河北省部分重点高中2026届高三一诊考试物理试卷含解析
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这是一份河北省部分重点高中2026届高三一诊考试物理试卷含解析,共16页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容,欢迎下载使用。
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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,A、B是两个带电小球,质量相等,A球用绝缘细线悬挂于O点,A、B球用绝缘细线相连,两线长度相等,整个装置处于水平向右的匀强电场中,平衡时B球恰好处于O点正下方,OA和AB绳中拉力大小分别为TOA和TAB,则( )
A.两球的带电量相等
B.TOA=2TAB
C.增大电场强度,B球上移,仍在O点正下方
D.增大电场强度,B球左移,在O点正下方的左侧
2、继我国探月工程之后,2020年我国计划启动火星探测任务,择机发射火星探测器。若已知引力常量G和火星的半径R,火星探测器环绕火星表面飞行的周期T,那么根据这些已知条件可估算( )
A.火星的第一宇宙速度B.火星的自转角速度
C.探测器的质量D.探测器受火星的引力
3、如图所示,同种材料制成的轨道MO和ON底端由对接且.小球自M点由静止滑下,小球经过O点时无机械能损失,以v、s、a、f分别表示小球的速度、位移、加速度和摩擦力四个物理量的大小.下列图象中能正确反映小球自M点到左侧最高点运动过程的是( )
A.B.
C.D.
4、发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步卫星轨道3(如图所示)。则卫星分别在1、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道3上具有的机械能大于它在轨道1上具有的机械能
D.卫星在轨道3上经过点的加速度大于它在轨道2上经过点的加速度
5、下列说法正确的是( )
A.一束光照射到某种金属表面上不能发生光电效应,如果增加光照强度,则有可能发生光电效应
B.β射线的本质是电子流,所以β衰变是核外的一个电子脱离原子而形成的
C.由玻尔理论可知一群处于能级的氢原子向较低能级跃迁时可以辐射3种不同频率的光子
D.放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态有关
6、质量为m的光滑圆柱体A放在质量也为m的光滑“ V”型槽B上,如图,α=60°,另有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连,现将C自由释放,则下列说法正确的是( )
A.当M= m时,A和B保持相对静止,共同加速度为0.5g
B.当M=2m时,A和B保持相对静止,共同加速度为0.5g
C.当M=6m时,A和B保持相对静止,共同加速度为0.75g
D.当M=5m时,A和B之间的恰好发生相对滑动
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、矩形线框PQMN固定在一绝缘斜面上,PQ长为L,PN长为4L,其中长边由单位长度电阻为r0的均匀金属条制成,短边MN电阻忽略不计,两个短边上分别连接理想电压表和理想电流表。磁感应强度大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向上,一与长边材料、粗细完全相同的金属杆与线框接触良好,在沿导轨向上的外力作用下,以速度v从线框底端匀速滑到顶端。已知斜面倾角为θ,不计一切摩擦。则下列说法中正确的是( )
A.金属杆上滑过程中电流表的示数先变大后变小
B.作用于金属杆的外力一直变大
C.金属杆运动到长边正中间时,电压表示数为
D.当金属杆向上运动到距线框底端3.5L的位置时,金属杆QM、PN上消耗的总电功率最大
8、如图甲所示,水平面内粗糙导轨MN、PQ相距为L,置于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,导轨电阻不计。两根电阻均为R的金属棒ab、cd置于导轨上且与导轨接触良好,电流表内阻不计。现ab棒在水平外力F作用下由静止向右运动,电流表示数随时间变化图线如图乙所示,在t0时刻cd棒刚要开始运动,下列各种说法中正确的是( )
A.ab棒在时间内做匀加速直线运动
B.若在时刻突然撤去外力F,则ab棒的加速度
C.在时间内,通过cd棒的电量为
D.在时间内,力F做的功全部转化为ab棒的焦耳热、摩擦生热和其增加的动能
9、如图所示,两个固定的半径均为r的细圆环同轴放置,O1、O2分别为两细环的圆心,且O1O2 =2r,两环分别带有均匀分布的等量异种电荷-Q、+Q(Q>0)。一带负电的粒子(重力不计)位于右侧远处,现给粒子一向左的初速度,使其沿轴线运动,穿过两环后运动至左侧远处。在粒子运动的过程中
A.从O1到O2,粒子一直做减速运动
B.粒子经过O1点时电势能最小
C.轴线上O1点右侧存在一点,粒子在该点动能最大
D.粒子从右向左运动的整个过程中,电势能先减小后增加
10、如图所示,长度为l的轻杆上端连着一质量为m的小球A(可视为质点),杆的下端用铰链固接于水平面上的O点。置于同一水平面上的立方体B恰与A接触,立方体B的质量为M。今有微小扰动,使杆向右倾倒,各处摩擦均不计,而A与B刚脱离接触的瞬间,杆与地面夹角恰为 ,重力加速度为g,则下列说法正确的是
A.A与B刚脱离接触的瞬间,A、B速率之比为2:1
B.A与B刚脱离接触的瞬间,B的速率为
C.A落地时速率为
D.A、B质量之比为1:4
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)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动, 现对小球采用频闪数码相机连续拍摄,在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后照片如图乙所示,a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,则:
⑴由以上信息,可知a点______________(填“是”或“不是”)小球的抛出点;
⑵由以上信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为__________m/s2
⑶由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是_________m/s;
⑷由以上信息可以算出小球在b点时的速度大小是_________m/s.
12.(12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)实验时,一定要进行的操作是______。
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,先接通电源,再释放小车,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.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量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(两相邻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______m/s2(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a-F图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为______。
A. B. C.k D.
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,在xOy平面直角坐标系中,直角三角形ACD内存在垂直平面向里磁感应强度为B的匀强磁场,线段CO=OD=L,CD边在x轴上,∠ADC=30°。电子束沿y轴方向以相同的速度v0从CD边上的各点射入磁场,已知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为,在第四象限正方形ODQP内存在沿x轴正方向、大小为E=Bv0的匀强电场,在y=-L处垂直于y轴放置一足够大的平面荧光屏,屏与y轴交点为P。忽略电子间的相互作用,不计电子的重力。
(1)电子的比荷;
(2)从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点与P点间的距离:
(3)射入电场中的电子打到荧光屏上的点距P的最远距离。
14.(16分)如图,在平面直角坐标系xOy内,第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第IV象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,自y轴正半轴上处的M点,以速度垂直于y轴射入电场。经x轴上处的P点进入磁场,最后垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求:
电场强度大小E;
粒子在磁场中运动的轨道半径r;
粒子在磁场运动的时间t。
15.(12分)滑雪者高山滑雪的情景如图所示。斜面直雪道的上、下两端点的高度差为,长度为。滑雪者先在水平雪面上加速运动,至斜面雪道上端点时的速度达。滑雪者滑行至斜面雪道下端点时的速度为。滑雪者的质量为,求:(g取,计算结果保留2位有效数字)
(1)滑雪者在空中的运动时间;
(2)滑雪者在斜面直雪道上运动损失的机械能。
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.若两球带电量相等,整体受力分析可知,两小球带异种电荷,且OA绳应竖直,A错误;
B.取B和AB整体为研究对象,对B有
其中表示A、B之间的库仑力,为OA、OB绳与竖直方向的夹角;对整体
故
B错误;
CD.对B有
对整体有
故增大E之后OA、AB与竖直方向夹角变大,且夹角相等,故B球上移,仍在O点正下方,C正确,D错误。
故选C。
2、A
【解析】
A.由题中条件可求火星的第一宇宙速度
选项A正确;
B.由题中条件不能求解火星的自转角速度,选项B错误;
C.根据
而探测器的质量m从两边消掉了,则不能求解探测器的质量,选项C错误;
D.探测器的质量未知,则不能求解探测器受火星的引力,选项D错误。
故选A。
3、D
【解析】
A.由于在两个斜面上都是匀变速运动,根据位移时间关系公式,可知位移--时间图象是曲线,故A错误;
B.小球先做匀加速运动,a=gsinθ-μgcsθ,后做匀减速运动,加速度大小为a=gsinα+μgcsα,而gsinα+μgcsα>gsinθ-μgcsθ,因而B错误;
C.根据f=μN=μmgcsθ可知:当θ>α时,摩擦力μmgcsθ<μmgcsα,则C错误;
D.小球运动过程中,在两个斜面上都受到恒力作用而沿斜面做匀变速直线运动,速度先增加后减小,根据速度时间关系公式,可知两段运动过程中的v-t图都是直线,且因为在OM上的加速度较小,则直线的斜率较小,故D正确;
4、C
【解析】
ABD.人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有
解得
①
②
③
轨道3半径比轨道1半径大,根据①②④三式,卫星在轨道1上线速度较大,角速度也较大,卫星在轨道3上经过点的加速度等于它在轨道2上经过点的加速度,故ABD均错误;
C.卫星从轨道1到轨道3需要克服引力做较多的功,故在轨道3上机械能较大,故C正确;
故选C。
5、C
【解析】
A.能否发生光电效应与光的强度无关,一束光照射到某种金属表面上不能发生光电效应,如果增加光照的强度,也不能发生光电效应,A选项错误;
B.β射线的本质是电子流,β衰变是核内的某个中子转化为质子时放出的电子,B选项错误;
C.由玻尔理论可知一群处于能级的氢原子向较低能级跃迁时可以辐射种频率的光子,C选项正确;
D.放射性元素的半衰期只与元素自身结构有关,与其它因素无关,所以D选项错误。
故选C。
6、B
【解析】
D.当A和B之间的恰好发生相对滑动时,对A受力分析如图
根据牛顿运动定律有:
解得
B与C为绳子连接体,具有共同的运动情况,此时对于B和C有:
所以,即
解得
选项D错误;
C.当,A和B将发生相对滑动,选项C错误;
A. 当,A和B保持相对静止。若A和B保持相对静止,则有
解得
所以当M= m时,A和B保持相对静止,共同加速度为,选项A错误;
B. 当M=2m时,A和B保持相对静止,共同加速度为,选项B正确。
故选B。
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、BD
【解析】
A.金属杆相当于电源,金属杆上滑过程中,外电路的总电阻一直减小,则总电流即电流表的示数一直变大。故A错误;
B.金属杆匀速运动,作用于金属杆的外力
由于总电流一直变大,所以作用于金属杆的外力一直变大,故B正确;
C.由电磁感应定律,金属杆运动时产生的感应电动势为
金属杆到达轨道正中间时,所组成回路的总电阻为
由闭合电路欧姆定律,回路电流为
电压表测的是路端电压,所以电压表示数为
故C错误;
D.设金属杆向上运动x距离时,金属杆QM、PN上消耗的总电功率即电源的输出功率最大。电源电动势一定,内外电阻相等时电源输出功率最大
解得
故D正确。
故选BD。
8、AC
【解析】
A.由乙图可知,t0时间内I与时间成正比,根据闭合电路欧姆定律
可知时间内,加速度为定值,所以ab棒在时间内做匀加速直线运动,A正确;
B.cd棒刚要开始运动,此时有
对于ab棒撤去外力F后,根据牛顿第二定律
解得
B错误;
C.根据电流的定义式
可知t0时间内通过电路的电荷量大小等于图线与时间轴围成的面积,两导体棒串联,则通过cd棒的电量为
C正确;
D.对于整个系统来说,外力F做的功全部用来克服安培力做功(ab、cd两棒中产生的焦耳热)、克服摩擦力做功(摩擦生热)以及增加动能,D错误。
故选AC。
9、AC
【解析】
A.圆环在水平线上产生的场强竖直分量叠加为0,只有水平分量相加,所以圆环在水平线上的场强方向与水平线平行,同理圆环在水平线上的场强方向与水平线平行;根据场强的叠加,带负电粒子从到过程中,受到的电场力合力方向始终水平向右,与粒子运动方向相反,所以粒子做减速运动,A正确;
BC.圆环在水平线上处场强为0,在向右无穷远处场强为0,同理圆环在水平线上的场强分布也如此,根据场强的叠加说明在右侧和左侧必定存在场强为0的位置,所以粒子从右侧远处运动到过程中,合场强先水平向左减小,带负电粒子所受电场力水平向右减小,电场力做正功,电势能减小,粒子做加速运动,在右侧某位置合场强为0,粒子速度达到最大,动能最大;继续向左运动,合场强水平向右且增大,粒子所受电场力水平向左,电场力做负功,电势能增大,粒子做减速运动至,B错误,C正确;
D.粒子穿过后,对比上述分析可知,粒子所受电场力先水平向右,后水平向左,所以电势能先减小,后增大,综合BC选项分析,D错误。
故选AC。
10、ABD
【解析】
A. 设小球速度为vA,立方体速度为vB,分离时刻,小球的水平速度与长方体速度相同,即:vAsin30∘=vB,解得:vA=2vB,故A正确;
B. 根据牛顿第二定律有:mgsin30∘=m,解得vA=,vB=vA/2=,故B正确;
C. A从分离到落地,小球机械能守恒,mgLsin30°=,v=,故C错误;
D. 在杆从竖直位置开始倒下到小球与长方体恰好分离的过程中,小球和长方体组成的系统机械能守恒,
则有:mgL(1−sin30∘)= +
把vA和vB的值代入,化简得:m:M=1:4,故D正确。
故选:ABD.
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、是, 8, 0.8,
【解析】
(1)[1]因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1:3:5,符合初速度为零的匀变速直线运动特点,因此可知a点的竖直分速度为零,a点为小球的抛出点。
(2)[2]由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4可得乙图中正方形的边长l=4cm,竖直方向上有:
解得:
(3)[3]水平方向小球做匀速直线运动,因此小球平抛运动的初速度为:
(4)[4]b点竖直方向上的分速度
所以:
12、BCD 1.3 D
【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,AE错误;
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,将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,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,C正确;
D.改变砂和砂桶质量,即改变拉力的大小,打出几条纸带,研究加速度随F变化关系,D正确;
故选:BCD。
(2)[2]相邻计数点间的时间间隔为
,
连续相等时间内的位移之差:
,
根据得:
;
(3)[3]对a-F图来说,图象的斜率表示小车质量的倒数,此题,弹簧测力计的示数:
,
即
,
a-F图线的斜率为k,则
,
故小车质量为:
,
故D正确。
故选D。
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)
【解析】
根据电子束沿速度v0射入磁场,然后进入电场可知,本题考查带电粒子在磁场和电场中的运动,根据在磁场中做圆周运动,在电场中做类平抛运动,运用牛顿第二定律结合几何知识并且精确作图进行分析求解;
【详解】
(1)由题意可知电子在磁场中的轨迹半径
由牛顿第二定律得
电子的比荷;
(2)若电子能进入电场中,且离O点右侧最远,则电子在磁场中运动圆轨迹应恰好与边AD相切,即粒子从F点离开磁场进入电场时,离O点最远:
设电子运动轨迹的圆心为点。则
从F点射出的电子,做类平抛运动,有,
代入得
电子射出电场时与水平方向的夹角为有
所以,从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点为G,则它与P点的距离
;
(3)设打到屏上离P点最远的电子是从(x,0)点射入电场,则射出电场时
设该电子打到荧光屏上的点与P点的距离为X,由平抛运动特点得
所以
所以当,有。
【点睛】
本题属于带电粒子在组合场中的运动,粒子在磁场中做匀速圆周运动,要求能正确的画出运动轨迹,并根据几何关系确定某些物理量之间的关系,粒子在电场中的偏转经常用化曲为直的方法,求极值的问题一定要先找出临界的轨迹,注重数学方法在物理中的应用。
14、
【解析】
设粒子在电场中运动的时间为,根据类平抛规律有:
,
根据牛顿第二定律可得:
联立解得:
粒子进入磁场时沿y方向的速度大小:
粒子进入磁场时的速度:
方向与x轴成角,
根据洛伦兹力提供向心力可得:
解得:
粒子在磁场中运动的周期:
根据几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的圆心角:,则粒子在磁场中运动的时间:
15、 (1);(2)
【解析】
(1)平抛运动过程,水平位移为
竖直位移为
由几何关系得
解得
(2)从雪道上端至下端的过程,由功能关系得
解得
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