内容正文:
高三物理参考答案
一、二选择题(1~7每小题4分。8~10每小题5分,选对但不全得3分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
D
D
C
D
C
BD
AD
BD
三、非选择题(本大题共5题,共57分)
11.(8分)(1)2.331/2.332 (2) (3) (4)
12.(8分)(1)电流表的分压作用 (2)A (3)零刻度线 2.95 1.00 (4)等于
13.【解析】(1)第一次抽气结束时,有p0V=p(V+V0),得 5分
(2)排气阀K2第一次打开时,设活塞下方空气的体积为V,,解得 5分
14.【解析】(1)有50%的粒子能够射出电场,则粒子在电场中竖直偏转距离为d。粒子做类平抛运动,
竖直方向 1分
qE=ma 1分
水平方向 1分
解得 1分
(2)粒子射出电场时竖直方向速度 1分
粒子射出电场时速度为 1分
根据洛伦兹力提供向心力 1分
从电场射出的粒子经磁场Ⅰ偏转后能全部回到电场, 2分
解得 1分
(3)有粒子经过的区域如图所示,扇形面积 1分
三角形面积 1分
弓形面积为 1分
在磁场Ⅰ中有粒子经过的区域面积 2分
15.【解析】(1)由题意可知,B滑块在A上下滑时机械能守恒,设B滑到A的底端时速度大小为v0,根据机械能守恒定律得 1分
解得 1分
在圆弧底端,由牛顿第二定律得 1分
解得FN=60 N 1分
由牛顿第三定律可知,对圆弧底端的压力大小为60 N。 1分
(2)由题意知,A离开左侧挡板后向右运动,A,B组成的系统动量守恒,设A,B共速时的速度大小为v1,以向右为正方向,由动量守恒定律得 1分
解得v1=4 m/s 1分
对A,由动能定理得 1分
可得s=1 m
对A,B系统,由动能定理得 1分
可得d=1.5 m
即保证A与平台相碰前A,B能够共速,s应满足的条件是s>1 m 1分
(3)由(2)可知,B进入MN间时速度大小为v1,若到达卡口时速度大小为v=5 m/s时,由动能定理可得 1分
解得μ2=0.1,即,B从卡口右侧离开,B在MN间通过的路程为:x=l=0.5 m 1分
若B被弹回时到达M点速度刚好为零,由动能定理得 1分
解得μ2=0.8,
即,B被卡口反弹速度v<5 m/s,从M左侧离开。因为
所以B离开平台后不能返回平台,停在M左侧,在MN间通过的路程为x=2l=2×0.5 m=1 m 1分
若0.8<μ2<1,根据运动分析,B在N点两侧往复运动,最终静止在N点,由动能定理得
1分
解得,即,B在MN间通过的路程为 1分
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高三物理
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,将本试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28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)
1.2026年1月2日,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队宣布,我国重大科学工程有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)实验证实托卡马克密度自由区的存在,找到突破密度极限的方法,为磁约束核聚变装置高密度运行提供重要的物理依据。其中我国“人造太阳”主要是将氢的同位素氘或氚的核聚变反应释放的能量用来发电,有一种核聚变反应的方程为。已知氘核的质量为m1,比结合能为E,中子的质量为m2,反应中释放的核能为∆E,光速为c,下列说法正确的是
A.X的比结合能为 B.X核的质量为
C.反应产物X为 D.提高反应物的浓度,在常温下也能发生聚变反应
2.一摩托车爱好者在准备充分的情况下,驾驶摩托车成功飞越一河流,其飞越过程简化图如图。他驾驶摩托车从轨道ABC上的A点由静止开始加速,从C处水平飞出,已知两岸高度差为h,河宽为l。为保证能落到对岸长度为s的安全区域DE内,运动过程中,人和车视为质点并忽略空气阻力,重力加速度为g,则摩托车离开C时速度v的范围为
A. B.
C. D.
3.唐代诗人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道:“雨色映日而为虹……背日喷乎水,成虹霓之状。”从物理学的角度来看,彩虹是由太阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次形成的。如图所示为彩虹形成的示意图,一束太阳光(白光)P由右侧射入球形水滴,M、N是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条单色光束。下列说法正确的是
A.M光的折射率小于N光的折射率
B.从同一介质射向空气,M光发生全反射的临界角大于N光的临界角
C.若遇到相同障碍物,M光比N光的衍射现象更明显
D.M光光子的能量比N光光子的能量大
4.如图甲所示,空间有一水平向右的匀强电场,其中有一个半径为R的竖直光滑圆环,环内有两根光滑的弦轨道AB和AC,A点所在的半径与竖直直径BC成37°角(cos37°=0.8)。质量为m、电荷量为q的带电小球(可视为质点)从A点由静止释放,分别沿弦轨道AB和AC到达圆周的运动时间相同。现去掉弦轨道AB和AC,如图乙所示,在C点给小球一个初速度,让小球恰能在圆环内做完整的圆周运动,不考虑小球运动过程中电荷量的变化,重力加速度为g,下列说法正确的是
A.小球从C到B的过程中机械能守恒
B.匀强电场的电场强度大小为
C.小球在C处受到圆环的弹力大小为3.5mg
D.小球做圆周运动过程中对环的压力的最大值为7.5mg
5.已知地球质量为M,月球质量为m,地月距离为L。以地心作为坐标原点,沿地月连线建立x轴,在x轴上有一个探测器。由于地球和月球对探测器的引力做功与路径无关,探测器具有与其位置相关的引力势能。仅考虑地球和月球对探测器的作用,可得探测器引力势能Ep随位置变化关系如图所示。在x=kL处引力势能最大,k已知,下列选项正确的是
A.随位置坐标的增大,探测器的引力势能先减小后增大
B.随位置坐标的增大,地球和月球对探测器引力的合力,先增大后减小
C.地球与月球的质量之比
D.地球与月球的质量之比
6.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶2,定值电阻R1=R2=5 Ω,滑动变阻器R3的最大阻值为80 Ω,电流表、电压表均为理想电表。a、b两端接入电压为的交变电流,则滑动变阻器的滑片缓慢地从左端向右端滑动的过程中,下列说法正确的是
A.通过电流表的电流方向每秒钟改变50次
B.电流表的示数先增大后减少
C.滑动变阻器R3的功率最大时,滑片放置在正中间
D.理想变压器的最大输入功率为2420 W
7.如图所示,三个同心圆a、b、c的半径分别为r、2r、,在圆a区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场B1。在圆a和圆b间的环形区域存在背向圆心的辐向电场,在圆b和圆c间的环形区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B2。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子,从圆a边界上的A点沿半径方向以速度v0射入圆a内,第一次从圆a边界射出时速度方向偏转60°,经过辐向电场加速后,从圆b边界上进入外环区域,粒子恰好不会从圆c飞离磁场。已知磁感应强度,不计粒子的重力。则
A.圆a区域内匀强磁场的磁感应强度B1大小为
B.粒子在圆a内磁场中和圆c与圆b两边界间磁场中做圆周运动的半径之比为
C.圆a与圆b两边界间辐向电场的电势差为
D.粒子从电场回到入射点A,在磁场中运动的最短时间为
二、选择题(本题共3小题,每小题5分,共15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)
8.两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于和 x=1.2 m处,两列波的波速均为0.4 m/s,波源的振幅均为2 cm。如图所示为t=1 s时刻两列波的图像,此刻平衡位置在x=0.2 m和x=0.8 m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.5 m处,下列说法正确的是
A.两列波的周期均为0.1 s B.P点在t=1.5 s时刻位于平衡位置
C.两列波在t=2.75 s相遇 D.0~2.75 s内质点M运动的路程是16 cm
9.质量为3m足够长的木板静止在光滑的水平面上,木板上依次排放质量均为m的木块1、2、3,木块与木板间的动摩擦因数均为μ。现同时给木块1、2、3水平向右的初速度v0、2v0、3v0,已知重力加速度为g。下列说法正确的是
A.1木块相对木板静止前,木板会向右加速
B.1木块的最小速度是
C.2木块的最小速度是
D.木块3从开始运动到相对于木板静止时相对于地面的位移是
10.如图所示,两根足够长的平行金属光滑导轨MNPQ、M1N1P1Q1固定在倾角为30°的斜面上,导轨电阻不计。MN与M1N1间距为2L,PQ与P1Q1间距为L。在MN与M1N1区域有方向垂直斜面向下的匀强磁场,在PQ与P1Q1区域有方向垂直斜面向上的匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小均为B。在MN与M1N1区域中,将质量为m,电阻为R,长度为2L的导体棒b置于导轨上,且被两立柱挡住。PQ与P1Q1区域中将质量为m,电阻为R,长度为L的导体棒a置于导轨上。a由静止下滑,经时间t,b恰好离开立柱,a、b始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,重力加速度大小为g。则
A.两导体棒最终做匀速直线运动 B.t时刻,a的速度大小为
C.0~t内,a下滑的距离为 D.a中电流的最大值为
三、非选择题(本大题共5题,共57分)
11.(8分)某同学用图a所示装置测定重力加速度,并验证机械能守恒定律。小球上安装有挡光部件,光电门安装在小球平衡位置正下方。
(1)用螺旋测微器测量挡光部件的挡光宽度d,其读数如图b,则d=____________mm;
(2)让单摆做简谐运动并开启传感器的计数模式,当光电门第一次被遮挡时计数器计数为1并同时开始计时,以后光电门被遮挡一次计数增加1,若计数器计数为N时,单摆运动时间为t,则该单摆的周期T=____________;
(3)摆线长度大约80 cm,该同学只有一把量程为30 cm的刻度尺,于是他在细线上标记一点A,使得悬点O到A点间的细线长度为30 cm,如图c,保持A点以下的细线长度不变,通过改变OA间细线长度l以改变摆长,并测出单摆做简谐运动对应的周期T。测量多组数据后绘制图像,求得图像斜率为k1,可得当地重力加速度g=____________;
(4)该同学用此装置继续实验,验证机械能守恒定律。如图d,将小球拉到一定位置由静止释放,释放位置距最低点高度为h,开启传感器计时模式,测得小球摆下后第一次挡光时间为∆t,改变不同高度h并测量不同挡光时间∆t,测量多组数据后绘制图像,发现图像是过原点的直线并求得图像斜率k2,比较k2的值与____________(写出含有d、k1的表达式),若二者在误差范围内相等,则验证机械能是守恒的。
12.(8分)某学习小组要测量某电池的电动势和内阻,设计了如图甲所示的电路。
(1)用甲图测电池的电动势和内阻,在电压表和电流表内阻都未知的情况下,其系统误差来源于____________。
(2)为了提高实验精度,该小组设计了如图乙所示的电路,其中被测电池为____________(选填“A”或“B”)。
(3)实验操作如下:
①将滑动变阻器R和R2的滑片移到最左端,闭合开关S1和S2;
②调节滑动变阻器R2,使灵敏电流计G的指针指在____________(选填“零刻度线”或“满偏刻度”),记录此时电压表的示数为U1=2.80 V、电流表的示数为I1=0.15 A;
③接着,改变滑动变阻器R的滑片位置,再重复步骤②,记录另一组数据U2=2.60 V、I2=0.35 A。则电池的电动势E=____________V,内阻r=____________Ω(结果均保留两位小数);
(4)在(3)的操作中,电源电动势的测量值____________真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。
13.(10分)在用牛顿管做自由落体运动实验之前,先要用真空泵将牛顿管中的空气抽出,下图为抽气过程的原理图。抽气前,牛顿管内空气压强为p0,活塞位于真空泵汽缸底部,气阀K打开;抽气时,进气阀K1打开、排气阀K2闭合,在飞轮带动下活塞上移至汽缸顶部,牛顿管中的空气进入汽缸;随后,进气阀K1闭合,在飞轮带动下活塞下移,当活塞下方空气压强增大到p0时,排气阀K2打开,汽缸中的空气被排出。已知牛顿管容积为V,真空泵汽缸容积为V0,整个过程中空气温度不变。不计连接细管的容积,活塞在汽缸底部时活塞下方的空气体积以及活塞体积。
(1)第一次抽气结束时,牛顿管中空气的压强为多大?
(2)排气阀K2第一次打开时,活塞下方空气的体积为多大?
14.(15分)如图所示,在xOy平面内,的PQNM区域中,存在沿y轴正方向的匀强电场,电场上边界PQ正上方和下边界MN正下方填充某特殊物质,粒子进入即被吸收,x>2d的整个区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ。某时刻,均匀分布在PM边的大量带电粒子沿x轴正方向以速度v0同时进入电场,所有粒子均带正电,质量为m、电荷量为q。不计粒子的重力和粒子间的相互作用力。若有50%的粒子恰好能从QN边界射出。
(1)求匀强电场场强E的大小;
(2)若从电场射出的粒子经磁场Ⅰ偏转后能全部回到电场,求磁场Ⅰ的磁感应强度B的取值范围;
(3)若磁感应强度B的大小取(2)中的最小值,求在磁场Ⅰ中有粒子经过的区域面积S。
15.(16分)如图所示,带有圆弧的滑块A静止放在光滑的水平面上,其圆弧部分光滑,水平部分粗糙,圆弧半径为R=1.8 m,圆弧的末端点切线水平,A的左侧紧靠固定挡板,距离A的右侧s处是与A水平等高的平台,平台上MN之间是一个宽度为l=0.5 m的特殊区域,只要物体进入MN之间就会受到一个方向向右、大小为F=20 N的恒定作用力,平台MN之间粗糙,其余部分光滑,MN的右侧安有一个固定的弹性卡口。现有一个小滑块B(可视为质点)从A的圆弧顶端处静止释放,当B通过MN区域后,碰撞弹性卡口的速度v不小于5 m/s时可通过弹性卡口,速度小于5 m/s时将会被原速率弹回。已知小滑块B的质量为m=2 kg,滑块A的质量为M=1 kg,重力加速度,求:
(1)B刚下滑到圆弧底端时对圆弧底端的压力多大?
(2)若B与A水平段间的动摩擦因数,保证A与平台相碰前A、B能够共速,且B刚好滑到A的右端,则s应满足什么条件?A水平段的长度d是多少?
(3)在满足(2)问的条件下,A与平台相碰后立即粘连不再分开,随即B滑上平台,设B与MN之间的动摩擦因数,试讨论因的取值不同,B在MN间通过的路程x。
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