河南省驻马店市正阳县高级中学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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这是一份河南省驻马店市正阳县高级中学2026届高三下学期第五次调研考试物理试题含解析,共10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.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.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,△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示,由此可知( )
A.从玻璃射向空气,a光的临界角小于b光的临界角
B.玻璃对a光的折射率小于玻璃对b光的折射率
C.在玻璃中,a光的速度小于b光的速度
D.在双缝干涉实验中,a光干涉条纹宽度小于b光干涉条纹宽度
2、电梯在t=0时由静止开始上升,运动的图像如图所示,电梯总质量m=2.0×103kg。电梯内乘客的质量m0=50kg,忽略一切阻力,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.第1s内乘客处于超重状态,第9s内乘客处于失重状态
B.第2s内乘客对电梯的压力大小为450N
C.第2s内钢索对电梯的拉力大小为2.2×104N
D.第2s内电梯对乘客的冲量大小为550N·s
3、如图所示,一只贮有空气的密闭烧瓶用玻璃管与水银气压计相连,气压计的A、B管内汞面在同一水平面上。现缓慢降低烧瓶内空气的温度,同时缓慢移动气压计A管,使气压计B管的水银面保持在原来的水平面上,则
A.烧瓶内气体作等容变化,A管应向上移动
B.烧瓶内气体作等容变化,A管应向下移动
C.烧瓶内气体作等温变化,A管应向上移动
D.烧瓶内气体作等温变化,A管应向下移动
4、自然界的电、磁现象和热现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是( )
A.安培发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系
B.欧姆发现了欧姆定律,揭示了热现象和电现象之间的联系
C.法拉第发现了电流与其产生磁场的方向关系,并提出了电流产生磁场的“分子电流假说”
D.库仑设计了电荷扭秤实验,并总结出了电荷间相互作用规律的“库仑定律”
5、利用半导体二极管的单向导电性,可以对交变电流进行整流将交变电流变为直流,一种简单的整流电路如图甲所示,ab为交变电流信号输入端,D为半导体二极管,R为定值电阻。信号输入后,电阻R两端输出的电压信号如图乙所示,则关于该输出信号,下列说法正确的是( )
A.频率为100Hz.
B.电压有效值为50V
C.一个标有“90V,30μF”的电容器并联在电阻R两端,可以正常工作
D.若电阻R=100Ω,则1min内R产生的热量为2.5×104J
6、1897年汤姆孙发现电子后,许多科学家为测量电子的电荷量做了大量的探索。1907-1916密立根用带电油滴进行实验,发现油滴所带的电荷量是某一数值e的整数倍,于是称这数值为基本电荷,如图所示,两块完全相同的金属极板止对若水平放置,板间的距离为d,当质量为m的微小带电油滴在两板间运动时,所受它气阻力的大小与速度大小成正比。两板间不加电压时,得以观察到油滴竖直向下做匀速运动,通过某一段距离所用时间为t1;当两板间加电压U(上极板的电势高)时,可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动,且在时间t2内运动的距离与在时间t1内运动的距离相等。忽略空气浮力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.根据上板电势高时观察油滴竖直向上做匀速运动可以判定油滴带正电
B.密立根根据实验数据计算出油滴所带的电荷量大约都是1.6×10-19C
C.根据不加电压和加电压两个匀速过程可以求解出油滴所带的电荷量Q=
D.根据两板间加电压U(上极板的电势高)时观察到同油滴竖直向上做匀速运动,可以计算出油滴的电荷量Q=
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,有甲、乙两颗卫星分别在不同的轨道围绕一个半径为R、表面重力加速度为g的行星运动,卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直,卫星甲的轨道为圆,距离行星表面的高度为R,卫星乙的轨道为椭圆,M、N两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M、N两点间的距离为4R.则下列说法中正确的有
A.卫星甲的线速度大小为
B.甲、乙卫星运行的周期相等
C.卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度小于卫星甲沿圆轨道运行的速度
D.卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度
8、如图所示,一物块从光滑斜面上某处由静止释放,与一端固定在斜面底端的轻弹簧相碰。设物块运动的加速度为a,机械能为E,速度为v,动能Ek,下滑位移为x,所用时间为t。则在物块由释放到下滑至最低点的过程中(取最低点所在平面为零势能面),下列图象可能正确的是( )
A.B.
C.D.
9、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
10、如图所示,a为xy坐标系x负半轴上的一点,空间有平行于xy坐标平面的匀强电场,一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0从a点沿与x轴正半轴成θ角斜向右上射入电场.粒子只在电场力作用下运动,经过y正半轴上的b点(图中未标出),则下列说法正确的是( )
A.若粒子在b点速度方向沿轴正方向,则电场方向可能平行于轴
B.若粒子运动过程中在b点速度最小,则b点为粒子运动轨迹上电势最低点
C.若粒子在b点速度大小也为v0,则a、b两点电势相等
D.若粒子在b点的速度为零,则电场方向一定与v0方向相反
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)一个小灯泡的额定电压为额定电流约为,选用下列实验器材进行实验,并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线。
A.电源:电动势为,内阻不计;
B.电压表V1:量程为,内阻约为;
C.电压表V2:量程为,内阻约为;
D.电流表A1:量程为,内阻约为;
E.电流表A2:量程为,内阻约为;
F.滑动变阻器:最大阻值为,额定电流为;
G.滑动变阻器:最大阻值为,额定电流为;
H.滑动变阻器:最大阻值为,额定电流为;
开关,导线若干。
实验得到如下数据(和分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压):
(1)实验中电压表应选用__________;电流表应选用__________;滑动变阻器应选用__________。(请填写器材前对应的字母)
(2)请你不要改动已连接导线,补全图甲所示实物电路图_________。闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片处在最__________(选填“左”或“右”)端。
(3)在如图乙所示坐标系中画出小灯泡的曲线________。
12.(12分)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器,请回答下列问题:
(1)在使用多用电表测量时,若选择开关拨至“1mA”挡,指针的位置如图(a)所示,则测量结果为_________;
(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图(b)所示,电池的电动势为E、R0为调零电阻,某次将待测电阻用电阻箱代替时,电路中电流I与电阻箱的阻值Rx关系如图(c)所示,则此时多用电表的内阻为_________Ω,该电源的电动势E=______V.
(3)下列判断正确的是__________。
A.在图(b)中,电表的左、右插孔处分别标注着“﹢”、“﹣”
B.因为图(c)是非线性变化的,所以对应欧姆表的刻度盘上的数字左小右大
C.欧姆表调零的实质是通过调节R0,使R0=0时电路中的电流达到满偏电流
D.电阻Rx的变化量相同时,Rx越小,则对应的电流变化量就越大
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)地心隧道是根据凡尔纳的《地心游记》所设想出的一条假想隧道,它是一条穿过地心的笔直隧道,如图所示。假设地球的半径为R,质量分布均匀,地球表面的重力加速度为g。已知均匀球壳对壳内物体引力为零。
(ⅰ)不计阻力,若将物体从隧道口静止释放,试证明物体在地心隧道中的运动为简谐运动;
(ⅱ) 理论表明:做简谐运动的物体的周期T=2π,其中,m为振子的质量,物体的回复力为F=-kx。求物体从隧道一端静止释放后到达另一端需要的时间t (地球半径R = 6400km,地球表面的重力加速为g = 10m/ s2 )。
14.(16分)如图所示,半径R=0.4m的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上,质量m=1kg的滑块B(可视为质点)从圆弧轨道顶端正上方高为h=0.85m处自由落下,质量为M=2kg的木板A静止在光滑水平上,其左端与固定台阶相距x,右端与圆轨道紧靠在一起,圆弧的底端与木板上表面水平相切.B从A右端的上表面水平滑入时撤走圆弧轨道,A与台阶碰撞无机械能损失,不计空气阻力,AB间动摩擦因数μ=0.1,B始终不会从A表面滑出,取g=10m/s2,求:
(1)滑块B运动到圆弧底端时对轨道的压力;
(2)若A与台阶碰前,已和B达到共速,求从B滑上A到达到共同速度的时间;
(3)若要使木板A只能与台阶发生一次碰撞,求x应满足的条件以及木板A的最小长度.
15.(12分)如图所示,水平面内足够长的光滑平行金属导轨相距为L,左端连接阻值为R的电阻,导体棒MN垂直导轨放置,与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向下、范围足够大的非匀强磁场中,沿导轨建立x轴,磁场的磁感应强度满足关系B=B0+kx。t=0时刻,棒MN从x=0处,在沿+x轴水平拉力作用下以速度v做匀速运动,导轨和导体棒电阻不计,求:
(1)t=0时刻,电阻R消耗的电功率P0;
(2)运动过程中水平拉力F随时间t变化关系式;
(3)0~t1时间内通过电阻R的电荷量q。
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、B
【解析】
AB.由光路图看出,光线b在NO面上发生了全反射,而光线a在MO面上没有发生全反射,而入射角相同,则知b光的临界角小于a光的临界角,由可知,玻璃对a光的折射率小于b的折射率小,故A错误,B正确;
C.玻璃对a光的折射率小于b的折射率小,由可知,在玻璃中,a光的速度大于b光的速度,故C错误;
D.由于玻璃对a光的折射率小于b的折射率小,则a光的频率比b光的低,a光的波长比b光的长,由公式可知,a光的双缝干涉条纹宽度比b光的大,故D错误。
故选B。
2、D
【解析】
A.第1s内和第9s内加速度均竖直向上,乘客处于超重状态,故A错误;
B.第2s内研究乘客,根据牛顿第二定律
代入数值解得电梯对乘客的支持力为550N,由牛顿第三定律可知,乘客对电梯的压力为550N,故B错误;
C.第2s内研究乘客和电梯整体,根据牛顿第二定律
代入数值解得钢索对电梯的拉力为22550N,故C错误;
D.图像的面积表示速度变化,得第2s内速度的变化量为
m/s
第2s内研究乘客,根据动量定理
代入数值解得电梯对乘客的冲量为Ns,故D正确。
故选D。
3、B
【解析】
气压计B管的水银面保持在原来的水平面上,所以气体的体积不变,发生等容变化,初状态气体的压强大于大气压,根据查理定律,缓慢降低烧瓶内空气的温度,烧瓶内气体的压强减小,低于大气压,为了保证B管水银面不变,所以A管必须下移,故B正确,ACD错误。
4、D
【解析】
A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系。不是安培,所以A错误;
B.欧姆发现了欧姆定律,说明了电路中的电流与电压及电阻的关系。所以B错误;
C.安培发现了电流与其产生磁场的方向关系,并提出了电流产生磁场的“分子电流假说”。不是法拉第,所以C错误;
D.库仑设计了电荷扭秤实验,并总结出了电荷间相互作用规律的“库仑定律”,符合物理学史。所以D正确。
故选D。
5、B
【解析】
A.由图乙可知,该电压的周期T=0.02s,故频率为
50Hz
故A错误;
B.由电流的热效应知,一个周期内电阻产生的热量
其中的
故电压有效值为U有=50V,故B正确;
C.电容器两端的瞬时电压不应超过标称电压90V,而R两端电压的瞬时值最大为100V,故电容不能正常工作,故C错误;
D.电阻R产生的热量应使用电压的有效值进行计算,故1min内产生的热量为
故D错误。
故选B。
6、C
【解析】
A.当极板上加了电压U后,该油滴竖直向上做匀速运动,说明油滴受到的电场力竖直向上,与板间电场的方向相反,所以该油滴带负电,A错误;
B.油滴所带的电荷量大约都是1.6×10-19C的整数倍,B错误;
C.设油滴运动时所受空气阻力f与速度大小v满足关系为
当不加电场时,设油滴以速率v1匀速下降,受重力和阻力而平衡,即
当极板加电压U时,设油滴以速率v2匀速上升,受电场力、重力和阻力,即
其中
根据题意有
解得
C正确;
D.加上电压时,油滴运动过程中,不仅仅只受电场力和重力作用,还受阻力作用,所以,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】
A.卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,有:
解得:
其中,根据地球表面万有引力等于重力得
联立解得甲环绕中心天体运动的线速度大小为
故A错误;
B.卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,有
根据地球表面万有引力等于重力得
解得卫星甲运行的周期为
由卫星乙椭圆轨道的半长轴等于卫星甲圆轨道的半径,根据开普勒第三定律,可知卫星乙运行的周期和卫星甲运行的周期相等,故B正确;
C.卫星做逐渐远离圆心的运动,要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力,应给卫星加速,所以卫星乙沿椭圆轨道经过M点时的速度大于轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度,而轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度大于卫星甲在圆轨道上的线速度,所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度,故C错误;
D.卫星运行时只受万有引力,加速度
所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度,故D正确。
8、AC
【解析】
AB.设斜面的倾角为,在物块自由下滑的过程中,根据牛顿第二定律可得
解得
物块与弹簧接触后,根据牛顿第二定律可得
当弹力与重力相等时,加速度为零,随后反向增大,且加速度与时间不是线性关系,故A正确,B错误;
C.以物体和弹簧组成的系统为研究对象,整个过程中整体的机械能守恒,即有
总
解得
总
与弹簧接触前,物体的机械能守恒,与弹簧接触后弹簧的弹性势能增加,则物体的机械能减小,根据数学知识可知C图象正确,故C正确;
D.在物块自由下落的过程中,加速度恒定,速度图象的斜率为定值,与弹簧接触后,加速度先变小后反向增大,速度图象的斜率发生变化,故D错误;
故选AC。
9、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.
10、CD
【解析】
A项:如果电场平行于x轴,由于粒子在垂直于x轴方向分速度不为0,因此粒子速度不可能平行于x轴,故A错误;
B项:若粒子运动过程中在b点速度最小,则在轨迹上b点粒子的电势能最大,由于粒子带正电,因此b点的电势最高,故B错误;
C项:若粒子在b点速度大小也为v0,则粒子在a、b两点的动能相等,电势能相等,则a、b两点电势相等,故C正确;
D项:若粒子在b点的速度为0,则粒子一定做匀减速直线运动,由于粒子带正电,因此电场方向一定与v0方向相反,故D正确.
故选CD.
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、B E G 左
【解析】
(1)[1][2][3].灯泡的额定电压为2.0V,电压表应选B;灯泡的额定电流为0.5A,则电流表应选E;为方便实验操作,且允许通过的最大电流不能小于0.5A,则滑动变阻器应选G。
(2)[4][5].灯泡正常发光时的电阻
故
则电流表应采用外接法,由表中实验数据可知,电压与电流从零开始变化,则滑动变阻器应采用分压式接法,电路图如图所示;闭合开关前,滑片应置于滑动变阻器最左端。
(3)[6].根据表中实验数据,在坐标系中描出对应的点,然后作出灯泡的曲线如图所示。
12、 0.46 1.5×104 9 CD
【解析】(1)选择开关置于“1mA”时,选择表盘第二排刻度进行读数,分度值为0.02A,对应刻度示数为23,故则测量结果为0.02×23=0.46A;
(2)根据,,由图可得,当时,,解得;
(3) A、根据电流红进黑出,在图(b)中,电表的右、左插孔处分别标注着“﹢”、“﹣”,故A错误;
B、函数图象是非线性变化,导致欧姆表刻度不均匀,示数左大右小是由于外电阻增大,电路电流减小造成的,故B项错误。
C、欧姆表调零通过调节滑动变阻器R0,调节至待测电阻Rx为零(即两表笔短接)时,电流表满偏,对应欧姆表示数为零,故C正确;
D、欧姆表刻度不均匀的原因是待测电阻和电路电流关系非线性变化,而且I-Rx切线斜率大小随待测电阻值增大减小,即Rx阻值变化量对应电流变化量随待测电阻增大而减小,欧姆表刻度左密右疏,故D正确;
故选CD。
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、(i)F回=-G 又M′= 解得F回= 而为常数,即物体做简谐运动。(ii)t=2512s
【解析】
(i)以地心为平衡位置,设某时刻物体偏离平衡位置的位移为x,万有引力提供回复力,则有
F回=-G
又M′=
解得:
F回=
而为常数,即物体做简谐运动。
(ii)在地球表面,万有引力等于重力
地球的质量为M=
又T=2π
解得T=2π
物体从隧道一段静止释放后到达另一端需要的时间为半个周期,则
t=
代入数据,可得t=2512s
14、 (1) 71.5N,方向竖直向下 (1) 3.3s (3) 11.5m
【解析】
(1)滑块B由初位置到圆弧轨道底端:
mg(h+R)=mv11
得
v1=5m/s
圆弧轨道最低点:
FN-mg=m
得
FN=71.5N.
由牛顿第三定律滑块对轨道的压力为71.5N,方向竖直向下
(1)B滑上A系统动量守恒:
mv1=(M+m)v共.
对B:
-μmgt=mv共-mv1
得
t≈3.3s
(3)①B滑上A到A与台阶碰前:对A:
μmgx=Mv11-3
对AB系统:
mv1=mv3+Mv1.
且A与台阶只碰一次,需满足:
Mv1≥mv3
得
x≥m≈1.6m.
②设最终AB共速为vAB,两者相对位移为L
-μmgL=(M+m)vAB1-mv11.
分析可知:vAB越小,L越大,即x取m时,AB的末速度vAB=3.
此时
L=11.5m
所以木板A的至少长度为11.5m.
15、(1);(2);(3)
【解析】
(1)时刻导体棒产生的电动势
电功率
解得
(2)在时刻,棒位置
导体棒产生的感应电流
导体棒所受安培力
方向向左
导体棒做匀速运动应有
解得
(3)任意时刻棒产生的感应电流
则时刻棒产生的感应电流
图象如图
时间内通过的电荷量
解得
0.00
0.12
0.21
0.29
0.34
0.38
0.42
0.45
0.47
0.49
0.50
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
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