广东省广州增城市2026届高三下学期第六次检测物理试卷含解析
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这是一份广东省广州增城市2026届高三下学期第六次检测物理试卷含解析,共11页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容,欢迎下载使用。
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、如图所示,两同心圆环A、B置于同一光滑水平桌面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环,若A环以图示的顺时针方向,绕圆心由静止转动起来,则( )
A.B环将顺时针转动起来
B.B环对桌面的压力将增大
C.B环将有沿半径方向扩张的趋势
D.B环中将有顺时针方向的电流
2、两辆汽车在同一时刻开始运动,运动方向相同。如图所示为运动的图像。车的图像在段和段的形状对称相同。时刻两车并排行驶。下列表述中正确的是( )
A.内车先加速运动后减速运动
B.内两车的加速度有一个时刻相同
C.时刻车在车之前
D.开始时刻两车的距离与时刻两车的距离相等
3、如图所示,金属环M、N用不可伸长的细线连接,分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上,当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时,两金属环始终相对杆不动,下列判断正确的是( )
A.转动的角速度越大,细线中的拉力越大
B.转动的角速度越大,环N与竖直杆之间的弹力越大
C.转动的角速度不同,环M与水平杆之间的弹力相等
D.转动的角速度不同,环M与水平杆之间的摩擦力大小不可能相等
4、某同学用如图甲所示的装置测量滑块A与木板间的动摩擦因数,用手缓慢地提起木板的左端使木板以其右端为圆心缓慢转动,当板与水平方向的夹角时,滑块A开始沿板下滑。而后将木板和滑块A平放在水平桌面上,木板固定在桌面上,如图乙所示,滑块A左侧弹簧测力计读数为且处于伸长状态,右侧通过轻质细绳绕过定滑轮悬挂一轻质砝码盘,滑轮摩擦不计,滑块的质量,连接滑块的弹簧测力计和细线均水平放置,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若缓慢增加盘中的砝码,使盘中砝码总质量达到时,将会出现的情况是( )
A.A向右运动
B.木板对A的摩擦力为
C.木板对A的摩擦力方向保持不变
D.弹簧测力计读数仍为
5、一物体在竖直方向运动的v—t图象如图所示。以下判断正确的是(规定向上方向为正)( )
A.第5s内与第6s内的加速度方向不同
B.第4s末~第6s末物体处于失重状态
C.前2s内物体克服重力做功的平均功率大于第6s内物体重力做功的平均功率
D.第2s末~第4s末的过程中,该物体的机械能守恒
6、通过实验研究通电长直导线间的相互作用规律。如图所示,为两根平行的长直导线,通过外接直流电源分别给两导线通以相应的恒定电流。为导线所在平面内的两点。下列说法中正确的是( )
A.两导线中的电流大小相等、方向相反时,点的磁感应强度为零
B.导线电流向上、导线电流向下时,导线所受安培力向右
C.点的磁感应强度一定不为零
D.两导线所受安培力的大小一定相等
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、如图所示,航天器和卫星分别在同一平面内的1、2轨道上绕地球做匀速圆周运动,其半径分别为r、2r,速率分别为v1和v2。航天器运动到A点时突然加速到v3后沿曲线运动,其轨迹与轨道2交于B点,经过B点时速率和加速度分别为v4和a1,卫星通过B点时加速度为a2。已知地球的质量为M,质量为m的物体离地球中心距离为r时,系统的引力势能为(取物体离地球无穷远处引力势能为零),物体沿AB曲线运动时机械能为零。则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.若航天器质量为m0,由A点运动到B点的过程中地球对它的引力做功为
8、如图所示,理想变压器原线圈上串联一个定值电阻R0,副线圈上接一个滑动变阻器R,原线圈的输入端接在一个输出电压恒定的交流电源上,理想电压表V1、V2、V3的示数分别用U1、U2、U3表示,当滑动变阻器的触头P移动时,下面说法中正确的是( )
A.向上移动滑动触头P,U3与U1的比值变大
B.向下移动滑动触头P,U3与U2的比值不变
C.移动滑动触头P,当U3减小时,R0消耗的功率也减小
D.移动滑动触头P,电阻R0与滑动变阻器R消耗的功率之比始终都等于
9、以点电荷A、B的连线为x轴,以点电荷B为坐标原点建立如图所示的坐标系,点电荷A、B带电量分别为q1、q2,间距为x0。一电子以一定的初速度进入该电场,由靠近坐标原点的位置沿x轴正方向运动,其电势能的变化如图中实线所示,图线与x轴交点的横坐标为x1,图线最高点对应的横坐标为x2,则下列判断正确的是
A.0–x1之间电场强度沿x轴正方向B.A电荷带正电,B电荷带负电
C.D.
10、如图所示,在光滑水平的平行导轨MN、HG左端接一阻值为的电阻(导轨电阻不计),两轨道之间有垂直纸面向里的匀强磁场。一电阻也为的金属杆,垂直两导轨放在轨道上。现让金属杆在外力作用下分别以速度v1、v2由图中位置1匀速运动到位置2,两次运动过程中杆与导轨接触良好,若两次运动的速度之比为,则在这两次运动中下列说法正确的是( )
A.R0两端的电压之比为U1:U2=1:2
B.回路中产生的总热量之比Q1:Q2=1:4
C.外力的功率之比P1:P2=1:2
D.通过导体横截面的电荷量q1:q2=1:1
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)要描绘一只标有“9V、5W”字样小灯泡的完整伏安特性曲线,实验室可供如下器材:
A.电流表A1(量程1.6A,内阻约为1.5Ω)
B.电流表A2(量程3A,内阻约为1.2Ω)
C.电压表V(量程3V,内阻kΩ)
D.滑动变阻器(阻值1~11Ω,额定电流1.8A)
E.滑动变阻器(阻值1~111Ω,额定电流1.5A)
F.定值电阻kΩ
G.直流电源(电动势)
H.导线和开关
(1)请在虚线框中画出电路图_______
(2)滑动变阻器应选______;电流表应选______(填写元件前序号)
(3)灯泡两端实际电压与电压表读数U关系式为______
(4)根据该电路设计图进行实验,测得电压表的读数为U、电流表读数为I,若考虑电表的内阻,则此时灯泡的电阻为______(用题目中所给字母或符号表示)
12.(12分)某同学改装和校准电压表的电路如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路所用电池的电动势为,内阻为(均保持不变)。
(1)已知表头G满偏电流为,表头上标记的内阻值为和是定值电阻,利用和表头构成量程为的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用两个接线柱,电压表的量程为;若使用两个接线柱,电压表的量程为。则定值电阻的阻值为_________,_____,______。
(2)用量程为,内阻为的标准电压表对改装表挡的不同刻度进行校准。滑动变阻器有两种规格,最大阻值分别为和。为了方便实验中调节电压,图中应选用最大阻值为______的滑动变阻器。校准时,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应靠近端______(填“”或“”)。
(3)在挡校对电路中,开关全部闭合,在保证电路安全前提下让滑片从端缓慢向端滑动的过程中,表头的示数_________,电源的输出功率_______,电源的效率_______(填变化情况)。
(4)若表头上标记的内阻值不准,表头内阻的真实值小于,则改装后电压表的读数比标准电压表的读数__________(填“偏大”或“编小”)。
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,真空中有以O1为圆心,R为半径的圆形匀强磁场区域,圆的最左端与y轴相切于坐标原点D,圆的最上端与平行于x轴的虚线MN相切于P点,磁场方向垂直纸面向里,第一象限内在虚线MN上方沿v轴负方向有平行于y轴的有界匀强电场(上边界平行于x轴,图中未画出)。现从坐标原点O在纸面内向坐标系的第一象限和第四象限内的不同方向发射速率均为v0的质子。己知沿x轴正方向发射的质子恰好从P点离开磁场进入电场,能到达电场的上边界,最后也能返回磁场,电场强度E和磁感应强度B大小未知,但满足关系,不计质子的重力、质子对电场和磁场的影响及质子间的相互作用。
(1)求匀强电场上边界与虚线MN的间距d;
(2)在第四象限内沿与x轴正方向成角的方向发射一质子,最终离开磁场,求从发射到最终离开磁场区域的过程质子运动的时间t;
(3)若电场方向改为沿x轴的负方向,场强大小不变,如图所示,电场上边界位置也不变,y0=4R处有一平行于x轴的荧光屏,与y轴相交于Q点,由O点发射的所有质子最终均能打在荧光屏上,求荧光屏的最小长度。
14.(16分)如图所示,、两板间的电压为。、两平行金属板长为,两板间距为,电压为。的右侧有垂直纸面的匀强磁场,磁场宽度为。一束初速度为0、电荷量的范围为、质量的范围为的带负电粒子由无初速度射出后,先后经过两个电场,再从、两平行金属板间(紧贴板)越过界面进入磁场区域。若其中电荷量为、质量为的粒子恰从、两板间的中点进入磁场区域。求解下列问题(不计重力):
(1)证明:所有带电粒子都从点射出
(2)若粒子从边界射出的速度方向与水平方向成角,磁场的磁感应强度在什么范围内,才能保证所有粒子均不能从边射出?
15.(12分)如图所示,质量M=3kg的足够长的小车停在光滑水平地面上,另一木块m=1kg,以v0=4m/s的速度冲上小车,木块与小车间动摩擦因数=0.3,g=10m/s2,求经过时间t=2.0s时:
(1)小车的速度大小v;
(2)以上过程中,小车运动的距离x;
(3)以上过程中,木块与小车由于摩擦而产生的内能Q.
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、C
【解析】
略考点:导体切割磁感线时的感应电动势;楞次定律.
分析:因带电绝缘环A的运动,相当于电荷定向移动,从而产生电流,导致圆环B中的磁通量发生变化,产生感应电流.使得处于磁场中的B圆环受到力的作用.
解答:解:A、A环以图示的顺时针方向,绕圆心由静止转动起来,设绝缘环带正电,所以产生顺时针方向的电流,使得B环中的磁通量变大,由楞次定律可得感应电流方向是逆时针的,两环的电流方向相反,则具有沿半径扩张趋势.若绝缘环带负电,所以产生逆时针方向的电流,使得B环中的磁通量仍变大,由楞次定律可得感应电流方向是顺时针的,两环的电流方向仍相反,则仍具有沿半径扩张趋势.
由上可知,B环不会转动,同时对桌面的压力不变.
故选C
点评:由楞次定律来确定感应电流方向,同时当电流方向相同时,两者相吸引;而当电流方向相反时,两者相排斥.
2、D
【解析】
A.根据图像可知,在内车速度一直在增大,故A错误;
B.图像斜率表示加速度。如图所示:
内车图像斜率有两个时刻与车图像斜率相等,故B错误;
C.时刻两车并排行驶,在同一位置。图像与轴所围面积为位移,内车正方向运动的位移小于车正方向运动的位移,则时刻车在车之后,故C错误;
D.因为对称,图象围成的面积相等,所以内与内两车单向运动的位移相等,则开始时刻两车的距离与时刻两车的距离相等,故D正确。
故选D。
3、C
【解析】
AB.设细线与竖直方向的夹角为θ,对N受力析,受到竖直向下的重力GN,绳子的拉力T,杆给的水平支持力N1,因为两环相对杆的位置不变,所以对N有
因为重力恒定,角度恒定,所以细线的拉力不变,环N与杆之间的弹力恒定,AB错误;
CD.受力分力如图
对M有
所以转动的角速度不同,环M与水平杆之间的弹力相等;若以较小角速度转动时,摩擦力方向右,即
随着角速度的增大,摩擦力方向可能变成向左,即
故可能存在
摩擦力向左和向右时相等的情况,C正确,D错误。
故选C。
4、D
【解析】
ABD.缓慢转动木板使滑块开始下滑时,静摩擦力恰好达到最大值,由平衡条件得:
,
解得:
,
木板与滑块水平放置时,木板与滑块间的最大静摩擦力:
,
不放砝码时,滑块水平方向受弹簧测力计的拉力和木板对A的摩擦力,由平衡条件得:
,
摩擦力方向水平向右,当砝码盘总质量达到1.2kg时,物块A受到右侧绳的拉力:
,
设滑块仍处于静止,由平衡条件得:
,
得:
,
假设成立,滑块仍处于静止,弹簧测力计读数仍为5N,故AB错误,D正确;
C.对比初状态的摩擦力可得摩擦力方向由水平向右变为水平向左,故C错误。
故选:D。
5、B
【解析】
A.v—t图象图线的斜率表示运动的加速度,第5s内与第6s内的斜率相同,则加速度方向相同,故A错误;
B.第4s末~第6s末图线斜率为负,则加速度为负值,即加速度的方向向下,物体处于失重状态,故B正确;
C.v—t图象图线与坐标轴所围面积表示物体的位移,由图线可知,前2s内物体物体的位移大小为
第6s内物体的位移大小为
则前2s内克服重力做功的平均功率为
第6s内物体重力做功的平均功率为
所以前2s内克服重力做功的平均功率等于第6s内物体重力做功的平均功率,故C错误;
D.第2s末~第4s末的过程中,物体匀速运动,动能不变,但物体升高,所以该物体的机械能增加,故D错误。
故选B。
6、D
【解析】
A.两导线的电流方向相反,由安培定则知两电流在点产生的磁场方向相同,则合磁感应强度不为零,故A错误;
B.N导线电流向下,由安培定则知该电流在M导线处产生垂直纸面向里的磁场。M导线电流向上,由左手定则知M导线所受安培力向左,故B错误;
C.若两导线通以反向电流,由安培定则知在点产生相反方向的磁场。若M导线电流较强、N导线电流较弱,它们在点产生的磁感应强度的大小可能相等,则合磁感应强度可能为零,故C错误;
D.不管两导线中电流的大小、方向如何,两导线间相互作用的安培力是一对作用力与反作用力,大小一定相等,故D正确。
故选D。
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、AD
【解析】
AB.在轨道1运动时的速度
在轨道2运动时的速度
即
从A到B由能量守恒关系可知
解得
则选项A正确,B错误;
C.在B点时由
可得
则
选项C错误;
D.若航天器质量为m0,由A点运动到B点的过程中地球对它的引力做功为
选项D正确。
故选AD。
8、ABD
【解析】
A.向上移动滑动触头P,则R变大,则次级电流减小,初级电流减小,R0的电压减小,由于U2=U1-UR0,而U1不变,则初级电压变大,次级电压也变大,即U3变大,则U3与U1的比值变大,选项A正确;
B .U3与U2的比值等于变压器的次级与初级线圈的匝数比,则向下移动滑动触头P,U3与U2的比值不变,选项B正确;
C.移动滑动触头P,当U3减小时,则U2也减小,由于U2=U1-UR0,而U1不变,则UR0变大,则此时R0消耗的功率变大,选项C错误;
D.根据理想变压器的规律可知,输出功率等于输入功率,即电阻R消耗的功率等于原线圈的输入功率,分析原线圈电路可知,电阻R0与原线圈串联,电流相等,功率P=UI,则电阻R0与滑动变阻器R消耗的功率之比等于R0两端电压与原线圈电压之比,电压表V1、V2的示数为U1、U2,则电阻R0与滑动变阻器R消耗的功率之比为,选项D正确;
故选ABD。
9、AC
【解析】
A.0到之间电子的电势能增大,电场力对电子做负功,电场力沿轴负方向,故电场强度沿轴正方向,A正确;
B.0到过程中,电场力水平向左做负功,合电场强度水平向右,之后,电场力水平向右做正功,合电场强度水平向左,可知A电荷带负电,B电荷带正电,B错误;
CD.电场力做功改变电势能,所以电场力的大小表示为:
所以电势能随位移变化的图像的斜率为电场力,处电场力为0,电场强度为0,所以:
解得:,C正确,D错误。
故选AC。
10、AD
【解析】
A.两种情况下杆产生的电动势分别为
、
回路中的总电阻为R。故回路中两次的电流分别为
、
故电流之比为
根据欧姆定律,R0两端的电压之比
故A正确;
B.两次运动所用的时间为
故产生的热量之比为
故B错误;
C.由于棒做匀速直线运动,故外力的功率等于回路中的功率,故
故C错误。
D.两种情况下磁通量的变化量相同,则通过导体横截面的电荷量为
故通过电阻横截面的电荷量为
q1:q2=1:1
故D正确。
故选AD。
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、 D A
【解析】
(1)[1]描绘灯泡伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,由题意可知,灯泡额定电压为9V,电压表量程为3V,把电压表量程扩大为9V,应给电压表串联一个定值电阻R3;电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,实验电路图如图所示
(2)[2][3]灯泡额定电流为
A≈1.56A
电流表应选A;为方便实验操作,滑动变阻器应选择D;
(3)[4]定值电阻阻值是电压表内阻的2倍,则定值电阻两端电压为电压表两端电压的2倍,故灯泡两端电压为U1=3U;
(4)[5]由图示电路图可知,电流表读数为I,则通过灯泡的电流为,则灯泡电阻
12、150 2865 1200 50 增大 增大 减小 偏大
【解析】
(1)[1]电阻与表头G并联,改装成量程为的电流表,表头满偏电流为,此时通过电阻的电流为,由并联分流规律可知
得
改装后电流表内阻
[2]将其与串联改装为的电压表由欧姆定律可知,量程电压表的内阻
解得
[3]再串联改装为量程电压表,所分电压为,所以
(2)[4]在校准电路中,滑动变阻器采用分压式接法,故选用最大阻值较小的滑动变阻器,即选用最大阻值为的滑动变阻器;
[5]电源电动势远大于电压表量程,所以闭合开关前应使滑片靠近端,使电压表在接通电路时两端电压由较小值开始增大
(3)[6]滑片由向滑动过程中,电压表两端电压逐渐增大,通过表头的电流增大,即示数增大
[7]随滑片由向滑动,外电路的总电阻始终大于电源内阻且逐渐减小,所以电源的输出功率增大;
[8]由
可知,路端电压随外电路总电阻减小而减小,电源效率,所以电源的效率减小
(4)[9]电压表两端电压一定,若内阻值偏小,则通过表头的电流偏大,从而造成读数偏大的后果。
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)3R;(2) ;(3)
【解析】
(1)经分析,质子在磁场中做匀速圆周运动,轨迹半径为R,进入电场后做匀减速直线运动,到达上边界时速度刚好减为零,在电场中,根据动能定理有
在磁场中,根据洛伦兹力提供向心力有
又,联立解得
(2)质子在磁场和电场中的运动轨迹如图1所示,由几何知识知,质子第一次在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为,质子第二次在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为,则
质子在磁场中运动的总时间
质子在电场中运动的总时间
质子在无场区运动的总时间
故质子运动的总时间为
(3)经分析,所有质子经过磁场偏转后均沿平行于y轴的方向进入电场,轨迹如图2,质子做类平抛运动,质子刚好打在Q点时,有
联立解得
故沿y轴负方向发射的质子打在荧光屏上的位置离y轴最远,最远距离
出磁场时横坐标x在范围内的质子将打在y轴左侧的荧光屏上,有
联立解得
当时,即时,有最大值,最大值为
故质子打在荧光屏上发光的区域长度为
14、 (1)见解析(2)
【解析】
(1)电场加速有
带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,在点分解位移。
水平位移
竖直位移
又有
解得
则射出点与粒子的、无关,所有粒子均从点射出
(2)类平抛的偏转位移,过程,由动能定理有
磁场中圆周运动有
解得
在粒子束中,、的粒子最大,最易射出磁场,设要使、的粒子恰射不出磁场,有
由几何关系得
粒子在电场中点射出时有
电场偏转过程由动能定理有
解得
则磁感应强度应为
。
15、(3) (3) (3)6J
【解析】
试题分析:(3)木块的加速度am=μg=3m/s3
小车的加速度:
两者速度相等时:v=v2-amt3=aMt3
解得:t3=3s,v=3m/s
此后小车和木块共同匀速运动,则t=3.2s时小车的速度大小v=3m/s
(3)小车加速阶段的位移为:x3=aMt33=×3×33=2.5m
匀速运动的时间t3=t-t3=3s
小车匀速阶段的位移为:x3=vt3=3×3=3m
3s内小车运动的距离x=x3+x3=3.5m
(3)速度相等前,木块的位移:
木块和小车的相对位移为:△x=x′-x3=3m木块与小车由于摩擦而产生的内能:Q=f•△x=μmg△x=6J
考点:牛顿第二定律的综合应用
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