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文档简介
重庆市育才中学校高2025届高三上一诊模拟考试二(75分钟)
物理黄卷
一、单选题: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.元代《王桢农书》记载了母斗,它是一种小型的人力提水灌田农具,形状像斗,靠两人拉绳牵斗取水。
如图所示,绳两边对称,不计绳子质量,犀斗处于平衡状态时,若两人站得越近,则()
A.两边绳子对犀斗的合力越大B.两边绳子对摩斗的合力越小
C.人对每边绳子的拉力越小D.人对每边绳子的拉力越大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对库斗受力分析,可知两条绳子与竖直方向夹角相同,提供大小相等的拉力。合力与其斗
的重力平衡。所以两人站的远近不影响绳子对脚斗的合力,AB错误;
CD.由共点力平衡条件知
2Tcos6=mg
当两人站得越近,两绳夹角越小,则绳中拉力越小,C正确,D错误。
故选C。
2.国际机器人联合会年9月发布的报告显示,中国工业机器人总保有量近180万台,位居全球第一。某工
业机器人在一段时间内运动的图像如图所示,在。〜4s内,下列说法正确的是()
A.机器人做曲线运动B.机器人做匀减速运动
C.机器人的速度变化率变大D.机器人在0〜4s内的位移小于12m
【答案】D
【解析】
【详解】A.V-t图像只能描述直线运动,所以机器人做直线运动,A错误;
BC.根据丫一,图像中图线的斜率表示加速度可知,机器人在0~4s内做减速运动,且加速度减小,速度
的变化率逐渐减小,BC错误;
D.根据V-C图像中的图线与r轴所围面积表示位移,用直线连接图线初、末两点,对应围成面积为
1+5,
_X4m=12m
而原图线位于连线下方,所以机器人在4s内的实际位移小于l2m,D正确。
故选D。
3.游乐园的夜晚身披彩灯的摩天轮格外醒目。若摩天轮绕中间的固定轴匀速转动,则以下说法正确的是
()
A.因为角速度为恒量,所以在相同的时间内,乘客的速度变化量相同
B.乘客在最低点时,他的动量变化率为零
C.当乘客位于摩天轮的最高点时他对座椅的压力最小
D.乘客在与转轴等高的位置时,他的加速度就是重力加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.摩天轮绕中间的固定轴做匀速圆周运动,所受合外力大小不变,但方向不断变化,是变加速
运动,所以在相同时间内,乘客的速度变化量大小相等,但方向不同,故A错误;
B.根据动量定理可知“动量变化率大小即为物体的合力大小”,由于摩天轮绕中间的固定轴做匀速圆周运
动,根据曲线运动的条件可知,乘客需要合外力,所以他的动量变化率不为零,故B错误;
C.当乘客位于摩天轮的最高点时,他受到的合外力竖直向下,加速度向下,所以他处于失重状态,故乘
客位于摩天轮的最高点时他对座椅的压力最小,故c正确;
D.乘客在与转轴等高的位置时,他受到的合外力水平指向圆心,加速度方向就跟重力加速度方向不同,
故D错误。
故选C。
4.“地震预警”是指在地震发生以后,抢在地震波传播到受灾地区前,向受灾地区提前几秒至数十秒发出
警报,通知目标区域从而实现预警。科研机构对波朗特性展开研究,如图甲所示为研究过程中简谐波?=0
时刻的波形图,M是此波上的一个质点,平衡位置处于4m处,图乙为质点M的振动图像,则()
A.该列波的传播方向沿x轴正向传播
B.该列波的传播速度为4m/s
C.质点M在7s内通过的路程为280cm
D.质点M在2s内沿x轴运动了8m
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图乙可知,0时刻,质点M沿y轴正方向运动,根据图甲,利用同侧法可知,该列波的
传播方向沿龙轴负向传播,故A错误;
B.根据图甲可知,波长为4m,根据图乙可知,周期为2s,则波传播速度为
v=—=Jm/s
T
故B错误;
C.由于
7s=打+工7
o
则质点M在7s内通过的路程为
3x4/+2Z=14x20cm=280cm
故C正确;
D.机械波传播的是质点振动的形式与能量,质点本身不会随波发生迁移,故D错误。
故选C。
5.如图是高中物理必修第一册封面上的沙漏照片。同学们发现照片中的砂粒在空中时都看不出砂粒本身的
形状,而是成了条条痕迹,砂粒的疏密分布也不均匀。若近似认为砂粒下落的初速度为0,忽略空气阻
力,不计砂粒间的相互影响,设砂粒随时间均匀漏下,同学们有以下推断,其中正确的是()
A.出口下方6cm处的痕迹长度约是?cm处的W倍
B.出口下方6cm处的痕迹长度约是2cm处的3倍
C.出口下方0〜-cm围内的砂粒数约与2~6cm范围内的砂粒数相等
D.出口下方°〜icm范围内的砂粒数远少于2〜Scm范围内的砂粒数
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据V'=可知,出口下方6cm处的速度约是2cm处的小倍,出口下方6cm处的痕迹
长度约是2cm处的6倍,故A正确,B错误;
CD.根据初速度是零的匀变速运动在相邻相等时间内的位移之比为1:3:5.,可知从出口下落0〜2cm与
2〜8cm的时间是相等的,因砂粒随时间均匀漏下,可知出口下方。〜2cm范围内的砂粒数约与2〜8cm范
围的砂粒数相等,故CD错误。
故选A»
6.某国产手机新品上市,持有该手机者即使在没有地面信号的情况下,也可以拨打、接听卫星电话。为用
户提供语音、数据等卫星通信服务的“幕后功臣”正是中国自主研制的“天通一号”卫星系统,该系统由
“天通一号”01星、02星、03星三颗地球同步卫星组成。已知地球的自转周期为T,地球的半径为R,
该系统中的卫星距离地面的高度为人电磁波在真空中的传播速度为c,引力常量为G。下列说法正确的
是()
4-
A.可求出地球的质量为
B.“天通一号”01星的向心加速度小于静止在赤道上的物体的向心加速度
C.“天通一号”01星若受到稀薄空气阻力的影响,运行轨道会逐渐降低,运行速度会逐渐变小
2h
D.该手机向此卫星系统发射信号后,至少需要经过时间T,手机才能接收到信号
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力,有
_Mm
G--------7但+〃)
(R+为/I)
可知地球的质量为
故A错误;
B.根据
可知“天通一号”01星的向心加速度
(R+h)
静止在赤道上的物体的向心加速度
则%>的,故B错误;
C.“天通一号”01星若受到阻力的影响,运行轨道会逐渐降低,即轨道半径会逐渐减小,根据
cMmv2
G-L=m—
rr
有
[GM
v什
可知,变小,V变大,故C错误;
D.该手机信号从发射到返回至该手机,路程至少为2九所需时间至少为
故D正确。
故选D。
7.真空中有电荷量为+4。和一。的A、8两个点电荷固定在x轴上,其中A的坐标为“=-4,8的坐标
为与二°,如图所示,规定x轴正方向为电场强度的正方向,无穷远处为电势零点。现将一个带负电的
试探电荷C从坐标a处(0<°<刈静止释放,用耳和线分别表示试探电荷C的电势能和动能,x轴正半
轴上各点电场强度E和电势中随尤变化。下列图像正确的是()
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据电势决定式
*r
由于电势是标量,设X。(M>°)处的电势为零o,得
0=丝一丝
d+x0A0
解得
d
A0<x<―
故可知当,时
(p<0
X>±
当3时
(f>>0
故A正确;
B.试探电荷的受力存在一个转折点,即吸引力和排斥力平衡点,设该点坐标xi(xi>0),根据
kx4Qq_kQq
~T=~~
("xjvi
解得
可知电场强度为0的点位于X轴正半轴上距离坐标原点为d的点,故B错误;
C.从静止释放到xi=d的位置,电场力做正功,动能增大,过了xi=d的位置再往正方向运动时,电场力
做负功,动能减小,故C错误;
D.从静止释放到尤i=d的位置,电场力做正功,电势能减小,过了xi=d的位置再往正方向运动时,电场
力做负功,电势能增大,故无尸4是电势能的最低点,但无穷远处电势趋于零,故无穷远处电势能趋于
零,不会存在大于零情况,故D错误。
故选Ao
二、多选题:本题共3小题,每小题5分,共15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5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
8.如图,在光滑平台上有两个相同的弹性小球M和N。M水平向右运动,速度大小为v。M与静置于平
台边缘的N发生正碰,碰撞过程中总机械能守恒。若不计空气阻力,则碰撞后,N在()
A.竖直墙面上的垂直投影的运动是匀速运动
B.竖直墙面上的垂直投影的运动是匀加速运动
C.水平地面上的垂直投影的运动速度大小等于v
D.水平地面上的垂直投影的运动速度大小大于v
【答案】BC
【解析】
【详解】由于两小球碰撞过程中机械能守恒,可知两小球碰撞过程是弹性碰撞,根据动量守恒和能量守恒
可知
mv=wvM
1,131J
—=—mvM+-wvj,
由于两小球质量相等,故碰撞后两小球交换速度,即
%=°,VN=V
碰后小球N做平抛运动,在水平方向做匀速直线运动,即水平地面上的垂直投影的运动速度大小等于V;
在竖直方向上做自由落体运动,即竖直墙面上的垂直投影的运动是匀加速运动。
故选BC。
9.图(a)所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为4」,RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻,Ri
为定值电阻,电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压M随时间f按正弦规律变化,如图
(b)所示。下列说法正确的是()
A.变压器输入、输出功率之比为4:1
B.变压器原、副线圈中的电流强度之比为1:4
c.u随t变化的规律为"=51sin(50m)(国际单位制)
D.当电阻的温度降低时电流表读数变小电压表的读数不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由题意,变压器是理想变压器,故变压器输入、输出功率之比为11,故A错误;
B.变压器原、副线圈中的电流之比与匝数成反比,即
故B正确;
C.由图(b)可知交流电压最大值
4=5iv
周期
T=0.02s
可由周期求出角速度的值为
a■100^1ad/s
则可得交流电压〃的表达式
t/=51sinl00^(V)
故C错误;
D.4处温度升高时,阻值减小,电流表的示数变大,电压表示数不变,故D正确。
故选BDo
10.如图所示,半径为R、圆心为。的半圆轨道竖直固定在水平面上,质量为的小球P通过轻质细线
跨过两定滑轮A、B后与质量为m的物体Q相连接,左侧的滑轮A刚好位于。点正上方,且O到滑轮A
的距离为R,M点为轨道上一点,/MON=60°,N点为轨道的最低点,现将小球P从轨道左侧的最高点由
静止释放,整个运动过程中物体Q不会与滑轮发生碰撞。重力加速度为g,小球P可视为质点,两定滑轮
的大小不计,一切摩擦阻力均可忽略。则下列说法正确的是()
A.小球P由释放到N的过程,物体Q始终超重
申1+6-同gR
B.到M点时小球P的速度大小为3
"1+旦向gR
C.到M点时物体Q的速度大小为3
D.到N点时小球P的加速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.小球P沿绳方向的分速度与Q的速度相等,则Q的速度先增大后减小,则物体Q先超重,
再失重,故A错误;
BC.到/点时,根据速度分解有
vpsin30°=VQ
根据系统机械能守恒有
/\11
33
2mgRsin300-mg(2Rcos30°-\(2R)="x2mvp+-mvQ
解得
25十区向gR拙+小⑹gR
VP=4VQ=4
故B正确,C错误;
D.到N点时,根据系统机械能守恒有
ZmgR-mg^R-J2R)=-x2wv/3
根据向心加速度公式有
故D正确;
故选BDo
三、非选择题:共57分。
11.某同学用DIS“测电源电动势和内电阻”实验电路如图(a)所示,某次实验电压传感器示数U与电流
传感器示数/'U-/关系如图小)所示。
图(a)囹(b)图(c)
(1)图(a)中.定值电阻耳在电路中的作用是。
(2)由图(b)的可得,该电源电动势V,内阻「=Q。.
u_
(3)根据实验测得的U,/数据,若令】'='R,.一=/,则由计算机拟合得出的丁一丁图线如图(c)所
示,则图线最高点A点的纵坐标】'=W(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1)保护电源
(2)①.2.83②.1.03
(3)1.94
【解析】
【小问1详解】
为防止滑动变阻器接入电路的阻值为零导致电路电流太大损坏电源,要在电路中接入保护电阻,因此定值
电阻Ro在电路中的作用是保护电源;
【小问2详解】
[1]根据闭合电路欧姆定律
U^E-Ir
UT图像表达式可知,电源电动势
£=2.83V
⑵内阻
r=1.030
【小问3详解】
由题意可知
4居
则功率
E2
&=——
R*+r(公
+4r
呢
当
R外=r=1.03Q
时,电源的输出功率最大
7=L94W
所以图线最高点A点的纵坐标
j,=1.94W
(1)为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力,调节木板倾角,使小车在不挂槽码时运动,并打出纸
带进行检验,下图中能表明补偿阻力恰当的是
(2)某次实验得到一条纸带,部分计数点如下图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画
出),测得5=6.20cm,s?=6.70cm,7.21cm,$4=7.73cm。已知打点计时器所接交流电源频率为
50Hz,则小车的加速度。=m/s'(要求充分利用测量数据,结果保留两位有效数字);
:----S---|-------:-----------$--2--------:-----------»--------------:------------”--------------►!
(3)该同学将一个可以直接测出绳子拉力的传感器安装在小车上,小车和传感器总质量为2工国。按要
求补偿阻力后,该同学共进行了四次实验,悬挂的槽码质量依次为58、1°8、1°8、4°8处理数据时,用两种
方式得到小车(含传感器)受到的合力,一种将槽码所受重力当作合力、另一种将传感器示数当作合力,
则这两种方式得到的合力差异最大时,槽码质量为go
【答案】(1)B(2)0151
(3)40
【解析】
【小问1详解】
若补偿摩擦力恰当,则小车应该匀速运动,打出的纸带应该点迹均匀分布,故选B。
【小问2详解】
每相邻两个计数点间还有4个点未画出,可知T=0.1s;小车的加速度
a=(7.73+7.21-670-620)xlQ-^m/s3=0万柳
4T34x0?
【小问3详解】
根据牛顿第二定律,对祛码
mg-T=ma
对小车
T=Ma
可得
T=M^=^mg
M+m[十一
则当小较小时传感器的示数越接近与祛码的重力机g;加越大,则传感器的示数与祛码重力的差异越大,
即这两种方式得到的合力差异最大时,槽码质量为40g0
13.如图所示,两平行金属导轨弯折成90度角的两部分,导轨接有电动势E=3V,内阻r=0.5。的电源,
定值电阻耳二°5C,导轨间距£=o.5m,导轨电阻忽略不计。导轨的竖直部分左侧有一根与其接触良好
的水平放置的金属棒ab,在金属棒所在空间加一竖直向上的匀强磁场(图中仅画出了一根磁感线),金
属棒油质量加=100g,电阻不计。己知导轨竖直部分与金属棒间的动摩擦因数〃=0.5(设最大静摩擦力
等于滑动摩擦力),已知重力加速度g=求:
BEr凡
(i)要使金属棒能处于静止状态,则所加的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度至少多少?
(2)若将竖直向上的匀强磁场绕以金属棒油为轴逆时针转过90。的过程中(保证金属棒静止且与导轨接
触良好),要使金属棒最后仍能处于静止状态,则磁感应强度最后为多少?
【答案】(1)4T(2)2T
【解析】
【小问1详解】
由受力分析,根据共点力平衡条件得
月=mg
且
£・小
而
FV=BIL
故有
/.iBIL=mg
由闭合电路欧姆定律有
E
7=^—=1A
r+凡
联立解得
5=^-=4T
fdL
所以所加的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度至少为4T。
【小问2详解】
当8逆时针转过90。时,安培力竖直向上,则
B'lL=mg
解得
故磁感应强度最后的大小为2To
14.图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强
度大小3=20xlO^T,在x轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口,在y上安放接收器,现将
一带正电荷的粒子以v=3.5xl04m/s的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点Z,=0.50m的Af处
被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为"z,电量为q,不记其重力。
q
(1)求上述粒子的比荷m;
(2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其沿y轴正方
向做匀速直线运动,求该匀强电场的场强大小和方向,并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这
个匀强电场;
(3)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,
求此矩形磁场区域的最小面积。
【答案】(1)4.9xlO7C/kg
(2)5=70N/C,f=7,9x10^s
(3)S=0.25m
【解析】
【小问1详解】
设粒子在磁场中的运动半径为r,如图所示
接收器
依题意/、P连线即为该粒子在磁场中做匀速圆周运动的直径,由几何关系得
V2T
I-
粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力得
V3
qvBD=m—
r
联立代入数据解得
^=49xlO7C/kg
m
【小问2详解】
设所加电场的场强大小为£,当粒子经过。点时,速度沿y轴正方向,依题意,在此时加入沿尤轴正方向
的匀强电场,电场力与此时洛伦兹力平衡,则有
qE=qvB
解得
5=70N/C
所加电场的场强方向沿X轴正方向。由几何关系可知,圆弧尸。所对应的圆心角为45°,设带电粒子做匀
速圆周运动的周期为T,则有
45。2<r
------11"—
360°,v
联立代入数据解得
f=7.9xl0-e
【小问3详解】
矩形对应的最小面积如图所示
根据几何关系可知最小矩形面积为
S=2r
代入数据解得
5-=0.25m
15.如图所示,足够长的固定斜面倾角为。=37。,斜面上并排放置的两个小物块A、B在沿斜面向上的恒力
F作用下从静止开始沿斜面向上运动,A、B物块间接触但不粘连,尸作用在物块A上,当物块A、B获
得的速度大小为vo时撤去凡已知物块A、B的质量均为加,且物块A、B与斜面间的动摩擦因数分别为
31
卜1人=—/4=一
,4和4,恒力尸=24"g,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,Sin37o=0.6,
cos37°=0.8»
(1)求恒力厂的作用时间;
(2)撤去F后,求B沿斜面向上运动的速度减为零时A、B之间的距离;
(3)设A、B间每次碰撞时间极短(可忽略不计),且皆为弹性正碰,求:
①撤去产后,A、B物块第一次碰前时刻B物块的速度大小;
②撤去产后,A、B物块从发生第一次碰撞到发生第w次碰撞时,系统损失的机械能。
【解析】
【详解】(1)对A、B整体,根据牛顿第二定律,有
F-2mgsin0-(/4+〃,加gcos8=2ma
解得
a=0.2g
所以力E作用的时间为
”土=组
02gg
(2)撤去外力?后,对物块A,有
mgsind+以腐cos0=mak
解得
幺=1
对物块B,有
mgsm6+为mgcos6=ma.
解得
a,=08g
由于物块A的加速度大于物块B的加速度,所以物块A先速度减为零,且保持静止,B沿斜面向上运动
的速度减为零时A、B之间的距离为
_5>
2aB2aA24g
(3)①物块B速度减为零时,继续反向做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,有
mgsin6-卜%mgcos6=
所以
/’=04g
根据速度位移关系可得
解得A、B物块第一次碰前时刻B物块的速度大小为
拓
vi=—'b
0
②A、B发生第一次弹性碰撞,则有
加匕=mv2+wv3
所以碰后两物体速度交换
碰后A做匀速直线运动,B做初速度为零的匀加速直线运动,到第二次碰撞时,有
1,7
V/1=~alh
解得
5y/6v
ty=---0----
6g
%=$=--
6g
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