内容正文:
合肥皖智高级中学2026届高三下学期阶段性检测八
物 理 试 题
一、单选题: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,只有一个选项正确。
1.天然钍232经过中子轰击,可得铀233,是一种前景十分可观的能源材料。天然钍232的衰变方程为,下列判断正确的是( )
A.n=2,m=3 B.n=3,m=2
C.n=2,m=1 D.n=3,m=1
2.如图所示,一底面抹有石灰粉的沙袋以某初速度从O点垂直于传送带运动方向冲上向右做匀加速直线运动的水平传送带,并最终相对静止,则在与传送带相对静止前,沙袋所受的摩擦力( )
A.大小不变,方向不变 B.大小不变,方向改变
C.大小改变,方向不变 D.大小改变,方向改变
3.如图所示,某同学从A点水平抛出一弹性小球(可视为质点),小球在B点与竖直墙面发生碰撞后反弹,碰撞时间忽略不计,若弹性小球和墙面碰撞后,水平方向速度大小减小一半,竖直方向速度保持不变,经过一段时间,小球落在水平地面上。已知A点离B点高度为H、与墙距离为s,B点离地高为3H。不计空气阻力,则小球落地时距墙面的距离为( )
A.2s B.s C. D.
4.二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过15°定为一个节气。如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图,其中冬至时地球在近日点附近。则( )
A.芒种到夏至的时间比大雪到冬至的长
B.立夏时地球的公转速度比谷雨时大
C.夏至时地球受太阳的引力比冬至大
D.由地球的公转周期可求出地球的质量
5.“寒夜灯柱”是在极冷天气下,由于大气中的冰晶(视为竖直的圆柱体)对光的折射、反射造成的一种冰晕现象。其部分光路如图所示,一束复色光从右侧界面折射进入冰晶,分成两束单色光x、y,再经左侧界面反射,又从右侧界面折射出来进入人眼。下列说法正确的是( )
A.在冰晶中,单色光x的速度比单色光y大
B.在冰晶中,单色光x的波长比单色光y长
C.从冰晶右侧出射后,单色光x、y将平行进入人眼
D.从冰晶右侧出射后,单色光x、y将会相交于人眼处
6.如图所示,水平放置的两平行金属板间有一匀强电场,板长为,板间距离为,在距离板右端处有一竖直放置的屏M。一带电荷量为、质量为的微粒沿两板中心线以速度水平向右射入板间,最后打在M屏与中心线的交点,微粒未与金属板碰撞,重力加速度为,则下列结论正确的是( )
A.微粒打在点时速度方向垂直于屏 B.整个过程中合力对微粒做功为零
C.板间电场强度大小为 D.两金属板间电势差为
7.如图所示,一个比荷为k的带正电粒子(重力忽略不计),由静止经加速电压U加速后,从小孔O垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中(磁场区域足够大),粒子打在挡板上P点,OP=x。挡板与左边界的夹角为30°,与入射速度方向夹角为60°,则下列表达式中,能正确反映x与U之间关系的是( )
A. B. C. D.
8.如图所示,在MN、PQ间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场区域宽度为2L。“L”型铝线框,在水平面上以速度向左匀速穿过磁场区域,运动过程中af与MN始终平行,铝线框边长,。则在线框穿过磁场区域的过程中,产生的感应电动势有效值为( )
A. B. C. D.
二、多选题: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,有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9.一列简谐横波沿轴传播,时的波形图如图甲所示,、是介质中的两个质点,图乙是质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A.该列波沿轴正方向传播 B.该列波的波速是
C.时,质点的加速度沿轴正方向 D.、两点平衡位置间的距离为
10.如图所示的电路中,交流电源的电动势为、内阻可忽略不计,定值电阻,小灯泡、的规格均为“6V 6W”,理想变压器、原副线圈的匝数比分别为和。分别接通电路I和电路II,两电路都稳定工作时,则( )
A.比更亮 B.与一样亮
C. R2的电功率比R1的小 D. R2的电功率与R1相等
三、非选择题:本题共5小题,共58分。考生根据要求做作答
11.(6分) 用如图甲所示的装置探究物块M和N组成的系统运动时机械能是否守恒,M连着穿过打点计时器的纸带,M和N用绕过定滑轮的轻绳连接,使N由静止开始下落。已知M的质量为,N的质量为,,当地重力加速度为g,打点计时器的打点频率为f。
(1)本实验中以下四种测量瞬时速度的方案中,合理的是__________;
A.测量下落时间t,通过算出瞬时速度v
B.根据纸带上与某点相邻的两点间的平均速度,得到该点的瞬时速度v
C.测量下落高度h,通过算出瞬时速度v
D.测量下落高度h,通过算出瞬时速度v
(2)按照正确的操作得到如图乙所示的一条纸带,在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、。从打O点到打B点的过程中,系统重力势能的减少量为__________,系统动能的增加量为__________。(用题目中给的字母表示)
12.(10分) 小明计划利用压敏电阻设计一个测力计,实验室可供选择的器材如下:
A.两节规格相同的干电池(电动势、内阻均未知);
B.电流表(量程为,内阻为);
C.电流表(量程为,内阻为),
D.电压表V(量程为,内阻为):
E.滑动变阻器(最大阻值,额定电流);
F.滑动变阻器(最大阻值,额定电流);
J.电阻箱;
H.压敏电阻,其阻值随所加压力大小变化的图像如图甲所示:
I.开关S及导线若干。
(1)测量一节干电池的电动势和内阻,为使测量结果尽可能准确,本实验采用如图乙所示的电路,滑动变阻器应选___________(选填“”或“”)。
(2)根据实验中电压表和电流表的示数得到如图丙所示的图像,则该干电池的电动势___________,内阻___________。
(3)将压敏电阻Rx设计成量程为0~100N的测力计,需将压敏电阻Rx与上述两节干电池、电流表A2、电阻箱R串联成如图丁所示的电路。闭合开关S,调节电阻箱的阻值,使压敏电阻Rx所受压力大小为100N时电流表A2指针满偏,此时电路中除压敏电阻Rx外,其他元件的总阻值R0=___________。保持电阻箱接入电路的阻值不变,使用该测力计时,通过电流表A2的电流随压力大小变化的关系式为___________A。
13.(10分) 在科学发展的历史上,人们曾发明了一种叫“潜水钟”的装置,其被认为是世界最早的水下呼吸装置。潜水钟因其底部开口,形似钟,故得此名。当潜水钟下潜到水中时,钟内始终保持一定量的空气,可供潜水员呼吸,使潜水员能在水下逗留较长时间。潜水钟可简化为质量为M、内部体积为、开口向下的薄壁圆筒(筒壁的体积忽略不计)。如图所示,某次潜水员将开口向下的潜水钟由水面上方拉至海水中,下潜到深度H时(H未知)潜水员撤去作用力,潜水钟恰好能处于悬浮状态,整个过程中钟内气体没有逸出。已知海水的密度为ρ,重力加速度大小为g,大气压强为,潜水钟下潜深度远大于潜水钟的高度h,忽略海水温度和密度随深度的变化。
(1)求潜水钟悬浮时距水面的深度H;
(2)潜水员缓慢消耗掉一部分气体后,再将潜水钟拉到距水面深度处,潜水钟恰好再次悬浮。计算潜水员消耗的气体在压强为状态下的体积V。
14.(14分) 如图所示,水平地面上固定一倾角为37°足够长的斜面,斜面顶端固定一光滑圆弧轨道,轨道所对应的圆心角为53°,轨道下端与斜面相切。长木板A放置在斜面上,其上端与斜面上端对齐,物块B放在A上的某点。初始时A、B均静止,物块C从圆弧最高点由静止释放,沿圆弧轨道滑到斜面顶端时与A发生弹性正碰,碰撞时间极短。已知B、C均可视为质点,B始终未从A上滑下,圆弧轨道的半径为2.25m,,,A与B之间及A、C与斜面间的动摩擦因数均为,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)C在圆弧轨道最低点与A碰前瞬间,C对轨道的压力大小;
(2)B与A之间因摩擦产生的热量;
(3)最终A右端与C之间的距离。
15.(18分) 在国内顶尖肿瘤治疗领域,质子治疗因其精准杀伤肿瘤细胞、对正常组织损伤小的优势,成为恶性肿瘤治疗的重要手段。其核心原理是利用带电粒子在电场和磁场中受力的特点,控制质子的运动轨迹和能量,实现对肿瘤的精准照射。如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一、四象限存在匀强磁场,方向如图所示,第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场。一带电量为,质量为m的粒子(不计重力)从x轴上的A点沿y轴正方向以初速度进入第二象限,经电场偏转后从y轴上的M点进入第一象限,然后从x轴上的N点进入第四象限。求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B;
(3)把原磁场撤去,在第一象限某区域只需要加一磁感应强度为原磁场2倍的矩形磁场,即可使带电粒子与x轴正方向成角斜向下穿过x轴。求该矩形磁场区域的最小面积S。
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合肥皖智高级中学2026届高三下学期阶段性检测八
物理参考答案
一、二、选择题(42分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
B
D
A
C
D
B
A
AD
AD
1.B
解析:根据核反应过程质量数、电荷数守恒可得,
解得,,故选B。
2.B
解析:在沙袋相对传送带滑动时,沙袋受到的滑动摩擦力大小为,可知沙袋所受的摩擦力大小不变;
若传送带以做匀速直线运动,沙袋以某初速度从O点垂直于传送带运动方向冲上传送带,沙袋刚滑上传送带的相对运动方向以及所受摩擦力方向如图所示
滑动摩擦力的方向始终与沙袋相对传送带的运动方向相反,由于滑动摩擦力的加速度始终与相对速度共线反向,所以沙袋相对于传送带做匀减速直线运动,相对运动方向不变,摩擦力方向不变;但实际上传送带向右做匀加速直线运动,使得沙袋沿传送带运行方向的相对速度与传送带匀速时的相对速度不一样,所以不同时刻,沙袋与传送带的相对速度方向发生变化,则摩擦力方向发生变化。故选B。
3.D
解析:因竖直方向为自由落体运动,小球与墙撞之后竖直分速度不变,而AB与B与地面的竖直高度之比恰好为1:3,故小球从A点运动至B点的时间跟反弹后从B点运动至地面的时间相同;又因为小球与墙撞之后,水平分速度减半,故小球落地时距墙面的距离为,故ABC均错误,D正确。故选D。
4.A
解析:A.芒种到夏至和大雪到冬至均转过15°,由图可知,芒种到夏至地球与太阳连线扫过的面积大于大雪到冬至地球与太阳连线扫过的面积,根据开普勒第二定律可知,芒种到夏至的时间比大雪到冬至的长,故A正确;
B.根据开普勒第二定律可知,从近日点到远日点过程,地球的公转速度逐渐减小,则立夏时地球的公转速度比谷雨时小,故B错误;
C.根据,由于夏至时地球离太阳的距离更大,所以夏至时地球受太阳的引力比冬至小,故C错误;
D.设地球的公转轨道的半长轴为,公转周期为,根据开普勒第三定律可知,地球公转周期等于轨道半径的圆轨道周期,则有
可得太阳质量为
可知由地球的公转周期不可求出地球的质量,故D错误。故选A。
5.C
解析:AB.从图中可以看出x光的折射角较小,入射角相同,故x光的折射率较大,由,可知x光在冰晶中的传播速度较小,折射率大、频率大,波长短,故AB错误;
CD.光路图如图所示,根据光路可逆,可知x、y两束光将平行出射进入人眼,故C正确,D错误。
故选C。
6.D
解析:A.微粒在水平方向做匀速直线运动,在板间运动时间,离开板后运动时间,即
在竖直方向,微粒先做初速度为零的匀加速直线运动(设加速度为,方向向上),后做匀减速直线运动(加速度为,方向向下)。 设板间竖直位移为,出板时竖直分速度为,板外竖直位移为, 由运动学公式,
离开板后
因为微粒打在点,总竖直位移为 0,即
代入得
因,解得
微粒打在点时的竖直分速度,即速度方向不垂直于屏,故A错误;
B.整个过程中,微粒起点和终点在同一水平线上,重力做功为零。但在板间微粒向上偏转,电场力竖直向上,电场力做正功;
根据动能定理,合外力做功等于动能变化量,由于电场力做正功,合力做功不为零,故B错误;
C.在板间,根据牛顿第二定律有
代入,解得,即,故C错误;
D.两金属板间电势差,故D正确。故选D。
7.B
解析:带电粒子从电场中出射时,由动能定理得
即
此后带电粒子在磁场中向下偏转,做圆周运动,其圆心在磁场边界上,且在点下方。设其为,轨道半径为,连接,,由几何关系知为底角为的等边三角形,且
解得
由洛伦兹力提供向心力得
即
代入和的关系得,故选B。
8.A
解析:进入磁场至进入磁场阶段,切割磁场,感应电动势为
进入磁场至进入磁场阶段, 与切割磁场,感应电动势
进入磁场至出磁场阶段,与切割磁场,感应电动势
出磁场至出磁场阶段,切割磁场,感应电动势
每个阶段位移均为,故每个阶段时间
总时间
根据感应电动势有效值的定义
解得,故选A。
9.AD
解析:A.图乙可知时,Q向下振动,结合图甲,根据同侧法可知,波沿x轴正方向传播,故A正确;
B.根据图甲有
解得波长
图乙可知周期T为2s,则波速,故B错误;
C.图乙可知时,质点Q位于平衡位置,此时质点的加速度为0,故C错误;
D。质点P坐标为
根据图乙可知时,其坐标
因此Q点坐标为
因此P、Q两点平衡位置间的距离为,故D正确。故选AD。
10.AD
解析:若开关接cd端,则若电源电压为U0,理想变压器、的匝数比为
用户电阻为,输电线电阻为,由变压器工作原理和欧姆定律。升压变压器次级电压
降压变压器初级电压
降压变压器次级电压
降压变压器次级电流为
根据匝数比有
其中
可得输电功率为
输电线上损耗的电功率为
用户得到的电功率为
若开关接ab端,则负载得到的功率
输电线上损耗的电功率为
将和
及k=2带入可知可得
即L2比L1更亮;又有,故选AD。
三、非选择题(58分)
11.(6分) (1)B (2)
解析:(1)A.公式默认加速度为,已经默认机械能守恒,方案不合理,故A错误;
B.利用纸带相邻两点的平均速度求该点瞬时速度,是打点计时器实验中求瞬时速度的正确方法,故B正确;
C.公式同样默认机械能守恒,方案不合理,故C错误;
D.直接用待验证的机械能守恒公式计算速度,循环论证,方案不合理,故D错误。
故选B。
(2)[1]从打O点到打B点的过程中,系统总重力势能减少量为
[2]根据匀变速直线运动规律,B点瞬时速度等于AC段的平均速度,打点周期,A到C的时间间隔为
因此
系统初动能为0,因此动能增加量
12.(10分) (1)E (2) 1.5 0.8 (3) 950
解析:(1)测量干电池电动势和内阻时,干电池内阻较小,选用小阻值滑动变阻器调节更方便,可获得明显的电流电压变化。
故选E。
(2)[1]根据闭合电路欧姆定律,得
图像的纵截距等于电动势,因此
[2]图像斜率的绝对值等于,斜率
已知,因此
(3)[1]由图甲可得压敏电阻阻值与压力的关系为
当时,
两节干电池总电动势
电流表满偏电流,根据闭合电路欧姆定律,得
代入得
[2]保持电阻箱阻值不变,总电阻为
因此电流
13.(10分) (1) (2)
解析:(1)设悬浮时潜水钟内气体的体积为,由于潜水钟处于静止状态
有
依题意,下潜深度远大于潜水钟的高度h,则下潜H时内部气体的压强为
忽略海水温度变化,气体发生等温变化,由玻意耳定律
有
解得
(2)由于在处依然能够保持悬浮状态,设此时剩余气体的体积为,剩余气体的压强为,根据平衡条件
有,
设潜水员消耗的气体的体积为,气体发生等温变化,由玻意耳定律
有,
解得
14.(14分) (1)48N (2) (3)
解析:(1)物块C沿圆弧轨道下滑过程中,由动能定理有
到达圆弧轨道最低点
联立解得
由牛顿第三定律,物块C在圆弧轨道最低点时对轨道的压力为48N
(2)C与A发生弹性碰撞,以沿斜面向下为正方向
由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
联立解得,
此后A向下做匀减速运动,加速度大小为,B向下做匀加速运动,加速度大小为
对A有
对B有
联立解得,
设经t时间A、B两者共速,由运动学关系得
解得,
由运动学关系得A、B两者间的相对位移为
A、B间摩擦产生的热量为
解得
(3)设C沿斜面下降的位移为,A沿斜面下降的位移为,对C应用动能定理,则
对A、B组成的系统整个过程应用能量守恒,则
解得,
因此最终A右端与C间的距离为
15.(18分) (1) (2) (3)
解析:(1)粒子在电场中做类平抛运动,在竖直方向,有
在水平方向,有
根据牛顿第二定律,有
联立解得
(2)粒子运动轨迹如图所示
设带电粒子运动到M点时,水平分速度为,则有
设速度方向与x轴正方向的夹角为,则
合速度为
在磁场中,由几何关系
解得
根据牛顿第二定律,有
解得
(3)当磁感应强度为2B时,根据牛顿第二定律,有
解得
如图所示
使带电粒子与x轴正方向成角斜向下经过x轴,即粒子速度偏转,圆弧的圆心角为,由几何关系,矩形的长边
矩形的短边
矩形磁场区域的最小面积
1
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