广东省深圳市福田区福田中学2026届高考物理二模试卷含解析
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这是一份广东省深圳市福田区福田中学2026届高考物理二模试卷含解析,共51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,水平放置的平行板电容器下极板接地,闭合开关S1,S2,平行板电容器两极板间的一个带电粒子恰好能静止在P点.要使粒子保持不动,但粒子的电勢能增加,则下列可行的指施有
A.其他条件不变,使电容器上极板下移少许
B.其他条件不变,将滑动变阻器滑片向右移少许井将上极板下移少许
C.其他条件不变,使开关S2断开,并将电容器下极板上移少许
D.其他条件不变,使开关S断开,并将电容器下极板上移少许
2、如图所示为氢原子的能级图,一群氢原子由n=4的激发态向低能级跃迁,则产生波长最长的光子的能量为( )
A.12.75eVB.10.2eV
C.0.66eVD.2.89eV
3、下列说法正确的是( )
A.光电效应揭示了光的粒子性,康普顿效应揭示了光的波动性
B.高速运动的质子、中子和电子都不具有波动性
C.卢瑟福通过粒子散射实验,提出了原子的核式结构学说
D.核反应方程中的为质子
4、如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m 的物体P接触,但未与物体P连接,弹簧水平且无形变。现对物体P施加一个水平向右的瞬间冲量,大小为I0,测得物体P向右运动的最大距离为x0,之后物体P被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x0处。已知弹簧始终在弹簧弹性限度内,物体P与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,下列说法中正确的是 ( )
A.物体P与弹簧作用的过程中,系统的最大弹性势能
B.弹簧被压缩成最短之后的过程,P先做加速度减小的加速运动,再做加速度减小的减速运动,最后做匀减速运动
C.最初对物体P施加的瞬时冲量
D.物体P整个运动过程,摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量大小相等、方向相反
5、如图所示,一定质量的物体通过轻绳悬挂,结点为O.人沿水平方向拉着OB绳,物体和人均处于静止状态.若人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,下列说法正确的是( )
A.OA绳中的拉力先减小后增大
B.OB绳中的拉力不变
C.人对地面的压力逐渐减小
D.地面给人的摩擦力逐渐增大
6、如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为,a、b两点间的电压为 ,R为可变电阻,P为额定电流1A、用铅锑合金制成的保险丝.为使保险丝中的电流不超过1A,可变电阻R连入电路的最小阻值是( )
A.2.2ΩB.ΩC.22ΩD.Ω
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),质量m1=0.1kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上,质量m1=0.1kg的小物块静止于小车上,t=0时刻小物块以速度v0=11m/s向右滑动,同时对物块施加一水平向左、大小恒定的外力F,图(b)显示物块与小车第1秒内运动的v-t图象。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g =10m/s1.则下列说法正确的是( )
A.物块与平板小车间的动摩擦因数μ=0.4
B.恒力F=0.5N
C.物块与小车间的相对位移
D.小物块向右滑动的最大位移是
8、如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比是2:1,AB两点之间始终加(V)的交变电压。R是输电线的电阻,L是标有“100V、100W”的白炽灯。M是标有“100V、200W”的电动机,其线圈电阻r=10。开关S断开时,电动机正常工作。下列说法正确的是( )
A.输电线的电阻阻值
B.电动机的输出功率为180W
C.开关S闭合后,电动机的电功率减小
D.开关S闭合后,白炽灯的功率为100W
9、如图甲所示为一台小型发电机的构造示意图,其线圈逆时针转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈内阻为,接灯泡的电阻为,则( )
A.电压表的示数为
B.发电机的输出功率为
C.时刻,穿过线圈的磁通量最大
D.时刻,穿过线圈的磁通量变化率最大
10、如图所示,地球质量为M,绕太阳做匀速圆周运动,半径为R.有一质量为m的飞船,由静止开始从P点在恒力F的作用下,沿PD方向做匀加速直线运动,一年后在D点飞船掠过地球上空,再过三个月,又在Q处掠过地球上空.根据以上条件可以得出
A.DQ的距离为
B.PD的距离为
C.地球与太阳的万有引力的大小
D.地球与太阳的万有引力的大小
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)某同学想利用两节干电池测定一段粗细均匀的电阻丝电阻率ρ,设计了如图甲所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,R0是阻值为2Ω的保护电阻,导电夹子P与电阻丝接触始终良好(接触电阻忽略不计)。
(1)该同学连接成如图甲所示实验电路.请指出图中器材连接存在的问题_________________ ;
(2)实验时闭合开关,调节P的位置,将aP长度x和对应的电压U、电流I的数据记录如下表:
①请你根据表中数据在图乙上描点连线作和 x关系图线;
(____)
②根据测得的直径可以算得电阻丝的横截面积S=1.2×l0-7m2,利用图乙图线,可求得 电阻丝的电阻率ρ为_______Ω·m;根据图乙中的图线可求出电流表内阻为___Ω;(保留两位有效数字)
③理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比 ____(选填“偏大”“偏小”或 “相同”)。
12.(12分)实验小组要测定一个电源的电动势E和内阻r。已知待测电源的电动势约为5V,可用的实验器材有:
待测电源;
电压表V1(量程0~3V;内阻约为3kΩ);
电压表V2(量程0~6V;内阻约为6kΩ);
定值电阻R1(阻值2.0Ω);
滑动变阻器R2(阻值0~20.0Ω);
开关S一个,导线若干。
(1)实验小组的某同学利用以上器材,设计了如图甲所示的电路,M、N是电压表,P、Q分别是定值电阻R1或滑动变阻器R2,则P应是_________(选填“R1”或“R2”)。
(2)按照电路将器材连接好,先将滑动变阻器调节到最大值,闭合开关S,然后调节滑动变阻器的阻值,依次记录M、N的示数UM、UN。
(3)根据UM、UN数据作出如图乙所示的关系图像,由图像得到电源的电动势E=_________V,内阻r=_________Ω。(均保留2位有效数字)
(4)由图像得到的电源的电动势值_________(选填“大于”、“小于”、“等于”)实际值。
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,水平足够长的平行金属导轨MN、PQ间距L=0.3 m。导轨电阻忽略不计,其间连接有阻值R=0.8 Ω的固定电阻。开始时,导轨上固定着一质量m=0.01 kg、电阻r=0.4 Ω的金属杆cd,整个装置处于磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。现用一平行金属导轨平面的外力F沿水平方向拉金属杆cd,使之由静止开始运动。电压采集器可将其两端的电压U即时采集并输入电脑,获得的电压U随时间t变化的关系如图乙所示。求:
(1)在t=4 s时通过金属杆的感应电流的大小和方向;
(2)4 s内金属杆cd位移的大小;
(3)4 s末拉力F的瞬时功率。
14.(16分)图甲为光滑金属导轨制成的斜面,导轨的间距为,左侧斜面的倾角,右侧斜面的中间用阻值为的电阻连接。在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为,右侧斜面轨道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为。在斜面的顶端e、f两点分别用等长的轻质柔软细导线连接导体棒ab,另一导体棒cd置于左侧斜面轨道上,与导轨垂直且接触良好,ab棒和cd棒的质量均为,ab棒的电阻为,cd棒的电阻为。已知t=0时刻起,cd棒在沿斜面向下的拉力作用下开始向下运动(cd棒始终在左侧斜面上运动),而ab棒在水平拉力F作用下始终处于静止状态,F随时间变化的关系如图乙所示,ab棒静止时细导线与竖直方向的夹角。其中导轨的电阻不计,图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架。
(1)请通过计算分析cd棒的运动情况;
(2)若t=0时刻起,求2s内cd受到拉力的冲量;
(3)3 s内电阻R上产生的焦耳热为2. 88 J,则此过程中拉力对cd棒做的功为多少?
15.(12分)如图(a),水平地面上固定一倾角为37°的斜面,一宽为l=0.43m的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一正方形金属线框abcd,线框沿斜面下滑时,ab、cd边始终与磁场边界保持平行。以地面为零势能面,从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中,线框的机械能E与位移s之间的关系如图(b)所示,图中①、②均为直线段。已知线框的质量为m=0.1kg,电阻为R=0.06Ω。(sin37°=0.6,cs37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)求:
(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)ab边刚进入磁场时,线框的速度v1;
(3)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t;
(4)线框穿越磁场的过程中,线框中产生的最大电功率Pm;
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.为使粒子保持不动,则两板间的电场强度大小不变,由于粒子带负电,为使粒子的电势能增加,则P点的电势应降低,即P点与下板间的电势差减小.其他条件不变,使电容器上极板下移少许,两板间的电压不变,刚由E=可知,两板间的电场强度增大,A错误;
B.其他条件不变,将滑动变阻器滑片向右移少许,电路 中的电流减小,两板的电压减小,将上板下移少许,由E=可保证板间的电场强度大小不变,但P点的电势不变, B错误;
C.其他条件不变,开关S2断开,两板的带电量不变,将电容器下板上移少许,两板间电场强度不 变,P点与下板的电势差减小,C正确;
D.其他条件不变,使开关S1断开,电容器放电,板间的电场强度减小,D错误.
2、C
【解析】
从n=4能级跃迁到n=3能级释放出的光子能量最小,波长最长,该光子的能量为
-0.85eV-(-1.51eV)=0.66eV
C正确,ABD错误。
故选C。
3、C
【解析】
A.光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性,A错误;
B.任何运动的物体包括宏观物体和微观粒子都具有波粒二象性,B错误;
C.原子的核式结构学说的提出是建立在粒子散射实验基础上的,C正确;
D.根据核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒,可判断X为中子,D错误。
故选C。
4、C
【解析】因物体整个的过程中的路程为4x0,由功能关系可得: ,可知, ,故C正确;当弹簧的压缩量最大时,物体的路程为x0,则压缩的过程中由能量关系可知: ,所以:EP=−μmgx0(或EP=3μmgx0).故A错误;弹簧被压缩成最短之后的过程,P向左运动的过程中水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小,可知物体先做加速度先减小的变加速运动,再做加速度增大的变减速运动,最后物体离开弹簧后做匀减速运动;故B错误;物体P整个运动过程,P在水平方向只受到弹力与摩擦力,根据动量定理可知,摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量的和等于I0,故D错误.故选C.
点睛:本题分析物体的受力情况和运动情况是解答的关键,要抓住加速度与合外力成正比,即可得到加速度是变化的.运用逆向思维研究匀减速运动过程,求解时间比较简洁.
5、D
【解析】
解:将重物的重力进行分解,当人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,
则OA与竖直方向夹角变大,
OA的拉力由图中1位置变到2位置,可见OA绳子拉力变大,OB绳拉力逐渐变大;
OA拉力变大,则绳子拉力水平方向分力变大,根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大;
人对地面的压力始终等于人的重力,保持不变;
故选D.
【点评】本题考查了动态平衡问题,用图解法比较直观,还可以用函数法.
6、A
【解析】
原线圈输入电压
根据电压与匝数成正比
代入数据解得:
原线圈的最大输入功率为
输出功率等于输入功率
由公式:
解得:
故应选A.
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、ABD
【解析】
AB.根据图像可知,在前1s内小车向右做匀加速直线运动,小物体向右做匀减速直线运动,小车和小物块的加速度分别为
对小车根据牛顿第二定律有
对小物块根据牛顿第二定律有
代入数据联立解得
故AB正确;
C.根据图像可知,在t=1s时小车和小物块的速度相同,两者不再发生相对运动,在前1s内小车发生的位移为
小物块发生的位移为
则物块与小车间的相对位移
故C错误;
D.当小车与小物块的速度相等后,在外力的作用下一起向右减速运动,其加速度为
当速度减小到0时,整体发生的位移为
所以小物块向右滑动的最大位移是
故D正确。
故选ABD。
8、AC
【解析】
A. 开关S断开时,电动机正常工作,副线圈两端电压100V,副线圈电流
根据变压器原理可知,原线圈两端电压200V,原线圈电流1A,在原线圈回路
解得
故A正确;
B. 电动机的输出功率为
故B错误;
CD. 开关S闭合后,副线圈回路电流变大,则原线圈回路电流变大,电阻R上分压变大,则原线圈两端电压减小,根据变压器原理,副线圈两端电压减小,小于100V,则电动机的电功率减小,白炽灯的功率小于100W,故C正确D错误。
故选AC。
9、BC
【解析】
A.由题图乙知,交流发电机电动势的有效值为6V,则灯泡两端电压的有效值
A项错误;
B.灯泡消耗的功率
B项正确;
C.由题图乙知,时刻,电动势为零,此时穿过线圈的磁通量最大,C项正确;
D.时刻,电动势为零,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零,D项错误。
故选BC。
10、ABC
【解析】
根据DQ的时间与周期的关系得出D到Q所走的圆心角,结合几何关系求出DQ的距离.抓住飞船做匀加速直线运动,结合PD的时间和PQ的时间之比得出位移之比,从而得出PD的距离.根据位移时间公式和牛顿第二定律,结合地球与太阳之间的引力等于地球的向心力求出引力的大小.
【详解】
地球绕太阳运动的周期为一年,飞船从D到Q所用的时间为三个月,则地球从D到Q的时间为三个月,即四分之一个周期,转动的角度为90度,根据几何关系知,DQ的距离为,故A正确;因为P到D的时间为一年,D到Q的时间为三个月,可知P到D的时间和P到Q的时间之比为4:5,根据得,PD和PQ距离之比为16:25,则PD和DQ的距离之比为16:9,,则,B正确;地球与太阳的万有引力等于地球做圆周运动的向心力,对PD段,根据位移公式有:,因为P到D的时间和D到Q的时间之比为4:1,则,即T=t,向心力,联立解得地球与太阳之间的引力,故C正确D错误.
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、电压表应接量程,开始实验前开关应断开 2.0 相同
【解析】
(1). [1].电压表应接量程;开始实验前开关应断开;
(2)①[2].图像如图:
②[3][4].由于
即
则图像的斜率
解得
由图像可知,当x=0时,可知电流表内阻为2.0Ω;
③[5].由以上分析可知,电流表内阻对直线的斜率无影响,则理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比相同。
12、R2 4.9 0. 90~1. 0 小于
【解析】
(1)[1]由电路图可知,电压表M测量P、Q总电压,电压表N测量Q的电压,故M为大量程的电压表V2,N为小量程的电压表V1,根据部分电路欧姆定律可知P为大量程的滑动变阻器R2,Q为小阻值的定值电阻R1。
(3)[2][3]设电压表M的示数为UM,电压表N的示数为UN,由图示电路图可知,电源电动势为
整理得:
由UM-UN图象可知,电源电动势为E=4.9V,由图可知图线的斜率为:
又从UM-UN的关系可知:
则电源内阻为:r=kR1=0.94Ω。
(4)[4]根据题意可知:
变形得:
所以图象的纵截距为:
则电源电动势为
所以根据图象得到的电源电动势值小于实际值。
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)0.75 A 由d指向c (2)12 m (3)0.765 W
【解析】
(1)由题图乙可知,当t=4 s时,U=0.6 V
此时电路中的电流(通过金属杆的电流)
I==0.75 A
用右手定则判断出,此时电流的方向由d指向c。
(2)由题图乙知
U=kt=0.15t
金属杆做切割磁感线运动产生的感应电动势E=BLv
由电路分析:
U=E
联立以上两式得
v=×0.15t
由于R、r、B及L均为常数,所以v与t成正比,即金属杆在导轨上做初速度为零的匀加速直线运动,匀加速运动的加速度
a=×0.15=1.5 m/s2
金属杆在0~4 s内的位移
x=at2=12 m。
(3)在第4 s末金属杆的速度
v=at=6 m/s
金属杆受安培力
F安=BIL=0.112 5 N
由牛顿第二定律,对金属杆有
F-F安=ma
解得拉力
F=0.127 5 N
故4 s末拉力F的瞬时功率
P=Fv=0.765 W。
14、 (1)cd棒在导轨上做匀加速度直线运动;(2);(3)
【解析】
(1)设绳中总拉力为,对导体棒分析,由平衡方程得:
解得:
由图乙可知:
则有:
棒上的电流为:
则棒运动的速度随时间变化的关系:
即棒在导轨上做匀加速度直线运动。
(2)棒上的电流为:
则在2 s内,平均电流为0.4 A,通过的电荷量为0.8 C,通过棒的电荷量为1.6C
由动量定理得:
解得:
(3)3 s内电阻上产生的的热量为,则棒产生的热量也为,棒上产生的热量为,则整个回路中产生的总热量为28. 8 J,即3 s内克服安培力做功为28. 8J
而重力做功为:
对导体棒,由动能定理得:
克安
由运动学公式可知导体棒的速度为24 m/s
解得:
15、 (1)μ=0.5 (2)1.2m/s (3)0.125s (4)0.43W
【解析】
(1)根据线段①,减少的机械能等于克服摩擦力做的功:
=0.144J
其中s1=0.36m
解得:
μ=0.5
(2)未进入磁场时,根据牛顿第二定律:
线框的加速度
m/s2
速度:
m/s
(3)线框进入磁场的过程中,减小的机械能等于克服摩擦力和安培力所做的功,由图线②可知,此时机械能线性减小,说明安培力也为恒力,线框做匀速运动。设L为线框的边长,则:
联立解得
L=0.15m
线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间:
(4)在线框匀速进入磁场时,安培力
又因为:
可求出
线框完全进入磁场后始终做匀加速直线运动,当ab边要离开磁场时,开始做减速运动,此时线框速度最大,受到的安培力最大,线框内的电功率最大
由
可求得
v2=1.6m/s
所以线框内的最大电功率
x/m
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
U/V
2.18
2.10
2.00
1.94
1.72
1.48
I/A
0.28
0.31
0.33
0.38
0.43
0.49
/Ω
7.79
6.77
6.06
5.10
4.00
3.02
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