河南周口中英文学校2026届高三下学期一模考试物理试题含解析
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这是一份河南周口中英文学校2026届高三下学期一模考试物理试题含解析,文件包含山东省青岛市2025届高三年级第一次适应性检测数学试卷Word版含解析docx、山东省青岛市2025届高三年级第一次适应性检测数学试卷Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共28页, 欢迎下载使用。
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,竖直平面内的光滑固定轨道由一个半径为R的圆弧AB和另一个圆弧BC组成,两者在最低点B平滑连接。一小球(可视为质点)从A点由静止开始沿轨道下滑,恰好能通过C点,则BC弧的半径为( )
A.B.C.D.
2、如图甲,理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2=10:1,副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、线圈电阻为2Ω的电动机M.原线圈输入的交流电压如图乙.闭合开关S,电动机正常工作,电流表示数为1A.下列判断正确的是( )
A.副线圈两端的电压有效值为V
B.滑动变阻器R的接入电阻为10Ω
C.电动机输出的机械功率为12W
D.若电动机突然卡住,原线圈输入功率将变小
3、如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图.M、N是两个共轴圆筒的横截面,外筒N的半径为R,内筒的半径比R小得多,可忽略不计.筒的两端封闭,两筒之间抽成真空,两筒以相同角速度ω绕其中心轴线匀速转动.M筒开有与转轴平行的狭缝S,且不断沿半径方向向外射出速率分别为v1和v2的分子,分子到达N筒后被吸附,如果R、v1、v2保持不变,ω取某合适值,则以下结论中正确的是( )
A.当时(n为正整数),分子落在不同的狭条上
B.当时(n为正整数),分子落在同一个狭条上
C.只要时间足够长,N筒上到处都落有分子
D.分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上
4、一质量为m的物体在光滑水平面上以速度v0运动,t=0时刻起对它施加一与速度v0垂直、大小为F的水平恒力,则t时刻力F的功率为( )
A.0B.C.D.
5、A、B两小车在同一直线上运动,它们运动的位移s随时间t变化的关系如图所示,已知A车的s-t图象为抛物线的一部分,第7s末图象处于最高点,B车的图象为直线,则下列说法正确的是( )
A.A车的初速度为7m/s
B.A车的加速度大小为2m/s2
C.A车减速过程运动的位移大小为50m
D.10s末两车相遇时,B车的速度较大
6、如图所示,水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,一带电金属滑块以Ek0=30 J的初动能从斜面底端A冲上斜面,到顶端B时返回,已知滑块从A滑到B的过程中克服摩擦力做功10 J,克服重力做功24 J,则( )
A.滑块带正电,上滑过程中电势能减小4 J
B.滑块上滑过程中机械能增加4 J
C.滑块上滑到斜面中点时重力势能增加14 J
D.滑块返回到斜面底端时动能为15 J
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、如图是倾角θ=37°的光滑绝缘斜面在纸面内的截面图。一长为L、质量为m的导体棒垂直纸面放在斜面上,现给导体棒通人电流强度为I,并在垂直于导体棒的平面内加匀强磁场,要使导体棒静止在斜面上,已知当地重力加速度为g,sin37°=0.6,cs37°=0.8.则以下说法正确的是( )
A.所加磁场方向与x轴正方向的夹角α的范围应为
B.所加磁场方向与x轴正方向的夹角α的范围应为
C.所加磁场的磁感应强度的最小值为
D.所加磁场的磁感应强度的最小值为
8、如图所示为内壁光滑的半球形容器,半径为R。质量为m的小球在容器内的某个水平面内做匀速圆周运动,小球与球心O连线方向与竖直方向夹角为α。下列说法正确的是( )
A.小球所受容器的作用力为
B.小球所受容器的作用力为
C.小球的角速度
D.小球的角速度
9、如图所示,“L”形支架AOB水平放置,物体P位于支架OB部分,接触面粗糙;一根轻弹簧一端固定在支架AO上,另一端与物体P相连。物体P静止时,弹簧处于压缩状态。现将“L”形支架绕O点逆时针缓慢旋转一很小的角度,P与支架始终保持相对静止。在转动的过程中,关于P的受力情况,下列说法正确的是( )
A.支持力减小
B.摩擦力不变
C.合外力不变
D.合外力变大
10、如图甲所示,一质量为m的物体静止在水平面上,自t=0时刻起对其施加一竖直向上的力F,力F随时间t变化的关系如图乙所示,已知当地重力加速度为g,在物体上升过程中,空气阻力不计,以下说法正确的是( )
A.物体做匀变速直线运动
B.时刻物体速度最大
C.物体上升过程的最大速度为
D.时刻物体到达最高点
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)如图甲所示,在“探究功与速度变化的关系”的实验中,主要过程如下:
A.设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……;
B.分析纸带,求出橡皮筋做功使小车获得的速度v1、v2、v3、……;
C.作出W-v图象;
D.分析W- v图象.如果W-v图象是一条直线,表明W∝v;如果不是直线,可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系.
(1)实验中得到的一条如图乙所示的纸带,求小车获得的速度应选______________(选填“AB”或“CD”)段来计算.
(2)关于该实验,下列说法正确的有_______________
A.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
B.通过改变小车质量可以改变橡皮筋对小车做的功
C.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必需保持一致
D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
(3)在该实验中,打点计时器正常工作,纸带足够长,点迹清晰的纸带上并没有出现一段等间距的点,造成这种情况的原因可能是___________.(写出一条即可)
12.(12分)某同学将力传感器固定在车上用于探究“加速度与力、质量之间的关系”,如图甲、乙所示。
(1)下列说法正确的是(_____)
A.需要用天平测出传感器的质量 B.需要用到低压交流电源
C.实验时不需要平衡摩擦力
D.若实验中砂桶和砂子的总质量过大,作出的a-F图象可能会发生弯曲
(2)下列实验中用到与该实验相同研究方法的有(_____)
A.探究单摆周期的影响因素 B.探究求合力的方法
C.探究做功与速度的变化关系 D.探究导体电阻与其影响因素的关系
(3)图丙是某同学通过实验得到的一条纸带(交流电频率为50Hz),他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出),将毫米刻度尺放在纸带上。根据图可知,打下F点时小车的速度为_____m/s。小车的加速度为______m/s2。(计算结果均保留两位有效数字)
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,固定在竖直面内半径 R=0.4m 的光滑半圆形轨道 cde 与长 s=2.2m 的水平轨道 bc 相切于 c 点,倾角θ=37°的斜轨道 ab 通过一小段光滑圆弧与水平轨道 bc 平滑连接。质量 m=1 kg 的物块 B 静止于斜轨道的底端 b 处,质量 M=3kg 的物块 A 从斜面上的 P 处由静止沿斜轨道滑下,与物块 B 碰撞后黏合在一起向右滑动。已知 P 处与 c 处的高度差 H=4.8m,两物块与轨道 abc 间的动摩擦因数μ=0.25,取 g=10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8, A、B 均视为质点,不计空气阻力。求:
(1)A 与 B 碰撞后瞬间一起滑行的速度大小;
(2)物块 A、B 到达 e 处时对轨道的压力大小。
14.(16分)如图所示,光滑水平面上有一被压缩的轻质弹簧,左端固定,质量为mA=1kg的光滑A紧靠弹簧右端(不栓接),弹簧的弹性势能为Ep=32J。质量为mB=1kg的槽B静止在水平面上,内壁间距L=0.6m,槽内放有质量为mc=2kg的滑块C(可视为质点),C到左端侧壁的距离d=0.1m,槽与滑块C之间的动摩擦因数μ=0.1。现释放弹簧,滑块A离开弹簧后与槽B发生正碰并粘在一起。A、B整体与滑块C发生碰撞时,A、B整体与滑块C交换速度。(g=10m/s2)求
(1)从释放弹簧,到B与C第一次发生碰撞,整个系统损失的机械能;
(2)从槽开始运动到槽和滑块C相对静止经历的时间。
15.(12分)如图所示,为某娱乐活动项目的示意图;参加活动的人员从右侧平台上的A点水平跃出,到达B点恰好抓住摆过来的绳索,这时人的速度恰好垂直于OB向左下,然后摆到左侧平台上的D点。不计一切阻力和机械能损失,不计绳的重力,人可以看作质点,绳索不可伸长。设人的质量为m=50kg,绳索长l=25m,A点比D点低h=3.2m。人刚抓住绳索以及摆到D点时绳索与竖直方向的夹角分别如图所示(g=10m/s2)。若使人能刚好到达D点,求:
(1)人从A点水平跃出的速度;
(2)A、B两点间的水平距离;
(3)在最低点C,人对绳索的拉力。
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】
设BC弧的半径为r。小球恰好能通过C点时,由重力充当向心力,则有:
小球从A到C的过程,以C点所在水平面为参考平面,根据机械能守恒得:
联立解得:
A.,与结论相符,选项A正确;
B.,与结论不相符,选项B错误;
C.,与结论不相符,选项C错误;
D.,与结论不相符,选项D错误;
故选A。
2、B
【解析】
A.变压器初级电压有效值为220V,则副线圈两端的电压有效值为
选项A错误;
B.滑动变阻器接入电阻为
选项B正确;
C.电动机输出的机械功率为
选项C错误;
D.若电动机突然卡住,次级电流将变大,次级消耗的功率变大,则原线圈输入功率将变大,选项D错误;
故选B.
点睛:此题要注意电动机问题的能量转化关系:输出功率等于总功率与内阻上的热功率的差值;电动机被卡住后相当于纯电阻,则电路的电流会变大,电动机很快被烧毁.
3、A
【解析】
微粒从M到N运动时间 ,对应N筒转过角度 ,即如果以v1射出时,转过角度: ,如果以v2射出时,转过角度: ,只要θ1、θ2不是相差2π的整数倍,即当 时(n为正整数),分子落在不同的两处与S平行的狭条上,故A正确,D错误;若相差2π的整数倍,则落在一处,即当 时(n为正整数),分子落在同一个狭条上.故B错误;若微粒运动时间为N筒转动周期的整数倍,微粒只能到达N筒上固定的位置,因此,故C错误.故选A
点睛:解答此题一定明确微粒运动的时间与N筒转动的时间相等,在此基础上分别以v1、v2射出时来讨论微粒落到N筒上的可能位置.
4、B
【解析】
根据牛顿第二定律有
因,则恒力F的方向为初速度为零的匀加速直线运动,t时刻的速度为
根据功率的定义可知
故B正确,ACD错误。
故选B。
5、B
【解析】
AB.A车做匀变速直线运动,设A车的初速度为,加速度大小为,由图可知时,速度为零,由运动学公式可得:
根据图象和运动学公式可知时的位移为:
联立解得,,故选项B正确,A错误;
C.A车减速过程运动的位移大小为,故选项C错误;
D.位移时间图象的斜率等于速度,10s末两车相遇时B车的速度大小为:
A车的速度为:
两车的速度大小相等,故选项D错误。
故选B。
6、A
【解析】
A.动能定理知上滑过程中
代入数值得
电场力做正功,滑块带正电,电势能减小4J,A正确;
B.由功能关系知滑块上滑过程中机械能的变化量为
即机械能减小6J,B错误;
C.由题意知滑块上滑到斜面中点时克服重力做功为12J,即重力势能增加12J,C错误;
D.由动能定理知,所以滑块返回到斜面底端时动能为10J,D错误.
故选A。
【点睛】
解决本题的关键掌握功能关系,知道重力做功等于重力势能的变化量,合力做功等于动能的变化量,除重力以外其它力做功等于机械能的变化量,电场力做功等于电势能的变化量.
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、BC
【解析】
AB.根据共点力平衡知,安培力的方向在垂直斜面向下与竖直向上的这两个方向之间,根据左手定则知,所加磁场方向与x轴正方向的夹角θ的范围应为,故A错误,B正确。
CD.当安培力的方向与支持力方向垂直时,安培力最小,根据矢量三角形定则有
则磁感应强度的最小值
故C正确,D错误。
故选BC。
8、BD
【解析】
AB.对小球受力分析,如图所示:
根据力的合成,可得小球所受容器的作用力为支持力:
A错误,B正确;
CD.根据力的合成,可得小球所受合外力
小球做圆周运动的轨道半径为:
根据向心力公式得:
解得角速度,C错误,D正确。
故选BD。
9、AC
【解析】
对受力分析如图:
不转动时,对有支持力和静摩擦力,根据平衡条件
转动后受力分析如图:
支持力为
则支持力减小,摩擦力为
则静摩擦力减小,物块保持静止,所以合外力不变,仍为0,AC正确,BD错误。
故选AC。
10、BD
【解析】
由图可得力F与时间的关系为,则可得物体的合外力与时间的关系为,由牛顿第二定律可得加速度与时间的关系式为,则可知物体先向上做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,然后再向下做加速度增大的加速运动,在上升过程中,当加速度为零时,速度最大,即,可得,故A错误,B正确;由初速度大小为零,所以末速度大小等于速度的变化大小,由前面的分析可知,加速度与时间成线性关系,所以最大速度大小为,故C错误;由前面的分析可知在t=t0时,加速度为 ,根据运动的对称性规律可知,此时间速度减小为0,物体运动到最高点,故D正确。故选:BD。
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、CD ACD 没有平衡摩擦力或木板的倾角过大或过小
【解析】
(1)由图知:在AB之间,由于相邻计数间的距离不断增大,而打点计时器每隔0.02s打一个点,所以小车做加速运动.在CD之间相邻计数间距相等,说明小车做匀速运动.小车离开橡皮筋后做匀速运动,应选用CD段纸带来计算小车的速度v.求小车获得的速度应选CD段来计算;
(2)该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同,通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加.故A正确,B错误;为保证每根橡皮条对小车做功一样多每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必需保持一致,故C正确;在中学阶段,用打点计时器测量时间时,为有效利用纸带,总是先接通电源后释放纸带,故D正确;故选ACD.
(3)在该实验中,打点计时器正常工作,纸带足够长,点迹清晰的纸带上并没有出现一段等间距的点,造成这种情况的原因可能是没有平衡摩擦力或木板的倾角过大或过小.
【点睛】
明确了该实验的实验原理以及实验目的,即可了解具体操作的含义,以及如何进行数据处理;数据处理时注意数学知识的应用,本题是考查实验操作及数据处理的方法等问题.
12、A AD 0.24 0.40
【解析】
(1)[1]A.本实验是探究“加速度与力、质量之间的关系”,即F=Ma,所以M包括传感器的质量,即需要用天平测出传感器的质量。故A正确。
B.电火花计时器使用的是220V交流电源。故B错误。
C.实验前要平衡摩擦力,平衡摩擦力时要把小车(包括力传感器)放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。故C错误。
D.实验中力传感器直接测出了拉力的大小,所以不需要满足砂桶和砂子的总质量远小于小车的质量,所以即使实验中砂桶和砂子的总质量过大,作出的a-F图象也不会发生弯曲。故D错误。
(2)[2]该实验采用了控制变量法进行探究。
A.单摆的周期公式为:,是用的控制变量法。故A符合题意。
B.探究求合力的方法,采用的是等效替代的方法。故B不符合题意。
C.探究做功与速度的变化关系,采用的是倍增法。故C不符题意。
D.导体的电阻为:,采用的是控制变量法。故D符合题意。
(3)[3]由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得:
[4]根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小为:
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)6m/s;(2)50N
【解析】
(1)A沿斜轨道下滑时,由牛顿第二定律
结合运动学公式
两物块碰撞满足动量守恒,选取水平向右为正方向
解得
(2)物块从b运动到e的过程,根据动能定理
在e点,根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律可知物块对轨道点的压力大小为。
14、 (1)16.2J;(2)2s
【解析】
(1)弹簧将A弹开,由机械能守恒可得:
解得
=8m/s
A、B发生碰撞,由动量守恒可得:
解得
=4m/s
此过程机械能损失为
=16J
接下来,A、B与C相对运动,到第一次发生碰撞,相对运动位移为d。
此过程机械能损失为
=0.2J
因此整个过程机械能损失为
=16.2J
(2)设槽和滑块C相对静止时速度为v。
解得
v=2m/s
分别对A、B和C受力分析可知
解得
=1m/s2
A、B整体与滑块C发生的碰撞时,A、B与滑块C交换速度。由题意可知,
解得
t=2s
15、 (1) 8m/s (2) 4.8m (3)
【解析】
(1)从A到D点由机械能守恒律可以求出从A点跃出的速度;
(2)由平抛的水平和竖直位移规律,求出水平距离即AB两点间的距离;
(3)由机械能守恒律求出到达最低点的速度,再由牛顿第二定律求出人受到绳子的拉力。
【详解】
(1)由A到D,根据机械能守恒定律 mv02=mgh
解得 v0==8m/s
(2)从A到B,人做平抛运动 y=lcs37°-lcs53°-h
而 y=gt2
所以 x=v0t=4.8m
(3)由A到C,根据机械能守恒定律
mv02+mgl(1-cs53°-h)=mv2
F-mg=m
解得
根据牛顿第三定律,绳受到的拉力大小与F相等,也是900N.
【点睛】
本题考察机械能守恒律和牛顿第二定律及平抛运动的综合,但要注意的是人跃出时的速度方向是水平跃出,这样才是一个平抛,而到达A点时是与绳子垂直的,从而就没有机械能的损失。
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