2026-2027学年贵州省铜仁市高三3月份模拟考试物理试题(含答案解析)
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2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、一个做变速直线运动的物体,其加速度方向不变而大小逐渐减小至零,那么该物体的运动情况不可能是( )
A.速度不断增大,加速度减小到零时速度最大
B.速度不断减小,加速度减小到零时速度也减小到零
C.速度先减小后增大,加速度减小到零时速度最大
D.速度先增大后减小,加速度减小到零时速度最小
2、已知一物体从足够长斜面底端沿斜面匀减速上滑,上滑长度为L时,速度减为0,当物体的上滑速度是初速度的时,它沿斜面已上滑的距离是
A.B.C.D.
3、关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星,下列说法中正确的是( )
A.它的运行速度为7.9km/s
B.已知它的质量为1.42t,若将它的质量增为2.84t,其同步轨道半径变为原来的2倍
C.它可以绕过北京的正上方,所以我国能够利用它进行电视转播
D.它距地面的高度约是地球半径的5倍,所以它的向心加速度约是地面处的重力加速度的
4、如图所示,a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线,其截面位于等边三角形的三个顶点上,bc连线沿水平方向,导线中通有恒定电流,且,电流方向如图中所示。O点为三角形的中心(O点到三个顶点的距离相等),其中通电导线c在O点产生的磁场的磁感应强度的大小为B0,已知通电长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强度的大小B=,其中I为通中导线的中流强度,r为该点到通中导线的垂直距离,k为常数,则下列说法正确的是( )
A.O点处的磁感应强度的大小为3B0
B.O点处的磁感应强度的大小为5 B0
C.质子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向由O点指向c
D.电子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向垂直Oc连线向下
5、如图所示,一光滑的轻杆倾斜地固定在水平面上,倾角大小为30°,质量分别为,m甲、m乙的小球甲、乙穿在光滑杆上,且用一质量可忽略不计的细线连接后跨过固定在天花板上的光滑定滑轮,当整个系统平衡时,连接乙球的细线与水平方向的夹角大小为60°,连接甲球的细线呈竖直状态。则m甲:m乙为( )
A.1:B.1:2
C.:1D.:2
6、如图所示,在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于xOy平面向里。现有一质量为m、电量为q的带正电粒子,从x轴上的某点P沿着与x轴成角的方向射人磁场。不计重力影响,则可以确定的物理量是( )
A.粒子在磁场中运动的时间B.粒子运动的半径
C.粒子从射入到射出的速度偏转角D.粒子做圆周运动的周期
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、如图所示,在坐标系xOy中,有边长为L的正方形金属线框abcd,其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处.在y轴的右侧,的I、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合,左边界与y轴重合,右边界与y轴平行.t =0时刻,线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则在线圈穿过磁场区域的过程中,感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的( )
A.B.C.D.
8、如图所示,气缸分上、下两部分,下部分的横截面积大于上部分的横截面积,大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连,两活塞可在气缸内一起上下移动,缸内封有一定质量的气体,活塞与缸壁无摩擦且不漏气起初,在小活塞上的烧杯中放有大量沙子能使两活塞相对于气缸向上移动的情况是
A.给气缸缓慢加热
B.取走烧杯中的沙子
C.大气压变小
D.让整个装置自由下落
9、如图所示,三颗卫星a、b、c均绕地球做匀速圆周运动,其中b、c在地球的同步轨道上,a距离地球表面的高度为R,此时a、b恰好相距最近。已知地球质量为M、半径为R、地球自转的角速度为。万有引力常量为G,则( )
A.发射卫星b、c时速度要大于
B.b、c卫星离地球表面的高度为
C.卫星a和b下一次相距最近还需经过
D.若要卫星c与b实现对接,可让卫星b减速
10、如图所示,水平传送带以大小为的速率沿顺时针匀速运行,一个小物块从传送带的右端点以大小为的速度向左滑上传送带,小物块滑到传送带正中间时速度减为零。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度为,则下列说法正确的是
A.两点间的距离为
B.小物块在传送带上运动时与传送带的相对位移为
C.要使小物块从传送带左端点滑离,小物块在右端点滑上传送带的速度至少为
D.增大传送带的速度(仍小于),小物块与传送带间相对运动的时间变长
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)一根均匀的细长空心金属圆管,其横截面如图甲所示,长度为L ,电阻R约为5Ω,这种金属的电阻率为ρ,因管线内径太小无法直接测量,某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径d;
(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D,图乙为螺旋测微器校零时的示数,用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm,则所测金属管线外径D=_______mm.
(2)为测量金属管线的电阻R,取两节干电池(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材:
A.电流表0~0.6A,内阻约0.05Ω
B.电流表0~3A,内阻约0.01Ω
C.电压表0~3V,内阻约10kΩ
D.电压表0~15V,内阻约50kΩ
E.滑动变阻器,0~10Ω(额定电流为0.6A)
F.滑动变阻器,0~100Ω(额定电流为0.3A)
为准确测出金属管线阻值,电流表应选_______,电压表应选______,滑动变阻器应选_______(填序号)
(3)如图丙所示,请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整_______.
(4)根据已知的物理量(长度L、电阻率ρ)和实验中测量的物理量(电压表读数U、电流表读数I、金属管线外径D),则金属管线内径表达式d=______________
12.(12分)某同学用如图所示装置做“探究加速度与合力关系”的实验。测得小车(带遮光片)的质量为,当地的重力加速度为。
(1)实验前,用游标卡尺测出遮光片的宽度,示数如图所示,则遮光片的宽度为=________。
(2)为了使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力,必须____________ 。
A.将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力
B.砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
C.使连接小车的细线与长木板平行
D.减小遮光片的宽度
(3)调节好装置,将小车由静止释放,与光电门连接的计时器显示小车通过光电门时遮光片的遮光时间,要测量小车运动的加速度,还需要测量__________(填写需要测量的物理量名称),若该物理量用表示,则小车运动的加速度大小为_________.(用测得的物理量符号表示)。
(4)保持小车每次释放的位置不变,光电门的位置不变,改变砂和砂桶的总质量,重复实验,测得多组小,车通过光电门的遮光时间及砂和砂桶的总质量,为了使图象能直观地反映物理量之间的关系,应该作出__________ (填或)图象,当图象为过原点的- -条倾斜的直线,表明质量一定时,加速度与合力成正比。
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,轻弹簧一端固定在与斜面垂直的挡板上,另一端点在O位置.质量为m的物块A(可视为质点)以初速度v0从斜面的顶端P点沿斜面向下运动,与弹簧接触后压缩弹簧,将弹簧右端压到O′点位置后,A又被弹簧弹回。物块A离开弹簧后,恰好回到P点.已知OP的距离为x0,物块A与斜面间的动摩擦因数为μ,斜面倾角为θ。求:
(1)O点和O′点间的距离x1;
(2)弹簧在最低点O′处的弹性势能;
(3)设B的质量为βm,μ=tanθ,v0=3.在P点处放置一个弹性挡板,将A与另一个与A材料相同的物块B(可视为质点与弹簧右端不拴接)并排一起,使两根弹簧仍压缩到O′点位置,然后从静止释放,若A离开B后给A外加恒力,沿斜面向上,若A不会与B发生碰撞,求β需满足的条件?
14.(16分)我们可以借鉴研究静电场的方法来研究地球周围空间的引力场,如用“引力场强度”、“引力势”的概念描述引力场。已知地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G,将地球视为均质球体,且忽略自转。
(1)类比电场强度的定义方法,写出地球引力场的“引力场强度E”的定义式,并结合万有引力定律,推导距离地心为r(r>R)处的引力场强度的表达式;
(2)设地面处和距离地面高为h处的引力场强度分别为和,如果它们满足,则该空间就可以近似为匀强场,也就是我们常说的重力场。请估算地球重力场可视为匀强场的高度h(取地球半径R=6400km);
(3)某同学查阅资料知道:地球引力场的“引力势”的表达式为(以无穷远处引力势为0)。请你设定物理情景,简要叙述推导该表达式的主要步骤。
15.(12分)在竖直平面内,一根长为L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端拴着质量为m、电荷量为+q的小球。小球始终处在场强大小为、方向竖直向上的匀强电场中,现将小球拉到与O点等高处,且细线处于拉直状态,由静止释放小球,当小球的速度沿水平方向时,细线被拉断,之后小球继续运动并经过P点,P点与O点间的水平距离为L。重力加速度为g,不计空气阻力,求
(1)细线被拉断前瞬间,细线的拉力大小;
(2)O、P两点间的电势差。
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、D
【解析】
A.当速度的方向和加速度的方向相同时,则可以做加速度逐渐减小的加速运动,故A正确;
B.当加速度的方向和速度方向相反时,则可以做减速运动,当加速度减小到零时速度也恰好减小到零,故B正确;
C.刚开始的时候速度和加速度的方向相反,则先做减速运动,当减速到零时再做反向加速,加速度减小到零时速度最大,故C正确;
D.只有当加速度的方向和速度的方向相同时,做加速运动,因为加速度方向不变,所以无法再做减速运动,故D错误。
故选D。
2、B
【解析】
物体从足够长斜面底端沿斜面匀减速上滑时初速度为v0,上滑长度为L时,速度减为0,有:
,
当物体的上滑速度是初速度的时,此时速度为,有
,
联立以上两等式得:
,
故选B。
3、D
【解析】
同步卫星的轨道半径是固定的,与质量大小无关,A错误;7.9 km/s是人造卫星的最小发射速度,同时也是卫星的最大环绕速度,卫星的轨道半径越大,其线速度越小.同步卫星距地面很高,故其运行速度小于7.9 km/s,B错误;同步卫星只能在赤道的正上方,C错误;由可得,同步卫星的加速度,D正确.
【点睛】同步卫星有四个“定”:定轨道、定高度、定速度、定周期.
4、A
【解析】
AB.根据右手螺旋定则,通电导线在点处产生的磁场平行于指向左方,通电导线在点处产生的磁场平行于指向右下方,通电导线在点处产生的磁场平行于指向左下方;根据公式可得
根据平行四边形定则,则点的合场强的方向平行于指向左下方,大小为,故A正确,B错误;
C.根据左手定则,质子垂直纸面向里通过点时所受洛伦兹力的方向垂直连线由点指向,故C错误;
D.根据左手定则,电子垂直纸面向里通过点时所受洛伦兹力的方向垂直连线由点指向,故D错误;
故选A。
5、A
【解析】
分别对甲、乙受力分析如图所示,以甲球为研究对象,则甲球受到重力和绳的拉力的作用,直杆对甲球没有力的作用,否则甲球水平方向受力不能平衡,所以
T=m甲g
以乙球为研究对象,根据共点力平衡条件,结合图可知,绳的拉力T与乙球受到的支持力N与竖直方向之间的夹角都是30°,所以T与N大小相等,得
综上可得
故A项正确,BCD三项错误。
6、D
【解析】
AC.粒子在磁场中做圆周运动,由于P点位置不确定,粒子从x轴上离开磁场或粒子运动轨迹与y轴相切时,粒子在磁场中转过的圆心角最大,为
粒子在磁场中的最长运动时间
粒子最小的圆心角为P点与坐标原点重合,最小圆心角
粒子在磁场中的最短运动时间
粒子在磁场中运动所经历的时间为
说明无法确定粒子在磁场中运动的时间和粒子的偏转角,故AC错误;
B.粒子在磁场中做圆周运动,由于P点位置不确定,粒子的偏转角不确定,则无法确定粒子的运动半径,故B错误;
D.粒子在磁场中做圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则
且
则得
说明可确定粒子做圆周运动的周期,故D正确。
故选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、AD
【解析】
试题分析:在d点运动到O点过程中,ab边切割磁感线,根据右手定则可以确定线框中电流方向为逆时针方向,即正方向,电动势均匀减小到1,则电流均匀减小到1;然后cd边开始切割,感应电流的方向为顺时针方向,即负方向,电动势均匀减小到1,则电流均匀减小到1.A正确,B错误.d点运动到O点过程中,ab边切割磁感线,ab相当于电源,电流由a到b,b点的电势高于a点,ab间的电势差Uab为负值,大小等于电流乘以bcda三条边的电阻,并逐渐减小.ab边出磁场后后,cd边开始切割,cd边相当于电源,电流由b到a,ab间的电势差Uab为负值,大小等于电流乘以ab边得电阻,并逐渐减小.故C错误,D正确.
考点:本题考查导体切割磁感线时的感应电动势;右手定则.
8、BD
【解析】
以活塞和气体整体为研究对象,由物体平衡条件知(P0-P)(S-s)=G,明确原来气体压强小于大气压强;题目设计的变化如加热、取走沙子、大气压减小、装置自由下落后,我们根据理想气体状态方程判断出气体的体积增大还是减小,就可以知道活塞上升还是下降了.
【详解】
A.设缸内气体压强P,外界大气压为P0,大活塞面积S,小活塞面积s,活塞和钢球的总重力为G,以活塞和气体整体为研究对象,由物体平衡条件知:
(P0-P)(S-s)=G…①
给气缸缓慢加热,气体温度升高,由盖吕萨克定律知气体体积要增大,从气缸结构上看活塞应向下移动,故A错误.
B.取走烧杯中的沙子后,整体的重力小了,由①式知容器内气体压强必须增大,由玻意耳定律知气体体积要减小,所以气缸要向上移动,故B正确.
C.大气压变小时,由①式知道缸内气体压强要减小,由玻意耳定律知气体体积要增大,所以气缸要向下移动,故C错误.
D.让整个装置自由下落,缸内气体压强增大(原来小于大气压强),由玻意耳定律知气体体积要减小,所以气缸向上移动,故D正确.
故选BD.
本题的关键是利用活塞受力平衡的条件和理想气体状态方程判断封闭气体的体积如何变化,是一道比较困难的易错题.
9、BC
【解析】
A.卫星b、c绕地球做匀速圆周运动,7.9km/s是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度,11.2km/s是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度。所以发射卫星b时速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s,故A错误;
B.万有引力提供向心力,对b、c卫星,由牛顿第二定律得
解得
故B正确;
C.卫星b在地球的同步轨道上,所以卫星b和地球具有相同的周期和角速度。由万有引力提供向心力,即
解得
a距离地球表面的高度为R,所以卫星a的角速度
此时a、b恰好相距最近,到卫星a和b下一次相距最近
(ωa-ω)t=2π
故C正确;
D.让卫星b减速,卫星b所需的向心力减小,万有引力大于所需的向心力,卫星b会做向心运动,轨道半径变小,离开原轨道,所以不能与c对接,故D错误;
故选BC。
10、BD
【解析】
A.物块向左滑动时,做加速度大小为的匀减速直线运动,则传送带的长为
故A错误;
B.物块向左滑动时,运动的时间
这段时间内相对位移
当物块向右运动时,加速的时间为
这段时间内的相对位移为
因此总的相对位移为,故B正确;
C.要使物块从传送带左端点B滑离,物块在右端点A滑上传送带的速度至少为
故C错误;
D.增大传送带的速度(仍小于),物块向左相对传送带运动的时间不变,向右相对传送带运动的时间变长,因此物块与传送带相对运动的总时间变长,故D正确。
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、5.167 A C E
【解析】
(1)[1]螺旋测微器校零时的示数
3.3×0.01mm=0.033mm
螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm,则所测金属管线外径
D=5.200-0.033mm=5.167mm.
(2)[2]两节新的干电池电动势为3V,因此电压表选择3 V的量程,即为C;
[3]因为电量中最大电流大约为
为了测量的精确,电流表应选择A,
[4]滑动变阻器采用限流式接法,因为待测电阻较小,所以滑动变阻器选择E.
(3) [5]由于待测电阻的平方小于电压表与电流表内阻的乘积,属于小电阻,所以电流表采用外接法,连接滑动变阻器的滑片接头错误,应该在接线柱;
(4)[6]该实验需要测量空心金属管的内径,通过欧姆定律测出电阻的大小,结合电阻定律测出横截面积,从而根据外径求出内径的大小.故所需测量的物理量为金属管的长度L、金属管的外径D、加在管两端的电压U、通过管的电流强度I.
据欧姆定律得,
,又 ,则 ,因为
解得:
12、0. 670 B 释放小车时遮光片到光电门的距离
【解析】
(1)[1]游标卡尺主尺读数为0.6 cm,游标尺第14条刻度与主尺上某一-刻度对齐,则游标读数为,所以最终读数为: 。
(2)[2]将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力,是为了使细线的拉力等于小车受到的合外力,选项A错误;砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,可以使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力,选项B正确;使连接小车的细线与长木板平行是为了保持小车受到的合外力不变,选项C错误;减小遮光片的宽度,能提高测量小车速度和加速度的精度,选项D错误。
(3)[3][4]还需要测量释放小车时遮光片到光电门的距离,小车的加速度
(4)[5]由
得
为了使图象能直观地反映物理量之间的关系,应该作出图象,当图象为过原点的一条倾斜直线时,表明质量一定时,加速度与合力成正比。
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】
(1)从A到O′,由动能定理可得
①
物块A离开弹簧后回到P点的过程,由动能定理得
②
解得
(2)将带入②式可得,弹簧弹力做功为
即弹簧的弹性势能为
(3)两物体分离的瞬间有,两物体之间的弹力为0,由牛顿第二定律可得
解得,即弹簧恢复原长的瞬间,两物体分离。
设分离瞬间,两物体的速度为,由能量守恒可得
将,,带入解得
由于,,故分离后两物体的加速大小分别为
由此可知,分离后两物体均做减速运动,且B的加速度大于A,故在A物体上升阶段,两物体不会碰撞;B速度减为0后,由于,故B物体会保持静止状态,B物体上升的位移为
若A物体与挡板碰撞前速度就减为0,则此后A物体保持静止状态,两物体一定不会碰撞;若A物体能与挡板相碰,当物体A与挡板碰撞后,继续以加速度向下做减速运动, 直到速度减为0,保持静止;
A物体速度减为0的总路程为
若A物体不与挡板碰撞,则
解得
若A物体能与挡板碰撞,则两物体不相撞的条件为A物体速度减为0时不与B物体相撞,即
且
解得
由于,故
综上所述,的取值范围为
14、 (1)引力场强度定义式,推导见解析;(2)h=64976m;(3)推导见解析.
【解析】
(1)引力场强度定义式
联立得
(2)根据题意
解得
h=64976m
(3)定义式引力势,式中为某位置的引力势能
把某物体从无穷远移动到某点引力做的功
即
则当质量为m的物体自无穷远处移动到距离地球r处时,引力做功为
通过计算得
所以
15、(1)1.5mg (2)
【解析】
(1)小球受到竖直向上的电场力:
F = qE = 1.5mg>mg
所以小球被释放后将向上绕O点做圆周运动,到达圆周最高点时速度沿水平方向,设此时速度为v,由动能定理:
设细线被拉断前瞬间的拉力为FT,由牛顿第二定律:
联立解得: FT = 1.5mg
(2)细线断裂后小球做类平抛运动,加速度a竖直向上,由牛顿第二定律
F mg = ma
设细线断裂后小球经时间t到达P点,则有:
L = vt
小球在竖直方向上的位移为:
解得:
O、P两点沿电场方向(竖直方向)的距离为:
d = L + y
O、P两点间的电势差:
UOP = Ed
联立解得:
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