内容正文:
海师附中2025~2026学年度高三第五次月考物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3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. 在中国南端的热带海南岛上,款式众多的新能源汽车是一道亮丽的风景线,电车的续航及电池容量是大家关注的焦点。已知某品牌电动汽车使用的磷酸铁锂电池容量55kWh,kWh是电能的常用单位,而能量的单位在国际单位制中为“焦耳”,能量的单位用国际单位制基本单位表示为( )
A. W·s B. N·m C. kg·m2/s3 D. kg·m2·s-2
【答案】D
【解析】
【详解】国际单位制中,能量的单位是焦耳(J)。根据定义,1J = 1N·m。而牛顿(N)是导出单位,1N = 1kg·m/s²。因此,1J = 1kg·m²/s²。
故选D。
2. 2024年6月,嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示,探测器在圆形轨道1上绕月球飞行,在点变轨后进入椭圆轨道,为远月点。关于嫦娥六号探测器,下列说法正确的是( )
A. 在轨道2上机械能与在轨道1上相等
B. 在轨道2上从向运动过程中加速度逐渐变大
C. 在轨道2上从向运动过程中速率逐渐减小
D. 在轨道1的周期大于在轨道2的周期
【答案】C
【解析】
【详解】A.A点变轨时,需要加速才能从轨道1进入轨道2,故探测器在轨道2的动能大于轨道1动能,因探测器在点加速时势能不变,故探测器在轨道2上机械能更大,故A错误;
B.探测器在轨道2上从到过程中,远离月球,受到的引力逐渐变小,故加速度逐渐变小,故B错误;
C.探测器在轨道2上从到的过程中,探测器一直克服引力做功,所以其速率逐渐减小(也可从开普勒第二定律解释),故C正确;
D.根据开普勒第三定律,半长轴(半径)越大,周期越大,故探测器在轨道2上周期大于探测器在轨道1上周期,故D错误。
故选C。
3. 今年寒假期间,来海南旅游过年成了热门话题。许多内地游客首次见到大海,都会情不自禁地对着大海大喊一嗓子。关于声音从空气传入海水中,下列说法正确的是( )
A. 声波波速变大,频率升高
B. 声波的波长变长
C. 男生和女生同时发出的声音会产生干涉现象
D. 声音在海水中传播速度小于340m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A.声波波速变大,频率不变,故A错误;
B.由,频率不变,声音在海水中的传播速度大,故声波的波长变长,故B正确;
C.男生和女生同时发出的声音,频率不同,不会产生干涉现象,故C错误;
D.声音在海水中传播速度大于340m/s,故D错误。
故选B。
4. 海口某校近期正在推广大课间踢毽子活动,深受同学们喜爱。如图所示,在某次踢毽子的过程中,毽子离开脚后竖直向上运动,飞行一段时间后再落到脚上。毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略,则毽子从开始上升到落回脚上的过程中( )
A. 外力对毽子做功为零 B. 外力对毽子的冲量为零
C. 毽子上升时间小于下落时间 D. 空气阻力对毽子先做负功再做正功
【答案】C
【解析】
【详解】A.毽子从开始上升到落回脚上阻力始终做负功,外力对毽子做功不为零,故A错误;
B.因为动量方向改变,动量变化量不为零,所以外力对毽子的冲量不为零,故B错误;
C.上升过程
下降过程
上升过程平均加速度大,根据可知,毽子上升时间小于下落时间,故C正确;
D.空气阻力对毽子始终做负功,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,将电阻R、电容器C和一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,S极朝下。现使磁铁开始自由下落,在S极接近线圈上端的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电阻R中的感应电流方向为从a到b
B. 电容器C的下极板将带正电
C. 磁铁的加速度始终等于重力加速度g
D. 线圈与条形磁铁之间产生了相互吸引的作用力
【答案】B
【解析】
【详解】AB.磁铁S极接近线圈,线圈磁通量向上增大,根据楞次定律,感应电流磁场向下,由右手定则,线圈中感应电流由上到下,电阻R中电流从b到a,电容器C的下极板带正电,A错误,B正确;
C.感应电流产生的磁场阻碍磁铁下落,磁铁加速度小于g,C错误;
D.楞次定律 “来拒去留”,磁铁靠近线圈时,线圈对磁铁有斥力,二者相互排斥,D错误。
故选B。
6. 如图所示,在竖直向上的匀强电场中,A球位于B球的正上方,质量相等的两个小球以相同初速度水平抛出,它们最后落在水平面上同一点,其中只有一个小球带电,不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A. 如果A球带电,则A球一定带正电 B. 如果A球带电,则A球的电势能一定减小
C. 如果B球带电,则B球一定带负电 D. 如果B球带电,则B球的电势能一定减小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.平抛时的初速度相同,在水平方向通过的位移相同,故下落时间相同,A在上方,B在下方,由 可知,A下落的加速度大于B的加速度;如果A球带电,则A的加速度大于B,故A受到向下的电场力,则A球一定带负电,电场力做正功,电势能一定减小,故A错误,B正确;
CD.同理可得,如果B球带电,则B带正电,电场力对B做负功,电势能一定增加,故CD错误。
故选B。
7. 如图所示,在平面直角坐标系中,正三角形的三个顶点上放置着三根垂直于坐标平面的无限长直导线P、Q、R,导线中的电流大小相等,P和R中的电流方向向里,Q中的电流方向向外。已知无限长直导线在某点形成的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比,R在O点产生的磁感应强度大小为。下列说法正确的是( )
A. P受到的安培力的方向竖直向上 B. R受到的安培力的方向水平向右
C. O点磁感应强度大小为 D. P、R在Q点产生的磁感应强度方向竖直向下
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.三根导线中的电流大小相等,根据安培定则可得,在P、R、Q、O四点的磁感应强度方向如图所示
根据左手定则可得,P、R导线所受安培力方向如图所示,故ABD错误;
C.已知R在O点产生的磁感应强度大小为,无限长直导线在某点形成的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比,P、Q在O点产生的磁感应强度大小均为,由
得
则O点的磁感应强度为,故C正确。
故选C。
8. 如图所示,水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环,环面水平,圆环每单位长度的电阻为r,空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向下;一长度为2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧并与环相切,切点为棒的中点。棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动,运动过程中棒与圆环接触良好。下列说法正确的是( )
A. 拉力的大小在运动过程中保持不变
B. 棒通过整个圆环所用的时间为
C. 棒经过环心时流过棒的电流为
D. 棒经过环心时所受安培力的大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.导体棒做匀加速运动,合外力恒定,由于受到的安培力随速度的变化而变化,故拉力一直变化,A错误;
B.设棒通过整个圆环所用的时间为t,由匀变速直线运动的基本关系式可得
解得
B错误;
C.由
可知棒经过环心时的速度
此时的感应电动势
金属圆环的两侧并联,等效电阻
故棒经过环心时流过棒的电流为
C错误;
D.由对选项C的分析可知棒经过环心时所受安培力的大小为
D正确。
故选D。
【考点定位】考查电磁感应与电路问题、牛顿运动定律相结合,综合性较强。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 海南地处亚热带,在夏季暴雨灾害频发。若雨滴(可视为球形)在空中下落时受到的空气阻力与v2成正比,v为雨滴下落速度。所有雨滴从同一足够高高度由静止下落,下落过程中雨滴保持球形不变,下列说法正确的是( )
A. 无风时,雨滴下落做匀加速直线运动
B. 无风时,雨滴靠近地表时将不再处于失重状态
C. 刮水平风时,雨滴落地的速度大小不会改变
D. 刮水平风时,雨滴落地所花时间不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由可知,无风时,雨滴开始下落做加速度减小的加速直线运动,故A错误;
B.雨滴从足够高处由静止下落,则雨滴靠近地表时,加速度已减为0,即雨滴做匀速运动,雨滴处于平衡状态,选项B正确;
CD.刮水平风时,雨滴落地的竖直速度不受水平风力的影响,则落地的竖直速度不会改变,落地所花时间也不变,雨滴落地水平速度要改变,竖直速度不变,则雨滴落地的速度大小会改变,故C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,在两个点电荷、形成的电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下,以一定的初速度从A点运动至B点,运动轨迹如图中实线所示,虚线为电场线。下列说法正确的是( )
A. 粒子在A点的加速度小于在B点的加速度
B. 、为异种电荷且
C. 该带电粒子带正电且在A、B两点的电势能一定不相等
D. 该粒子从A到B动能先增大后减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据电场线疏密可知B点附近电场较大,粒子仅受电场力作用,则粒子在A点的加速度小于在B点的加速度,故A正确;
B.根据电场线方向可知带正电,带负电,根据电场线疏密可知附近电场较大,则的电量大于的电量,故B错误;
CD.粒子运动受到的力指向轨迹凹侧,可知粒子带负电,粒子运动的速度沿轨迹切线方向,粒子从A到B时,电场力先做正功,再做负功,则动能先增大后减小,粒子在A、B两点的电势能可能相等,故C错误,D正确。
故选AD。
11. 金属冶炼炉的示意图如图。炉内装入被冶炼的金属,线圈通入某种电流,这时被冶炼的金属就能熔化,这种冶炼方法速度快,温度容易控制,并能避免有害杂质混入被冶炼金属中,因此适于冶炼特种金属。有关该金属冶炼炉,下列说法正确的是( )
A. 利用线圈中电流的热效应
B. 利用变化的电流在金属中产生的电流的热效应
C. 电流变化得越快,金属熔化得越快
D. 炉中金属的电阻率越大,金属熔化得越快
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.依据产生涡流的条件,线圈中应通入变化的电流,该电流产生变化的磁场,才会在金属中产生涡流从而使金属熔化,故A错误,B正确;
CD.根据法拉第电磁感应定律可知,电流变化越快、金属的电阻率越小,在金属中产生的感应电流就越大,金属熔化得就越快,故C正确,D错误。
故选BC。
12. 如图所示,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,二者平滑连接。右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放,到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中( )
A. 流过定值电阻的电流方向是N→Q B. 通过金属棒的电荷量为
C. 金属棒滑过时的速度大于 D. 金属棒产生的焦耳热为(mgh﹣μmgd)
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】A.金属棒下滑到底端时速度向右,而且磁场竖直向上,根据右手定则可以知道流过定值电阻的电流方向是Q→N,故A错误;
B.根据法拉第电磁感应定律,通过金属棒的电荷量为
故B正确;
C.金属棒在磁场中做减速运动,则产生的电动势减小,电路电流减小,安培力减小,则金属棒加速度减小的减速运动,则金属棒滑过时的速度大于,选项C正确;
D.根据动能定理则
则克服安培力所做的功为
电路中产生的焦耳热等于克服安培力做功,所以金属棒产生的焦耳热为
故选项D正确。
故选BCD。
13. 2025年1月,我国全超导托卡马克核聚变实验装置首次完成1亿摄氏度1066秒“高质量燃烧”,创造新的世界纪录。部分装置简化为如图(a)所示的足够长空心圆柱,其半径为3R,内部空间被半径为R的同轴圆柱面分为区域I和Ⅱ,其左视图如图(b)所示。在图(b)中,区域I存在垂直纸面向里的匀强磁场,区域Ⅱ存在大小处处相等的顺时针环形磁场,磁感线的圆心在圆柱面的轴线上,两区域磁感应强度大小均为B。在区域I的边界沿半径向外发射电荷量为q、质量为m、初速度为的氘核,则氘核( )
A. 从开始运动到第一次回到区域I所用时间为
B. 从开始运动到速度方向首次与方向相同所用的时间为
C. 从开始运动到速度方向首次与方向相同经过的路程为
D. 从开始运动到速度方向首次与方向相同发生的位移大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由于
可得氘核在洛伦兹力的作用下做半径为的匀速圆周运动。
第一次在区域Ⅱ内的运动轨迹如图所示,为圆心角的圆弧。
周期公式为
所以从开始运动到第一次回到区域I所用时间,故A正确;
B.氘核在区域I中的运动轨迹如图所示,为圆心角为的圆弧。
根据对称性,重复经过2次区域I和3次区域Ⅱ后速度方向首次与方向相同。
经过1次区域I的时间
经过1次区域Ⅱ的时间
从开始运动到速度方向首次与方向相同所用的时间,故B错误;
C.经过1次区域I的路程
经过1次区域Ⅱ的路程
从开始运动到速度方向首次与方向相同经过的路程,故C正确;
D.经过2次区域I和3次区域Ⅱ后起点和终点位置如图所示。
在水平方向上的位移为
竖直方向的位移为
总位移,故D错误。
故选AC。
【点睛】洛伦兹力充当向心力得
解得
周期
三、实验题:本题共2小题,共20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。
14. 利用图1甲所示电路观察电容器的充、放电现象。
(1)实验过程中电压随时间变化的图像如图1乙所示,图1乙是电容器________(选填“充电”或“放电”)过程得到的;
(2)关于电容器在整个充、放电过程中的图像的大致形状,正确的是________;
A. B. C. D.
(3)在图1甲所示的电路中,R表示电阻,E表示电源电动势(忽略电源内阻)。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电,对应的曲线如图3中①②所示。下列判断正确的是________。
A. 曲线①对应电路中R的阻值较大 B. 曲线②对应电路中R的阻值较大
C. 曲线①对应电路中E较小 D. 曲线②对应电路中E较小
【答案】(1)放电 (2)A (3)B
【解析】
【小问1详解】
刚开始时电压不为零,且随时间逐渐减小,可知图1乙是电容器放电过程得到的。
【小问2详解】
充电时,电流从电源流向电容器,放电时电流从电容器流出,电流方向变为相反方向,电容器在充、放电过程中,电流均逐渐减小到零,且减小得越来越慢。
故选A
【小问3详解】
AB.开始时刻电阻大的充电电流较小,充电时间较长,可得曲线②对应电路中R的阻值较大,故A错误,B正确;
CD.两条充电曲线趋近于同一电量大小,根据可得电源电动势相等,故CD错误。
故选B。
15. 在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中:
(1)已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流表及开关按如图所示部分连接,请把剩余部分电路连接完整_________。
(2)正确连接电路后,开始实验探究,某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时,灵敏电流表指针向右偏转,由此可以判断________。
A. 线圈A向上移动或滑动变阻器滑片P向左加速滑动,都能引起灵敏电流表指针向左偏转
B. 线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起灵敏电流表指针向右偏转
C. 滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动,灵敏电流表指针都静止在中央
(3)某同学第一次将滑动变阻器的滑片P慢慢向右移动,第二次将滑动变阻器的滑片P快速向右移动,发现电流表的指针摆动的幅度较第二次的幅度大,原因是线圈中的________(选填“磁通量”、“磁通量的变化”或“磁通量的变化率”)第二次比第一次的大。
(4)某同学在实验室重做电磁感应现象的实验,他将灵敏电流表、线圈A和B、干电池组、开关用导线连接成电路。当他接通、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其可能的原因是________。
A. 开关的位置接错
B. 线圈B的接头接反
C. 干电池组的正负极接反
【答案】(1)见解析图 (2)A
(3)磁通量的变化率 (4)A
【解析】
【小问1详解】
根据实验原理,电路连接图如下图所示
【小问2详解】
将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时,滑动变阻器阻值减小,电流增大,说明通过线圈B的磁通量增大,线圈B产生感应电流,灵敏电流表指针向右偏转。
A.线圈A向上移动或滑动变阻器滑片P向左加速滑动,均会引起通过线圈B的磁通量减小,灵敏电流表指针向左偏转,故A正确;
B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,会引起通过线圈B的磁通量减小,灵敏电流表指针向左偏转,故B错误;
C.滑动变阻器滑片P只要滑动,都会引起通过线圈B的磁通量变化,灵敏电流表指针就会偏转,与匀速或加速无关,故C错误。
故选A。
【小问3详解】
滑片P移动的快慢,决定线圈B磁通量变化的快慢,所以指针摆动的幅度较第二次的幅度大,原因是线圈中的磁通量的变化率第二次比第一次的大。
【小问4详解】
A.若开关和灵敏电流表构成回路,则开关闭合、断开时,不会引起线圈B的磁通量变化,电流表指针不会偏转,故A正确;
B.线圈B的接头接反,开关闭合、断开时,线圈B的磁通量会发生变化,指针会偏转,故B错误;
C.干电池组的正负极接反,电流表指针偏转方向变化,故C错误。
故选A。
16. 小明小组同学用如图所示的装置探究小车的加速度与力、质量的关系。实验时把右端带有滑轮的长木板放在实验桌上,小车的左端连接穿过打点计时器的纸带,右端连接细线,细线绕过定滑轮挂有托盘和砝码。
(1)实验之前,需要思考如何测“力”。为了简化“力”的测量,下列说法正确的是( )
A. 使小车沿倾角合适的斜面运动,小车受力可等效为只受细线的拉力
B. 若斜面倾角过大,小车所受合力将小于细线的拉力
C. 无论小车运动的加速度多大,砂和桶的重力都等于细线的拉力
D. 只有当小车运动的加速度较小时,砂和桶的重力才近似等于细线的拉力
(2)学习了牛顿第二定律以后,小明对这个实验进行了一些反思,他发现细线对小车的拉力大小其实并不等于托盘和砝码的总重力。如果另一次实验测得的,并且其他操作无误,g取,运用牛顿第二定律分析可知,这次实验中所取的小车质量M与托盘加砝码总质量m的比值________。设此时拉力的真实值为,则与mg的相对误差________。
【答案】(1)AD (2) ①. 5:2 ②. 40
【解析】
【小问1详解】
A.使小车沿倾角合适的斜面运动,当小车所受重力沿斜面的分力等于小车所受的摩擦力时,即
小车所受合力为
则小车受力可等效为只受绳的拉力T,故A正确;
B.若斜面倾角过大,则,小车所受合力
即小车所受合力将大于绳的拉力,故B错误;
CD.让小车的运动趋近于匀速运动,对砂和桶根据平衡条件可知,砂和桶的重力才近似等于绳的拉力,如果加速度比较大,则砂和桶处于失重状态,砂和桶的重力大于绳的拉力,故C错误,D正确。
故选AD。
【小问2详解】
[1]由题意,根据牛顿第二定律有,
联立可得
整理可得
代入数据求得
[2]相对误差
四、计算题:本题共3小题,共36分。把解答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。
17. 一列简谐横波在时的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点。图(b)是质点Q的振动图象。求:
(1)波速及波传播方向;
(2)质点Q的平衡位置的x坐标。
【答案】(1)18cm/s,沿x轴负方向传播;(2)9cm
【解析】
【分析】
【详解】(1)由图(a)可以看出,该波的波长为
λ=36cm
由图(b)可以看出,周期为
T=2s
波速为
v==18cm/s
由图(b)知,当时,Q点向上运动,结合图(a)可得,波沿x轴负方向传播。
(2)设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、由图(a)知,x=0处
y=-=Asin(-)
因此
由图(b)知,在t=0时Q点处于平衡位置,经Δt=s,其振动状态向x轴负方向传播至P点处,可得P、Q间平衡位置距离为
=vΔt=6cm
则质点Q的平衡位置的x坐标为
=9cm
18. 如图(a),固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框,置于始终竖直向下的匀强磁场中,边与磁场边界平行,边中点位于磁场边界。导体框的质量,电阻、边长。磁感应强度B随时间t连续变化,内图像如图(b)所示。导体框中的感应电流I与时间t关系图像如图(c)所示,其中内的图像未画出,规定顺时针方向为电流正方向。
(1)求时边受到的安培力大小F;
(2)画出图(b)中内图像(无需写出计算过程);
(3)从开始,磁场不再随时间变化。之后导体框解除固定,给导体框一个向右的初速度,求ad边离开磁场时的速度大小。
【答案】(1)0.015N
(2) (3)0.01m/s
【解析】
【小问1详解】
由法拉第电磁感应定律
由闭合电路欧姆定律可知,内线框中的感应电流大小为
由图(b)可知,时磁感应强度大小为
所以此时导线框的安培力大小为
【小问2详解】
内线框内的感应电流大小为,根据楞次定律及安培定则可知感应电流方向为顺时针,由图(c)可知内的感应电流大小为
方向为逆时针,根据欧姆定律可知内的感应电动势大小为
由法拉第电磁感应定律
可知内磁感应强度的变化率为
解得时磁感应强度大小为
方向垂直于纸面向里,故的磁场随时间变化图为
【小问3详解】
由动量定理可知
其中
联立解得经过磁场边界的速度大小为
19. 如图所示,在xOy平面内,第一、二象限有垂直纸面向里的相同的匀强磁场,第三、四象限有平行纸面的相同的匀强电场(未画出).一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从坐标原点O以大小为v0、方向与x轴正方向成30°角的速度平行纸面斜向下射入第四象限,粒子首次回到x轴时,经过x轴上的P点且速度大小不变,已知O,P间距离为l,粒子重力不计。
(1)求匀强电场电场强度的大小和方向;
(2)如果粒子经磁场第一次偏转后,又恰好沿初始方向经过O点,求这时磁场磁感应强度大小;
(3)如果第三、四象限的匀强电场电场强度变为原来的两倍,方向不变,其他条件不变,粒子经磁场偏转之后,经过电场,粒子能够再次通过O点,这时磁场的磁感应强度大小为多少。
【答案】(1) 垂直x轴,且沿y轴正方向 (2) (3) (n=1,2,3,…)
【解析】
【详解】(1)根据题意可知,匀强电场垂直x轴,且沿y轴正方向.粒子在电场中沿OP方向匀速运动,有
l=v0tcos 30°
沿y轴负方向做匀减速运动有
Eq=ma
v0sin 30°=a
解得
E=.
(2)粒子从P点进入磁场时沿x轴方向速度分量不变,垂直x轴方向速度分量反向,因此粒子经过P点时的速度与x轴成30°角斜向上,经磁场第一次偏转后,又恰好经过O点,如图1中所示,由几何关系得
R=l
根据
qvB=m
解得
B=
(3)如果匀强电场电场强度大小变为原来两倍,粒子在电场中沿x轴正方向匀速运动
l′=v0t′cos 30°
沿y轴负方向匀减速运动
2Eq=ma′
v0sin 30°=a′
解得
l′=
如果粒子经磁场偏转之后,其半径r<,粒子不可能过O点,如果粒子做圆周运动的半径r>,则每个周期粒子经过x轴的点将沿x轴负方向移动
Δx=r-
如图2所示,带电粒子可能从电场再次经过O点需满足
=nΔx (n=1,2,3,…)
解得
r=l(n=1,2,3,…)
B′= (n=1,2,3,…).
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海师附中2025~2026学年度高三第五次月考物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3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. 在中国南端的热带海南岛上,款式众多的新能源汽车是一道亮丽的风景线,电车的续航及电池容量是大家关注的焦点。已知某品牌电动汽车使用的磷酸铁锂电池容量55kWh,kWh是电能的常用单位,而能量的单位在国际单位制中为“焦耳”,能量的单位用国际单位制基本单位表示为( )
A. W·s B. N·m C. kg·m2/s3 D. kg·m2·s-2
2. 2024年6月,嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示,探测器在圆形轨道1上绕月球飞行,在点变轨后进入椭圆轨道,为远月点。关于嫦娥六号探测器,下列说法正确的是( )
A. 在轨道2上机械能与在轨道1上相等
B. 在轨道2上从向运动过程中加速度逐渐变大
C. 在轨道2上从向运动过程中速率逐渐减小
D. 在轨道1周期大于在轨道2的周期
3. 今年寒假期间,来海南旅游过年成了热门话题。许多内地游客首次见到大海,都会情不自禁地对着大海大喊一嗓子。关于声音从空气传入海水中,下列说法正确的是( )
A. 声波波速变大,频率升高
B. 声波的波长变长
C. 男生和女生同时发出的声音会产生干涉现象
D. 声音在海水中传播速度小于340m/s
4. 海口某校近期正在推广大课间踢毽子活动,深受同学们喜爱。如图所示,在某次踢毽子的过程中,毽子离开脚后竖直向上运动,飞行一段时间后再落到脚上。毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略,则毽子从开始上升到落回脚上的过程中( )
A. 外力对毽子做功为零 B. 外力对毽子冲量为零
C. 毽子上升时间小于下落时间 D. 空气阻力对毽子先做负功再做正功
5. 如图所示,将电阻R、电容器C和一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,S极朝下。现使磁铁开始自由下落,在S极接近线圈上端的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电阻R中的感应电流方向为从a到b
B. 电容器C的下极板将带正电
C. 磁铁的加速度始终等于重力加速度g
D. 线圈与条形磁铁之间产生了相互吸引的作用力
6. 如图所示,在竖直向上的匀强电场中,A球位于B球的正上方,质量相等的两个小球以相同初速度水平抛出,它们最后落在水平面上同一点,其中只有一个小球带电,不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A. 如果A球带电,则A球一定带正电 B. 如果A球带电,则A球的电势能一定减小
C. 如果B球带电,则B球一定带负电 D. 如果B球带电,则B球的电势能一定减小
7. 如图所示,在平面直角坐标系中,正三角形的三个顶点上放置着三根垂直于坐标平面的无限长直导线P、Q、R,导线中的电流大小相等,P和R中的电流方向向里,Q中的电流方向向外。已知无限长直导线在某点形成的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比,R在O点产生的磁感应强度大小为。下列说法正确的是( )
A. P受到的安培力的方向竖直向上 B. R受到的安培力的方向水平向右
C. O点磁感应强度大小为 D. P、R在Q点产生磁感应强度方向竖直向下
8. 如图所示,水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环,环面水平,圆环每单位长度的电阻为r,空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向下;一长度为2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧并与环相切,切点为棒的中点。棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动,运动过程中棒与圆环接触良好。下列说法正确的是( )
A. 拉力的大小在运动过程中保持不变
B. 棒通过整个圆环所用的时间为
C. 棒经过环心时流过棒的电流为
D. 棒经过环心时所受安培力的大小为
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 海南地处亚热带,在夏季暴雨灾害频发。若雨滴(可视为球形)在空中下落时受到的空气阻力与v2成正比,v为雨滴下落速度。所有雨滴从同一足够高高度由静止下落,下落过程中雨滴保持球形不变,下列说法正确的是( )
A. 无风时,雨滴下落做匀加速直线运动
B. 无风时,雨滴靠近地表时将不再处于失重状态
C. 刮水平风时,雨滴落地的速度大小不会改变
D. 刮水平风时,雨滴落地所花时间不变
10. 如图所示,在两个点电荷、形成的电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下,以一定的初速度从A点运动至B点,运动轨迹如图中实线所示,虚线为电场线。下列说法正确的是( )
A. 粒子在A点的加速度小于在B点的加速度
B. 、为异种电荷且
C. 该带电粒子带正电且在A、B两点的电势能一定不相等
D. 该粒子从A到B动能先增大后减小
11. 金属冶炼炉的示意图如图。炉内装入被冶炼的金属,线圈通入某种电流,这时被冶炼的金属就能熔化,这种冶炼方法速度快,温度容易控制,并能避免有害杂质混入被冶炼金属中,因此适于冶炼特种金属。有关该金属冶炼炉,下列说法正确的是( )
A. 利用线圈中电流的热效应
B. 利用变化的电流在金属中产生的电流的热效应
C. 电流变化得越快,金属熔化得越快
D. 炉中金属的电阻率越大,金属熔化得越快
12. 如图所示,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,二者平滑连接。右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放,到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中( )
A. 流过定值电阻的电流方向是N→Q B. 通过金属棒的电荷量为
C. 金属棒滑过时的速度大于 D. 金属棒产生的焦耳热为(mgh﹣μmgd)
13. 2025年1月,我国全超导托卡马克核聚变实验装置首次完成1亿摄氏度1066秒“高质量燃烧”,创造新的世界纪录。部分装置简化为如图(a)所示的足够长空心圆柱,其半径为3R,内部空间被半径为R的同轴圆柱面分为区域I和Ⅱ,其左视图如图(b)所示。在图(b)中,区域I存在垂直纸面向里的匀强磁场,区域Ⅱ存在大小处处相等的顺时针环形磁场,磁感线的圆心在圆柱面的轴线上,两区域磁感应强度大小均为B。在区域I的边界沿半径向外发射电荷量为q、质量为m、初速度为的氘核,则氘核( )
A. 从开始运动到第一次回到区域I所用时间为
B. 从开始运动到速度方向首次与方向相同所用的时间为
C. 从开始运动到速度方向首次与方向相同经过的路程为
D. 从开始运动到速度方向首次与方向相同发生的位移大小为
三、实验题:本题共2小题,共20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。
14. 利用图1甲所示电路观察电容器的充、放电现象。
(1)实验过程中电压随时间变化的图像如图1乙所示,图1乙是电容器________(选填“充电”或“放电”)过程得到的;
(2)关于电容器在整个充、放电过程中的图像的大致形状,正确的是________;
A. B. C. D.
(3)在图1甲所示的电路中,R表示电阻,E表示电源电动势(忽略电源内阻)。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电,对应的曲线如图3中①②所示。下列判断正确的是________。
A. 曲线①对应电路中R的阻值较大 B. 曲线②对应电路中R的阻值较大
C. 曲线①对应电路中E较小 D. 曲线②对应电路中E较小
15. 在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中:
(1)已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流表及开关按如图所示部分连接,请把剩余部分电路连接完整_________。
(2)正确连接电路后,开始实验探究,某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时,灵敏电流表指针向右偏转,由此可以判断________。
A. 线圈A向上移动或滑动变阻器滑片P向左加速滑动,都能引起灵敏电流表指针向左偏转
B. 线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起灵敏电流表指针向右偏转
C. 滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动,灵敏电流表指针都静止在中央
(3)某同学第一次将滑动变阻器的滑片P慢慢向右移动,第二次将滑动变阻器的滑片P快速向右移动,发现电流表的指针摆动的幅度较第二次的幅度大,原因是线圈中的________(选填“磁通量”、“磁通量的变化”或“磁通量的变化率”)第二次比第一次的大。
(4)某同学在实验室重做电磁感应现象的实验,他将灵敏电流表、线圈A和B、干电池组、开关用导线连接成电路。当他接通、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其可能的原因是________。
A. 开关的位置接错
B. 线圈B的接头接反
C. 干电池组的正负极接反
16. 小明小组同学用如图所示的装置探究小车的加速度与力、质量的关系。实验时把右端带有滑轮的长木板放在实验桌上,小车的左端连接穿过打点计时器的纸带,右端连接细线,细线绕过定滑轮挂有托盘和砝码。
(1)实验之前,需要思考如何测“力”。为了简化“力”的测量,下列说法正确的是( )
A. 使小车沿倾角合适的斜面运动,小车受力可等效为只受细线的拉力
B. 若斜面倾角过大,小车所受合力将小于细线的拉力
C. 无论小车运动的加速度多大,砂和桶的重力都等于细线的拉力
D. 只有当小车运动的加速度较小时,砂和桶的重力才近似等于细线的拉力
(2)学习了牛顿第二定律以后,小明对这个实验进行了一些反思,他发现细线对小车拉力大小其实并不等于托盘和砝码的总重力。如果另一次实验测得的,并且其他操作无误,g取,运用牛顿第二定律分析可知,这次实验中所取的小车质量M与托盘加砝码总质量m的比值________。设此时拉力的真实值为,则与mg的相对误差________。
四、计算题:本题共3小题,共36分。把解答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。
17. 一列简谐横波在时的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点。图(b)是质点Q的振动图象。求:
(1)波速及波的传播方向;
(2)质点Q的平衡位置的x坐标。
18. 如图(a),固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框,置于始终竖直向下的匀强磁场中,边与磁场边界平行,边中点位于磁场边界。导体框的质量,电阻、边长。磁感应强度B随时间t连续变化,内图像如图(b)所示。导体框中的感应电流I与时间t关系图像如图(c)所示,其中内的图像未画出,规定顺时针方向为电流正方向。
(1)求时边受到的安培力大小F;
(2)画出图(b)中内图像(无需写出计算过程);
(3)从开始,磁场不再随时间变化。之后导体框解除固定,给导体框一个向右的初速度,求ad边离开磁场时的速度大小。
19. 如图所示,在xOy平面内,第一、二象限有垂直纸面向里的相同的匀强磁场,第三、四象限有平行纸面的相同的匀强电场(未画出).一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从坐标原点O以大小为v0、方向与x轴正方向成30°角的速度平行纸面斜向下射入第四象限,粒子首次回到x轴时,经过x轴上的P点且速度大小不变,已知O,P间距离为l,粒子重力不计。
(1)求匀强电场电场强度的大小和方向;
(2)如果粒子经磁场第一次偏转后,又恰好沿初始方向经过O点,求这时磁场磁感应强度大小;
(3)如果第三、四象限的匀强电场电场强度变为原来的两倍,方向不变,其他条件不变,粒子经磁场偏转之后,经过电场,粒子能够再次通过O点,这时磁场的磁感应强度大小为多少。
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