河北衡中同卷2026届高考仿真模拟物理试卷含解析

这是一份河北衡中同卷2026届高考仿真模拟物理试卷含解析，共7页。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，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、已知氢原子能级公式为，其中n=1，2，…称为量子数，A为已知常量；要想使氢原子量子数为n的激发态的电子脱离原子核的束缚变为白由电子所需的能量大于由量子数为n的激发态向澈发态跃迁时放出的能量，则n的最小值为（ ）
A．2B．3C．4D．5
2、如图所示，压缩的轻弹簧将金属块卡在矩形箱内，在箱的上顶板和下底板均安有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动。当箱静止时，上顶板的传感器显示的压力F1=2N，下底板传感器显示的压力F2=6N，重力加速度g=10m/s2。下列判断正确的是（ ）
A．若加速度方向向上，随着加速度缓慢增大，F1逐渐减小，F2逐渐增大
B．若加速度方向向下，随着加速度缓慢增大，F1逐渐增大，F2逐渐减小
C．若加速度方向向上，且大小为5m/s2时，F1的示数为零
D．若加速度方向向下，且大小为5m/s2时，F2的示数为零
3、如图，两根细杆M、N竖直固定在水平地面上，M杆顶端A和N杆中点B之间有一拉直的轻绳。两杆的高度均为4.0 m，两杆之间的距离为2.0 m。将一个小球从M杆上的C点以一定的初速度v水平向右抛出。已知C点与A点的距离为0.8 m，重力加速度g取10 m/s2.不计空气阻力。若要使小球能碰到轻绳，则v的最小值为（ ）
A．2.5 m/sB．C．4.0 m/sD．
4、如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使轻绳拉直，弹簧处于自然长度。将两球分别由静止开始释放，达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则下列说法正确的是（ ）
A．两球到达各自悬点的正下方时，动能相等
B．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大
C．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大
D．两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较小
5、一个单摆在海平面上的振动周期是T0，把它拿到海拔高度很高的山顶上，该单摆的振动周期变为T，关于T与T0的大小关系，下列说法中正确的是（ ）
A．TT0B．TT0
C．TT0D．无法比较T与T0的大小关系
6、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2:3，两端共接有六只相同的小灯泡L1、L2、 L3、L4、L5和L6（电阻恒定不变），变压器的原线圈接有输出电压U恒定的交流电源，六只小灯泡均发光．下列说法正确的是（ ）
A．L1、L2、 L3三只灯泡亮度一定相同
B．小灯泡L2一定比L4亮
C．交流电源输出电压U是小灯泡L4两端电压的4.5倍
D．L1消耗的功率是L2消耗灯泡的2.25倍
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、如图所示，足够长的光滑平行金属直导轨固定在水平面上，左侧轨道间距为2d，右侧轨道间距为d。轨道处于竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量为2m、有效电阻为2R的金属棒a静止在左侧轨道上，质量为m、有效电阻为R的金属棒b静止在右侧轨道上。现给金属棒a一水平向右的初速度v0，经过一段时间两金属棒达到稳定状态。已知两金属棒运动过程中始终相互平行且与导轨良好接触，导轨电阻忽略不计，金属棒a始终在左侧轨道上运动,则下列说法正确的是（ ）
A．金属棒b稳定时的速度大小为
B．整个运动过程中通过金属棒a的电荷量为
C．整个运动过程中两金属棒扫过的面积差为
D．整个运动过程中金属棒a产生的焦耳热为
8、如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别用轻绳连接并跨过定滑轮（不计绳子与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）．在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中（ ）
A．物体A也做匀速直线运动
B．绳子的拉力始终大于物体A所受的重力
C．物体A的速度小于物体B的速度
D．地面对物体B的支持力逐渐增大
9、如图所示，a、b两束不同频率的单色光从半圆形玻璃砖底边平行射入，入射点均在玻璃砖底边圆心O的左侧，两束光进入玻璃砖后都射到O'点，OO'垂直于底边，下列说法确的是（ ）
A．从点O'射出的光一定是复色光
B．增大两束平行光的入射角度，则b光先从O'点消失
C．用同一装置进行双缝干涉实验，b光的相邻条纹间距较大
D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的截止电压低
10、手机无线充电功能的应用为人们提供了很大便利。图甲为手机无线充电原理示意图。充电板接入交流电源，充电板内的励磁线圈可产生交变磁场，从而使手机内的感应线圈产生感应电流。充电板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变电流（电流由流入时方向为正，交变电流的周期为），手机感应线圈的匝数为10匝，线圈的面积为，手机充电时电阻约为，时刻感应线圈中磁感应强度为。下列说法正确的是（ ）

A．时间内，点电势高于点电势
B．时间内，点电势高于点电势
C．感应线圈中电流的有效值为
D．感应线圈中电流的有效值为
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）用图所示实验装置验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，测出AB之间的距离h．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．
(1)为了验证机械能守恒定律，还需要测量下列哪些物理量_____．
A．A点与地面间的距离H
B．小铁球的质量m
C．小铁球从A到B的下落时间tAB
D．小铁球的直径d
(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v=_____，若下落过程中机械能守恒，则与h的关系式为=_____．
12．（12分）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中：
（1）甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的F﹣x图象，其中F为弹簧弹力，x为弹簧长度．请通过图甲，分析并计算，该弹簧的原长x0＝_____cm，弹簧的弹性系数k＝_____N/m．该同学将该弹簧制成一把弹簧秤，当弹簧秤的示数如图乙所示时，该弹簧的长度x＝_____cm．
（2）乙同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图丙所示．下列表述正确的是_____．
A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比．
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）一质量为m=2000 kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶．行驶过程中，司机忽然发现前方100 m处有一警示牌．立即刹车．刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图（a）中的图线．图（a）中，0~t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间（这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶），t1=0.8 s；t1~t2时间段为刹车系统的启动时间，t2=1.3 s；从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止，已知从t2时刻开始，汽车第1 s内的位移为24 m，第4 s内的位移为1 m．
（1）在图（b）中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v-t图线；
（2）求t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小；
（3）求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t1~t2时间内汽车克服阻力做的功；司机发现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离约为多少（以t1~t2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度）？
14．（16分）图(甲)中的圆是某圆柱形透明介质的横截面，半径为R=10cm．一束单色光沿DC平行于直径AB射到圆周上的C点，DC与AB的距离H=5cm．光线进入介质后，第一次到达圆周上的E点（图中未画出），CE= cm．
（i）求介质的折射率；
（ii）如图（乙）所示，将该光线沿MN平行于直径AB射到圆周上的N点，光线进入介质后，第二次到达介质的界面时，从球内折射出的光线与MN平行（图中未画出），求光线从N点进入介质球时的入射角的大小．
15．（12分）如图所示，半径分别为R1、R2的两个同心圆，圆心为O，小圆内有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度为B1，大圆外有垂直纸面的磁感应强度为B2的磁场，图中未画出，两圆中间的圆环部分没有磁场。今有一带正电的粒子从小圆边缘的A点以速度v沿AO方向射入小圆的磁场区域，然后从小圆磁场中穿出，此后该粒子第一次回到小圆便经过A点。(带电粒子重力不计)求：
(1)若，则带电粒子在小圆内的运动时间t为多少？
(2)大圆外的磁场B2的方向；
(3)磁感应强度B1与B2的比值为多少。
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、C
【解析】
电子由激发态脱离原子核的束博变为自由电子所需的能量为
氢原子由量子数为的激发态向激发态跃迁时放出的能量为
根据题意有
解得
即的最小值为4，故C正确，A、B、D错误；
故选C。
2、C
【解析】
A．若加速度方向向上，在金属块未离开上顶板时弹簧的压缩量不变，则F2不变，根据牛顿第二定律得
得
知随着加速度缓慢增大，F1逐渐减小，A错误；
B．若加速度方向向下，在金属块未离开上顶板时弹簧的压缩量不变，则F2不变，根据牛顿第二定律得
得
知随着加速度缓慢增大，F1逐渐增大，故B错误；
C．当箱静止时，有
得
m=0.4kg
若加速度方向向上，当F1=0时，由A项分析有
解得
a=5m/s2
故C正确；
D．若加速度方向向下，大小是5m/s2小于重力加速度，不是完全失重，弹簧不可能恢复原长，则F2的示数不可能为零，D错误。
故选C。
3、C
【解析】
细绳与水平方向夹角为45°，要使小球恰能碰到轻绳，则轨迹与轻绳相切，此时速度方向与水平方向夹角为45°，此时位移偏向角满足
即
其中
由几何关系
解得
v0=4m/s。
故选C。
4、C
【解析】
ABC．两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还是在同一个水平面上，根据重力做功的特点可知在整个过程中，AB两球重力做的功相同，两球重力势能减少量相等。B球在下落的过程中弹簧要对球做负功，弹簧的弹性势能增加，所以B球在最低点的速度要比A的速度小，动能也要比A的小，故AB错误，C正确；
D．由于在最低点时B的速度小，且两球质量相同，根据向心力的公式
可知，B球需要的向心力小，所以绳对B的拉力也要比A的小，故D错误。
故选C。
5、B
【解析】
单摆的周期公式，其放在高度很高的山顶上，重力加速度变小，其振动周期一定大，即
故ACD错误，B正确。
故选B。
6、C
【解析】
设小灯泡L4两端电压为，则有副线圈的输出电压为，根据电压与匝数成正比，原线圈的输入电压为，L2、 L3两只灯泡串联后的总电压为；设通过小灯泡L4电流为，根据电流与匝数成反比，则有原线圈电流为，根据欧姆定律可得通过L2、 L3两只灯泡的电流为，根据并联分流可得通过L1灯泡的电流为，小灯泡L1两端电压为，根据串联分压可知交流电源输出电压，根据电功率公式可知，故C正确，A、B、D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、BCD
【解析】
A．对金属棒a、b分别由动量定理可得
，
联立解得
两金属棒最后匀速运动，回路中电流为0，则
即
则
，
A错误；
B．在金属棒b加速运动的过程中，有
即
解得
B正确；
C．根据法拉第电磁感应定律可得
解得
C正确；
D．由能量守恒知，回路产生的焦耳热
则金属棒a产生的焦耳热
D正确。
故选BCD。
8、BCD
【解析】
试题分析：以物体绳子与物体B的结点为研究对象，将B的速度分解成绳子伸长的速度和垂直绳子方向的速度，如图所示.
，绳子伸长的速度等于物体A上升的速度．物体A的速度，物体B向右运动θ减小，所以增大，物体A处于超重状态，绳子拉力始终大于物体A所受的重力，由于物体A上升的加速度在减小，所以拉力在减小，地面对B的支持力，物体B向右运动θ减小，增大．
故选BCD
考点：运动的合成与分解
点评：物体B的运动在研时要根据效果进行分解，一般分解为沿绳子方向的运动和垂直于绳子方向的运动．
9、AD
【解析】
A．两光束射到O′点时的入射角都等于在玻璃砖底边的折射角，根据光路可逆性可知，从O′点射出时折射角都等于射入玻璃砖底边时的入射角，而在玻璃砖底边两光束平行射入，入射角相等，所以从O′点射出时折射角相同，两光束重合，则从O′点射出的一定是一束复色光，故A正确；
B．令光在底边的入射角为i，折射角为r，根据折射定律有
所以
根据几何知识可知，光在O′点的入射角为r，无论怎样增大入射角度，光在O′点的入射角都小于光发生全反射的临界角，所以a、b光不会在O′点发生全反射，故B错误；
C．根据光路图可知，玻璃砖对a光的折射率小于b光的折射率，则a光的波长大于b光的波长，由于条纹间距为
所以a光的条纹间距大于b光的条纹间距，故C错误；
D．由于a光的频率小于b光的频率，根据光电效应方程
可知a、b光分别照射同一光电管发生光电效应时，a光的截止电压比b光的截止电压低，故D正确。
故选：AD。
10、AC
【解析】
AB．时间内充电板中电流由流向，此时励磁线圈在感应线圈中的磁场方向向下，且磁感应强度逐渐减小，根据楞次定律，可判断出感应线圈中电流的方向为到，同理时间内，感应线圈中电流的方向也为到。由于感应线圈此时充当电源，电流从低电势流向高电势，所以点的电势较高，选项A正确，B错误。
CD．由于励磁线圈中的电流是正弦式的，感应出来的电流是余弦式的。感应电动势的最大值
则感应电流的有效值
所以选项C正确，D错误。
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、D
【解析】
(1)[1]A．根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门的距离，故A错误；
B．根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故B错误；
C．利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误；
D．利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确．
故选D．
(2)[2][3]利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故
根据机械能守恒的表达式有
即
12、8 25 20 B
【解析】
（1）当弹力为零时，弹簧处于原长状态，故原长为:x0＝8cm，在F﹣x图象中斜率代表弹簧的劲度系数，则:，在乙图中弹簧秤的示数:F＝3.00N，根据F＝kx，可知:，故此时弹簧的长度:L＝x+x0＝20cm．
（2）A．在丙图中，当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，故b的原长大于a的原长，故A错误；
BC．斜率代表劲度系数，故a的劲度系数大于b的劲度系数，故B正确，C错误；
D．弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误．
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）， 28 m/s（3）30 m/s；；87.5 m
【解析】
解：（1）v-t图像如图所示．
（2）设刹车前汽车匀速行驶时的速度大小为v1，则t1时刻的速度也为v1，t2时刻的速度也为v2，在t2时刻后汽车做匀减速运动，设其加速度大小为a，取Δt=1s，设汽车在t2+n-1Δt内的位移为sn，n=1,2,3,…．
若汽车在t2+3Δt~t2+4Δt时间内未停止，设它在t2+3Δt时刻的速度为v3，在t2+4Δt时刻的速度为v4，由运动学有
①
②
③
联立①②③式，代入已知数据解得
④
这说明在t2+4Δt时刻前，汽车已经停止．因此，①式不成立．
由于在t2+3Δt~t2+4Δt内汽车停止，由运动学公式
⑤
⑥
联立②⑤⑥，代入已知数据解得
，v2=28 m/s⑦
或者，v2=29.76 m/s⑧
第二种情形下v3小于零，不符合条件，故舍去
（3）设汽车的刹车系统稳定工作时，汽车所受阻力的大小为f1，由牛顿定律有：f1=ma⑨
在t1~t2时间内，阻力对汽车冲量的大小为：⑩
由动量定理有：⑪
由动能定理，在t1~t2时间内，汽车克服阻力做的功为：⑫
联立⑦⑨⑩⑪⑫式，代入已知数据解得
v1=30 m/s⑬
⑭
从司机发现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离s约为
⑮
联立⑦⑬⑮，代入已知数据解得
s=87.5 m⑯
14、（1）；（2）60°
【解析】
（2）如图甲所示，
CD光线进入介质球内，发生折射，有，
，所以
解得
（ii）光线第二次到达介质与空气的界面，入射角，由折射定律可得折射角，光线进入介质的光路如图乙所示．
折射角r=i/2，又，解得i=60°
点睛：本题考查了几何光学，关键是正确画出光路图，并利用几何知识求解折射率．
15、 (1)(2)垂直于纸面向里 (3)
【解析】
(1)由洛伦兹力提供向心力有
qvB1＝m
则
r1＝＝R1
由几何关系可知，粒子在小圆内的轨迹圆弧的圆心角为
θ＝
则
t＝
解得
t＝
(2)分析得，粒子第一次回到小圆便经过A点，则粒子在外磁场中继续做逆时针方向的圆周运动，则B2的方向为垂直于纸面向里。
(3)由几何关系得
且
解得