湖南省常德市石门县第二中学2026届高三六校第一次联考物理试卷含解析
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这是一份湖南省常德市石门县第二中学2026届高三六校第一次联考物理试卷含解析,共17页。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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、图为氢原子的能级示意图。处于n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时,辐射出的光子再照射列逸出功为2.29eV的某金属板上,下列说法正确的是( )
A.共有10种不同频率的光子辐射出来
B.共有6种不同频率的光子能使该金属发生光电效应现象
C.入射光子的频率越高,逸出光电子的最大初动能越大
D.从金属板中逸出的光电子就是粒子
2、绿化工人在街道旁边栽种大树时,为了确保树干不倾斜,需要用铁杆来支撑。通常是用一个铁环紧套在树干上,三根长度不同的铁杆一端均匀分布在固定的铁环上,另一端固定在同一个水平地面上,大树栽好后竖直压在地上,如图所示。由于树刚栽,地面对大树的作用力,除了竖直向上的支持力以外,其它力可以不考虑。则下列说法中正确的是( )
A.三根铁杆对大树的作用力大小一定相等
B.大树对地面的作用力一定大于自身的重力
C.铁杆对大树的作用力与地面对大树的支持力是一对平衡力
D.铁杆对大树的作用力在水平方向的合力为零
3、(题文)(题文)如图,两同心圆环A、B置于同一水平面上,其中B为均匀带负电绝缘环,A为导体环当B绕环心转动时,导体环A产生顺时针电流且具有扩展趋势,则B的转动情况是( )
A.顺时针加速转动
B.顺时针减速转动
C.逆时针加速转动
D.逆时针减速转动
4、如图,一个质量为m的刚性圆环套在竖直固定细杆上,圆环的直径略大于细杆的直径,圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连,轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处,弹簧的劲度系数为k,起初圆环处于O点,弹簧处于原长状态且原长为L;将圆环拉至A点由静止释放,OA=OB=L,重力加速度为g,对于圆环从A点运动到B点的过程中,弹簧处于弹性范围内,下列说法正确的是
A.圆环通过O点的加速度小于g
B.圆环在O点的速度最大
C.圆环在A点的加速度大小为g+
D.圆环在B点的速度为2
5、光滑水平面上,一质量为的滑块以速度与质量为的静止滑块相碰,碰后两者粘在一起共同运动。设碰撞过程中系统损失的机械能为。下列说法正确的是( )
A.若保持M、m不变,v变大,则变大
B.若保持M、m不变,v变大,则变小
C.若保持m、v不变,M变大,则变小
D.若保持M、v不变,m变大,则变小
6、如图甲所示,一根直导线和一个矩形导线框固定在同一竖直平面内,直导线在导线框上方,甲图中箭头方向为电流的正方向。直导线中通以图乙所示的电流,则在0-时间内,导线框中电流的方向( )
A.始终沿顺时针B.始终沿逆时针C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针
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,物体以一定的初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0m.选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能E随高度h的变化如图乙所示.取g=10 m/s2,sin 37°=0.60,cs 37°=0.1.则( )
A.物体的质量m=0.67 kg
B.物体与斜面之间的动摩擦因数μ=0.50
C.物体上升过程中的加速度大小a=1m/s2
D.物体回到斜面底端时的动能Ek=10 J
8、A、B两物体质量均为m,其中A带正电,带电量为q,B不带电,通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水平面上,如图所示,开始时两者都处于静止状态。现在施加竖直向上的匀强电场,电场强度E = ,式中g为重力加速度,若不计空气阻力,不考虑A物体电量的变化, 则以下判断正确的是( )
A.从开始到B刚要离开地面过程,A物体速度大小先增大后减小
B.刚施加电场的瞬间,A的加速度为4g
C.从开始到B刚要离开地面的每段时间内,A物体的机械能增量一定等于电势能的减少量
D.B刚要离开地面时,A的速度大小为2g
9、一静止在水平地面上的物块,受到方向不变的水平拉力F作用。0~4s时间内,拉力F的大小和物块加速度a的大小随时间t变化的关系分别如图甲、图乙所示。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。由此可求得( )
A.物块与水平地面间的最大静摩擦力的大小为2N
B.物块的质量等于1.5kg
C.在0~4s时间内,合力对物块冲量的大小为6.75N・S
D.在0~4s时间内,摩擦力对物块的冲量大小为6N・S
10、下列说法正确的是( )
A.根据热力学定律知,热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体
B.当分子间距离变小时,分子间的作用力可能减小,也可能增大
C.墨汁滴入水中,墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子产生化学反应而引起的
D.在宇宙飞船中的水滴呈球形是因为失重的水的表面张力作用的结果
E.石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
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)如图甲所示为测量电动机转速的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动,在圆形卡纸的旁边垂直安装了一个改装了的电火花计时器,时间间隔为T的电火花可在卡纸上留下痕迹。
(1)请将下列实验步骤按先后排序____。
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
②接通电火花计时器的电源,使它工作起来
③启动电动机,使圆形卡纸转动起来
④关闭电火花计时器,关闭电动机;研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值
(2)要得到ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是____
A.秒表 B.毫米刻度尺 C.圆规 D.量角器
(3)写出角速度ω的表达式ω=___,并指出表达式中各个物理量的意义____。
12.(12分)很多人都认为“力越小速度就越小”,为了检验这个观点是否正确,某兴趣小组的同学设计了这样的实验方案:在水平桌面上放一木块,木块后端与穿过打点计时器的纸带相连,前端通过定滑轮与不可伸长的细线相连接,细线上不等间距地挂了五个钩码,其中第四个钩码与第五个钩码之间的距离最大。起初木块停在靠近打点计时器的位置,第五个钩码到地面的距离小于木块到定滑轮的距离,如图甲所示。接通打点计时器,木块在钩码的牵引下,由静止开始运动,所有钩码落地后,木块会继续运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图乙是实验得到的第一个钩码落地后的一段纸带,纸带运动方向如箭头所示。(当地重力加速度大小g取9.8m/s2)
(1)根据纸带上提供的数据,可以判断第五个钩码落地时可能出现在纸带中的______段(用D1,D2,…,D15字母区间表示);第四个钩码落地后至第五个钩码落地前木块在做______运动。
(2)根据纸带上提供的数据,还可以计算出第五个钩码落地后木块运动的加速度大小为______m/s2;木块与桌面间的动摩擦因数为=______。(计算结果保留两位有效数字)
(3)根据纸带上提供的数据,分析可知“力越小速度就越小”的观点是___的。(填“正确”或“错误”)
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,为正对放置的水平金属板M、N的中线。热灯丝逸出的电子(初速度、重力均不计)在电压为U的加速电场中由静止开始运动,从小孔O射入两板间正交的匀强电场、匀强磁场(图中未画出)后沿做直线运动。已知两板间的电压为2U,两板长度与两板间的距离均为L,电子的质量为m、电荷量为e。求:
(1)板间匀强磁场的磁感应强度的大小B和方向;
(2)若保留两金属板间的匀强磁场不变使两金属板均不带电,则从小孔O射入的电子在两板间运动了多长时间?
14.(16分)如图甲所示,内壁光滑、导热良好、质量为的汽缸开口向上竖直放置在水平地面上,上部分的横截面积为S,下部分的横截面积为2S,下部分汽缸高L,汽缸内有两个质量忽略不计、厚度不计的活塞A、B封闭了Ⅰ、Ⅱ两部分理想气体,A活塞正好处在汽缸上下两部分的分界处,B活塞处在下部分汽缸的正中间位置处。现将该装置挂起来,气缸脱离地面稳定后如图乙所示。A活塞始终未与汽缸脱离,已知重力加速度为g,外界温度为T,大气压强为P0。
①若环境温度保持不变,求乙图中A活塞向上移动的距离;
②若环境温度缓慢升高,B活塞恰能升到下部分汽缸的顶部,求此时的环境温度?
15.(12分)如图所示,水平光滑轨道AB与半径为R的竖直光滑半圆形轨道BC相切于B点.质量为2m和m的a、b两个小滑块(可视为质点)原来静止于水平轨道上,其中小滑块a与一轻弹簧相连.某一瞬间给小滑块a一冲量使其获得的初速度向右冲向小滑块b,与b碰撞后弹簧不与b相粘连,且小滑块b在到达B点之前已经和弹簧分离,不计一切摩擦,求:
(1)a和b在碰撞过程中弹簧获得的最大弹性势能;
(2)小滑块b与弹簧分离时的速度;
(3)试通过计算说明小滑块b能否到达圆形轨道的最高点C.若能,求出到达C点的速度;若不能,求出滑块离开圆轨道的位置和圆心的连线与水平方向的夹角.(求出角的任意三角函数值即可).
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. 共有种不同频率的光子辐射出来,选项A错误;
B. 其中能级差大于2.29eV的跃迁有:4→1、3→1、2→1、4→2,即共有4种不同频率的光子能使该金属发生光电效应现象,选项B错误;
C. 根据光电效应规律可知,入射光子的频率越高,逸出光电子的最大初动能越大,选项C正确;
D. 从金属板中逸出的光电子是,不是粒子,选项D错误。
故选C。
2、D
【解析】
A.三根铁杆长度不等,与地面的夹角不等,则对大树的作用力大小不相等,选项A错误;
B.由平衡知识可知,地面对大树的作用力与铁杆对大树的作用力的合力等于大树的重力,可知地面对大树的作用力小于大树的重力,则大树对地面的作用力一定小于自身的重力,选项B错误;
C.因为地面对大树的作用力与铁杆对大树的作用力的合力等于大树的重力,可知铁杆对大树的作用力与地面对大树的支持力不是一对平衡力,选项C错误;
D.大树栽好后竖直压在地上,则铁杆对大树的作用力在水平方向的合力为零,选项D正确。
故选D。
3、A
【解析】
由图可知,A中感应电流为顺时针,由楞次定律可知,感应电流的内部磁场向里,由右手螺旋定则可知,引起感应电流的磁场可能为:向外增大或向里减小;若原磁场向外,则B中电流应为逆时针,由于B带负电,故B应顺时针转动且转速增大;若原磁场向里,则B中电流应为顺时针,则B应逆时针转动且转速减小;又因为导体环A具有扩展趋势,则B中电流应与A方向相反,即B应顺时针转动且转速增大,A正确.
4、D
【解析】
A.圆环通过O点时,水平方向合力为零,竖直方向只受重力,故加速度等于g,故A错误;
B.圆环受力平衡时速度最大,应在O点下方,故B错误;
C.圆环在下滑过程中与粗糙细杆之间无压力,不受摩擦力,在A点对圆环进行受力分析如图,根据几何关系,在A点弹簧伸长
根据牛顿第二定律,有
解得
故C错误;
D.圆环从A到B过程,根据功能关系,减少的重力势能转化为动能
解得
故D正确。
故选D。
5、A
【解析】
两滑块组成的系统在水平方问动量守恒,有
而此过程中系统损失的机械能
联立以上两式可得系统损失的机械能
AB.根据以上分析可知,若保持M、m不变,v变大,则变大,故A正确,B错误;
CD.根据以上分析可知,若保持m、v不变,M变大,或若保持M、v不变,m变大,则变大,故CD错误。
6、A
【解析】
电流先沿正方向减小,产生的磁场将减小,此时由右手螺旋定则可知,穿过线框的磁场垂直于线框向里且减小,故电流顺时针,当电流减小到零再反向增大时,此时由右手螺旋定则可知,穿过线框的磁场垂直于线框向外且增大,故电流顺时针,则在0-时间内,导线框中电流的方向始终为顺时针,故A正确。
故选A。
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.在最高点,速度为零,所以动能为零,即物体在最高点的机械能等于重力势能,所以有
所以物体质量为
A错误;
B.在最低点时,重力势能为零,故物体的机械能等于其动能,物体上升运动过程中只受重力、摩擦力做功,故由动能定理可得
解得
B正确;
C.物体上升过程受重力、支持力、摩擦力作用,故根据力的合成分解可得:物体受到的合外力为
故物体上升过程中的加速度为
C错误;
D.物体上升过程和下落过程物体重力、支持力不变,故物体所受摩擦力大小不变,方向相反,所以,上升过程和下滑过程克服摩擦力做的功相同;由B可知:物体上升过程中克服摩擦力做的功等于机械能的减少量20J,故物体回到斜面底端的整个过程克服摩擦力做的功为40J;又有物体整个运动过程中重力、支持力做功为零,所以,由动能定理可得:物体回到斜面底端时的动能为50J-40J=10J,D正确。
故选BD。
8、BD
【解析】
AB. 在未施加电场时,A物体处于平衡状态,当施加上电场力瞬间,A物体受到的合力为施加的电场力,故有:
qE=4mg=ma
解得:
a=4g,方向向上
B刚要离开地面时,弹簧的拉力为mg,此时A物体合力为2mg,加速度为2g,向上,从开始到B刚要离开地面过程,A物体做加速度逐渐变小的加速运动,即A物体速度一直增大,故A错误B正确;
C. 从开始到弹簧恢复原长的过程,A物体的机械能增量等于电势能与弹性势能的减少量的和,从弹簧恢复原长到B刚要离开地面的过程,A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量的差值,故C错误;
D. 当B离开地面时,此时B受到弹簧的弹力等于B的重力,从施加电场力到B离开地面,弹簧的弹力做功为零,A上升的距离为:
根据动能定理可知:
解得:
故D正确。
故选:BD。
9、BC
【解析】
A.t=1s时,物体开始运动,故此时的拉力等于物体的最大静摩擦力,故有
故A错误;
B.根据牛顿第二定律有
代入得
故B正确;
C.在v-t图象中,与时间轴所围面积为物体的速度,则有
由动量定理可得
故C正确;
D.在0~4s时间内,F的冲量为
则摩擦力冲量为
故D错误。
故选BC。
10、BDE
【解析】
A.热力学第二定律可以知道热量能够从高温物体传到低温物体,但也能从低温物体传到高温物体但引起其它变化,故A错误;
B.分子间有间隙,存在着相互作用的引力和斥力,当分子间距离比较大时表现为引力,当分子间距离减小时,分子引力先增大后减小;当表现为斥力时分子间距离变小时分子力增大,故B正确;
C.墨汁的扩散运动是因为微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡引起的,故C错误;
D.在宇宙飞船中的水滴呈球形是因为失重的水的表面张力作用的结果,故D正确;
E.石墨和金刚石的物理性质不同是因为组成它们的物质微粒排列结构不同造成的,故E正确。
故选BDE。
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、①③②④ D θ为n个点对应的圆心角
【解析】
(1)[1]该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触,先使卡片转动,再打点,最后取出卡片进行数据处理.故次序为①③②④;
(2)[2]要测出角速度,需要测量点跟点间的角度,需要的器材是量角器,故选D;
(3)[3]根据,则
,
[4]θ是n个点对应的圆心角,T是电火花计时器的打点时间间隔。
12、 匀速直线 5.0 0.51 错误
【解析】
(1)[1][2].第五个钩码落地后木块将做减速运动,点迹间距逐渐减小,则可以判断第五个钩码落地时可能出现在纸带中的;由此也可判断第四个钩码落地后至第五个钩码落地前的一段时间内,纸带上点迹均匀,木块在做匀速直线运动。
(2)[3][4].由纸带可看出,第五个钩码落地后 根据可得木块运动的加速度大小为
由
可得
μ=0.51
(3)[5].根据纸带上提供的数据,分析可知“力越小速度就越小”的观点是错误的。
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),磁感应强度方向垂纸面向外;(2)
【解析】
(1)电子通过加速电场的过程中,由动能定理有
①
由于电子在两板间做匀速运动,则
②
其中
③
联立解得
④
根据左手定则可判断磁感应强度方向垂纸面向外;
(2)洛伦兹力提供电子在磁场中做圆周运动所需要的向心力,有
⑤
联立①④⑤可得
⑥
由几何关系可知
⑦
而
⑧
则电子在场中运动的时间
⑨
14、①L②
【解析】
①以两部分气体为一个整体为研究对象,状态1
再次平衡为状态2
根据玻意耳定律可得,解得
乙图中A活塞向上移动的距离
②以Ⅱ为研究对象,状态1:
状态2:
根据理想气体的状态方程可得,解得
15、(1)(2)(3)
【解析】
(1)a与b碰撞达到共速时弹簧被压缩至最短,弹性势能最大.设此时ab的速度为v,则由系统的动量守恒可得
2mv0=3mv
由机械能守恒定律
解得:
(2)当弹簧恢复原长时弹性势能为零,b开始离开弹簧,此时b的速度达到最大值,并以此速度在水平轨道上向前匀速运动.设此时a、b的速度分别为v1和v2,由动量守恒定律和机械能守恒定律可得:
2mv0=2mv1+mv2
解得:
(3)设b恰能到达最高点C点,且在C点速度为vC,
由牛顿第二定律:
解得:
再假设b能够到达最高点C点,且在C点速度为vC',由机械能守恒定律可得:
解得:
所以b不可能到达C点
假设刚好到达与圆心等高处,由机械能守恒
解得
所以能越过与圆心等高处
设到达D点时离开,如图设倾角为:刚好离开有N=0,由牛顿第二定律:
从B到D有机械能守恒有:
解得:
【点睛】
本题综合性较强,考查了动量守恒、机械能守恒定律以及完成圆周运动的临界条件的应用,注意把运动过程分析清楚,正确应用相关定律求解.
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