摘要:
**基本信息**
聚焦高考核心素养,融合生活科技情境(如无线充电、霍尔元件)与多模块综合应用(如电磁学与力学结合),适配高三冲刺阶段能力评估。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|7/28|近代物理(卢瑟福贡献)、光学(棱镜折射)、热学(气体状态变化)|基础概念与图像分析结合,如第2题通过棱镜光路考查光的性质|
|多选|3/18|圆周运动(圆盘物块)、电场与轨道(绝缘轨道小环)|多过程分析,如第9题结合电场力与机械能考查速度极值|
|非选择|5/54|实验(洗衣机水位检测、霍尔元件电阻率)、波动(双波源干涉)、电磁综合(导轨杆运动)、磁场与电场综合(粒子运动)|实验题联系生活科技,综合题融合多模块,如第15题结合磁场、电场力与能量守恒,考查科学推理与模型建构|
内容正文:
广东深圳市2026届高三物理高考前保温综合练习卷3
一、单项选择题: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.卢瑟福(Ernest Rutherford,1871-1937)被誉为“原子核物理之父”,下列哪一项不是他的贡献( )
A.通过α粒子散射实验的数据分析,提出原子的核式结构模型
B.用α粒子轰击氮原子核,发现了质子
C.通过实验证明原子核内存在不带电的中子
D.用α粒子轰击氮原子核,第一次实现原子核的人工转变
2.如图,等腰三角形△abc为一棱镜的横截面,ab = ac;一平行于bc边的细光束从ab边射入,经bc边反射从ac边射出,分成甲、乙两束光,不考虑多次反射。下列说法正确的是( )
A.从ac边射出的甲光和乙光一定平行
B.若增大ab边光线的入射角,在ac边可能发生全反射
C.甲光在棱镜中的传播速度比乙光小
D.甲、乙通过同一单缝衍射装置,乙光的中央亮纹更宽
3.一个未开封的导热良好的薯片袋放在温度为T1 = 27℃、气压为p0的室内,一段时间后把这袋薯片放到温度为T2 = 7℃、气压为0.8p0的冰箱保鲜室内,薯片袋始终未张紧,在达到热平衡前,袋内温度始终高于冰箱保鲜室温度,袋内气体视为理想气体。下列关于袋内气体从室内到冰箱的状态变化,说法正确的是( )
A.气体分子的平均动能增大
B.气体的体积一定变大
C.热量从冰箱传到室内,违背了热力学第二定律
D.气体内能减少量可能等于气体对外界做功
4.手机无线充电器的工作原理如图甲所示,当送电线圈接U1 = 220(V)的交流电后,受电线圈中产生的电流经过整流装置转化为图乙中的直流电给手机充电。送电线圈和受电线圈可看作理想变压器,整流装置和手机等效为一只二极管和一个电阻R,已知R = 5Ω,其功率P = 10W。则( )
A.图乙中直流电周期为0.01s
B.电阻R两端电压有效值为5V
C.电阻R两端电压最大值为10V
D.送电线圈和受电线圈匝数比= 22﹕1
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5.如图,两端开口的圆筒倾斜置于水平地面。OO'是圆筒的中轴线,M、N分别与O、O'等高。将一个可视为质点的小球自由释放,由M点无碰撞进入圆筒后一直沿筒壁运动,a、b、c是小球运动轨迹依次与MN的交点,不计一切阻力。下列说法正确的是( )
A.小球释放的位置不可以低于圆筒最高点
B.小球从a到b的运动时间小于从b到c
C.小球经过a、b、c时对筒壁压力逐渐增大
D.M、a、b、c相邻两点间的距离之比可能为 1﹕3﹕5
6.内部长度为L、质量为M的木箱位于光滑的水平面上,正中间放置一可视为质点的质量为m的木块,t=0时,木箱获得向右的速度v0,木块无初速度,此后木箱运动的v-t图像如图,t=t0时物块刚好到木箱正中间,所有碰撞为弹性碰撞且时间极短,重力加速度为g,则在0~ t0内,下列说法正确的是( )
A.木块与木箱一共发生四次碰撞
B.M = 2m
C.全过程摩擦生热等于物块的初动能
D.M与m的对地位移都为
7.如图,真空中某区域存在匀强电场或匀强磁场,一带正电粒子经过a、b两点,在a点的速度va与ab连线成;在b点的速度vb与ab连线成,不计粒子重力和其他阻力。下列说法正确的是( )
A.若va = vb,则空间中存在的一定是磁场
B.若va:vb = 3:4,则可能存在方向与ab连线夹角为的电场
C.若存在磁场,方向一定垂直纸面向外
D.若存在磁场,从a到b全过程洛伦兹力冲量方向与ab连线夹角为8º
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图,圆心为O、半径r = 2m的粗糙圆盘平行水平地面放置,到地面的高度h = 1.25m,在圆盘边缘放置一可视为质点的物块a。物块与圆盘间的动摩擦因数μ = 0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s²。若圆盘的角速度从零开始缓慢增大,则( )
A.a做圆周运动的最大角速度为1rad/s
B.a在空中的运动时间为0.5s
C.a落地点到转轴的距离为2m
D.a落地点到转轴的距离为m
9.如图,竖直平面内有一形状满足方程y = x2的光滑绝缘轨道,空间有与x轴平行的匀强电场,场强E = 2N/C,比荷为10C/kg的带正电小环套在轨道上,由M点(3m,9m)静止释放,到N点(1m,1m)速度最大,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。则( )
A.N、M两点间电势差UNM = 4V
B.小环在N点合外力不为零
C.小环最大速度为4m/s
D.小环在原点(0,0)机械能最小
10.如图,正方形线框MNPQ边长为2a、质量为m、电阻为R,置于光滑水平面上,NP边接入一个智能电源,可自动调节输出电压使电路电流恒为I(方向如图)。形状与MNPQ完全相同的正方形ABCD内存在竖直方向、磁感应强度为B的两个三角形匀强磁场。以正方形ABCD的中心O为坐标原点,水平向右建立x轴,MQ位于x = a处,刚好处在磁场中,由静止释放,经过t0第一次到O点,则( )
A.释放时线框的加速度大小为
B.MQ运动到x = 处时,智能电源输出电压为IR
C.MQ运动到O点时,线框速度v = a
D.若MQ从x = 处由静止释放,经过 第一次到O点
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三、非选择题:共54分,考生根据要求作答。
11.(8分)某款洗衣机水位检测结构如图1。洗衣桶与外界大气相通,桶内水位升高时,集气室内气体压强增大,铁芯进入电感线圈的长度增加,从而改变线圈的自感系数,智能电路通过测定振荡电路的频率来确定水位高度。
某兴趣小组在恒温环境中对此装置进行实验研究。
(1)振荡电路的频率逐渐变高,说明洗衣机在________(填“进水”或“排水”)。
(2)研究集气室内气体压强与体积的关系
①测量集气室高度、集气室内径d。然后洗衣桶缓慢进水,记录桶内水位高度H和集气室进水高度h,同时使用气压传感器测量集气室内气体压强p。H和h数据如下表所示。
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
45.00
50.00
0.33
0.40
0.42
0.52
0.61
0.70
0.78
0.87
使用同一把刻度尺对H和h进行测量,测量________(填“H”或“h”)产生的相对误差较大。
②若大气压强为p0,水的密度为ρ,重力加速度为g,则H = 30.00cm时, =_______cm。
③如图2中拟合的集气室内气体体积V与的关系线明显不过原点,经检查实验仪器完好,实验装置密封良好,操作过程规范,数据记录准确,则该延长线不过原点的主要原因是________
12.(8分)如图甲所示,很多智能手机配备了智能皮套,当智能皮套的磁体靠近霍尔元件时,霍尔传感器会检测到磁场的变化,从而使屏幕自动进入休眠状态。手机中霍尔元件如图乙,为一块长、宽、高分别为a、b、c的N型半导体(载流子为自由电子,电荷量为e),左右两端有恒定电压U0,元件内单位体积电子数为n,当合上皮套时,水平放置的元件处于竖直向下的匀强磁场中,元件前、后表面间产生电压,当电压达到某一临界值时,屏幕自动熄灭。
(1)合屏过程中,元件前、后表面间的电压______(填“变大”或“变小”)。
某兴趣小组想要测量该霍尔元件的电阻率,用多用电表直流电压500mV档测量前、后表面间电压,用传感器测出相应的磁感应强度B,测得电压随磁感应强度变化的图象如图丙,其中某次测量电压的结果如图丁。
(2)霍尔元件前表面接多用电表______(填“红”或“黑”)表笔。
(3)图丁多用电表读数为______。
(4)该霍尔元件电阻率的表达式为______(用题目给出的信息表示)。
13.(9分)在海洋中,水波在不同密度区域的传播情况可简化为如图甲所示的情形,y轴为两种均匀介质的分界线,P、Q质点平衡位置分别在xP =10m和xQ = -5m处。t = 0时刻P、Q同时开始沿y轴方向振动,振动图像如图乙,形成沿x轴传播的简谐横波,t0 = 5s时两列波同时到达O点。求:
(1)P、Q的振动方程及简谐波在x轴正、负半轴上的波长
(2)在0~10s内,平衡位置处于x = 5m处的质点M运动的路程
14.(13分)如图,宽L = 2m、足够长且电阻不计的金属导轨MN和M′N′放在倾角为θ = 30°的斜面上,导轨处于磁感应强度B =1.0T、竖直向上的匀强磁场中。在N和N′之间连接一个R = 2.0Ω的定值电阻,在AA′处放置一根与导轨垂直、质量m = 0.8kg、电阻r = 1.0Ω的金属杆,杆和导轨间动摩擦因数µ = ,接触良好。用轻绳跨过滑轮将可视为质点的小车与杆的中点相连,滑轮左侧轻绳平行于斜面。小车与斜面位于同一水平面上,在滑轮正下方H = 4.0m的P处由静止出发,以加速度a1 = m/s2运动到S,杆由AA′滑到OO′,d = 1m,杆在OO′处加速度a2 = 5m/s2,上述过程中,轻绳对杆做功W = 18.6J,电阻R平均热功率PR = W。求:
(1)杆通过OO′时的速度大小v0;
(2)杆在OO′时,轻绳的拉力大小FT;
(3)杆由AA′滑到OO′过程导轨摩擦力做功Wf。
15.(16分)如图,在x0y平面第一、四象限内存在垂直平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一带正电的粒子电荷量为q,质量为m。M(0,-b)、N(0,b)是y轴上两点,忽略粒子重力及磁场边缘效应。已知在电荷量为Q的点电荷产生的电场中,取无限远处的电势为0时,与该点电荷距离为r处的电势φ = ,k为静电力常量。
(1)若x<0区域存在竖直向上的匀强电场,粒子从坐标(-y0,-b-y0)处水平向右射出,从M点进入磁场,从N点射出磁场,忽略其他阻力,求粒子进入磁场的速度v1;
(2)若粒子在磁场中受到阻力作用,阻力大小正比于粒子速率,比例系数为k0,方向与速度相反,粒子仍从M点以(1)中速度v1进入磁场,从P点(未画出)垂直y轴射出磁场,求粒子在磁场中运动时间t及M点与P点的距离d;
(3)若该平面内某点固定一带负电点电荷,电荷量Q = 48q,粒子质量m =,粒子从M点进入磁场,仍沿(1)中轨迹运动,粒子离开N点的同时撤去磁场,经过一段时间可以再次回到N点,忽略其他阻力,求粒子连续两次经过N点的时间间隔T。
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综合(四)参考答案
选择题(1~7为单选题,每题4分,共28分;8~10为多选题,每题6分,共18分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
C
D
D
B
ABD
BC
AC
11.(8分):每空2分
(1)排水; (2)h 29.48 忽略了与集气室相连的细管中的气体。
12.(8分):每空2分
(1)变大 (2)红 (3)311/312/313/314/315 (4)
13.(9分)
(1)由图乙知,振幅A=0.1m,,ω==πrad/s, 1分
振动方程:y=0.1(m) 1分
简谐波在x轴正、负半轴上传播波速分别为
1分
1分
(2) P波传到点M需要的时间为 1分
Q点的波传到M点的时刻为 1分
t1到t2这段时间M振动的时间为 1分
路程为 1分
t2时刻后M点的振动为P、Q两列波的叠加,Q点波源在M点引起的振动可看作质点O在M点引起的振动,根据波的干涉条件知M点为振动的减弱点,振幅为,路程
在0~10s内,质点M运动的路程为 1分
14.(13分)
(1)设小车到S处时绳子与水平面夹角为α,PS间距离为x。
(H+d)2 = x2+H2 x = 3m (1分)
小车在S点速度v2 = 2a1x (1分)
v = 5m/s
v0=v (1分)
=
解得v0 = 3m/s (1分)
(2)杆在OO′时,动生电动势E = BLv0 (1分)
I = (1分)
F安 = BIL (1分)
对杆,由牛顿第二定律:
FT-mg-F安-µ(mg-F安)= ma2 (1分)
解得FT=14N (1分)
(3)PR = I2R r热功率Pr = I2r Pr = (1分)
对杆,从AA′到OO′,由动能定理:
W-mgd-W克安+Wf = mv02-0 (1分)
W克安 =(PR+Pr)t
v = a1t (1分)
解得:Wf =-5J (1分)
15.(16分)
(1)粒子在电场中做类平抛运动,有:
y0 = v0t (1分)
y0 = at2 (1分)
vy=at
== θ=30º (1分)
在磁场中,轨道半径r==2b (1分)
qv1B = (1分)
解得:v1= (1分)
(2)任取一小段轨迹可视为圆弧
由qvB=mω2R
v=ωR
解得ω=,为定值 (1分)
由几何关系,该过程速度偏转角为
故运动时间 t= = (1分)
从M到P,竖直方向,以向上为正方向,由动量定理:
∑qvxΔt-∑k0vyΔt = ∑mΔvy
整理得:-k0d = 0-mv1 (1分)
d = (1分)
(3)设粒子从M点进入磁场速度为v2,由题意可知,在平面内的负电荷在(1)轨迹圆心处,由
,其中m= (1分)
解得(另一个解为负,舍去)
由题意可知,粒子从N点离开时,所需要的向心力大于点电荷提供的库仑力,因此粒子将做离心运动,但可以再次回到N点,类比开普勒第一定律,可知粒子离开磁场后轨道为椭圆,负电荷为椭圆的一个焦点,N点相当于近地点。 (1分)
设粒子距离负电荷最远点(类似远地点)速度为v3,距离负电荷r3
由能量守恒定律得 (1分)
类比开普勒第二定律,可知 (1分)
其中
联立解得
粒子连续两次经过N点的时间间隔T为椭圆轨道的周期,类比开普勒第三定律,由牛顿第二定律
(1分)
解得 (1分)
答案 第 页(共3页)
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