内容正文:
2026届安徽省合肥市普通高中学业水平选择性考试
物理模拟检测试卷(五)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上.考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.回答非选择题时,用黑色墨水签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束,监考员将试卷、答题卡一并收回.
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32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.将轻质弹簧一端固定在地球某处水平地面上,由某高度处静止释放一个小球,小球落在竖直弹簧上。已知小球速度最大时弹簧的压缩量为x。假设把该装置搬到某星球上(该星球的密度是地球密度的0.8倍,半径是地球半径的0.5倍),仍然将小球由同样高度处释放,则小球速度最大时弹簧的压缩量为( )
A.2.5x B.1.25x C.x D.0.4x
2.图甲为家庭常用的燃气灶实物图,灶面上有一个支架。共有四个均匀分布的支承面,对放在上面的厨具起到支撑作用。现把一个蒸锅放在支架上,并抽象成示意图乙,已知支架的每个支面与水平方向成α角。蒸锅和里面的食物总计重为G,则每个支撑面给蒸锅的支持力为(忽略蒸锅和支承面之间的摩擦力)( )
A. B. C. D.
3.下列有关光现象的说法中正确的是( )
A.在光的衍射现象中缝的宽度d越小,衍射现象越明显;入射光的波长越短,衍射现象越明显
B.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则干涉条纹间距变窄
C.光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
D.只有横波能发生偏振,纵波不能发生偏振,光的偏振现象说明光是一种纵波
4.如图所示,一辆小车静止在水平地面上,是固定在小车上的水平横杆,质量为的物块穿在杆上,通过细线悬吊着质量为的小物体,在小车的水平底板上,小车未动时,细线恰好在竖直方向上,现使小车向右运动,全过程中始终未相对杆移动,、与小车保持相对静止,已知,受到的摩擦力大小依次为、、、,以下结论不正确的是( )
图1 图2 图3 图4
A. B. C. D.
5.图为“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处的照片。轨迹OA段是直线,AB段是曲线,巡视器质量为135 kg,则巡视器 ( )
A.受到月球的引力为1350 N
B.在AB段运动时一定有加速度
C.OA段与AB段的平均速度方向相同
D.从O到B的位移大小等于OAB轨迹长度
6.如图所示,左侧为四分之一光滑圆弧轨道,轨道末端与一传送带平滑连接,一小物块从圆弧轨道顶端滑下,通过静止的水平传送带后,落在水平地面上的点,已知圆弧轨道半径为,传送带两端的水平距离为,与小物块之间的动摩擦因数为,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 若传送带逆时针转动,小物块将落在点左侧
B. 若传送带顺时针转动,小物块将落在点右侧
C. 若传送带顺时针转动,只有传送带的速度大于时,小物块才会落在点右侧
D. 若传送带顺时针转动,则传送带的速度越大,因摩擦产生的热量越多
7.某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示,弹簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺20 cm刻度处;下端悬挂钢球,静止时指针位于直尺40 cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上,就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向,重力加速度大小为g。下列说法正确的是 ( )
A.30 cm刻度对应的加速度为-0.5g
B.40 cm刻度对应的加速度为g
C.50 cm刻度对应的加速度为2g
D.各刻度对应加速度的值是不均匀的
8. 在足够长的光滑水平面上,物块、、位于同一直线上,位于、之间,的质量为,、的质量都为,且,如图所示.若开始时三者均处于静止状态,现给一向右的冲量,物块间的碰撞都可以看作弹性碰撞,关于与、间的碰撞,下列分析正确的是( )
A.物块与、之间只能各发生一次碰撞
B.物块、之间只能发生一次碰撞,、之间可以发生两次碰撞
C.物块、之间只能发生一次碰撞,、之间可以发生两次碰撞
D.物块、第一次碰撞后,物块的速度大小为
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9.如图(a),质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统,外力F作用在A上,系统静止在光滑水平面上(B靠墙面),此时弹簧形变量为x.撤去外力并开始计时,A、B两物体运动的a-t图像如图(b)所示,S1表示0到t1时间内A的a-t图线与坐标轴所围面积大小,S2、S3分别表示t1到t2时间内A、B的a-t图线与坐标轴所围面积大小.A在t1时刻的速度为v0.下列说法正确的是 ( )
图(a). 图(b).
A.0到t1时间内,墙对B的冲量等于mAv0
B.mA>mB
C.B运动后,弹簧的最大形变量等于x
D.S1-S2=S3
10.(多选)如图所示,质量为m、电荷量为q的带正电粒子(忽略粒子重力)以速度v0沿OO'方向垂直射入相互正交的竖直向下的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B,经过该区域中的P点时的速率为vP,此时侧移量为s,若v0= ,则 ( )
A.带电粒子在P点时的速率vP=
B.带电粒子的加速度大小恒为
C.若s= ,粒子从射入该区域到P点所用时间至少为
D.粒子在运动过程中洛伦兹力始终大于电场力
三、非选择题(本大题共5小题 共58分)
11.某小组为了验证力的平行四边形定则,设计了如图1所示的实验。在一半圆形刻度盘上安装两个可以沿盘边缘自由移动的拉力传感器A、B,两轻绳的一端分别系在A、B的挂钩上,另一端系成结点O。在O点挂上重力为G的钩码,改变绳与竖直方向的夹角,分别记录A、B的示数、及对应刻度盘上的角度、。作出、和合力的图示,比较与G是否等大反向,即可验证力的平行四边形定则。
(1)下列操作中正确的是______(填正确答案标号)。
A.刻度盘必须竖直放置,且两轻绳必须与刻度盘平行
B.实验中应使角度、尽量的大
C.实验中要保证结点O与刻度盘圆心重合
(2)在某次实验中,A、B传感器的读数分别是、,然后用一个力传感器测量物体重力,其读数为F,最后作出、的合力。若操作正确,则作出的图可能是图 (填“2”或“3”)。
(3)该组同学在实验中,将传感器A固定在某位置后,再将传感器B从竖直位置的P点缓慢顺时针旋转,得到了一系列B传感器的示数和对应的角度,作出了如图4所示的图像,由图4可知A传感器所处位置的角度 。
12.某同学利用半偏法测量量程为2 mA的电流表的内阻(小于),实验电路如图所示。可供选择的器材有:
A.电阻箱(最大阻值)
B.电阻箱(最大阻值)
C.直流电源E(电动势3 V)
D.开关两个,导线若干。
实验步骤如下:
①按图正确连接线路;
②闭合开关、断开开关,调节电阻箱,使电流表满偏;
③保持电阻箱接入电路的电阻不变,再闭合开关,调节电阻箱使电流表示数为1 mA,记录电阻箱的阻值。
(1)实验中电阻箱应选择 (选填“A”或“B”)。
(2)在步骤③中,若记录的电阻箱阻值,则可得到电流表的内阻为 ;若考虑到在接入电阻箱时,干路上电流发生的微小变化,则用该办法测出的电流表内阻的测量值 真实值(选填“小于”“等于”或“大于”)。
(3)若将此电流表改装成量程为0~0.6 A的电流表,则应将电流表 (选填“串”或“并”)联一个阻值为 的电阻(保留两位有效数字)。
13.(10分)建盏是中国国家地理标志产品,具有“入窑一色,出窑万彩”的独特魅力。建盏传统烧制为柴烧,为节约能源和提高成品率,现今多采用电烧。某次烧制前,封闭在窑内的气体温度为27℃,压强为,烧制温度需达到1227℃。为避免窑内气压过高,窑厢顶部设置一压力阀。当窑内气体压强增大到一定程度时,气体就把压力阀顶起来,这时气体就从排气孔向外排出。排气孔变为开通状态。窑内气体温度均匀且逐渐升高。已知压力阀质量,排气孔开始排气时窑内温度为1200K。气体可视为理想气体,g取。求:
(1)压力阀截面积;
(2)烧制过程排出的气体占原有气体质量的比例。
14.如图所示,放在光滑水平面上的小车可以在两个固定障碍物A、B之间做往返运动.小车最左端放有一个小木块,初始时小车紧挨障碍物A静止.某时刻,一颗子弹以v0=27 m/s的速度射中木块并嵌入其中.小车向右运动到与障碍物B相碰时,小木块恰好运动到了小车的最右端,且小车与小木块恰好共速.小车和它上面的小木块同时与障碍物B相碰,碰后小车速度立即减为零,而小木块以碰撞之前的速率反弹.过一段时间,小车左端又与障碍物A相碰,碰后
小车速度立即减为零,小木块继续在小车上向左滑动,速度逐渐减为零后停在小车上.已知小车的质量为m,长度为L=2.7 m,小木块质量为m,子弹质量为m,子弹和小木块都可以看作质点(g取10 m/s2).求:
(1)小木块运动过程中的最大速度;
(2)小木块与小车间的动摩擦因数;
(3)小木块最终停止运动后到小车右端的距离.
15.如图甲所示,水平面上固定着间距为l=1m的两条平行直轨道,其中CE、DF段轨道是绝缘的,其它轨道均为不计电阻的导体,AB之间有一个“3V 9W”的灯泡L,CD的右侧轨道内分布着垂直导轨平面竖直向上的匀强磁场,该磁场的磁感应强度的大小B1随时间的变化情况如图乙所示,EF的左侧轨道内分布着垂直导轨平面竖直向下的匀强磁场,其磁感应强度大小为B2=2T。t=0时刻,质量为m1=2kg、电阻为r1=1Ω的a棒静止在距离导轨右端d1=2m处,质量为m2=1kg、电阻为r2=3Ω的b棒在距离EF左侧d2=2m处被一种特定的装置锁定,两棒均长为l=1m,且与轨道接触良好。CD右侧的轨道与棒间的动摩擦因数为μ=0.2,CD左侧的轨道光滑且足够长,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑轨道连接处的阻碍。t=1s时,对a棒施加水平向左、大小为F=8N的恒力,在离开B1磁场区域时已达到稳定的速度,过CD后撤去恒力。当a棒接触到b棒时,b棒的锁定装置迅速解除,随后两棒碰撞并粘在一起成为一个整体。不考虑灯泡阻值的变化。求:
(1)t=1s时,灯泡L的功率及a棒所受摩擦力的大小;
(2)a棒刚进入B2磁场时,b棒两端的电势差U;
(3)b棒在整个过程中产生的焦耳热。
物理模拟检测试卷(五)参考答案
1.【答案】D
【详解】小球速度最大的位置,弹簧的压缩量为,此时弹簧弹力等于小球重力,即,由此可见,弹簧压缩量,根据黄金代换式得,可以得到在该星球上的弹簧压缩量与地球上弹簧压缩量之比,解得
2.【答案】B
【详解】对蒸锅进行受力分析可得
解得
ACD错误,B正确。
故选B。
3.【答案】C
【详解】根据发生明显衍射的条件可知,在光的衍射现象中缝的宽度d越小,衍射现象越明显;入射光的波长越长,衍射现象越明显。故A错误;根据,可知,若仅将入射光由绿光改为红光,则入射光的波长变大,干涉条纹间距变宽。故B错误;光导纤维是利用全反射原理制成的,根据发生全反射的条件可知,光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大,才能发生全反射。故C正确;只有横波能发生偏振,纵波不能发生偏振,光的偏振现象说明光是一种横波。故D错误。
4.【答案】B
【解析】题图1中,受到的摩擦力大小为;题图2中,受到的摩擦力大小为;题图3中,对和整体分析可知,受到的摩擦力大小为;题图4中,对和整体分析可知,受到的摩擦力大小为,则,,,选项、正确,错误.题图3中,对分析可知;题图4中对分析可知,则,选项正确.本题选不正确的,故选.
5.【答案】B
【解析】月球表面重力加速度比地球表面的小,故巡视器受到月球的引力一定小于1350 N(关键点:月球表面重力加速度大约为地球表面重力加速度的),A错误;巡视器在AB段做曲线运动,其所受合力一定指向曲线的凹侧,则其一定有加速度,B正确;平均速度的方向与位移方向相同,OA段平均速度方向由O指向A,AB段平均速度方向由A指向B,二者不在同一直线上,方向不同,C错误;从O到B的位移大小等于O、B两点间直线距离,小于OAB轨迹长度,D错误。
6.【答案】C
【解析】小物块沿圆弧轨道滑上传送带后,若传送带不动,小物块受到向左的摩擦力,若传送带逆时针转动,小物块受到的摩擦力大小和方向与传送带不动时相同,故两种情况下运动相同,都是落在点,A错误;小物块沿圆弧轨道滑下,由动能定理得,解得小物块滑到圆弧轨道底端时的速度大小为,若小物块在传送带上一直减速,由运动学公式得,代入数据得小物块到达传送带右端的速度大小,故只有当传送带顺时针转动的速度大于时,小物块到达最右端的速度才能比传送带静止时大,小物块才会落在点右侧,B错误,C正确;由功能关系得因摩擦产生的热量,若传送带顺时针转动的速度小于,传送带的速度越大,相对位移越小,产生的热量越少,若传送带顺时针转动的速度大于等于,传送带的速度越大,相对位移越大,产生的热量越多,D错误.
7.【答案】A
【解析】由题知,不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺20 cm刻度处,则弹簧的原长l0 =0.2 m;下端悬挂钢球,静止时指针位于直尺40 cm刻度处,根据受力平衡有mg=k(l-l0),在30 cm刻度处,有F弹-mg=ma1(取竖直向上为正方向),F弹=k(l'-l0),代入数据解得a1=-0.5g,A正确;在40 cm刻度处,有mg=F'弹,则40 cm刻度对应的加速度为零,B错误;在50 cm刻度处,有F″弹-mg=ma2(取竖直向上为正方向),F″弹=k(l″-l0),代入数据解得a2=0.5g,C错误;设刻度对应值为x,结合分析可知=a,Dx=|x-0.2 m|(取竖直向上为正方向),经过整理有a=(x>0.2 m)或a=(x<0.2 m),根据以上分析,加速度a与刻度对应值x是线性关系,则各刻度对应加速度的值是均匀的,D错误。
8.【答案】A
【解析】物块A向右与C发生碰撞过程中动量守恒、机械能守恒,选取向右为正方向,设物块A第一次与C碰撞后的速度为,C的速度为,根据动量守恒定律和机械能守恒定律有,,联立解得,,将代入解得,,可见A与C碰撞后,A被反向弹回,设A与B发生碰撞后B的速度为,A的速度为,根据动量守恒定律和机械能守恒定律有,,联立解得,,由于,A也不会再与C发生碰撞,A向右运动,B向左运动,则A与B也不会再发生碰撞,A与B、C之间均只能各发生一次碰撞,A正确,B、C、D错误.
9.【答案】ABD
【思路导引】解答本题的关键是清楚在B离开墙面后,A、B物体间只有弹簧与之作用,因此机械能守恒,动量守恒.
【解析】0到t1时间内水平方向A仅受弹簧弹力的作用,由动量定理可知,弹簧弹力对A的冲量I弹=mAv0,而B物体始终处于平衡状态,所以墙对B的冲量I=I弹=mAv0,故A正确;分析运动过程可知在t1时刻B将离开墙面向右运动,由a-t图像可知,t1后任意时刻都有aA<aB(aA=aB=0除外),A的加速度aA=,B的加速度aB=,可得mA>mB,故B正确;系统静止时(t=0)弹簧的弹性势能最大,此时形变量为x,当B运动后,由于A、B系统动量守恒,合动量方向水平向右,任意时刻A、B的速度不可能同时为零,即总动能不可能为零,由机械能守恒,可知弹簧的弹性势能始终小于初始时刻(t=0)的弹性势能,故最大形变量一定小于x,故C错误;a-t图像中,图线与t轴围成图形的面积表示物体的速度变化量,故v0=S1,B离开墙面后,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,t2时刻,弹簧第一次达到最大伸长量,此时A、B共速,均为S3=vB=vA,t1~t2时间内,A的速度减少量为S2,故S1-S2=S3,故D正确.
10.【答案】BC
【详解】粒子运动过程中,洛伦兹力始终与速度方向垂直而不做功,粒子带正电,所受电场力方向向下,故粒子运动到P点的过程中电场力做负功,根据动能定理有-qEs= m - m ,解得vP= ,故A错误;将粒子进入电磁场的初速度v0看成是两个水平向右分速度v1、v2的合成,其中水平向右分速度v1满足qv1B=qE,解得v1= ,另一水平向右分速度v2满足v2=v0-v1= ,则粒子在电磁场中的运动可分解为以v1水平向右做匀速直线运动和以v2做匀速圆周运动,其中以v2做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,可知粒子运动过程受到的合力大小为F合=qv2B=q· B=qE,根据牛顿第二定律可知带电粒子的加速度大小为a= = ,故B正确;以v2做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,有qv2B=m ,解得r= = ,又因为s= =r,可知粒子从射入该区域到P点所用时间至少为tmin= T= × = ,故C正确;粒子的合速度为分速度v1与v2的合成,其中v1的大小、方向均保持不变,v2的大小不变,方向时刻发生改变,当v2方向与v1方向相反时,粒子的合速度最小,则有vmin=|v1-v2|=0,可知粒子受到的洛伦兹力最小值为零,而粒子受到的电场力保持不变,故D错误.
【关键点拨】粒子在洛伦兹力和电场力的共同作用下运动.由于洛伦兹力大于电场力,故粒子在复合场中做曲线运动,电场力做负功.本题需掌握电场力做功而洛伦兹力不做功的特点.注意粒子的运动既不是类平抛运动,也不是匀速圆周运动,而是一般的曲线运动.
11.【答案】(1)AC,(2)2,(3)或60°
【详解】(1)A.为避免摩擦影响,刻度盘必须竖直放置,且两轻绳必须与刻度盘平行,A正确;
B.实验中角度、不能太大,不能太小,B错误;
C.实验需要测量拉力对应的角度,则要保证结点O与刻度盘圆心始终重合,C正确。选AC。
(2)在某次实验中,A、B传感器的读数分别是、,然后用一个力传感器测量物体重力,其读数为F,根据二力平衡可知,一定F处于竖直方向;最后作出、的合力,由于存在误差,所以不一定处于竖直方向,则作出的图可能是图2。
(3)由图4可知,当时,有,当,,设此时传感器A的示数为,根据受力平衡可得,,联立解得
12.【答案】(1)A (2)75.0; 小于 (3)并;0.25
【详解】(1)当电流表满偏时电流为2 mA,此时回路中电阻值为,所以变阻箱选最大阻值,选A。
(2)闭合开关、断开开关,调节电阻箱,使电流表满偏即回路中电流为2 mA,保持电阻箱接入电路的电阻不变,再闭合开关,调节电阻箱使电流表示数为1 mA,回路中总电流为2 mA,所以流过的电流与流过电流表的电流相等,两者是并联关系,电压也相等,则电阻也相等,表示电流表的电阻为;
由于接入电阻箱与电流表并联,导致干路上电流变大,当电流表示数为1 mA,则流过变阻箱的电流大于1 mA,这样导致测量值小于真实值。
(3)若将此电流表改装成量程为0~0.6 A的电流表,由并联电阻分流作用可知,则应将电流表并联一个电阻。
改装后的电流表量程变为满偏电流的300倍,则流过并联电阻的电流是满偏电流的299倍,所以并联的电阻阻值。
13.【答案】(1);(2)
【详解】(1)对封闭在气窑内的气体,排气前容积不变
,
由查理定律
,
代入数据可得
,
根据平衡条件可得
,
代入数据可得
。
(2)开始排气后,气窑内气体维持压强不变
,
由盖—吕萨克定律
,
由于气体的密度不变则
,
代入数据解得
。
14.【答案】(1)5.4 m/s (2)0.36 (3)0.35 m
【解析】(1)小木块在小车上滑动时做减速运动,因此小木块的最大速度为子弹射入小木块后与子弹的共同速度,设子弹和小木块的共同速度为v1,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有mv0=(m+m)v1,解得小木块的最大速度为v1=v0=5.4 m/s.
(2)内嵌子弹的小木块与小车作用过程中系统动量守恒,设小木块与小车向右运动与障碍物B相碰前达到的共同速度为v2,由动量守恒定律得(m+m)v1=(m+m+m)v2,解得v2=v0=1.8 m/s,设小木块与小车之间的摩擦力为f,动摩擦因数为μ,对子弹、小木块和小车三者组成的系统,由能量守恒定律得,解得f=,又f=(m+m)μg,联立解得μ===0.36.
(3)设内嵌子弹的小木块反弹后与小车相对静止时共同速度为v3,相对小车滑动的距离为s1,小车停止运动后小木块做匀减速运动,相对小车滑行距离为s2,小木块反弹后,对子弹、小木块和小车三者组成的系统,由动量守恒定律得(m+m) v2=(m+m+m)v3,由能量守恒定律得fs1=×(m+m)-×(m+m+m),小车停止运动后,对内嵌子弹的小木块,由动能定理得fs2=×(m+m),联立解得s1=L,s2=L,内嵌子弹的小木块在小车上的位置到小车右端的距离为x=s1+s2=L=0.35 m.
15. 【答案】(1)4W,4N;(2)3V;(3)2.25J
【详解】(1)内,磁场增强,由楞次定律判断,棒的电流方向为向上,由法拉第电磁感应定律可知,灯泡的电阻为,由闭合电路欧姆定律可知,感应电流大小为,灯泡的功率为时,棒的安培力大小为,因为最大静摩擦力为,棒不动,此时棒所受静摩擦力大小为。
(2)棒离开时已达到稳定速度,此时有,其中,联立解得棒以的速度冲入的匀强磁场,产生的感应电动势大小为棒两端的电势差为
(3)设棒与棒碰撞前瞬间的速度大小为,以棒为研究对象,由动量定理有,可得棒在与棒相撞前的速度大小为,由能量守恒定律,从棒刚进入磁场开始到、棒碰撞前瞬间,棒减少的动能转化为焦耳热,则,所以棒在整个过程中产生的焦耳热为
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