齐齐哈尔市2025-2026学年高考物理必刷试卷(含答案解析)
展开 这是一份齐齐哈尔市2025-2026学年高考物理必刷试卷(含答案解析),共32页。试卷主要包含了,M点为OC的中点等内容,欢迎下载使用。
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
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、三根通电长直导线垂直纸面平行固定,其截面构成一正三角形,O为三角形的重心,通过三根直导线的电流分别用I1、I2、I3表示,方向如图。现在O点垂直纸面固定一根通有电流为I0的直导线,当时,O点处导线受到的安培力大小为F。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比,则( )
A.当时,O点处导线受到的安培力大小为4F
B.当时,O点处导线受到的安培力大小为
C.当时,O点处导线受到的安培力大小为
D.当时,O点处导线受到的安培力大小为2F
2、如图所示,PQ两小物块叠放在一起,中间由短线连接(图中未画出),短线长度不计,所能承受的最大拉力为物块Q重力的1.8倍;一长为1.5 m的轻绳一端固定在O点,另一端与P块拴接,现保持轻绳拉直,将两物体拉到O点以下,距O点竖直距离为h的位置,由静止释放,其中PQ的厚度远小于绳长。为保证摆动过程中短线不断,h最小应为( )
A.0.15m B.0.3mC.0.6 mD.0.9 m
3、据科学家研究发现,由于潮汐作用,现阶段月球每年远离地球3.8cm,在月球远离地球的过程中,地球正转得越来越慢,在此过程中月球围绕地球的运动仍然看成圆周运动,与现在相比,若干年后( )
A.月球绕地球转动的角速度会增大B.地球同步卫星轨道半径将会增大
C.近地卫星的环绕速度将会减小D.赤道上的重力加速度将会减小
4、如图(俯视图),在竖直向下、磁感应强度大小为2T的匀强磁场中,有一根长0.4m的金属棒ABC从中点B处折成60°角静置于光滑水平面上,当给棒通以由A到C、大小为5A的电流时,该棒所受安培力为
A.方向水平向右,大小为4.0N
B.方向水平向左,大小为4.0N
C.方向水平向右,大小为2.0N
D.方向水平向左,大小为2.0N
5、如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图,导线分布在正六边形的六个角,导线所通电流方向已在图中标出。已知每条导线在O点磁感应强度大小为,则正六边形中心O处磁感应强度的大小和方向( )
A.大小为零
B.大小,方向沿轴负方向
C.大小,方向沿轴正方向
D.大小,方向沿y轴正方向
6、在光滑水平面上静止着物体A,物体B与一质量不计的弹簧相连并以一定速度与A相碰,如图所示,则弹簧被压缩的过程中
①当弹簧处于最大压缩状态时,两物体速度相等
②只有A、B速度相等时,系统的动量才守恒
③作用过程中,系统的动量总是守恒的
④A、B速度相等时,系统动能最小
下列选项组,完整、正确的一组是( )
A.①②B.①③④C.①②④D.③④
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、波源O在t=0时刻开始做简谐运动,形成沿x轴正向传播的简谐横波,当t=3s时波刚好传到x=27m处的质点,波形图如图所示,质点P、Q 的横坐标分别为4.5m、18m,下列说法正确的是( )
A.质点P的起振方向沿y轴正方向
B.波速为6m/s
C.0~3s时间内,P点运动的路程为5cm
D.t=3.6s时刻开始的一段极短时间内,Q点加速度变大
E.t=6s时P点恰好位于波谷
8、在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距为L,导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.有两根质量均为m的金属棒a、b,先将a棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b也垂直导轨放置,a、c此刻起做匀速运动,b棒刚好能静止在导轨上.a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨电接触良好,导轨电阻不计.则( )
A.物块c的质量是2msinθ
B.b棒放上导轨前,物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能
C.b棒放上导轨后,物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能
D.b棒放上导轨后,a棒中电流大小是
9、如图所示,光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.20m,两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω,导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab,位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10Ω,导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。现用一水平外力F水平向右拉金属杆,使之由静止开始运动,在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。则( )
A.t=5s时通过金属杆的感应电流的大小为1A,方向由a指向b
B.t=3s时金属杆的速率为3m/s
C.t=5s时外力F的瞬时功率为0.5W
D.0~5s内通过R的电荷量为2.5C
10、如图所示,光滑半圆轨道竖直放置,在轨道边缘处固定一光滑定滑轮(忽略滑轮大小),一条轻绳跨过定滑轮且两端分别连接小球A、B,小球A在水平拉力F作用下静止于轨道最低点P。现增大拉力F使小球A沿着半圆轨道运动,当小球A经过Q点时速度为v,OQ连线与竖直方向的夹角为30°,则下列说法正确的是( )
A.小球A、B的质量之比为∶2
B.小球A经过Q点时,小球B的速度大小为
C.小球A从P运动到Q的过程中,小球A、B组成的系统机械能一定在增加
D.小球A从P运动到Q的过程中,小球B的动能一直增加
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)现用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验,如图所示。在滑块上安装一遮光条,把滑块放在水平气垫导轨上,并用绕过定滑轮的细绳与钩码相连,光电计时器安装在处。测得滑块(含遮光条)的质量为,钩码总质量为,遮光条宽度为,导轨上滑块的初始位置点到点的距离为,当地的重力加速度为。将滑块在图示位置释放后,光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间为。滑块从点运动到点的过程中,滑块(含遮光条)与钩码组成的系统重力势能的减少量为__________,动能的增加量为_____________。(均用题中所给字母表示)
12.(12分)某同学用气垫导轨做“验证机械能守恒定律“的实验,如图所示,用质量为m的钩码通过轻绳带动质量为M的滑块在水平导轨上,从A由静止开始运动,测出宽度为d的遮光条经过光电门的时间△t,已知当地重力加速度为g,要验证机械能守恒定律,还需要测量的物理量是______,在这过程中系统的动能增量为______。如果实验前忘记调节导轨水平,而是导轨略为向左倾斜,用现有测量数据______(填“能”或“不能”)验证机械能守恒定律。
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,一车上表面由粗糙的水平部分和光滑的半圆弧轨道组成,车紧靠台阶静止在光滑水平地面上,且左端与光滑圆弧形轨道末端等高,圆弧形轨道末端水平,一质量为的小物块从距圆弧形轨道末端高为处由静止开始滑下,与静止在车左端的质量为的小物块(可视为质点)发生弹性碰撞(碰后立即将小物块取走,使之不影响的运动),已知长为,车的质量为,取重力加速度,不计空气阻力.
(1)求碰撞后瞬间物块的速度;
(2)若物块在半圆弧轨道上经过一次往返运动(运动过程中物块始终不脱离轨道),最终停在车水平部分的中点,则半圆弧轨道的半径至少多大?
14.(16分)如图所示,CDE和MNP为两根足够长且弯折的平行金属导轨,CD、MN部分与水平面平行,DE和NP与水平面成30°,间距L=1m,CDNM面上有垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小B1=1T,DEPN面上有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小B2=2T。两根完全相同的导体棒a、b,质量均为m=0.1kg,导体棒b与导轨CD、MN间的动摩擦因数均为μ=0.2,导体棒a与导轨DE、NP之间光滑。导体棒a、b的电阻均为R=1Ω。开始时,a、b棒均静止在导轨上除导体棒外其余电阻不计,滑动摩擦力和最大静摩擦力大小相等,运动过程中a、b棒始终不脱离导轨,g取10m/s2.
(1)b棒开始朝哪个方向滑动,此时a棒的速度大小;
(2)若经过时间t=1s,b棒开始滑动,则此过程中,a棒发生的位移多大;
(3)若将CDNM面上的磁场改成竖直向上,大小不变,经过足够长的时间,b棒做什么运动,如果是匀速运动,求出匀速运动的速度大小,如果是匀加速运动,求出加速度大小。
15.(12分)如图所示,在直角坐标系xy的第一象限中有两个全等的直角三角形区域Ⅰ和Ⅱ,充满了方向均垂直纸面向里的匀强磁场,区域Ⅰ的磁感应强度大小为B0,区域Ⅱ的磁感应强度大小可调, C点坐标为(4L,3L),M点为OC的中点.质量为m带电量为-q的粒子从C点以平行于y轴方向射入磁场Ⅱ中,速度大小为,不计粒子所受重力,粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场.
(1)若粒子无法进入区域Ⅰ中,求区域Ⅱ磁感应强度大小范围;
(2)若粒子恰好不能从AC边射出,求区域Ⅱ磁感应强度大小;
(3)若粒子能到达M点,求区域Ⅱ磁场的磁感应强度大小的所有可能值.
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】
根据安培定则画出在O点的磁感应强度的示意图如图所示
当时,三根导线在O点产生的磁感应强度大小相等,设为,根据磁场叠加原理可知,此时O点的磁感应强度为
此时O点处对应的导线的安培力
AB.由于通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比,当时,则有
,
根据磁场叠加原理可知,此时O点的磁感应强度为
此时O点处对应的导线的安培力
故AB错误;
C.当时,有
,
如图所示
根据磁场叠加原理可知
此时O点处对应的导线的安培力
故C正确;
D.当时,有
,
如图所示
根据磁场叠加原理可知
此时O点处对应的导线的安培力
故D错误。
故选C。
2、D
【解析】
设摆到最低点时,短线刚好不断,由机械能守恒得
对Q块,根据牛顿第二定律有:
将L=15m代入得
。
ABC错误;D正确。
故选D。
3、B
【解析】
A.对月球绕地球转动,则
随着月球绕地球转动半径的增大,角速度减小,选项A错误;
B.对地球的同步卫星,由可知,T变大,则r变大,即地球同步卫星轨道半径将会增大,选项B正确;
C.对近地卫星,由 可得
可知,近地卫星的环绕速度不变,选项C错误;
D.由可知,赤道上的重力加速度将不变,选项D错误。
故选B。
4、D
【解析】
金属棒的有效长度为AC,根据几何知识得L=0.2m,根据安培力公式得
F=BIL=2×5×0.2=2N
根据左手定则可判定安培力水平向左,故ABC错误,D正确;
故选D。
5、D
【解析】
根据磁场的叠加原理,将最右面电流向里的导线在O点产生的磁场与最左面电流向外的导线在O点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B1;
同理,将左上方电流向外的导线在O点产生的磁场与右下方电流向里的导线在O点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B2;
将右上方电流向里的导线在O点产生的磁场与左下方电流向外的导线在O点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B3。
如图所示:
根据磁场叠加原理可知
由几何关系可知B2与B3的夹角为120°,故将B2与B3合成,则它们的合磁感应强度大小也为2B0,方向与B1的方向相同,最后将其与B1合成,可得正六边形中心处磁感应强度大小为4 B0,方向沿y轴正方向.
选项D正确,ABC错误。
故选D。
6、B
【解析】
当弹簧接触A后,A做加速运动,B做减速运动,当两物体速度相等时弹簧处于最大压缩状态,则①正确; 当AB相互作用过程中,系统受合外力为零,则系统的动量守恒,则②错误,③正确;A、B速度相等时,弹簧弹性势能最大,此时系统动能最小,则④正确;
A.①②,与结论不相符,选项A错误;
B.①③④,与结论相符,选项B正确;
C.①②④,与结论不相符,选项C错误;
D.③④,与结论不相符,选项D错误;
故选B。
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、ACE
【解析】
A.根据波动与振动方向间的关系可知,波源O的起振方向与图中x=27m处质点的振动方向相同,沿y轴正方向,则质点P的起振方向也是沿y轴正方向,故A正确。
B.该波3s内传播的距离为27m,则波速
选项B错误;
C.波的周期
则0~3s时间内,P点振动的时间为 运动的路程为5A=5cm,选项C正确;
D.t=3.6s时刻质点Q振动的时间,则此时质点Q正在从最低点向上振动,则在开始的一段极短时间内,Q点加速度变小,选项D错误;
E. t=6s时P点已经振动了,此时P点恰好位于波谷,选项E正确。故选ACE。
8、AD
【解析】
b棒静止说明b棒受力平衡,即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡,a棒匀速向上运动,说明a棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡,c匀速下降则c所受重力和绳的拉力大小平衡.由b平衡可知,安培力大小F安=mgsinθ,由a平衡可知F绳=F安+mgsinθ=2mgsinθ,由c平衡可知F绳=mcg;因为绳中拉力大小相等,故2mgsinθ=mcg,即物块c的质量为2msinθ,故A正确;b放上之前,根据能量守恒知a增加的重力势能也是由于c减小的重力势能,故B错误;a匀速上升重力势能在增加,故根据能量守恒知C错误;根据b棒的平衡可知F安=mgsinθ又因为F安=BIL,故,故D正确;故选AD.
考点:物体的平衡;安培力.
9、BD
【解析】
A.由图像可知,t=5.0s时,U=0.40V,此时电路中的电流(即通过金属杆的电流)为
用右手定则判断出,此时电流的方向由b指向a,故A错误;
B.由图可知,t=3s时,电压表示数为
则有
得
由公式得
故B正确;
C.金属杆速度为v时,电压表的示数应为
由图像可知,U与t成正比,由于R、r、B及L均与不变量,所以v与t成正比,即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动,金属杆运动的加速度为
根据牛顿第二定律,在5.0s末时对金属杆有
得
此时F的瞬时功率为
故C错误;
D.t=5.0s时间内金属杆移动的位移为
通过R的电荷量为
故D正确。
故选BD。
10、BC
【解析】
A.根据题述条件,不能够得出小球A、B的质量之比,A错误;
B.当小球A经过Q点时速度为v,沿轻绳方向的分速度大小为:
vcs 60°=
等于此时B的速度大小,B正确;
C.小球A从P运动到Q的过程中,水平拉力F做正功,小球A、B组成的系统机械能一定增加,C正确;
D.小球A从P运动到Q的过程中,小球B的重力势能一直增加,机械能一直增加,但动能不一定一直增加,D错误。
故选BC。
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、
【解析】
[1] 滑块从点运动到点的过程中,滑块(含遮光条)与钩码组成的系统重力势能的减少量为。
[2]通过光电门的速度,所以系统动能增加量为
12、A、B的距离L 不能
【解析】
[1]要验证机械能守恒,就需要求得动能的增加量和重力势能的减少量,而要知道重力势能的减少量则还需要测得A、B的距离L。
[2]滑块通过光电门B时,因光电门宽度很小,用这段平均速度代替瞬时速度可得
故滑块和钩码组成的系统从A到B动能的增加量为
[3]如果导轨不水平,略微倾斜,则实验过程中滑块的重力势能也要发生变化,因不知道倾角,故不能求得滑块重力势能的变化,则不能验证机械能守恒定律。
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)10 m/s,方向水平向右 (2)1.25m
【解析】
(1)设物块到达圆弧形轨道末端的速度大小为,由机械能守恒定律得
代入数据解得到
物块、碰撞过程动量守恒,机械能守恒,取水平向右为正方向,设碰后瞬间、速度分别为、,则
解得
,(或,,不符合题意,舍去)
故碰撞后瞬间物块的速度大小为10 m/s,方向水平向右
(2)设物块与车相对静止时,共同速度大小为,系统在水平方向动量守恒,则
解得
.
物块从开始运动到与车相对静止过程中系统的能量守恒,设物块与间的动摩擦因数为,则
解得
经分析可知,物块滑至点与车共速时,半径最小,则有
代人数据解得
14、(1);(2)0.24m;(3)匀加速,0.4m/s2。
【解析】
(1)开始时,a棒向下运动,b棒受到向左的安培力,所以b棒开始向左运动,当b棒开始运动时有
对a棒
联立解得
(2)由动量定理得对a棒
其中
联立解得
(3)设a棒的加速度为a1,b棒的加速度为a2,则有
且
当稳定后,I保持不变,则
可得
联立解得两棒最后做匀加速运动,有a1=0.2m/s2,a2=0.4m/s2
15、(1);(2);(3)若粒子由区域Ⅰ达到M点,n=1时,;n=2时,;n=3时,;②若粒子由区域Ⅱ达到M点,n=0时,,n=1时,
【解析】
(1)粒子速度越大,半径越大,当运动轨迹恰好与x轴相切时,恰好不能进入Ⅰ区域
故粒子运动半径
粒子运动半径满足: 代入
解得
(2)粒子在区域Ⅰ中的运动半径
若粒子在区域Ⅱ中的运动半径R较小,则粒子会从AC边射出磁场.恰好不从AC边射出时满足∠O2O1Q=2θ
又
解得
代入
可得:
(3)①若粒子由区域Ⅰ达到M点
每次前进
由周期性:即
,解得
n=1时,
n=2时,
n=3时,
②若粒子由区域Ⅱ达到M点
由周期性:
即,解得,解得
n=0时,
n=1时,
点睛:本题考查了带电粒子在磁场中的运动情况,做诸如此类问题时要注意正确画出运动轨迹图,并结合几何关系求出运动的半径,并分析运动的可能性,由于运动的多解性,所以要求我们做此类题目时要细心再细心.
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