2026届山西省太原市第二实验中学高考压轴卷物理试卷含解析

这是一份2026届山西省太原市第二实验中学高考压轴卷物理试卷含解析，共16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、重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列(从开始到稳定的为止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(从开始到稳定的为止)，其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出Np237后才发现的，下面的说法正确的是
A．的中子数比中子数少20个
B．从到，共发生7次α衰变和4次β衰变
C．Np237系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化
D．与是不同的元素
2、在平直公路上有甲、乙两汽车同向行驶，两车在0~t2时间内的v-t图像如图所示。已知两车在t1时刻并排行驶，下列说法正确的是
A．甲车的加速度越来越小
B．在0~t2时间内，甲车的平均速度等于
C．在0时刻，甲车在乙车后面
D．在t2时刻，甲车在乙车前面
3、安培曾假设：地球的磁场是由绕地轴的环形电流引起的。现代研究发现：地球的表面层带有多余的电荷，地球自转的速度在变慢。据此分析，下列说法正确的是（ ）
A．地球表面带有多余的正电荷，地球的磁场将变弱
B．地球表面带有多余的正电荷，地球的磁场将变强
C．地球表面带有多余的负电荷，地球的磁场将变弱
D．地球表面带有多余的负电荷，地球的磁场将变强
4、假设某宇航员在地球上可以举起m1=50kg的物体，他在某星球表面上可以举起m2=100kg的物体，若该星球半径为地球半径的4倍，则（ ）
A．地球和该星球质量之比为
B．地球和该星球第一宇宙速度之比为
C．地球和该星球瓦解的角速度之比为
D．地球和该星球近地卫星的向心加速度之比为
5、如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，原线圈与固定电阻R1串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻 R2，A、V是理想电表。当R2=2R1 时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，则（ ）
A．电源输出电压为8V
B．电源输出功率为4W
C．当R2=8Ω时，变压器输出功率最大
D．当R2=8Ω时，电压表的读数为3V
6、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步卫星轨道3（如图所示）。则卫星分别在1、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道3上具有的机械能大于它在轨道1上具有的机械能
D．卫星在轨道3上经过点的加速度大于它在轨道2上经过点的加速度
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，两平行金属板A、B放在真空中，间距为d，P点在A、B板间，A板接地，B板的电势φ随时间t的变化情况如图乙所示，t＝0时，在P点由静止释放一质量为m、电荷量为e的电子，当t＝2T时，电子回到P点。电子运动过程中未与极板相碰，不计重力，则下列说法正确的是（ ）
A．φ1∶φ2＝1∶2
B．φ1∶φ2＝1∶3
C．在0~2T时间内，当t＝T时电子的电势能最小
D．在0~2T时间内，电子的动能增大了
8、如图甲所示，由一根导线绕成的矩形线圈的匝数n＝10匝，质量m＝0.04 kg、高h＝0.05 m、总电阻R＝0.5 Ω、竖直固定在质量为M＝0.06 kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相同。线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v0＝2 m/s进入垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度B＝1.0 T，运动过程中线圈平面和磁场方向始终垂直。若小车从刚进磁场位置1运动到刚出磁场位置2的过程中速度v随车的位移x变化的图象如图乙所示，则根据以上信息可知（ ）
A．小车的水平长度l＝10cm
B．小车的位移x＝15cm时线圈中的电流I＝1.5A
C．小车运动到位置3时的速度为1.0m/s
D．小车由位置2运动到位置3的过程中，线圈产生的热量Q＝0.0875J
9、如图所示，质量为M的木板放在光滑的水平面上，木板的右端有一质量为m的木块（可视为质点），在木板上施加一水平向右的恒力F，木块和木板由静止开始运动并在最后分离。设分离时木块相对地面运动的位移为x，保证木块和木板会发生相对滑动的情况下，下列方式可使位移x增大的是（ ）
A．仅增大木板的质量M
B．仅减小木块的质量m
C．仅增大恒力F
D．仅增大木块与木板间的动摩擦因数
10、如图所示，a、b、c分别为固定竖直光滑圆弧轨道的右端点、最低点和左端点，为水平半径，c点和圆心O的连线与竖直方向的夹角。现从a点正上方的P点由静止释放一质量的小球（可视为质点），小球经圆弧轨道飞出后以水平速度通过Q点。已知圆弧轨道的半径，取重力加速度，，，不计空气阻力。下列分析正确的是（ ）
A．小球从P点运动到Q点的过程中重力所做的功为4.5J
B．P、a两点的高度差为0.8m
C．小球运动到b点时对轨道的压力大小为43N
D．小球运动到c点时的速度大小为
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）某同学为验证机械能守恒定律设计了如图所示的实验，一钢球通过轻绳系在O点，由水平位置静止释放，用光电门测出小球经过某位置的时间，用刻度尺测出该位置与O点的高度差h。（已知重力加速度为g）
（1）为了完成实验还需测量的物理量有________（填正确答案标号）。
A．绳长l B．小球的质量m C．小球的直径d D．小球下落至光电门处的时间t
（2）正确测完需要的物理量后，验证机械能守恒定律的关系式是________________（用已知量和测量量的字母表示）。
12．（12分）用图甲所示的元件做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验。小灯泡额定电压约为额定电流约为。完成下列各小题。
(1)图甲中已经作出了部分连线，请在此基础上完成电路元件连接_______。

(2)在实验进行的某一次测量中，电压表、电流表的示数如图乙所示，则电压为______，电流为________，此时小灯泡的功率为________。
(3)下列有四个关于小灯泡伏安特性曲线的图象，其中正确的是________
A． B． C． D．
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，是游乐场的一项娱乐设备．一环形座舱装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下．已知座舱开始下落的高度为H=75m，当落到离地面h=30m的位置时开始制动，座舱均匀减速．在一次娱乐中，某同学把质量m=6kg的书包放在自己的腿上．g取10m/s2，不计座舱与柱子间的摩擦力及空气阻力．
（1）当座舱落到离地面h1=60m和h2=20m的位置时，求书包对该同学腿部的压力各是多大；
（2）若环形座舱的质量M=4×103kg，求制动过程中机器输出的平均功率．
14．（16分）如图所示，A、B和M、N为两组平行金属板。质量为m、电荷量为+q的粒子，自A板中央小孔进入A、B间的电场，经过电场加速，从B板中央小孔射出，沿M、N极板间的中心线方向进入该区域。已知极板A、B间的电压为U0，极板M、N的长度为l，极板间的距离为d。不计粒子重力及其在a板时的初速度。
（1）求粒子到达b板时的速度大小v；
（2）若在M、N间只加上偏转电压U，粒子能从M、N间的区域从右侧飞出。求粒子射出该区域时沿垂直于板面方向的侧移量y；
（3）若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场，粒子恰好从N板的右侧边缘飞出，求磁感应强度B的大小和方向。
15．（12分）图示为某种透明介质异型砖的竖直截面，AD竖直，ABC为等腰直角三角形，BD是圆心为C的四分之一圆弧，水平放置的光屏位于砖的下端且与AD垂直。现由蓝色和红色两种单色光组成的复色光垂直AB射向C点，在光屏上D点的两侧形成间距为21cm的蓝色和红色两个光点。已知，求该介质对红光的折射率。
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、B
【解析】
的中子数为238-92=146个，的中子数为209-83=126个，则的子数比的中子数多20个，A错误；根据质量数守恒有：237-209=4×7，知发生了7次衰变，根据电荷数守恒有：93-83=2×7-4，知发生了4次衰变，B正确；放射性物质的半衰期不受外界因素的影响，C错误；与的质子数相同，中子数不同，它们是相同的元素，D错误．
2、C
【解析】
A．根据v-t图象的斜率表示加速度，知甲车的加速度越来越大，故A错误；
B．在0～t2时间内，甲车的位移大于初速度为v1、末速度为v2的匀减速直线运动的位移，则甲车的平均速度大于，故B错误；
C．根据v-t图象的面积等于位移，在0-t1时间内，x甲＞x乙，两车在t1时刻并排行驶，则在0时刻，甲车在乙车后面，故C正确；
D．在t1-t2时间内，x乙＞x甲，则在t2时刻，甲车在乙车后面，故D错误。
故选C。
3、C
【解析】
地球自西向东自转，地球表面带电，从而形成环形电流。这一环形电流产生地磁场。若从北极俯视地球地磁场由外向里，由安培定则知产生磁场的环形电流方向应自东向西，与地球自转方向相反，则地球带负电。地球自转速度变小，则产生的环形电流变小，则产生的磁场变弱，ABD错误，C正确。
故选C。
4、C
【解析】
AD．人的作用力是固定的，则由：
F=m1g地=m2g星
而近地卫星的向心加速度和重力加速度近似相等；根据：
则：
AD错误；
B．第一宇宙速度
解得：
则：
B错误；
C．星球的自转角速度足够快，地表的重力为0时星球瓦解，根据：
得：
C正确。
故选C。
5、C
【解析】
A．当R2=2R1时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，所以R2=4Ω，R1=2Ω，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，根据电压与匝数成正比得原线圈电压是U1=2V，根据电流与匝数成反比得原线圈电流是I1=2A，所以电源输出电压为
U=U1+I1R1=2+2×2=6V
故A错误；
B．电源输出功率为
P=UI1=12W
故B错误；
C．根据欧姆定律得副线圈电流为，所以原线圈电流是，所以
，
变压器输出的功率
所以当R2=8Ω时，变压器输出的功率P2最大，即为，故C正确；
D．当R2=8Ω时，U2=6V，即电压表的读数为6V，故D错误。
故选C。
6、C
【解析】
ABD．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有
解得
①
②
③
轨道3半径比轨道1半径大，根据①②④三式，卫星在轨道1上线速度较大，角速度也较大，卫星在轨道3上经过点的加速度等于它在轨道2上经过点的加速度，故ABD均错误；
C．卫星从轨道1到轨道3需要克服引力做较多的功，故在轨道3上机械能较大，故C正确；
故选C。
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、BD
【解析】
AB．电子在0~T时间内向上加速运动，设加速度为a1，在T~2T时间内先向上减速到零后向下加速回到原出发点，设加速度为a2，则
解得
由于

则
φ1∶φ2＝1∶3
选项A错误，B正确；
C．依据电场力做正功最多，电势能最小，而0～T内电子做匀加速运动，T～2T之内先做匀减速直线运动，后反向匀加速直线运动，因φ2=3φ1，t1时刻电子的动能
而粒子在t2时刻的速度
故电子在2T时的动能
所以在2T时刻电势能最小，故C错误；
D．电子在2T时刻回到P点，此时速度为
（负号表示方向向下）
电子的动能为
根据能量守恒定律，电势能的减小量等于动能的增加量，故D正确。
故选BD。
8、AC
【解析】
A.从位置1到位置2，开始进入磁场，安培力向左，小车减速，全进入磁场后，回路磁通量不再变化，没有感应电流，不受安培力开始匀速，所以根据图像可以看出小车长10cm，A正确
B.小车的位移x＝15cm时，处于匀速阶段，磁通量不变，回路电流为零，B错误
C.小车进入磁场过程中：，出磁场过程中：，而进出磁场过程中电量：，进出磁场过程中磁通量变化相同，所以电量相同，所以，解得：，C正确
D.从位置2运动到位置3的过程中，根据能量守恒：，解得：，D错误
9、AD
【解析】
设木板长为L，当木块与木板分离时，运动时间为t，对于木板

对于木块
当木块与木板分离时，它们的位移满足
解得
则木块相对地面运动的位移为
A．仅增大木板的质量M，变小，不变，x增大，故A正确；
B．仅减小木块的质量m，变大，不变，x减小，故B错误；
C．仅增大恒力F，变大，不变，x减小，故C错误；
D．仅稍增大木块与木板间的动摩擦因数，变小，增大，x增大，故D正确。
故选AD。
10、AC
【解析】
ABD．小球从c到Q的逆过程做平抛运动，小球运动到c点时的速度大小
小球运动到c点时竖直分速度大小
则Q、c两点的高度差
设P、a两点的高度差为H，从P到c，由机械能守恒得
解得
小球从P点运动到Q点的过程中重力所做的功为
故A正确，BD错误；
C．从P到b，由机械能守恒定律得
小球在b点时，有
联立解得
根据牛顿第三定律知，小球运动到b点时对轨道的压力大小为43N，故C正确。
故选AC。
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
【解析】
（1）[1]系统机械能守恒时满足
又
解得
还需要测量的量是小球的直径d。
（2）[2]由（1）知成立时，小球机械能守恒。
12、 1.5 0.18 0.27 B
【解析】
(1)[1]小灯泡额定电压约为、额定电流约为，则电压表选用量程，电流表选用量程。小灯泡电阻约为
电流表量程的内阻一般为，电压表量程的内阻一般为几千欧。相比较而言，小灯泡电阻为“小电阻”，故应用电流表外接法。小灯泡两端电压应从0开始，则滑动变阻器应为分压接法。元件连接如图所示。
(2)[2][3][4]经估读后，电压表示数为，电流表示数为。此时小灯泡功率为
(3)[5]温度升高，小灯泡电阻变大。则图象的斜率逐渐增大，图象的斜率逐渐减小，且图像要过坐标原点。所以B正确，ACD错误。
故选B。
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）1.5×116W
【解析】
本题考查物体在自由下落和减速下降过程中的受力和功率问题，需运用运动学公式、牛顿运动定律、功率等知识求解．
【详解】
（1）当座舱距地面h1=61m时，书包处于完全失重状态．故书包对该同学的压力F1=1．
座舱自由下落高度为H-h=(75-31)m=45m时，座舱开始制动，设此时的速度为v，由运动学公式得
座舱制动过程做匀减速直线运动，设其加速度大小为a，则有
联解得：a=15m/s2，方向竖直向上．
设此过程中书包受到腿的支持力为F2，根据牛顿第二定律，对书包有
代入数据可得
根据牛顿第三定律有：该同学腿部受到的压力
（2）设制动过程中座舱所受的制动力为F，经历的时间为t，
由运动学公式得：
根据牛顿第二定律，对座舱有
座舱克服制动力做功
机器输出的平均功率
联立解得P=1.5×116W
14、（1） （2） （3）,磁感应强度方向垂直纸面向外。
【解析】
（1）粒子在加速电场中加速，由动能定理可以求出粒子的速度。
（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，应用类平抛运动求出粒子的偏移量。
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，求粒子的轨道半径，应用牛顿第二定律可以求出磁感应强度。
【详解】
（1）带电粒子在AB间运动，根据动能定理有

解得
（2）带电粒子在M、N极板间沿电场力的方向做匀加速直线运动，有
根据牛顿第二定律有
带电粒子在水平方向上做匀速直线运动，有
联立解得
（3）带电粒子向下偏转，由左手定则得磁感应强度方向垂直纸面向外。
根据牛顿第二定律有
由图中几何关系有
解得
联立解得
【点睛】
本题考查了带电粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程是解题的前提与关键，应用动能定理、类平抛运动规律与牛顿第二定律即可解题。
15、
【解析】
复色光经AB面射入透明介质在AC面的入射角均为，由题可知，蓝光在AC面发生全反射后打到M点，红光折射后打到N点。作出蓝光和红光的折射光路如图。
由几何关系知
由图知
则红光的折射率