2026届湖北省宜昌市远安县第一高级中学高考物理二模试卷含解析
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这是一份2026届湖北省宜昌市远安县第一高级中学高考物理二模试卷含解析,共17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、反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似,已知静电场的方向平行于x轴,其电势q随x的分布如图所示,一质量m=1.0×10﹣20kg,带电荷量大小为q=1.0×10﹣9C的带负电的粒子从(1,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素,则( )
A.x轴左侧的电场强度方向与x轴正方向同向
B.x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比E1:E2=2:1
C.该粒子运动的周期T=1.5×10﹣8s
D.该粒子运动的最大动能Ekm=2×10﹣8J
2、如图所示,理想变压器的原线圈两端接在交流电源上,电压有效值为U。理想电压表接在副线圈两端,理想电流表接在原线圈电路中,有三盏相同的灯泡接在副线圈电路中。开始时开关S闭合,三盏灯都亮。现在把开关S断开,三盏灯都没有烧毁,则下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表的示数都不变
B.灯变暗
C.灯变暗
D.电源消耗的功率变大
3、一物块在固定的粗糙斜面底端以初速度沿斜面向上运动,又返回底端。能够描述物块速度随时间变化关系的图像是( )
A.B.
C.D.
4、如图所示,在直角坐标系xOy平面内存在一点电荷,带电荷量为-Q,坐标轴上有A、B、C三点,并且OA=OB=BC=a,其中A点和B点的电势相等,O点和C点的电场强度大小相等。已知静电力常量为k,则( )
A.点电荷位于B点处
B.O点电势比A点电势高
C.C点处的电场强度大小为
D.将正的试探电荷从A点沿直线移动到C点,电势能先增大后减小
5、如图甲所示,一铝制圆环处于垂直环面的磁场中,圆环半径为r,电阻为R,磁场的磁感应强度B随时间变化关系如图乙所示,时刻磁场方向垂直纸面向里,则下列说法正确的是( )
A.在时刻,环中的感应电流沿逆时针方向
B.在时刻,环中的电功率为
C.在时刻,环中的感应电动势为零
D.0~t0内,圆环有收缩的趋势
6、如图,两个小球分别被两根长度不同的细绳悬于等高的悬点,现将细绳拉至水平后由静止释放小球,当两小球通过最低点时,两球一定有相同的 ( )
A.速度B.角速度C.加速度D.机械能
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、如图甲所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度处,滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块,通过传感器测量出滑块的速度和离地高度并作出如图乙所示滑块的图象,其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余部分为曲线,以地面为零势能面,不计空气阻力,取,由图象可知( )
A.小滑块的质量为0.1kg
B.轻弹簧原长为0.2m
C.弹簧最大弹性势能为0.5J
D.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.4J
8、如图所示,理想变压器的原、副线圈分别接理想电流表A、理想电压表V,副线圈上通过输电线接有一个灯泡L,一个电吹风M,输电线的等效电阻为R,副线圈匝数可以通过调节滑片P改变。S断开时,灯泡L正常发光。以下说法中正确的是( )
A.滑片P位置不动,当S闭合时,电压表读数增大
B.滑片P位置不动,当S闭合时,电流表读数增大
C.当S闭合时,为使灯泡L正常发光,滑片P应向上滑动
D.当S闭合时,为使灯泡L正常发光,滑片P应向下滑动
9、真空中一对等量异种电荷A、B,其周围的电场线和等势线分布如图所示。相邻等势线之间电势差相等,G点是两电荷连线的中点,MN是两电荷连线的中垂线,C、D两点关于MN对称,C、D、E、F、G、H均是电场线与等势线的交点。规定距离两电荷无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A.中垂线MN的电势为零,G点的电场强度为零
B.C、D两点的电势不相等,电场强度相同
C.G点电势等于H点,电场强度大于H点
D.F点电势高于E点,电场强度大于E点
10、如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T0,若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中( )
A.从P到M所用的时间等于
B.从Q到N阶段,机械能逐渐变大
C.从P到Q阶段,速率逐渐变小
D.从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功
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)如图所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况.利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验.
(1)打点计时器使用的电源是_________(选填选项前的字母).
A.直流电源 B.交流电源
(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力.正确操作方法是_______(选填选项前的字母).
A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量
(3)在不挂重物且______(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响.
A.计时器不打点 B.计时器打点
(4)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O.在纸带上依次去A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T.测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……,如图所示.
实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg,从打O点打B点的过程中,拉力对小车做的功W=_______,打B点时小车的速度v=________.
(5)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作如图所示的v2–W图象.由此图象可得v2随W变化的表达式为_________________.根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是_________.
(6)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图中正确反映v2–W关系的是______________.
A. B. C. D.
12.(12分)某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数,实验过程如下:
(1)用游标卡尺测量出固定于滑块上的遮光条的宽度d=____mm,在桌面上合适位置固定好弹簧和光电门,将光电门与数字计时器(图中未画出)连接.
(2)用滑块把弹簧压缩到某一位置,测量出滑块到光电门的距离x.释放滑块,测出滑块上的遮光条通过光电门所用的时间t,则此时滑块的速度v=_____.
(3)通过在滑块上增减砝码来改变滑块的质量m,仍用滑块将弹簧压缩到(2)中的位置,重复(2)的操作,得出一系列滑块质量m与它通过光电门时的速度v的值,根据这些数值,作出v2-m-1图象如图乙所示.已知当地的重力加速度为g,由图象可知,滑块与水平桌面之间的动摩擦因数=___;弹性势能等于EP=____.
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)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。
14.(16分)光滑水平面上,一个长木板与半径R未知的半圆组成如图所示的装置,装置质量M=5 kg.在装置的右端放一质量为m=1 kg的小滑块(可视为质点),小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.5,装置与小滑块一起以v0=10 m/s的速度向左运动.现给装置加一个F=55 N向右的水平推力,小滑块与长木板发生相对滑动,当小滑块滑至长木板左端A时,装置速度恰好减速为0,此时撤去外力F并将装置锁定.小滑块继续沿半圆形轨道运动,且恰好能通过轨道最高点B.滑块脱离半圆形轨道后又落回长木板.已知小滑块在通过半圆形轨道时克服摩擦力做功Wf=2.5 J.g取10 m/s2.求:
(1)装置运动的时间和位移;
(2)长木板的长度l;
(3)小滑块最后落回长木板上的落点离A的距离.
15.(12分)水平折叠式串列加速器是用来产生高能离子的装置,如图是其主体原理侧视图.图中为一级真空加速管,中部处有很高的正电势,、两端口均有电极接地(电势为零);、左边为方向垂直纸面向里的匀强磁场; 为二级真空加速管,其中处有很低的负电势,、两端口均有电极接地(电势为零).有一离子源持续不断地向端口释放质量为m、电荷量为e的负一价离子,离子初速度为零,均匀分布在端口圆面上.离子从静止开始加速到达处时可被设在该处的特殊装置将其电子剥离,成为正二价离子(电子被剥离过程中离子速度大小不变);这些正二价离子从端口垂直磁场方向进入匀强磁场,全部返回端口继续加速到达处时可被设在该处的特殊装置对其添加电子,成为负一价离子(电子添加过程中离子速度大小不变),接着继续加速获得更高能量的离子.已知端口、端口、端口、端口直径均为L,与相距为2L,不考虑离子运动过程中受到的重力,不考虑离子在剥离电子和添加电子过程中质量的变化,,,求:
(1)离子到达端口的速度大小v;
(2)磁感应强度度大小B;
(3)在保证(2)问中的B不变的情况下,若端口有两种质量分别为、,电荷量均为e的的负一价离子,离子从静止开始加速,求从端口射出时含有m1、m2混合离子束的截面积为多少.
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、D
【解析】
A.沿着电场线方向电势降落,可知x轴左侧场强方向沿x轴负方向,x轴右侧场强方向沿x轴正方向,故A错误;:
B.根据U=Ed可知:左侧电场强度为:E1=V/m=2.0×103V/m;右侧电场强度为:E2=V/m=4.0×103V/m;所以x轴左侧电场强度和右侧电场强度的大小之比E1:E2=1:2,故B错误;
C.设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为t1、t2,在原点时的速度为vm,由运动学公式有:vm=t1同理可知:vm=t2;Ekm=mvm2;而周期:T=2(t1+t2);联立以上各式并代入相关数据可得:T=3.0×10﹣8s;故C错误。
D.该粒子运动过程中电势能的最大值为:EPm=qφm=﹣2×10﹣8J,由能量守恒得当电势能为零时动能最大,最大动能为Ekm=2×10﹣8J,故D正确;
2、B
【解析】
A.S断开,副线圈负载电阻增大,而电压由初级电压和匝数比决定,则U2不变,原、副线圈中的电流都减小,选项A错误;
BC.副线圈中电流减小,两端电压减小、两端电压增大,灯变暗、灯变亮,选项B正确,C错误;
D.减小,则减小,电源的功率减小,选项D错误。
故选B。
3、C
【解析】
根据牛顿第二定律:上滑过程:mgsinθ+μmgcsθ=ma1,下滑过程:mgsinθ-μmgcsθ=ma2,比较可知:
a1>a2,
则物块上滑过程v-t图象的斜率比下滑过程的大。由速度-时间公式得:上滑过程有 v0=a1t0,下滑过程有 v0=a2t1,可得 :
t1>t0,
故C正确,ABD错误。
故选C。
4、B
【解析】
A.A点和B点的电势相等,点电荷必位于A点和B点连线的垂直平分线上;O点和C点的电场强度大小相等,点电荷位于O点和C点连线的垂直平分线上,故带负电的点电荷位于坐标处,故A错误;
B.根据点电荷周围电场分布可知,O点电势比A点电势高,故B正确;
C.C点的电场强度大小
故C错误;
D.将带正电的试探电荷从A点沿直线移动到C点,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大,故D错误。
故选B。
5、B
【解析】
A.由磁场的磁感应强度B随时间变化关系图象可知,磁场反向后,产生的感应电流的方向没有改变,0~t0时间内,磁场垂直纸面向里,B减小,所以线圈中的磁通量在减小,根据楞次定律可判断线圈的电流方向为顺时针,所以A错误;
BC.由图象可得斜率为
则由法拉第电磁感应定律可得,线圈产生的感应电动势为
线圈的电功率为
所以B正确,C错误;
D .0~t0内,磁感应强度在减小,线圈的磁通量在减小,所以根据楞次定律可知,线圈有扩张趋势,所以D错误。
故选B。
6、C
【解析】
试题分析:根据动能定理得:mgL=mv2,解得:,因为L不等.所以速度不等,故A错误;
B、根据解得:a=2g,所以两球加速度相等,又a=Lω2,所以角速度不等,故B错误C正确;因为两球的质量关系未知,初始位置它们的重力势能不一定相等,所以在最低点,两球的机械能不一定相等,故D错误;故选C.
考点:动能定理;向心加速度.
【名师点睛】此题考查了动能定理的应用以及向心加速度及角速度的知识;解决本题的关键掌握动能定理和机械能守恒定律,知道摆球在最低点靠合力提供做圆周运动的向心力,列的式子即可解答;此题是基础题,意在考查基础知识的应用.
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.在从0.2m上升到0.35m范围内,△Ek=△EP=mg△h,图线的斜率绝对值为:
所以:
m=0.2kg
故A错误;
B.在Ek-h图象中,图线的斜率表示滑块所受的合外力,由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余部分为曲线,说明滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力,所示从h=0.2m,滑块与弹簧分离,弹簧的原长的0.2m。故B正确;
C.根据能的转化与守恒可知,当滑块上升至最大高度时,增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能,所以
Epm=mg△h=0.2×10×(0.35-0.1)=0.5J
故C正确;
D.由图可知,当h=0.18m时的动能最大;在滑块整个运动过程中,系统的动能、重力势能和弹性势能之间相互转化,因此动能最大时,滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小,根据能的转化和守恒可知
EPmin=E-Ekm=Epm+mgh-Ekm=0.5+0.2×10×0.1-0.32=0.38J
故D错误;
故选BC。
8、BC
【解析】
A.滑片P位置不动,当S闭合时,电阻变小,原线圈电压及匝数比不变,副线圈电压不变,电压表读数不变,故A错误;
B.滑片P位置不动,当S闭合时,副线圈电压不变,电阻变小,输出功率变大,输入功率变大,根据P1=U1I1,知电流表读数变大,故B正确;
CD.因为副线圈电压不变,电阻变小,则副线圈电流变大,所以等效电阻R两端的电压增大,并联部分的电压减小,为了使灯泡L正常发光,必须增大电压,滑片P应向上滑动,故C正确,D错误。
故选BC。
9、CD
【解析】
AC.根据题设条件和电场线、等势线分布可以知道,中垂线所有点的电势为零,电场强度是G点最大,向上和向下电场强度逐渐减小,A错误、C正确;
B.沿电场线方向电势降低,C、D两点电势不等,场强大小相等,方向不同,B错误;
D.根据电场线疏密程度可知,F点的场强大于E点,,,D正确.
故选CD。
10、CD
【解析】
A.海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小,则PM段的时间小于MQ段的时间,所以P到M所用的时间小于,故A错误;
B.从Q到N的过程中,由于只有万有引力做功,机械能守恒,故B错误;
C.从P到Q阶段,万有引力做负功,速率减小,故C错误;
D.根据万有引力方向与速度方向的关系知,从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功,故D正确。
故选D。
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、B A B mgx2 质量 A
【解析】
(1)[1]打点计时器均使用交流电源;
A.直流电源与分析不符,故A错误;
B.交流电源与分析相符,故B正确;
(2)[2]平衡摩擦和其他阻力,是通过垫高木板右端,构成斜面,使重力沿斜面向下的分力跟它们平衡;
A.与分析相符,故A正确;
B.与分析不符,故B错误;
(3)[3]平衡摩擦力时需要让打点计时器工作,纸带跟打点计时器限位孔间会有摩擦力,且可以通过纸带上打出的点迹判断小车的运动是否为匀速直线运动;
A.与分析不符,故A错误;
B.与分析相符,故B正确;
(4)[4]小车拖动纸带移动的距离等于重物下落的距离,又小车所受拉力约等于重物重力,因此拉力对小车做的功:
[5]小车做匀变速直线运动,因此打B点时小车的速度为打AC段的平均速度,则有:
(5)[6] 由图示图线可知:
纵截距为:
则随变化的表达式为:
[7]功是能量转化的量度,所以功和能的单位是相同的,斜率设为,则
代入单位后,的单位为,所以与该斜率有关的物理量为质量;
(6)[8] 若重物质量不满足远小于小车质量,则绳子对小车的拉力实际不等于重物的重力,由和可得:
由动能定理得:
而:
则实际图线的斜率:,重物质量与小车质量不变,速度虽然增大,但斜率不变;
A.与分析相符,故A正确;
B.与分析不符,故B错误;
C.与分析不符,故C正确;
B.与分析不符,故D错误.
【名师点睛】
实验总存在一定的误差,数据处理过程中,图象读数一样存在误差,因此所写函数表达式的比例系数在一定范围内即可;第(6)问有一定的迷惑性,应明确写出函数关系,再进行判断.
12、5.70mm
【解析】
(1)[1].由乙图知,游标卡尺读数为0.5cm+14×0.05mm=5.70mm;
(2)[2].滑块经过光电门的速度为;
(3)[3][4].根据能量守恒
整理得
结合图象得:
得
得
.
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);(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。
14、 (1)1 s 5 m (2)2.5 m (3)0.8 m
【解析】
(1)对M:F-μmg=Ma1 解得:a1=10 m/s2
设装置运动的时间为t1,由v0-a1t1=0
解得:t1=1 s
装置向左运动的距离:x1=v0t1-a1t12=5 m
(2)对m:μmg=ma2,解得a2=5 m/s2
设滑块到A点的速度为v1,则v1=v0-a2t1 解得:v1=5 m/s
小滑块向左运动的距离:x2=v0t1-a2t12=7.5 m
则木板长为l=x2-x1=2.5 m
(3)设滑块在B点的速度为v2,从A至B:-mg×2R-Wf=
在B点:mg=m
联立解得:R=0.4 m,v2=2 m/s
小滑块平抛运动时:
落点离A的距离:x=v2t2,解得:x=0.8 m
15、 (1) (2) (3)
【解析】
(1)对离子加速全过程由动能定理得到:
解得:
(2)进入磁场中,
,
解得:
(3),,
,
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