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文档简介
第=page11页,共=sectionpages11页2026年黑龙江省大庆市高考物理质检试卷(三)一、单选题:本大题共7小题,共28分。1.我国在6G(第六代移动通信技术)光通信领域取得重大突破,单通道信息传输速率可达512Gbps(千兆比特每秒)。下列说法正确的是(
)A.信息传输速率是矢量
B.信息传输速率的大小与传输介质无关
C.信息传输速率的单位Gbps是国际单位制中的基本单位
D.信息传输速率越大,相同时间内传输的数据量越多2.在2026年米兰冬奥会自由式滑雪女子空中技巧决赛中,我国运动员徐梦桃发挥出色蝉联奥运金牌。比赛中,运动员脚踩滑雪板沿倾斜雪道加速下滑。下列说法正确的是(
)A.运动员与滑雪板相对静止,两者间无相互作用力
B.运动员和滑雪板组成的系统机械能不守恒
C.运动员加速下滑过程中速度增大,其惯性也随之增大
D.滑雪板对雪面的压力与雪面对滑雪板的支持力是一对平衡力3.消声器是用来削弱高速气流产生噪声的装置,当波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播,在声波到达a处时,分成上下两束波,这两束声波在b处相遇时可削弱噪声。消声器工作原理如图所示。下列说法正确的是(
)A.该消声器的工作原理是利用波的干涉
B.该装置可以说明声波是横波
C.该消声器对不同频率的声波都有相同的减噪效果
D.该消声器在b处削弱噪声时,上下两束波从a到b的路程差可能为λ4.某材料内部电场的电场强度E与位置x的关系如图所示。取O点的电势为零,N点到P点的电势φ随位置x变化的图像可能为(
)A.
B.
C.
D.5.如图为嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样的变轨示意图。探测器在椭圆轨道Ⅰ上绕月球飞行,A为近月点、B为远月点,在A点变轨后进入圆形轨道Ⅱ。关于嫦娥六号探测器,下列说法正确的是(
)A.在轨道Ⅰ上机械能与在轨道Ⅱ上相等
B.在轨道Ⅰ上从A向B运动过程中动能逐渐减小
C.在轨道Ⅰ上从A向B运动过程中加速度逐渐变大
D.利用引力常量和轨道Ⅱ的周期,可求出月球的质量6.“西电东送”是我国重要的战略工程,从西部发电厂到用电量大的东部区域需要远距离输电。在如图所示的输电线路中,交流发电机的输出电压一定,两变压器均为理想变压器,左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2,两变压器间输电线路电阻为r。当用户端接一个定值电阻R时,r上消耗的功率为P。设每个用户的电阻均为R,不计其余电阻,下列说法正确的是(
)
A.若n2增加一倍,则r上消耗的功率为2P
B.若再增加一个用户,则r上消耗的功率为4P
C.若发电机输出电压增加一倍,则r上消耗的功率为4P
D.若输电线距离增加,使r阻值增加一倍,则r上消耗的功率为7.如图所示,在电场强度为E,方向竖直向上的匀强电场中,两个相同的带负电粒子a、b同时从O点以初速度v0射出,速度方向与水平方向夹角均为θ。已知粒子的质量为m,电荷量为q,不计重力及粒子间相互作用。当a到达最高点时,a、b间的距离为(
)A.2mv02sin2θqE
B.二、多选题:本大题共3小题,共18分。8.半球形透明玻璃砖的截面如图所示,O点为半圆的球心。a、b两束光从A点垂直底面入射,a光在B点恰好发生全反射,b光从B点上方射出。下列说法正确的是(
)A.玻璃砖对a光的折射率比b光的小
B.在真空中传播时,a光的波长比b光的小
C.由玻璃砖射向空气时,a光的全反射临界角比b光的大
D.在玻璃砖中传播时,a光的速度比b光的小9.某探究小组模拟电磁弹射系统,设计了如图所示的简化模型(俯视图)。直流电源电动势为E,内阻不计;储能单元采用超级电容器,电容为C。弹射轨道由两根固定在水平面的足够长平行金属导轨组成,导轨间距为L,电阻不计;导轨间存在垂直轨道平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。质量为m、电阻为R的金属棒PQ放置在导轨滑槽内,与导轨接触良好,忽略一切摩擦及电路其他部分的电阻。弹射前,开关K接a,待电容器完全充电后,将K迅速切换至b,金属棒在较短时间内向右加速至最大速度后离开轨道。下列说法正确的是(
)A.电容器完全充电时的电荷量为CE
B.金属棒的最大加速度为BLE2mR
C.金属棒的最大速度为BLCECB210.一足够长的绝缘固定斜面倾角为30°,竖直方向离地足够高,空间存在竖直向下的匀强电场,电场强度为E=mgq。质量为m的物块P和质量为2m的物块Q用不可伸长的轻绳绕过定滑轮连接。P带正电,电荷量为q,Q不带电,Q下端与一轻弹簧相连,弹簧另一端固定在斜面的挡板上,劲度系数为k。初始时用外力使P静止,轻绳恰好伸直无拉力。现将P由静止释放,从释放到第一次达到最大速度的时间为t,重力加速度大小为g,不计一切摩擦和空气阻力。下列说法正确的是(
)A.P释放瞬间加速度大小为2g3
B.P向下运动的最大速度为2gmk
C.P向下运动的最大距离为4mgk
D.三、计算题:本大题共5小题,共54分。11.在“验证机械能守恒定律”的实验中。
(1)下列操作正确的是______;
(2)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是______;
A.精确测量出重物的质量
B.先释放重物,再接通电源
C.重锤选用质量和密度较大的金属锤
(3)选取一条点迹清晰的纸带,测量纸带上各计数点与起始点的距离,记为重锤下落高度h;由纸带数据计算各计数点对应的重锤瞬时速度大小v,并绘制12v2−h关系图像,如图所示。理论上,若机械能守恒,图像应为过原点的直线;实际实验中因存在阻力等因素,图像与理论图像存在偏差。
若定义单次测量的相对误差η=|ΔEp−ΔEkΔEp|×100%,其中ΔEp是重锤重力势能的减小量,ΔEk是其动能的增加量,则实验相对误差为η=______×100%(用重力加速度大小g和图像斜率k表示12.某项目小组根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律,探测温控室内的温度。该小组设计了如图1所示的电路图。选用的器材有:
A.热敏电阻RT;
B.电流表G(内阻Rg为160Ω,满偏电流为Ig);
C.定值电阻R(阻值为40Ω);
D.电阻箱R0(阻值0~999.9Ω);
E.恒定电源E(内阻不计);
F.单刀双掷开关S1、开关S2;导线若干。
请完成下列步骤:
(1)开关S1、S2断开,将电阻箱的阻值调到______(选填“最大”或“最小”);开关S1接1,调节电阻箱,当电阻箱读数为40.0Ω时,电流表示数为Ig。再将S1改接2,电流表示数为Ig2,断开S1,得到此时热敏电阻RT的阻值为______Ω;
(2)该热敏电阻RT阻值随温度t变化的RT−t曲线如图2所示,结合(1)中的结果得到温控室内此时的温度约为______℃(结果取整数);
(3)开关S1接1,闭合S213.某项目小组设计了一款简易温度报警装置,原理如图所示。一高为H的竖直固定气缸,气缸壁导热性能良好,缸内用活塞封闭一定质量的理想气体。初始时活塞距气缸底部高度为H3,缸内气体温度为T0。环境温度缓慢升高,活塞缓慢上移,当活塞上表面的金属薄片与M、N两触点恰好接触时,电路导通,蜂鸣器报警。已知气体内能U与热力学温度T的关系为U=aT(a为正的常量),活塞质量为m,横截面积为S,大气压强恒为p0,重力加速度大小为g,不计一切摩擦。求:
(1)该装置刚好报警时的温度T;
(2)上述升温过程中气体吸收的热量Q。14.某项目小组设计了一传送装置,其竖直截面如图所示。AB是倾角为30°的斜轨道,BC是以恒定速率v0顺时针转动的足够长水平传送带,紧靠C端有一半径为R、质量为M的可动14圆弧轨道,轨道置于光滑水平面上,水平面与传送带BC处于同一高度,各连接处平滑连接。现有一质量为m的物块,从轨道AB上与B点相距L的P点由静止下滑,经传送带BC后从C端点滑入圆弧轨道,恰好能到达圆弧的最高点。物块与传送带间的动摩擦因数为μ,其余接触面均光滑。已知L=0.9m,v0=5m/s,m=0.2kg,M=0.8kg,μ=0.25。不计空气阻力,物块可视为质点,重力加速度大小g取10m/s2,求:
(1)物块滑到B点处的速度大小;
(2)物块从B到C15.如图所示,利用回旋加速器加速氘核( 12H),使其获得2.75MeV的动能,从加速器引出的氘核电流I=0.8mA。氘核在S处轰击铝( 1327Al)核发生核反应,产生两种能量状态的同位素核( 1328Al)和两种不同动能的质子( 11H)。质子束经狭缝由坐标原点O沿x轴正方向射入y轴右侧的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,质子在磁场中偏转后打在探测板MN上的A、D两点。已知质子质量为m,电荷量为e,两质子的动能之比为EkA:EkD=4:9,打在D点的质子速度方向与探测板垂直,探测板足够长,且到x轴的距离为d。不计质子重力及两质子间相互作用。求:
(1)写出氘核轰击铝核的核反应方程,并求出该回旋加速器的输出功率P;
答案解析1.【答案】D
【解析】解:A、矢量是既有大小又有方向的物理量,标量是只有大小没有方向的物理量。信息传输速率描述的是单位时间内传送的数据量大小,仅具有数值大小,没有方向,因此属于标量,故A错误;
B、信息传输速率的大小与传输介质有关。不同传输介质(如光纤、电缆、空气等)的特性(如损耗、带宽等)不同,会影响信号的衰减和传输效率,从而导致信息传输速率的大小存在差异,故B错误;
C、国际单位制的基本单位包括米(m)、千克(kg)、秒(s)、安培(A)、开文(K)、摩尔(mol)、坎德拉(cd)。信息传输速率的单位Gbp/s中,“G”(干兆)是数量级单位,“bps”(比特每秒)是复合单位,其本质是“比特/秒”,而“比特”并非国际单位制中的基本物理量,因此Gbps不属于国际单位制中的基本单位,故C错误;
D、信息传输速率的定义是“单位时间传送的数据量大小”,其计算公式可表示为数据量=传输速率×时间。当时间相同时,传输速率越大,根据上述关系可知,相同时间内传输的数据量越多,故D正确。
故选:D。
先明确信息传输速率的物理意义及相关概念(矢量、单位、影响因素等),再逐一判断各选项的正确性。
本题考查了对矢量、标量的认识,知道矢量是既有大小又有方向的物理量,其运算法则符合平行四边形定则;而标量是只有大小,没有方向的物理量,运算法则符合代数加减。2.【答案】B
【解析】解:A.运动员与滑雪板虽相对静止,但两者间存在弹力和摩擦力等相互作用力,故A错误;
B.运动员和滑雪板组成的系统下滑过程中,雪面的摩擦力会对系统做功,导致系统机械能损失,故机械能不守恒,故B正确;
C.惯性的大小仅由物体的质量决定,与运动速度无关,运动员加速下滑时质量不变,其惯性大小也不变,故C错误;
D.滑雪板对雪面的压力与雪面对滑雪板的支持力是一对作用力与反作用力,分别作用在雪面和滑雪板两个不同物体上,不满足平衡力“同体、等大、反向、共线”的条件,故D错误。
故选:B。
逐个分析选项,结合相互作用力、机械能守恒条件、惯性的决定因素、平衡力与相互作用力的区别判断正误。
本题结合滑雪场景考查力学基础概念,检验对相互作用力、机械能守恒、惯性、平衡力等知识点的理解,难度较低。3.【答案】A
【解析】解:A、消声器将同一列声波分成上下两束,让它们在b处相遇,通过波的干涉相消来削弱噪声,这正是波的干涉原理的应用,故A正确;
B、声波是纵波,其振动方向与传播方向平行。干涉现象是横波和纵波都能发生的现象,因此该装置不能证明声波是横波,故B错误;
C、干涉相消的条件与波长(频率)直接相关,两列波的路程差固定,只能对特定波长(特定频率)的声波实现相消,因此对不同频率的声波减噪效果不同,故C错误;
D、要实现削弱噪声(干涉相消),两列波的路程差需要为半波长的奇数倍,即Δx=(2n+1)λ2(n=0,1,2…),路程差为λ时,是波长的整数倍,会发生干涉相长,反而增强噪声,故D错误。
故选:A。
4.【答案】C
【解析】解:由图可知电场强度的大小一直是正,则从N点到P点电场强度的方向不变,一直是沿x轴正方向,沿电场线方向电势降低,所以从N点到P点电势是一直降低的,φ−x图像的斜率表示电场强度,从N到P电场强度是先增大后减小,所以图像的斜率也是先增大后减小,故C正确,ABD错误。
故选:C。
根据沿电场线方向电势降低,φ−x图像的斜率表示电场强度分析即可。
知道沿电场线方向电势降低,φ−x图像的斜率表示电场强度是解题的基础。5.【答案】B
【解析】解:A.探测器从椭圆轨道Ⅰ变轨到圆形轨道Ⅱ时,需要在A点减速,此过程中发动机对探测器做负功,探测器的机械能减小。因此,轨道Ⅰ上的机械能大于轨道Ⅱ上的机械能,故A错误。
B.由开普勒第二定律,探测器在椭圆轨道上绕月球运动时,在近月点A的线速度最大,在远月点B的线速度最小。从A向B运动过程中,线速度逐渐减小,由动能公式Ek=12mv2可知,动能逐渐减小,故B正确。
C.由万有引力定律F=GMmr2,可得加速度a=GMr2,探测器从A向B运动时,与月球的距离r逐渐增大,因此加速度a逐渐变小,故C错误。
D.探测器在圆形轨道Ⅱ上做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,即GMmr2=m4π26.【答案】B
【解析】解:A、n2增加一倍,升压变压器副边电压U1=n2n1U0也增加一倍。在用户负载不变的情况下,输电电流I会减小(而非增大),因此r上消耗的功率P=I2r会减小,故A错误;
B、用户从1个增加到2个,并联总电阻变为R2,降压变压器副边总电流变为原来的2倍,根据电流比,输电电流I也变为原来的2倍。此时r上消耗的功率P′=(2I)2r=4I2r=4P,故B正确;
C、发电机输出电压U0增加一倍,升压变压器副边电压U1也增加一倍。在用户负载不变的情况下,输电电流I会增大(但不一定是变为原来的2倍,需考虑r的分压影响),且功率P与电流平方成正比,不会直接变为4P。实际上,若忽略r的分压,电流会变为原来的2倍,功率变为4P;但严格考虑分压,电流增大倍数小于2,功率小于4P,故C错误;
D、r7.【答案】A
【解析】解:不计重力及粒子间相互作用,因为两个相同的带负电粒子a、b同时从O点以初速度v0射出,速度方向与水平方向夹角均为θ,
所以两粒子在电场力作用下做匀变速曲线运动,且在水平方向的运动情况相同,区别在于竖直方向上。
对于a粒子,在竖直方向上,
根据牛顿第二定律有:
qE=ma,
a运动到最高点时,由运动学公式有:
v0sinθ=at,
因为两个小粒子均受到相同电场力,则若以a粒子为参考系,b粒子是以2v0sinθ的速度向下做匀速直线运动,则a到达最高点时,a、b间的距离为:
H=2v0sinθ⋅t,
联立可得:
H=2mv8.【答案】BD
【解析】解:AC、由题意可知a光全反射临界角较小,由全反射临界角与折射率关系n=1sinC可知a光折射率较大,故AC错误;
D、由折射定律可知光在玻璃砖中的传播速度v=cn,则a光在玻璃砖中速度较小,故D正确;
B、a光折射率较大,则频率较高,由c=λf可知a光波长较小,故B正确。
故选:BD。
AC、根据题意可知反射临界角关系,根据全反射临界角与折射率关系分析折射率关系;
D、根据折射定律分析光在玻璃砖中的传播速度;
9.【答案】AC
【解析】解:A、弹射前开关K接在a端,电容器与电源相连,充电完成后电容器两端电压等于电源电动势E,其带电荷量为Q=CE,故A正确;
B、将K迅速切换至b的瞬间,回路中电流达到最大,根据闭合电路欧姆定律有I=ER,金属棒所受安培力最大,由牛顿第二定律BIL=mamax,解得金属棒的最大加速度为amax=BLEmR,故B错误;
C、金属棒向右加速运动并切割磁感线产生感应电动势,当感应电动势等于此时电容器两端电压时,回路电流减小为零,安培力随之消失,金属棒速度达到最大值vm。此时电容器两端电压U=BLvm,对金属棒加速过程应用动量定理,有BqL=mvm,其中通过金属棒的电荷量q=Q−CU=CE−CBLvm,联立解得金属棒的最大速度vm=BLCECB2L2+m,故C10.【答案】ACD
【解析】解:初始时系统处于静止状态,对物块Q进行受力分析,根据平衡条件可知弹簧的弹力与物块Q沿斜面向下的重力分力平衡,即Fs0=2mgsin30°,即Fs0=mg,此时弹簧处于压缩状态,压缩量为x0=mgk。当释放物块P后,物块P受到竖直向下的重力和电场力,其合力大小为FF=mg+qE,即FF=2mg。整个系统在随后的运动过程中,合外力与位移成正比,系统做简谐运动。
A、在物块P释放的瞬间,轻绳拉力突变,对物块P和Q整体根据牛顿第二定律有(mg+qE)+Fs0−2mgsin30°=(m+2m)a,代入数据解得释放瞬间的加速度大小为a=23g,故A正确;
B、当系统加速度为零时,系统达到最大速度,此时处于简谐运动的平衡位置,根据平衡条件有(mg+qE)+Fs−2mgsin30°=0,解得此时弹簧弹力为Fs=−mg,弹簧处于伸长状态,伸长量为x1=mgk。从初始位置到平衡位置,物块P向下运动的距离为x=x0+x1=2mgk。
根据能量守恒定律有(mg+qE)x−2mgsin30°⋅x=12(m+2m)vmax2,代入数据解得最大速度为vmax=2gm3k,故B错误;
C、由于系统做简谐运动,初始释放位置为正向最大位移处,平衡位置位于x=2mgk处,因此简谐运动的振幅为A=2mgk。
根据简谐运动的对称性,物块P向下运动的最大距离为xmax=2A=4mgk,故C正确;
D、物块P从释放到第一次达到最大速度经历的时间为t,即从最大位移处运动到平衡位置,所需时间为四分之一周期,即t=T4。
当物块P向下运动的距离为mgk时,位移恰好为振幅的一半,即x′=12A。根据简谐运动的位移随时间变化关系x′=A(1−cosωt′),解得ωt′=π3。
由于ωt=π11.【答案】A
C
|1−k【解析】解:(1)实验中应用手提着纸带使纸带竖直,使重锤靠近打点计时器,可以减小实验误差,故A正确,BC错误。
故选:A。
(2)A.实验中动能增加量与重力势能减少量均含有质量,无需测量出重物的质量,故A错误;
B.先接通电源再释放重物是正确操作,可以充分利用纸带,故B错误;
C.为减小阻力对实验的影响,重锤应选用质量和密度较大的金属锤,故C正确。
故选:C。
(3)重锤重力势能的减小量ΔEp=mgh,动能的增加量ΔEk=12mv2,则根据相对误差公式有
η=|ΔEp−ΔEkΔEp|×100%=|mgh−12mv2mgh12.【答案】最大;200
18
40(n−1)
【解析】解:(1)在开关S1、S2断开的初始状态下,为保护电路中的电流表,防止电流过大损坏元件,应将电阻箱的阻值调到最大。
当开关S1接1时,调节电阻箱至读数为40.0Ω,此时电流表达到满偏电流Ig,根据闭合电路欧姆定律,电源电动势E满足E=Ig(Rg+R0)=Ig(160Ω+40Ω)=200Ig;再将S1改接2,此时电流表示数为Ig2,根据闭合电路欧姆定律,电源电动势E也满足E=Ig2(R0+Rg+RT)。解得热敏电阻的阻RT=200Ω。
(2)结合(1)中求得的热敏电阻阻值RT=200Ω,对照图2的RT−t曲线,可以直接读出该阻值对应的温度约为18℃。
(3)当开关S1接1、电阻箱阻值为40.0Ω时,电流表达到满偏电流Ig,根据闭合电路欧姆定律,电源电动势为E=Ig(R0+Rg)=Ig(40Ω+160Ω)=200Ig
开关S1接1且闭合S2时,电流表G与定值电阻R=40Ω并联,调节电阻箱使电流表再次达到满偏电流Ig,此时电流表两端的电压为U=IgRg13.【答案】该装置刚好报警时的温度T为3T0
上述升温过程中气体吸收的热量Q为【解析】解:(1)此过程气体是等压变化,由盖−吕萨克定律
V1T0=V2T
得:
H3ST0=HST
代入数据解得
T=3T0
(2)活塞受力平衡有:
pS=p0S+mg
解得
p=p0+mgS
气体等压膨胀对外做功,则外界对气体做功
W=−pS23H
代入解得:
W=−23H(p0S+mg)
气体内能的增量
ΔU=a(T−14.【答案】物块滑到B点处的速度大小为3m/s
物块从B到C的过程中,物块和传送带因摩擦产生的热量为0.4J
物块第一次进入圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小为7N,方向竖直向下
【解析】解:(1)物块从斜轨道上的P点由静止下滑到B点,斜轨道光滑,根据动能定理有mgL
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