广西五市2026届高三六校第一次联考物理试卷含解析
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这是一份广西五市2026届高三六校第一次联考物理试卷含解析,共36页。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、下列对图中的甲、乙、丙、丁四个图像叙述正确的是( )
A.图甲是流过导体某个横截面的电量随时间变化的图像,则电流在均匀增大
B.图乙是某物体的位移随时间变化的图像,则该物体受不为零的恒定合力作用
C.图丙是光电子最大初动能随入射光频率变化的图像,则与实线对应金属的逸出功比虚线的大
D.图丁是某物体的速度随时间变化的图像,则该物体所受的合力随时间增大
2、质子的静止质量为,中子的静止质量为,粒子的静止质量为,光速。则粒子的结合能约为( )
A.
B.
C.
D.
3、电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领,下列关于电动势的说法中正确的是
A.电动势是一种非静电力
B.电动势越大表明电源储存的电能越多
C.电动势由电源中非静电力的特性决定,跟其体积、外电路无关
D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压
4、铅球是田径运动的投掷项目之一,它可以增强体质,特别是对发展躯干和上下肢的力量有显著作用。如图所示,某同学斜向上抛出一铅球,若空气阻力不计,图中分别是铅球在空中运动过程中的水平位移、速率、加速度和重力的瞬时功率随时间变化的图象,其中正确的是( )
A.B.C.D.
5、某同学用两种不同的金属做光电效应实验。实验中他逐渐增大入射光的频率,并测出光电子的最大初动能。下面四幅图像中能符合实验结果的是( )
A.B.
C.D.
6、如图所示,实线表示某电场中的电场线,但方向未知,虚线是某一带负电的粒子通过该电场区域的运动轨迹,A、B是运动轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用,在A、B两点的电势分别为、,加速度大小分别为、,速度大小分别为、,电势能大小分别为、,则下列说法正确的是( )
A., >B.>, , < D. < , >
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是__________.(填正确答案标号)
A.质点振动频率是0.25 Hz
B.在10 s内质点经过的路程是20 cm
C.第4 s末质点的速度最大
D.在t=1 s和t=3 s两时刻,质点位移大小相等、方向相同
E.在t=2 s和t=4 s两时刻,质点速度大小相等、方向相同
8、如图,在光滑的水平面上有一个长为L的木板,小物块b静止在木板的正中间,小物块以某一初速度从左侧滑上木板。已知物块、与木板间的摩擦因数分别为、,木块与木板质量均为,、之间的碰撞无机械能损失,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。下列说法正确的是( )
A.若没有物块从木板上滑下,则无论多大整个过程摩擦生热均为
B.若,则无论多大,都不会从木板上滑落
C.若,则一定不相碰
D.若,则可能从木板左端滑落
9、如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连(轻质弹簧的两端分别固定在A、B上),B、C两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连,A固定在水平地面上,C放在固定的倾角为的光滑斜面上。已知B的质量为m,C的质量为4m,重力加速度为g,细绳与滑轮之间的摩擦力不计。现用手按住C,使细绳刚刚拉直但无张力,并保证ab段的细绳竖直、cd段的细绳与斜面平行。开始时整个系统处于静止状态,释放C后,它沿斜面下滑,斜面足够长,则下列说法正确的是
A.整个运动过程中B和C组成的系统机械能守恒
B.C下滑过程中,其机械能一直减小
C.当B的速度达到最大时,弹簧的伸长量为
D.B的最大速度为2g
10、如图所示,一束红光从空气射向折射率n=种玻璃的表面,其中i为入射角,则下列说法正确的是( )
A.当i=45°时会发生全反射现象
B.无论入射角i为多大,折射角r都不会超过45°
C.当入射角的正切值tani=,反射光线与折射光线恰好相互垂直
D.光从空气射入玻璃,速度减小
E.若将入射光换成紫光,则在同样入射角i的情况下,折射角r将变大
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)某同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律,图中A、B为两个光电门。
(1)该同学首先利用20分度的游标卡尺测量小球的直径d,测量结果如图乙所示,则d=________cm;
(2)让小球从光电门A上方某一高度处自由下落,计时装置测出小球通过光电门A、B的挡光时间tA、tB,已知当地的重力加速度为g,用刻度尺测量出光电门A、B间的距离h,则只需比较________与________是否相等就可以验证小球下落过程中机械能是否守恒;(用题目中涉及的物理量符号来表示)
(3)该同学的实验操作均正确,经过多次测量发现,(2)中需要验证的两个数值总是存在一定的误差,产生这种误差的主要原因是__________________。
12.(12分)某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器(频率为50Hz,即每打一个点)记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.其相邻点间还有4个点未画出.其中、、、、、,小车运动的加速度为___,在F时刻的瞬时速度为____保留2位有效数字。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.4m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面的局部匀强磁场,金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.5Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止,导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计。(已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,局部匀强磁场全部覆盖导体棒ab,但未覆盖电源)
(1)求静止时导体棒受到的安培力F安大小和摩擦力f大小;
(2)若将导体棒质量增加为原来两倍,而磁场则以恒定速度v1=30m/s沿轨道向上运动,恰能使得导体棒匀速上滑,(局部匀强磁场向上运动过程中始终覆盖导体棒ab,但未覆盖电源)求导体棒上滑速度v2;
(3)在问题(2)中导体棒匀速上滑的过程,求安培力的功率P安和全电路中的电功率P电。
14.(16分)两根长为L的绝缘轻杆组成直角支架,电量分别为+q、-q的两个带电小球A、B固定在支架上,整个装置处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E。在电场力之外的力作用下,整体在光滑水平面内绕竖直轴O以角速度ω顺时针匀速转动,图为其俯视图。不计两球之间因相互吸引而具有的电势能。试求:
(1)在支架转动一周的过程中,外力矩大小的变化范围。
(2)若从A球位于C点时开始计时,一段时间内(小于一个周期),电场力之外的力做功W等于B球电势能改变量,求W的最大值。
(3)在转动过程中什么位置两球的总电势能变化最快?并求出此变化率。
15.(12分)如图所示,用同种材料制成的倾角θ的斜面和水平轨道固定不动.小物块与轨道间动摩擦因数μ,从斜面上A点静止开始下滑,不考虑在斜面和水平面交界处的能量损失.
(1)若已知小物块至停止滑行的总路程为s,求小物块运动过程中的最大速度vm
(2)若已知μ=0.1.小物块在斜面上运动时间为1s,在水平面上接着运动0.2s后速度为vt,这一过程平均速率m/s.求vt的值.(本小题中g=10m/s2)
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】
A、由于q=It,q-t图像的斜率不变,所以电流不变,选项A错误;
B、由图像可知,物体做匀速直线运动,合力为0,选项B错误;
C、根据光电效应方程得,延长图像,图像的纵截距绝对值为逸出功,则与实线对应金属的逸出功比虚线的大,选项C正确;
D、v-t图像斜率是加速度,斜率越来越小,加速度减小,则合力减小,选项D错误。
故选C。
2、B
【解析】
粒子在结合过程中的质量亏损为
则粒子的结合能为
代入数据得
故B正确,ACD错误。
3、C
【解析】
ABC.电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极,经过电源内部移到电源正极所做的功,电动势不是一种非静电力,电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小,电动势越大,电源将其他形式能量转化为电能的本领越大,AB错误,C正确;
D.电动势大小等于电路断开后电源两端的电压,D错误。
故选C。
4、A
【解析】
A.铅球做斜上抛运动,可将其分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动,水平分位移与时间成正比,故A正确;
B.铅球做斜上抛运动,竖直方向的速度先减小后增大水平方向的速度不变,故铅球的速度先减小后增大,故B错误;
C.铅球只受重力作用,故加速度保持不变,故C错误;
D.因为速度的竖直分量先减小到零,后反向增大,再根据,所以重力的功率先减小后增大,故D错误。
故选:A。
5、C
【解析】
由光电效应方程
可知图像斜率都为普朗克常量h,故得出的两条图线一定为平行线,由于两金属的逸出功不同,则与横轴的交点不同,ABD错误,C正确。
故选C。
6、C
【解析】
虚线是某一带负电的粒子通过该电场区域的运动轨迹,带电粒子在运动中只受电场力作用,粒子的受力方向和场强方向如图:
若粒子由A运动到B,电场力方向和运动方向成钝角,电场力做负功,粒子的电势能增大,即;粒子在运动中只受电场力作用,电场力做负功,粒子动能减小,;,粒子带负电,。A处电场线比B处密集,粒子在A处受到的电场力比B处大,则粒子在A处的加速度大于B处,即。故C项正确,ABD三项错误。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、ABC
【解析】
A、振动图象表示质点在不同时刻相对平衡位置的位移,由图象可知,质点运动的周期T=4 s,其频率f==0.25 Hz,故A正确;
B、10 s内质点运动了T,其运动路程为s=×4A=×4×2 cm=20 cm,故B正确;
C、第4 s末质点在平衡位置,其速度最大,故C正确;
D、t=1 s和t=3 s两时刻,由图象可知,位移大小相等、方向相反,故D错误;
E、在t=2 s质点处于平衡位置,其速度最大,但t=2 s和t=4 s两时刻,速度方向相反,故E错误.
8、ABD
【解析】
A.若没有物块从木板上滑下,则三者最后共速,以三者为整体,水平方向动量守恒,
mv0=3mv1 ①
则整个过程产生的热量等于动能的变化,有
Q=mv02−×3mv12 ②
联立①②,得
Q=mv02
故A正确;
BD.a、b之间的碰撞无机械能损失,故碰撞过程中动量守恒和机械能守恒,设碰前速度分别为v1、v2,碰后分别为v1'、v2',且有v1>v2,以v1方向为正方向,则有
mv1+mv2=mv1'+mv2'③
mv12+mv22=mv1′2+mv2′2 ④
联立③④,得
v1'=v2
v2'=v1
即碰后a和木板共速,b向右运动,以a和木板为整体,此时
a和木板的加速度
a1=
对a分析知,a的加速度最大值为
a0=μag
若μb<2μa 则a1<a0,a和木板保持相对静止,则无论v0多大,a都不会从木板上滑落;故B正确;
若μb>2μa,则a1>a0,a相对木板向左运动,故a可能从木板左端滑落,故D正确;
C.若a与b碰前三者已经共速,则ab一定不相碰,此时有
⑤
联立①⑤,得
故若,则ab一定不相碰,故C错误;
故选ABD。
9、BD
【解析】
A.整个运动过程中,弹簧对B物体做功,所以B和C组成的系统机械不守恒,故A错误;
B.C下滑过程中,绳子的拉力对C做负功,由功能关系可知,物体C的机械能减小,故B正确;
C.当B的速度最大时,其加速度为零,绳子上的拉力大小为2mg,此时弹簧处于伸长状态,弹簧的伸长量x2满足
得
故C错误;
D.释放瞬间,对B受力分析,弹簧弹力
得
物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离均为
h=x1+x2
由于x1=x2,弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等,弹簧弹力做功为零,设B物体的最大速度为vm,由机械能守恒定律得
解得:
故D正确。
10、BCD
【解析】
A.光线从空气进入玻璃中时,由光疏射向光密介质,不可能会发生全反射现象,选项A错误;
B.根据当i=90°时r=45°,可知无论入射角i为多大,折射角r都不会超过45°,选项B正确;
C.当反射光线与折射光线恰好相互垂直时,则
解得
选项C正确;
D.光从空气射入玻璃,由光疏射向光密介质,速度减小,选项D正确;
E.若将入射光换成紫光,则由于紫光的折射率大于红光,则在同样入射角i的情况下,折射角r将变小,选项E错误。
故选BCD。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、0.885 gh 小球下落过程中受到空气阻力的影响
【解析】
(1)[1]根据游标卡尺的读数规则可知,小球的直径为
(2)[2][3]小球从A到B,重力势能减少了mgh,动能增加了
因此,要验证机械能是否守恒,只需比较gh与是否相等即可
(3)[4]小球下落过程中,受到空气阻力的作用,造成机械能损失,所以总是存在一定的误差。
12、0.62 0.98
【解析】
[1].相邻点间还有4个点未画出,则相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。在纸带中,连续相等时间内的位移之差△x=0.62cm,根据△x=aT2得
[2].F点的瞬时速度等于EG段的平均速度,则
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、(1)0.3N,0.06N;(2)7.5m/s;(3)4.5W,27W。
【解析】
(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律,有
I=
由左手定则,导体棒受的安培力平行导轨平面向上,其大小
F安=BIL=0.30N
导体棒所受重力沿斜面向下的分力为:
F1=mgsin37°=0.24N
由于F1小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f,根据共点力平衡条件,有
mgsin37°+f=F安
解得摩擦力
f=0.06N
(2)当导体棒质量加倍后,使其匀速运动需要的安培力也应该加倍
F安′=0.60N
设导体棒匀速上滑的速度为v2,回路中的电动势
E´=BL(v1﹣v2)+E
I´=
F安′=BI´L
代入数据,导体棒上滑速度
v2=7.5 m/s
(3)安培力的功率
P安=F安′v2=
E′=BL(v1﹣v2)+E=9V
全电路中的电功率
P电==27W
答:(1)静止时导体棒受到的安培力F安大小为0.3N,摩擦力f大小为0.06N;(2)导体棒上滑速度为7.5m/s;(3)安培力的功率P安为4.5W,全电路中的电功率P电为27W。
14、(1)0~qEL(2)W=-2qEL(3)OA杆与电场线平行时,电势能变化最快,变化率qEωL
【解析】
(1)设OA与电场线夹角,电场力矩与外力矩平衡,外力矩:
,
故外力矩大小的变化范围为0~qEL
(2)支架匀速转动,由动能定理可得
W+W电场力=0,
根据题意
W=ΔEpB,
得
W电场力=-ΔEpB,
电场力做功仅改变了B球电势能,所以A球电势能变化为零,则A球在这段时间初末应在同一个等势面上,根据B球前后位置关系,得:
W=-2qEL;
(3)因为电场力做功等于电势能改变量,所以电势能变化最快的位置应是电场力功率最大的位置。设OA与电场线夹角,由公式有
电场力功率:
,
显然在一周内θ=0或π时有最值,即OA杆与电场线平行时,电势能变化最快。为变化率qEωL
可能存在的另一类解法:
以OA与电场线平行,A在右端位置为t=0,以任意位置为零电势,均能得到整体电势能
Ep=qELsin(ωt),
求导得电势能变化率=qEωLcs(ωt),显然一周内ωt =0或π时有最值,即OA杆与电场线平行时,电势能变化最快。变化率qEωL。
15、(1) (2)1m/s
【解析】
(1)对物体在斜面上时,受力分析,由牛顿第二定律得
a1==gsinθ﹣μcsθ
在水平面有:
a2==μg
物体的最大速度:
vm=a1t1=a2t2
整个过程物体的位移:
s=t1+t2
解得:
vm=
(2)已知μ=0.1,解得:
a2==μg=0.1×10 m/s2=1m/s2
最大速度:
vm=vt+a2t2′=vt+1×0.2=vt+1
由匀变速直线运动的速度位移公式得:
s2==
由位移公式得:
s1=t1′=×1=
而:
已知:t1′=1s,t2′=0.2s,=m/s,解得:
vt=1m/s
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