湖北省武汉市第二中学2026届高三第六次模拟考试物理试卷含解析
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这是一份湖北省武汉市第二中学2026届高三第六次模拟考试物理试卷含解析,共11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、有一个变压器,当输入电压为220 V时输出电压为12 V,某同学在实验过程中发现此变压器副线圈烧坏了,于是他从变压器上拆掉烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈作为副线圈(如图所示),然后将原线圈接到110 V交流电源上,将交流电流表与的固定电阻串联后接在新绕的5匝线圈两端,这时电流表的示数为5 mA。该同学按理想变压器分析,求出了该变压器副线圈的匝数。你认为该变压器原来的副线圈匝数应为( )
A.2200B.1100C.60D.30
2、一物块以某一初速度从倾角的固定斜面底端上滑,到达最大高度处后又返回斜面底端。已知物块上滑时间是下滑时间的,,,则物块与斜面间的动摩擦因数为( )
A.0.2B.0.4C.0.6D.0.8
3、如图所示,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板上,随跳板一同向下做变速运动到达最低点,然后随跳板反弹,则( )
A.运动员与跳板接触的全过程中只有超重状态
B.运动员把跳板压到最低点时,他所受外力的合力为零
C.运动员能跳得高的原因从受力角度来看,是因为跳板对他的作用力远大于他的重力
D.运动员能跳得高的原因从受力角度来看,是因为跳板对他的作用力远大于他对跳板的作用力
4、如图甲所示,小物块A放在长木板B的左端,一起以v0的速度在水平台阶上向右运动,已知台阶MN光滑,小物块与台阶PQ部分动摩擦因数,台阶的P点切线水平且与木板等高,木板撞到台阶后立即停止运动,小物块继续滑行。从木板右端距离台阶P点s=8m开始计时,得到小物块的v—t图像,如图乙所示。小物块3s末刚好到达台阶P点,4s末速度刚好变为零。若图中和均为未知量,重力加速度g取10m/s2,下列说法中正确的是( )
A.由题中数据可知,木板长度为2.5m
B.小物块在P点的速度为2m/s
C.小物块和木板的初速度
D.小物块与木板间动摩擦因数
5、如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m (质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆受到水平向左、垂直于杆的恒力F作用,从静止开始沿导轨运动,当运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。对于此过程,下列说法中正确的是( )
A.当杆的速度达到最大时,a、b两端的电压为
B.杆的速度最大值为
C.恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量
D.安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热
6、如图所示,传送带以恒定速度v0向右运动,A、B间距为L,质量为m的物块无初速度放于左端A处,同时用水平恒力F向右拉物块,物块与传送带间的动摩擦因数为μ,物块从A运动到B的过程中,动能Ek随位移x变化的关系图像不可能的是( )
A.B.C.D.
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、科学实验证明,通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小,式中常量k>0,I为电流强度,l为距导线的距离。如图所示,三根完全相同且通有恒定电流的长直导线a、b、c,其截面位于等边三角形的三个顶点,a、b、c通过的恒定电流大小分别为Ia、Ib、Ic,b、c位于光滑绝缘水平面上,三根导线均可保持静止状态,则( )
A.a、b通有同向的恒定电流
B.导线a受的合磁场力竖直向上
C.导线a、b所受的合磁场力大小相等、方向相反
D.导线a、b、c上通有的电流大小关系为Ia=2Ib=2Ic
8、如图所示,一物块从倾角为θ的斜面底端以初速度沿足够长的斜面上滑,经时间t速度减为零,再经2t时间回到出发点,下列说法正确的是( )
A.物块上滑过程的加速度大小是下滑过程加速度大小的2倍
B.物块返回斜面底端时的速度大小为
C.物块与斜面之间的动摩擦因数为
D.物块与斜面之间的动摩擦因数为
9、如图所示,等量同种正电荷固定在M、N两点,虚线框ABCD是以MN连线的中点为中心的正方形,其中G、H、E、F分别为四条边的中点,则以下说法中正确的是( )
A.若A点电势为5V,则B点电势为5V
B.同一正电荷在A点具有的电势能大于在D点具有的电势能
C.在G点释放一个带正电粒子(不计重力),粒子将沿GH连线向H点运动
D.在E点释放一个带正电粒子(不计重力),粒子将沿EF连线向F点运动
10、如图所示,倾斜固定放置的带电平行金属板,两板间距为,分别为上板和下板上的点,点高于点,距离大于,连线与上板夹角为,为锐角,平行板间存在水平向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B。一带电荷量为的粒子从直线上的P点沿直线向点运动,初速度大小为,则下列判断正确的是( )
A.带电粒子一定受到重力作用B.上板一定带正电
C.带电粒子可能做匀变速直线运动D.两板间的电场强度可能大于
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)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN 、PQ,并测出间距d。开始时让木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0 ,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到P Q处的时间t。则:
(1)木板的加速度可以用d、t表示为a=_______ 。
(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是________ 。
(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是_______。
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以更方便地获取多组实验数据
C.可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度
12.(12分)木-木间动摩擦因数约为0.3,实验室中测量某木块与木板间动摩擦因数。
(1)采用图甲所示实验装置,正确进行实验操作,得到图乙所示的一条纸带。从某个清晰的打点开始依次标注0、1、2、3、4、5、6,分别测出0点到各点的距离d1、d2、d3、d4、ds、d6。已知打点周期T,求得各点木块运动速度vi,其中第4块木块的速度v4=___________;取0点时刻为零时刻,作v-t图得到木块加速度为a,已知木块的质量M、钩码的总质量m及当地重力加速度g,则木块与木板间动摩擦因数=___________。
(2)关于上述实验操作过程:长木板必须保持___________(填“倾斜”或“水平”)。
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,在xOy平面直角坐标系中,直角三角形ACD内存在垂直平面向里磁感应强度为B的匀强磁场,线段CO=OD=L,CD边在x轴上,∠ADC=30°。电子束沿y轴方向以相同的速度v0从CD边上的各点射入磁场,已知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为,在第四象限正方形ODQP内存在沿x轴正方向、大小为E=Bv0的匀强电场,在y=-L处垂直于y轴放置一足够大的平面荧光屏,屏与y轴交点为P。忽略电子间的相互作用,不计电子的重力。
(1)电子的比荷;
(2)从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点与P点间的距离:
(3)射入电场中的电子打到荧光屏上的点距P的最远距离。
14.(16分)穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,回路中就有感应电流,电路中就一定会有电动势,这个电动势叫做感应电动势。感应电动势的大小可以用法拉第电磁感应定律确定。
(1)写出法拉第电磁感应定律的表达式;
(2)如图所示,把矩形线框放在磁感应强度为B的匀强磁场里,线框平面 跟磁感线垂直。设线框可动部分MN的长度为L。它以速度v向右运动。请利用法拉第电磁感应定律推导E=BLv。
15.(12分)真空中有如图所示的周期性交变磁场,设磁感应强度B垂直纸面向里为正方向,B0=1T,t0=π×l0-5s,k为正整数。某直角坐标系原点O处有一粒子源,在t=0时刻沿x轴正方向发射速度为v0=103m/s的正点电荷,比荷=1×l06C/kg,不计粒子重力。
(1)若k=1,求粒子在磁场中运动的轨道半径和粒子第3次(从O点出发记为第1次)经过y轴时的时刻;
(2)若k=2,求粒子在运动过程中与y轴交点坐标的最大值和最小值;
(3)若t0=10-5s,则k取何值时,粒子可做周期性循环运动回到出发点?并求出循环周期的最小值Tmin和相应的k值。
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】
由题意可知当新绕5匝线圈后,原线圈接到110 V交流电源上,新绕线圈电流为5mA,则新绕线圈的电压为
根据原副线圈电压值比等于匝数比可知
可得原线圈的匝数为
匝匝
又因为当副线圈没有损坏输入电压为220V时输出电压为12 V,可得
可得该变压器原来的副线圈匝数应为
匝匝
故C正确,ABD错误。
故选C。
2、C
【解析】
设物块从斜面底端向上滑时的初速度为,返回斜面底端时的速度大小为,则根据平均速度公式有
再由牛顿运动定律和运动学公式有上滑过程
下滑过程
时间关系有
联立各式解得
故C正确,ABD错误。
故选C。
3、C
【解析】
A.运动员与跳板接触的下降过程中,先向下加速,然后向下减速,最后速度为零,则加速度先向下,然后向上,所以下降过程中既有失重状态也有超重状态,同理上升过程中也存在超重和失重状态,故A错误;
B.运动员把跳板压到最低点时,跳板给其的弹力大于其重力,合外力不为零,故B错误;
C.从最低点到最高过程中,跳板给运动员的支撑力做正功,重力做负功,位移一样,运运动员动能增加,因此跳板对他的作用力大于他的重力,故C正确;
D.跳板对运动员的作用力与他对跳板的作用力是作用力与反作用力,大小相等,故D错误.
故选C.
4、A
【解析】
C.木板B和物块A在一起匀速运动,可得初速度
故C错误;
B. 物块滑上台阶后继续匀减速直线运动,加速度为,时间为,有
故B错误;
AD.当木板B和台阶相撞后立即停止,物块A继续在木板上匀减速直线运动,运动的时间为,运动的位移为板长L,则匀减速直线运动的加速度为
物块离开木板的速度为
板长为
联立各式和数据解得
,
故A正确,D错误。
故选A。
5、D
【解析】
AB. 当杆匀速运动时速度最大,由平衡条件得:
得最大速度为
当杆的速度达到最大时,杆产生的感应电动势为:
a、b两端的电压为:
故AB错误;
C. 根据动能定理知,恒力F做的功、摩擦力做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量,故C错误;
D. 根据功能关系知,安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热,故D正确。
故选:D。
6、A
【解析】
开始时滑块受向右的拉力F和向右的摩擦力f而做加速运动,则动能EK=(F+f)x;若物块在到达最右端之前还未达到与传送带共速,此时图像为C;若F>f,则当物块与传送带共速后还会加速,此时动能增加为∆EK=(F-f)x,此时图像为D;若F≤f,则当物块与传送带共速后会随传送带一起匀速运动,动能不变,此时图像为B;物块与传送带共速后只能匀速或者加速,不可能做减速,则图像A不可能。
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】
AB.对长直导线分析,长直导线受到重力、长直导线对长直导线的磁场力和长直导线对长直导线的磁场力,根据平衡条件可知长直导线与长直导线作用力是相互排斥,长直导线对长直导线作用力是相互排斥,所以长直导线与长直导线有反向的恒定电流,长直导线受的合磁场力竖直向上,且有大小等于长直导线的重力,故A错误,B正确;
C.视长直导线、、整体,对其受力分析,根据平衡条件可得光滑绝缘水平面对长直导线支持力等于长直导线重力的倍;对长直导线受力分析,受到重力、光滑绝缘水平面对其支持力、长直导线对其吸引力和长直导线对其排斥力,根据力的合成与分解可得长直导线所受的合磁场力大小等于长直导线重力的倍,方向竖直向下,故C错误;
D.对长直导线受力分析,在水平方向,根据平衡条件可得
即可得
对长直导线受力分析,同理可得
故D正确;
故选BD。
8、BC
【解析】
A.根据匀变速直线运动公式得:
则:
x相同,t是2倍关系,则物块上滑过程的加速度大小是下滑过程加速度大小的4倍,故A错误;
B.根据匀变速直线运动公式得:,则物块上滑过程的初速度大小是返回斜面底端时的速度大小的2倍,故B正确;
CD.以沿斜面向下为正方向,上滑过程,由牛顿第二定律得:
mgsinθ+μmgcsθ=ma1
下滑过程,由牛顿第二定律得:
mgsinθ-μmgcsθ=ma2
又
a2=4a1
联立解得:
故C正确,D错误。
故选BC。
9、AD
【解析】
A.根据等量同种电荷等势面分布情况和对称性可知,A点和B点电势相等,若A点电势为5V,则B点电势为5V,故A正确;
B.根据等量同种电荷等势面分布情况和对称性可知,A点和D点电势相等,则同一正电荷在A D两点具有的电势能相等,故B错误;
C.由G点释放一个带正电粒子(不计重力) ,该粒子所受的电场力垂直于MN连线向上,所以粒子将沿GH连线向上运动,故C错误;
D.在E点电场强度方向由E到F,带正电的粒子受到的电场力方向由E到F,粒子将沿EF连线向F点运动,故D正确。
故选AD。
10、AB
【解析】
C.带电粒子在复合场中一定受洛伦兹力而做直线运动,一定为匀速运动,选项C错误;
A.带电粒子沿做匀速直线运动,根据左手定则可知洛伦兹力垂直方向向上,而电场力方向垂直平行板向下,此二力不在一条直线上,可知一定受重力,选项A正确;
B.带电粒子只受三个力,应用矢量三角形定则可知洛伦兹力垂直向上,则粒子带正电,选项B正确;
D.为锐角,可知和两个力成锐角,此二力合力大于,又重力和电场力的合力大小等于,即,即,选项D错误。
故选AB。
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、 C BC
【解析】
(1)[1]木板做初速度为零的匀加速直线运动,根据得
解得
即木板的加速度为。
(2)[2]AB.由于摩擦力的存在,所以当时,木板才产生加速度,即图线不过原点,与横轴有交点,AB错误;
CD.据题意,木板受到的滑动摩擦力为,对木板和矿泉水瓶组成的系统根据牛顿第二定律应有
联立解得
其中m为矿泉水瓶的质量,M为木板的质量根据函数斜率和截距的概念可知,当时,近似不变,即图像的斜率不变,当矿泉水的质量逐渐增大到一定量后变小,即图像向下弯曲,C正确D错误。
故选C。
(3)[3]A.木板与桌面间的正压力以及动摩擦因数不变,所以加水的方法不改变滑动摩擦力的大小,A错误;
BC.缓慢向瓶中加水,拉力是连续增大,而挂钩码时拉力不是连续增大的,所以可以更方便地获取多组实验数据,比较精确地测出摩擦力的大小,BC正确;
D.由于加速度越大需要水的质量越大,而水的质量越大时图象的斜率越小,实验的精确度会越小,D错误。
故选BC。
12、 水平
【解析】
(1)[1]根据木块运动第4点的瞬时速度等于3、5两个计点的平均速度,即可得
[2]对木块与钩码为对象,根据牛顿第二定律可得
解得木块与木板间动摩擦因数
(2)[3]由于该实验需要测量木块与木板间动摩擦因数,不需要平衡摩擦力,所以长木板必须保持水平。
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】
根据电子束沿速度v0射入磁场,然后进入电场可知,本题考查带电粒子在磁场和电场中的运动,根据在磁场中做圆周运动,在电场中做类平抛运动,运用牛顿第二定律结合几何知识并且精确作图进行分析求解;
【详解】
(1)由题意可知电子在磁场中的轨迹半径
由牛顿第二定律得
电子的比荷;
(2)若电子能进入电场中,且离O点右侧最远,则电子在磁场中运动圆轨迹应恰好与边AD相切,即粒子从F点离开磁场进入电场时,离O点最远:
设电子运动轨迹的圆心为点。则
从F点射出的电子,做类平抛运动,有,
代入得
电子射出电场时与水平方向的夹角为有
所以,从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点为G,则它与P点的距离
;
(3)设打到屏上离P点最远的电子是从(x,0)点射入电场,则射出电场时
设该电子打到荧光屏上的点与P点的距离为X,由平抛运动特点得
所以
所以当,有。
【点睛】
本题属于带电粒子在组合场中的运动,粒子在磁场中做匀速圆周运动,要求能正确的画出运动轨迹,并根据几何关系确定某些物理量之间的关系,粒子在电场中的偏转经常用化曲为直的方法,求极值的问题一定要先找出临界的轨迹,注重数学方法在物理中的应用。
14、 (1);(2)见解析
【解析】
(1)法拉第电磁感应定律
(2)Δt时间内回路增加的面积
由法拉第电磁感应定律
15、 (1)0.01m;;(2);;(3)当取非的正整数时,均可以回到出发点;当时,最小循环周期为
【解析】
(1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由
解得
当时,因为,粒子第3次经过轴时恰好向上经历两个半圆(如图)则时间
(2)当时,,粒子一个循环周期中运动分别为半圆→整圆→半圆→整圆,因此由几何关系得:
与轴交点坐标的最大值为
与轴交点坐标的最小值为
(3)因为,所以粒子先做圆弧运动,之后对的不同值进行分类讨论:
如图可见1、2、3、4时可能的分段情况.
①,粒子做圆弧交替运动,向右上45°方向无限延伸,不会循环运动
②,粒子做圆弧与圆弧交替运动,经过4个周期回到出发点,循环周期
③,粒子做圆弧与圆弧交替运动,经过2个周期回到出发点,循环周期
④,粒子做圆弧与圆弧交替运动,经过4个周期回到出发点,循环周期
当时,运动过程相似,每个周期中均增加(正整数)个圆周,能循环的运动其循环周期均延长.
综上可得:
(1)当取非的正整数时,均可以回到出发点.
(2)当时,最小循环周期为
.
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