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2025~2026学年高三物理综合模拟 选择题专项(3)
满分46分 姓名: 得分:
1.如图为某兴趣小组制作的“互”字形木制模型正面图。模型分上下两部分,质量均为m,并用细线连接,其中细线1连接a、b两点,细线2连接c、d两点。当细线都绷紧时,整个模型竖直静止在水平地面上。则下列说法正确的是( )
A. 细线1对b无作用力
B. 细线2对d无作用力
C. 细线1对a的作用力大于对b的作用力
D. 细线1对b的作用力大于细线2对c的作用力
2.托卡马克是一种磁约束核聚变装置,其中心柱上的密绕螺线管(线圈)可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流,如图(a)所示。当线圈通以如图(b)所示的电流时,产生的等离子体电流方向(俯视)为( )
A.顺时针
B.逆时针
C.先顺时针后逆时针
D.先逆时针后顺时针
3.有一根透明玻璃管,内径为R,外径为2R,截面如图。在截面上一束光线以60°入射角从M点射向玻璃管,折射后恰好与玻璃管内壁相切,光在真空中的速度为c。光从M点射入到第一次到达玻璃管外壁所经历的时间t是( )
A.
B.
C.
D.
4.2020年5月5日,长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场成功首飞,将新一代载人飞船试验船送入太空,若试验船绕地球做匀速圆周运动,周期为T,离地高度为h,已知地球半径为R,万有引力常量为G,则( )
A.试验船的运行速度为 B.地球的第一宇宙速度为
C.地球的质量为 D.地球表面的重力加速度为
5.(2025·四川·高考真题)如图所示,由长为R的直管ab和半径为R的半圆形弯管bcd、def组成的绝缘光滑管道固定于水平面内,管道间平滑连接。bcd圆心O点处固定一电荷量为Q(Q > 0)的带电小球。另一个电荷量为q(q > 0且q << Q)的带电小球以一定初速度从a点进入管道,沿管道运动后从f点离开。忽略空气阻力。则( )
A.小球在e点所受库仑力大于在b点所受库仑力
B.小球从c点到e点电势能先不变后减小
C.小球过f点的动能等于过d点的动能
D.小球过b点的速度大于过a点的速度
6.如图所示为古代用来灌溉农田的筒车简化模型图,筒车利用水流带动车轮转动,固定在车轮上的竹筒在底部蓄水,过顶部后水从竹筒中流出。若筒车在竖直面内沿顺时针做匀速圆周运动,运动半径为,一竹筒在最低点A开始打水,运动到最高点时,竹筒和水之间恰无相互作用力,此过程中竹筒内所装水的质量保持不变,竹筒可视为质点,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.竹筒在最高点C时所需要的向心力为0
B.竹筒从A点到C点的过程中,水受到重力的功率逐渐减小
C.竹筒从A点转动圆周到达B点时,竹筒对水的作用力大小为
D.筒车上均匀装有16个竹筒,则相邻竹筒打水的时间间隔为
7.某科研团队通过传感器收集并分析运动数据,为跳高运动员的技术动作改进提供参考。图为跳高运动员在起跳过程中,其单位质量受到地面的竖直方向支持力随时间变化关系曲线。图像中至内,曲线下方的面积与阴影部分的面积相等。已知该运动员的质量为,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.起跳过程中运动员的最大加速度约为
B.起跳后运动员重心上升的平均速度大小约为
C.起跳后运动员重心上升的最大高度约为
D.起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为
8.(多选)如图所示,质量为M的滑块A从静止开始从倾角为的固定斜面上滑下,下滑时间后与另一个质量同为M的静止拴在轻质弹簧上端的滑块B发生碰撞(碰撞时间极短),且碰撞后A、B黏在一起。已知A、B初始位置的竖直高度差为。以滑块A出发点为原点,取沿斜面向下为正方向,滑块A的位移为x,运动的速度为v,加速度为a,运动时间为t,忽略空气阻力、两滑块与斜面摩擦力,两滑块可看作质点,弹簧在弹性限度内。关于滑块A从出发到运动到最低点的过程中,以下图像可能正确的是( )
A. B.C.D.
9.(多选)如图,M为半圆形导线框,圆心为OM;N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里。现使线框M、N在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则( )
A.两导线框中均会产生正弦交流电
B.两导线框中感应电流的周期都等于T
C.在t=时,两导线框中产生的感应电动势相等
D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等
10.(多选) 如图,真空中存在一水平向右的匀强电场,同时存在一水平且垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电量为q(q>0)的带电微粒从M点以初速度v入射,沿着MN做匀速直线运动。微粒到N点时撤去磁场,一段时间后微粒运动到P点。已知M、N、 P三点处于同一竖直平面内,MN与水平方向呈45°,N点与P等高,重力加速度为,则( )
A.电场强度大小为 B.磁感应强度大小为
C.N、P两点的电势差为
D.从N点运动到P的过程中,微粒到直线NP的最大距离为
答案
1.【答案】D
【详解】AB.细线提供沿细线的拉力,因为细线都绷紧,则细线1对b点的拉力方向向上,细线2对d点的拉力方向向上,故AB错误;CD.对模型上部分受力分析,则可知细线1的拉力大于细线2的拉力,故C错误,D正确。故选D。
2.【答案】A
【详解】由图(b)可知开始阶段流过CS线圈的电流正向减小,根据右手定则可知,CS线圈产生的磁场下端为N极,上端为S极,则穿过线圈周围某一截面的磁通量向下减小,由楞次定律可知产生的感应电场方向为顺时针方向(俯视),则产生的等离子体电流方向(俯视)为顺时针;同理在以后阶段通过CS线圈的电流反向增加时,情况与前一阶段等效,即产生的等离子体电流方向(俯视)仍为顺时针。故选A。
3.【答案】A
【详解】根据题意及几何关系,折射角又代入数据解得
在玻璃管内壁光程且,联立上式解得,故选A。
4. 【答案】B
【详解】A.试验船的运行速度为,故A错误;B.近地轨道卫星的速度等于第一宇宙速度,根据万有引力提供向心力有,根据试验船受到的万有引力提供向心力有联立两式解得第一宇宙速度故B正确;C.根据试验船受到的万有引力提供向心力有
解得故C错误;D.地球重力加速度等于近地轨道卫星向心加速度,根据万有引力提供向心力有,根据试验船受到的万有引力提供向心力有联立两式解得重力加速度故D错误。故选B。
5.【答案】B
【详解】A.小球所受库仑力由于re > rb,则小球在e点所受库仑力小于在b点所受库仑力,故A错误;
B.点电荷在距其r处的电势为由于c点到d点r不变,d点到e点r逐渐增大,则根据Ep = φq可知小球从c点到d点电势能不变,从d点到e点电势能逐渐减小,故B正确;C.由于rf > rd,根据选项B可知,小球的电势能Epd > Epf,根据能量守恒可知,小球过f点的动能大于过d点的动能,故C错误;D.由于ra > rb,根据选项B可知,小球的电势能Epb > Epa,根据能量守恒可知,小球过a点的动能大于过b点的动能,则小球过b点的速度小于过a点的速度,故D错误。故选B。
6.【答案】D
【详解】A.最高点C时竹筒和水无相互作用力,向心力由重力提供,,A错误;B.重力功率(为竖直分速度),从A到C,先增大后减小,故先增大后减小,B错误;C.在C点时由
得,匀速圆周运动速度大小不变。B点时,竹筒对水的作用力,C错误;
D.筒车的周期,16个竹筒有16个打水间隔,D正确。
7.【答案】C
【详解】A.由图像可知,运动员受到的最大支持力约为
根据牛顿第二定律可知,起跳过程中运动员的最大加速度约为
故A错误;BCD.根据图像可知,起跳过程中支持力的冲量为
起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为
根据动量定理可得,解得起跳离开地面瞬间的速度为,则起跳后运动员重心上升的平均速度为,起跳后运动员重心上升的最大高度为故BD错误,C正确。
8.【答案】BC
【详解】C.滑块 A 从静止开始沿斜面下滑,在与滑块 B 碰撞前,根据牛顿第二定律
碰前B静止,根据平衡条件,碰撞瞬间,根据牛顿第二定律
联立解得,然后 A、B 整体压缩弹簧向下运动, 先
其中,整理得
随位移线性减小到零,方向沿斜面向下,后反向沿斜面向上,根据牛顿第二定律
其中为加速度为零之前的位移,随位移反向线性增大,斜率不变, 故C正确;AB.根据C项分析知,加速度先正向定值后从,正向逐渐减小到零,做加速直线运动,再负向逐渐增大,做减速直线运动到零,到达最低点,图线中斜率表示加速度,故图像先是一条过原点的倾斜直线,碰撞瞬间根据动量守恒知,速度发生突变(减小),后正向加速,速度增大到加速度为零时达最大,后减小到零,斜率逐渐增大,故A错误,B正确;
D.根据运动学公式,知匀加速阶段图线是一条倾斜的直线,之后都是变加速直线运动,图线不再是直线,故D错误。故选BC。
9.【答案】BC
【详解】A.本题中导线框的半径匀速旋转切割磁感线时产生大小不变的感应电流,故A错误;
B.两导线框产生的感应电流的周期与线框转动周期相同,故B正确;C.在t=时,两导线框切割磁感线的导线长度相同,且切割速度大小相等,故产生的感应电动势相等,均为E=BR2ω,故C正确;
D.两导线框中感应电流随时间变化的图像如下图所示,故两导线框中感应电流的有效值不相等,故D错误。
故选BC。
10.【答案】BC
【详解】AB、带电体在复合场中能沿着做匀速直线运动,可知粒子受力情况如图所示。
由受力平衡可知,
解得电场强度,磁感应强度,故A错误,B正确。C、在点撤去磁场后,粒子受力方向与运动方向垂直,做类平抛运动,如图所示。
且加速度
粒子到达点时,位移偏转角为,故在点,速度角的正切值
所以粒子在点的速度
到过程,由动能定理,有,解得两点间的电势差,C正确;
D、将粒子在点的速度沿水平方向和竖直方向进行分解,可知粒子在竖直方向做竖直上抛运动,且
,故粒子能向上运动的最大距离D错误;故选BC。
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