湖北省荆州市2026-2027学年高考考前模拟物理试题(含答案解析)
展开 这是一份湖北省荆州市2026-2027学年高考考前模拟物理试题(含答案解析),共17页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容,欢迎下载使用。
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时产生正弦式交变电流,其电动势的变化规律如图甲中的线a所示,用此线圈给图乙中电路供电,发现三个完全相同的灯泡亮度均相同。当调整线圈转速后,电动势的变化规律如图甲中的线b所示,以下说法正确的是
A.t=0时刻,线圈平面恰好与磁场方向平行
B.图线b电动势的瞬时值表达式为e=40 sin()V
C.线圈先后两次转速之比为2∶3
D.转速调整后,三个灯泡的亮度仍然相同
2、下列对图中的甲、乙、丙、丁四个图像叙述正确的是( )
A.图甲是流过导体某个横截面的电量随时间变化的图像,则电流在均匀增大
B.图乙是某物体的位移随时间变化的图像,则该物体受不为零的恒定合力作用
C.图丙是光电子最大初动能随入射光频率变化的图像,则与实线对应金属的逸出功比虚线的大
D.图丁是某物体的速度随时间变化的图像,则该物体所受的合力随时间增大
3、如图所示,真空中位于x轴上的两个等量负点电荷,关于坐标原点O对称。下列关于E随x变化的图像正确的是
A.B.
C.D.
4、我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜,被称为“天眼”,如图所示。“天眼” “眼眶”所围圆面积为S,其所在处地磁场的磁感应强度大小为B,与“眼眶”平面平行、垂直的分量分别为Bl、B2,则穿过“眼眶”的磁通量大小为
A.0B.BS
C.B1SD.B2S
5、如图所示,在0≤x≤3a的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B。在t=0时刻,从原点O发射一束等速率的相同的带电粒子,速度方向与y轴正方向的夹角分布在0°~90°范围内。其中,沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场右边界上P(3a, a)点离开磁场,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为3a
B.粒子的发射速度大小为
C.带电粒子的比荷为
D.带电粒子在磁场中运动的最长时间为2t0
6、平行板电容器、静电计、理想二极管(正向电阻为0。反向电阻无穷大)与内阻不计的电源连接成如图所示的电路,现在平行板电容器两极板间的P点固定一带负电的点电荷,其中电容器的右极板固定,左极板可左右移动少许。设静电计的张角为θ。则下列说法正确的是( )
A.若左极板向左移动少许,则θ变大,P点的电势不变
B.若左极板向左移动少许,则θ不变,P点的电势不变
C.若左极板向右移动少许,则θ不变,位于P点的点电荷的电势能减小
D.若左极板向右移动少许,则θ变小,位于P点的点电荷的电势能增大
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,光滑水平面上存在有界匀强磁场,磁感应强度为,质量为、边长为的正方形线框斜向穿进磁场,当刚进入磁场时,线框的速度为,方向与磁场边界成,若线框的总电阻为,则( )
A.线框穿进磁场过程中,框中电流的方向为
B.刚进入磁场时线框中感应电流为
C.刚进入磁场时线框所受安培力大小为
D.此进两端电压为
8、下列说法正确的是
A.饱和汽压与温度和体积都有关
B.绝对湿度的单位是Pa,相对湿度没有单位
C.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越快
D.气体做等温膨胀,气体分子单位时间对汽缸壁单位面积碰撞的次数一定变少
E. 饱和汽和液体之间的动态平衡,是指汽化和液化同时进行的过程,且进行的速率相等
9、理论研究表明,无限大的均匀带电平板在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场.现有两块无限大的均匀绝缘带电平板正交放置,如图所示,A1B1板两面带正电,A2B2板两面带负电,且两板单位面积所带电荷量相等(设电荷不发生移动).图中直线A1B1和A2B2分别为带正电平面和带负电平面与纸面正交的交线,O为两交线的交点,C、D、E、F恰好位于纸面内正方形的四个顶点上,且CE的连线过O点.则下列说法中正确的是
A.D、F两点电势相同
B.E、F两点场强相同
C.UEF=UED
D.在C、D、E、F四个点中电子在F点具有的电势能最大
10、如图,方向竖直向上的匀强磁场中固定着两根位于同一水平面内的足够长平行金属导轨,导轨上静止着与导轨接触良好的两根相同金属杆1和2,两杆与导轨间的动摩擦因数相同且不为零,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行于导轨的恒力F拉金属杆2使其开始运动,在足够长时间里,下列描述两金属杆的速度v随时间t变化关系的图像中,可能正确的是( )
A.B.C.D.
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)某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律,同时测量弹簧的弹性势能,实验装置如图甲所示,两滑块A、B上各固定一相同窄片。部分实验步骤如下:
I.用螺旋测微器测量窄片的宽度d;
II.将气垫导轨调成水平;
II.将A、B用细线绑住,在A.B间放入一个被压缩的轻小弹簧;
IV.烧断细线,记录A、B上的窄片分别通过光电门C、D的挡光时间t1、t2。
(1)若测量窄片的宽度d时,螺旋测微器的示数如图乙所示,则d=_____mm。
(2)实验中,还应测量的物理量是______
A.滑块A的质量m1以及滑块B的质量m2
B.烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的时间tA、tB
C.烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的路程x1、x2
(3)验证动量守恒定律的表达式是_____________ ;烧断细线前弹簧的弹性势能Ep=________。(均用题中相关物理量的字母表示)
12.(12分)小宇同学利用如图甲所示的装置验证动能定理,遮光条的宽度d为图乙中的游标卡尺(游标有十个分度)所示,其中托盘的质量为m=10g,每个砝码的质量均为m=10g,小车和遮光条以及传感器的总质量为M=100g,忽略绳子与滑轮之间的摩擦。小宇做了如下的操作:
①滑块上不连接细绳,将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力;
②取5个砝码放在小车上,让小车由静止释放,传感器的示数为F,记录遮光条经过光电门时的挡光时间为Δt;
③测出遮光条距离光电门的间距为s,如图丙所示;
④从小车上取一个砝码放在托盘上,并将小车由同一位置释放,重复②,直到将砝码全部放在托盘中;
由以上操作分析下列问题:
(1)遮光条的宽度d为________mm,遮光条到光电门的间距s为___________m;
(2)用以上的字母表示遮光条经过光电门时的速度的表达式为_____________________;
(3)在②过程中细绳的拉力所做的功为________,所对应动能的变化量为____________;(用字母表示)
(4)在上述过程中如果将托盘及盘中砝码的总重力计为F′,则F′所做的功为________,所对应系统的动能的变化量为______________________;(用字母表示)
(5)如果以F′为纵轴,Δt的______________为横轴,该图线为直线,由题中的条件求出图线的斜率k,其大小为_____________________(结果保留两位有效数字)。
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,质量m1=1kg的木板静止在倾角为θ=30°足够长的、固定的光滑斜面上,木板下端上表而与半径R=m的固定的光滑圆弧轨道相切圆弧轨道最高点B与圆心O等高。一质量m2=2kg、可视为质点的小滑块以v0=15m/s的初速度从长木板顶端沿木板滑下已知滑块与木板之间的动摩擦因数u=,木板每次撞击圆弧轨道时都会立即停下而不反弹,最终滑未从木板上端滑出,取重力加速度g=10m/s2。求
(1)滑块离开圆弧轨道B点后上升的最大高度;
(2)木板的最小长度;
(3)木板与圆弧轨道第二次碰撞时损失的机械能。
14.(16分)居家学习的某同学设计了一个把阳光导入地下室的简易装置。如图,ABCD为薄壁矩形透明槽装满水后的竖直截面,其中AB=d,AD=2d,平面镜一端靠在A处,与水平底面夹角θ=45°斜放入水槽。太阳光入射到AD面上,其中一细束光线以入射角53°射到水面上的O点,进入水中后,射到平面镜距A点为处。不考虑光的色散现象及水槽壁对光线传播的影响,取水对该束光的折射率,sin53°=,cs53°=。求该束光:
(i)射到平面镜时的入射角;
(ii)第次从水中射出的位置与D点的距离x。
15.(12分)如图,A、B为半径R=1 m的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道,在四分之一圆弧区域内存在着E=1×106V/m、竖直向上的匀强电场,有一质量m=1 kg、带电荷量q=+1.4×10-5C的物体(可视为质点),从A点的正上方距离A点H处由静止开始自由下落(不计空气阻力),BC段为长L=2 m、与物体间动摩擦因数μ=0.2的粗糙绝缘水平面.(取g=10 m/s2)
(1)若H=1 m,物体能沿轨道AB到达最低点B,求它到达B点时对轨道的压力大小;
(2)通过你的计算判断:是否存在某一H值,能使物体沿轨道AB经过最低点B后最终停在距离B点0.8 m处.
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、B
【解析】
本题考察交变电流表达式,最大值为NBSω,由此得出改变转速后的最大值,电感和电容都对交流电由阻碍作用。
【详解】
A.t=0时刻电动势为0,故线圈平面恰好与磁场方向垂直,A错误;
B.由图中可知,改变后的角速度为,故电动势的最大值为40V,故表达式为,B正确;
C.由可知线圈先后两次转速之比为3∶2;
D.中转速调整后交流电的频率发生变化,电感对交变电流的阻碍减小、电容对交变电流的阻碍增大,三个灯泡的亮度各不相同。
故选B。
2、C
【解析】
A、由于q=It,q-t图像的斜率不变,所以电流不变,选项A错误;
B、由图像可知,物体做匀速直线运动,合力为0,选项B错误;
C、根据光电效应方程得,延长图像,图像的纵截距绝对值为逸出功,则与实线对应金属的逸出功比虚线的大,选项C正确;
D、v-t图像斜率是加速度,斜率越来越小,加速度减小,则合力减小,选项D错误。
故选C。
3、A
【解析】
设x轴的正方向代表电场强度的正方向
根据等量同种负电荷电场线在沿x轴方向的分布,结合规定正方向判断如下:
①在A点左侧电场线水平向右,场强为正,图像的横轴上方,离A点越近,场强越强;
②在A到O之间的电场线向左,场强为负,图像在横轴下方,离A越近,场强越强;
③在O到B之间电场线向右,场强为正,图像在横轴上方,离B越近,场强越强;
④在B点右侧,电场线水平向左,场强为负,图像在横轴下方,离B越近,场强越强。
综上所述,只有选项A符合题意。
故选A。
4、D
【解析】
在匀强磁场中,眼眶与磁场Bl平行,穿过的磁通量Φ=0,眼眶与磁场B2垂直,则穿过的磁通量Φ=B2S,故ABC错误,D正确;
故选D。
5、D
【解析】
A.沿y轴正方向发射的粒子在磁场中运动的轨迹如图所示:
设粒子运动的轨迹半径为r,根据几何关系有
可得粒子在磁场中做圆周运动的半径
选项A错误;
B.根据几何关系可得
所以
圆弧OP的长度
所以粒子的发射速度大小
选项B错误;
C.根据洛伦兹力提供向心力有
结合粒子速度以及半径可得带电粒子的荷质比
选项C错误;
D.当粒子轨迹恰好与磁场右边界相切时,粒子在磁场中运动的时间最长,画出粒子轨迹过程图如图所示:
粒子与磁场边界相切于M点,从E点射出。
设从P点射出的粒子转过的圆心角为,时间为,从E点射出的粒子转过的圆心角为,故带电粒子在磁场中运动的最长时间为,选项D正确。
故选D。
6、C
【解析】
AB.静电计上的电压不变,所以静电计的张角θ不变,由于二极管具有单向导电性,所以电容器只能充电,不能放电;将电容器的左极板水平向左移时,电容器的电容减小,但不能放电,则电容器带电量不变,由和可得,电容器两极板间的电场不变,则P点的电势(x为P点到左极板的距离),则P点的电势降低,故AB错误;
CD.将电容器的左极板水平向右移时,电容器的电容增大,电场强度增大,P点的电势升高,由于P点固定的是负电荷,所以位于P点的点电荷的电势能减小,故C项正确,D项错误。
故选C。
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、CD
【解析】
线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大,由楞次定律可知,感应电流的磁场的方向向外,则感应电流的方向为ABCD方向,故A错误;AC刚进入磁场时CD边切割磁感线,AD边不切割磁感线,所以产生的感应电动势,则线框中感应电流为,此时CD两端电压,即路端电压为,故B错误,D正确;AC刚进入磁场时线框的CD边产生的安培力与v的方向相反,AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下,它们的大小都是,由几何关系可以看出,AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直,所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量合,即,故C正确。
故选CD。
8、BDE
【解析】
饱和汽压与温度有关,和体积无关,选项A错误;绝对湿度及压强表示其单位是Pa,相对湿度没有单位,则B正确;空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越慢,则C错误;气体做等温膨胀,分子密度变小,气体分子单位时间对汽缸壁单位面积碰撞的次数一定变少,则D正确;饱和汽和液体之间的动态平衡,是指汽化和液化同时进行的过程,且进行的速率相等,则E正确;故选BDE。
9、BD
【解析】
无限大的均匀带电平面在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场,故A1B1在四点单独产生的电场均向上, A2B2在四点单独产生的电场均向左,四点场强方向均是左偏上45°,大小相等,故B正确; D、F两点在一条电场线上,而沿着电场线电势是降低的,故电势不等,故A错误;E、F两点间电势差和E、D两点间电势差绝对值相同而正负相反,故C错误;C、D、E、F四个点,场强方向均是左偏上45°,故CE是等势面,D点电势最高,F点电势最低,故D正确. 所以BD正确,AC错误.
10、BD
【解析】
AB.当力F作用到杆2上时,杆2立刻做加速运动,随着速度的增加产生感应电流,从而产生向左的安培力,此时的加速度
则随速度增加,杆2做加速度减小的加速运动,当加速度减为零时做匀速运动;此时对杆1所受的安培力若小于最大静摩擦力,则此过程中杆1始终不动,则图像A错误,B正确;
CD.由上述分析可知,若安培力增加到一定值时杆2开始运动,则随着安培力的增加,棒2做加速度逐渐增加的加速运动,杆1做加速度减小的加速运动,当两杆的加速度相等时,两杆的速度差恒定,此时两杆所受的安培力恒定,加速度恒定,则选项C错误,D正确。
故选BD。
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、4.800 A
【解析】
(1)[1]螺旋测微器主尺的示数为4.5mm,可动刻度的示数为0.01mm×30.0=0.300mm,故
d=4.5mm+0.300mm=4.800mm
(2)[2]验证动量守恒定律,需要测量滑块A、B的质量m1和m2
故选A
(3)[3]根据动量守恒定律
其中
、
可得
[4]根据能量守恒定律可得,烧断细线前弹簧的弹性势能
12、12.0 1.44 Fs F′s 倒数的二次方 7.9×10-6~8.1×10-6
【解析】
(1)[1]该游标卡尺的读数为
12mm+0×0.1mm=12.0mm
[2]刻度尺要估读,读数为s=1.44m。
(2)[3]当时间间隔比较小时,平均速度约等于某一位置或某一时刻的瞬时速度,故由平均速度公式可得,经过光电门位置的速度
(3)[4][5]传感器的示数为细绳的拉力,则其做功为Fs,所对应动能的变化量为
(4)[6][7]F′所做的功为F′s,所对应动能的变化量为
(5)[8][9]由动能定理
整理得
图像为直线的条件是横坐标为Δt倒数的二次方,该图线的斜率为
代入数据得
k=8.0×10-6
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)9.75m; (2)7.5m; (3)
【解析】
(1)由滑块与木板之间的动摩擦因数可知,滑块在木板上匀速下滑,即滑块到达A点时速度大小依然为v0=15m/s,设滑块离开圆弧轨道B点后上升的最大高度为h,则由机械能守恒定律可得
解得
h=9.75m
(2) 由机械能守恒定律可得滑块回到木板底端时速度大小为v0=15m/s,
滑上木板后,木板的加速的为a1,由牛顿第二定律可知
滑块的加速度为a2,由牛顿第二定律可知
设经过t1时间后两者共速,共同速度为v1,由运动学公式可知
该过程中木板走过的位移
滑块走过的位移
之后一起匀减速运动至最高点,若滑块最终未从木板上端滑出,则木板的最小长度
L=x2-x1
联立解得
L=7.5m;
(3) 滑块和木板一起匀减速运动至最高点,然后一起滑下,加速度均为a3,由牛顿第二定律可知
一起匀减速向上运动的位移
木板从最高点再次滑至A点时的速度为v2,由运动学公式可知
滑块第三次、第四次到达A点时的速度大小均为v2,第二次冲上木板,设又经过时间t2两者共速,共同速度为v3,由运动学公式可知
v3=v2-a2t2=a1t2
该过程中木板走过的位移
一起匀减速向上运动的位移
设木板第二次滑至A点时的速度为v4,由运动学公式可知
木板与圆弧轨道第二次碰撞时损失的机械能为
联立各式得
14、(i);(ii)
【解析】
(i)光路图如图
设光线进入水面时的折射角为β1,由折射定律可得
①
②
由①②式及代入数据得
③
(ⅱ)设光射到平面镜的O′点,反射后射到水面的D1点,入射角为α3,由几何关系可得
α3=53°
AA1=O′A1
AD1=AA1+AD1=AO′csθ+O′A1tanα3=④
DD1=AD-AD1=⑤
设光从水中射向空气的临界角为C,则
⑥
得
α3>C⑦
光射到水面上D1点后将发生全反射,反射后到达CD面的C1点,此处入射角为α4
α4=90°-α3=37°⑧
由于α4<C,光线从C1点射出水槽
⑨
15、(1)8 N;(2)不存在某一H值,使物体沿着轨道AB经过最低点B后,停在距离B点0.8 m处.
【解析】
(1)物体由初始位置运动到B点的过程中根据动能定理有
mg(R+H)-qER=mv2
到达B点时由支持力FN、重力、电场力的合力提供向心力FN-mg+qE=
解得FN=8 N
根据牛顿第三定律,可知物体对轨道的压力大小为8 N,方向竖直向下
(2)要使物体沿轨道AB到达最低点B,当支持力为0时,最低点有个最小速度v,则
qE-mg=
解得v=2 m/s
在粗糙水平面上,由动能定理得:-μmgx=-mv2
所以x=1 m>0.8 m
故不存在某一H值,使物体沿着轨道AB经过最低点B后,停在距离B点0.8 m处.
本题主要考查了动能定理及牛顿第二定律的直接应用,关键是能正确分析物体的受力情况和运动情况,选择合适的过程应用动能定理,难度适中.
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