海南省海口四中2026届高三下学期第五次调研考试物理试题含解析
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1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
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、如图所示,一个质量为m的铁球处于静止状态,铁球与斜面的接触点为A,推力F的作用线通过球心O,假设斜面、墙壁均光滑,若让水平推力缓慢增大,在此过程中,下列说法正确的是()
A.力F与墙面对铁球的弹力之差变大
B.铁球对斜面的压力缓慢增大
C.铁球所受的合力缓慢增大
D.斜面对铁球的支持力大小等于
2、如图,长为L、倾角的传送带始终以2.5m/s的速率顺时针方向运行,小物块以4.5m/s的速度从传送带底端A沿传送带上滑,恰能到达传送带顶端B,已知物块与斜面间的动摩擦因数为,取,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,则下列图像中能正确反映物块在传送带上运动的速度v随时间t变化规律的是( )
A.B.C.D.
3、如图所示空间中存在沿水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为,将长度为2L的通电直导线由中点O处弯成折线,夹角为60°,现在导线中通有恒定电流。如果在空间另外施加一磁感应强度大小为的匀强磁场,且使导线MO、NO所受的安培力相等,则下列说法正确的是( )
A.磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角,MO受到的安培力的大小为
B.磁场方向竖直向上,MO受到的安培力的大小为
C.磁场方向竖直向下,MO受到的安培力的大小为
D.磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角,MO受到的安培力的大小为
4、如图所示,在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器,板间距离为d,电容为C,上板B接地。现有大量质量均为m、带电量均为q的小油滴,以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入,第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点。如果能落到A板的油滴仅有N滴,且第滴油滴刚好能飞离电场,假定落到A板的油滴的电量能被板全部吸收,而使A板带电,同时B板因感应而带上等量异号电荷,不考虑油滴间的相互作用,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.落到A板的油滴数
B.落到A板的油滴数
C.第滴油滴通过电场的整个过程所增加的电势能等于
D.第滴油滴通过电场的整个过程所减少的机械能等于
5、一台小型发电机的原理如图所示,单匝矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动,发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1Ω,外接标有灯泡的交流电压表,则下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为220V
B.线圈转到如甲图所示位置时感应电动势为零
C.当时线圈中的磁通量最小为零
D.当时线圈中的磁通量最大,为
6、如图,理想变压器的原线圈接在输出电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈的中间有一抽头将副线圈分为匝数分别为n1和n2的两部分,抽头上接有定值电阻R。开关S接通“1”、“2”时电流表的示数分别为I1、I2,则为( )
A.B.C.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、如图所示,电源电动势为E、内阻为r,R1是滑动变阻器,R2=0.5r,当滑片P处于中点时,电源的效率是50%,当滑片由a端向b端移动的过程中( )
A.电源效率增大B.电源输出功率增大
C.电压表V1和V的示数比值增大D.电压表V1和V示数变化量、的比值始终等于
8、如图甲所示,将一个小球从某处水平抛出,经过一段时间后恰好平行斜面沿着斜面向下滑行,从抛出后起一段时间内小球的动能随时间平方(EK—t2)图象如图乙所示,横坐标在02.5之间图线为直线,此外为曲线,重力加速度为g,则根据图乙信息,可以求得( )
A.小球的初速度B.小球的质量
C.小球在斜面上滑行的时间D.斜面的倾角
9、甲、乙两车在同一平直公路上运动,两车的速度v随时间t的变化图象如图所示。下列说法正确的是
A.t1时刻两车一定相遇
B.在t2时刻两车的动能一定相等
C.在t1〜t2时间内,乙车的平均速度小于甲车的平均速度
D.若两车的额定功率相同,行驶过程中受到的阻力也相同,则两车的最大速度一定相同
10、下列说法中正确的有( )
A.满足F=﹣kx的振动是简谐运动
B.波可以发生干涉、衍射等现象
C.由波速公式v=λf可知,空气中声波的波速由f、λ共同决定
D.发生多普勒效应时波的频率发生了变化
E.周期性的振荡电场和振荡磁场彼此交互激发并向远处传播形成电磁波
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)为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)
(1)下列实验步骤正确的是________
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
E.实验中不需要砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为______。(结果保留两位有效数字)
(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为,求得图线的斜率为,则小车的质量为______。
A. B. C. D.
12.(12分)用图甲所示装置探究动能定理。有下列器材:A.电火花打点计时器;B.220V交流电源;C.纸带;D.细线、小车、砝码和砝码盘;E.一端带滑轮的长木板、小垫木;F.刻度尺。
甲 乙
(1)实验中还需要的实验器材为________。
(2)按正确的实验操作,实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙,图中数据xA、xB和xAB已测出,交流电频率为f,小车质量为M,砝码和砝码盘的质量为m,以小车、砝码和砝码盘组成系统为研究对象,从A到B过程中,合力做功为________,动能变化量为________,比较二者大小关系,可探究动能定理。
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,两条足够长的光滑导电轨道倾斜放置,倾角,轨道足够长,轨道间距离,轨道下端连接的电阻,轨道其他部分电阻不计,匀强磁场垂直于轨道平面向上,磁感应强度,一质量为,电阻的导体棒ab在平行于轨道的恒定的拉力F作用下由静止开始向上运动,时速度达到最大,最大速度。这时撤去拉力F,导体棒继续运动到达最高点,全过程中流过电阻R的电荷量,,取,求:
(1)导体棒达到最大速度时导体棒两端的电势差;
(2)导体棒ab在恒定的拉力F作用下速度为时的加速度大小;
(3)向上运动的全过程中电阻R上产生的热量。
14.(16分)质量为的卡板静止在光滑水平面上,质量为的小孩以的水平速度跳上木板的A端,站稳后小孩又以的加速度匀加速跑向木板的B端并离开木板,离开后木板恰好静止,求:
(1)小孩在木板上站稳时的速度大小;
(2)木板的长度。
15.(12分)如图所示,水平线ab上方存在竖直向下的匀强电场,ab以及ab下方都存在竖直向上的匀强电场,场强大小都相等。在ab 下方同时存在垂直纸面向外的匀强磁场。P为ab上方一点,到ab距离为2L。一质量为m、带电荷量为-q(q>0)的带电小球从P点以大小为、与竖直方向成θ= 30°斜向下抛出。g为重力加速度,经过ab上C点(图中未画出)时速度水平。
(1)求电场强度大小;
(2)小球经过ab下方Q点(图中未画出)时获得最大速度,Q到ab的距离为,求磁场的磁感应强度大小。
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、D
【解析】
对小球受力分析,受推力F、重力G、墙壁的支持力N、斜面的支持力N′,如图:
根据共点力平衡条件,有:
x方向:
F-N′sinθ-N=0
竖直方向:
N′csθ=mg
解得:
;
N=F-mgtanθ;
A.故当F增加时,墙壁对铁球的作用力不断变大,为N=F-mgtanθ;可知F与墙面对铁球的弹力之差不变,故A错误;
BD.当F增加时,斜面的支持力为,保持不变,故球对斜面的压力也保持不变,故D正确,B错误;
C.铁球始终处于平衡状态,合外力始终等于0;故C错误;
2、B
【解析】
ABCD.开始阶段,物块的速度比传送带的大,相对于传送带向上运动,受到的滑动摩擦力沿传送带向下,根据牛顿第二定律得
解得
方向沿传送带向下,当物块与传送带共速时,因
所以物块与传送带不能保持相对静止,根据牛顿第二定律得
解得
方向沿传送带向下,所以物块继续做加速度较小的匀减速运动,直到速度为零,ACD错误B正确。
故选B。
3、D
【解析】
A.当所加磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角时,NO受到的安培力仍垂直纸面向里,大小为,MO受到的安培力垂直纸面向外,大小为,A错误;
B.当所加磁场方向竖直向上时,NO受到的安培力仍垂直纸面向里,大小为,MO受到的安培力垂直纸面向里,大小为,B错误;
C.当所加磁场方向竖直向下时,NO受到安培力垂直纸面向里,大小为,MO受到的安培力垂直纸面向外,大小为,C错误;
D.当所加磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角时,NO受到的安培力仍垂直纸面向里,大小为当,MO受到的安培力垂直纸面向里,大小为,D正确。
故选D。
4、A
【解析】
AB.对于第一滴油,则有:
联立解得:
最多能有个落到下极板上,则第个粒子的加速度为,由牛顿运动定律得:
其中:
可得:
第粒子做匀变速曲线运动,有:
第粒子不落到极板上,则有关系:
联立以上公式得:
故选项A符合题意,B不符合题意;
C.第滴油滴通过电场的整个过程所增加的电势能为:
故选项C不符合题意;
D.第粒子运动过程中电场力做的负功等于粒子减少的机械能:
电
故选项D不符合题意。
5、D
【解析】
A.根据正弦交流电的有效值等于峰值除以,可知感应电动势的有效值为220V,电压表测的是路端电压,由于电源有内阻,所以路端电压和电动势不相等,所以电压表的示数不为220V,故A错误;
B.线圈转到如甲图所示位置时,感应电动势最大,故B错误;
CD.由乙图可知t=0.01s时,感应电动势为零,线圈位于中性面,与磁感线垂直,磁通量最大,由乙图可知周期T=0.02s,由
可得
故C错误,D正确。
故选D。
6、C
【解析】
设变压器原线圈两端的电压为U0、匝数为n0,根据变压器原理可知副线圈n1和n2的电压分别为
,
根据能量守恒
,
整理得
故ABD错误,C正确。
故选C。
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、ACD
【解析】
A.滑片由a端向b端移动的过程中,R1逐渐增大,总电阻增大,总电流减小,内阻所占电压减小,路端电压增大,电源的效率,电源的效率增大,故A正确;
B.当外电路电阻等于内阻时,电源的输出功率最大,滑片处于a端时,外电路电阻为R2=0.5rr,当滑片P处于中点时,电源的效率是50%,此时路端电压等于内电压,即外电路电阻等于内阻,此时输出功率最大,所以当滑片由a端向b端移动的过程中,电源输出功率先增大后减小,故B错误;
C.串联电路电流相等,则,当滑片由a端向b端移动的过程中,R1增大,增大,故C正确;
D.根据闭合电路欧姆定律得:
U1=E﹣I(R2+r)
U=E﹣Ir
则有:
则
故D正确。
故选ACD。
8、ABD
【解析】
AB.小球做平抛运动的过程,根据机械能守恒定律得:
Ek=mgh+
由平抛运动的规律有
h=
联立得
Ek=+
图象在02.5之间是直线,由图可求得直线的斜率k,由数学知识可得,g已知,则能求出小球的质量m;由图知 t2=0时,Ek=5J,由Ek=,可求得小球的初速度v0,故AB正确;
CD.小球刚落在斜面上时速度与斜面平行,设斜面的倾角为α,则有
tanα=
由题图知,t2=2.5,可以求得t,小球的初速度v0也可求得,从而能求出斜面的倾角α;根据小球在斜面的运动情况,不能求出小球在斜面上滑行的时间,故C错误,D正确。
故选ABD。
9、CD
【解析】
由题中“两车的速度v随时间t的变化图象如图所示”可知,本题考查由v-t图像判断物体运动,根据v-t图像规律可分析本题。
【详解】
A.t1时刻辆车运动速度大小相等,但是辆车位移不同,不能相遇,故A错误;
B.由于不知道辆车质量,故无法判断动能情况,故B错误;
C.在t1〜t2时间内,甲车的位移大于乙车,时间相同,根据公式
可知,乙车的平均速度小于甲车的平均速度,故C正确;
D.根据公式
可知,当到达最大速度时,动力与阻力为平衡力,大小相等,所以两车的额定功率相同,行驶过程中受到的阻力也相同时,则两车的最大速度一定相同,故D正确。
10、ABE
【解析】
A、在简谐运动的回复力表达式F=-kx中,对于弹簧振子,F为振动物体在振动方向受到的合外力,k为弹簧的劲度系数;对于单摆回复力为重力沿圆周的切向分力,故A正确.B、一切波都可以发生干涉和衍射现象,是波特有现象,故B正确.C、声波是机械波,机械波的波速由介质决定,故C错误.D、多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时,接收到的波频率会发生变化,但波源的频率不变,故D错误.E、变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,交替产生电场和磁场形成由近向远传播的电磁波,故E正确.故选ABE.
【点睛】
衍射、干涉是波所特有的现象,机械波的波速由介质决定;根据多普勒效应可知,当波源和观察者间距变小,观察者接收到的频率一定比波源频率高.当波源和观察者距变大,观察者接收到的频率一定比波源频率低;根据麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,交替产生,由近向远传播,形成电磁波.
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、BDE 1.3 C
【解析】
(1)[1].AE.本题拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,故A错误,E正确;
B.该题是弹簧测力计测出拉力,从而表示小车受到的合外力,应拿走砂桶,将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,故B正确;
C.打点计时器运用时,都是先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,该实验探究加速度与力和质量的关系,要记录弹簧测力计的示数,故C错误;
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带,获取多组实验数据,故D正确;
故选BDE。
(2)[2].由于两计数点间还有两个点没有画出,故T=0.06s,由△x=aT2可得
(3)[3].由牛顿第二定律得
2F=ma
则
a-F图象的斜率
小车质量为
故选C;
12、天平 mgxAB
【解析】
(1)[1]因为需要测量小车以及砝码和砝码盘的质量,所以实验中还需要的实验器材为天平。
(2)[2]以小车、砝码和砝码盘组成系统为研究对象,平衡摩擦力后,系统所受合外力做的功为
[3]匀变速直线运动的某段时间内,中间时刻速度等于平均速度
其动能变化量为
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);(2);(3)0.8J
【解析】
(1)导体棒达到最大速度时
根据右手定则知导体棒中的感应电流由a到b
解得
(2)导体棒达到最大速度时有
解得
导体棒ab在恒定的拉力F作用下速度为时
解得
(3)全过程
根据能量守恒得
解得
14、 (1)1.5m/s(2)2m
【解析】
(1)设小孩在木板上站稳时的速度大小为,对小孩和长木板构成的系统,由动量守恒定律得
代入数据,解得
(2)设小孩跳离木板时的速度大小为,对小孩和长术板构成的系统,由动量守恒定律可知
设小孩与长木板之间水平方向的作用力大小为F,由牛顿第二定律得
设小孩位移大小为,由动能定理得
设木板位移大小为,由动能定理得
设木板长度为,则有
联立以上各式并代入数据,解得
15、(1);(2)。
【解析】
(1)小球在上方,受到电场力(竖直向上)与重力的合力
产生的加速度大小为
竖直向上
经过线时速度水平,则竖直分速度
从点到点,竖直方向分速度匀减速到0,故
解得
(2)根据速度分解可知小球在点时的速度为
电场力和重力的合外力
竖直向下;
之后在重力、电场力和洛伦兹力作用下做曲线运动。
根据左手定则可知小球运动到点时速度水平向右,设为。
从到,根据动能定理有
解得
把小球从到的过程分成无数个小过程:
在第1个小过程中水平方向应用动量定理有
即
在第2个小过程中水平方向应用动量定理有
即
在第3个小过程中水平方向应用动量定理有
即
……
在第个小过程中水平方向应用动量定理有
即
把以上各式相加有
而
联立解得
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