2026届湖南省怀化市第三中学高考仿真卷物理试题含解析
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这是一份2026届湖南省怀化市第三中学高考仿真卷物理试题含解析,共15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.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.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,是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置示意图,其中质量为m的圆柱体放置在未画出的光滑圆盘边缘,绳子一端连接小圆柱体,另一端连接力传感器,使圆柱体做匀速圆周运动。圆周运动的轨道半径为r,光电传感器测定的是圆柱体的线速度。关于这个实验下列说法不正确的是( )
A.研究向心力与半径的关系时,保持圆柱体线速度和质量一定,应画图像
B.研究向心力与线速度的关系时,保持圆柱体质量和运动半径一定,应画图像
C.研究向心力与质量的关系时,保持圆柱体线速度和运动半径一定,应画图像
D.如能保证两个传感器同步记录,圆筒可以不做匀速圆周运动,同样可以完成该实验目的
2、2026届我国或将成为全球唯一拥有空间站的国家。若我国空间站离地面的高度是同步卫星离地面高度的,同步卫星离地面的高度为地球半径的6倍。已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,则空间站绕地球做圆周运动的周期的表达式为( )
A.
B.
C.
D.
3、如图所示,在光滑水平桌面上有一边长为L的正方形线框;在线框右侧有一宽度为d(d> L)、方向垂直纸面向里的条形匀强磁场区域,磁场的边界与线框的右边框平行。现使线框以某一初速度向右运动,t=0时线框的右边框恰与磁场的左边界重合,随后线框进入并通过磁场区域。关于线框所受安培力F随时间t变化的图线可能正确的是( )
A.B.
C.D.
4、甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小都是2m/s,甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为1m/s和2m/s。求甲、乙两运动员的质量之比( )
A.B.C.D.
5、如图所示,轻绳一端固定在O点,另一端拴有质量为m的球。在最低点给小球一水平初速度,使其在竖直平面内做圆周运动。小球运动到某一位置时,轻绳与竖直方向成角。关于轻绳的拉力T和角的关系式你可能不知道,但是利用你所学过的知识可以确定下列哪个表达式是正确的( )
A.T=a+3mgsinθ(a为常数)B.T=a+(a为常数)
C.T=a+3mgcsθ(a为常数)D.T=a+(a为常数)
6、如图所示为氢原子的能级图,用光子能量为的单色光照射大量处于基态的氢原子,激发后的氢原子可以辐射出几种不同频率的光,则下列说法正确的是( )
A.氢原子最多辐射两种频率的光
B.氢原子最多辐射四种频率的光
C.从能级跃迁到能级的氢原子辐射的光波长最短
D.从能级跃迁到能级的氢原子辐射的光波长最短
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、某探究小组利用图甲所示的电路探究一标签模糊的理想变压器的原、副线圈匝数比。R为定值电阻,L1、L2为两只标有“5V,2A”的相同小灯泡,S为开关。保持开关S断开,在输入端施加如图乙所示的交变电压后,灯泡L1正常发光,测得电阻R两端的电压为灯泡L1两端电压的2倍。以下说法正确的是( )
A.理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1
B.理想变压器原、副线圈的匝数比为1:4
C.定值电阻的阻值为10Ω
D.闭合开关S后,灯泡L1中的电流变小
8、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻波的图像,波源s位于原点O处,波速v=4m/s,振幅。t=0时刻,平衡位置在x=8m处的质点P刚好开始振动,质点M的平衡位置在处。则下列说法正确的是_________
A.波源s的起振方向沿y轴正方向
B.波源s的振动周期为0.5s
C.t=ls时刻,质点P运动到M点
D.质点P的振动方程为y=2sin(t)cm
E.在t=0到t=3.5 s这段时间内,质点M通过的路程为10 cm
9、如图所示,质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上.现对木块施加一水平向右的拉力F,木块在长木板上滑行,长木板始终静止.已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.则( )
A.μ1一定小于μ2
B.μ1可能大于μ2
C.改变F的大小,F>μ2(m1+m2)g时,长木板将开始运动
D.改F作用于长木板,F>(μ1+μ2)(m1+m2)g时,长木板与木块将开始相对滑动
10、如图所示,边长为L的等边三角形abc为两个匀强磁场的理想边界,三角形内的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,三角形外的磁场范围足够大、方向垂直纸面向里,磁感应强度大小也为B。顶点a处的粒子源沿∠a的角平分线发射质量为m、电荷量为q的带负电粒子,其初速度大小v0=,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A.粒子第一次返回a点所用的时间是
B.粒子第一次返回a点所用的时间是
C.粒子在两个有界磁场中运动的周期是
D.粒子在两个有界磁场中运动的周期是
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)某物理兴趣小组在学习了电流的磁效应后,得知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度B的大小与长直导线中的电流大小I成正比,与该点离长直导线的距离r成反比。该小组欲利用如图甲所示的 实验装置验证此结论是否正确,所用的器材有:长直导线、学生电源、直流电流表(量程为0~3A)、滑动变 阻器、小磁针(置于刻有360°刻度的盘面上)、开关及导线若干:
实验步骤如下:
a.将小磁针放置在水平桌面上,等小磁针静止后,在小磁针上方沿小磁针静止时的指向水平放置长直 导线,如图甲所示;
b.该小组测出多组小磁针与通电长直导线间的竖直距离 r、长直导线中电流的大小I及小磁针的偏转 角度θ;
c.根据测量结果进行分析,得出结论。 回答下列问题:
(1)某次测量时,电路中电流表的示数如图乙所示,则该电流表的读数为______A;
(2)在某次测量中,该小组发现长直导线通电后小磁针偏离南北方向的角度为30°(如图丙所示),已知实验所在处的地磁场水平分量大小为B0=3×10-5T,则此时长直导线中的电流在小磁针处产生的磁感应强度B的大小为_______T(结果保留两位小数);
(3)该小组通过对所测数据的分析,作出了小磁针偏转角度的正切值tanθ与之间的图像如图丁所示,据此得出了通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流I成正比,与离长直导线的距离r成反比的结论, 其依据是______;
(4)通过查找资料,该小组得知通电长直导线周围某点的磁感应强度B与电流I及距离r之间的数学关系为,其中为介质的磁导率。根据题给数据和测量结果,可计算出=_______ 。
12.(12分)如图所示装置可以用来测量滑块和水平面间动摩擦因数。在水平面上将弹簧一端固定,另一端与滑块接触(两者不固连)。压缩弹簧,静止释放,滑块被弹出,离开弹簧后经过光电门O,最终停在P点。已知挡光片的宽度d,记录滑块上挡光片通过光电门的时间t,重力加速度大小为g。
(1)滑块经过O点的速度为____________。
(2)除了记录滑块挡光片通过D点光电门的挡光时间之外,还需要测量的一个物理量是____________(填选项前的字母)。
A.滑块释放点到P点距离x
B.光电门与P点间的水平距离s
C.滑块(带挡光片)质量m
D.弹簧的长度l
(3)动摩擦因数的表达式为____________(用上述测量量和重力加速度g表示)。
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)现有由同一种材料制成的一个透明工艺品,其切面形状图如图所示。其中,顶部为矩形形状,高,边长,底部为等边三角形。现让一束单色光线从部分边的中点表面处沿竖直方向射入,光线进入后发现折射光线恰好与部分的平行且经过,最后从部分的边上某点处射出,光在真空中的传播速度为。求:
(1)光在工艺品中传播的速度;
(2)光在工艺品中传播的时间。
14.(16分)如图所示,内径粗细均匀的U形管竖直放置在温度为7 ℃的环境中,左侧管上端开口,并用轻质活塞封闭有长l1=14 cm的理想气体,右侧管上端封闭,管上部有长l2=24 cm的理想气体,左右两管内水银面高度差h=6 cm.若把该装置移至温度恒为27 ℃的房间中(依然竖直放置),大气压强恒为p0=76 cmHg.不计活塞与管壁间的摩擦.分别求活塞再次平衡时左、右两侧管中气体的长度.
15.(12分)如图所示,在竖直平面内,有一倾角为θ的斜面CD与半径为R的光滑圆弧轨道ABC相切于C点,B是最低点,A与圆心O等高。将一质量为m的小滑块从A点正上方高h处由静止释放后沿圆弧轨道ABC运动,小滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,空气阻力不计,重力加速度为g,取B点所在的平面为零势能面,试求:
(1)小滑块在释放处的重力势能Ep;
(2)小滑块第一次运动到B点时对轨道的压力FN;
(3)小滑块沿斜面CD向上滑行的最大距离x。
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、A
【解析】
A.根据向心力公式结合牛顿第二定律有
可知研究向心力与半径的关系时,保持圆柱体线速度和质量一定,应画图像,二者呈线性关系,便于研究,A错误;
B.研究向心力与线速度的关系时,保持圆柱体质量和运动半径一定,应画图像, B正确;
C.研究向心力与质量的关系时,保持圆柱体线速度和运动半径一定,应画图像,C正确;
D.如能保证两个传感器同步记录,圆筒可以不做匀速圆周运动,光电传感器测量圆柱通过瞬间的线速度,力传感器测量此时瞬间的向心力(绳子拉力)大小,同样可以完成该实验目的,D正确。
本题选择不正确的,故选A。
2、A
【解析】
在地球表面,得
GM=gR2
空间站做匀速圆周运动时
轨道半径
联立解得
故BCD错误,A正确;
故选A。
3、B
【解析】
当线框向右运动过程中,有两个过程产生安培力,即进入磁场到完全进入磁场和离开磁场到完全离开磁场两个过程;其中任一过程中线框受到的安培力,故线框做加速度越来越小的减速运动,不是匀减速运动,选项A、C错误;线框运动过程中不论是进入磁场还是离开磁场的过程中,安培力方向不变,选项D错误,B正确。
故选B。
4、B
【解析】
甲、乙相遇时用力推对方的过程系统动量守恒,以甲的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得
m甲v甲+m乙v乙=m甲v甲′+m乙v乙′
代入数据可得
m甲×2+m乙×(-2)=m甲×(-1)+m乙×2
解得
m甲:m乙=4:3
故B正确,ACD错误。
故选B。
5、C
【解析】
当θ=0°时(最低点),L为绳长,根据牛顿第二定律
当θ=180°时(最高点)
从最高点到最低点的过程,由动能定理得
可以得出
因此利用特殊值代入法可知C选项满足上述结论,ABD错误,C正确。
故选C。
6、D
【解析】
AB.基态的氢原子吸收的能量后会刚好跃迁到能级,大量氢原子跃迁到的能级后最多辐射种频率的光子,所以AB均错误;
CD.由公式以及,知能级间的能量差越大,辐射出的光子的频率越大,波长就越短,从到能级间的能量差最大,辐射的光波长最短,C错误,D正确。
故选D。
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、CD
【解析】
AB.由电压图像可知,输入电压的最大值为V,则有效值为
20V
灯泡正常发光,故灯泡两端的电压为5V,即副线圈两端的电压V,由题知电阻R两端的电压为10V,故变压器原线圈的电压
=10V
原副线圈的匝数比
故AB错误;
C.灯泡L1正常发光,即副线圈的电流A,根据理想变压器输入功率等于输出功率可知,原副线圈中的电流之比
解得电阻R中的电流为1A,由欧姆定律可知
Ω=10Ω
故C正确;
D.开关S闭合后,电路的总电阻减小,而输入端电压保持不变,故副线圈中的电流增大,则原线圈中电流增大,电阻R两端电压升高,变压器原线圈电压降低,故副线圈输出电压降低,灯泡两端电压降低,电流减小,故D正确。
故选CD。
8、ADE
【解析】
A.已知波沿x正方向传播,而P点刚好起振,由同侧法可知起振方向沿y轴正方向,故A正确;
B.由图读出,根据
故B错误;
C.参与传播的质点振动在平衡位置沿y轴振动,并不会沿x轴传播,故C错误;
D.质点的振幅为2cm,则振动方程,故D正确;
E.时间关系为
M点起振需要时间1s,剩下的时间振动的路程为
故E正确。
故选ADE。
9、BD
【解析】
因为木块所受的摩擦力为滑动摩擦力,地面对木板的摩擦力为静摩擦力,无法比较动摩擦因数的大小.通过对木板分析,根据水平方向上的受力判断其是否运动.当F作用于长木板时,先采用隔离法求出临界加速度,再运用整体法,求出最小拉力.
【详解】
对m1,根据牛顿运动定律有:F-μ1m1g=m1a,对m2,由于保持静止有:μ1m1g-Ff=0,Ff<μ2(m1+m2)g,所以动摩擦因数的大小从中无法比较.故A错误、B正确.改变F的大小,只要木块在木板上滑动,则木块对木板的滑动摩擦力不变,则长木板仍然保持静止.故C错误.若将F作用于长木板,当木块与木板恰好开始相对滑动时,对木块,μ1m1g=m1a,解得a=μ1g,对整体分析,有F-μ2(m1+m2)g=(m1+m2)a,解得F=(μ1+μ2)(m1+m2)g,所以当F>(μ1+μ2)(m1+m2)g时,长木板与木块将开始相对滑动.故D正确.故选BD.
【点睛】
解决本题的关键能够正确地受力分析,结合整体和隔离法,运用牛顿第二定律进行求解.
10、AD
【解析】
AB.若v0=,带电粒子垂直进入磁场,做匀速圆周运动,则由牛顿第二定律可得:
qvB=m,T=
将速度代入可得:
r=L
由左手定则可知 粒子在三角形内的区域内偏转的方向向左,从a射出粒子第一次通过圆弧从a点到达c点的运动轨迹如下图所示,可得:
tac==
粒子从c到b的时间:
tcb=
带电粒子从b点到达a点的时间也是,所以粒子第一次返回a点所用的时间是
t1=tac+tcb+tba==
故A正确,B错误;
CD.粒子第一次到达a点后沿与初速度方向相反的方向向上运动,依次推理,粒子在一个周期内的运动;可知粒子运动一个周期的时间是3个圆周运动的周期的时间,即:
故C错误,D正确;
故选AD。
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、2.00 电流产生的磁感应强度,而偏角的正切值与成正比
【解析】
(1)[1]电流表量程为3A,则最小分度为0.1A,由指针示数可知电流为2.00A;
(2)[2]电流产生向东的磁场,则指针指向地磁场分量和电流磁场的合磁场方向,如图所示
则有
解得
(3)[3]由图可知,偏角的正切值与成正比,而根据(2)中分析可知
则可知与成正比,故说明通电长直导线周围磁场的磁感应强度与通电电流成正比,与长导线的距离成反比;
(4)[4]由公式
可知,图象的斜率
解得
12、 B
【解析】
(1)[1]遮光条的宽度较小,通过光电门的平均速度近似等于瞬时速度,根据平均速度公式可知滑块的速度
(2)[2]到的过程中,摩擦力做功,根据动能定理得
动摩擦因数的表达式为
还需要测量的物理量是:光电门与之间的水平距离,ACD错误,B正确。
故选B。
(3)[3]根据上述分析可知
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)
【解析】
(1)光路图如图所示。
根据题图知,光进入介质B的入射角为 α=60°,折射角为 β=30°
则工艺品的折射率为
在介质中的光速:
(2)由几何关系得光在工艺品中传播的路程
光在工艺品中传播的速度
则光在工艺品中传播的时间
联立解得
。
14、15 cm 25 cm
【解析】
设管的横截面积为S,活塞再次平衡时左侧管中气体的长度为l′,左侧管做等压变化,则有
其中V1=14S,T=280 K,T′=300 K,V′2=l′1S
解得l′1=15 cm
设平衡时右侧管气体长度增加x,则由理想气体状态方程可知
其中p0=76 cmHg,h=6 cmHg
解得x=1 cm
所以活塞平衡时右侧管中气体的长度为25 cm.
点睛:本题要能用静力学观点分析各处压强的关系.要注意研究过程中哪些量不变,哪些量变化,选择合适的气体实验定律解决问题.
15、(1)mg (h+R),(2),方向竖直向下,(3)。
【解析】
(1)小滑块在释放处的重力势能:
Ep=mg (h+R);
(2)小滑块从释放处到B点,根据动能定理有:
mg(h+ R)=
在B点,根据牛顿第二定律有:
解得:
根据牛顿第三定律,小滑块对轨道的压力为,方向竖直向下;
(3)从释放处到斜面的最高点,对小滑块,根据动能定理有:
解得:。
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