2026届吉林省白山市长白县实验中学高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析
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这是一份2026届吉林省白山市长白县实验中学高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析,共18页。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、如图,吊桥AB长L,质量均匀分布,重G1。A端由铰链支于地面,B端由绳拉住,绳绕过小滑轮C挂重物,重G2。重力作用线沿铅垂线AC,AC=AB。当吊桥平衡时,吊桥与铅垂线的夹角θ为
A.2arcsin B.arcsinC.2arctanD.arctan
2、如图所示,匀强磁场中有一电荷量为q的正离子,由a点沿半圆轨迹运动,当它运动到b点时,突然吸收了附近若干电子,接着沿另一半圆轨迹运动到c点,已知a、b、c在同一直线上,且ac=ab。电子的电荷量为e,质量可忽略不计,则该离子吸收的电子个数为
A.B.
C.D.
3、如图所示为A.B两辆摩托车沿同一直线运动的速度一时间(v-t)图象,已知:t=0时刻二者同时经过同一地点,则下列说法正确的是( )
A.摩托车B在0~6s内一直在做加速度减小的加速运动
B.t=6s时A、B两辆摩托车恰好相遇
C.t=12s时A、B两辆摩托车相距最远
D.率托车A在0~12s内的平均速度大小为10m/s
4、在水平地面上O点正上方不同高度的A、B两点分别水平抛出一小球,不计空气阻力,如果两小球均落在同一点C上,则两小球( )
A.抛出时的速度大小可能相等B.落地时的速度大小可能相等
C.落地时的速度方向可能相同D.在空中运动的时间可能相同
5、有人做过这样一个实验∶将一锡块和一个磁性很强的小永久磁铁叠放在一起,放入一个浅平的塑料容器中。往塑料容器中倒入液态氮,降低温度,使锡出现超导性。这时可以看到,小磁铁竟然离开锡块表面,飘然升起,与锡块保持一定距离后,便悬空不动了。产生该现象的原因是∶磁场中的超导体能将磁场完全排斥在超导体外,即超导体内部没有磁通量(迈斯纳效应)。如果外界有一个磁场要通过超导体内部,那么在磁场作用下,超导体表面就会产生一个无损耗感应电流。这个电流产生的磁场恰恰与外加磁场大小相等、方向相反,这就形成了一个斥力。当磁铁受到的向上的斥力大小刚好等于它重力大小的时候,磁铁就可以悬浮在空中。根据以上材料可知( )
A.超导体处在恒定的磁场中时它的表面不会产生感应电流
B.超导体处在均匀变化的磁场中时它的表面将产生恒定的感应电流
C.将磁铁靠近超导体,超导体表面的感应电流增大,超导体和磁铁间的斥力就会增大
D.将悬空在超导体上面的磁铁翻转,超导体和磁铁间的作用力将变成引力
6、如图所示,一直角三角形acd在竖直平面内,同一竖直面内的a、b两点关于水平边cd对称,点电荷Q1、Q2固定在c、d两点上。一质量为m、带负电的小球P在a点处于静止状态,取重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.Q2对P的静电力大小为
B.Q1、Q2的电荷量之比为
C.将P从a点移到b点,电场力做正功
D.将P从a点沿直线移到b点,电势能先增大后减小
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中设想,物体抛出的速度很大时,就不会落回地面,它将绕地球运动,成为人造地球卫星.如图所示,将物体从一座高山上的O点水平抛出,抛出速度一次比一次大,落地点一次比一次远,设图中A、B、C、D、E是从O点以不同的速度抛出的物体所对应的运动轨道.已知B是圆形轨道,C、D是椭圆轨道,在轨道E上运动的物体将会克服地球的引力,永远地离开地球,空气阻力和地球自转的影响不计,则下列说法正确的是( )
A.物体从O点抛出后,沿轨道A运动落到地面上,物体的运动可能是平抛运动
B.在轨道B上运动的物体,抛出时的速度大小为11.2km/
C.使轨道C、D上物体的运动轨道变为圆轨道,这个圆轨道可以过O点
D.在轨道E上运动的物体,抛出时的速度一定等于或大于16.7km/s
8、如图所示,电路中R1和R2均为可变电阻,平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S,电路达到稳定时,一带电油滴恰好悬浮在两板之间。下列说法正确的是( )
A.仅增大的R2阻值,油滴仍然静止
B.仅增大R1的阻值,油滴向上运动
C.增大两板间的距离,油滴仍然静止
D.断开开关S,油滴将向下运动
9、如图所示,在一个倾角为的长斜面底端点正上方的点处将一小球以速度水平抛出,恰好垂直击中斜面上的点,。下列说法正确的是( )
A.小球的初速度
B.点离点的距离
C.保持不变,将小球以的速度水平抛出,则击中斜面的位置到点的距离小于
D.若抛出点高度变为,欲使小球仍能垂直击中斜面,小球的初速度应调整为
10、下列说法中正确的是__________。
A.雾霾在大气中的漂移是布朗运动
B.当气体凝结为固体时,其分子的平均速率无限接近于零
C.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,它的尖端就会变钝,这是因为表面张力的作用
D.在等压变化过程中,温度升高,单位时间内单位面积上分子碰撞次数减少
E.当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定大
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)第34届全国青少年科技创新大赛于2019年7月20-26日在澳门举办,某同学为了测试机器人内部电动机的电阻变化,对一个额定电压为6V,额定功率约为3.5W小型电动机(线圈电阻恒定)的伏安特性曲线进行了研究,要求电动机两端的电压能从零逐渐增加到6V,实验室备有下列器材:
A.电流表(量程Ⅰ:0~0.6 A,内阻约为1 Ω;量程Ⅱ:0~3 A,内阻约为0.1 Ω)
B.电压表(量程为0~6 V,,内阻几千欧)
C.滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω,额定电流2 A)
D.滑动变阻器R2(最大阻值1 750 Ω,额定电流0.3 A)
E.电池组(电动势为9 V,内阻小于1 Ω)
F.开关和导线若干
(1)实验中所用的滑动变阻器应选 ____ (选填“C”或“D”),电流表的量程应选 _____ (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)请用笔画线代替导线将实物图甲连接成符合这个实验要求的电路。
(______)
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,改变加在电动机上的电压,实验中发现当电压表示数大于1 V时电风扇才开始转动,电动机的伏安特性曲线如图乙所示,则电动机线圈的电阻为______Ω,电动机正常工作时的输出机械功率为_______W。(保留两位有效数字)
12.(12分)在冬季,某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体作了两次等温过程的研究。第一次是在室温下通过推、拉活塞改变气体体积,并记录体积和相应的压强;第二次在较高温度环境下重复这一过程。
(1)结束操作后,该同学绘制了这两个等温过程的关系图线,如图。则反映气体在第二次实验中的关系图线的是__________(选填“1”或“2”);
(2)该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的。在等待温度升高的过程中,注射器水平地放置在桌面上,活塞可以自由伸缩。则在这一过程中,管内的气体经历了一个__________(选填(“等压”“等温”或“等容”)的变化过程,请将这一变化过程在图中绘出__________。(外界大气压为1.0×105pa)
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示,宽度的足够长的平行金属导轨、的电阻不计,垂直导轨水平放置一质量、电阻的金属杆,导轨上端跨接一个阻值的灯泡,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,导轨平面与水平面之间的夹角。金属杆由静止开始下滑,始终与导轨垂直并保持良好接触,金属杆与导轨间的动摩擦因数。下滑过程重力功率达到最大时,灯泡刚好正常发光。(,,)求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)当金属杆的速度达到最大速度的一半时,金属杆的加速度大小。
14.(16分)如图所示,在xOy坐标系的第一象限内有一圆形有界匀强磁场,磁场方向垂直于坐标平面向外,磁感应强度大小为B=0.1T从坐标原点沿与x轴正向成的方向,向第一象限内射入质量为kg、电荷量为C的带正电粒子,粒子的速度大小为v0=1×104m/s,粒子经磁场偏转后,速度垂直于x轴.若不计粒子的重力,求〔结果可用m表示):
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径及运动的时间;
(2)匀强磁场的最小面积.
15.(12分)如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量q=+1.0×10﹣5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30°,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域.已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d=17.3cm,重力忽略不计.求:
(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1;
(2)偏转电场中两金属板间的电压U2;
(3)为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多少.
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、A
【解析】
以为支点,根据力矩平衡条件:
可得:
解得:
A.与分析相符,故A正确;
B.与分析不符,故B错误;
C.与分析不符,故C错误;
D.与分析不符,故D错误;
故选A。
2、D
【解析】
正离子由a到b的过程,轨迹半径,根据牛顿第二定律:,正离子在b点吸收n个电子,因电子质量不计,所以正离子的速度不变,电荷量变为q-ne,正离子从b到c的过程中,轨迹半径r2==ab,且(q-ne)vB=,解得:
n=
A.。故A不符合题意。
B.。故B不符合题意。
C.。故C不符合题意。
D.。故D符合题意。
3、D
【解析】
A.摩托车B在0~6s内先做加速度减小的减速运动,然后反向做加速度减小的加速运动,故A项错误;
BC.A、B两辆摩托车在t=6s时速度相等,两辆摩托车距离最远,故BC项错误;
D.摩托车A在0~12s内做匀减速运动,摩托车A的平均速度就等于这段时间中间时刻的瞬时速度10m/s,故D项正确。
故选D。
4、B
【解析】
AD.小球做平抛运动,竖直方向有,则在空中运动的时间
由于不同高度,所以运动时间不同,相同的水平位移,因此抛出速度不可能相等,故AD错误;
B.设水平位移OC为x,竖直位移BO为H,AO为h,则从A点抛出时的速度为
从B点抛出时的速度为
则从A点抛出的小球落地时的速度为
从B点抛出的小球落地时的速度为
当
解得
此时两者速度大小相等,故B正确;
C.平抛运动轨迹为抛物线,速度方向为该点的切线方向,分别从AB两点抛出的小球轨迹不同,在C点的切线方向也不同,所以落地时方向不可能相同,故C错误。
故选B。
5、C
【解析】
A.由题意可知,超导体处在磁场中,磁场要通过超导体内部,超导体表面就会产生一个无损耗感应电流,故A错误;
B.超导体处在均匀变化的磁场中时,超导体表面就会产生感应电流,但由材料无法确定感应电流是否恒定,故B错误;
C.由材料可知,将磁铁靠近超导体,磁场要通过超导体的磁通量增大,超导体表面的感应电流增大,电流产生的磁场增大,则超导体和磁铁间的斥力就会增大,故C正确;
D.由材料可知,超导体在外界磁场作用下,磁铁和超导体之间相互排斥,则将悬空在超导体上面的磁铁翻转,超导体和磁铁间的作用力仍为斥力,故D错误。
故选C。
6、B
【解析】
A.由于P处于平衡状态,可知Q2对P的静电力大小为
选项A错误;
B.同理可知Q1对P的静电力大小为
设ac=L,则 由库仑定律
联立解得Q1、Q2的电荷量之比为
选项B正确;
CD.将P从a点移到b点,电场力先做正功,后做负功,电势能先减小后增加,选项CD错误;
故选B。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、AC
【解析】
(1)第一宇宙速度是最小的卫星发射速度,却是最大的环绕速度;
(2)当物体以第一宇宙速度被抛出,它的运动轨道为一圆周;当物体被抛出的速度介于第一和第二宇宙速度之间,它的运动轨迹为一椭圆;当物体被抛出时的速度介于第二和第三宇宙速度之间,物体将摆脱地球引力,成为绕太阳运动的行星;当被抛出的初速度达到或超过第三宇宙速度,物体必然会离开太阳系;
(3)卫星变轨时的位置点,是所有轨道的公共切点.
【详解】
A、物体抛出速度v<7.9km/s时必落回地面,若物体运动距离较小时,物体所受的万有引力可以看成恒力,故物体的运动可能是平抛运动,A正确;
B、在轨道B上运动的物体,相当于地球的一颗近地卫星,抛出线速度大小为7.9km/s,B错误;
C、轨道C、D上物体,在O点开始变轨到圆轨道,圆轨道必然过O点,C正确;
D、当物体被抛出时的速度等于或大于16.7km/s时,物体将离开太阳系,故D错误.
【点睛】
本题考查宇宙速度,知道第一宇宙速度是最小的发射速度、最大的环绕速度,掌握卫星变轨模型,知道各宇宙速度的物体意义至关重要.
8、ABD
【解析】
开始液滴静止,液滴处于平衡状态,由平衡条件可知:mg=q;由图示电路图可知,电源与电阻R1组成简单电路,电容器与R1并联,电容器两端电压等于R1两端电压,等于路端电压,电容器两端电压:U=IR1=;仅增大R2的阻值,极板间电压不变,液滴受力情况不变,液滴静止不动,故A正确;仅增大R1的阻值,极板间电压U变大,液滴受到向上的电场力变大,液滴受到的合力竖直向上,油滴向上运动,故B正确;仅增大两板间的距离,极板间电压不变,板间场强减小,液滴受到的电场力减小,液滴所受合力竖直向下,液滴向下运动,故C错误;断开电键,电热器通过两电阻放电,电热器两极板间电压为零,液滴只受重力作用,液滴向下运动,故D正确;故选ABD。
【点睛】
本题考查了判断液滴运动状态问题,分析清楚电路结构,分析清楚极板间场强如何变化、判断出液滴受力如何变化是解题的关键.
9、CD
【解析】
AB.如图甲所示
小球垂直击中斜面时,速度的偏向角为,根据平抛运动规律的推论可知,速度偏向角的正切值
可得
小球在空中运动的时间
初速度
故AB错误;
C.保持抛出点高度不变,初速度大小变为原来的两倍,如图乙所示
若无斜面,则小球应击中点,实际击中点为轨迹与斜面的交点,显然离底端的距离小于,故C正确;
D.若抛出点高度变为,根据小球垂直击中斜面的规律知
则小球下落的高度和水平位移均变为原来的两倍,根据
联立解得
故小球的初速度应调整为原来的倍,故D正确。
故选CD。
10、CDE
【解析】
A.雾霾在大气中的漂移是气体的流动造成的,故A错误;
B.气体凝结为固体时,分子仍在做无规则运动,由于温度的降低,分子的平均动能减小,但分子平均速率不会趋近于零,故B错误;
C.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,它的尖端就会变钝,是因为液态的玻璃表面的分子间的距离比内部分子间的距离大,分子间表现为引力,是表面张力的作用,故C正确;
D.在等压变化过程中,温度升高,体积增大分子速度增大,碰撞的作用力增大,而压强不变,故单位时间内单位面积上分子碰撞次数减少,故D正确;
E.当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定大,故E正确。
故选:CDE。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、C Ⅰ 2.5 2.6
【解析】
(1)[1][2].电风扇的额定电流,从读数误差的角度考虑,电流表选择量程Ⅰ。电风扇的电阻比较小,则滑动变阻器选择总电阻为10 Ω的误差较小,即选择C。
(2)[3].因为电压电流需从零开始测起,则滑动变阻器采用分压式接法,电风扇的电阻远小于电压表内阻,属于小电阻,电流表采用外接法。则可知对应的实物图如答案图所示。
(3)[4][5].电压表读数小于1 V时电风扇没启动,由图象可知I=0.4 A。根据欧姆定律得
。
正常工作时电压为6 V,根据图象知电流为0.57 A,则电风扇发热功率
P=I2R=0.572×2.5 W=0.81 W
则机械功率
P'=UI-I2R=6×0.57 W-0.81 W=2.61 W≈2.6 W。
12、1 等压
【解析】
(1)[1]由图2看出图象是过原点的倾斜直线,其斜率等于pV,斜率不变,则pV不变,根据气态方程,可知气体的温度不变,均作等温变化;由气态方程得知T与pV正比,即T与图线的斜率成正比,所以可知反映气体在第二次实验中的关系图线的是1;
(2)[2][3]注射器水平地放置在桌面上,设注射器内的压强为P,大气压强为P0,活塞横截面积为S,活塞移动过程中速度缓慢,认为活塞处于平衡状态,则:
PS=P0S
即
P=P0
可知,管内的气体压强等于大气压,保持不变,所以管内气体经历了一个等压变化。图像如图:
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、(1);(2)
【解析】
(1)金属杆由静止加速下滑时,其产生的感应电动势逐渐增大,感应电流逐渐增大,金属杆所受的沿导轨平面向上的安培力逐渐增大,当金属杆所受的沿导轨平面向上的安培力和滑动摩擦力的合力与金属杆的重力沿导轨平面向下的分力平衡时,金属杆的速度达到最大为,此后以速度匀速运动,此时重力的功率也达到最大。
金属杆的电动势
感应电流
安培力
金属杆受力平衡,有
重力的最大功率
联立解得
,,
(2)金属杆达到最大速度的一半时,电流也是原来的一半,即
此时金属杆所受安培力
金属杆的加速度
解得
14、(1)×10-5s ;(2)×10-2m2
【解析】
(1)带电粒子在磁场中做圆周运动,由:
qv0B=m
可得粒子做圆周运动的半径为:
R==0.1m
粒子在磁场中做圆周运动的周期:
T=
由几何关系可知,粒子做圆周运动的轨迹所对应的圆心角为120°
粒子在磁场中运动的时间:
t=×10-5s
(2)粒子的运动轨迹如图所示,设入射点在P点,出射点在Q点
由几何关系可知:
PQ=2Rcs30°=m
则圆形磁场的最小半径:
r=m
因此匀强磁场的最小面积:
S=πr2=×10-2m2
15、 (1)1.0×104m/s (2)66.7 V (3)0.1 T
【解析】
(1)粒子在加速电场中,电场力做功,由动能定理求出速度v1.
(2)粒子进入偏转电场后,做类平抛运动,运用运动的合成与分解求出电压.
(3)粒子进入磁场后,做匀速圆周运动,结合条件,画出轨迹,由几何知识求半径,再求B.
【详解】
(1)带电微粒经加速电场加速后速度为v,根据动能定理:qU1=mv12
解得:v1==1.0×104m/s
(2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动.在水平方向微粒做匀速直线运动水平方向:
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动,加速度为a,出电场时竖直方向速度为v2
竖直方向:
v2=at=
由几何关系:
U2=tanθ
代入数据得:U2=100V
(3)带电微粒进入磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,设微粒轨道半径为R,
由几何关系知R+=D
得:R=
设微粒进入磁场时的速度为v′:v′=
由牛顿运动定律及运动学规律:qv′B=
得:
代入数据数据解得B=0.1T
若带电粒子不射出磁场,磁感应强度B至少为0.1T.
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