黑龙江省大庆市重点中学2026届高三3月份模拟考试物理试题含解析
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这是一份黑龙江省大庆市重点中学2026届高三3月份模拟考试物理试题含解析,共23页。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,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、关于光电效应,下列说法正确的是( )
A.光电子的动能越大,光电子形成的电流强度就越大
B.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
C.对于任何一种金属,都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应
D.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属逸出的光电子的初动能大
2、如图所示,在竖直面内,固定一足够长通电导线a,电流水平向右,空间还存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。在通电导线a的正下方,用细线悬挂一质量为m的导线b,其长度为L,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.若使悬挂导线b的细线不受力,需要在导线b中通入水平向左的电流
B.若导线b中通入方向向右、大小为Ⅰ的电流,细线恰好不受力,则导线a在导线b处产生的磁场的磁感应强度大小为
C.若导线b中通入方向向右、大小为Ⅰ的电流,细线恰好不受力,则导线a在导线b处产生的磁场的磁感应强度大小为
D.若导线b中通入方向向右、大小为Ⅰ的电流。细线恰好不受力,此时若使b中电流反向,大小不变,则每一根细线受到导线b的拉力大小将变成
3、已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式:,其中r0是该点到通电直导线的距离,I为电流强度,μ0为比例系数(单位为N/A2).试推断,一个半径为R的圆环,当通过的电流为I时,其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为( )
A. B.
C.D.
4、在某种科学益智玩具中,小明找到了一个小型发电机,其结构示意图如图1、2所示。图1中,线圈的匝数为n,ab长度为L1,bc长度为L2,电阻为r;图2是此装置的正视图,切割处磁场的磁感应强度大小恒为B,有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90°。外力使线圈以角速度逆时针匀速转动,电刷M端和N端接定值电阻,阻值为R,不计线圈转动轴处的摩擦,下列说法正确的是( )
A.线圈中产生的是正弦式交变电流
B.线圈在图2所示位置时,产生感应电动势E的大小为BL1L2
C.线圈在图2所示位置时,电刷M的电势低于N
D.外力做功的平均功率为
5、如图所示,顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上,三条细绳结于0点,一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P,一条绳连接小球Q,P、Q两物体处于静止状态,另一条绳OA在外力F的作用下处于水平状态。现保持结点O位置不变,使OA绳逆时针缓慢旋转至竖直方向,在此过程中,P、Q及斜面均保持静止,则( )
A.斜面对物块P的摩擦力一直减小
B.斜面对物块P的支持力一直增大
C.地面对斜面体的摩擦力一直减小
D.地面对斜面体的支持力一直增大
6、如图所示,粗糙水平地面上用拉力F使木箱沿地面做匀速直线运动.设F的方向与水平面夹角θ从0°逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度和动摩擦因数都保持不变,则F的功率( )
A.一直增大B.先减小后增大C.先增大后减小D.一直减小
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、如图甲所示,A、B两物块静止在光滑水平面上,两物块接触但不粘连,A、B的质量分别为,。t=0时刻对物块A施加一水平向右推力F1,同时对物块B施加一水平向右拉力F2,使A、B从静止开始运动,力F1、F2随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.时刻A对B的推力大小为
B.0~时刻内外合力对物块A做的功为
C.从开始运动到A、B分离,物体B运动的位移大小为
D.时刻A的速度比B的速度小
8、水平圆盘A、B以齿轮咬合传动,B盘为主动转盘,A盘半径为B盘半径的2倍。在A、B两盘上分别放置两个相同的物块P、Q,它们到圆盘中心的距离相等,均为。物块与圆盘的最大静摩擦力为物块所受重力的倍,重力加速度大小为。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,下列说法正确的是( )
A.圆盘A、B转动的角速度相等
B.P、Q不发生滑动时,所受的摩擦力始终不相等
C.当A盘的角速度增大至某一值时,P、Q同时开始滑动
D.当A盘的角速度时,Q所受摩擦力的大小等于
9、狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分布(如图甲所示),距离它r处的磁感应强度大小为(k为常数),其磁场分布与负点电荷Q的电场(如图乙所示)分布相似。现假设磁单极子S和负点电荷Q均固定,有带电小球分别在S极和Q附近做匀速圆周运动,则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是 ( )
A.若小球带正电,其运动轨迹平面可在S的正上方,如图甲所示
B.若小球带正电,其运动轨迹平面可在Q的正下方,如图乙所示
C.若小球带负电,其运动轨迹平面可在S的正上方,如图甲所示
D.若小球带负电,其运动轨迹平面可在Q的正下方,如图乙所示
10、如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别用轻绳连接并跨过定滑轮(不计绳子与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦).在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中( )
A.物体A也做匀速直线运动
B.绳子的拉力始终大于物体A所受的重力
C.物体A的速度小于物体B的速度
D.地面对物体B的支持力逐渐增大
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)利用阿特伍德机可以验证力学定律。图为一理想阿特伍德机示意图,A、B为两质量分别为m1、m2的两物块,用轻质无弹性的细绳连接后跨在轻质光滑定滑轮两端,两物块离地足够高。设法固定物块A、B后,在物块A上安装一个宽度为d的遮光片,并在其下方空中固定一个光电门,连接好光电门与毫秒计时器,并打开电源。松开固定装置,读出遮光片通过光电门所用的时间△t。若想要利用上述实验装置验证牛顿第二定律实验,则
(1)实验当中,需要使m1、m2满足关系:____。
(2)实验当中还需要测量的物理量有_____利用文字描述并标明对应的物理量符号)。
(3)验证牛顿第二定律实验时需要验证的等式为____(写出等式的完整形式无需简化)。
(4)若要利用上述所有数据验证机械能守恒定律,则所需要验证的等式为____(写出等式的完整形式无需简化)。
12.(12分)测量物块(视为质点)与平板之间动摩擦因数的实验装置如图所示。是四分之一的光滑的固定圆弧轨道,圆弧轨道上表面与水平固定的平板的上表面相切、点在水平地面上的垂直投影为。重力加速度为。实验步骤如下:
A.用天平称得物块的质量为;
B.测得轨道的半径为、的长度为和的高度为;
C.将物块从点由静止释放,在物块落地处标记其落地点;
D.重复步骤,共做5次;
E.将5个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量其圆心到的距离。
则物块到达点时的动能__________;在物块从点运动到点的过程中,物块克服摩擦力做的功_______;物块与平板的上表面之间的动摩擦因数______。
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)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
14.(16分)如图所示,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从点水平飞出,经过落到倾斜雪道上的点。在落到点时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自已只保留沿斜面的分速度而不弹起,已知点是倾斜雪道的起点,倾斜雪道总长,下端经过一小段圆弧过渡后与足够长的水平雪道相接,倾斜雪道与水平面的夹角,滑雪板与雪道的动摩擦因数均为,不计空气阻力,取,,,求:
(1)运动员离开点时的速度大小及点到点的距离;
(2)运动员在水平雪道上滑行的距离。
15.(12分)如图所示的坐标系内,直角三角形OPA区域内有一方向垂直于纸面向外的匀强磁场。在x轴上方,三角形磁场区域右侧存在一个与三角形OP边平行的匀强电场,电场强度为E,方向斜向下并与x轴的夹角为30°,已知OP边的长度为L,有一不计重力、质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从静止开始经加速电场加速后,以v0的速度从A点垂直于y轴射入磁场;一段时间后,该粒子在OP边上某点以垂直于OP边方向射入电场,最终速度方向垂直于x轴射出电场。求:
(1)加速电压及匀强磁场的磁感应强度大小
(2)带电粒子到达x轴时的动能与带电粒子刚进入磁场时动能的比值
(3)带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间
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.单位时间经过电路的电子数越多,电流越大,而光电子的动能越大,光电子形成的电流强度不一定越大,A错误;
B.由爱因斯坦的光电效应方程可知,光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系,不成正比,B错误;
C.入射光的频率大于金属板的极限频率或入射光的波长小于金属板的极限波长,才能产生光电效应,C正确;
D.不可见光的频率不一定比可见光的频率大,因此用不可见光照射金属不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大,D错误.
故选C。
2、C
【解析】
ABC.根据右手螺旋定则,通电导线a在b处产生的磁场方向垂直纸面向里,b处磁感应强度为,若使悬挂导线b的细线不受力,根据左手定则,需要在导线b中通入水平向右的电流,且满足
解得
选项AB错误,C正确;
D.此时若使b中电流反向,大小不变,则导线b受安培力方向向下
解得
则每一根细线受到导线b的拉力将变成mg,D错误。
故选C。
3、C
【解析】
根据,,μ0单位为:T•m/A;
A、等式右边单位:,左边单位为T,不同,故A错误;B、等式右边单位:,左边单位为T,不同,故B错误;C、等式右边单位:,左边单位为T,相同,故C正确;D、等式右边单位,左边单位为T,相同,但当r0=0时B=0,显然不合实际,故D错误;故选C.
【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断,即先根据单位判断,再结合r0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.
4、D
【解析】
AB.一个周期时间内,有半个周期线圈的两边在均匀辐向磁场中做切割磁感线运动,据法拉第电磁感应定律有:
其中,解得
不是正弦式交变电流,故A、B错误;
C.根据右手定则,图2所示位置时外电路中电流由M经电阻R流向N,外电路电流由电势高处流向电势低处,则M的电势高于N的电势,故C错误;
D.线圈转动一个周期时间内,产生电流的时间是半周期,故外力平均功率
故D正确。
5、C
【解析】
缓慢逆时针转动绳OA的方向至竖直的过程中,OA拉力的方向变化如图从1位置到2位置再到3位置,如图所示,
可见绳OA的拉力先减小后增大,绳OB的拉力一直减小。
A.由于不清楚刚开始绳子拉力与重力沿斜面向下的分力大小关系,所以当连接P物体的绳子拉力一直减小,不能判断斜面对物块P的摩擦力变化情况,故A错误;
B.P物体一直在斜面上处于静止状态,则斜面对P的支持力等于重力在垂直斜面向下的分力,保持不变,故B错误;
C.以斜面体和P的整体为研究对象受力分析,根据平衡条件:斜面受地面的摩擦力与OB绳子水平方向的拉力等大反向,因绳OB的拉力一直减小,与水平方向的夹角不变,故其水平分力一直减小,则地面向左的摩擦力一直减小,故C正确;
D.以斜面体和P整体为研究对象受力分析,由于绳OB的拉力一直减小,其竖直向下的分力一直减小,根据竖直方向受力平衡,知地面对斜面体的支持力不断减小,故D错误。
故选C。
6、D
【解析】
木箱的速度和动摩擦因数都保持不变,据平衡条件可得:
解得:
F的功率
θ从0°逐渐增大到90°的过程中,增大,F的功率一直减小,故D项正确,ABC三项错误。
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】
C.设t时刻AB分离,分离之前AB物体共同运动,加速度为a,以整体为研究对象,则有:
分离时:
根据乙图知此时,则从开始运动到A、B分离,物体B运动的位移大小:
故C错误;
A.时刻还未分离,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律,则有:
对B,根据牛顿第二定律:
F2+FAB=mBa
则
故A错误;
B.0~时间,根据乙图知:
F1+F2=F0
则始终有,对整体根据牛顿第二定律:
则时刻
对A根据动能定理:
故B正确;
D.时,AB达到共同速度
此后AB分离,对A,根据动量定理:
I=mA△v
根据乙图t0~t0,F-t图象的面积等于F1这段时间对A的冲量,则
则
对B,根据动量定理:
I′=mB△v′
根据乙图t0~t0,F-t图象的面积等于F2这段时间对B的冲量,则
则
则t0~t0时间内B比A速度多增大
故D正确。
故选:BD。
8、BD
【解析】
A.圆盘A、B边缘线速度相同,由得
①
故A错误;
BC.物块滑动前有
结合①式知所受静摩擦力大,两物块最大静摩擦力均为。增大则所需向心力增大,则先达到最大静摩擦力,开始滑动,故B正确,C错误;
D.P、Q两物块开始滑动时有
解得临界角速度
结合①式知,当时,
故此时所受摩擦力大小等于,故D正确。
故选BD。
9、ABC
【解析】
AC.要使小球能做匀速圆周运动,则洛仑兹力与重力的合力应能充当向心力;在甲图中,若小球为正电荷且逆时针转动(由上向下看),由左手定则知其受洛仑兹力斜向上,与重力的合力可以指向圆心,其运动轨迹平面可在S的正上方;若小球为负电荷,但顺时针转动,同理可知,合力也可以充当向心力,其运动轨迹平面可在S的正上方,故AC正确;
BD. Q带负电,若小球带正电,则正电荷在图示位置各点受到的电场力指向Q,电场力与重力的合力可能充当向心力,其运动轨迹平面可在Q的正下方;但若小球带负电,小球受电场力逆着电场线,其与重力的合力不能提供向心力,其运动轨迹平面不可能在Q的正下方,小球不会做匀速圆周运动,故B正确,D错误。
故选ABC。
10、BCD
【解析】
试题分析:以物体绳子与物体B的结点为研究对象,将B的速度分解成绳子伸长的速度和垂直绳子方向的速度,如图所示.
,绳子伸长的速度等于物体A上升的速度.物体A的速度,物体B向右运动θ减小,所以增大,物体A处于超重状态,绳子拉力始终大于物体A所受的重力,由于物体A上升的加速度在减小,所以拉力在减小,地面对B的支持力,物体B向右运动θ减小,增大.
故选BCD
考点:运动的合成与分解
点评:物体B的运动在研时要根据效果进行分解,一般分解为沿绳子方向的运动和垂直于绳子方向的运动.
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、 物块A初始释放时距离光电门的高度h
【解析】
(1)[1]由题意可知,在物块A上安装一个宽度为d的遮光片,并在其下方空中固定一个光电门,连接好光电门与毫秒计时器,所以应让物块A向下运动,则有;
(2)[2]由匀变速直线运动的速度位移公式可知,加速度为
则实验当中还需要测量的物理量有物块A初始释放时距离光电门的高度h;
(3)[3]对两物块整体研究,根据牛顿第二定律,则有
物块A经过光电门的速度为
联立得
(4)[4]机械能守恒定律得
12、
【解析】
[1]从A到B,由动能定理得:
mgR=EKB-0,
则物块到达B时的动能:
EKB=mgR,
离开C后,物块做平抛运动,水平方向:
x=vCt,
竖直方向:
,
物块在C点的动能,联立可得:
;
[2][3]由B到C过程中,由动能定理得:
,
B到C过程中,克服摩擦力做的功:
可得:
。
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)(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
14、 (1)(2)
【解析】
(1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有:
,
运动员在水平方向上做匀速直线运动,有:
,
解得:
(2)运动员落到点前瞬间:
,
运动员落到点后沿斜面向下运动,其初速度:
对运动员从点沿斜面运动到最后停止的过程,由功能关系可知:
解得:
15、 (1);;(2);(3)
【解析】
(1)设加速电场的电压为,由动能定理可得
解得
根据题设,带电粒子垂直边射入电场,设带电粒子在磁场中运动半径为,如图所示,由几何关系可得
在磁场中,洛伦磁力提供向心力则有
解得
(2)设带电粒子到达轴时的速度为,根据几何关系可得,带电粒子刚进入磁场时的动能
带电粒子到达轴时的动能
则有带电粒子到达轴时的动能与带电粒子刚进入磁场时动能的比值
(3)带电粒子在磁场中运动时间为
带电粒子在电场中运动至轴时有
由几何关系可知
带电粒子从射入磁场到运动至轴的时间
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