河北省唐山市曹妃甸区第一中学2026届高三下学期联合考试物理试题含解析
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这是一份河北省唐山市曹妃甸区第一中学2026届高三下学期联合考试物理试题含解析,共17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、在上海世博会上,拉脱维亚馆的风洞飞行表演,令参观者大开眼界若风洞内总的向上的风速风量保持不变,让质量为m的表演者通过调整身姿,可改变所受的向上的风力大小,以获得不同的运动效果,假设人体受风力大小与正对面积成正比,已知水平横躺时受风力面积最大,且人体站立时受风力面积为水平横躺时受风力面积的1/8,风洞内人体可上下移动的空间总高度为H.开始时,若人体与竖直方向成一定角度倾斜时,受风力有效面积是最大值的一半,恰好可以静止或匀速漂移;后来,人从最高点A开始,先以向下的最大加速度匀加速下落,经过某处B后,再以向上的最大加速度匀减速下落,刚好能在最低点C处减速为零,则以下说法正确的有( )
A.由A至C全过程表演者克服风力做的功为mgH
B.表演者向上的最大加速度是 g
C.表演者向下的最大加速度是
D.B点的高度是
2、如图,在真空中的绝缘光滑水平面上,边长为L的正三角形的三个顶点上分别固定放置电量为+Q、+Q、-Q的点电荷,以图中顶点为圆心、0. 5L为半径的圆与其腰及底边中线的交点分别为A、B、C、D。下列说法正确的是( )
A.A点场强等于C点场强
B.B点电势等于D点电势
C.由A点静止释放一正点电荷+q,其轨迹可能是直线也可能是曲线
D.将正点电荷+q沿圆弧逆时针从B经C移到D,电荷的电势能始终不变
3、北斗卫星导航系统(BDS)是我国自行研制的全球卫星导航系统。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动,a是地球同步卫星,则( )
A.卫星a的角速度小于c的角速度
B.卫星a的加速度大于c的加速度
C.卫星a的运行速度大于第一宇宙速度
D.卫星b的周期小于c的周期
4、嫦娥四号探测器(以下简称探测器)经过约110小时奔月飞行后,于2018年12月12日到达且月球附近进入高度约100公里的环月圆形轨道Ⅰ, 如图所示:并于2018年12月30日实施变轨,进入椭圆形轨道Ⅱ。探测器在近月点Q点附近制动、减速,然后沿抛物线下降到距月面100米高处悬停,然后再缓慢竖直下降到距月面仅为数米高处,关闭发动机,做自由落体运动,落到月球背面。下列说法正确的是( )
A.不论在轨道还是轨道无动力运行,嫦娥四号探测器在P点的速度都相同
B.嫦娥四号探测器在轨道I无动力运行的任何位置都具有相同的加速度
C.嫦娥四号探测器在轨道II无动力运行的任何位置都具有相同动能
D.嫦娥四号探测器在轨道II无动力运行从P点飞到Q点的过程中引力做正功
5、为了纪念物理学家对科学的贡献,许多的单位是用家的名字来命名的,在,下列单位所属于基本物理量的是
A.安培B.库仑C.牛顿D.焦耳
6、如图,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然减小时,线圈产生的感应电流I,线圈所受安培力的合力为F,则I和F的方向为( )
A.I顺时针,F向左B.I顺时针,F向右
C.I逆时针,F向左D.I逆时针,F向右
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,一个小型旋转式交流发电机,其矩形线圈的面积为S,共有n匝,总电阻为r,外电路上接有一个阻值为R的定值电阻和一个理想交流电流表A.线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴匀速运动,图中线圈平面平行于磁场方向,由此位置开始计时,下列说法正确的是( )
A.发电机所产生电动势的最大值为
B.从初始位置开始,在四分之一个周期内通过的电荷量为
C.R两端电压的有效值
D.交流电流表的示数一直在变化
8、如图所示,三根长均为L的轻杆组成支架,支架可绕光滑的中心转轴O在竖直平面内转动,轻杆间夹角均为120°,轻杆末端分别固定质量为m、2m和3m的n、p、q三个小球,n球位于O的正下方,将支架从图示位置由静止开始释放,下列说法中正确的是( )
A.从释放到q到达最低点的过程中,q的重力势能减少了mgL
B.q达到最低点时,q的速度大小为
C.q到达最低点时,轻杆对q的作用力为5mg
D.从释放到q到达最低点的过程中,轻杆对q做的功为3mgL
9、如图,一截面为椭圆形的容器内壁光滑,其质量为M,置于光滑水平面上,内有一质量为m的小球,当容器受到一个水平向右的作用力F作用且系统达到稳定时,小球偏离平衡位量如图,重力加速度为g,此时( )
A.若小球对椭圆面的压力与竖直方向的夹角为α,则
B.若小球对椭圆面的压力与竖直方向的夹角为α,则
C.小球对椭圆面的压力大小为
D.小球对椭圆面的压力大小为
10、如左图所示,假设某星球表面上有一倾角为θ的固定斜面,一质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上运动,其速度–时间图象如右图所示.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为μ=该星球半径为R=6×104km.引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,则下列正确的是:( )
A.该星球的第一宇宙速度
B.该星球的质量
C.该星球的自转周期
D.该星球的密度
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)某同学在“探究功与速度变化之间的关系”的实验中,同时测出实验中橡皮绳的劲度系数。所用实验装置如图所示,已知小球质量为m。具体实验步骤如下:
(1)将小球放在木板上,木板左端抬高一个小角度,以平衡摩擦力。
(2)将原长为OM的橡皮绳一端固定在木板右端的O点,另一端通过力传感器连接小球,将小球拉至P点(M点左侧),测得OM的距离为ll,OP的距离为l2,力传感器示数为F,则橡皮绳的劲度系数为______(用F、l1、l2表示)。
(3)将小球从P点由静止释放,在M点右侧放置一速度传感器,可测出传感器所在位置的速度v。将小球连上2根、3根…橡皮绳,重复操作过程,测出多组速度数值,如下表所示。
在坐标系中描点、连线,作出W-v2图像。
(_______)
(4)由图像可知,橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为_______________。
12.(12分)小宇同学利用图示器材探究电路规律:
(1)断开开关S,旋转选择开关,使其尖端对准欧姆档,此时读数为20Ω,此时测得的是____________的阻值;
(2)将旋转开关指向直流电流档,闭合开关S,将滑片从最左端缓慢移动到最右端,发现该过程中读数最大为320mA,则移动过程中读数变化情况是(___)
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.先减小后增大
D.先增大后减小
(3)将旋转开关指向直流电压档,闭合开关S后移动滑动头,发现该过程中电表读数最大为1.2V,结合前两问条件可知,该电源电动势为________V.(结果保留两位小数)
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,质量为1kg的长木板A放在光滑的水平面上,质量为0.5kg的物块B放在长木板上表面的右端,现对长木板施加大小为6 N的水平恒力F,使长木板A和物块B一起由静止开始向左做加速运动,物块B相对于长木板A恰好不滑动,重力加速度为g=10 m/s2,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)物块B与长木板A间的动摩擦因数;
(2)若F作用2s时,立即将F水平反向,大小增大为原来的2倍,结果当物块B的速度为零时,刚好从木板的左端滑离,求长木板的长度。
14.(16分)如图所示,垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd,其边长为L,每边电阻为R,ad边与磁场边界平行。从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中,线框在垂直磁场边界向左的拉力作用下以速度v匀速运动,求:
(1)线框中电流I的大小和方向;
(2)拉力所做的功W;
(3)ab边产生的焦耳热Q。
15.(12分)电子对湮灭是指电子和正电子碰撞后湮灭,产生伽马射线。如图所示,在竖直面xOy内,第I象限内存在平行于y轴的匀强电场E,第II象限内存在垂直于面xOy向外的匀强磁场B1,第IV象限内存在垂直于面xOy向外的矩形匀强磁场B2(图中未画出)。点A、P位于x轴上,点C、Q位于y轴上,且OA距离为L.某t0时刻,速度大小为v0的正电子从A点沿y轴正方向射入磁场,经C点垂直y轴进入第I象限,最后以的速度从P点射出。同一t0时刻,另一速度大小为的负电子从Q点沿与y轴正半轴成角的方向射入第IV象限,后进入未知矩形磁场区域,离开磁场时正好到达P点,且恰好与P点出射的正电子正碰湮灭,即相碰时两电子的速度方向相反。若已知正负电子的质量均为m、电荷量大小为e、电子重力不计。求:
(1)第II象限内磁感应强度的大小B1
(2)电场强度E及正电子从C点运动至P点的时间
(3)Q点的纵坐标及第IV象限内矩形磁场区域的最小面积S
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、A
【解析】
对A至C全过程应用动能定理mgH-W=0,解得W=mgH,因而A正确;设最大风力为Fm,由于人体受风力大小与正对面积成正比,故人站立时风力为Fm;由于受风力有效面积是最大值的一半时,恰好可以静止或匀速漂移,故可以求得重力G=Fm;人平躺上升时有最大加速度,因而B错误;人站立加速下降时的最大加速度,因而C错误;人平躺减速下降时的加速度大小是a2==g;设下降的最大速度为v,由速度位移公式,加速下降过程位移;减速下降过程位移,故x1:x2=4:3,因而x2=H,选项D错误;故选A.
【点睛】
本题关键将下降过程分为匀加速过程和匀减速过程,求出各个过程的加速度,然后根据运动学公式列式判断.
2、B
【解析】
A.由场强叠加可知,A点和C点场强大小和方向都不同,选项A错误;
B.由于底边上的正负电荷在BD两点形成电场的电势叠加后的总电势均为零,则BD两点的电势就等于顶端电荷在BD两点的电势,则B点电势等于D点电势,选项B正确;
C.两个正电荷形成的电场在两个电荷连线的垂直平分线上,即与过-Q的电荷的直线上,可知A点与-Q连线上的电场线是直线,且指向-Q,则由A点静止释放一正点电荷+q,其轨迹一定是指向-Q的直线,选项C错误;
D.由B的分析可知,BD两点电势相等,但是与C点的电势不相等,则将正点电荷+q沿圆弧逆时针从B经C移到D,电荷的电势能要发生变化,选项D错误。
故选B。
3、A
【解析】
万有引力提供向心力
A.由可知,卫星a的角速度小于c的角速度,选项A正确;
B.由可知,卫星a的加速度小于c的加速度,选项B错误;
C.由可知,卫星a的运行速度小于第一宇宙速度,选项C错误;
D.由可知,卫星b的周期大于c的周期,选项D错误;
故选A。
4、D
【解析】
A.嫦娥四号探测器在Ⅰ轨道P点处的速度大于在Ⅱ轨道P点处的速度,故A错误;
B.因为加速度是矢量,有方向,加速度的方向时刻都在变化,故B错误;
C.因为轨道II是椭圆形轨道,所以嫦娥四号探测器在轨道II无动力运行的速度大小一直在变化,所以不是任何位置都具有相同动能,故C错误;
D.因为嫦娥四号探测器在轨道II无动力运行从P点飞到Q点的过程中,引力与速度的方向夹角小于,所以做正功,故D正确。
故选D。
5、A
【解析】
物理学中共有七个基本物理量分别为:质量,长度,时间,电流强度,物质的量,热力学温度,发光强度,其中电流强度的单位就是以科学家的名字来命名的即安培,故A正确.
6、B
【解析】
金属线框abcd放在导线MN上,导线中电流产生磁场,根据安培定则判断可知,线框abcd左右两侧磁场方向相反,线框左侧的磁通量小于线框右侧的磁通量,磁通量存在抵消的情况。若MN中电流突然减小时,穿过线框的磁通量将减小。根据楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化,则线框abcd感应电流方向为顺时针;再由左手定则可知,左边受到的安培力水平向右,而右边的安培力方向也水平向右,故安培力的合力向右。
A.I顺时针,F向左,与结论不相符,选项A错误;
B.I顺时针,F向右,与结论相符,选项B正确;
C.I逆时针,F向左,与结论不相符,选项C错误;
D.I逆时针,F向右,与结论不相符,选项D错误;
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、AC
【解析】
A.在初始位置线圈产生的电动势最大,且
故A正确;
B.从初始位置开始,在四分之一个周期内通过R的电荷量为
故B错误;
C.电动势的有效值为
电阻R两端电压的有效值为
故C正确;
D.交流电流表测的是有效值,其示数不会变化,故D错误。
故选:AC。
8、BD
【解析】
A.从释放到到达最低点的过程中,的重力势能减少了
故A错误;
B.、、三个小球和轻杆支架组成的系统机械能守恒,、、三个小球的速度大小相等,从释放到到达最低点的过程中,根据机械能守恒则有
解得
故B正确;
C.到达最低点时,根据牛顿第二定律可得
解得
故C错误;
D.从释放到到达最低点的过程中,根据动能定理可得
解得轻杆对做的功为
故D正确;
故选BD。
9、BC
【解析】
对小球受力如图所示
AB.对整体两者一起加速,则
解得
故A错误,B正确;
CD.由题意得
故C正确,D错误。
故选BC。
10、ABD
【解析】
上滑过程中,根据牛顿第二定律,在沿斜面方向上有,下滑过程中,在沿斜面方向上有,又知v-t图像的斜率表示加速度,则上滑和下滑过程中的加速度大小分别为:,,联立解得,故该星球的第一宇宙速度为,A正确;根据黄金替代公式可得该星球的质量为,B正确;根据所给条件无法计算自转周期,C错误;该星球的密度,D正确.
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、 橡皮筋做功与小球获得的速度平方成正比或W∝v2
【解析】
(2)[1] 根据胡克定律有:
F=k(l2-l1)
求得橡皮绳的劲度系数为:
(3)[2] 做出W-v2图象,如图所示:
(4)[3] 由图象可知,W-v2图象为过原点的一条直线,所以橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为:橡皮绳做功与小球获得的速度平方成正比。
12、滑动变阻器 A 1.48
【解析】
(1)当断开电键S,旋转选择开关,使其尖端对准欧姆档,由图可知,此时欧姆档测量滑动变阻器总电阻.
(2)将旋转开关指向直流电流档,闭合电键S,将滑片从最左端缓慢移动到最右端的过程中,变阻器滑片两侧的电阻并联,总电阻先增大后减小,则总电流先减小后增大.滑片从最右端移至中点的过程中,变阻器并联电阻增大,并联电压增大,而滑片右侧电阻减小,所以直流电流档的读数增大.滑片从中点移至最右端的过程中,电路的总电流增大,通过变阻器左侧电阻的电流减小,所以直流电流档的读数增大,故A正确.
(3)将旋转开关指向直流电流档,闭合电键S时,读数最大时,由闭合电路欧姆定律得: E=Imax(R1+r)=0.32(R1+r)
将旋转开关指向直流电压档,读数最大时,由闭合电路欧姆定律得: 联立以上可解得:.
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)0.4 (2)12m
【解析】
(1) 设在F作用下,A、B一起运动的加速度大小为a1,根据牛顿第二定律有
对物块B研究有:
解得:
μ=0.4
(2) A、B一起加速的加速度大小为a1=4m/s2 ,F作用2s时,AB一起运动的速度大小
v=a1t1=8m/s
将F水平反向,设A做减速运动的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律有:
设B做减速运动的加速度大小为a3
当B速度减为零时的运动时间:
2s内A运动的距离:
B运动的距离:
由此知木板的长度为12m。
14、(1);方向是由a到d;(2);(3)
【解析】
(1)由于ad边向左切割磁感线,故产生的感应电动势为
E=BLv
故线框中的电流、
由右手定则判断出电流的方向是由a到d;
(2)由于线框匀速运动,故拉力
F=F安=BIL=
拉力做的功
(3)拉力做功全部转化为电流产生的焦耳热,则ab边产生的焦耳热
15、 (1)(2);(3)、
【解析】
(1)由题意正电子从A点沿y轴正方向发射,经过C点垂直y轴射出,可知其在磁场中作匀速圆周运动的半径:
又:
解得:
(2)正电子在电场中做类平抛运动,运动时间为tCP,运动分解:y轴方向受电场力作用做初速为零匀加速运动
①
②
③
又知正电子在点P出射速度为,设其从点P穿过x轴时与x轴正方向夹角为α,
得
④
联立解得:
,
(3)如图,设MNPF为最小矩形磁场区域,负电子在磁场中做匀速圆周运动,圆心O2,NP为轨迹圆的弦。由几何关系知NP垂直x轴,圆心角,得
正、负电子在第Ⅰ、Ⅳ象限沿x轴方向位移、速度相同,即:
运动时间:正电子
负电子
又:
故
负电子在矩形磁场中做匀速圆周运动
解得:
故Q点的纵坐标
未知矩形磁场区域的最小面积为图中矩形MNPF的面积
橡皮绳
1根
2根
3根
4根
5根
6根
做功
W
2 W
3 W
4 W
5 W
6 W
速度
1.01
1.41
1.73
2.00
2.24
2.45
速度平方
1.02
1.99
2.99
4.00
5.02
6.00
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