江苏南京玄武区2026届高三下学期第六次检测物理试卷含解析
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这是一份江苏南京玄武区2026届高三下学期第六次检测物理试卷含解析,共9页。
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、质量为m的物体放在粗糙水平面上,在一个足够大的水平力F作用下开始运动,经过一段时间t撤去拉力,物体继续滑行直至停止,运动总位移s。如果仅改变F的大小,作用时间不变,总位移s也会变化,则s与F关系的图象是( )
A.B.C.D.
2、频率为的入射光照射某金属时发生光电效应现象。已知该金属的逸出功为W,普朗克常量为h,电子电荷量大小为e,下列说法正确的是( )
A.该金属的截止频率为
B.该金属的遏止电压为
C.增大入射光的强度,单位时间内发射的光电子数不变
D.增大入射光的频率,光电子的最大初动能不变
3、图甲为研究光电效应的电路图,当用频率为的光照射金属阴极时,通过调节光电管两端电压,测量对应的光电流强度,绘制了如图乙所示的图象。已知电子所带电荷量为,图象中遏止电压、饱和光电流及射光的频率、普朗克常量均为已知量。下列说法正确的是( )
A.光电子的最大初动能为
B.阴极金属的逸出功为
C.若增大原入射光的强度,则和均会变化
D.阴极金属的截止频率为
4、如图所示,一物块相对木板向右从板上A点滑至板上B点,木板上A、B两点间距离为5米,同时木板在地面上向左滑行3米,图甲为滑行前,图乙为滑行后,在此过程中物块受到木板对它的滑动摩擦力大小为20N,则物块所受的摩擦力做功为( )
A.-160J
B.-100J
C.100J
D.-40J
5、如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为和的两滑块,它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与不拴连),由于被一根细绳拉着而处于静止状态.当剪断细绳,在两滑块脱离弹簧之后,下述说法正确的是( )
A.两滑块的动量大小之比
B.两滑块的速度大小之比
C.两滑块的动能之比
D.弹簧对两滑块做功之比
6、某体育场看台的风雨棚是钢架结构的,两侧倾斜钢柱用固定在其顶端的钢索拉住,下端用较链与水平地面连接,钢索上有许多竖直短钢棒将棚顶支撑在钢索上,整个系统左右对称,结构简化图如图所示。假设钢柱与水平地面所夹锐角为,钢索上端与钢柱的夹角为,钢索、短钢棒及棚顶的总质量为m,重力加速度为g。则钢柱对钢索拉力的大小为( )
A.mgB.mgC.mgD.2mg
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、一列简谐横波,某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是________.
A.该波沿x轴正向传播
B.该波的波速大小为1 m/s
C.经过0.3 s,A质点通过的路程为0.3 m
D.A、B两点的速度有可能相同
E.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象,则所遇到的波的频率为0.4 Hz
8、下列说法正确的是
A.做简谐振动的物体,速度和位移都相同的相邻时间间隔为一个周期
B.当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时才能发生衍射
C.波的周期与波源的振动周期相同,波速与波源的振动速度相同
D.电磁波在与电场和磁场均垂直的方向上传播
E.相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
9、如图所示,足够长的水平光滑金属导轨所在空间中,分布着垂直于导轨平面方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。两导体棒a、b均垂直于导轨静止放置。已知导体棒a质量为2m,导体棒b质量为m;长度均为l,电阻均为r;其余部分电阻不计。现使导体棒a获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度。除磁场作用外,两棒沿导轨方向无其他外力作用,在两导体棒运动过程中,下列说法正确的是( )
A.任何一段时间内,导体棒b动能增加量跟导体棒a动能减少量的数值总是相等的
B.任何一段时间内,导体棒b动量改变量跟导体棒a动量改变量总是大小相等、方向相反
C.全过程中,通过导体棒b的电荷量为
D.全过程中,两棒共产生的焦耳热为
10、图示水平面上,O点左侧光滑,右侧粗糙,质量分别为m、2m、3m和4m的4个滑块(视为指点),用轻质细杆相连,相邻滑块间的距离为L。滑块1恰好位于O点,滑块2、3、4依次沿直线水平向左排开。现对滑块1施加一水平恒力F,在第2个滑块进入粗糙水平面后至第3个滑块进入粗糙水平面前,滑块做匀速直线运动。已知滑块与粗糙水平面间的动摩擦因素均为,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )
A.水平恒力大小为3mg
B.滑块匀速运动的速度大小为
C.在第2个滑块进入粗糙水平面前,滑块的加速度大小为
D.在水平恒力F的作用下,滑块可以全部进入粗糙水平面
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)导电玻璃是制造LCD的主要材料之一,为测量导电玻璃的电阻率,某小组同学选取了一个长度为L的圆柱体导电玻璃器件,上面标有“3V,L”的字样,主要步骤如下,完成下列问题.
(1)首先用螺旋测微器测量导电玻璃的直径,示数如图甲所示,则直径d=________mm.
(2)然后用欧姆表×100档粗测该导电玻璃的电阻,表盘指针位置如图乙所示,则导电玻璃的电阻约为________Ω.
(3)为精确测量在额定电压时的阻值,且要求测量时电表的读数不小于其量程的,滑动变阻器便于调节,他们根据下面提供的器材,设计了一个方案,请在答题卡上对应的虚线框中画出电路图,标出所选器材对应的电学符号_____________.
A.电流表(量程为60mA,内阻约为3Ω)
B.电流表(量程为2mA,内阻=15Ω)
C.定值电阻=747Ω
D.定值电阻=1985Ω
E.滑动变阻器R(0~20Ω)一只
F.电压表V(量程为10V,内阻)
G.蓄电池E(电动势为12V,内阻很小)
H.开关S一只,导线若干
(4)由以上实验可测得该导电玻璃电阻率值=______(用字母表示,可能用到的字母有长度L、直径d、电流表、的读数、,电压表读数U,电阻值、、、、).
12.(12分)某同学要测定一电源的电动势E和内阻r,实验器材有:一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I表示),一只电阻箱(阻值用R表示),一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。
(1)该同学设计实验的原理表达式是E=________(用r、I、R表示)。
(2)该同学在闭合开关之前,应先将电阻箱调到________(选填“最大值”“最小值”或“任意值”),实验过程中,将电阻箱调至如图乙所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω。
(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的-R图象,则由图象可求得,该电源的电动势E=______V,内阻r=________Ω。(结果均保留两位有效数字)
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,半径均为的光滑圆弧轨道与在点平滑连接,固定在竖直面内,端与固定水平直杆平滑连接,两段圆弧所对的圆心角均为60°,一个质量为的圆环套在直杆上,静止在点,间的距离为,圆环与水平直杆间的动摩擦因数,现给圆环施加一个水平向右的恒定拉力,使圆环向右运动,圆环运动到点时撤去拉力,结果圆环到达点时与圆弧轨道间的作用力恰好为零,重力加速度,求:
(1)拉力的大小;
(2)若不给圆环施加拉力,而是在点给圆环一个初速度,结果圆环从点滑出后,下落高度时的位置离点距离也为,初速度应是多大。
14.(16分)如图,在平面直角坐标系xOy内,第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第IV象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,自y轴正半轴上处的M点,以速度垂直于y轴射入电场。经x轴上处的P点进入磁场,最后垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求:
电场强度大小E;
粒子在磁场中运动的轨道半径r;
粒子在磁场运动的时间t。
15.(12分)如图所示,T形活塞将绝热汽缸内的气体分隔成A、B两部分,活塞左、右两侧截面积分别为S1、S2,活塞与汽缸两端的距离均为L,汽缸上有a、b、c三个小孔与大气连通,现将a、b两孔用细管(容积不计)连接.已知大气压强为p0,环境温度为T,活塞与缸壁间无摩擦.
(1)若用钉子将活塞固定,然后将缸内气体缓慢加热到T1,求此时缸内气体的压强;
(2)若气体温度仍为T0,拔掉钉子,然后改变缸内气体温度,发现活塞向右缓慢移动了ΔL的距离(活塞移动过程中不会经过小孔),则气体温度升高还是降低?变化了多少?
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】
当拉力F小于最大静摩擦力,物体的位移为零;当F大于最大静摩擦力,根据牛顿第二定律可得:
F﹣μmg=ma1
物体在足够大的水平力F作用下的加速度
a1=
撤去拉力后,物体的速度
撤去拉力后,物体的加速度
物体继续滑行直至停止,运动的时间
物体运动的总位移
可见,作用时间t不变,s﹣F是一元二次函数,是开口向上的抛物线,故C正确,ABD错误。
故选C。
2、B
【解析】
A.金属的逸出功大小和截止频率都取决于金属材料本身,用光照射某种金属,要想发生光电效应,要求入射光的频率大于金属的截止频率,入射光的能量为,只有满足
便能发生光电效应,所以金属的逸出功为
即金属的截止频率为
所以A错误;
B.使光电流减小到0的反向电压称为遏制电压,为
再根据爱因斯坦的光电效应方程,可得光电子的最大初动能为
所以该金属的遏止电压为
所以B正确;
C.增大入射光的强度,单位时间内的光子数目会增大,发生了光电效应后,单位时间内发射的光电子数将增大,所以C错误;
D.由爱因斯坦的光电效应方程可知,增大入射光的频率,光电子的最大初动能将增大,所以D错误。
故选B。
3、D
【解析】
A.光电子的最大初动能为,选项A错误;
B.根据光电效应方程:
则阴极金属的逸出功为
选项B错误;
C.若增大原入射光的强度,则最大初动能不变,则截止电压不变;但是饱和光电流会变化,选项C错误;
D.根据可得,阴极金属的截止频率为
选项D正确;
故选D.
4、D
【解析】
物块所受的摩擦力做的功为:
W=Fxcsθ=-20×(5-3)=-40J.
A.-160J,与结论不相符,选项A错误;
B.-100J,与结论不相符,选项B错误;
C.100J,与结论不相符,选项C错误;
D.-40J,与结论相符,选项D正确;
故选D.
【点睛】
本题主要考查了恒力做功公式的直接应用,知道功是力与力的方向上的位移的乘积.
5、C
【解析】
在两滑块刚好脱离弹簧时运用动量守恒得:,得,两滑块速度大小之比为:;两滑块的动能之比,B错误C正确;两滑块的动量大小之比,A错误;弹簧对两滑块做功之比等于两滑块动能之比为:1:2,D错误.
6、B
【解析】
钢索、短钢棒及棚顶作为一个整体受到三个力:两端的拉力大小均为F(与水平方向的夹角为),竖直向下的重力,如图,由平衡条件得
解得
故ACD错误,B正确。
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、ABC
【解析】
A.由A质点的振动图象读出该时刻质点A的振动方向沿y轴负方向,由质点的振动方向与波传播方向的关系,可知波沿x轴正向传播,故A正确.
B.由题图甲可知波长为 λ=0.4m,由题图乙可知周期为 T=0.4s,则波速为 v==1m/s;故B正确.
C.经过0.3s=T,则A质点通过的路程为s=3A=0.3m;故C正确.
D.A、B两点间距为半个波长,振动情况始终相反,速度不可能相同;故D错误.
E.发生稳定的干涉现象需要频率相同,则所遇到的波的频率 f==2.5Hz时才能产生的稳定干涉.故E错误.
故选ABC.
点睛:根据振动图象读出各时刻质点的振动方向,由质点的振动方向判断波的传播方向是基本功,要熟练掌握.
8、ADE
【解析】
A.做简谐振动的物体,两相邻的位移和速度始终完全相同的两状态间的时间间隔为一个周期,故A正确;
B.当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时才能发生明显衍射,故B错误;
C.波的周期与波源的振动周期相同,波速是波在介质中的传播速度,在均匀介质中波速是不变的,而波源的振动速度是波源做简谐运动的速度,是时刻变化的,故C错误;
D.电磁波在与电场和磁场均垂直的方向上传播,电磁波是横波,故D正确;
E.相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关,故E正确。
故选ADE。
9、BCD
【解析】
AB.根据题意可知,两棒组成回路,电流相同,故所受安培力合力为零,动量守恒,故任何一段时间内,导体棒b动量改变量跟导体棒a动量改变量总是大小相等、方向相反,根据能量守恒可知,a动能减少量的数值等于b动能增加量与产热之和,故A错误B正确;
CD.最终共速速度
对b棒
解得
根据能量守恒,两棒共产生的焦耳热为
故CD正确。
故选BCD。
10、AC
【解析】
A.在第2个滑块进入粗糙水平面后至第3个滑块进入粗糙水平面前,滑块做匀速直线运动,对整体分析则有:
解得:
F=3mg
故A正确;
B.根据动能定理有:
解得
v=
故B错误;
C.由牛顿第二定律得
解得
a=
故C正确;
D.水平恒力F作用下,第三个物块进入粗糙地带时,整体将做减速运动,由动能定理得
解得
故滑块不能全部进入粗糙水平面,故D错误。
故选AC。
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、1.990 500
【解析】
(1)螺旋测微器的固定刻度为1.5mm,可动刻度为49.0×0.01mm=0.490mm,所以最终读数为1.5mm+0.490mm=1.990mm(1.989~1.991mm均正确 )
(2)表盘的读数为5,所以导电玻璃的电阻约为5×100Ω=500Ω.
(3)电源的电动势为12V,电压表的量程为10V,滑动变阻器的电阻为20Ω,由于滑动变阻器的电阻与待测电阻的电阻值差不多,若串联使用调节的范围太小,所以滑动变阻器选择分压式接法; 流过待测电阻的电流约为:I==0.006A=6mA,两电压表量程均不合适;
同时由于电压表量程为10V,远大于待测电阻的额定电压3V,故常规方法不能正常测量;
所以考虑用电流表改装成电压表使用,同时电压表量程为10V,内阻RV=1kΩ,故满偏电流为10mA,符合要求,故将电压表充当电流表使用,电流表A2与R2串联充当电压表使用,改装后量程为4V,可以使用,由于改装后电表已知,故内外接法均可,故电路图如图所示;
(4)根据串并联电路的规律可知,待测电阻中的电流:I=-I2
电压:Ux=I2(R2+RA2)
由欧姆定律可知电阻:Rx=
根据电阻定律可知:R=ρ
而截面积:S=π
联立解得:ρ=
点睛:本题考查电阻率的测量,本题的难点在于仪表的选择和电路接法的选择,注意题目中特别要求测量时电表的读数不小于量程的1/3,所以一定要认真分析各电表的量程再结合所学规律才能正确选择电路和接法.
12、I(R+r) 最大值 21 6.3(6.1~6.4) 2.5(2.4~2.6)
【解析】
(1)[1]根据闭合电路欧姆定律,该同学设计实验的原理表达式是E=I(R+r)
(2)[2]根据实验的安全性原则,在闭合开关之前,应先将电阻箱调到最大值
[3]根据电阻箱读数规则,电阻箱接入电路的阻值为2×10Ω+1×1Ω=21Ω
(3)[4][5]由E=I(R+r)可得
图像斜率等于
得
由于误差(6.1~6.4)V均正确,图像的截距
得
由于误差(2.4~2.6)均正确
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)
【解析】
(1)圆环到点时对轨道的压力恰好为零,设到点的速度大小为,则
可得
根据动能定理
求得拉力的大小
(2)圆环从点抛出后,下落高度时的位置离点水平距离为,设在点的速度为,则
求得
从到根据动能定理有
求得
14、
【解析】
设粒子在电场中运动的时间为,根据类平抛规律有:
,
根据牛顿第二定律可得:
联立解得:
粒子进入磁场时沿y方向的速度大小:
粒子进入磁场时的速度:
方向与x轴成角,
根据洛伦兹力提供向心力可得:
解得:
粒子在磁场中运动的周期:
根据几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的圆心角:,则粒子在磁场中运动的时间:
15、 (1) (2)升高
【解析】
(1)A、B内气体相通,初状态压强为p1.由于钉子将活塞固定,气体体积不变由查理定律可知,
解得
(2)对活塞进行受力分析,可知温度改变后,活塞受力大小不变,所以活塞向右移动后,气体的压强不变.活塞向右移动后,气体体积增大,则气体温度升高.
由
解得
所以温度变化了
故本题答案是:(1) (2)升高
点睛;正确利用理想气体方程求解即可.
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