江苏省徐州五中2026届高三第二次联考物理试卷含解析
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这是一份江苏省徐州五中2026届高三第二次联考物理试卷含解析,共7页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁,,不计粒子重力等内容,欢迎下载使用。
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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、地光是在地震前夕出现在天边的一种奇特的发光现象,它是放射性元素氡因衰变释放大量的带电粒子,通过岩石裂隙向大气中集中释放而形成的。已知氡的半衰期为3.82d,经衰变后产生一系列子体,最后变成稳定的,在这一过程中( )
A.要经过4次α衰变和4次β衰变
B.要经过4次α衰变和6次β衰变
C.氡核的中子数为86,质子数为136
D.标号为a、b、c、d的4个氡核经3.82d后一定剩下2个核未衰变
2、真空中的某装置如图所示,现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放,经过相同加速电场和偏转电场,射出后都打在同一个与垂直的荧光屏上,使荧光屏上出现亮点。粒子重力不计。下列说法中正确的是( )
A.在荧光屏上只出现1个亮点
B.三种粒子出偏转电场时的速度相同
C.三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1
D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2
3、在真空中某点电荷Q的电场中,将带电荷量为q的负试探电荷分别置于a(0,0,r)、b两点时,试探电荷所受电场力的方向如图所示,Fa、Fb分别在yOz和xOy平面内,Fa与z轴负方向成角,Fb与x轴负方向成角。已知试探电荷在a点受到的电场力大小为Fa=F,静电力常量为k。则以下判断正确的是( )
A.电场力的大小Fb大于F
B.a、b、O三点电势关系为
C.点电荷Q带正电,且大小为
D.在平面xOz上移动该试探电荷,电场力不做功
4、2018年2月2日,“张衡一号”卫星成功发射,标志着我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。“张衡一号”可以看成运行在离地高度约为500km的圆轨道上。该卫星在轨道上运行时( )
A.周期大于地球自转的周期
B.速度大于第一宇宙速度
C.向心加速度大于同步卫星的向心加速度
D.加速度大于地球表面的重力加速度
5、如图甲所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一匝数为n,面积为S,总电阻为r的矩形线圈abcd绕轴OO’做角速度为ω的匀速转动,矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻R形成闭合电路,回路中接有一理想交流电流表.图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图象,下列说法中正确的是
A.从tl到t3这段时间穿过线圈磁通量的变化量为2nBS
B.从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为Nbs/R
C.t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为nBSω
D.电流表的示数为
6、如图所示,三段长度相等的直导线a、b、c相互平行处在同一竖直面内,a、b间的距离等于b、c间的距离,通电电流Ia<Ib<Ic,方向如图所示,则下列判断正确的是( )
A.导线b受到的安培力可能为0
B.导线a受到的安培力可能为0
C.导线c受到的安培力的方向一定向左
D.导线a、b受到的安培力的方向一定相同
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、在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2,其中A带+q的电荷量,B不带电。弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现加一个平行于斜面向上的匀强电场,场强为E,使物块A向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v,则( )
A.物块A的电势能增加了Eqd
B.此时物块A的加速度为
C.此时电场力做功的瞬时功率为Eq vsinθ
D.此过程中, 弹簧的弹性势能变化了Eqd-m1gdsinθ-
8、如图所示,轻绳一端连接小木块A,另一端固定在O点,在A上放小物块B,现使轻绳偏离竖直方向成角由静止释放,当轻绳摆到竖直方向时,A受到挡板的作用而反弹,B将飞离木块(B飞离瞬间无机械能损失)做平抛运动.不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.若增大角再由静止释放,可以增大B落地时速度方向与水平方向之间夹角
B.若增大角再由静止释放,平抛运动的水平位移将增大
C.A、B一起摆动过程中,A、B之间的弹力一直增大
D.A、B一起摆动过程中,A所受重力的功率一直增大
9、将一小球竖直向上抛出,取竖直向上为正方向,设小球在抛出点的重力势能为零,小球所受空气阻力大小恒定。从抛出到落回抛出点的过程中,小球的加速度a、速度v、机械能E、动能Ek与其离开抛出点高度h之间的关系正确的是( )
A.B.
C.D.
10、某列简谐横波在t1=0时刻的波形如图甲中实线所示,t2=3.0s时刻的波形如图甲中虚线所示,若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图象,则正确的是________
A.这列波的周期为4s
B.波速为0.5m/s
C.图乙是质点b的振动图象
D.从t1=0到t2=3.0s这段时间内,质点a通过的路程为1.5m
E.t3=9.5s时刻质点c沿y轴正方向运动
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.(6分)某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材“验证力的平行四边形定则”,设计的实验装置如图固定在竖直木板上的量角器直边水平,橡皮筋一端固定在量角器圆心O的正上方A点,另一端系绳套1和绳套2。
(1)实验步骤如下:
①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达O点,记下弹簧测力计的示数F;
②弹簧测力计挂在绳套1上,手拉着绳套2,缓慢拉橡皮筋,使橡皮筋的结点达到O点,此时绳套1沿0°方向,绳套2沿120°方向,弹簧测力计的示数为F1;
③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F1′=________;
④比较________________,即可初步验证力的平行四边形定则。
(2)将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方向,同时绳套2沿120°方向不变,此过程中保持橡皮筋的结点在O点不动,关于绳套1的拉力大小的变化,下列结论正确的是________。
A.逐渐增大 B.先增大后减小
C.逐渐减小 D.先减小后增大
12.(12分)某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。
A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5V,内阻约几欧姆
B.直流电压表V1、V2,量程均为3V,内阻约为3kΩ
C.定值电阻R0,阻值未知
D.滑动变阻器R,最大阻值Rm
E.导线若干和开关
(1)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,把图乙中的实物连成实验电路_____;
(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0=_____(U10、U20、Rm表示);
(3)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图像如图所示,图中直线斜率为k,与纵轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E=_____,总内阻r=_____(用k、a、R0表示)。
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,两平行金属导轨置于水平面(纸面)内,导轨间距为l,左端连有一阻值为R的电阻。一根质量为m、电阻也为R的金属杆置于导轨上,金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域。给金属杆一个瞬时冲量使它水平向右运动,它从左边界进入磁场区域的速度为v0,经过时间t,到达磁场区域右边界(图中虚线位置)时速度为。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好,它们之间的动摩擦因数为μ。除左端所连电阻和金属杆电阻外,其他电阻忽略不计。求:
(1)金属杆刚进入磁场区域时的加速度大小;
(2)金属杆在滑过磁场区域的过程中金属杆上产生的焦耳热。
14.(16分)如图甲所示,足够宽水槽下面有一平面镜,一束单色光以入射角i射入水面,经平面镜反射后的光线恰好沿水平方向射出.已知水对该单色光的折射率为n=.
①若平面镜与水平方向的夹角为θ=30°,求该单色光在水面入射角的正弦值sini;
②使该单色光从水槽左壁水平向右射出,在平面镜上反射后恰好在水面上发生全反射,如图乙所示,求平面镜与水平方向的夹角α.
15.(12分)如图所示,在直角坐标系xOy的第一象限内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xOy面向里,第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E,磁场与电场图中均未画出。一质量为m、带电荷量为+q的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限,经x轴上的Q点进入第一象限。已知P点坐标为(0,-l),Q点坐标为(2l,0),不计粒子重力。
(1)求粒子经过Q点时速度的大小和方向;
(2)若粒子在第一象限的磁场中运动一段时间后以垂直y轴的方向进入第二象限,求磁感应强度B的大小。
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、A
【解析】
AB.原子核衰变过程,一次α衰变核电荷数和质量数分别减少2和4,一次β衰变核电荷数不变,质量数增加1,所以要经过4次α衰变和4次β衰变,A正确,B错误;
C.氡核的质子数为86,质量数为222,中子数为136,C错误;
D.半衰期是大量原子核衰变的统计规律,几个原子核不具有统计意义,D错误。
故选A。
2、A
【解析】
ABC.根据动能定理得
则进入偏转电场的速度
因为质子、氘核和α粒子的比荷之比为2:1:1,则初速度之比为,在偏转电场中运动时间,则知时间之比为,在竖直方向上的分速度
则出电场时的速度
因为粒子的比荷不同,则速度的大小不同,偏转位移
因为
则有
与粒子的电量和质量无关,则粒子的偏转位移相等,荧光屏将只出现一个亮点,故A正确,BC错误;
D.偏转电场的电场力对粒子做功
W=qEy
因为E和y相同,电量之比为1:1:2,则电场力做功为1:1:2,故D错误。
故选A。
3、C
【解析】
由题,Fa、Fb分别在yOz和xOy平面内,可知点电荷Q即在yOz平面内,也在xOy平面内,所以Q一定在坐标轴y上,过a点沿F的方向延长,与y轴交于Q点,设OQ之间的距离为y,由几何关系得
则
aQ之间的距离
连接bQ,则b受到的电场力的方向沿bQ的方向。由几何关系得
可知b点到O点的距离也是r,b到Q之间的距离也是2r
A.b与a到Q点的距离相等,根据库仑定律可知,试探电荷在b点受到的电场力与在a点受到的电场力是相等的,所以
故A错误;
B.负电荷受到的电场力指向Q,根据异性电荷相互吸引可知,Q带正电,由于距离正电荷越近电势越高,所以O点的电势高,b与a点的电势相等,即
故B错误;
C.由于点电荷Q带正电,根据库仑定律
解得点电荷Q的电荷量为
故C正确;
D.平面xOz上各点到Q的距离不一定相等,所以各点的电势不一定相等,则在平面xOz上移动该试探电荷,电场力不一定不做功,故D错误。
故选C。
4、C
【解析】
A.卫星运行轨道离地高度远小于同步卫星的高度,根据
得
可知其周期小于同步卫星的周期,地球同步卫星的周期与地球自转周期相同,故其周期小于地球自转的周期,故A错误;
B.根据
得
可知其速度小于第一宇宙速度,故B错误;
CD.由于“张衡一号”卫星的半径小于同步卫星的半径,则根据可知其加速度小于地球表面的重力加速度,大于同步卫星的向心加速度,故C正确,D错误。
故选C。
5、D
【解析】
试题分析:由图可知,tl和t3这两时刻的磁通量大小为BS,方向相反;故穿过线圈磁通量的变化量为2BS;故A错误; 从t3到t4这段时间磁通量的变化为BS,则平均电动势;因此通过电阻R的电荷量为;故B错误; t3时刻电动势E=NBSω;则由法拉第电磁感应定律可知:;则穿过线圈的磁通量变化率为BSω;故C错误; 电流表的示数为有效值,则有:;故D正确;故选D.
考点:法拉第电磁感应定律;交流电的有效值
6、B
【解析】
A.根据同向电流相互吸引、反向电流相互排斥可知,导线b受到的安培力不可能为0,故A错误;
BD.导线a受到导线b给的向右的安培力和导线c给的向左的安培力,又因为通电电流Ia<Ib<Ic,ac之前的距离大于ab之间的距离,所以导线a受到的安培力可能为0,而导线b受到的安培力不可能为0,所以导线a、b受到的安培力的方向不一定相同,故B正确,D错误;
C.根据同向电流相互吸引、反向电流相互排斥可知,导线c受到的安培力的方向一定向右,故C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、BD
【解析】
A.电场力对物块A做正功
物块A的电势能减少,其电势能减少量为,故A错误;
B.当物块B刚要离开挡板C时,弹簧的弹力大小等于B重力沿斜面向下的分量,即有
对A,根据牛顿第二定律得
未加电场时,对A由平衡条件得
根据几何关系有
联立解得:此时物块A的加速度为
故B正确;
C.此时电场力做功的瞬时功率为
故C错误;
D.根据功能关系知电场力做功等于A与弹簧组成的系统的机械能增加量,物块A的机械能增加量为
则弹簧的弹性势能变化了
故D正确;
故选BD。
8、BC
【解析】
A.设绳子的长度为L,A的质量为M,B的质量为m,A从最高点到最低点的过程中机械能守恒,设到达最低点时的速度为v,则:
(M+m)v2=(M+m)gL(1−csθ)
可得
若增大θ角再由静止释放,则A到达最低点的速度增大;
B开始做平抛运动时的速度与A是相等的,设抛出点的高度为h,则B落地时沿水平方向的分速度
B落地时速度方向与水平方向之间夹角设为α,则
可知θ增大则α减小,所以增大θ角再由静止释放,B落地时速度方向与水平方向之间夹角将减小。故A错误;
B.若增大θ角再由静止释放,平抛运动的水平位移
可知增大θ角再由静止释放,平抛运动的水平位移将增大,故B正确;
C.A与B一起摆动的过程中B受到的支持力与重力沿AO方向的分力的合力提供向心力,在任意位置时
在摆动的过程中A与B的速度越来越大,绳子与竖直方向之间的夹角减小,所以支持力FN越来越大。故C正确;
D.A、B一起摆动过程中,开始时它们的速度为零,则重力的功率为零;A与B一起恰好到达最低点时,沿竖直方向的分速度为零,所以重力的瞬时功率也等于零,可知A所受重力的功率一定是先增大后减小,故D错误。
故选BC。
9、AD
【解析】
A.小球所受空气阻力大小恒定,上升阶段是匀减速直线运动,取向上为正方向,根据牛顿第二定律有
a1大小恒定,方向向下,小球所受空气阻力大小恒定,下降阶段是匀加速直线运动,取向上为正方向,根据牛顿第二定律有
a2大小恒定,方向向上,且有
故A正确;
B.上升阶段是匀减速直线运动,取向上为正方向,有
非一次线性函数,同理可知,下降过程的图像也非一次线性函数,故B错误;
C.上升过程机械能E与小球离抛出点高度h的关系为
下降过程机械能E与小球离抛出点高度h的关系为
由图像可知,故C错误;
D.上升过程动能Ek与小球离抛出点高度h的关系为
下降过程动能Ek与小球离抛出点高度h的关系为
且落回出发点的动能小于抛出时的动能,故D正确。
故选AD。
10、ABE
【解析】
A.由图乙可知,波的振动周期为4s,故A正确;
B.由甲图可知,波长λ=2m,根据波速公式
故B正确;
C.在t1=0时刻,质点b正通过平衡位置,与乙图情况不符,所以乙图不可能是质点b的振动图线,故C错误;
D.从t1=0 s到t2=3.0 s这段时间内为,所以质点a通过的路程为s=×4A=15cm=0.15m,故D错误;
E.因为t3=9.5s=2T,2T后质点c回到最低点,由于,所以t3=9.5s时刻质点c在平衡位置以上沿y轴正向运动,故E正确。
故选ABE。
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、F F1与F1′的大小 D
【解析】
(1)③[1]根据力的平行四边形定则,计算绳套1的拉力
④[2]比较F1和F2的大小,即可初步验证力的平行四边形器定则;
(2)[3]保持绳套2方向不变,绳套1从图示位置向下缓慢转动90°,此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动,说明两个细绳拉力的合力不变,作图如下
故绳套1的拉力先减小后增加,故ABC错误,D正确。
故选D。
12、
【解析】
(1)[1]如图所示
(2)[2]根据部分电路欧姆定律
因
联立解得
(3)[3][4]根据闭合电路欧姆定律有
变形得
由题意可知
解得
,
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)
【解析】
(1)金属杆刚进入磁场时,有
金属杆受到的摩擦力
由牛顿第二定律
联立以上各式解得
(2)当金属杆速度为时,产生的感应电动势
感应电流
金属杆受到的安培力
由动量定理得,在短暂的时间内有
即
对上式从金属杆进入磁场到离开磁场,求和得
式中为磁场区域左、右边界的距离,解得
设此过程中金属杆克服安培力做功为,由动能定理
联立以上各式,解得此过程中回路产生的焦耳热为
则金属杆产生的焦耳热为
14、 (1) (2) 15°
【解析】
解:(i)由折射定律有
由几何关系可知+2=90°
可解得:sini=nsin=
(ii)光在水面上发生全反射,有
由几何关系可知C+2=90°
联立可解得平面镜与水平方向的夹角为=15°
15、(1),速度方向与水平方向的夹角为45°;(2)
【解析】
(1)设粒子在电场中运动的时间为t0,加速度的大小为a,粒子的初速度为v0, 过Q点时速度的大小为v,沿y轴方向分速度的大小为vy,由牛顿第二定律得
由运动学公式得
竖直方向速度为
合速度为
解得
因为水平和竖直方向速度相等,所以速度方向与水平方向的夹角为45°。
(2)粒子在第一象限内做匀速圆周运动,设粒子做圆周运动的半径为R ,由几何关系可得
由牛顿第二定律得
解得
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