2026届北京市西城区第三十九中学高考冲刺模拟物理试题含解析
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这是一份2026届北京市西城区第三十九中学高考冲刺模拟物理试题含解析,共16页。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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,固定在水平地面的斜面体,其斜面倾角α=30°、斜面长x=1.6m,底端与长木板B上表面等高,B静止在光滑水平地面上,左端与斜面接触但不粘连,斜面底端与B的上表面接触处平滑连接。一可视为质点的滑块A从斜面顶端处由静止开始下滑,最终A刚好未从B上滑下。已知A、B的质量均为1kg,A与斜面间的动摩擦因数μ1=,A与B上表面间的动摩擦因数μ2=0.5,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.A的最终速度为0
B.B的长度为0.4m
C.A在B上滑动过程中,A、B系统所产生的内能为1J
D.A在B上滑动过程中,A、B系统所产生的内能为2J
2、某理想变压器原、副线圈的匝数之比为,当输入电压增加20V时,输出电压( )
A.增加200VB.增加2VC.降低200VD.降低2V
3、如图甲所示,倾角θ=30°的足够长固定光滑斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉着质量m=1 kg的物体沿斜面向上运动。已知物体在t=1 s到t=3 s这段时间的v-t图象如图乙所示,弹簧的劲度系数k=200 N/m,重力加速度g取10 m/s2。则在该段时间内( )
A.物体的加速度大小为2 m/s2B.弹簧的伸长量为3 cm
C.弹簧的弹力做功为30 JD.物体的重力势能增加36 J
4、在某种介质中,一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图(a)所示,此时质点A在波峰位置,质点D刚要开始振动,质点C的振动图像如图(b)所示;t=0时刻在D点有一台机械波信号接收器(图中未画出),正以2m/s的速度沿x轴正向匀速运动。下列说法正确的是( )
A.质点D的起振方向沿y轴负方向
B.t=0.05s时质点B回到平衡位置
C.信号接收器接收到该机械波的频率小于2.5Hz
D.若改变振源的振动频率,则形成的机械波在该介质中的传播速度也将发生改变
5、如图所示,传送带AB长为16m,水平地面BC的长为8m,传送带与水平地面之间B处由光滑小圆弧连接,物块在B处由传送带滑到水平地面速度大小不变,物块与水平地面间、传送带间的动摩擦因数均为0.5,光滑半圆形轨道CD的半径为1.25m,与水平地面相切于C点,其直径CD右侧有大小为100V/m、方向水平向左的匀强电场。传送带以l0m/s的速度顺时针运动,带正电的物块可看成质点,其质量为5kg,带电荷量为0.5C,从静止开始沿倾角为37°的传送带顶端A滑下。已知sin37°=0.6,cs37°=0.8,g取10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.物块在传送带上先加速后匀速
B.物块在传送带上运动的时间为3s
C.物块到达C点时对C点的压力为306N
D.物块可以运动到D点,在D点速度为m/s
6、恒星在均匀地向四周辐射能量的过程中,质量缓慢减小,围绕恒星运动的小行星可近似看成在做圆周运动.则经过足够长的时间后,小行星运动的( )
A.半径变大
B.速率变大
C.角速度变大
D.加速度变大
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(a),A、B为某电场中沿x方向上的两个点,现将正点电荷q从A点静止释放,仅在电场力作用下沿x轴方向运动一段距离到达B点,其电势能Ep随x的变化关系如图(b)所示,则
A.从A到B,电势先逐渐降低后逐渐升高
B.从A到B,电场强度先增大后减小
C.从A到B的过程中,电荷所受电场力先减小后增大
D.从A到B的过程中,电场力对电荷先做负功后做正功
8、有关对热学的基础知识理解正确的是________。
A.液体的表面张力使液体的表面有扩张的趋势
B.低温的物体可以自发把热量传递给高温的物体,最终两物体可达到热平衡状态
C.当装满水的某一密闭容器自由下落时,容器中的水的压强为零
D.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水蒸发变慢
E. 在“用油膜法测分子直径”的实验中,作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理
9、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
10、如图甲所示,在光滑水平面上,轻质弹簧一端固定,物体以速度向右运动压缩弹簧,测得弹簧的最大压缩量为,现让弹簧一端连接另一质量为的物体(如图乙所示), 物体以的速度向右压缩弹簧,测得弹簧的最大压缩量仍为,则( )
A.物体的质量为
B.物体的质量为
C.弹簧压缩最大时的弹性势能为
D.弹簧压缩最大时的弹性势能为
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)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN 、PQ,并测出间距d。开始时让木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0 ,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到P Q处的时间t。则:
(1)木板的加速度可以用d、t表示为a=_______ 。
(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是________ 。
(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是_______。
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以更方便地获取多组实验数据
C.可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度
12.(12分)在研究金属电阻阻值与温度的关系时,为了能够较准确地测出金属电阻的阻值,设计了如图所示的电路。除了金属电阻外,还提供的实验器材有:学生电源E,灵敏电流计G。滑动变阻器R、RS,,定值电阻R1、R2,电阻箱R0,开关S,控温装置,导线若干。
①按照电路图连接好电路后,将R0调至适当数值,R的滑片调至最右端。RS的滑片调至最下端,闭合开关S;
②把R的滑片调至适当位置,调节R0,并逐步减小RS的阻值,直到RS为零时,电流计G指针不发生偏转,记录R0的阻值和Rx的温度;
③多次改变温度,重复实验;
④实验完毕,整理器材。
根据上述实验回答以下问题:
(1)上述②中,电流计G指针不发生偏转时,点电势_________(选填“大于”“等于”或“小于”)点电势。
(2)用R0、R1、R2表示Rx,Rx=_________
(3)本实验中Rs的作用为_________
(4)若只考虑系统误差,用该方法测得的Rx的阻值_________(选填“大于”“等于”或“小于”)Rx的真实值。
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)如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上,导轨间距L=0.6m,两导轨的左端用导线连接电阻R1及理想电压表,电阻r=2Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB处;右端用导线连接电阻R2,已知R1=2Ω,R2=1Ω,导轨及导线电阻均不计.在矩形区域CDEF内有竖直向上的磁场,CE=0.2m,磁感应强度随时间的变化如图乙所示.在t=0时刻开始,对金属棒施加一水平向右的恒力F,从金属棒开始运动直到离开磁场区域的整个过程中电压表的示数保持不变.求:
(1)t=0.1s时电压表的示数;
(2)恒力F的大小;
(3)从t=0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量Q;
14.(16分)如图所示,直角三角形ABC为一玻璃三棱镜的横截面其中∠A=30°,直角边BC=a.在截面所在的平面内,一束单色光从AB边的中点O射入棱镜,入射角为i.如果i=45°,光线经折射再反射后垂直BC边射出,不考虑光线沿原路返回的情况.(结果可用根式表示)
(i)求玻璃的折射率n
(ⅱ)若入射角i在0~90°之间变化时,求从O点折射到AC边上的光线射出的宽度.
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】
A. 设A、B的质量均为m,A刚滑上B的上表面时的速度大小为v1.滑块A沿斜面下滑的过程,由动能定理得:
解得:
v1=2m/s
设A刚好滑B右端的时间为t,两者的共同速度为v。滑块A滑上木板B后,木板B向右做匀加速运动,A向右做匀减速运动。根据牛顿第二定律得:对A有
μ2mg=maA
对B有
μ2mg=maB
则
v=v1-aAt=aBt
联立解得
t=1.2s,v=1m/s
所以,A的最终速度为1m/s,故A错误;
B. 木板B的长度为
故B错误;
CD.A在B上滑动过程中,A、B系统所产生的内能为
Q=μ1mgL=1.5×1×11×1.2J=1J
故C正确,D错误。
故选C。
2、B
【解析】
根据
得
即
解得
即输出电压增加2V,故B正确,ACD错误。
故选B。
3、B
【解析】
A.根据速度图象的斜率表示加速度可知,物体的加速度大小为
a==1 m/s2
选项A错误;
B.对斜面上的物体受力分析,受到竖直向下的重力mg、斜面的支持力和轻弹簧的弹力F,由牛顿第二定律,
F-mgsin 30°=ma
解得F=6 N。由胡克定律F=kx可得弹簧的伸长量x=3 cm,选项B正确;
CD.在t=1 s到t=3 s这段时间内,物体动能增大
ΔEk= =6 J
根据速度—时间图象面积等于位移,可知物体向上运动位移x=6 m,物体重力势能增加
ΔEp=mgxsin 30°=30 J
根据功能关系可知,弹簧弹力做功
W=ΔEk+ΔEp=36 J
选项C、D错误。
4、C
【解析】
A.因t=0时刻质点C从平衡位置向下振动,可知波沿x轴正向传播,则质点D的起振方向沿y轴正方向,选项A错误;
B.波速为
当质点B回到平衡位置时,波向右至少传播1.5m,则所需时间为
选项B错误;
C.机械波的频率为2.5Hz,接收器远离波源运动,根据多普勒效应可知,信号接收器接收到该机械波的频率小于2.5Hz,选项C正确;
D.机械波的传播速度只与介质有关,则若改变振源的振动频率,则形成的机械波在该介质中的传播速度不变,选项D错误。
故选C。
5、C
【解析】
AB.刚开始运动时,对物块受力分析可知
解得
a1=10m/s2
物块与传送带达到共同速度时
解得
t1=ls
物块的位移
此后对物块受力分析可知
解得a2=2m/s2,物块在传送带上的第二段运动
解得t2=1s,物块在传送带上运动的时间
物体在传送带上先以a1=10 m/s2加速,再以a2=2m/s2加速,AB错误;
C.物块到达传送带底端的末速度
在水平地面BC上,物块做匀减速直线运动,其加速度大小
设物块到达C点时的速度为v3,则
解得
v3=8m/s
设此时C点对物块的支持力为FN,根据牛顿第二定律,有
解得
FN=306N
根据牛顿第三定律可知,物块对C点的压力大小为306N,故C正确;
D.由于物块在电场中有
重力和电场力合力为
方向与竖直方向成45°角,所以物块的等效最高点在上半部圆弧与竖直方向成45°角处,要过等效最高点需要的最小速度为
,
代入数据得
而实际上,物块由C点运动到等效最高点时的速度,由动能定理可得
代入数据可得
所以物块过不了等效最高点,物块就不可能到达D点,故D错误。
故选C。
6、A
【解析】
A:恒星均匀地向四周辐射能量,质量缓慢减小,小行星所受的万有引力减小,小行星做离心运动,即半径增大,故A正确;
B、C、D:小行星绕恒星运动做圆周运动,万有引力提供向心力,设小行星的质是为m,恒星质量为,则有: .解得: , ,, .因变大,质量减小,则速度变小,角速度变小,加速度变小,故BCD错误.
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、AC
【解析】
AD.正点电荷q从A点静止释放,仅在电场力作用下沿x轴方向运动一段距离到达B点,电势能先减小后增大,则正电荷从A到B电场力先做正功,后做负功;正点电荷q电势能先减小后增大,所以电势先降低后升高。故A正确,D错误;
BC.电势能EP随位移x的变化关系图象的斜率表示电场力的大小,因此电场力先减小后增大,电场强度先减小后增大,故B错误,C正确。
8、CDE
【解析】
A、表面张力产生在液体表面层,它的方向平行于液体表面,而非与液面垂直指向液体内部,故A错误;
B、根据热力学第二定律,低温的物体不会自发把热量传递给高温的物体,必然会引起外界变化。故B错误;
C、液体压强由重力产生,当装满水的某一密闭容器自由下落时,容器处于完全失重状态,故容器中的水的压强为零,故C正确;
D、空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水蒸发变慢,故D正确;
E、在“用油膜法测分子直径”的实验中,需要将油膜看作单分子层,同时要忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形,故E正确;
故选CDE.
9、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.
10、AC
【解析】
对图甲,设物体A的质量为M,由机械能守恒定律可得,弹簧压缩x时弹性势能EP=M;对图乙,物体A以2的速度向右压缩弹簧,A、B组成的系统动量守恒,弹簧达到最大压缩量仍为x时,A、B二者达到相等的速度v
由动量守恒定律有:M=(M+m)v
由能量守恒有:EP=M-(M+m)
联立两式可得:M=3m,EP=M=m,故B、D错误,A、C正确.
故选A、C
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、 C BC
【解析】
(1)[1]木板做初速度为零的匀加速直线运动,根据得
解得
即木板的加速度为。
(2)[2]AB.由于摩擦力的存在,所以当时,木板才产生加速度,即图线不过原点,与横轴有交点,AB错误;
CD.据题意,木板受到的滑动摩擦力为,对木板和矿泉水瓶组成的系统根据牛顿第二定律应有
联立解得
其中m为矿泉水瓶的质量,M为木板的质量根据函数斜率和截距的概念可知,当时,近似不变,即图像的斜率不变,当矿泉水的质量逐渐增大到一定量后变小,即图像向下弯曲,C正确D错误。
故选C。
(3)[3]A.木板与桌面间的正压力以及动摩擦因数不变,所以加水的方法不改变滑动摩擦力的大小,A错误;
BC.缓慢向瓶中加水,拉力是连续增大,而挂钩码时拉力不是连续增大的,所以可以更方便地获取多组实验数据,比较精确地测出摩擦力的大小,BC正确;
D.由于加速度越大需要水的质量越大,而水的质量越大时图象的斜率越小,实验的精确度会越小,D错误。
故选BC。
12、等于 保护电流计 等于
【解析】
[1]当电流计阻值不偏转时,没有电流流过电流计,电流计两端电势相等,即a点电势等于b点电势。
[2]电流计指针不偏转,没有电流流过电流计,电桥平衡,由此可知
解得
[3]本实验中Rs的作用是保护电流计。
[4]若只考虑系统误差,用该方法测得的Rx的阻值等于Rx的真实值。
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)1.3V(2)1.27N(3)1.19J
【解析】
试题分析:(1)在1~1.2s内,CDEF产生的电动势为定值:
在1.1s时电压表的示数为:
(2)设此时的总电流为I,则路端电压为:
由题意知:
此时的安培力为:
解得:F=1.27N
(3)1~1.2s内的热量为:
由功能关系知导体棒运动过程中产生的热量为:
总热量为:
考点:法拉第电磁感应定律、焦耳定律、功能关系.
14、 (i) (ii)
【解析】
正确画出光路图,根据几何关系找到入射角和折射角求出折射率,再根据全反射的条件求解从O点折射到AC边上的光线射出的宽度
【详解】
(i)设光线进入棱镜是的折射角为r,如图1所示,
由几何关系可知
根据折射定律可求得
(ⅱ)设光线进入棱镜在AC面发生全发射时的临界角为C,
解得:
如图2所示,当 时,关系进入棱镜在AC面的入射点计为P,随着入射角的增大,光线在AC面的入射点由移,入射角增大,入射角等于C时发生全发射,此时入射点计为Q,所以在AC面上PQ之间有光线射出.
由几何关系知 ,作OD垂直AC,则
所以AC边三有光线射出的宽度
故本题答案是:(i) (ii)
【点睛】
对于光路图的题目来说,最主要的是正确画出光路图,在借助几何关系求解.
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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