河南省实验中学2026届高三第五次模拟考试物理试卷含解析

这是一份河南省实验中学2026届高三第五次模拟考试物理试卷含解析，共25页。试卷主要包含了求两球碰撞后等内容，欢迎下载使用。
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、电梯在t=0时由静止开始上升，运动的图像如图所示，电梯总质量m=2.0×103kg。电梯内乘客的质量m0=50kg，忽略一切阻力，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．第1s内乘客处于超重状态，第9s内乘客处于失重状态
B．第2s内乘客对电梯的压力大小为450N
C．第2s内钢索对电梯的拉力大小为2.2×104N
D．第2s内电梯对乘客的冲量大小为550N·s
2、某同学手持篮球站在罚球线上，在裁判员示意后将球斜向上抛出，篮球刚好落入篮筐。从手持篮球到篮球刚好落入篮筐的过程中，已知空气阻力做功为Wf，重力做功为WG，投篮时该同学对篮球做功为W。篮球可视为质点。则在此过程中
A．篮球在出手时刻的机械能最大
B．篮球机械能的增量为WG-Wf
C．篮球动能的增量为W+WG-Wf
D．篮球重力势能的增量为W-WG+Wf
3、如图所示，一直角三角形acd在竖直平面内，同一竖直面内的a、b两点关于水平边cd对称，点电荷Q1、Q2固定在c、d两点上。一质量为m、带负电的小球P在a点处于静止状态，取重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．Q2对P的静电力大小为
B．Q1、Q2的电荷量之比为
C．将P从a点移到b点，电场力做正功
D．将P从a点沿直线移到b点，电势能先增大后减小
4、物理老师在课堂上将一张薄面纸夹在一本厚厚的“唐诗辞典”的最下层两个页面之间，并将它们静置于桌面上要求学生抽出面纸，结果面纸总被拉断．然后物理老师为学生表演一项“绝活”——手托“唐诗辞典”让其运动并完好无损地抽出了面纸，则“唐诗辞典”可能（ ）
A．水平向右匀速运动B．水平向左匀速运动
C．向下加速运动D．向上加速运动
5、如图所示，是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，是关于对称且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，是垂直于放置的光屏，是屏上的一个光斑，根据该光路图，下列说法正确的是（ ）
A．在玻璃中，光的波长比光的波长短
B．在真空中，光的频率比光的大
C．光的光子动量比B光的小
D．通过同一双缝干涉装置，光的干涉条纹间距比光的小
6、下图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则（ ）
A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大
B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大
C．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大
D．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大
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，夹角为120°的两块薄铝板OM、ON将纸面所在平面分为Ⅰ、Ⅱ两个区域，两区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度分别为B1、B2。在OM板上表面处有一带电粒子垂直OM方向射入磁场B1中，粒子恰好以O为圆心做圆周运动回到出发点。设粒子在两区域中运动的速率分别为v1、v2，运动时间分别为t1、t2；假设带电粒子穿过薄铝板过程中电荷量不变，动能损失一半，不计粒子重力，则下列说法中正确的是（ ）
A．粒子带负电
B．
C．
D．
8、如图所示电路，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用．金属棒沿导轨匀速向上滑动，则它在上滑高度h的过程中，以下说法正确的是
A．作用在金属棒上各力的合力做功为零
B．重力做的功等于系统产生的电能
C．金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热
D．恒力F做的功与安培力做的功之和等于金属棒增加的机械能
9、如图所示，质量分别为的两物块叠放在一起，以一定的初速度一起沿固定在水平地面上倾角为α的斜面上滑。已知B与斜面间的动摩擦因数 ， 则( )
A．整体在上滑的过程中处于失重状态
B．整体在上滑到最高点后将停止运动
C．两物块之间的摩擦力在上滑与下滑过程中大小相等
D．在上滑过程中两物块之间的摩擦力大于在下滑过程中的摩擦力
10、质量为的物块放在水平桌面上，物块与水平桌面间的动摩擦因数为，现给物块- 个斜向上的拉力使物块匀速向右运动，则拉力的值可能为
A．
B．
C．
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．（6分）用如图甲所示实验装置探究做功与动能变化的关系，在该实验中______ ( 需要/不需要)平衡摩擦力。若实验中不要求满足小沙桶和沙子的总质量远小于滑块的质量，则所选择的研究对象是___________。
图乙所示是实验所得的一条纸带，在纸带上取了O、A、B、C、D、E六个计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s， x1=1.42cm， x2=l.84cm， x3=2.25cm，x4=2.67cm， x5=3.10cm， 用天平测得沙桶和沙的质量m=24g，滑块质量M=500g，重力加速度g=9.8m/s2，根据以上信息，从A点到D点拉力对滑块做的功为_______J，滑块动能增加了_________J。根据实验结果可得到：在实验误差允许的范围内合外力做功等于物体动能的变化。(结果均保留两位有效数字)
12．（12分）某学校在为准备学生实验“测量电阻丝的电阻率实验”时购进了多卷表面有很薄绝缘层的合金丝，一研究性学习小组同学想通过自己设计的实验来测算金属合金丝的电阻率和长度。
(1)小组某同学先截取了一小段合金丝，然后通过实验测定合金丝的电阻率，根据老师给提供的器材，他连成了如图甲所示的实验实物图∶该实验连接图中电流表采用的是_______（填“内接”或“外接”），滑动变阻器采用的是______（填“分压式”或“限流式”）；实验时测得合金丝的长度为0.300m，在测金属合金丝直径时，螺旋测微器的测量结果如图乙所示，则金属合金丝的直径为_____mm。
(2)实验过程中电压表V与电流表A的测量结果已经在图丙中的U－I图像中描出，由U－I图像可得，合金丝的电阻为_______Ω；由电阻定律可计算出合金丝的电阻率为_____________Ω·m（保留三位有效数字）。
(3)小组另一同学用多用电表测整卷金属合金丝的电阻，操作过程分以下三个步骤∶
①将红黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔∶选择电阻挡“×100”；
②然后将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”进行欧姆调零；
③把红黑表笔分别与合金丝的两端相接，多用电表的示数如图丁所示，该合金丝的电阻约为____Ω。
(4)根据多用电表测得的合金丝电阻值，不计合金丝绝缘层的厚度，可估算出合金丝的长度约_____m。（结果保留整数）
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）如图所示，容积均为V0的汽缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸打气，每次可以打进气压为p0、体积为0.3V0的空气。已知室温为27℃，大气压强为p0，汽缸导热良好。
（1）要使A缸的气体压强增大到7p0，求打气的次数；
（2）当A缸的气体压强达到7p0后，关闭K1，打开K2并缓慢加热A、B气缸内气体，使其温度都升高60℃，求稳定时活塞上方气体的体积和压强。
14．（16分）如图所示，在平面坐标系xOy的第Ⅰ象限内有M、N两个平行金属板，板间电压为U，在第Ⅱ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅲ、IV象限内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计粒子重力)从靠近M板的S点由静止释放后，经N板上的小孔穿出，从y轴上的A点(yA=l)沿x轴负方向射入电场，从x轴上的C点(xc=-2l)离开电场，经磁场偏转后恰好从坐标原点O处再次进入电场。求：
(1)粒子运动到A点的速度大小
(2)电场强度E和磁感应强度B的大小
15．（12分）如图所示，光滑轨道槽ABCD与粗糙轨道槽GH（点G与点D在同一高度但不相交，FH与圆相切）通过光滑圆轨道EF平滑连接，组成一套完整的轨道，整个装置位于竖直平面内。现将一质量的小球甲从AB段距地面高处静止释放，与静止在水平轨道上、质量为1kg的小球乙发生完全弹性碰撞。碰后小球乙滑上右边斜面轨道并能通过轨道的最高点E点。已知CD、GH与水平面的夹角为θ=37°，GH段的动摩擦因数为μ=0.25，圆轨道的半径R＝0.4m，E点离水平面的竖直高度为3R（E点为轨道的最高点），（，，）求两球碰撞后：
（1）小球乙第一次通过E点时对轨道的压力大小；
（2）小球乙沿GH段向上滑行后距离地面的最大高度；
（3）若将小球乙拿走，只将小球甲从AB段离地面h处自由释放后，小球甲又能沿原路径返回，试求h的取值范围。
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．第1s内和第9s内加速度均竖直向上，乘客处于超重状态，故A错误；
B．第2s内研究乘客，根据牛顿第二定律
代入数值解得电梯对乘客的支持力为550N，由牛顿第三定律可知，乘客对电梯的压力为550N，故B错误；
C．第2s内研究乘客和电梯整体，根据牛顿第二定律
代入数值解得钢索对电梯的拉力为22550N，故C错误；
D．图像的面积表示速度变化，得第2s内速度的变化量为
m/s
第2s内研究乘客，根据动量定理
代入数值解得电梯对乘客的冲量为Ns，故D正确。
故选D。
2、A
【解析】
A．由于篮球有空气阻力做功，则篮球在出手时刻的机械能最大，选项A正确；
B．篮球机械能的增量等于阻力做功，即为-Wf，选项B错误；
C．根据动能定理可知，篮球动能的增量等于合外力的功，即为-WG-Wf，选项C错误；
D．篮球重力势能的增量等于克服重力做功，即为-WG，选项D错误。
3、B
【解析】
A．由于P处于平衡状态，可知Q2对P的静电力大小为
选项A错误；
B．同理可知Q1对P的静电力大小为
设ac=L，则 由库仑定律
联立解得Q1、Q2的电荷量之比为
选项B正确；
CD．将P从a点移到b点，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增加，选项CD错误；
故选B。
4、C
【解析】
学生抽出面纸总被拉断，说明面纸所受的最大静摩擦力大于面纸所承受的拉力；而老师却能把面纸拉出，可知面纸所受到的最大静摩擦力小于面纸承受的拉力，面纸受到的正压力减小了，说明辞典可能发生了失重，即可能向下做加速运动。
故选C。
5、C
【解析】
AB．由光路图可知玻璃体对光的折射率大于对光的折射率，由此可知光的频率大于光的频率，光的频率越小则波长就越长，故光的波长比光的波长长，故AB错误；
C．根据
可知，光子的频率越大，则动量也就越大，故光的光子动量比光的小，故C正确；
D．根据
可知，光的波长越长，则干涉条纹间距越大，即光的干涉条纹间距比光的大，故D错误。
故选C。
6、D
【解析】
A．由图可知a光的干涉条纹间距小于b光的，根据
可知a的波长小于b的波长，a光的频率大于b光的频率，a光的折射率大于b光的折射率，则根据
可知在同种介质中传播时a光的传播速度较小，A错误；
B．根据
可知从同种介质中射入真空，a光发生全反射的临界角小，B错误；
C．发生光电效应时饱和光电流与入射光的强度有关，故无法比较饱和光电流的大小，C错误；
D．a光的频率较高，若两光均由氢原子能级跃迁产生，则产生a光的能级差大，D正确。
故选D。
【点睛】
此题考查了双缝干涉、全反射、光电效应以及玻尔理论等知识点；要知道双缝干涉中条纹间距的表达式，能从给定的图片中得到条纹间距的关系；要知道光的频率越大，折射率越大，全反射临界角越小，波长越小，在介质中传播的速度越小．
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、AC
【解析】
A．根据左手定则可判定粒子带负电，故A正确；
B．由题意知，故，故B错误；
C．根据洛伦兹力提供向心力得：，由题意知r1＝r2，故，故C正确；
D．由粒子在磁场中的周期公式知，粒子在磁场中的周期相同，运动时间之比等于圆周角之比，即t1：t2＝120°：240°＝1：2，故D错误。
8、ACD
【解析】
题中导体棒ab匀速上滑，合力为零，即可合力的做功为零；对导体棒正确受力分析，根据动能定理列方程，弄清功能转化关系，注意克服安培力所做功等于回路电阻中产生的热量．
【详解】
因为导体棒是匀速运动，所以动能不变，根据动能定理可得合力做功为零，A正确；根据动能定理可得，解得即重力做功等于外力与安培力做功之和，因为动能不变，所以恒力F做的功与安培力做的功之和等于金属棒增加的机械能，B错误D正确；根据功能关系可知金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热，C正确；
9、AC
【解析】
A．在上升和下滑的过程，整体都是只受三个个力，重力、支持力和摩擦力，以向下为正方向，根据牛顿第二定律得向上运动的过程中：
（m1+m2）gsinθ+f=（m1+m2）a
f=μ（m1+m2）gcsθ
因此有：
a=gsinθ+μgcsθ
方向沿斜面向下。所以向上运动的过程中A、B组成的整体处于失重状态。故A正确；
B．同理对整体进行受力分析，向下运动的过程中，由牛顿第二定律得：
（m1+m2）gsinθ-f=（m1+m2）a′，
得：
a′=gsinθ-μgcsθ
由于μ＜tanθ，所以a′＞0
所以上滑到最高点后A、B整体将向下运动。故B错误；
CD．以A为研究对象，向上运动的过程中，根据牛顿第二定律有：
m1gsinθ+f′=m1a
解得：
f′=μm1gcsθ
向下运动的过程中，根据牛顿第二定律有：
m1gsinθ-f″=m1a′
解得：
f″=μm1gcsθ
所以
f″=f′
即A与B之间的摩擦力上滑与下滑过程中大小相等；故C正确D错误。
10、CD
【解析】
物块受到重力、支持、摩擦力和拉力四个力作用，先把支持、摩擦力合成，由于
得到。再把与拉力合成，合力等于mg，当与垂直时，最小，最小值
A.A项与 上述分析结论不相符，故A错误；
B.B项与 上述分析结论不相符，故B错误；
C.C项与 上述分析结论相符，故C正确；
D.D项与 上述分析结论相符，故D正确。
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、需要 滑块、沙桶和沙子构成的整体 0.016 0.014
【解析】
[1]平衡摩擦力，让小车所受合外力为绳子的拉力；
[2]对小沙桶和沙子应用牛顿第二定律：
对小滑块：
两式相比：，若实验中不要求满足小沙桶和沙子的总质量远小于滑块的质量，小沙桶和沙子的总重量不能视为合外力，所以需要选择滑块、沙桶和沙子构成的整体研究合外力做功与动能变化量的关系；
[3]满足，绳子拉力近似等于沙桶和沙子的总重量，从A点到D点拉力做功：
；
[4]匀变速运动中某段时间内，平均速度和中间时刻速度相等，A、D点速度：
动能变化量：
。
12、外接 限流式 0.680 3.00 3.63×10－6 1400 140
【解析】
(1)[1]根据实物连接图分析可知该实验连接图中电流表采用的是内接，[2]滑动变阻器采用的是限流式，[3]螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为0.01×18.0=0.180mm，所以最终读数为0.5+0.180mm=0.680mm；
(2)[4]由图像，据欧姆定律可得该小段金属合金丝的电阻为
[5]金属合金丝的横截面积
根据电阻定律可计算出金属合金丝的电阻率为
(3)③[6]欧姆表选择×100挡，由图甲所示可知多用电表的表盘读数为14，该合金丝的电阻约为
(4)[7]根据电阻定律可知长度之比等于电阻之比，即有
所以金属合金丝的长度
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）21次；（2）1.25V1；2.8P1
【解析】
（1）设共打气n次，由
p1(V1＋1．3nV1)=7p1V1①
由①式解得：
n=21次
（2）设温度升高后，上边的气体压强为p，体积为V，对上边气体：
=②
对下边气体
=③
由②③式解得：
V=1．25V1，p=2．8p1
14、（1）（2）；
【解析】
(1)设粒子运动到A点的速度大小为v0，由动能定理得
可得粒子运动到A点的速度大小
(2)粒子在电场中做类平抛运动，设经历时间为t1，则
联立解得
设粒子离开电场时速度大小为v，与x轴的夹角为a。则
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，则
2Rsinα=2l
可得
15、（1）30N ；（2）1.62m ；（3）h≤0.8m或h≥2.32m
【解析】
（1）小球甲从A点到B点由机械能守恒定律可得：
两小球碰撞时由动量守恒定律可得：
由机械能守恒定律可得：
小球乙从BC轨道滑至E 点过程，由机械能守恒定律得：
小球乙在E点，根据牛顿第二定律及向心力公式，
根据牛顿第三定律小球乙对轨道的压力N＇=N，由以上各式并代入数据得：，=30N
（2）D、G离地面的高度
设小球乙上滑的最大高度为，则小球乙在GH段滑行的距离
小球乙从水平轨道位置滑至最高点的过程，根据动能定理：
其中，，
由以上各式并代入数据得
（3）只有小球甲时，小球甲要沿原路径返回，若未能完成圆周运动，则
若能完成圆周运动，则小球甲返回时必须能经过圆轨道的最高点E。设小球沿GH上升的竖直高度为，上升过程克服摩擦力做功为，则：
小球甲从释放位置滑至最高点的过程，根据动能定理：
设小球甲返回至G点时的速度为，根据动能定理：
从G点返回至E点的过程，根据机械能守恒：
在E点，
由以上各式得h=2.32m
故小球甲沿原路径返回的条件为或