江苏省无锡市第三高级中学2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析
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这是一份江苏省无锡市第三高级中学2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析,共2页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容,欢迎下载使用。
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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,图甲为一简谐横波在t=0.10s时的波形图,P是平衡位置在x= 0.5m处的质点,Q是平衡位置在x =2m处的质点;图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是( )
A.这列波沿x轴正方向传播B.这列波的传播速度为2m/s
C.t=0.15s,P的加速度方向与速度方向相同D.从t=0.10s到t=0.15s,P通过的路程为10cm
2、如图所示,两条光滑金属导轨平行固定在斜面上,导轨所在区域存在垂直于斜面向上的匀强磁场,导轨上端连接一电阻。时,一导体棒由静止开始沿导轨下滑,下滑过程中导体棒与导轨接触良好,且方向始终与斜面底边平行。下列有关下滑过程导体棒的位移、速度、流过电阻的电流、导体棒受到的安培力随时间变化的关系图中,可能正确的是( )
A.B.
C.D.
3、关于卢瑟福的α粒子散射实验和原子的核式结构模型,下列说法中不正确的是( )
A.绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进
B.只有少数α粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上
C.卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论
D.卢瑟福的“核式结构模型”很好地解释了氧原子光谱的实验
4、如图所示,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为、、、.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等,则
A.直线a位于某一等势面内,
B.直线c位于某一等势面内,
C.若电子有M点运动到Q点,电场力做正功
D.若电子有P点运动到Q点,电场力做负功
5、如图所示,一个劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置,弹簧上端固定一质量为2m的物块A,弹簧下端固定在水平地面上。一质量为m的物块B,从距离弹簧最上端高为h的正上方处由静止开始下落,与物块A接触后粘在一起向下压缩弹簧。从物块B刚与A接触到弹簧压缩到最短的整个过程中(弹簧保持竖直,且在弹性限度内形变),下列说法正确的是( )
A.物块B的动能先减少后增加又减小B.物块A和物块B组成的系统动量守恒
C.物块A和物块B组成的系统机械能守恒D.物块A物块B和弹簧组成的系统机械能守恒
6、三点构成等边三角形,边长为,匀强电场方向与构成的平面夹角30°,电势,,下列说法正确的是( )
A.场强大小为
B.场强大小为
C.将一个正电荷从点沿直线移到点,它的电势能一直增大
D.将一个正电荷从点沿直线移到点,它的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、如图所示,绝缘底座上固定一电荷量为+q的小球A,在其上方l处固定着一个光滑的定滑轮O,绝缘轻质弹性绳一端系在O点正上方处的D点,另一端与质量为m的带电小球B连接。小球B平衡时OB长为l,且与竖直方向夹角为60°。由于小球B缓慢漏电,一段时间后,当滑轮下方的弹性绳与竖直方向夹角为30°时,小球B恰好在AB连线的中点C位置平衡。已知弹性绳的伸长始终处于弹性限度内,静电力常量为k,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球B带负电
B.弹性绳原长为
C.小球B在C位置时所带电荷量为
D.小球B在初始平衡位置时所带电荷量为
8、如图,斜面上有a、b、c、d四个点,ab=bc=cd,从a点以初速度v0水平抛出一个小球,它落在斜面上的b点,速度方向与斜面之间的夹角为θ;若小球从a点以初速度平抛出,不计空气阻力,则小球( )
A.将落在bc之间
B.将落在c点
C.落在斜面的速度方向与斜面的夹角大于θ
D.落在斜面的速度方向与斜面的夹角等于θ
9、如图所示,a、b、c是均匀媒质中x轴上的三个质点.ab、bc两点间的距离分别为6m、10m.一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时质点a第一次到达最大正位移处.则( )
A.当质点a向下运动时,质点b也向下运动
B.当质点a的加速度最大时,质点b的速度一定最大
C.当质点a完成10次全振动时,质点c完成8次全振动
D.当质点a第三次到达位移最大值位置时,波恰好传到质点c
10、某电场在x轴上各点的场强方向沿x轴方向,规定场强沿x轴正方向为正,若场强E随位移坐标x变化规律如图,x1点与x3点的纵坐标相同,图线关于O点对称,则( )
A.O点的电势最低B.-x2点的电势最高
C.若电子从-x2点运动到x2点,则此过程中电场力对电子做的总功为零D.若电子从x1点运动到x3点,则此过程中电场力对电子做的总功为零
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) (1)同学们通过查阅资料知道,将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1V多一点。小明同学找来了一个土豆做实验,如图所示,当用量程为0-3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极电压时读数为0.96V,用欧姆表直接测“土豆电池”的两极,测得内阻r的读数为30Ω。小丽同学用灵敏电流表直接接”土豆电池”的两极,测得电流为0.32mA。粮据前面小明用伏特表测得的0.96V电压,由全电路欧姆定律得内阻为3kΩ。小明认为上豆的内阻为30Ω,小丽则认为其内阻为3kΩ。以下关于两位同学实验过程的分析,正确的是_________
A.小明的方法不正确,因水果电池本身有电动势,故不能用欧姆表直接测其内阻
B.小明的方法正确。因水果电池本身也是一个导体,可以用欧姆表直接测其电阻
C.小丽的测量结果十分准确,除了读数方面的偶然误差外,系统误差很小
D.小丽的测量结果不准确,因为水果电池内阻很大,用伏特表测得的电动势误差很大,因此计算出的内限误差也很大
(2)为尽可能准确地测定一个电动势和内阻未知的电源,实验室除了导线和开关外,还有以下一此器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0-0.6A,内阻约为1Ω)
B.灵敏电流表A2(量程为0-0.6mA,内阻约为800Ω)
C.灵敏电流表A3(量程为0-30μA,内阻未知)
D.滑动变阻器R1,(最大阻值约100)
E.滑动变阻器R2,(最大阻值约2kΩ)
F.定值电阻(阻值为2kΩ)
G.电阻箱R(0-9999)
①实验中应选择的器材是_______(填器材前的字母代号)。
②在方框中画出应采用的电路图____________________。
③实验时,改交电阻箱R的阻值,记录下电流表的示数I得到若干组R、I的数据,根据实验数据绘出如图所示的图线,由此得出其电源的电动势为________V(保留两位有效数)。按照此实验方法请分析内电限的测量值与真实值大小关系,并给由必要的说明:___________________________________。
12.(12分)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中,斌斌利用如图所示可拆式变压器(铁芯不闭合)进行研究。
(1)实验还需要下列器材中的________;
(2)实验中,图中变压器的原线圈接线“0、8”接线柱,所接电源电压为交流10.0V,副线圈接线“0、4”接线柱,则副线圈所接电表示数可能是______。
A.20.0 V
B.15.0 V
C.5.0 V
D.2.5 V
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,可沿气缸壁自由活动的活塞将密封的圆筒形气缸分割成、两部分,内是真空。活塞与气缸顶部有一弹簧相连,当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变。开始时内充有一定质量、温度为的气体,部分高度为。此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等。现将内气体加热到,达到新的平衡后,内气体的高度等于多少?
14.(16分)如图所示,在竖直向下的恒定匀强磁场B=2T中有一光滑绝缘的四分之一圆轨道,一质量m=3kg的金属导体MN长度为L=0.5m,垂直于轨道横截面水平放置,在导体中通入电流I,使导体在安培力的作用下以恒定的速率v=1m/s从A点运动到C点,g=10m/s2求:
(1)电流方向;
(2)当金属导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为θ=时,求电流的大小;
(3)当金属导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为θ=时,求安培力的瞬时功率P。
15.(12分)在电磁感应现象中,感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。产生感应电动势的那部分导体就相当于“电源”,在“电源”内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能。
(1)利用图甲所示的电路可以产生动生电动势。设匀强磁场的磁感应强度为B,金属棒ab的长度为L,在外力作用下以速度v水平向右匀速运动。此时金属棒中电子所受洛仑兹力f沿棒方向的分力f1即为“电源”内部的非静电力。设电子的电荷量为e,求电子从棒的一端运动到另一端的过程中f1做的功。
(2)均匀变化的磁场会在空间激发感生电场,该电场为涡旋电场,其电场线是一系列同心圆,单个圆上的电场强度大小处处相等,如图乙所示。在某均匀变化的磁场中,将一个半径为r的金属圆环置于相同半径的电场线位置处。从圆环的两端点a、b引出两根导线,与阻值为R的电阻和内阻不计的电流表串接起来,如图丙所示。金属圆环的电阻为R0,圆环两端点a、b间的距离可忽略不计,除金属圆环外其他部分均在磁场外。此时金属圆环中的自由电子受到的感生电场力F即为非静电力。若电路中电流表显示的示数为I,电子的电荷量为e,求∶
a.金属环中感应电动势E感大小;
b.金属圆环中自由电子受到的感生电场力F的大小。
(3)直流电动机的工作原理可以简化为如图丁所示的情景。在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L,电阻不计。电阻为R的金属杆ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。轨道端点MP间接有内阻不计、电动势为E的直流电源。杆ab的中点O用水平绳系一个静置在地面上、质量为m的物块,最初细绳处于伸直状态(细绳足够长)。闭合电键S后,杆ab拉着物块由静止开始做加速运动。由于杆ab切割磁感线,因而产生感应电动势E',且E'同电路中的电流方向相反,称为反电动势,这时电路中的总电动势等于直流电源电动势E和反电动势E'之差。
a.请分析杆ab在加速的过程中所受安培力F如何变化,并求杆的最终速度vm;
b.当电路中的电流为I时,请证明电源的电能转化为机械能的功率为。
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】
A.分析振动图像,由乙图读出,在t=0.10s时Q点的速度方向沿y轴负方向,根据波动规律结合图甲可知,该波沿x轴负方向的传播,故A错误;
B.由甲图读出波长为λ=4m,由乙图读出周期为T=0.2s,则波速为
故B错误;
C.从t=0.10s到t=0.15s,质点P振动了,根据波动规律可知,t=0.15s时,质点P位于平衡位置上方,速度方向沿y轴负方向振动,则加速度方向沿y轴负方向,两者方向相同,故C正确;
D.在t=0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处,所以从t=0.10s到t=0.15s,质点P通过的路程
s≠A=10cm
故D错误。
故选C。
2、C
【解析】
AB.根据牛顿第二定律可得
可得
随着速度的增大,加速度逐渐减小,图象的斜率减小,当加速度为零时导体棒做匀速运动,图象的斜率表示速度,斜率不变,速度不变,而导体棒向下运动的速度越来越大,最后匀速,故图象斜率不可能不变,故AB错误;
C.导体棒下滑过程中产生的感应电动势
感应电流
由于下滑过程中的安培力逐渐增大,所以加速度a逐渐减小,故图象的斜率减小,最后匀速运动时电流不变,C正确;
D、根据安培力的计算公式可得
由于加速度a逐渐减小,故图象的斜率减小,D错误。
故选:C。
3、D
【解析】
A.粒子散射实验的内容是:绝大多数粒子几乎不发生偏转;少数粒子发生了较大的角度偏转;极少数粒子发生了大角度偏转(偏转角度超过,有的甚至几乎达到,被反弹回来),故A正确;
B.粒子散射实验中,只有少数粒子发生大角度偏转说明三点:一是原子内有一质量很大的粒子存在;二是这一粒子带有较大的正电荷;三是这一粒子的体积很小,但不能说明原子中正电荷是均匀分布的,故B正确;
C.卢瑟福依据粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论,故C正确;
D.玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是不同的,玻尔的原子模型很好地解释了氢原子光谱的实验,故D错误;
不正确的故选D。
4、B
【解析】
电子带负电荷,从M到N和P做功相等,说明电势差相等,即N和P的电势相等,匀强电场中等势线为平行的直线,所以NP和MQ分别是两条等势线,从M到N,电场力对负电荷做负功,说明MQ为高电势,NP为低电势.所以直线c和d都是位于某一等势线内,但是,,选项A错,B对.若电子从M点运动到Q点,初末位置电势相等,电场力不做功,选项C错.电子作为负电荷从P到Q即从低电势到高电势,电场力做正功,电势能减少,选项D错.
【考点定位】等势面和电场线
【名师点睛】匀强电场和点电荷的电场以及等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场线及等势面分布情况要熟记.
5、A
【解析】
A.B物块开始自由下落速度逐渐增大,与A物块碰撞瞬间,动量守恒,选取竖直向下为正方向,则
可知A、B碰后瞬间作为整体速度小于碰前B物块速度,随后AB整体向下运动,开始重力大于弹力,且弹力逐渐增大,所以整体做加速度减小的加速运动,当重力等于弹力时,速度达到最大,之后弹力大于重力,整体做加速度增大的减速运动,直至速度减为0,所以从物块B刚与A接触到弹簧压缩到最短的整个过程中,物块B的动能先减少后增加又减小,A正确;
B.物块A和物块B组成的系统只在碰撞瞬间内力远大于外力,动量守恒,之后系统所受合外力一直变化,系统动量不守恒,B错误;
CD.两物块碰撞瞬间损失机械能,所以物块A和物块B组成的系统机械能不守恒,物块A物块B和弹簧组成的系统机械能不守恒,CD错误。
故选A。
6、B
【解析】
AB.匀强电场在构成的平面上的电场强度分量
因为电势,,所以AB为等势线,电场线与AB垂直指向C,则
解得
故A错误,B正确;
C.根据,将一个正电荷从点沿直线移到点,电势一直降低,它的电势能一直减小,故C错误;
D.因为AB为等势线,所以将一个正电荷从点沿直线移到点,它的电势能不变,故D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、BC
【解析】
A.由同种电荷相互排斥可知,小球B带正电,故A错误;
D.根据受力分析和平衡条件,可得
解得小球B在初始位置时所带电荷量为,故D错误;
C.小球B在C位置时,由相似三角形原理可得
解得,故C正确;
B.当小球B在C位置时,设绳子原长为x,由受力分析和相似三角形原理可知,当小球B在初始平衡位置时有
当小球B在C位置时有
联立方程组可得弹性绳原长,故B正确。
故选BC。
8、BD
【解析】
设斜面的倾角为θ.小球落在斜面上,有:tanθ=,解得: ;在竖直方向上的分位移为:y=gt2=,则知当初速度变为原来的倍时,竖直方向上的位移变为原来的2倍,所以小球一定落在斜面上的c点,故A错误,B正确;设小球落在斜面上速度与水平方向的夹角为β,则tanβ==2tanθ,即tanβ=2tanθ,所以β一定,则知落在斜面时的速度方向与斜面夹角一定相同.故C错误,D正确.故选BD.
【点睛】
物体在斜面上做平抛运动落在斜面上,竖直方向的位移与水平方向上的位移比值是一定值.以及知道在任一时刻速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍.
9、BC
【解析】
在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时质点a第一次到达最大正位移处可知,,所以,波长
A、B项:由于,所以当质点a向下运动时,b质点一定向上振动,当质点a的加速度最大时,即处在波峰(或波谷)所以b质点处于平衡位置,即速度最大,故A错误,B正确;
C项:当质点a完成10次全振动所用时间为,波从a传到c所用的时间为,所以还有,所以b刚好完成8次全振动,故C正确;
D项:当质点a第三次到达位移最大值位置所用的时间为,波从a传到c所用的时间,故D错误.
10、AC
【解析】
A.规定场强沿x轴正方向为正,依据场强E随位移坐标x变化规律如题目中图所示,电场强度方向如下图所示:
根据顺着电场线电势降低,则O电势最低,A正确;
B.由上分析,可知,电势从高到低,即为,由于点与点电势相等,那么点的电势不是最高,B错误;
C.若电子从点运动到点,越过横轴,图像与横轴所围成的面积之差为零,则它们的电势差为零,则此过程中电场力对电子做的总功为零,C正确;
D.若电子从点运动到点,图像与横轴所围成的面积不为零,它们的电势差不为零,则此过程中电场力对电子做的总功也不为零,D错误。
故选AC。
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、AD BG 3.0 偏大,内电阻的测量值包含电流表内阻,所以大于真实值
【解析】
(1)[1]AB.因水果电池本身有电动势,故不能用欧姆表直接测其内阻,故A正确,B错误;
CD.水果电池内阻很大,用有内阻的伏特表测得的电动势误差很大,故C错误,D正确。
故选AD。
(2)[2]所给仪器没有电压表,定值电阻也较小,若通过串联定值电阻改装成电压表,根据(1)的分析知测量值也不准确,所以选用安阻法测量电源电动势和内阻,因灵敏电流表直接接电源的两极,测得电流为0.32mA,选灵敏电流表A2和变阻箱测量,所以实验中应选择的器材是BG。
[3]本题是利用安阻法测电源内阻及电动势,测量电路如图所示
[4]由闭合电路欧姆定律,变形得
根据图象的斜率表示电动势,得电池组的电动势为
[5]按照此实验方法,测出的电源内阻是电流表A2和电源两部分电阻之和,因此内电阻的测量值与真实值相比偏大。
12、AD D
【解析】
(1)[1]探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验要用到交流电压表,B是直流电流表,C是直流电压表,A是多用电表,可以用多用电表的交流电压挡测电压,实验中为了安全,输入电压不能超过12V,需要交流学生电源,故选AD。
(2)[2]如果是理想变压器,则电压比等于匝数比,输出电压为5V,但图中变压器存在比较大的漏磁,实际输出电压小于5V,故D正确。
故选D。
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、
【解析】
设开始时中压强为
①
加热达到平衡后,中压强为
②
其中为气缸横面积,为活塞质量,为弹簧的倔强系数
由题给条件有
③
④
可得
解得
14、 (1)M指向N;(2);(3)
【解析】
(1)从A到C的过程中对导体棒受力分析,安培力方向水中水平向左,根据左手定则可判断电流方向从M指向N
(2)因为金属导体MN做匀速圆周运动,由
则
得
(3)根据功率的计算公式可得
得
15、 (1);(2)a.;b.(3)a. ;b.见解析
【解析】
(1)金属棒中电子所受洛仑兹力f沿棒方向的分力f1=evB,棒方向的分力f1做的功
W1=f1L
得
W1=evBL
(2)a.金属环中感应电动势
E感=I(R0+R)
b.金属环中电子从a沿环运动b的过程中,感生电场力F做的功
WF=F•2πr
由电动势的定义式
得
(3)a.杆ab在加速的过程中,杆切割磁感线的速度v增大,杆切割磁感线产生的感应电动势E′=BLv,故E′增大,由
可知,电路中的电流I减小,杆所受安培力F=BIL故F减小,设细绳的拉力为T,杆的质量为m0,根据牛顿第二定律
F-T=m0a
物块以相同的加速度大小向上做加速运动,根据牛顿第二定律
T-mg=ma
得
F-mg=(m+m0)a
F减小,杆的加速度a减小,当F=mg时,a为零,此时,杆达到最终速度vm。此时杆上产生的感应电动势E′=BLvm,得
b.由
得
IR=E-E′
两边同乘以I,经整理得
EI=I2R+E′I
由上式可以看出,电源提供的电能(功率为EI),一部分转化为了电路中产生的焦耳热(热功率为I2R),另一部分即为克服反电动势做功(功率为E′I)消耗的电能,这部分能量通过电磁感应转化为了杆和物块的机械能。
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