内容正文:
广东广州市2026届高三下学期二模物理4月精编模拟练习卷
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.如图,理想变压器原、副线圈匝数之比为。原线圈接入一电压的交流电源,副线圈接一个的负载电阻。则下述结论正确的是( )
A.电压表的读数为 B.电阻中交流电的周期为
C.电流表的读数为 D.变压器输入、输出功率之比为
2.一定质量的理想气体的状态变化过程已表示在如图所示的图上,气体先由a状态沿双曲线变化到b状态,再沿与横轴平行的直线变化至c状态,a、c两点位于平行于纵轴的直线上。以下说法中正确的是( )
A.由a状态至b状态为温度升高 B.由b状态至c状态放出热量
C.由c状态至a状态气体对外界做功,同时吸收热量
D.c状态下气体分子单位时间与器壁单位面积碰撞次数小于b状态
3.将一乒乓球从水平桌面上方水平抛出,从抛出至第二次接触桌面,其运动轨迹如图中虚线所示,忽略空气阻力和球与桌面碰撞的时间,此过程中乒乓球的竖直分速度随时间t变化的规律可能正确的是( )
A. B.C. D.
4.用甲、乙两束不同的单色光,分别照射同一光电管得到两条光电流I与电压U之间的关系曲线,如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲光照射时产生的光电子的最大初动能更大 B.在水中,甲光的频率比乙光的频率大
C.在水中,甲光的传播速度比乙光的传播速度大 D.照射同一狭缝装置,乙光的衍射现象更明显
5.如图所示,竖直平面内的圆弧是无人机以恒定速率v在空中表演的运动轨迹,其中起始点A为圆心等高处。无人机运动过程中受到重力G、大小恒定的阻力f以及驱动力F共同作用,不考虑浮力影响。无人机从位置A运动到B的过程中,下列说法正确的是( )
A.无人机机械能守恒 B.合外力的冲量为零
C.合外力的功率先减小后增大 D.驱动力F的功率一直在减小
6.如图1,在光滑绝缘水平桌面内建立直角坐标系,空间内存在与桌面垂直的匀强磁场。一质量为、带电量为的小球在桌面内做圆周运动。平行光沿轴正方向照射,垂直光照方向放置的接收器记录小球不同时刻的投影位置。投影坐标随时间的变化曲线如图2所示。下列说法正确的是( )
A.投影做的是简谐运动,其振幅为
B.时间内,投影的速度逐渐增大
C.磁感应强度大小为 D.投影的速度最大值为
7.一物块静止在粗糙水平地面上,0~4s内所受水平拉力随时间的变化关系图像如图甲所示,0~2s内速度—时间图像如图乙所示,取重力加速度g=10m/s²,关于物块的运动。下列说法正确的是( )
A.前2s内拉力做的功为12J
B.前4s内拉力的冲量为
C.前4s内物块一直在运动 D.物块在4s末减速为零
8.电流传感器可以像电流表一样测量电流,它的反应非常快,可以捕捉到瞬间的电流变化。此外,由于它与计算机相连,还能显示出电流i随时间t变化的图像。如图1所示,电源的电动势为8.0V,单刀双掷开关先接通电键“1”,待电流传感器的示数为0后,再接通“2”,电容器放电的i-t图像如图2所示,图线与坐标轴所围约40小格,则( )
A.电容器的放电量约为 B.电容器的电容约为
C.其他条件不变,只将电阻换成另一个阻值较小的电阻,充电时间将变短
D.其他条件不变,只将电容器换成另一个电容较大的电容器,则得到的i-t图线与坐标轴所围成的面积不变
9.如图甲所示,在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场,电场强度的方向水平向右(图甲中由B指向C),电场强度的大小随时间变化情况如图乙所示;磁感应强度方向垂直于纸面,磁感应强度的大小随时间变化情况如图丙所示。在时,从A点沿AB方向(垂直于BC)以初速度射出第一个粒子,并在此之后,每隔1s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度射出,射出的粒子均能击中C点。若,且粒子由A点到C点的运动时间均小于1s。不计空气阻力、粒子重力及电磁、磁场变化带来的影响,且电磁、磁场的变化无延迟,对于各粒子由A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是( )
A.磁场方向垂直纸面向里 B.电场强度大小和磁感应强度大小之比为
C.第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为
D.第一个粒子和第二个粒子通过C点的动能之比为
10.图甲中竖直放置的轻质弹簧一端固定在风洞实验室中的水平面上,以此水平面为重力势能的零势能面,质量为0.1kg的小球在弹簧正上方某处由静止下落,同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原点O,竖直向下为x轴正方向,在小球下落的过程中,小球重力势能随其位移变化关系如图乙中的图线①,弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②,弹簧始终在弹性限度内,劲度系数为108N/m,重力加速度g取。则下列说法正确的是( )
A.弹簧原长为0.5m
B.小球刚接触弹簧时的动能为0.45J
C.小球下落过程中所受风力为0.2N
D.小球的最大加速度大小为
二、非选择题(11题8分,12题8分,13题11分,14题13分,15题14分,共54分)
11.某探究小组利用如图甲所示的实验装置验证系统的机械能守恒定律,已知当地的重力加速度为g。
(1)该小组准备了1个质量为m的槽码,用天平测出滑块(含遮光条)的质量为M,用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d示数如图乙所示,则d=______mm。
(2)固定在气垫导轨右侧的水平仪中的气泡如图丙所示,为了将其调成水平,接下来的操作合理的是______。(多选)
A.适当调高调节旋钮P B.适当调高调节旋钮Q
C.适当调低调节旋钮P D.适当增大光电门1、2间距
(3)气垫导轨调节水平后,用细线连接滑块和槽码,细线跨过定滑轮,调节定滑轮的高度,使牵引滑块的细线与气垫导轨平行。在光电门1右侧适当位置由静止释放滑块,滑块经过光电门2时槽码未着地,数字毫秒计记录下滑块先后通过光电门1、2时的遮光时间为Δt1和Δt2。测出光电门1、2间距为L。改变光电门1的位置,多次重复上述步骤,作出图像如图丁所示,若______(,计算结果保留三位有效数字),则系统机械能守恒。
(4)若细线与导轨不平行,则动能增加量的测量值______真实值(填“大于”“等于”或“小于”)。
(5)若测得滑块经过光电门1、2的时间间隔为t,则利用图甲实验装置还可验证该系统在上述运动过程牛顿第二定律是否成立,你认为是否正确,并说明理由______。
12.基于“压阻效应”,即电阻值随压力变化的现象,某实验小组对一款压敏电阻的特性展开了探究,并将其应用于一款自动分拣装置中,重力加速度大小取,请回答下列问题。
(1)探究压敏电阻的特性:
实验器材:压敏电阻(无压力时,阻值为)、滑动变阻器(最大阻值为)、滑动变阻器(最大阻值为)、灵敏电流计(量程0~300μA,内阻约)、电压表(量程,内阻约)、电源(电动势,内阻不计)、开关、导线若干。
①图甲为实验小组设计的电路图,已知压敏电阻在以内压力下,其阻值在几千欧到十几千欧之间,为了操作简便,滑动变阻器应选用______(选填“”或“”);
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于______(选填“”或“”)端,闭合开关,调节滑动变阻器,测出在不同压力下压敏电阻的阻值,作特性曲线如图乙所示。
由图像可知,随着压力的增大,阻值______(选填“增大”或“减小”),且灵敏度(随的变化率)______(选填“升高”或“下降”)。
(2)自动分拣装置设计:
①图丙为实验小组设计的自动分拣装置图,其中为滑动变阻器,电源电动势为(内阻不计),托盘(含支撑杆)重力不计,分拣标准质量为。物块运输到托盘上后,大于或小于的物块将沿不同通道运输,当控制电路(电阻无穷大)两端电压小于时,水平,物块进入水平通道,当控制电路两端电压大于或等于时,端下移,物块进入通道;
②根据以上原理可知,接入电路的阻值为____(结果保留位有效数字),质量为的物块经该装置后将进入通道____(选填“”或“”)。
13.如图甲所示,某市在大运河拐弯公园的人工湖底某位置水平安装了一半径为R的平面圆形灯,恰如水底的一轮明月。已知水底“明月”发出的橙色光在湖面上形成一个半径为d的橙色圆,如图乙所示。水对橙色光的折射率为,光在真空中的传播速度为c。求:
(1)水底“明月”的深度h;
(2)该灯发出的光从发出到射出水面的最长时间t。
14.图甲是一种智能减震装置的示意图,轻弹簧下端固定,上端与质量为m的减震环a连接,并套在固定的竖直杆上,a与杆之间的智能涂层材料可对a施加大小可调节的阻力,当a的速度为零时涂层对其不施加作用力。在某次性能测试中,质量为0.5m的光滑环b从杆顶端被静止释放,之后与a发生正碰;碰撞后,b的速度大小变为碰前的λ倍、方向向上,a向下运动2d时速度减为零,此过程中a受到涂层的阻力大小f与下移距离s之间的关系如图乙。已知a静止在弹簧上时,与杆顶端距离为4.5d,弹簧压缩量为2d,重力加速度为g。求:
(1)与a碰前瞬间,b的速度大小;
(2)λ的值;
(3)ab碰撞后,在a第一次向下运动过程中,再过多长时间b的动能为。
15.如图所示,固定在水平面上的半径为d=1m的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场,在外力作用下长为d=1m的金属棒CD可绕着圆环圆心匀速转动。从圆环边缘和圆心所在竖直轴用细导线连接足够长的两固定平行金属导轨MN、PQ,导轨与水平面的夹角为α=37°,空间内存在垂直导轨平面向上的磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场。质量m=1kg的金属棒ab垂直于导轨处于静止状态,导轨的宽度和金属棒ab的长度均为L=2m,金属棒ab与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.8,金属棒CD的电阻r=1Ω,金属棒ab的电阻为R=4Ω,其余电阻不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度。
(1)闭合开关S,若金属棒CD以的角速度顺时针(俯视)匀速转动,求流过金属棒CD的电流方向和金属棒CD两端的电压;
(2)要使金属棒ab与导轨保持相对静止,求金属棒CD转动的角速度应满足的条件;
(3)若金属棒CD以的角速度逆时针(俯视)匀速转动,求金属棒ab恰好匀速时的速度大小。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.C【详解】A.原线圈电压有效值为
根据理想变压器电压与匝数成正比,有,可得副线圈中电压表的读数为,故A错误;
B.根据周期与角速度关系可知,变压器不改变交流电的频率,所以电阻R中交流电的周期为0.02s,故B错误;
C.副线圈的电流,根据理想变压器电流与匝数成反比,有
解得原线圈中电流表的读数,故C正确;
D.因为变压器均为理想变压器,所以变压器的输入、输出功率之比为1:1,故D错误。故选C。
2.B【详解】A.因为a→b变化图线为双曲线的一支,为等温线,所以是等温变化,故A错误;
B.根据理想气体状态方程
从b到c为等压变化,体积减小,所以温度降低,又因为外界对气体做功,根据热力学第一定律
可知,此过程放出热量,故B正确;
C.c→a过程体积不变,没有做功,根据理想气体状态方程可知,压强增大温度升高,结合热力学第一定律可知,从外界吸收热量,故C错误;
D.据气体压强的微观解释,气体压强由分子平均撞击力大小与单位时间内与器壁单位面积碰撞次数决定,c状态温度低于b状态,热运动减弱,分子平均撞击力减小,而压强又相同,所以c状态下气体分子单位时间与器壁单位面积碰撞次数大于b状态,故D错误。故选B。
3.C【详解】忽略空气阻力,则最开始的一段为自由落体运动,则图像为过原点的倾斜直线;而反弹的高度比之前要低一些,说明球与桌面碰撞有能量损失,则反弹的竖直分速度比落地的竖直分速度小一些。故选C。
4.C【详解】A.由图可知,乙光的遏止电压绝对值较大,即,根据可知,乙光照射时产生的光电子的最大初动能更大,故A错误;
B.根据光电效应方程
乙光的最大初动能大,则乙光的频率大,光的频率由光源决定,与介质无关,故B错误;
C.因为乙光的频率大,所以水对乙光的折射率大,即,根据可知,在水中甲光的传播速度比乙光的传播速度大,故C正确;
D.根据可知,甲光的波长长,波长越长衍射现象越明显,所以甲光的衍射现象更明显,故D错误。故选C。
5.D【详解】A.匀速运动四分之一圆周,动能不变,重力势能增加,故机械能一直增加,即机械能不守恒,故A错误;
B.合力方向始终在不断变化,不可以用冲量公式求解合力冲量,根据动量定理,以及动量矢量性可知,,故B错误;
C.无人机在竖直方向做匀速圆周运动,故合力提供向心力,即合力与速度垂直,合力不做功,合力的功率始终等于零,故C错误;
D.将力始终沿轨迹半径方向和切向方向正交分解,径向方向
切向方向
其中为半径与水平方向的夹角,即不断增大,可以得到不断减小,不断减小,故
驱动力F的功率
因此和功率都在不断减小,故D正确。故选D。
6.D【详解】A.振幅A是投影偏离平衡位置的最大距离。由图 2,最大
最小,平衡位置,则振幅,A错误;
B.时间内,投影图像斜率绝对值减小(斜率表示速度 ),故投影速度逐渐减小,B错误;
C.小球做圆周运动的周期T等于投影简谐运动的周期。由图 2可知,得
由洛伦兹力提供向心力,且圆周运动周期得,C错误;
D.简谐运动最大速度,D正确。故选D。
7.B【详解】A.由图乙可知,第内、第内物块的位移分别为,
则前2s内拉力做的功为
故A错误;
B.图甲中图像与时间轴所包围的面积表示拉力的冲量,故前4s内拉力的冲量为故B正确;
CD.由题意可知,物块所受的滑动摩擦力大小为
假设前4s内物块一直在运动,设物块在4s末的速度为,由动量定理得得
说明在4s前速度已经减为零,速度减为零后保持静止,故CD错误。故选B。
8.ABC
【详解】A.电容器在全部放电过程中释放的电荷量在数值上等于i-t图像中图线与坐标轴所包围的面积,即电容器的放电量约为
故A正确;
B.充电完毕后,电容器极板间电压等于电源电动势8.0V,可得故B正确;
C.其他条件不变,只将电阻换成另一个阻值较小的电阻,由闭合电路欧姆定律知,将开关掷向1时电容器开始充电的电流增大,则曲线与纵轴交点的位置将向上移动,而充电时曲线与横轴所围成的面积将不变,所以充电时间将变短,故C正确;
D.其他条件不变,只将电容器换成另一个电容较大的电容器,根据
可知充电时,电容器极板上电荷量将增大,则得到的i-t图线与坐标轴所围成的面积变大,故D错误。
故选ABC。
9.BD
【详解】A.根据乙图可知,当仅存在水平向右的电场时,粒子往右偏转,可知该粒子带正电。在t=1s时,空间区域存在匀强磁场,粒子做匀速圆周运动,要使粒子击中C点,粒子运动轨迹如图所示:
根据左手定则可得,磁场方向要垂直纸面向外,故A错误;
B.对于粒子做匀速圆周运动分析,由牛顿第二定律得
由几何关系可知粒子的轨道半径为则
带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,如图所示
竖直方向
水平方向解得则故B正确;
C.第一个粒子做类平抛运动,其运动时间为
第二个粒子做圆周运动,其运动时间为
第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为故C错误;
D.第一个粒子,由动能定理得解得
第二个粒子的动能为
第一个粒子和第二个粒子通过C的动能之比为5:1,故D正确;故选BD。
10.BD【详解】A.取地面为零势能参考面,根据图像可知小球初状态的重力势能为
图乙中的图线②表示弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系,由此可知小球下落开始接触弹簧;则弹簧的原长为故A错误;
C.由图乙可知小球速度减为0时小球下落
根据功能关系有解得故C错误;
B.小球刚接触弹簧时,小球下落了,则根据动能定理有解得
故B正确;
D.弹簧压缩量最大时,弹性势能最大,
则劲度系数加速度故D正确。故选BD。
11.(1)5.2(2)BC(3)(4)大于(5)见解析
【详解】(1)根据游标卡尺的读数规律可知,该读数为
(2)AC.根据图丙可知,水平仪中的气泡偏向左侧,表明气垫导轨左侧偏高,为了将其调成水平,应适当调低左侧调节旋钮P,故A错误,C正确;
B.结合上述,由于气垫导轨左侧偏高,为了将其调成水平,应适当调高右侧调节旋钮Q,故B正确;
D.气垫导轨是否水平与调节光电门1、2间距无关,故D错误。
故选BC。
(3)滑块先后通过光电门1、2时的遮光时间为Δt1和Δt2,则有,
根据机械能守恒定律有解得
结合图丁有解得
(4)若细线与导轨不平行,即细线与导轨之间存在有夹角,光电门测量的是滑块M的速度,根据绳的牵连速度规律可知,槽码m的速度等于滑块M的速度沿绳方向的分速度,即槽码的速度小于滑块的速度,由于实验过程中,认为槽码的速度等于滑块的速度,导致槽码的测量速度偏大,则动能增加量的测量值大于真实值。
(5)若测得滑块经过光电门1、2的时间间隔为t,根据速度公式有
对槽码与滑块构成的系统,根据牛顿第二定律有
结合上述有
可知,当图像为一条倾斜的直线时,可验证该系统在上述运动过程牛顿第二定律成立,即利用图甲实验装置还可验证该系统在上述运动过程牛顿第二定律是否成立,该观点是正确的。
12.(1) a 减小 下降(2) 1.5 2
【详解】(1)[1]图甲中滑动变阻器的连接方式为分压式,为了操作简便,滑动变阻器应选用阻值较小的,即选;
[2]为了保护负载,闭合开关前,应使两端的电压为零,故应将滑动变阻器的滑片置于a端;
[3][4]由图乙可知,随着压力F的增大,阻值减小,随着F的增大,图像越来越平缓,说明随F的变化率减小,即灵敏度下降。
(2)[1]由题意知,托盘上物块的质量为时,控制电路两端的电压为,则两端的电压为2V,此时
结合图乙可知,此时,与串联,电阻之比等于电压之比,即
则
[2]因,则,,此时两端的电压小于2V,控制电路两端的电压大于1V,则质量为的物块经该装置后将进入通道2。
13.(1)(2)
【详解】(1)圆形灯边缘的橙色光在水面恰好发生全反射,则有则
根据几何关系有解得
(2)圆形灯边缘发出的橙色光从发出到射出水面的最长距离为s,根据几何关系有
橙色光在水中的传播速度
则橙色光从发出到射出水面的最长时间解得
14.(1);(2);(3)或
【详解】(1)小环b下落的过程为自由落体,则
解得与a碰前瞬间,b的速度大小为
(2)ab发生碰撞,设向下为正方向,根据动量守恒定律可知
a向下运动2d时速度减为零的过程中,由动能定理可知
由题可知a静止在弹簧上时,弹簧压缩量为2d,根据胡克定律可知
联立解得,
(3)当b的动能为时,b的速度为
根据动量定理可知
解得或
15.(1)4V,电流由流向,电流由流向;(2)顺时针转动时,逆时针转动时;(3)
【详解】(1)假设金属棒静止,对金属棒,由法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律,有
解得
对金属棒,因为
故假设成立
金属棒两端的电压为
解得
由右手定则,可知电流由流向
(2)若金属棒以顺时针转动,且金属棒刚好没滑动时,有
解得
且
解得
若金属棒以逆时针转动,且金属棒刚好没滑动时,有
解得
且
解得
故要使金属棒保持静止,角速度应满足:顺时针转动时
逆时针转动时
(3)设金属棒恰好匀速时的速度为,则有
解得
由闭合电路欧姆定律得
回路的电动势
解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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