河北省唐山市丰南区第二中学2026届高三第五次模拟考试物理试卷含解析
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这是一份河北省唐山市丰南区第二中学2026届高三第五次模拟考试物理试卷含解析,共11页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容,欢迎下载使用。
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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,虚线为某匀强电场的等势线,电势分别为、和,实线是某带电粒子在该电场中运动的轨迹。不计带电粒子的重力,则该粒子( )
A.带负电
B.在、、三点的动能大小关系为
C.在、、三点的电势能大小关系为
D.一定是从点运动到点,再运动到点
2、如图所示,吊篮A、物体B、物体C的质量均为m,两物体分别固定在竖直弹簧两端,弹簧的质量不计,整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态,现将悬挂吊篮的轻绳剪断在轻绳刚被剪断的时间( )
A.物体B的加速度大小为gB.物体C的加速度大小为2g
C.吊篮A的加速度大小为gD.吊篮A与物体C间的弹力大小为0.5mg
3、淄博孝妇河湿地公园拥有山东省面积最大的音乐喷泉。一同学在远处观看喷泉表演时,估测喷泉中心主喷水口的水柱约有27层楼高,已知该主喷水管口的圆形内径约有10cm,由此估算用于给主喷管喷水的电动机输出功率最接近
A.B.
C.D.
4、如图所示,在水平光滑的平行金属导轨左端接一定值电阻R,导体棒ab垂直导轨放置,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现给导体棒一向右的初速度v0,不考虑导体棒和导轨电阻,下列图象中,导体棒速度v随时间的变化和通过电阻R的电荷量q随导体棒位移的变化描述正确的是( )
A.B.C.D.
5、中国自主研发的 “暗剑”无人机,时速可超过2马赫.在某次试飞测试中,起飞前沿地面做匀加速直线运动,加速过程中连续经过两段均为120m的测试距离,用时分别为2s和l s,则无人机的加速度大小是
A.20m/s2
B.40m/s2
C.60m/s2
D.80m/s2
6、如图所示,一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A。下列说法正确的是( )
A.A→B过程中气体分子的平均动能增加,单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加
B.C→A过程中单位体积内分子数增加,单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少
C.A→B过程中气体吸收的热量大于B→C过程中气体放出的热量
D.A→B过程中气体对外做的功小于C→A过程中外界对气体做的功
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,在范围足够大、磁感应强度为B的垂直纸面向里的水平匀强磁场内,固定着倾角θ=30°的足够长绝缘斜面,一个质量为m、电荷量为+q的带电小物块置于斜面的顶端处静止状态,现增加一水平向左的场强E=的匀强电场。设滑动时小物块的电荷量不变,从加入电场开始计时,小物块的摩擦力f大小与时间t、加速度大小a与时间t的关系图像可能正确的是( )
A.B.C.D.
8、某种超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起,同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力。其推进原理可以简化为如图所示的模型:PQ和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨,导轨间分布着竖直(垂直纸面)方向等间距的匀强磁场B1和B2。二者方向相反。矩形金属框固定在实验车底部(车箱与金属框绝缘)。其中ad边宽度与磁场间隔相等。当磁场B1和B2同时以速度v沿导轨向右匀速运动时。金属框受到磁场力,并带动实验车沿导轨运动,已知金属框垂直导轨的ab边的边长L、金属框总电阻R,列车与线框的总质量m,,悬浮状态下,实验车运动时受到的阻力恒为其对地速度的K倍。则下列说法正确的是( )
A.列车在运动过程中金属框中的电流方向一直不变
B.列车在运动过程中金属框产生的最大电流为
C.列车最后能达到的最大速度为
D.列车要维持最大速度运动,它每秒钟消耗的磁场能为
9、如图所示,A、B两板间电压为600V,A板带正电并接地,A、B两板间距离为12cm,C点离A板4cm,下列说法正确的是( )
A.E=2000V/m,φC=200V
B.E=5000V/m,φC=-200V
C.电子在C点具有的电势能为-200eV
D.电子在C点具有的电势能为200eV
10、质量为m的汽车在平直的路面上启动,启动过程的速度-时间图象如图所示,其中OA段为直线,AB段为曲线,B点后为平行于横轴的直线.已知从t1时刻开始汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为f,以下说法正确的是( )
A.0~t1时间内,汽车牵引力的数值为m+f
B.t1~t2时间内,汽车的功率等于(m+f)v2
C.t1~t2时间内,汽车的平均速率小于
D.汽车运动的最大速率v2=(+1)v1
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)实验中挂钩位置可认为不变,利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒。
(1)用游标卡尺测出小铁球直径结果如图乙所示。则其直径D=________cm。
(2)①如图甲所示,固定力传感器M
②取一根不可伸长的细线,一端连接(1)中的小铁球,另一端穿过固定的光滑小圆环O,并固定在传感器的挂钩上(小圆环刚好够一根细线通过)
③将小铁球自由悬挂并处于静止状态,从计算机中得到拉力随时间变化的关系如图丁所示。
(i)为验证小铁球在最高点A和最低处的机械能是否相等,则_____________。
A.必须要测出小铁球的直径D
B.必须要测出小铁球的质量m
C.必须要测出细线离开竖直方向的最大偏角θ
D.必须要知道图丙、丁中F0,F1,F2的大小及当地重力加速度g
E.必须要知道图丙、丁中F0,F1,F2的大小
(ii)若已经通过实验测得了(i)中所需的物理量,则为了验证小铁球在最高点B和最低点处的机械能是否相等,只需验证等式_____________________________是否成立即可。(用题中所测得的物理量符号表示)
12.(12分)某同学设计了一个如图所示的实验装置验证动量守恒定律。小球A底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条,用悬线悬挂在O点,光电门固定在O点正下方铁架台的托杆上,小球B放在竖直支撑杆上,杆下方悬挂一重锤,小球A(包含遮光条)和B的质量用天平测出分别为、,拉起小球A一定角度后释放,两小球碰撞前瞬间,遮光条刚好通过光电门,碰后小球B做平抛运动而落地,小球A反弹右摆一定角度,计时器的两次示数分别为、,测量O点到球心的距离为L,小球B离地面的高度为h,小球B平抛的水平位移为x。
(1)关于实验过程中的注意事项,下列说法正确的是________。
A.要使小球A和小球B发生对心碰撞
B.小球A的质量要大于小球B的质量
C.应使小球A由静止释放
(2)某次测量实验中,该同学测量数据如下:,,,,,,重力加速度g取,则小球A与小球B碰撞前后悬线的拉力之比为________,若小球A(包含遮光条)与小球B的质量之比为________,则动量守恒定律得到验证,根据数据可以得知小球A和小球B发生的碰撞是碰撞________(“弹性”或“非弹性”)。
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,截面为直角三角形ABC的玻璃砖,,一束细激光自AB中点D垂直AB射入玻璃砖,光线第一次射到BC边时,自BC边折射射出的光线平行于AC。已知AB长度为L,光在真空中传播速度为c。求:
(1)玻璃的折射率n;
(2)光线自AB边射入到第一次从BC边射出经历的时间t。
14.(16分)如图所示的坐标系内,以垂直于x轴的虚线PQ为分界线,左侧的等腰直角三角形区域内分布着匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,AC边有一挡板可吸收电子,AC长为d. 右侧为偏转电场,两极板长度为,间距为d. 电场右侧的x轴上有足够长的荧光屏. 现有速率不同的电子在纸面内从坐标原点O沿y轴正方向射入磁场,电子能打在荧光屏上的最远处为M点,M到下极板右端的距离为,电子电荷量为e,质量为m,不考虑电子间的相互作用以及偏转电场边缘效应,求:
(1)电子通过磁场区域的时间t;
(2)偏转电场的电压U;
(3)电子至少以多大速率从O点射出时才能打到荧光屏上.
15.(12分)如图所示,一束单色光以一定的入射角从A点射入玻璃球体,已知光线在玻璃球内经两次反射后,刚好能从A点折射回到空气中.已知入射角为45°,玻璃球的半径为 ,光在真空中传播的速度为3×108m/s,求:
(I)玻璃球的折射率及光线第一次从玻璃球内出射时相对于射入玻璃球的光线的偏向角;
(II)光线从A点进入及第一次从A点射出时在玻璃球体运动的时间.
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.根据电场线与等势面垂直,且由高电势指向低电势,可知场强方向向上,带电粒子的轨迹向上弯曲,粒子所受的电场力向上,则该粒子一定带正电荷,故A错误;
BC.带正电的粒子在电势高的地方电势能大,故
又粒子仅在电场力的作用下运动,动能与电势能总和保持不变,故
故B错误,C正确;
D.由图只能判断出粒子受力的方向与电势能、动能的大小关系,但不能判断出粒子是否从a点运动到b点,再运动到c点,故D错误。
故选C。
2、D
【解析】
A.弹簧开始的弹力
F=mg
剪断细线的瞬间,弹簧弹力不变,B的合力仍然为零,则B的加速度为0,故A错误;
BC.剪断细线的瞬间,弹力不变,将C和A看成一个整体,根据牛顿第二定律得
即A、C的加速度均为1.5g,故BC错误;
D.剪断细线的瞬间,A受到重力和C对A的作用力,对A有
得
故D正确。
故选D。
3、C
【解析】
管口的圆形内径约有10cm,则半径r=5cm=0.05m,根据实际情况,每层楼高h=3m,所以喷水的高度H=27h=81m,则水离开管口的速度为:
v==m=18m/s
设驱动主喷水的水泵功率为P,在接近管口很短一段时间△t内水柱的质量为:
m=ρ•v△tS=ρπr2v△t
根据动能定理可得:P△t=mv2
解得:
P=
代入数据解得:
P≈2.4×105W
A.。故A不符合题意。
B.。故B不符合题意。
C.。故C符合题意。
D.。故D不符合题意。
4、B
【解析】
AB.导体棒做切割磁感线运动,产生感应电流,受到向左的安培力,导体棒做减速运动,随着速度的减小,感应电流减小,导体棒所受的安培力减小,则加速度减小,v-t图像的斜率绝对值减小,v-t图像是曲线且斜率减小,故A错误,B正确;
CD.通过电阻R的电量
则知q-x图像是过原点的倾斜的直线,故CD错误。
故选B。
5、B
【解析】
第一段的平均速度;第二段的平均速度,中间时刻的速度等于平均速度,则,故选B.
6、C
【解析】
A. A→B过程中,温度升高,气体分子的平均动能增加,过原点直线表示等压变化,故单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减小,故A错误;
B. C→A过程中体积减小,单位体积内分子数增加,温度不变,故单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加,故B错误;
C. 气体从A→B过程中,温度升高且体积增大,故气体吸收热量且对外做功,设吸热大小为Q1,做功大小为W1,根据热力学第一定律有:△U1=Q1-W1,气体从B→C过程中,温度降低且体积不变,故气体不做功且对外放热,设放热大小为Q2,根据热力学第一定律:△U2=-Q2,气体从C→A过程中,温度不变,内能增量为零,有:
△U=△U1+△U2=Q1-W1-Q2=0
即
Q1=W1+Q2>Q2
所以A→B过程中气体吸收的热量Q1大于B→C过程中气体放出的热量Q2,故C正确;
D. 气体做功 ,A→B过程中体积变化等于C→A过程中体积变化,但图像与原点连接的斜率越大,压强越小,故A→B过程中气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体做的功,故D错误。
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、BD
【解析】
加电场后,滑块受到水平向左的电场力,大小为F电=mg,和竖直向下的重力合成可得合力为F=2mg,方向沿斜面向下;此时斜面受到的正压力为零,滑块受摩擦力为0;
滑块沿斜面做加速运动,则受到垂直斜面向下的洛伦兹力,随速度的增加,洛伦兹力变大,则滑块对斜面的正压力变大,摩擦力逐渐变大;根据2mg-f=ma可知,加速度逐渐减小,当2mg=f时,加速度a=0,滑块做匀速运动,则图像BD正确,AC错误。
故选BD。
8、BC
【解析】
A.当磁场向右运动过程中,穿过闭合线框中的磁场有时垂直于纸面向外的磁场增大,有时垂直于纸面向内的磁场增大,根据楞次定律可知列车在运动过程中金属框中的电流方向一直改变,A错误;
B.金属框中和导体棒切割磁感线,最大的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可知
B正确;
C.列车速度最大为,此时切割磁感线的速率为,金属框中和导体棒切割磁感线,此时产生的感应电动势为
通过线框的电流为
列车所受合外力为0时,速度最大,即所受安培力等于阻力
解得
C正确;
D.列车要维持最大速度运动,每秒消耗的磁场能为
D错误。
故选BC。
9、BD
【解析】
由U=Ed可求得场强E,C点的电势等于C与A板的电势差,由U=Ed求解C点的电势;由Ep=qφC可求得电子在C点具有的电势能.
【详解】
A、B、AB间有匀强电场,场强为,AC间的电势差为 UAC=Ed1=5000×0.04V=200V,因A带正电且电势为零,C点电势低于A点的电势,故φC=-UAC=-200V,故A错误,B正确;
C、D、电子在C点具有的电势能EP=φC×(-e)=200eV;故C错误,D正确;
故选BD.
【点睛】
在研究电场中电势时一定要注意各个量的正负,明确各点间电势的高低,注意电势的符号.
10、AD
【解析】
A、由题图可知,0~t1阶段,汽车做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得F1-f=ma,联立可得F1= m+f,故A正确;
B、在t1时刻汽车达到额定功率P=F1v1=(m+f)v1,t1~t2时间内,汽车保持额定功率不变,故B错误;
C、由v-t图线与横轴所围面积表示位移的大小可知,t1~t2时间内,汽车的平均速度大于,故C错误;
D、t2时刻,速度达到最大值v2,此时刻F2=f,P=F2v2,可得,故D正确.
故选AD.
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、1.090cm D
【解析】
(1)[1]由图乙可知,该游标卡尺为50分度游标卡尺,故其读数为
(2)[2]由机械能守恒定律可得
在最低点时有
刚释放时有
静止时有
联立化简可得
故小球机械能是否守恒验证以上等式即可,故需要测量的物理量为F0,F1,F2的大小及当地重力加速度g,故选D。
[3]由[2]中分析可知,需验证的等式为
12、A 弹性
【解析】
(1)由实验原理确定操作细节;(2)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球通过最低点的速度,从而得出动能的增加量,根据小球下降的高度求出重力势能的减小量,判断是否相等。
【详解】
(1)[1]A.两个小于必发生对心碰撞,故选项A正确;
B.碰撞后入射球反弹,则要求入射球的质量小于被碰球的质量,故选项B错误;
C.由于碰撞前后A的速度由光电门测出,A释放不一定从静止开始,故选项C错误;
故选A;
(2)[2]碰撞前后入射球A的速度由光电门测出:
,
;
被碰球B碰撞后的速度为:
;
根据牛顿第二定律,碰撞前有:
,
所以
;
同理碰撞后有:
,
所以
,
则:
;
[3]若碰撞前后动量守恒则有:
,
从而求得:
;
[4]碰撞后的动能
,
而碰撞后的动能
,
由于
,
所以机械能守恒,故是弹性碰撞。
【点睛】
考查验证动量守恒定律实验原理。
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、 (1);(2)
【解析】
(1)光路如图所示
根据几何关系,在BC边,入射角为30°折射角为60°,则
(2)由,所以
据几何关系有
,
所以
光在介质中速度
光线自AB边射入到第一次从BC边射出经历的时间
14、 (1) ;(2);(3)
【解析】
(1) 电子在磁场区域运动周期为
通过磁场区域的时间为t1=T=
(2) 由几何知识得r=d,又r=
解得v=
通过电场的时间t2=,代入数据解得t2=
电子离开电场后做匀速直线运动到达M点
,又y1+y2=d
解得y1=d
故
代入数据解得U=
(3) 电子恰好打在下极板右边缘
磁场中r′=
电场中水平方向d=v′t
竖直方向r′=
由上述三式代入数据解得v′=
15、(1) (2)
【解析】
(1)作出光路图,由对称性及光路可逆可知,
第一次折射的折射角为300,则折射率公式可知
由几何关系可知,光线第一次从玻璃球内出射时相对于射入玻璃球的光线的偏向角
(2)光线从A点进入及第一次从A点射出时的玻璃球中运动的距离为
在玻璃中运动的速度为
运动时间
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