内容正文:
安徽省合肥市普通高中2026届高三上学期期末模拟训练(一)
物 理 试 题
满分:100分 时间:75分钟
班级:___________ 姓名:___________ 学号:___________
一、单选题(本题共8小题,每小题4分,共32分)
1.家庭装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料,这些石材不同程度地含有放射性元素,比如有些含有铀、钍的花岗岩会释放出气体氡,而氡具有放射性,半衰期为3.8天,其衰变方程为(是反应中放出的能量),放出的射线可能会引起血液及呼吸道方面的疾病。下列说法正确的是( )
A.X为α粒子
B.X为β粒子
C.100个氡核经3.8天后一定剩余50个
D.衰变后粒子的质量之和等于衰变前氡核的质量
2.图为我国二十一号同步卫星变轨过程模型简图。先用火箭将卫星送入近地圆轨道I,当卫星运行至点时,卫星自带的发动机点火推进,使卫星进入椭圆轨道,其远地点刚好与同步轨道相切于点,当卫星运行至点时再次点火推进,将卫星送入同步轨道III.已知近地圆轨道半径约为地球半径,同步轨道距地面高度约为,地球自转周期为,则以下说法中正确的是( )
A.卫星在轨道I上点减速后进入椭圆轨道II
B.卫星沿轨道II从点到点过程中机械能越来越大
C.卫星在椭圆轨道II上运行的周期约为
D.卫星在轨道I上的运行的线速度大小约为
3.两电荷量分别为和的点电荷放在轴上的、两点,两电荷连线上各点电势(规定无穷远电势为零)随变化的关系如图所示,则( )
A.和为同种电荷
B.点的电场强度为零,段点电场强度最大
C.段场强方向沿轴正方向
D.将一负点电荷从点移到点,电场力先做正功后做负功
4.如图所示,半径为R的圆形区域内存在一垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,S为磁场边界上的一点。大量相同的带电粒子以相同的速率v经过S点,在纸面内沿不同的方向射入磁场,粒子的出射点分布在四分之一圆周SP上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。下列说法正确的是( )
A.粒子带负电
B.粒子的比荷为
C.从P点射出的粒子在磁场中运动的时间为
D.若粒子的入射速率为2v,粒子的出射点分布在二分之一圆周上
5.如图所示,在等边三棱镜截面ABC内,有一束单色光从空气射向其边界上的E点,已知该单色光入射方向与三棱镜边界AB的夹角为,该三棱镜对该单色光的折射率为,则下列说法中正确的是( )
A. 该单色光在AB边界发生全反射
B. B.该单色光在AC边界发生全反射
C. 从E点射入三棱镜的光线与底边BC不平行
D. D.该单色光从空气进入棱镜,波长变短
6.如图所示,正方形金属线框下方存在宽度为的匀强磁场区域,该区域的上、下边界水平,磁感应强度的大小为。线框从距磁场上边界高度为处由静止开始自由下落。线框边进入磁场时开始减速,边穿出磁场时的速度是边进入磁场时速度的。已知线框的边长为,质量为,电阻为,重力加速度大小为,线框下落过程中边始终与磁场边界平行,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.线框边刚进入磁场时,产生的感应电流方向为
B.线框边刚进入磁场时,产生的感应电动势大小为
C.线框在穿过磁场区域的过程中最大加速度为
D.线框在穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热为
7.如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为,原线圈的、端接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源,电路中的定值电阻阻值均相同。开关S断开和闭合情况下电源输出功率之比为( )
A. B. C. D.
8.昆曲中的特技水袖舞包容了戏曲和舞蹈的成分,别具美感。图甲是昆曲花旦舞动水袖形成的一列简谐横波图,此时计为t=0时刻。P、Q为该波沿水平传播方向上相距1.2m的两个质点,P点振动领先Q点,t=0时刻Q质点正处于波峰(图中未画出),图乙为P质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴负向传播
B.P质点的振动方程为y=0.3sin25πt(m)
C.该简谐横波的波长可能为0.48m
D.该简谐横波的传播速度可能为2m/s
二、多选题(本题共2小题,每小题5分,共10分。漏选得3分)
9.如图所示,质量均为m的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L的细线,细线另一端系一质量也为m的小球C,现将C球向右拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.小球C第一次经过最低点的过程中,A、B、C系统动量守恒
B.小球C第一次运动到最低点时的速度大小为
C.小球C第一次经过最低点的过程中,A、B向右滑行距离为
D.小球C第一次到达轻杆左侧最高处距O点的竖直高度为
10.如图所示,平行板电容器的板间距为d,极板的正对面积为S,上极板AB所带的电荷量为Q,AB的中点e处有一粒子源,下极板CD的中点f处有一小孔,在CD的正下方有截面边长为L的等边三角形容器,其内部存在垂直于纸面向外的匀强磁场,abc是三条光滑弹性绝缘壁,在ab的中点O处有一小孔,正对着f处小孔,ab水平放置与CD平行。某时刻从粒子源发射的粒子(初速度忽略不计)经过电场加速从f处小孔离开电容器,从O处小孔进入三角形容器中,粒子与容器发生弹性碰撞,与器壁完成两次碰撞后(碰撞时无能量和电荷量损失)从O处小孔返回。已知粒子的质量为m,电荷量为q,
静电力常量为k,真空的相对介电常数为εr=1。忽略粒子的重力,
不考虑空气阻力。下列说法正确的是( )
A.平行板电容器板间的电压为
B.粒子从f处小孔射出时的速度为
C.磁感应强度的大小
D.忽略碰撞的时间,粒子在磁场中运动的时间
三、非选择题(本题共3小题,共58分)
11.(6分)“祖冲之”实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。倾角为θ的斜面固定在水平桌面上,斜面上安装有气垫导轨,顶端固定有一轻质定滑轮,装有遮光片的小物块A通过绕过定滑轮的细线与物块B相连,小物块A与遮光片的总质量为m,物块B的质量为2m,斜面上方距离斜面底端l0处固定一光电门,当地重力加速度大小为g。
(1)先用游标卡尺测量出遮光片的宽度,示数如图乙所示,则遮光片的宽度L= cm。
(2)由静止释放斜面底端的小物块A,小物块A通过光电门的遮光时间为∆t,则小物块A通过光电门时的速度v= (用测得的和已知的物理量符号表示);当表达式 (用已知的和求得的物理量符号表示)成立,则机械能守恒定律得到验证。
12.(10分)如图甲所示,在一个正方形绝缘薄板的上表面均匀镀有一层电阻率为的导电材料,现要测这个镀层的厚度。实验小组想用伏安法先测量该正方形镀层相对的两边之间的电阻(约为150),但实验室没有合适的电压表,只找到了如下的器材:
A.电源();
B.电流表(量程0~5mA,内阻);
C.电流表(量程0~10mA,内阻);
D.定值电阻;
E.定值电阻;
F.滑动变阻器R3(最大阻值为,允许通过的最大电流为);
G.滑动变阻器R4(最大阻值为,允许通过的最大电流为);
H.足量的导线与开关S。
(1)图乙中,虚线框内是用所给器材中的电流表和定值电阻改装成的电压表,为确保实验安全并尽量减小实验误差,处电流表应选择 (填“A1”或“A2”),定值电阻应选择 (填“R1”或“R2”);为了更好的控制电路,滑动变阻器应选用 (填“R3”或“R4”)。
(2)根据图乙的电路图,在图丙中用笔画线代替导线将实物图补充完整 ▲ 。
(3)实验中通过调节滑动变阻器的滑片位置,测得了多组电流表、的示数,两电流表的示数分别为和,然后作出了关系图像为一条过原点的直线,如图丁所示。若根据图像计算出直线的斜率为,则此正方形镀层厚度的测量值 (用和题中所给物理量的符号表示)。
13.(10分)两位同学在环境温度的室内练习乒乓球,不慎将乒乓球踩了一下,经仔细检查发现乒乓球未发生漏气,乒乓球被踩后的体积为被踩前的。为了“修复”乒乓球,两位同学将乒乓球放入温度恒为的热水中,一段时间后乒乓球恢复原状。已知乒乓球被踩前球内气体的压强为,乒乓球被踩前后,球内气体的温度可视为不变(与环境温度相同),球内的气体视为理想气体,且球内气体的内能满足(k为已知常量)。
(1)求乒乓球被踩后球内气体的压强;
(2)若乒乓球恢复原状时球内气体温度与热水温度相同,“修复”过程中乒乓球内气体吸收的热量为Q,求“修复”过程中乒乓球内气体对外界做的功。
14.(14分)如图所示,在空间有坐标系,第三象限有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,第四象限有竖直向上的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q的正离子,从A处沿与x轴负方向成角垂直射入匀强磁场中,结果离子正好从距O点为L的C处沿垂直电场方向进入匀强电场,最后离子打在x轴上距O点2L的D处。不计离子重力,求:
(1)此离子在磁场中做圆周运动的半径r;
(2)此离子运动到D处时的速度v;
(3)离子从A处运动到D处所需的时间t。
15.(18分)如图所示,滑块1、2的质量分别为和,滑块1在半径的光滑四分之一圆弧轨道AB的最高点A处,滑块2静止于粗糙水平轨道BC的右端C处,滑块1与轨道BC间的动摩擦因数。C点正下方O处固定一劲度系数的水平轻弹簧,弹簧右端固定一质量的滑块3,静止于光滑水平地面上。由静止释放滑块1,滑块1与滑块2发生弹性正碰后滑块1恰好停在B点。滑块2被碰后做平抛运动的同时给滑块3一个水平向右、大小的初速度,滑块2与运动中的滑块3在平衡位置相碰后竖直向上运动至与C点等高的D点。已知所有的碰撞时间极短,滑块3与弹簧构成的弹簧振子的振动周期,弹簧的弹性势能,其中x为弹簧的形变量,弹簧始终处于弹性限度内,三个滑块均可视为质点,取重力加速度大小,。
(1)求B、C两点间的距离L;
(2)求C点与滑块3的高度差的最小值;
(3)滑块2与滑块3第二次碰撞后瞬间水平方向速度相同,滑块2离开滑块3后立即撤去滑块2,求此后滑块3做简谐运动的振幅A。
《2026届合肥皖智高复学校第十次周考物理试题》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
D
C
D
A
C
D
BCD
AD
1.A 解析:AB.根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可知X的质量数为4,电荷数为2,则X为α粒子,故A正确,B错误;
C.半衰期是统计概念,适用于大量原子核;100个氡核经3.8天后不一定剩余50个,故C错误;
D.核衰变过程释放能量,存在质量亏损,所以衰变后粒子质量之和小于衰变前氡核的质量,故D错误。故选A。
2.C 解析:A.卫星从轨道I(圆)进入轨道II(椭圆)需在P点加速,做离心运动,故A错误;
B.轨道II上卫星仅受万有引力,机械能守恒,故B错误;
C.轨道I半径,轨道II半长轴,同步轨道III半径、周期。由开普勒第三定律,得,故C正确;
D.轨道III线速度
轨道I半径更小,线速度更大,故,故D错误。故选C。
3.D 解析:A.由图可知,在q1附近电势为正,在q2附近电势为负,故q1带正电,q2带负电,故A错误;
B.该图像的斜率等于场强E,则知A点电场强度不为零,段点电场强度为零,B错误;
C.N→C段中,电势升高,所以场强方向先沿x轴负方向。故C错误;
D.因为MC间电场强度方向沿x轴负方向,CD间电场强度方向沿x轴正方向,则将一负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功。故D正确;故选D。
4.C 解析:A.出射点分布在四分之一圆周SP上,根据左手定则知,粒子带正电,故A错误;
B.根据题意可知从P点射出的粒子在磁场中的运动轨迹为半圆,其直径是最长的弦,轨迹半径为 根据 得故B错误;
C.从P点射出的粒子在磁场中运动的时间为故C正确;
D.若入射粒子的速率为2v,分析可知粒子在磁场中运动的轨迹半径为,大于磁场圆半径,故出射点将分布在整个圆周上,故D错误。故选C。
5.D 解析:AC.画出光路图如图,在E点,入射角为,设折射角为,由,解得,可知在AB边界不发生全反射,根据几何关系知,该单色光在三棱镜中的传播光线与底边BC平行,故AC错误;
B.根据对称性可知,光线射到AC边时的入射角等于AB边时的折射角,根据光路可逆性原理知,该单色光在AC边界不会发生全反射,故B错误;
D.因介质对光的阻碍作用,光速由真空光速变为(为介质折射率),光传播速度变小,根据波速公式 ,频率由光源决定,进入介质后不变。因光传播速度减小,波长波长也减小,故D正确。故选D。
6.A 解析:A.根据右手定则可得线框边刚进入磁场时,产生的感应电流方向为,故A正确;
B.设边进入磁场时的速度大小为,根据自由落体运动规律,有
边进入磁场时,感应电动势 联立解得,故B错误;
C.边进入磁场时,线框的加速度最大,根据闭合电路欧姆定律可知,线框中感应电流的大小 ,边受到的安培力大小,根据牛顿第二定律有
解得:,故C错误;
D.线框穿过磁场的过程中,根据能量守恒定律有,故D错误。故选A。
7.C 解析:设电源的电压为U,定值电阻阻值为R,开关断开时,原线圈中的电流为,副线圈中的电流为,那么原线圈两端的电压为,副线圈两端电压为,原、副线圈两端的电压关系为,原、副线圈中电流的关系为,整理可得,开关闭合时,同理可得
那么两种状态下电源的输出功率之比为故选C。
8.D 解析:A.图乙为P质点的振动图像,由图可知t=0时刻质点向上振动,根据平移法可知波沿x轴正向传播,故A错误;
B.由图乙可知周期为0.8s,振幅为0.3m,P质点的振动方程为,故B错误;
C.P点振动领先Q点,t=0时刻Q质点正处于波峰,则有(n=0,1,2…)
解得(n=0,1,2…) 可见波长不可能为0.48m,故C错误;
D.该简谐横波的传播速度为(n=0,1,2…)
当时,可得,即该简谐横波的传播速度可能为2m/s,故D正确。故选D。
9.BCD 解析:A.小球C第一次经过最低点的过程中,由于小球C有竖直方向的加速度,则A、B、C组成的系统竖直方向所受合力不为零,竖直方向动量不守恒,则A、B、C系统动量不守恒,故A错误;
BC.设小球由静止释放到第一次经过最低点的过程中,小球的水平位移大小为x1,木块A的位移大小为,小球运动到最低点时的速度大小为,A、B的速度为;小球由静止释放在向下摆动的过程中,对A有拉力,使得A、B之间有弹力,A、B不会分离,当C运动到最低点时,A、B间弹力为零,A、B将要分离,A、B分离时速度相等,A、B、C系统水平方向不受外力,系统水平方向动量守恒,取水平向左为正方向,根据系统水平方向动量守恒有 ,则,由几何关系得
由系统机械能守恒定律得
联立解得,,,故BC正确;
D.C球向左摆至最高点时,A、C共速,设球C从最低点第一次到达轻杆左侧最高处的竖直高度为,水平向左为正方向,根据水平方向动量守恒有
根据能量守恒有,联立解得
根据几何关系可得小球C第一次到达轻杆左侧最高处距O点的竖直高度为故D正确。故选BCD。
10.AD 解析:AB.平行板电容器的两板间的电压为,
解得 粒子从e到f电场力做正功,有
解得,故A正确,B错误;
C.作出粒子的运动轨迹如图所示,根据洛伦兹力提供向心力
有,,联立可得,故C错误;
D.粒子在磁场中运动的时间为,故D正确。故选AD。
11.(6分) (1)1.955 (2) (每空2分)
解析:(1)游标卡尺的读数为主尺刻度与游标尺刻度之和,所以
(2)[1]小物块A通过光电门时的速度
[2]当系统减少的重力势能等于系统增加的动能时,机械能守恒定律得到验证,即
12.(10分)(1) A1 R1 R3 (2)见解析 (3) (每空2分)
解析:(1)[1][2]由于电源电动势,为准确测量数据,电压表量程改装为1.5V最合适;根据
可知处电流表应选择,定值电阻应选择R1;
[3]为了更好的控制电路,滑动变阻器应选用阻值较小的R3。
(2)根据图乙的电路图,完整的实物连线如图所示
(3)根据电路结构可知
整理得,式中,由电阻定律
联立可得镀层的厚度
13.(10分) (1) (5分) (2)(5分)
解析:(1)根据玻意耳定律有
解得
(2)球内气体内能的变化量
根据热力学第一定律有
解得
14.(14分) (1) (4分) (2) (5分) (3)(5分)
解析:(1)此离子的运动轨迹如图所示
由几何知识可知
解得
(2)离子在磁场中运动时,根据洛伦兹力提供
向心力有 可得
离子进入电场后做类平抛运动,设运动到D处
时沿y轴方向速度为,则x轴方向有
y轴方向有 可得
此离子运动到D处时的速度
(3)离子在磁场中运动的周期
根据轨迹得到离子在磁场中做圆周运动的时间为
离子从C处运动到D处做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,所需要的时间
故离子从A处运动到D处所需的时间
15.(18分) (1) (6分) (2) (6分) (3)(6分)
解析:(1)设滑块1与滑块2碰前瞬间的速度为,由动能定理有
碰后滑块1、2的速度分别为和,根据动量守恒,有
根据机械能守恒,有
解得,
碰后滑块1滑动后恰能静止在点,滑块1只能从点向左匀减速运动至点,由动能定理有
解得,。
(2)滑块2与滑块3在平衡位置相碰,由于,因此滑块2只能与向左运动的滑块3相碰才能在碰后竖直向上运动,则碰前运动时间满足
根据位移-时间公式,有
解得
当取时,
(3)滑块2与滑块3碰撞过程水平方向上动量守恒,第1次碰撞后将滑块3的速度设为,根据动量守恒,有
解得
滑块2竖直上抛后落下与滑块3发生第二次碰撞前运动的时间为,滑块3运动时间正好在平衡位置向左运动时与滑块2相撞,第二次碰撞过程中,根据动量守恒,有 解得
滑块2离开滑块3后,滑块3做简谐运动,在平衡位置的速度为,根据能量守恒,有 解得振幅为
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