内容正文:
2026届广东省广州市高三上学期12月调研测试(零模)物理练习卷3
一、选择题(1~7题单选题,每小题4分,8-10题多选题,每小题6分,共46分)
1.某卫星发射的过程图简化如下,位于椭圆轨道1的卫星变速后进入圆形同步轨道2,然后在M点再次改变方向进入同步静止轨道3上,Q点为椭圆轨道1的近地点,P点为椭圆轨道1上的远地点,则下列说法正确的是( )
A.轨道2可能在某两条经线组成的圆的正上方
B.卫星在Q点的速度大于其在M点的速度
C.卫星在3个轨道上的机械能存在的关系式为E1>E2=E3
D.卫星在轨道2上经过P点时的向心加速度大于其在轨道1上运动时经过P点的向心加速度
2.一波速为、沿水平方向传播的简谐横波,在时刻的部分波形如图中的实线所示,时刻的部分波形如图中的虚线所示,为波上一点,设波的周期为,已知,且,下列说法正确的是( )
A.时刻质点一定正向下振动 B.时刻质点的速度最大
C.若波向右传播,周期为 D.若波向左传播,波长为
3.如图(a),倾角为37°的斜面固定在水平地面上,一小物块从底端O点以一定初速度冲上斜面。以O点为原点,沿水平方向建立Ox坐标系,物块沿斜面运动过程中,动能Ek随x的变化规律如图(b)中的曲线I和II所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小为10m/s2,则物块的质量m及物块与斜面间的动摩擦因数μ分别为( )
A.m=1kg,μ=0.25
B.m=1kg,μ=0.2
C.m=1.25kg,μ=0.25
D.m=1.25kg,μ=0.2
4.如图甲所示为一固定在水平面上的斜面体,一物体放在斜面体上,在物体上施加沿斜面向上的外力F使物体向上运动,并通过计算机描绘了物体的加速度a关于外力F的关系图像,如图乙所示。已知图乙中的横纵坐标为已知量,重力加速度为。则可求出的物理量有( )
A.物体的质量 B.斜面体的倾角
C.物体与斜面体之间的动摩擦因数 D.物体对斜面体的压力
5.某实验小组为了探究某种新材料的尺寸随温度变化的情况,设计了如图所示的实验装置,平行板电容器的上极板固定,下极板可随材料尺寸的变化上下移动。若材料温度改变时,电流传感器检测出方向如图所示的电流,下列说法正确的是( )
A.电容器在放电 B.极板间电场强度不变
C.电容器电容变大 D.材料竖直方向尺寸减小
6.惠更斯利用摆的等时性发明了带摆的计时器,叫摆钟。摆钟运行时克服摩擦所需的能量由重锤的势能提供,运行的速率由钟摆控制。旋转钟摆下端的螺母可以使摆上的圆盘沿摆杆上下移动,如图所示,以下说法正确的是( )
A.当摆钟不准确时需要调整圆盘的位置 B.摆钟快了应使圆盘沿摆杆上移
C.由冬季变为夏季时应使圆盘沿摆杆下移D.把摆钟从福建移到北京应使圆盘沿摆杆上移
7.图(a)为利用阻拦系统让舰载机在航空母舰飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止。某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的v−t图线如图(b)所示。假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m。已知航母始终静止,重力加速度的大小为g。则( )
A.从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的
B.在0.4s~2.5s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化
C.在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5g
D.在0.4s~2.5s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变
8.如图,港珠澳大桥人工岛建设时,起重机用8根对称分布且长度为的钢索将直径为、质量为的钢筒以匀加速竖直吊起,重力加速度为,若每根钢索所能承受的最大拉力大小为,则吊起过程中下列说法正确的是( )
A.钢索拉力不断变大
B.每根钢索所受到的拉力大小为
C.钢筒的最大加速度为
D.钢筒处于超重状态
9.两个质量相等的相同刚性球M、N,放在同一光滑水平桌面上,球以的水平速度撞向静止的球,M、N间的弹力变化简化为如图所示,碰撞过程中没有机械能损失。则( )
A.时刻,球的速度大小为
B.时刻,球的速度大小为
C.碰撞过程,球对球做的功为
D.碰撞过程,球对球的冲量大小为
10.如图所示,质量为M=2.0kg、长度为l=2.5m的长木板静置于水平地面上,它与地面间的动摩擦因数μ1=0.2。质量为m=3.0kg可视为质点的滑块从长木板的右端以初速度v0向左滑上长木板,滑块恰好运动到长木板的左端。已知长木板刚开始运动时的加速度大小a1=1m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。则下列说法正确的是( )
A.滑块与长木板间的动摩擦因数 B.滑块与长木板间的动摩擦因数
C.滑块初速度 D.滑块初速度
二、非选择题(11题6分,12题10分,13题11分,14题13分,15题14分,共54分)
11.某兴趣小组用图甲所示的装置探究圆周运动向心力的大小与质量、线速度和半径之间的关系。不计摩擦的水平直杆固定在竖直转轴上,竖直转轴可以随转速可调的电动机一起转动,套在水平直杆上的滑块,通过细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连接。水平直杆的另一端到竖直转轴的距离为的边缘处安装了宽度为的遮光片,光电门可以测出遮光片经过光电门所用的时间。
(1)为了探究滑块向心力的大小与运动半径的关系,需要控制 保持不变。
A.质量和线速度 B.质量和半径 C.线速度和半径
(2)由图甲可知,滑块的角速度 遮光片的角速度。
A.大于 B.小于 C.等于
(3)若某次实验中测得遮光片的挡光时间为,则遮光片的线速度 ,当滑块到竖直转轴的距离为时,滑块的线速度 (用、、、表示)。
(4)兴趣小组保持滑块质量和运动半径不变,探究向心力与线速度的关系时,以为纵坐标,以为横坐标,根据测量数据作一条倾斜直线如图乙所示,已测得遮光片的宽度,遮光片到竖直转轴的距离,滑块的质量,则滑块到竖直转轴的距离 。
12.某实验小组测量一新型电源的电动势和内阻,为了防止当电阻箱电阻较小时电路中的电流太大而损坏电源,在电路中接入一定值电阻。作为保护电阻。根据实验室提供的器材,设计了如图甲所示的电路。
实验器材如下:
A.电源(电动势约,内阻约);
B.电流表(量程,内阻);
C.电流表(量程,内阻);
D.电阻箱;
E.定值电阻约;F.单刀单掷开关2只;
G.导线若干。
(1)实验中电流表应选择 (填器材前的字母)。
(2)先测量定值电阻的阻值,请将该实验小组的操作补充完整。
①先将电阻箱R的阻值调到最大,闭合开关和,调节电阻箱R,使电流表示数大于量程的,读出电流表示数为,电阻箱的示数为;
②保持开关闭合,再断开开关,调节电阻箱R,使电流表示数仍为,读出电阻箱的示数为;
③则电阻的表达式为 (用、或表示)。
(3)该实验小组已测得定值电阻,继续测电源电动势E和内阻r,其做法是:闭合开关,断开开关,多次调节电阻箱R读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I,由实验数据绘出的了图像如图乙所示,由此可求得电源电动势 V,内阻 。(计算结果保留两位有效数字)
(4)只考虑实验设计方案引起的系统误差,电源内阻r的测量值 真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。
13.某工厂需要将货物从高处运输到地面的指定位置,运输过程可简化如图所示。长度的水平传送带以大小的速度顺时针匀速转动,质量的货物(可视为质点)从传送带的左端点由静止释放,经过右端点后,从半径的半圆管道的最高点水平进入,当货物沿管道下滑至点时,货物对管道的压力,随后货物滑上静止在光滑水平面上的长木板,当货物与长木板达到共速时,长木板左端恰好触碰制动装置并瞬间静止。已知货物与传送带间的动摩擦因数为,货物与长木板间的动摩擦因数为,长木板的质量,长度,重力加速度。求:
(1)货物经过点时的速度大小;
(2)货物和半圆管道之间因摩擦产生的热量;
(3)若货物抛出点离地面的高度,求货物落地点与抛出点的水平距离。
14.如图所示为某弹射游戏装置示意图,通过拉杆将弹射器的轻质弹簧压缩到最短后释放,将质量为的小滑块从点水平弹出,水平滑行一段距离后经过点无碰撞地进入细口径管道式轨道,最后从点水平飞出,并落在平台上竖直薄板的右侧。整个轨道处在同一竖直面内,其中部分是半径为的圆弧轨道,圆心在点正下方;管口始终保持水平,距平台的高度可自由调整、水平位置不变;以点正下方平台上的点为原点水平方向建立轴,规定水平向右为正;当点距平台的高度为时,小滑块到达点时速度恰好为零。已知轨道部分长度为,整个轨道仅在段粗糙,滑块与轨道的动摩擦因数为;薄板的高度为;管的口径仅略大于滑块,不计空气阻力、滑块的大小和薄板的厚度,重力加速度为。求:
(1)弹簧被压缩到最短时的弹性势能;
(2)当时,物块到点时轨道对物块的作用力;
(3)要使滑块恰好能落在薄板右侧,求薄板的坐标与之间的函数关系;
(4)若将薄板的高度调整为,放置在处,调整点距平台的高度,求滑块落在挡板右侧的范围。
15.现代带电粒子设备常利用电场和磁场控制带电粒子的运动。如图所示,两竖直平行金属板AB间存在水平向右的匀强电场,水平金属板CD间存在竖直向上的匀强电场,CD右侧存在范围足够大、沿水平方向的匀强磁场,在磁场中沿CD的中心轴线方向放置足够长的粒子收集板P。一群质量为m、电荷量大小为q的带正电的粒子由静止开始,经AB之间的电场加速后,沿CD的中心轴线方向进入偏转电场,调节加速电压U1(未知)和偏转电压U2(未知)的大小,使带电粒子均从金属板C的右边缘射出电场,再经磁场偏转后,所有粒子均能打在收集板P上。已知CD两板间距离为d,板长为,匀强磁场的磁感应强度大小为B,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。求:
(1)加速电压U1和偏转电压U2的比值;
(2)加速电压的最小值Umin;
(3)带电粒子在磁场中运动时间tB的取值范围。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.B【详解】A.某两条经线组成的圆所在平面过地轴,所以轨道2不可能在某两条经线组成的圆的正上方,故A错误;
B.假设Q点为一个圆轨道4和椭圆轨道1的切点,可知卫星在过Q点做圆周运动的速度大于在M点的速度;而从Q点的圆轨道变轨到椭圆轨道1需要在Q点点火加速,所以卫星在Q的速度大于其在M点的速度,故B正确;
C.卫星从低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速,卫星的机械能增加,所以卫星在3个轨道上的机械能存在的关系式为E1<E2=E3,故C错误;
D.卫星在两个轨道上经过P点时,根据牛顿第二定律可得
可知卫星在轨道2上经过P点时的向心加速度等于其在轨道1上运动时经过P点的向心加速度,故D错误。故选B。
2.D【详解】A.因波的传播方向不确定,可知不能确定时刻质点的振动方向,A错误;
B.时刻质点在波谷位置,可知速度为零,B错误;
C.因,可知波在1s内传播的距离;若波向右传播,则
可得周期为,C错误;
D.若波向左传播,则可得波长为,D正确。故选D。
3.A【详解】由能量守恒定律可得
解得;;故选A。
4.A【详解】ABC.由牛顿第二定律,得解得
结合图乙斜率和截距,可得;;联立解得
分析知斜面体的倾角、物体与斜面体之间的动摩擦因数无法具体解得,故A正确,BC错误;
D.由于斜面体的倾角、物体与斜面体之间的动摩擦因数无法求解,所以物体对斜面体的压力
也无法求解,故D错误。故选A。
5.C【详解】AC.由图可知,电流从电源正极流出,说明电容器在充电,则电容器极板上的电荷量增加,由可知,由于不变,则电容器电容变大,故A错误,C正确;
BD.由公式可知,电容器电容变大,和不变,则减小,可知,材料竖直方向尺寸增大,由公式可知,极板间电场强度变大,故BD错误。故选C。
6.A【详解】A.根据周期公式当摆钟不准确时,则需要调整摆长,即调整圆盘的位置,故A正确;
B.摆钟快了,周期小,则需将摆长增加,增大周期,故B错误;
C.由冬季变为夏季时摆杆受热伸长,则需上移调节,故C错误;
D.摆钟从福建移到北京,加速度增大,则需将摆长增加,应需要沿摆下移,故D错误。故选A。
7.C【详解】A. 由图像可知,从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离即为图象与时间所构成的面积,即约为
无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为
因此飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的,故A错误;
B. 在0.4s∼2.5s时间内,速度与时间的图象的斜率不变,则加速度也不变,所以合力也不变,因此阻拦索的张力的合力几乎不随时间变化,但由于阻拦索的夹角减小,故阻拦索的张力是减小的,故B错误;
C. 滑行过程中,在0.4s∼2.5s时间内加速度最大,最大加速度为,故C正确;
D. 在0.4s−2.5s时间内,合力的大小不变,速度减小,做功的功率减小,故D错误。故选C。
8.CD【详解】A.根据对称性可知,8根钢索的拉力大小相等,令钢索与竖直方向夹角为,根据牛顿第二定律有
钢筒做匀加速直线运动,加速度一定,则钢索拉力不变,故A错误;
B.根据几何关系有;结合上述解得,;故B错误;
C.结合题意与上述可知,当加速度最大时,钢索拉力最大,即拉力大小为F,则有
解得故C正确;D.钢筒的加速度方向竖直向上,则钢筒处于超重状态,故D正确。故选CD。
9.BD【详解】A.由图可知时刻,两球之间的弹力最大,因此两球的形变量最大,此时两球共速,根据动量守恒可知,此时N球的速度大小为,故A错误;
B.时刻,两球之间的弹力为零,则两球分离,由于两球质量相等,根据动量守恒可知,分离时两球交换速度,则球的速度大小为,故B正确;
CD.由于图像中,图线与坐标轴围成的面积表示冲量的大小,则碰撞过程中球对球的冲量大小为设球的质量为,由动量定理可得
联立解得;对N球,根据动能定理可得,故C错误,D正确。
故选BD。
10.AD【详解】AB.长木板刚开始运动时的加速度大小,对木板分析,根据牛顿第二定律有解得,故A正确,B错误;
CD.对滑块进行分析,根据牛顿第二定律有解得
可知滑块先向左做匀减速直线运动,木板向左做匀加速直线运动,两者达到相等速度后保持相对静止向左做匀减速直线运动,最终停止运动。两者达到相等速度过程有
滑块相对于木板的相对位移大小恰好等于木板长度,即有
解得,故C错误,D正确。故选AD。
11.(1)A;(2)C;(3) ;;(4)0.2
【详解】(1)本实验采用控制变量法,当探究滑块向心力的大小与运动半径的关系时,需要控制质量和线速度保持不变。故选A。
(2)由图甲可知,滑块与遮光片同轴转动,所以滑块的角速度等于遮光片的角速度。故选C。
(3)[1]若某次实验中测得遮光片的挡光时间为,则遮光片的线速度为
[2]角速度为当滑块到竖直转轴的距离为时,滑块的线速度为
(4)根据可知图像的斜率为代入数据解得
12. B 2.9 0.60 等于
【分析】本题是测电源电动势和内阻的创新实验,考查实验原理和图像法处理实验数据以及误差分析,考查了考生的实验探究能力。
【详解】(1)[1]电路中的最小电流
大于C项电流表量程,电流表只能选B。
(2)[2]根据闭合电路欧姆定律,闭合开关和时有
开关闭合,开关断开时有解得
(3)[3][4]断开开关,由闭合电路欧姆定律得整理得
由图像可知斜率在纵轴上的截距而已知;
代入上式解得;
(4)[5]因为电流表内阻已知,计算中没有忽略电流表的分压,所以没有系统误差,电源内阻r的测量值等于真实值。
13.(1);(2);(3)
【详解】(1)货物在传送带上加速运动的过程有
解得
假设货物到达右端点前已经与传送带共速,则货物加速阶段通过的位移为 解得
假设成立,可知货物离开点时的速度大小为
(2)当货物运动到点处,由牛顿第三定律可知,货物所受支持力大小为
由牛顿第二定律可知 解得
货物从半圆管道的点滑到点的过程中,由功能关系可知
解得此过程因摩擦产生的热量
(3)货物与长木板共速,由动量守恒定律可得 ;解得
对货物受力分析,有解得
货物在长木板上向左做匀减速运动,则 ;解得
对长木板受力分析,有解得
长木板向左做匀加速运动,则 ;解得
由位移关系可知
因此货物与长木板达到共速时,货物离长木板最左侧的距离
即长木板触碰制动装置静止后,货物仍向左匀减速运动0.7m,由 ;解得
随后货物做平抛运动,竖直方向有 ;解得
货物落地点与抛出点的水平距离
14.(1);(2),方向竖直向下;(3);(4)
【详解】(1)当时,小滑块由到的过程,由能量守恒,弹簧被压缩到点时的弹性势能
(2)当时,设小滑块到达点时的速度大小为,由能量守恒
设轨道对小滑块的作用力为,由牛顿第二定律联立解得方向竖直向下
(3)设滑块从点平抛的初速度为,则
若平抛恰好经过点,则有 ;联立解得
(4)由(3)可知,滑块恰好通过点时满足;解得
当时,由 ; ;解得
同理可解得,当时
若无挡板,则 ; ;
解得:时,落地距离最远为
当时,滑块的下落高度解得
故所求范围为
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)设带电粒子经加速电场加速后的速度为v0,根据动能定理得
在偏转电场中做类平抛运动,水平方向有竖直方向有
根据牛顿第二定律有联立解得
(2)设带电粒子进入磁场时速度方向与竖直方向的夹角为,根据几何关系有解得
进入磁场时的速度大小为解得
当加速电压最小时,带电粒子恰好与收集板相切,切点左侧收集不到粒子,设带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为r,由几何关系得
由洛伦兹力提供向心力有解得
则加速电压的最小值
(3)带电粒子在磁场中做圆周运动的周期
在磁场中运动的最长时间解得
当半径无限大时,带电粒子在磁场中运动轨迹的圆心角为,在磁场中运动的最短时间解得
故带电粒子在磁场中的运动时间的取值范围为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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