内容正文:
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11
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2026届高三考前模拟
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贴条形码区
)物理· (
姓
名:
__________________________
准考证号:
)答题卡
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一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21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
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3
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4
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
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二
、实验题:本大题共
2
小题,共
16
分。
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1
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8
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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高三模拟考试
物理试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 宇宙射线进入地球大气层时,同大气作用产生中子,中子撞击大气中的氮引发核反应产生碳14,核反应方程为。碳14具有放射性,能够自发地衰变而变成氮,核反应方程为。下列说法正确的是( )
A. X是正电子
B. Y是质子
C. 碳14发生的是α衰变
D. 根据古木中碳14放射性强度减小情况可以推算植物大致死亡时间
1.【答案】D
【解析】AB.核反应方程遵循质量数守恒、电荷数守恒;故X的质量数是1,核电荷数也是1,Y的质量数是0,核电荷数是-1,可知X是质子,Y是电子,故AB错误;
C.碳14衰变方程为,属于β衰变,故C错误;
D.植物存活时吸收大气中的碳14,死亡后碳14放射性强度随时间逐渐减弱,通过测量古木中碳14剩余放射性强度可推算死亡时间,故D正确。故选D。
2. 如下列各图所示,α粒子以初速度v射入电场或磁场中,其中α粒子的德布罗意波长即将变小的是( )
2.答案:B
【解析】由德布罗意波长公式λ=和动量公式p=mv可知,α粒子的速度变大时德布罗意波长变小。A、B项中α粒子在电场中所受电场力向右,A项中α粒子速度减小,B项中α粒子速度增大,故A错误,B正确;α粒子在磁场中运动时速率不变,故C、D错误。
3.一辆汽车从静止出发做加速直线运动,加速度的方向一直不变。在第一段时间内加速度大小不变,在接下来的相同时间内,加速度大小变为原来的一半。则汽车在这两段时间内运动的路程之比为( )
A.1∶2 B.1∶3 C.2∶5 D.2∶3
答案:C
【解析】设相同的时间为t,第一段时间内的加速度大小为2a,第二段相同时间内的加速度大小为a,则汽车在第一段时间内运动的路程为x1=×2at2=at2,第一段时间的末速度大小即第二段时间的初速度大小,为v=2at,则汽车在第二段时间内运动的路程为x2=vt+at2=at2,则两段时间内的路程之比为=,故选C。
4.飞船发射入轨是一个复杂的过程。如图所示,发射飞船时先将飞船发射至近地轨道,在近地轨道的A点调整速度进入转移轨道,在转移轨道上的远地点B调整速度后进入目标轨道。不计飞船质量的变化,只考虑飞船所受的万有引力,已知引力常量为G,地球质量为M,近地圆轨道半径为r1,目标圆轨道半径为r2。下列说法正确的是( )
A.若飞船在转移轨道上运动经过A点时的线速度为vA,则飞船在此轨道上经过B点时的线速度等于
B.飞船在目标轨道上运动经过B点的加速度比在转移轨道上运动经过B点的加速度大
C.飞船在转移轨道与近地轨道上运动的周期之比为
D.探测器在转移轨道上绕地球从A点向B点稳定运行过程中机械能减小
4.答案:C;
【解析】A.根据开普勒第二定律,对转移轨道有:
整理得:vB=,故A错误;
B.加速度由万有引力提供,有: 即
飞船在转移轨道和目标轨道经过B点时到地心的距离相同,因此加速度相等,故B错误;
C.根据开普勒第三定律,绕同一中心天体运动的天体满足:
转移轨道为椭圆,半长轴: 近地圆轨道半长轴为r1,因此:
整理得周期比: ,故C正确;
D.转移轨道运行过程中,只有万有引力做功,机械能守恒,故D错误。 故选C。
5.某消防演习中,两名消防员站在地面上,用高压水枪P、Q同时向地面同一着火点O喷水,喷出的水柱轨迹如图所示,已知两水枪的出水口和着火点在同一水平面,忽略空气阻力,下列说法正确的是
A.水柱上升过程中处于超重状态
B.两水柱在空中飞行的时间相等
C.两水柱在各自最高点的速度关系为vp>vQ
D.两水柱击中着火点的速度大小一定相等
5.答案:1.C;
【解析】水柱上升过程中只受重力,处于完全失重状态,A项错误;由图可知,hp<hQ,xp>xQ,结合h=,x=2vxt,可得 tp<tQ,vpx=vp>vQx=vQ,B项错误,C项正确;水柱击中着火点的速度为v=,结合B、C项的分析可知,无法确定两水柱击中着火点的速度大小关系,D项错误。
6.如图所示,保温瓶的容积为V,瓶内有体积为的热水,用软木塞将瓶口封闭,初始时瓶内温度为870C。现将软木塞打开,当瓶内气体温度缓慢降为470C时,从保温瓶逸出气体质量与未打开软木塞时瓶内气体质量之比为2:11,保温瓶内气体可看成理想气体,不考虑保温瓶内水的蒸发,外界大气压强保持不变。则初始状态下瓶内气体的压强与外界大气压强之比为( )
A. 11:8 B.9:8 C.115:88 D.11:9
6.【答案】A
【解析】令逸出气体与未打开软木塞时瓶内气体的密度分别为ρ2和ρ1
由题意有: ρ2(V2-V1): ρ1V1=2:11 总质量不变:m=ρ2V2=ρ1V1
解得: V1:V2=9:11 由理想气体状态方程得:
由题意:T1=(87+273)K=360K,T2=(47+273)K=320K
联立推导得:P1:P2=11:8 故选A。
7. 如图所示,图甲为一列简谐波在t=0.5s时的波形图,M、N为简谐波上的两个质点,图乙为质点M的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 波沿x轴负方向传播
B. 质点M的平衡位置坐标xM=10cm
C. t=1.4s时,质点N的振动方向沿y轴正方向
D. 质点N在任意0.3s内的路程最小为(20-10)cm
7.【答案】D
【解析】A.由乙图可知t=0.5s时,质点M向y轴负方向振动,根据“上坡下,下坡上”可得质点M此时处在上坡,则波沿x轴正方向传播,故A错误;
B.由乙图可知质点M的振动方程为:y=10sin(cm),则t=0.5s时,y1=10sin(cm)=5cm,由甲图可知波动方程为: y=10sin(cm),代入: y1=5cm解得:xM=,故B错误;
C.从该时刻计时,质点N的振动方程为:y=10sin(cm),,质点N振动到最大位移处的位移:y2=10cm,需要的时间为:Δt=0.7s,而从t=0.5s到t=1.4s的时间间隔为: Δt/=0.9s,则质点继续从最高点向y轴负方向振动0.2s。所以t=1.4s时,还未振动到最低点,故质点N的振动方向沿y轴负方向,故C错误;
D.当运动速率越小时,在0.3s内路程才会越小,质点在最大位移位置附近速率较小,则前0.15s从平衡位置向最大位移方向运动到最大位移处,后t=0.15s从最大位移处向平衡位置运动,路程会最小为:2×A(1-sin)=(20-10)cm,故D正确 。故选D。
8.手机无线充电技术越来越普及,图甲是使用220 V正弦交变电源的手机无线充电装置,其工作原理如图乙所示。其中S为探测开关,若手机支持无线快充,则S与1接通,此时送电线圈和受电线圈的匝数比N1:N2=3:1手机两端的电压为9 V,充电功率为27 W;若手机不支持无线快充,则S与2接通,此时送电线圈和受电线圈的匝数比N1:N3=5:1,手机两端的电压为5 V,充电功率为5 W。送电线圈所接的电阻R=40 Ω,开关1所接电阻为R1,开关2所接电阻为R2。若把装置线圈视为理想变压器,则下列说法正确的是
A.R1的阻值为18 Ω
B.快速充电时,送电线圈的输入电压为180 V
C.S与2接通时,a、b间的输入功率为44W
D.S与2接通时,受电线圈两端的电压为44 V
8.【答案】BC;
【解析】 S与1接通,此时次级电流
12=A=3A,则初级电流: 11=I2=1A,此时初级电压,即送电线圈的输入电压U1=220V-40×1V=180V
,次级电压U2=U1=60 V,则R1=Ω=17 Ω,选项A错误、B正确;
S与2接通,此时次级电流: 13=A=1 A,则初级电流11/=I3=0.2 A,a、b
间的输入功率P=UI1/=220×0.2W=44W,选项C正确;此时初级电压U1/=220V-40×0.2V=212 V,次级电压U3=U1/=42.4V,选项D错误。
9. 如图所示,圆形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里.质量为m、电荷量为q的带电粒子由A点沿平行于直径CD的方向射入磁场,经过圆心O,最后离开磁场。已知圆形区域半径为R,A点到CD的距离为,不计粒子重力.则( )
A.粒子带负电
B.粒子运动速率为
C.粒子在磁场中运动的路程为
D.粒子在磁场中运动的时间为等
9.答案:AC
【解析】由于粒子经过圆心 O ,最后离开磁场,可知,粒子在A点所受洛伦兹力向下,根据左手定则,四指指向与速度方向相反,可知,粒子带负电,A正确;由于圆形区域半径为R,A点到CD的距离为,令粒子圆周运动的半径为r,根据几何关系有:r2=(r-)2+R2-()2,解得:r=R,粒子做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有qvoB=m,解得:v=,B错误;根据上述,作出运动轨迹,如图所示由于圆形区域半径为 R,A点到CD 的距离为,根据上述,粒子圆周运动的半径也为R,则△AOO/与△EOO/均为等边三角形,则轨迹所对应的圆心角为1200,粒子圆周运动的周期T=,则粒子在磁场中运动的时间为:t =,D错误;结合上述可知,粒子在磁场中运动的路程为x=。C正确.
10.如图所示,在光滑绝缘水平桌面上,电荷量相同、质量均为m的带正电小球A、B,带负电的小球C质量为2m,A、B间通过绝缘细线连接,C与A、B分别通过两端带铰链的绝缘轻杆相连接,三者构成边长为L的正三角形,小球均处于静止状态,剪断细线( )
A. 瞬间A的加速度方向沿BA方向
B. 瞬间A的加速度大于C的加速度
C. 三个球运动过程中,系统机械能守恒
D. 三个球开始运动至共线时,C球位移为
10.【答案】B
【解析】A.剪断细线瞬间,A受到三个作用:B对A的库仑斥力,沿AB连线背离B;C对A的库仑引力,沿AC连线指向C;轻杆AC的弹力,沿AC方向。三个力的合力存在沿AB方向和垂直AB方向的两个分量,因此A的加速度方向不沿BA方向,故A错误;
B.系统在光滑水平面上运动,合外力为零,总动量守恒且初始总动量为零。
由对称性可知,A、B的加速度大小相等,且垂直AB方向的分量大小相等、方向相同,设为aA⊥,C的加速度仅沿AB的中垂线方向,大小为aC。
垂直AB方向动量守恒:mv A⊥+mv B⊥+ 2mvC=0 代入: v A⊥=v B⊥ 得:vC=- v A⊥
对时间求导得:aC= a A⊥
A的合加速度大小为aA=(aAB为A沿AB方向的加速度分量)
显然: aA> aA⊥=aC,故B正确;
C.系统内存在库仑力(电场力)做功,运动过程中电势能与动能相互转化,系统的机械能(仅动能,重力势能无变化)与电势能之和守恒,机械能不守恒,故C错误;
D.系统初始静止,合外力为零,质心位置保持不变
初始时正三角形质心沿AB中垂线方向的坐标为:yC=
三球共线时,杆长不变(AC=BC=L),三球位于同一水平线上,质心y坐标等于C的y坐标
因此C沿中垂线方向的位移大小为:Δy=,故D错误。故选B。
二、非选择题:共54分。
11.(8分)某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律,操作步骤如下:
(1)测得滑块a和物块b(含遮光条)的质量分别为M、m,遮光条的宽度d。
(2)将气垫导轨固定在水平桌面上,调节底座旋钮使其水平,在气垫导轨的右端固定一光滑的定滑轮。
(3)将滑块a放在气垫导轨上,物块b(含遮光条)通过与桌面平行的细线和滑块a相连,物块b正下方固定一光电门,测量出遮光条中心到光电门中心的距离h。
(4)打开气源,将物块b由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间为△t。物块b经过光电门时的速度大小v=_____,整个过程滑块a未与定滑轮相撞。
(5)将滑块a、物块b(含遮光条)作为一个系统,若当地的重力加速度为g,从物块b由静止释放到遮光条通过光电门的过程中,系统增加的动能△Ek=____,系统减少的重力势能△Ep=_____,比较△Ek与 △Ep的大小,判断系统机械能是否守恒。
(6)实验中发现动能的增加量总是大于重力势能的减少量,可能的原因是 (写出一个即可)。
(7)改变h,重复上述实验步骤,某同学根据记录的数据描绘出h-()2图像,若系统机械能守恒,则画出的图像应为图乙中的图线__(填“①”“②”或“③”);若考虑到阻力作用不可忽略且大小恒为f,则画出的图像斜率k=____(用题中所给字母表示)。
11.答案:(4) ) (5) mgh
(6)气垫导轨的左侧高于右侧(1分) (7) ②
【解析】
(4)物块b经过光电门时的速度近似等于平均速度,大小为v=。
(5)滑块a、物块b均沿着细线方向运动,两者速度大小相同,系统增加的动能:
△Ek=;只有物块b下降了高度h,滑块a的重力势能不变,故系统减少的重力势能 △Ep=mgh。
(6)可能是气垫导轨的左侧高于右侧,导致滑块a、物块b的加速度大于水平时的加速度,会使得光电
门测得的速度偏大,动能的增加量总是大于重力势能的减少量。
(7)由(5)可得mgh=,与图像对应的函数关系为 h=
,即图像为一条过原点的直线,与图线②对应;若有阻力大小为f,则物块b下落的过程中,根据动能定理有mgh-fh=,整理得 :h=,则图像的斜率为k=
12.(10分)某实验小组用图甲所示的电路探究某灯泡的电阻和功率随电压变化的规律,该灯泡在25 ℃时的电阻约为2.5 Ω,所加电压为2 V时的电阻约为4.0 Ω。图甲中其他部分器材的参数如下:
电源(电动势为4 V,内阻不计);
电压表(量程为3 V时内阻约为3 kΩ,量程为15 V时内阻约为15 kΩ);
电流表(量程为0.6 A时内阻约为0.1 kΩ,量程为3 A时内阻约为0.02 kΩ)。
甲 乙
(1)将图甲所示的实验电路补充完整,要求灯泡两端的电压自零开始调节(2分)。
(2)电压表示数用U表示,电流表示数用I表示,调整滑动变阻器滑片位置,得到多组U、I数据,根据得到的U、I数据画出的U-I图像如图乙所示,由图像可得灯泡在U=1.0 V时的电阻为________Ω(保留两位有效数字)(2分),由于实验存在系统误差,该测量值比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)(2分)。
(3)将两个这样的小灯泡串联后接在电动势为3 V、内阻为2 Ω的电源上,则每个小灯泡消耗的功率约为________W(2分),电源的效率约为________(保留两位有效数字)(2分)。
12.答案:(1)图见解析 (2) 2.0 偏小 (3)0.50 67%
【解析】(1)要求灯泡两端的电压自零开始调节,滑动变阻器应采用分压接法;电动势为4 V,则电压表量程选择3 V,由于灯泡的电阻远小于电压表内阻,则电流表应采用外接法,则实物连线如图所示。
(2)根据UI图像可知,U=1.0 V时,电流为I=0.5 A,此时灯泡电阻为R== Ω=2.0 Ω。由于电流表采用外接法,误差来源于电压表的分流,使得电流表的示数大于通过灯泡的实际电流,则灯泡电阻的测量值比真实值偏小。
(3)将两个这样的小灯泡串联后接在电动势为3 V、内阻为2 Ω的电源上,设每个灯泡的电压为U,电流为I,根据闭合电路欧姆定律可得E=2U+Ir,可得3=2U+2I,在灯泡的UI图像画出对应关系图像,如图所示。由图像交点可知,每个小灯泡消耗的功率约为P=UI=1×0.5 W=0.50 W,电源的效率约为η===≈67%。
13.(10分)如图所示,不可伸长的细绳两端各拴接一个可视为质点、质量均为2 kg的物块A、B,物块A左侧与一轻质弹簧相连,弹簧另一端固定在竖直挡板上(竖直挡板固定),弹簧劲度系数,初始时弹簧处于原长,整个装置置于光滑且足够长的水平桌面上。时用水平向右的力拉动B,使A、B一起由静止开始向右做加速度的匀加速直线运动。
(1)求时细绳中拉力的大小;
(2)若细绳突然断裂,求弹簧最大的弹性势能。
13.答案:(1)42 N (2)26.24J
【解析】(1)A、B做匀加速直线运动,x==0.08 m
A受弹簧弹力F弹和细绳拉力T,根据牛顿第二定律:T-kx =mAa
解得:T=kx+mAa=42 N
(2)t=0.8s时A、B的速度v1=at1=0.8m/s
弹簧伸长量:x1==0.32 m
0~0.8s内弹簧弹力做的功:W1=-Fx1=-kx1·x1=-25.6J
t=0.8s后弹簧弹力做的功:W2=0-=-0.64J
弹簧的最大弹性势能:Ep=-(W1+W2)=26.24J
14.(12分)某景区设计打造了沉浸式滑索体验项目,其简化模型如图所示:水平传送带MN以恒定速度v0=9 m/s沿顺时针方向匀速转动,半径R=1.28m的竖直光滑圆轨道固定在水平面右端,最低点P与传送带右端N间的水平面光滑。一质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)以初速度v从N点向左冲上传送带,物块最终能从P点进入圆轨道且做完整的圆周运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10 m/s²,求:
(1)小物块进入圆轨道的最小速度大小vp;
(2)若小物块的初速度v=l0 m/s,求传送带MN的长度L至少为多少;
(3)在(2)的条件下,求小物块在传送带上运动过程中产生的热量Q。
14. 答案:(1)8m/s (2) 25 m (3) 180.5J
【解析】(1)小物块刚好经过最高点Q时,有mg= 小物块从P运动到Q的过程中,由动能定理可得-2mgR= 联立解得 :vp=8m/s
(2)由题意可知,小物块在传送带上向左减速运动到零后返回N点,则小物块速度减到零时,向左运动的距离最远,此时是传送带的最短长度L,由动能定理可得:
-µmgL=0- 解得:L=25 m
(3)小物块向左减速到零后,向右加速到和传送带共速后,一起返回N端小物块向左的位移s1=L
运动时间t1= µmg =ma 传送带的位移为:x1=v0t1
小物块向右加速运动的位移为s2= 运动时间为: t2= 传送带的位移为 : x2=v0t2
整个过程,小物块相对传送带的位移为:△s=s1+x1+x2-s2 产生的热量为 :Q=μmg△s
联立解得 :Q=180.5J
15.(14分)一边长为L、质量为m的正方形金属框,每边电阻为R0,置于光滑的绝缘水平桌面(纸面)上。宽度为2L的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,两虚线为磁场边界,如图(a)所示.
(1)使金属框以一定的初速度(大小未知)向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终
与磁场边界平行,金属框完全穿过磁场区域后,速度大小降为它初速度的一半。
①若初速度大小为v0,求金属框刚进入磁场时加速度的大小a:
②若初速度大小未知,求金属框在磁场中匀速运动的时间t:
(2)在桌面上固定两条光滑长直金属导轨,导轨与磁场边界垂直,左端连接电阻R1=R0,导轨电阻可忽略,金属框置于导轨上,如图(b)所示。让金属框以与(1)中相同的初速度(大小未知)向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好,求在金属框整个运动过程中,通过电阻R1的电量q.
15.答案:(1)① ② (2)
【解析】(1) ①金属框刚进入磁场时加速度的大小a:
刚进入磁场时,感应电动势:E=BLv0
金属框电阻:R=4R0 感应电流:I= 安培力:F=BIL=
由牛顿第二定律:F=ma 得:a=
②金属框在磁场中匀速运动的时间t:
金属框进入磁场和离开磁场的过程中,由动量定理:
进入过程:BLq1=m(v0-v1) q1= 离开过程:BLq2=m(v2-v1) q2=
由以上各式得:v0= v1=
金属框全在磁场中做匀速运动,位移为L,运动时间:t=
(2)当金属框在导轨上时,上下边与导轨接触,相当于上下边被导轨短路,
进入磁场时: 右边切割磁感线,E=BLv,电路总电阻:R总=,
电路中的电荷量:q总1= 通过R1的电荷量为:q1=
离开磁场时: 左边切割磁感线,E=BLv,电路总电阻:R总=,
电路中的电荷量:q总2= 通过R1的电荷量为:q2=
通过R1的总电荷量为:q=q1+ q2=
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高三模拟考试物理试题答案
1.答案:D;
【解析】AB.核反应方程遵循质量数守恒、电荷数守恒;故X的质量数是1,核电荷数也是1,Y的质量数是0,核电荷数是-1,可知X是质子,Y是电子,故AB错误;
C.碳14衰变方程为,属于β衰变,故C错误;
D.植物存活时吸收大气中的碳14,死亡后碳14放射性强度随时间逐渐减弱,通过测量古木中碳14剩余放射性强度可推算死亡时间,故D正确。故选D。
2.答案:B;
【解析】由德布罗意波长公式λ=和动量公式p=mv可知,α粒子的速度变大时德布罗意波长变小。A、B项中α粒子在电场中所受电场力向右,A项中α粒子速度减小,B项中α粒子速度增大,故A错误,B正确;α粒子在磁场中运动时速率不变,故C、D错误。
3.答案:C;
【解析】设相同的时间为t,第一段时间内的加速度大小为2a,第二段相同时间内的加速度大小为a,则汽车在第一段时间内运动的路程为x1=×2at2=at2,第一段时间的末速度大小即第二段时间的初速度大小,为v=2at,则汽车在第二段时间内运动的路程为x2=vt+at2=at2,则两段时间内的路程之比为=,故选C。
4.答案:C;
【解析】A.根据开普勒第二定律,对转移轨道有:
整理得:vB=,故A错误;
B.加速度由万有引力提供,有: 即
飞船在转移轨道和目标轨道经过B点时到地心的距离相同,因此加速度相等,故B错误;
C.根据开普勒第三定律,绕同一中心天体运动的天体满足:
转移轨道为椭圆,半长轴: 近地圆轨道半长轴为r1,因此:
整理得周期比: ,故C正确;
D.转移轨道运行过程中,只有万有引力做功,机械能守恒,故D错误。 故选C。
5.答案:C;
【解析】水柱上升过程中只受重力,处于完全失重状态,A项错误;由图可知,hp<hQ,xp>xQ,结合h=,x=2vxt,可得 tp<tQ,vpx=vp>vQx=vQ,B项错误,C项正确;水柱击中着火点的速度为v=,结合B、C项的分析可知,无法确定两水柱击中着火点的速度大小关系,D项错误。
6.如图所示,保温瓶的容积为V,瓶内有体积为的热水,用软木塞将瓶口封闭,初始时瓶内温度为870C。现将软木塞打开,当瓶内气体温度缓慢降为470C时,从保温瓶逸出气体质量与未打开软木塞时瓶内气体质量之比为2:11,保温瓶内气体可看成理想气体,不考虑保温瓶内水的蒸发,外界大气压强保持不变。则初始状态下瓶内气体的压强与外界大气压强之比为( )
A. 11:8 B.9:8 C.115:88 D.11:9
6.【答案】A
【解析】令逸出气体与未打开软木塞时瓶内气体的密度分别为ρ2和ρ1
由题意有: ρ2(V2-V1): ρ1V1=2:11 总质量不变:m=ρ2V2=ρ1V1
解得: V1:V2=9:11 由理想气体状态方程得:
由题意:T1=(87+273)K=360K,T2=(47+273)K=320K
联立推导得:P1:P2=11:8 故选A。
7. 如图所示,图甲为一列简谐波在t=0.5s时的波形图,M、N为简谐波上的两个质点,图乙为质点M的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 波沿x轴负方向传播
B. 质点M的平衡位置坐标xM=10cm
C. t=1.4s时,质点N的振动方向沿y轴正方向
D. 质点N在任意0.3s内的路程最小为(20-10)cm
7.【答案】D
【解析】A.由乙图可知t=0.5s时,质点M向y轴负方向振动,根据“上坡下,下坡上”可得质点M此时处在上坡,则波沿x轴正方向传播,故A错误;
B.由乙图可知质点M的振动方程为:y=10sin(cm),则t=0.5s时,y1=10sin(cm)=5cm,由甲图可知波动方程为: y=10sin(cm),代入: y1=5cm解得:xM=,故B错误;
C.从该时刻计时,质点N的振动方程为:y=10sin(cm),,质点N振动到最大位移处的位移:y2=10cm,需要的时间为:Δt=0.7s,而从t=0.5s到t=1.4s的时间间隔为: Δt/=0.9s,则质点继续从最高点向y轴负方向振动0.2s。所以t=1.4s时,还未振动到最低点,故质点N的振动方向沿y轴负方向,故C错误;
D.当运动速率越小时,在0.3s内路程才会越小,质点在最大位移位置附近速率较小,则前0.15s从平衡位置向最大位移方向运动到最大位移处,后t=0.15s从最大位移处向平衡位置运动,路程会最小为:2×A(1-sin)=(20-10)cm,故D正确 。故选D。
8.【答案】BC;
【解析】 S与1接通,此时次级电流:12=A=3A,则初级电流: 11=I2=1A,此时初级电压,即送电线圈的输入电压U1=220V-40×1V=180V,次级电压U2=U1=60 V,则R1=Ω=17 Ω,选项A错误、B正确;S与2接通,此时次级电流: 13=A=1 A,则初级电流11/=I3=0.2 A,a、b间的输入功率P=UI1/=220×0.2W=44W,选项C正确;此时初级电压U1/=220V-40×0.2V=212 V,次级电压U3=U1/=42.4V,选项D错误。
9.答案:AC;
【解析】由于粒子经过圆心 O ,最后离开磁场,可知,粒子在A点所受洛伦兹力向下,根据左手定则,四指指向与速度方向相反,可知,粒子带负电,A正确;由于圆形区域半径为R,A点到CD的距离为,令粒子圆周运动的半径为r,根据几何关系有:r2=(r-)2+R2-()2,解得:r=R,粒子做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有qvoB=m,解得:v=,B错误;根据上述,作出运动轨迹,如图所示由于圆形区域半径为 R,A点到CD 的距离为,根据上述,粒子圆周运动的半径也为R,则△AOO/与△EOO/均为等边三角形,则轨迹所对应的圆心角为1200,粒子圆周运动的周期T=,则粒子在磁场中运动的时间为:t =,D错误;结合上述可知,粒子在磁场中运动的路程为x=。C正确.
10.【答案】B;
【解析】A.剪断细线瞬间,A受到三个作用:B对A的库仑斥力,沿AB连线背离B;C对A的库仑引力,沿AC连线指向C;轻杆AC的弹力,沿AC方向。三个力的合力存在沿AB方向和垂直AB方向的两个分量,因此A的加速度方向不沿BA方向,故A错误;
B.系统在光滑水平面上运动,合外力为零,总动量守恒且初始总动量为零。
由对称性可知,A、B的加速度大小相等,且垂直AB方向的分量大小相等、方向相同,设为aA⊥,C的加速度仅沿AB的中垂线方向,大小为aC。
垂直AB方向动量守恒:mv A⊥+mv B⊥+ 2mvC=0 代入: v A⊥=v B⊥ 得:vC=- v A⊥
对时间求导得:aC= a A⊥
A的合加速度大小为aA=(aAB为A沿AB方向的加速度分量)
显然: aA> aA⊥=aC,故B正确;
C.系统内存在库仑力(电场力)做功,运动过程中电势能与动能相互转化,系统的机械能(仅动能,重力势能无变化)与电势能之和守恒,机械能不守恒,故C错误;
D.系统初始静止,合外力为零,质心位置保持不变
初始时正三角形质心沿AB中垂线方向的坐标为:yC=
三球共线时,杆长不变(AC=BC=L),三球位于同一水平线上,质心y坐标等于C的y坐标
因此C沿中垂线方向的位移大小为:Δy=,故D错误。故选B。
11.(8分)答案:(4) (1分) (5) (2分) mgh(1分)
(6)气垫导轨的左侧高于右侧(1分) (7) ② (1分) (2分)
【解析】(4)物块b经过光电门时的速度近似等于平均速度,大小为v=。
(5)滑块a、物块b均沿着细线方向运动,两者速度大小相同,系统增加的动能:
△Ek=;只有物块b下降了高度h,滑块a的重力势能不变,故系统减少的重力势能 △Ep=mgh。
(6)可能是气垫导轨的左侧高于右侧,导致滑块a、物块b的加速度大于水平时的加速度,会使得光电
门测得的速度偏大,动能的增加量总是大于重力势能的减少量。
(7)由(5)可得mgh=,与图像对应的函数关系为 h=
,即图像为一条过原点的直线,与图线②对应;若有阻力大小为f,则物块b下落的过程中,根据动能定理有mgh-fh=,整理得 :h=,则图像的斜率为k=
12.(10分)答案:(1)图见解析 (2) 2.0 偏小 (3)0.50 67%
【解析】(1)要求灯泡两端的电压自零开始调节,滑动变阻器应采用分压接法;电动势为4 V,则电压表量程选择3 V,由于灯泡的电阻远小于电压表内阻,则电流表应采用外接法,则实物连线如图所示。
(2)根据UI图像可知,U=1.0 V时,电流为I=0.5 A,此时灯泡电阻为R== Ω=2.0 Ω。由于电流表采用外接法,误差来源于电压表的分流,使得电流表的示数大于通过灯泡的实际电流,则灯泡电阻的测量值比真实值偏小。
(3)将两个这样的小灯泡串联后接在电动势为3 V、内阻为2 Ω的电源上,设每个灯泡的电压为U,电流为I,根据闭合电路欧姆定律可得E=2U+Ir,可得3=2U+2I,在灯泡的UI图像画出对应关系图像,如图所示。由图像交点可知,每个小灯泡消耗的功率约为P=UI=1×0.5 W=0.50 W,电源的效率约为η===≈67%。
13.答案:(1)42 N (2)26.24J
【解析】:(1)A、B做匀加速直线运动,x==0.08 m
A受弹簧弹力F弹和细绳拉力T,根据牛顿第二定律:T-kx =mAa
解得:T=kx+mAa=42 N
(2)t=0.8s时A、B的速度v1=at1=0.8m/s
弹簧伸长量:x1==0.32 m
0~0.8s内弹簧弹力做的功:W1=-Fx1=-kx1·x1=-25.6J
t=0.8s后弹簧弹力做的功:W2=0-=-0.64J
弹簧的最大弹性势能:Ep=-(W1+W2)=26.24J
14. 答案:(1)8m/s (2) 25 m (3) 180.5J
【解析】(1)小物块刚好经过最高点Q时,有mg= 小物块从P运动到Q的过程中,由动能定理可得-2mgR= 联立解得 :vp=8m/s
(2)由题意可知,小物块在传送带上向左减速运动到零后返回N点,则小物块速度减到零时,向左运动的距离最远,此时是传送带的最短长度L,由动能定理可得: -µmgL=0- 解得:L=25 m
(3)小物块向左减速到零后,向右加速到和传送带共速后,一起返回N端小物块向左的位移s1=L
运动时间t1= µmg =ma 传送带的位移为:x1=v0t1
小物块向右加速运动的位移为s2= 运动时间为: t2= 传送带的位移为 : x2=v0t2
整个过程,小物块相对传送带的位移为:△s=s1+x1+x2-s2 产生的热量为 :Q=μmg△s
联立解得 :Q=180.5J
15.答案:(1)① ② (2)
【解析】(1) ①金属框刚进入磁场时加速度的大小a:
刚进入磁场时,感应电动势:E=BLv0
金属框电阻:R=4R0 感应电流:I= 安培力:F=BIL=
由牛顿第二定律:F=ma 得:a=
②金属框在磁场中匀速运动的时间t:
金属框进入磁场和离开磁场的过程中,由动量定理:
进入过程:BLq1=m(v0-v1) q1= 离开过程:BLq2=m(v2-v1) q2=
由以上各式得:v0= v1=
金属框全在磁场中做匀速运动,位移为L,运动时间:t=
(2)当金属框在导轨上时,上下边与导轨接触,相当于上下边被导轨短路,
进入磁场时: 右边切割磁感线,E=BLv,电路总电阻:R总=,
电路中的电荷量:q总1= 通过R1的电荷量为:q1=
离开磁场时: 左边切割磁感线,E=BLv,电路总电阻:R总=,
电路中的电荷量:q总2= 通过R1的电荷量为:q2=
通过R1的总电荷量为:q=q1+ q2=
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2026届高三模拟考试
物理试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 宇宙射线进入地球大气层时,同大气作用产生中子,中子撞击大气中的氮引发核反应产生碳14,核反应方程为。碳14具有放射性,能够自发地衰变而变成氮,核反应方程为。下列说法正确的是( )
A. X是正电子
B. Y是质子
C. 碳14发生的是α衰变
D. 根据古木中碳14放射性强度减小情况可以推算植物大致死亡时间
2. 如下列各图所示,α粒子以初速度v射入电场或磁场中,其中α粒子的德布罗意波长即将变小的是( )
3.一辆汽车从静止出发做加速直线运动,加速度的方向一直不变。在第一段时间内加速度大小不变,在接下来的相同时间内,加速度大小变为原来的一半。则汽车在这两段时间内运动的路程之比为( )
A.1∶2 B.1∶3 C.2∶5 D.2∶3
4.飞船发射入轨是一个复杂的过程。如图所示,发射飞船时先将飞船发射至近地轨道,在近地轨道的A点调整速度进入转移轨道,在转移轨道上的远地点B调整速度后进入目标轨道。不计飞船质量的变化,只考虑飞船所受的万有引力,已知引力常量为G,地球质量为M,近地圆轨道半径为r1,目标圆轨道半径为r2。下列说法正确的是( )
A.若飞船在转移轨道上运动经过A点时的线速度为vA,则飞船在此轨道上经过B点时的线速度等于
B.飞船在目标轨道上运动经过B点的加速度比在转移轨道上运动经过B点的加速度大
C.飞船在转移轨道与近地轨道上运动的周期之比为
D.探测器在转移轨道上绕地球从A点向B点稳定运行过程中机械能减小
D.转移轨道运行过程中,只有万有引力做功,机械能守恒,故D错误。 故选C。
5.某消防演习中,两名消防员站在地面上,用高压水枪P、Q同时向地面同一着火点O喷水,喷出的水柱轨迹如图所示,已知两水枪的出水口和着火点在同一水平面,忽略空气阻力,下列说法正确的是
A.水柱上升过程中处于超重状态
B.两水柱在空中飞行的时间相等
C.两水柱在各自最高点的速度关系为vp>vQ
D.两水柱击中着火点的速度大小一定相等
6.如图所示,保温瓶的容积为V,瓶内有体积为的热水,用软木塞将瓶口封闭,初始时瓶内温度为870C。现将软木塞打开,当瓶内气体温度缓慢降为470C时,从保温瓶逸出气体质量与未打开软木塞时瓶内气体质量之比为2:11,保温瓶内气体可看成理想气体,不考虑保温瓶内水的蒸发,外界大气压强保持不变。则初始状态下瓶内气体的压强与外界大气压强之比为( )
A. 11:8 B.9:8 C.115:88 D.11:9
7. 如图所示,图甲为一列简谐波在t=0.5s时的波形图,M、N为简谐波上的两个质点,图乙为质点M的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 波沿x轴负方向传播
B. 质点M的平衡位置坐标xM=10cm
C. t=1.4s时,质点N的振动方向沿y轴正方向
D. 质点N在任意0.3s内的路程最小为(20-10)cm
8.手机无线充电技术越来越普及,图甲是使用220 V正弦交变电源的手机无线充电装置,其工作原理如图乙所示。其中S为探测开关,若手机支持无线快充,则S与1接通,此时送电线圈和受电线圈的匝数比N1:N2=3:1手机两端的电压为9 V,充电功率为27 W;若手机不支持无线快充,则S与2接通,此时送电线圈和受电线圈的匝数比N1:N3=5:1,手机两端的电压为5 V,充电功率为5 W。送电线圈所接的电阻R=40 Ω,开关1所接电阻为R1,开关2所接电阻为R2。若把装置线圈视为理想变压器,则下列说法正确的是
A.R1的阻值为18 Ω
B.快速充电时,送电线圈的输入电压为180 V
C.S与2接通时,a、b间的输入功率为44W
D.S与2接通时,受电线圈两端的电压为44 V
9. 如图所示,圆形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里.质量为m、电荷量为q的带电粒子由A点沿平行于直径CD的方向射入磁场,经过圆心O,最后离开磁场。已知圆形区域半径为R,A点到CD的距离为,不计粒子重力.则( )
A.粒子带负电
B.粒子运动速率为
C.粒子在磁场中运动的路程为
D.粒子在磁场中运动的时间为等
10.如图所示,在光滑绝缘水平桌面上,电荷量相同、质量均为m的带正电小球A、B,带负电的小球C质量为2m,A、B间通过绝缘细线连接,C与A、B分别通过两端带铰链的绝缘轻杆相连接,三者构成边长为L的正三角形,小球均处于静止状态,剪断细线( )
A. 瞬间A的加速度方向沿BA方向
B. 瞬间A的加速度大于C的加速度
C. 三个球运动过程中,系统机械能守恒
D. 三个球开始运动至共线时,C球位移为
二、非选择题:共54分。
11.(8分)某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律,操作步骤如下:
(1)测得滑块a和物块b(含遮光条)的质量分别为M、m,遮光条的宽度d。
(2)将气垫导轨固定在水平桌面上,调节底座旋钮使其水平,在气垫导轨的右端固定一光滑的定滑轮。
(3)将滑块a放在气垫导轨上,物块b(含遮光条)通过与桌面平行的细线和滑块a相连,物块b正下方固定一光电门,测量出遮光条中心到光电门中心的距离h。
(4)打开气源,将物块b由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间为△t。物块b经过光电门时的速度大小v=_____,整个过程滑块a未与定滑轮相撞。
(5)将滑块a、物块b(含遮光条)作为一个系统,若当地的重力加速度为g,从物块b由静止释放到遮光条通过光电门的过程中,系统增加的动能△Ek=____,系统减少的重力势能△Ep=_____,比较△Ek与 △Ep的大小,判断系统机械能是否守恒。
(6)实验中发现动能的增加量总是大于重力势能的减少量,可能的原因是 (写出一个即可)。
(7)改变h,重复上述实验步骤,某同学根据记录的数据描绘出h-()2图像,若系统机械能守恒,则画出的图像应为图乙中的图线__(填“①”“②”或“③”);若考虑到阻力作用不可忽略且大小恒为f,则画出的图像斜率k=____(用题中所给字母表示)。
12.(10分)某实验小组用图甲所示的电路探究某灯泡的电阻和功率随电压变化的规律,该灯泡在25 ℃时的电阻约为2.5 Ω,所加电压为2 V时的电阻约为4.0 Ω。图甲中其他部分器材的参数如下:
电源(电动势为4 V,内阻不计);
电压表(量程为3 V时内阻约为3 kΩ,量程为15 V时内阻约为15 kΩ);
电流表(量程为0.6 A时内阻约为0.1 kΩ,量程为3 A时内阻约为0.02 kΩ)。
甲 乙
(1)将图甲所示的实验电路补充完整,要求灯泡两端的电压自零开始调节(2分)。
(2)电压表示数用U表示,电流表示数用I表示,调整滑动变阻器滑片位置,得到多组U、I数据,根据得到的U、I数据画出的U-I图像如图乙所示,由图像可得灯泡在U=1.0 V时的电阻为________Ω(保留两位有效数字)(2分),由于实验存在系统误差,该测量值比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)(2分)。
(3)将两个这样的小灯泡串联后接在电动势为3 V、内阻为2 Ω的电源上,则每个小灯泡消耗的功率约为________W(2分),电源的效率约为________(保留两位有效数字)(2分)。
13.(10分)如图所示,不可伸长的细绳两端各拴接一个可视为质点、质量均为2 kg的物块A、B,物块A左侧与一轻质弹簧相连,弹簧另一端固定在竖直挡板上(竖直挡板固定),弹簧劲度系数,初始时弹簧处于原长,整个装置置于光滑且足够长的水平桌面上。时用水平向右的力拉动B,使A、B一起由静止开始向右做加速度的匀加速直线运动。
(1)求时细绳中拉力的大小;
(2)若细绳突然断裂,求弹簧最大的弹性势能。
14.(12分)某景区设计打造了沉浸式滑索体验项目,其简化模型如图所示:水平传送带MN以恒定速度v0=9 m/s沿顺时针方向匀速转动,半径R=1.28m的竖直光滑圆轨道固定在水平面右端,最低点P与传送带右端N间的水平面光滑。一质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)以初速度v从N点向左冲上传送带,物块最终能从P点进入圆轨道且做完整的圆周运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10 m/s²,求:
(1)小物块进入圆轨道的最小速度大小vp;
(2)若小物块的初速度v=l0 m/s,求传送带MN的长度L至少为多少;
(3)在(2)的条件下,求小物块在传送带上运动过程中产生的热量Q。
15.(14分)一边长为L、质量为m的正方形金属框,每边电阻为R0,置于光滑的绝缘水平桌面(纸面)上。宽度为2L的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,两虚线为磁场边界,如图(a)所示.
(1)使金属框以一定的初速度(大小未知)向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终
与磁场边界平行,金属框完全穿过磁场区域后,速度大小降为它初速度的一半。
①若初速度大小为v0,求金属框刚进入磁场时加速度的大小a:
②若初速度大小未知,求金属框在磁场中匀速运动的时间t:
(2)在桌面上固定两条光滑长直金属导轨,导轨与磁场边界垂直,左端连接电阻R1=R0,导轨电阻可忽略,金属框置于导轨上,如图(b)所示。让金属框以与(1)中相同的初速度(大小未知)向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好,求在金属框整个运动过程中,通过电阻R1的电量q.
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