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2026届黑吉辽蒙高考高三物理模拟试卷6【含解析】
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.在冬季,剩有半瓶热水的老式暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出来.其中主要原因是
A.软木塞受潮膨胀
B.瓶口因温度降低而收缩变小
C.白天气温升高,大气压强变大
D.瓶内气体因温度降低而压强减小
2.下列几个单位中不属于国际单位制基本单位的是( )
A.A(安) B.N(牛) C.mol(摩尔) D.kg(千克)
3.如图,两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。导轨间距最窄处为一狭缝,取狭缝所在处O点为坐标原点。狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为θ,一电容为C的电容器与导轨左端相连。导轨上的金属棒与x轴垂直,在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运动,忽略所有电阻。下列说法正确的是( )
A.通过金属棒的电流为2BCv2tan θ
B.金属棒到达x0时,电容器极板上的电荷量为BCvx0tan θ
C.金属棒运动过程中,电容器的上极板带负电
D.金属棒运动过程中,外力F做功的功率恒定
4.单摆模型 万有引力2024年5月28日,来自全国各地的31名队员全员登顶珠峰,其中年龄最大的队员70岁,刷新了中国人登顶珠峰最年长纪录。某队员用单摆测定珠峰的高度,使单摆做简谐运动,在与珠峰同纬度零海拔高度处,在一定时间内测得单摆完成全振动次。当到达山顶后,在相同时间内测得同一单摆完成全振动的次数为次。若把地球视为半径为的均匀球体并忽略地球自转的影响,则珠峰的高度为( )
A. B. C. D.
5.根据近代物理知识,下列说法中正确的是( )
A.电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性
B.根据玻尔原子理论,原子从低能级向高能级跃迁时,核外电子的动能增大
C.氡的半衰期为3.8天,现有16个氡原子核,经过7.6天一定剩下4个氡原子核
D.卢瑟福依据粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论
6.图(a)是淄博市科技馆的一件名为“最速降线”的展品,在高度差一定的不同光滑轨道中,小球滚下用时最短的轨道叫作最速降线轨道。取其中的“最速降线”轨道Ⅰ和直线轨道Ⅱ进行研究,如图(b)所示,两轨道的起点高度相同,终点高度也相同,轨道Ⅰ的末端与水平面相切于点。若将两个相同的小球和分别放在Ⅰ、Ⅱ两轨道的起点,同时由静止释放,发现在Ⅰ轨道上的小球先到达终点。下列描述两球速率与时间、速率平方与下滑高度的关系图像中,可能正确的是
图(a) 图(b)
( )
A. B.
C. D.
7.为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示。当此车减速上坡时,则乘客(仅考虑乘客与水平面之间的作用)( )
A.处于失重状态 B.不受摩擦力的作用
C.受到向前(水平向右)的摩擦力作用 D.所受合力竖直向上
8.如图所示,在坐标系xOy中,弧BDC是以A点为圆心、AB为半径的一段圆弧,AB=L,,D点是圆弧跟y轴的交点。当在O点和A点分别固定电荷量为和的点电荷后,D点的电场强度恰好为零。下列说法正确的是( )
A.
B.圆弧BDC上的各点相比较,D点的电势最高
C.电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中,电势能先减小后增大
D.电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中,电势能先增大后减小
9.等距双棒问题如图甲所示,水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨固定且间距为。空间中存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为的金属棒、分别静置在导轨上。现给棒一水平向右的初速度,其速度随时间变化的关系如图乙所示,两金属棒运动过程中,始终与导轨垂直且接触良好。已知棒的质量为,电阻为,导轨电阻忽略不计。下列说法正确的是
甲 乙
( )
A. 棒刚开始运动时,棒中的电流方向为
B. 棒的质量为
C. 在时间内,棒产生的热量为
D. 在时间内,通过棒的电荷量为
10.如图甲所示,一弹性轻绳水平放置,a、b、c是弹性绳上的三个质点。现让质点a从时刻开始在竖直面内做简谐运动,其位移随时间变化的关系如图乙所示,形成的简谐波同时沿该直线向ab和ac方向传播,在时质点b第一次到达正向最大位移处,a、b两质点平衡位置间的距离,a、c两质点平衡位置间的距离,则下列选项正确的是( )
A.质点b的振动周期为0.4s
B.该波的波长为0.6m
C.波速大小为0.75m/s
D.0~2s内质点c通过的路程为1.2m
二、非选择题(本大题共5小题 共54分)
11.某实验小组探究单摆做简谐运动的周期和小球的质量、单摆摆长的关系。
(1)小组内的两位同学各自组装了一套实验装置,分别如图甲、乙所示。为了保证小球在确定的竖直面内摆动,应选用图 (选填“甲”或“乙”)所示的实验装置。
(2)关于该实验,下列说法正确的是_____。
A.该探究方法为控制变量法
B.实验所用小球的质量要尽量大,体积要尽量小
C.实验时细线的最大摆角约为
D.测量小球的摆动周期时,应该从小球处上最高点时开始计时
(3)当小球的质量一定,探究单摆做简谐运动的周期和摆长的关系时,该小组同学利用正确装置通过改变摆长进行了多次实验,画出的图像如图丙所示,由图丙可得小球的质量一定时,周期和摆长的关系为 (用、、表示)。
12.实验小组利用图甲所示的电路同时测量未知电阻,的阻值,图中和为电阻箱,电源E内阻不计,G为灵敏电流计,其外观如图乙所示,0刻度线在表盘的正中央,已知当有电流从接线柱a流入电流计,从接线柱b流出时,指针向右偏转。
(1)按图甲连接好电路,闭合开关后,发现电流计指针最终处于0刻度线的左侧,表明图甲中A、B两点的电势 (填“>”“<”或“=”),为使指针处于0刻度线,可调节,使其阻值 (填“增大”或“减小”);
(2)调节R1恰当后,记下两电阻箱的阻值分别为,。
(3)断开开关k,互换和的位置,再闭合开关,只调节,使指针仍处于0刻度线,记下电阻箱R1的阻值为则电阻,= ,= 。
(4)据上述测量原理可知,排除偶然误差,和的测量值均 (填“大于”“小于”或“等于”)其真实值。
13.如图所示是游乐场中的水滑梯,可视为由倾斜的光滑轨道和水平的阻力轨道组成。水平轨道的长度为25m。若人从水滑梯的顶端滑下到最低点时的速度为10m/s,人在水平轨道上受到的平均阻力与重力成正比,重力加速度g=10。出于安全考虑,要求人不能碰撞水平轨道的末端,则人在水平轨道上受到的平均阻力至少为重力的多少倍?
14.(18分)如图,直角坐标系中存在无限长的平行边界(与轴重合)和,两者间距为,区域内的轴上、下部分分别存在垂直纸面向外、向里的匀强磁场,磁感应强度大小分别为、,在第二象限内存在沿轴负方向的匀强电场。现将质量为,带电荷量为的粒子从点处射入电场,通过改变粒子速度和电场强度大小,保证粒子均从点垂直于轴进入磁场。不计粒子重力,,。
(1) 若电场强度大小为,求粒子从点进入磁场时的速率;
(2) 若,求粒子轨迹第一次与轴交点的坐标;
(3) 若粒子从边界点飞出,求粒子在两磁场运动的最短时间和最长时间。
15.如图所示,粗糙水平地面上放置长木板A和滑块C,滑块B置于A的左端。开始时A、B静止,C与A右端相距,现C以的初速度水平向左运动,然后与A发生弹性碰撞(时间极短)。已知A、B、C质量均为,A和C与地面间的动摩擦因数为,A与B间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,B最终没有从A上掉下去,重力加速度g取,求:
(1)C与A碰撞前的速度;
(2)A、B间因摩擦产生的热量。
参考答案
1.【答案】D
【详解】
【分析】
木塞难拔出的现象,是因为瓶内的气压小于瓶外的大气压,所以外界大气压对瓶塞向里的压力大于瓶内气体对木塞向外的压力,可以根据理想气体的等容变化分析瓶内的气压变化.
【详解】
一开始暖瓶塞受力平衡如图:
由于暖水瓶内气体的体积不变,经过一晚的时间,瓶内的温度会降低,即气体的温度降低,根据查理定律得: ;由于,所以,即暖瓶内的压强由原来的减小为现在的,气体向外的压力减小,所以拔出瓶塞更费力.
A.软木塞受潮膨胀,与结论不相符,选项A错误;
B.瓶口因温度降低而收缩变小,与结论不相符,选项B错误;
C.白天气温升高,大气压强变大,与结论不相符,选项C错误;
D.瓶内气体因温度降低而压强减小,与结论相符,选项D正确;
故选D.
2.【答案】B
【详解】国际单位制规定了七个基本物理量,分别为长度(m)、质量(kg)、时间(s)、热力学温度(T)、电流(A)、光强度(cd)、物质的量(mol),它们在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推导出来的物理量的单位叫做导出单位。N(牛)是导出单位,不属于国际单位制基本单位。选B。
3.【答案】A
【详解】本题考查含电容器的电磁感应现象。由题可知,金属棒匀速向右运动,金属棒运动的位移x=vt,金属棒切割磁感线的有效长度L=2xtan θ=2vttan θ,故产生的感应电动势E=BLv=2Bv2ttan θ,电容器充电,由电流的定义式I=和Q=CE,可得I=2BCv2tan θ,故A正确;金属棒到达x0时,电容器极板上的电荷量Q=CE=2BCvx0tan θ,故B错误;由楞次定律可知,感应电流方向为逆时针方向,故电容器上极板带正电,故C错误;金属棒匀速运动,处于平衡状态,外力F大小等于安培力大小,即F=BIL,外力做功的功率P=Fv=BILv=4B2Cv4(tan θ)2t,可知外力F做功的功率与运动时间成正比,故D错误。
4.【答案】C
【详解】由题意,在与珠峰同纬度零海拔高度处,在一定时间内单摆完成全振动次,设这个时间为,零海拔高度处的重力加速度为,则有,到达山顶后,在相同时间内测得同一单摆完成全振动的次数为次,设山顶的重力加速度为,则有,联立可得,又万有引力等于重力(点拨:对地球表面附近的物体,万有引力等于重力),则,,可得,解得珠峰的高度为,正确。
5.【答案】D
【详解】A:电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性。A错误;
B:根据玻尔理论,原子从低能级向高能级跃迁时,核外电子的动能减小。B错误;
C:半衰期适用于大量原子核,对少量原子核不适用,故无法判断16个氡原子核经过7.6天后剩下氡原子核的个数。C错误;
D:卢瑟福依据粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论。D正确。选D。
6.【答案】A
【详解】根据机械能守恒可得,可得小球和到达轨道底端的速度大小均为,小球沿直线轨道Ⅱ做匀加速直线运动,其图像为一条倾斜直线,小球沿“最速降线”轨道Ⅰ运动过程中,加速度逐渐减小(点拨:重力沿速度方向的分量越来越小),则其图像的切线斜率逐渐减小,且小球所用时间小于小球所用时间,正确,错误;根据机械能守恒可得,可得小球和下滑过程速率平方与下滑高度的关系为,可知小球和的图像均为一条过原点的倾斜直线,、错误。
7.【答案】A
【详解】A.当此车减速上坡时,整体的加速度沿斜面向下,乘客具有向下的分加速度,所以处于失重状态。故A正确;
BC.同理,乘客具有水平向左的分加速度,所以静摩擦力水平向左。故BC错误;
D.根据牛顿第二定律,可知乘客所受合力沿斜面向下。故D错误。选A。
8.【答案】AD
【详解】
A. D点的电场强度恰好为零,则
解得:
故A正确;
B.对Q2来说圆弧是一个等势面,所以各点电势高低,由Q1决定,根据沿电场线方向电势降低,离负电荷越近,电势越低,故D点电势最低,故B错误;
CD. 电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中,电势先降低后升高, ,故电势能先增大后减小,故D正确C错误。
故选AD。
9.【答案】BCD
【详解】棒刚开始运动时,根据右手定则可知,棒中的电流方向为,错误;两金属棒组成的系统动量守恒(关键:两金属棒受到的安培力等大反向,系统合力为零),以水平向右为正方向,则有,解得,正确;由于棒与棒质量之比为,且它们的材料和长度相同,故横截面积之比为,由得电阻之比为,故棒与棒产生的热量之比为(点拨:两棒串联,电流相同),根据两棒组成的系统能量守恒得,在时间内棒产生的热量(点拨:串联电路中,电阻产生的热量与电阻阻值成正比),正确;对棒,由动量定理(点拨:涉及电荷量的求解,考虑动量定理)有,又,则在时间内,通过棒的电荷量,正确。
【模型提取】
双棒切割磁感线模型
水平面内有两根光滑等距导轨,两个导体棒的质量分别为、,电阻分别为、,给棒2一个初速度,根据动量守恒定律有,根据能量守恒定律有,两棒产生焦耳热之比为。
10.【答案】ACD
【详解】A.由图乙知振动周期为0.4s,故A正确;
BC.由图乙知质点a在t=0.3s时第一次到达正向最大位移处,由题知在时质点b第一次到达正向最大位移处,可得波速为
波长为
故B错误,C正确;
D.波从a传到c用时为
在0~2s内质点c振动的时间为
由题知振幅为10cm,则质点c通过的路程为
故D正确。
故选ACD。
11.【答案】(1)乙;(2)AB;(3)
【详解】(1)为了保证小球在确定的竖直面内摆动,应选用图乙所示的实验装置。
(2)探究单摆做简谐运动的周期和小球的质量关系时,应控制单摆摆长相同;探究单摆做简谐运动的周期和单摆摆长的关系,应控制小球的质量相同,该探究方法为控制变量法。A正确;为减小空气阻力的影响,实验所用小球的质量要尽量大,体积要尽量小。B正确;小球做单摆运动,实验时细线的最大摆角约为5°。C错误;测量小球的摆动周期时,应该从小球处于最低点时开始计时。D错误。
(3)根据图像可得,可得周期T和摆长l的关系为
12.【答案】<,减小,20,30,等于
【详解】(1)由题意知,电流计指针处在0刻度线左侧,表明电流由接线柱b流入,接线柱a流出,所以
如图所示
因,则有,若使指针处于零刻度线,即让,需提高,而,若提高需增大通过的电流,应减小的阻值;
(3)、互换前,有,,即,,联立可有互换后,同理可有,代入数据可求得,。
(4)由上述测量原理可知,该测量无系统误差,所以理论上和的测量值均等于其真实值。
13.【答案】0.2
【详解】解:设人在水平轨道上受到的平均阻力是重力的k倍,人的质量为m,人从水滑梯的顶端滑下到最低点时恰好没有碰到水平轨道的末端时,由动能定理可得,代入数据,解得k=0.2,则人在水平轨道上受到的平均阻力至少为重力的0.2倍。
14.【答案】(1)
(2)
(3) ;
【详解】
(1) 由斜抛运动规律得(1分)
(1分)
由牛顿第二定律得(1分)
解得(1分)
(2) 当时,代入(1)的速度公式中,得粒子进入磁场时速度为,
由牛顿第二定律得(1分)
(1分)
粒子在磁场中运动的轨迹如图甲所示,
由几何关系得(1分)
设粒子轨迹第一次与轴交点的横坐标为,则 ,
得,故粒子轨迹第一次与轴交点的坐标为(1分)
(3) 由两区域磁感应强度计算粒子在磁场的轨迹半径满足(1分)
则粒子运动一个周期为轨迹如图乙所示,
设 ,由几何关系 (1分)
(1分)
联立解得
设粒子运动的周期数为,则有(1分)
取1时,从点射出所需时间最短, (1分)
粒子在上、下部分磁场内运动的周期分别为,,即
,(1分)
则,解得(1分)
粒子恰好不从边界射出时,从点射出所需时间最长,此时,
,解得 ,且,可得,(1分)
,解得,且,得,此时粒子运动时间最长,由,(1分)
代入数据得(1分)
【试题解构】 (1).匀强电场中类斜抛运动,经过点速度是水平的,逆向思维考虑,从到为类平抛运动
.水平匀速运动,水平位移
.竖直匀变速运动,竖直位移
(2).把已知的电场强度代入第(1)问公式,求得过点速度
.粒子在磁场中做匀速圆周运动,作出轨迹如图甲所示,求得轨迹半径大小
甲
.利用几何关系求得粒子轨迹第一次与轴的交点
(3).在两磁场中做匀速圆周运动,求得轨迹半径大小比值关系为
.从点进入磁场,等高位置离开磁场,轨迹具有对称性,轨迹如图乙所示
乙
.求粒子在两个磁场运动时间最短,肯定是粒子运动轨迹半径较大时,偏转角度比较小,时间短,找水平方向的几何关系求得圆心角 时,时间最短
.时间最长则是半径较小时,需要建立水平方向几何关系,竖直方向上几何关系,临界状态是粒子在垂直纸面向里的磁场中运动轨迹与轴相切
15.【答案】(1)5m/s;(2)5.5J。
【详解】
(1)设三者质量为m,碰撞前C做匀减速直线运动,设C与A碰撞前的速度为,由动能定理可得
代入数据得
(2)因碰撞时间极短,A与C碰撞的过程动量守机械能守,设碰撞后瞬间A的速度为,C的速度为,以向左为正方向,由动量守恒定律得:
代入数据得
此后,B加速,A减速,此过程一直持续到二者具有共同速度v为止。设A的加速度大小为,B的加速度大小为,该过程由牛顿第二定律及运动学公式得
解得
此过程,B相对A一直有滑动,相对位移大小
在此以后,地面对A的摩擦力阻碍A运动,B与A之间的摩擦力改变方向。设A和B的加速度大小分别为和,则由牛顿第二定律得
假设,则;由以上两式得
与假设矛盾
故,则
此过程,B相对A一直向左滑动,相对位移大小
则A、B间因摩擦产生的热量
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