安徽省合肥一中2026届高三第二次模拟考试物理试卷含解析
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这是一份安徽省合肥一中2026届高三第二次模拟考试物理试卷含解析,共15页。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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(a),场源点电荷固定在真空中O点,从与O相距r0的P点由静止释放一个质量为m、电荷量为q(q>0)的离子,经一定时间,离子运动到与O相距rN的N点。用a表示离子的加速度,用r表示离子与O点的距离,作出其图像如图(b)。静电力常量为是k,不计离子重力。由此可以判定( )
A.场源点电荷带正电
B.场源点电荷的电荷量为
C.离子在P点的加速度大小为
D.离子在P点受到的电场力大小为
2、如图所示,圆形磁场区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,三个带电粒子 A、B、C 先后从 P 点以相同的速度沿 PO 方向射入磁场,分别从 a、b、c 三点射出磁场,三个粒子在磁场中运动的时间分别用 tA、tB、tC 表示,三个粒子的比荷分别用 kA、kB、kC 表示,三个粒子在该磁场中运动的周期分别用 TA、TB、TC 表示, 下列说法正确的是( )
A.粒子 B 带正电B.tA<tB<tCC.kA<kB<kCD.TA>TB>TC
3、用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应,可能使该金属产生光电效应的措施是
A.改用红光照射
B.改用X射线照射
C.改用强度更大的原紫外线照射
D.延长原紫外线的照射时间
4、一理想自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈,通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈,副线圈两端连有一电阻R.在a、b间输入电压为Ul的交变电压时,c、d间的电压为U2,在将滑动触头从图中M点逆时针旋转到N点的过程中
A.U2有可能大于UlB.U1、U2均增大
C.Ul不变、U2增大D.a、b间输入功率不变
5、下列说法正确的是
A.光电效应现象表明,光具有波动性
B.α粒子散射实验表明,原子中有一个很小的核
C.氢原子从高能级向低能级跃迁时,可以放出任意频率的光子
D.一个质子和一个中子结合成氘核,氘核的质量等于质子与中子的质量和
6、1916年爱因斯坦建立广义相对论后预言了引力波的存在,2017年引力波的直接探测获得了诺贝尔物理学奖.科学家们其实是通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在.如图所示为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图,若A星的轨道半径大于B星的轨道半径,双星的总质量M,双星间的距离为L,其运动周期为T,则下列说法中正确的是
A.A的质量一定大于B的质量
B.A的线速度一定小于B的线速度
C.L一定,M越小,T越小
D.M一定,L越小,T越小
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、一列简谐波以1m/s的速度沿x轴正方向传播。t=0时,该波传到坐标原点O,O点处质点的振动方程为y=10sin10πt(cm)。P、Q是x轴上的两点,其坐标xP=5cm、xQ=10cm,如图所示。下列说法正确的是 。
A.该横波的波长为0.2m
B.P处质点的振动周期为0.1s
C.t=0.1s时,P处质点第一次到达波峰
D.Q处质点开始振动时,P处质点向-y方向振动且速度最大
E.当O处质点通过的路程为1m时,Q处质点通过的路程为0.8m
8、某单位应急供电系统配有一小型发电机,该发电机内的矩形线圈面积为S=0.2m2、匝数为N=100匝、电阻为r=5.0Ω,线圈所处的空间是磁感应强度为B=T的匀强磁场,发电机正常供电时线圈的转速为n=r/min.如图所示是配电原理示意图,理想变压器原副线圈的匝数比为5︰2,R1=5.0Ω、R2=5.2Ω,电压表电流表均为理想电表,系统正常运作时电流表的示数为I=10A,则下列说法中正确的是
A.交流电压表的示数为720V
B.灯泡的工作电压为272V
C.变压器输出的总功率为2720W
D.若负载电路的灯泡增多,发电机的输出功率会增大
9、如图,方向竖直向上的匀强磁场中固定着两根位于同一水平面内的足够长平行金属导轨,导轨上静止着与导轨接触良好的两根相同金属杆1和2,两杆与导轨间的动摩擦因数相同且不为零,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行于导轨的恒力F拉金属杆2使其开始运动,在足够长时间里,下列描述两金属杆的速度v随时间t变化关系的图像中,可能正确的是( )
A.B.C.D.
10、如图甲所示,一个小球悬挂在细绳下端,由静止开始沿竖直方向运动,运动过程中小球的机械能E与路程x的关系图像如图乙所示,其中O-x1过程的图像为曲线,x1-x2过程的图像为直线。忽略空气阻力。下列说法正确的是
A.O-x1过程中小球所受拉力大于重力
B.小球运动路程为x1时的动能为零
C.O-x2过程中小球的重力势能一直增大
D.x1-x2过程中小球一定做匀加速直线运动
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)某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右侧活塞固定,左侧活塞可自由移动,实验器材还有:
电源(电动势约为2 V,内阻不可忽略)
两个完全相同的电流表A1、A2(量程为3 mA,内阻不计)
电阻箱R(最大阻值9 999 Ω)
定值电阻R0(可供选择的阻值有100 Ω、1 kΩ、10 kΩ)
开关S,导线若干,刻度尺.
实验步骤如下:
A.测得圆柱形玻璃管内径d=20 mm
B.向玻璃管内注自来水,并用刻度尺测量水柱长度L
C.连接好电路,闭合开关S,调整电阻箱阻值,读出电流表A1、A2示数分别记为I1、I2,记录电阻箱的阻值R
D.改变玻璃管内水柱长度,多次重复实验步骤B、C,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R
E.断开S,整理好器材
(1)为了较好的完成该实验,定值电阻R0应选________.
(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式Rx=________(用R0、R、I1、I2表示)
(3)若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值,使电流表A1、A2示数均相等,利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图乙所示的R-L关系图像,则自来水的电阻率ρ=________ Ω·m(保留两位有效数字),在用本实验方法测电阻率实验中,若电流表内阻不能忽略,则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)
12.(12分)用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有_____________。
A.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
B.斜槽轨道要尽量光滑些
C.斜槽轨道末端必须保持水平
D.本实验必需的器材还有刻度尺和停表
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的_____________(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时_____________(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行。
(3)伽利略曾硏究过平抛运动,他推断∶从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,不论它们能射多远,只要下落高度相同,在空中飞行的时间都一样。这实际上是因为平抛物体_____________。
A.在水平方向上做匀速直线运动
B.在竖直方向上做自由落体运动
C.在下落过程中机械能守恒
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,两根足够长的平行竖直导轨,间距为 L,上端接有两个电阻和一个耐压值足够大的电容器, R1∶R2 2∶3,电容器的电容为C且开始不带电。质量为m、电阻不计的导体棒 ab 垂直跨在导轨上,S 为单刀双掷开关。整个空间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为 B。现将开关 S 接 1,ab 以初速度 v0 竖直向上运动,当ab向上运动 h 时到达最大高度,此时迅速将开关S接 2,导体棒开始向下运动,整个过程中导体棒与导轨接触良好,空气阻力不计,重力加速度大小为 g。试问:
(1) 此过程中电阻 R1产生的焦耳热;
(2) ab 回到出发点的速度大小;
(3)当 ab以速度 v0向上运动时开始计时,t1时刻 ab到达最大高度 h 处, t2时刻回到出发点,请大致画出 ab从开始运动到回到出发点的 v-t 图像(取竖直向下方向为正方向)。
14.(16分)质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为1.2,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等.从t=1时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示.重力加速度g取11m/s2,则物体在t=1到t=12s这段时间内的位移大小为
A.18mB.54m
C.72mD.198m
15.(12分)如图所示,一厚度均匀的圆柱形玻璃管内径为r,外径为R,高为R。一条光线从玻璃管上方入射,入射点恰好位于M点,光线与圆柱上表面成30°角,且与直径MN在同一竖直面内。光线经入射后从内壁射出,最终到达圆柱底面,在玻璃中传播时间为,射出直至到底面传播时间为,测得.已知该玻璃的折射率为,求圆柱形玻璃管内、外半径之比.
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、D
【解析】
A.从P到N,带正电的离子的加速度随的增加而增大,即随r的减小而增加,可知场源点电荷带负电,选项A错误;
B.在N点,由库仑定律及牛顿第二定律
解得
选项B错误;
CD.在P点时,由库仑定律及牛顿第二定律
离子在P点受到的电场力大小为
选项C错误,D正确。
故选D。
2、B
【解析】
根据题意做出ABC三种粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,
A.根据左手定则,可以判断B粒子带的电荷为负电荷,A错误;
C.由图可知,三粒子做圆周运动的半径C最大,A最小,根据
又粒子的速度都相等,所以比荷的大小关系是:kA>kB>kC,故C错误;
D.根据周期公式
及比荷的大小关系可知:TC>TB>TA,故D错误;
B.由图,ABC三个粒子形成的图象在磁场区域留下的弧长C最长,A最短,而三个粒子的速度相同,根据,所以有:tA<tB<tC,故B正确。
故选B。
3、B
【解析】
发生光电效应的原因是入射的光子能量超过了金属表面电子逸出的逸出功,若不能发生光电效应,说明入射光子能量过小,频率太低,应该换用频率更高的入射光,对照选项B对.
4、C
【解析】
A、根据变压器的电压关系有,由于n2<n1,所以U2<U1,故A错误.B、C、当滑动触头M顺时针转动时,即n2减小时,输入电压U1由发电机决定不变,电压应该减小即降低,B错误、C正确.D、因负载不变,故输出功率减小,则变压器的输入功率变小,D错误.故选A.
【点睛】自耦变压器的原理和普通的理想变压器的原理是相同的,电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,根据基本的规律分析即可.
5、B
【解析】
光电效应现象表明,光具有粒子性,A项错误;α粒子散射实验表明,在原子的中心有一个很小的核,原子所有的正电荷和几乎所有的质量集中在原子核上,B项正确:氢原子从高能级向低能级跃迁时,只能发出一些特定频率的光子,C项错误;一个质子和一个中子结合成氘核,会发生质量亏损,氘核的质量不等于质子与中子的质量和,D项错误;故选B.
6、D
【解析】
A、根据万有引力提供向心力,因为,所以,即A的质量一定小于B的质量,故A错误;
B、双星系统角速度相等,根据,且,可知A的线速度大于B的线速度,故B错误;
CD、根据万有引力提供向心力公式得:,解得周期为,由此可知双星的距离一定,质量越小周期越大,故C错误;总质量一定,双星之间的距离就越大,转动周期越大,故D正确;
故选D.
【点睛】
解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度.以及会用万有引力提供向心力进行求解.
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、ACE
【解析】
B.O点处质点振动方程为可知,波的振幅,起振方向为y轴正向,波动周期
P点振动周期与O点振动周期相同,为0.2s,故B错误;
A.波长
故A正确;
C.振动从O点传到P点所需时间为
故P处质点振动时间
由于P处质点起振方向沿y轴向上,故经达到波峰,故C正确;
D.由题意知,P、Q之间的距离为
结合起振方向可知,Q处质点开始振动时,P处质点位移波峰,此时速度为零,故D错误;
E.当O处质点通过的路程为1m时,有
故经历的时间为
因为
所以振动形式从O点传到Q点所需时间为,所以Q处质点振动时间为,Q处质点通过的路程
故E正确。
故选ACE。
8、CD
【解析】
(1)根据 求出电动势的有效值
(2)根据闭合回路欧姆定律求出原线圈的电压
(3)利用及求出副线圈的电压
(4)根据电路结构求电动机的输出功率
【详解】
A、根据题意电流表的示数为10A,根据 解得原线圈的电流为4A,线圈在磁场中产生电动势的有效值为 ,
则电压表的读数为 ,故A错;
BC、原线圈的电压为 根据 可以求出副线圈上的电压为,所以副线圈上的功率为
此时灯泡上的电压为 故B错;C对
D、把发电机外的所有用电器等效为一个电阻为R的电阻,根据题意可知 ,若负载电路的灯泡增多,则等效电阻R减小,根据电源输出功率与电阻之间关系的函数图像可知,此时发电机的输出功率会增大,故D对;
故选CD
【点睛】
此题比较复杂,对于原线圈中有用电器的变压器问题来说,一般做题的方向是利用前后功率相等来求解的.
9、BD
【解析】
AB.当力F作用到杆2上时,杆2立刻做加速运动,随着速度的增加产生感应电流,从而产生向左的安培力,此时的加速度
则随速度增加,杆2做加速度减小的加速运动,当加速度减为零时做匀速运动;此时对杆1所受的安培力若小于最大静摩擦力,则此过程中杆1始终不动,则图像A错误,B正确;
CD.由上述分析可知,若安培力增加到一定值时杆2开始运动,则随着安培力的增加,棒2做加速度逐渐增加的加速运动,杆1做加速度减小的加速运动,当两杆的加速度相等时,两杆的速度差恒定,此时两杆所受的安培力恒定,加速度恒定,则选项C错误,D正确。
故选BD。
10、BD
【解析】
A.小球在竖直向上的拉力和竖直向下的重力下运动,拉力做功改变小球的机械能,则:
可知题中机械能-路程图像斜率的大小为拉力的大小;O-x1过程中小球所受拉力竖直向上且减小,拉力做正功,小球的机械能增加,开始时小球从静止开始加速,拉力大于重力,运动过程中拉力逐渐减小,x1之后,拉力竖直向上做负功,小球向下运动,所以x1处速度为零,动能为零,说明O-x1过程中小球先加速后减速,所以在减速阶段拉力小于重力,A错误,B正确;
C.O-x1过程中小球向上运动,重力做负功,重力势能增大,x1-x2过程中小球向下运动,重力做正功,重力势能减小,C错误;
D.x1-x2过程中重力大于拉力,小球向下运动,图像斜率不变,拉力不变,所以小球加速度恒定,向下做匀加速直线运动,D正确。
故选BD。
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、1000Ω 16, 不变
【解析】
(1)定值电阻所在支路最小电阻约为;电阻箱R(最大阻值为9999Ω),为测多组实验数据,定值电阻R0应选1KΏ;
电阻箱与R0、A2串联,再与水柱、A1并联,所以有,玻璃管内水柱电阻Rx的表达式
(2)由电阻定律可以知道,则有,根据题意可知,电流表A1,A2 示数均相等,则有,由图可得
电阻率
(3)电流表内阻不能忽略,则有,电阻率为保持不变.
12、AC 球心 需要 B
【解析】
(1)[1].ABC.为了能画出平抛运动轨迹,首先保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但必须是水平的。同时要让小球总是从同一位置释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点;故B错误,AC正确;
D.本实验必需的器材还有刻度尺,但不需要停表,选项D错误;
故选AC。
(2)[2][3].将钢球静置于Q点,钢球的球心对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时需要y轴与重锤线平行;
(3)[4].做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动,所以高度相同时时间相同;故选B。
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);(3)见解析。
【解析】
(1)只有当开关S接1时回路中才有焦耳热产生,在导体棒上升过程,设回路中产生的焦耳热为Q,根据能量守恒有
又,因此电阻R1产生的热量为
(2)当开关S接2时,导体棒由静止开始下落,设导体棒下落的加速度为a,由牛顿第二定律得
mg-ILB=0
又
联立得
所以导体棒做初速度为0,加速度为a的匀加速直线运动,设导体棒回到出发点的速度大小为v,由 得
(3)当导体棒向上运动时,由于所受安培力向下且不断减小,所以导体棒做加速度逐渐减小的减速运动;当导体棒开始向下运动时做初速度为0的匀加速直线运动,由于所受安培力与重力反向,所以此过程加速度小于g.
14、B
【解析】
试题分析:对物体受力分析可知,1到3s内,由于滑动摩擦力为:Ff=μFN=μmg=1.2×21N=4N,恰好等于外力F大小,所以物体仍能保持静止状态,3s到6s内,物体产生的加速度为:,发生的位移为:;6s到9s内,物体所受的合力为零,做匀速直线运动,由于6s时的速度为:v=at=2×3=6m/s,所以发生的位移为:x3=vt=6×(9-6)=18m;9到12s内,物体做匀加速直线运动,发生的位移为:x4=vt+at2=6×3+×2×32=27m;所以总位移为:x=1+x2+x3+x4==9+18+27=54m,所以B正确;
考点:牛顿第二定律的应用
【名师点睛】遇到多过程的动力学问题,应分别进行受力分析和运动过程分析,然后选取相应的物理规律进行求解,也可以借助v-t图象求解.
15、1:3
【解析】
光路图如图所示:
由题可得入射角i=60°,折射率,设折射角为
由折射定律
解得:
由几何关系可得,,,
设光线在玻璃中传播的速度为v,且
解得:
由
解得:
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