河南省豫南五市2026届高考仿真卷物理试题含解析
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这是一份河南省豫南五市2026届高考仿真卷物理试题含解析,共12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、在xy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为2m/s.M、N是平衡位置相距2m的两个质点,如图所示.在t=0时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于其平衡位置上方最大位移处.已知该波的周期大于1s,则下列说法中正确的是( )
A.该波的周期为s
B.在t=s时,N的速度一定为2m/s
C.从t=0到t=1s,M向右移动了2m
D.从t=s到t=s,M的动能逐渐增大
2、 “蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,若不计空气阻力,下列分析正确的是( )
A.绳对人的冲量始终向上,人的动量一直减小
B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小
C.绳恰好伸直时,人的动能最大
D.人的动量最大时,绳对人的拉力等于人所受的重力
3、帆船运动中,运动员可以调节帆面与船前进方向的夹角,使船能借助风获得前进的动力.下列图中能使帆船获得前进动力的是
A.B.
C.D.
4、如图,吊桥AB长L,质量均匀分布,重G1。A端由铰链支于地面,B端由绳拉住,绳绕过小滑轮C挂重物,重G2。重力作用线沿铅垂线AC,AC=AB。当吊桥平衡时,吊桥与铅垂线的夹角θ为
A.2arcsin B.arcsinC.2arctanD.arctan
5、如图,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动.已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1,在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g,则N1–N2的值为
A.3mgB.4mgC.5mgD.6mg
6、关于近代物理学,下列说法正确的是
A.光电效应现象揭示了光具有波动性
B.—群氢原子从n=4的激发态跃迁时,最多能辐射6种不同频率的光子
C.卢瑟福通过粒子散射实验证实原子核由质子和中子组成
D.氡的半衰期为3.8天,若取4个氡原子核,经过7.6天后一定剩下1个氡原子核
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,一足够长的绝缘竖直杆固定在地面上,带电量为 0.01C、质量为 0.1kg 的圆环套在杆上。整个装置处在水平方向的电场中,电场强度 E 随时间变化的图像如图乙所示,环与杆间的动摩擦因数为 0.5。t=0 时,环由静止释放,环所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,g 取10m/s2 。则下列说法正确的是( )
A.环先做加速运动再做匀速运动
B.0~2s 内环的位移大于 2.5m
C.2s 时环的加速度为5m/s2
D.环的最大动能为 20J
8、下列说法正确的是( )
A.在完全失重的情况下,气体的压强为零
B.液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏,分子间的引力大于斥力
C.当两分子间距离大于平衡位置的间距时,分子间的距离越大,分子势能越小
D.水中气泡上浮过程中,气泡中的气体在单位时间内与气泡壁单位面积碰撞的分子数减小
E.不可能利用高科技手段将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
9、如图所示,甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象,乙图为参与波动质点P的振动图象,则下列判断正确的是( )
A.该波的传播速率为4m/s
B.该波的传播方向沿x轴正方向
C.经过0.5s,质点P沿波的传播方向向前传播2m
D.该波在传播过程中若遇到4m的障碍物,能发生明显衍射现象
10、如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k=200N/m的轻质弹簧相连,A放在水平地面上,B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知A、B的质量均为10kg,C的质量为40kg,重力加速度为g=10m/s2,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态,释放C后C沿斜面下滑,A刚离开地面时,B获得最大速度.( )
A.斜面倾角=30°
B.A、B、C组成的系统机械能先增加后减小
C.B的最大速度
D.当C的速度最大时弹簧处于原长状态
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)在一次实验中,某同学想描绘一标有“3V,1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线,除导线开关外还有:
A.直流电源(电动势约为4V,内阻可不计)
B.直流电流表A1(量程0~3A,内阻约为0.1Ω)
C.直流电流表A2(量程0~300mA,内阻为1 Ω)
D.直流电压表V1(量程0~15V,内阻很大)
E.直流电压表V2(量程0~4V,内阳很大)
F.滑动变阻器(最大阻值10Ω,允许通过的最大电流为2A)
G.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,允许通过的最大电流为0.5A)
H.定值电阻R1=1Ω
I.定值电阻R2=10Ω
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。
(1)实验中电流表应选用_____,电压表应选用_______,滑动变阻器应选用_____(均用序号字母表示)。
(2)请按要求设计实验电路_______
(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图所示,现把实验中使用的两个相同的小灯泡串联后由E=3V,内阻不计的电源供电,此时灯泡的实际功率约为______W(结果保 留两位有效数字)。
12.(12分)某实验小组成员要测量一节干电池的电动势和内阻,已知该干电池的电动势约为1.5V,内阻约为0.50Ω;实验室提供了电压表V(量程为3V,内阻约3kΩ)、电流表A(量程0.6A,内阻为0.70Ω)、滑动变阻器R(10Ω,2A)、电键和导线若干。
(1)为了尽可能减小实验误差,请在图1方框中画出实验电路图______________。
(2)在图2中按原理图完善实物图的连接_______________。
(3)通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,利用这些数据在图3中画出了U-I图线。由图线可以得出此干电池的电动势E=________V(保留3位有效数字),内阻r=______ Ω(保留2位有效数字)。
(4)实验过程中,发现电流表发生了故障,于是小组成员又找来一个电压表和一个定值电阻,组成了如图4所示的电路,移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出图象如图5所示,图线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势E=________,内阻r=_______ (用k、a、R0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)如图所示,在磁感应强度为、方向竖直向下的磁场中有两个固定的半径分别为和的水平放置的金属圆环形导线围成了如图回路,其总电阻为,开口很小,两开口端接有间距也为的且足够长的两个固定平行导轨,导轨与水平面夹角为,处于磁感应强度大小为、方向垂直于导轨向下的匀强磁场中。质量为、电阻为、长为的金属棒与导轨良好接触。滑动变阻器的最大电阻为,其他电阻不计,一切摩擦和空气阻力不计,重力加速度为。求:
(1)电磁感应中产生的电动势;
(2)若开关闭合、断开,求滑动变阻器的最大功率;
(3)若开关断开,闭合,棒由静止释放,棒能沿斜面下滑,求棒下滑过程中最大速度以及某段时间内通过棒某一横截面的最大电荷量。
14.(16分)如图所示,真空中以为圆心,半径r=0.1m的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场,圆形区域的最下端与xy坐标系的x轴相切于坐标原点O,圆形区域的右端与平行y轴的虚线MN相切,在虚线MN右侧x轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场,电场强度E=1.0×105N/C.现从坐标原点O沿xy平面在y轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v0=1.0×106m/s的带正电粒子,粒子在磁场中的偏转半径也为r=0.1m,已知粒子的比荷,不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力,求:
(1)磁场的磁感应强度B的大小;
(2)沿y轴正方向射入磁场的粒子,在磁场和电场中运动的总时间;
(3)若将匀强电场的方向改为竖直向下,其它条件不变,则粒子达到x轴的最远位置与最近位置的横坐标之差.
15.(12分)水平光滑平行导轨上静置两根完全相同的金属棒,已知足够长的导轨间距为,每根金属棒的电阻为,质量均为。整个装置处在垂直导轨竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小。时刻,对沿导轨方向施加向右的恒力,作用后撤去,此刻棒的速度为,棒向右发生的位移。试求:
(1)撤力时棒的速度;
(2)从最初到最终稳定的全过程中,棒上产生的焦耳热;
(3)若从最初到最终稳定的全过程中,经历的时间为,求这段时间内的感应电流的有效值。
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.波速为2m/s,波的周期大于1s,则波长大于2m,M、N的平衡位置相距2m,M、N的平衡位置间距小于波长;t=0时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于其平衡位置上方最大位移处,波沿x轴正方向传播,则t=0时,波形图如图所示,所以
该波的周期:
解得:该波的周期为,故A项错误;
B.,t=0时,N位于其平衡位置上方最大位移处,则在t=s时,N位于其平衡位置向y轴负方向运动,由于振幅未知,所以振动的速度未知,故B项错误;
C.波传播过程中质点不随波迁移,质点在自身平衡位置附近振动,故C项错误;
D.在t=0时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,因,则t=s时,M位于其平衡位置上方最大位移处,t=s时,M通过其平衡位置沿y轴负方向运动,t=s到t=s,M的动能逐渐增大,故D项正确。
2、D
【解析】
“蹦极”运动中,从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,绳对人的拉力的方向始终向上,故绳对人的冲量始终向上,绳恰好伸直时,绳子的拉力小于重力,人做加速度减小的加速运动,当绳子拉力等于重力时,加速度为0,速度最大,之后绳子拉力大于重力,人做加速度增加的减速运动,直到速度为零。故从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,人的运动速度是先增大,到绳子的拉力与重力相等时,速度最大,然后再减小为零,由动量和动能的定义可得,人的动量和动能都是先增大,在绳子的拉力与重力相等时最大,在减小到零,故ABC错误,D正确。
3、D
【解析】
船所受风力与帆面垂直,将风力分解成沿船前进方向和垂直于船身方向.船在垂直船身方向受到的阻力能抵消风力垂直于船身方向的分量
【详解】
A、A图中船所受风力垂直于船前进方向,沿船前进方向的分力是零.故A项错误.
B、将B图中风力分解后沿船前进方向分力与船前进方向相反,故B项错误.
C、将C图中风力分解后沿船前进方向分力与船前进方向相反,故C项错误.
D、将D图中风力分解后沿船前进方向分力与船前进方向相同,能使使帆船获得前进动力.故D项正确.
4、A
【解析】
以为支点,根据力矩平衡条件:
可得:
解得:
A.与分析相符,故A正确;
B.与分析不符,故B错误;
C.与分析不符,故C错误;
D.与分析不符,故D错误;
故选A。
5、D
【解析】
试题分析:在最高点,根据牛顿第二定律可得,在最低点,根据牛顿第二定律可得,从最高点到最低点过程中,机械能守恒,故有,联立三式可得
考点:考查机械能守恒定律以及向心力公式
【名师点睛】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系;再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小,则可求得压力的差值.要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型;最高点时压力只能竖直向下.
6、B
【解析】
光电效应现象揭示了光具有粒子性,故A错误;—群氢原子从n=4的激发态跃迁时,最多能辐射,即6种不同频率的光子,故B正确;卢瑟福通过粒子散射实验证实原子的核式结构模型,故C错误;半衰期只适用大量原子核,对极个别原子核没有不适用,故D错误.所以B正确,ACD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、CD
【解析】
A.在t=0时刻环受的摩擦力为,则开始时物体静止;随着场强的减小,电场力减小,则当摩擦力小于重力时,圆环开始下滑,此时满足
即
E=200N/C
即t=1s时刻开始运动;且随着电场力减小,摩擦力减小,加速度变大;当电场强度为零时,加速度最大;当场强反向且增加时,摩擦力随之增加,加速度减小,当E=-200N/C时,加速度减为零,此时速度最大,此时刻为t=5s时刻;而后环继续做减速运动直到停止,选项A错误;
BC.环在t=1s时刻开始运动,在t=2s时E=100N/C,此时的加速度为
解得
a=5m/s2
因环以当加速度为5m/s2匀加速下滑1s时的位移为
而在t=1s到t=2s的时间内加速度最大值为5m/s2,可知0~2s 内环的位移小于 2.5m,选项B错误,C正确;
D.由以上分析可知,在t=3s时刻环的加速度最大,最大值为g,环从t=1s开始运动,到t=5s时刻速度最大,结合a-t图像的面积可知,最大速度为
则环的最大动能
选项D正确。
故选CD。
8、BDE
【解析】
A.气体压强是由于大量气体分子频繁碰撞容器壁而产生的,在完全失重的情况下,气体的压强并不为零,故A错误;
B.液体表面张力产生的原因是由于液体表面层里的分子较稀疏,分子间的引力大于斥力,分子间表现为引力,故B正确;
C.当两分子间距离大于平衡位置的间距时,分子间的距离越大,分子势能越大,故C错误;
D.气泡在水中上浮过程中,体积增大,温度基本不变,压强减小,根据气体压强的微观解释可知,气泡中的气体在单位时间内与气泡壁单位面积碰撞的分子数减小,故D正确;
E.根据热力学第二定律可知,不可能将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化,故E正确。
故选BDE.
9、AD
【解析】
A.由甲图读出该波的波长为λ=4 m,由乙图读出周期为T=1 s,则波速为
v==4 m/s
故A正确;
B.在乙图上读出t=0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向,在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向,故B错误;
C.质点P只在自己的平衡位置附近上下振动,并不沿波的传播方向向前传播,故C错误;
D.由于该波的波长为4 m,与障碍物尺寸相差不多,能发生明显的衍射现象,故D正确。
故选AD。
10、ABC
【解析】
A.开始时弹簧压缩的长度为xB得:
kxB=mg
当A刚离开地面时,弹簧处于拉伸状态,对A有:
kxA=mg
物体A刚离开地面时,物体B获得最大速度,B、C的加速度为0,对B有:
T-mg-kxA=0
对C有:
Mgsinα-T=0
解得:
α=30°
故A正确;
B.由于xA=xB,弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等,即此过程中弹簧的弹性势能先减小后增加;而由A、B、C以及弹簧组成的系统机械能守恒,可知A、B、C组成的系统机械能先增加后减小,故B正确;
C.当物体A刚离开地面时,物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离为:
由于xA=xB,弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等,弹簧弹力做功为零,且物体A刚刚离开地面时,B、C两物体的速度相等,设为vB,由动能定理得:
解得:
vB=2m/s
故C正确;
D.当B的速度最大时,C的速度也是最大的,此时弹簧处于伸长状态,故D错误;
故选ABC。
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 E F 0.54--0.57
【解析】
(1)[1][2]小灯泡的额定电压为3V,因此电压表选择量程大于等于3V的即可,电压表故选E;而小灯泡的额定电流为
电流表A1量程太大,测量误差太大,故应用电流表A2和定值电阻并联,改装成电流表,电流表故选C;
[3]还需要调节电路的滑动变阻器,为了方便操作,且小灯泡两端的电压从零开始变化,滑动变阻器应选阻值较小的F;
(2)[4]本实验小灯泡两端的电压从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法;同时因电流表内阻与小灯泡的电阻接近,电压表内阻远大于小灯泡的电阻,故电流表选用外接法;实验电路图如图所示:
(3)[5]电源内阻不计,两灯泡串联,每个灯泡两端电压相等为,根据图象可知,此电压下流经灯泡的电流为
则小灯泡的功率
12、 ; ; 1.45; 0.60; ; ;
【解析】(1)电路直接采用串联即可,电压表并联在电源两端,由于电流表内阻已知,则应采用电流表相对电源的内接法;电路图如图所示。
(2)对照电路图,实物图完善后如下图。
(3)根据以及图象可知,电源的电动势为V,内阻为,故;
(4)由闭合电路欧姆定律可知:,变形得:,
当时,,则有:、。解得:,。
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);(3),
【解析】
(1)处在均匀变化的磁场中的有效面积
根据法拉第电磁感应定律,产生的感应电动势为
(2)根据闭合电路欧姆定律
滑动变阻器的功率
得
当时,有最大值
所以
(3)棒切割磁感线产生的最大感应电动势
通过分析知道沿整个回路的感应电动势都为逆时针方向,因此总电动势为
对于整个回路,根据闭合电路欧姆定律有
当棒匀速下滑时速度达到最大,此时受力平衡
解得
当物体下滑速度最大时,在时间内通过导体棒的电荷量也最大
解得
14、 (1) (2) (3)
【解析】
(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由
①
可得:
②
(2)分析可知,带电粒子运动过程如图所示,
由粒子在磁场中运动的周期
③
可知粒子第一次在磁场中运动的时间:
④
⑤
粒子在电场中的加速度
⑥
粒子在电场中减速到0的时间:
⑦
由对称性,可知运动的总时间:
⑧
即 ⑨
(3)由题意分析可知,当粒子沿着y轴两侧30°角射入时,将会沿着水平方向射出磁场区域,之后垂直虚线MN分别从P' 、Q'射入电场区,做类平抛运动,最终到达x轴的位置分别为最远位置P和最近位置Q. ⑩
由几何关系P'到x轴的距离
, (11)
最远位置P坐标为
(12)
Q'到x轴的距离
(13)
最近位置Q坐标为
(14)
所以,坐标之差为
(15)
解得:
(16)
15、 (1) 2m/s;(2) 7.35J;(3)3.5A
【解析】
(1)F作用过程,对系统,由动量定理得
Ft1=mv1+mv2
代入数据解得
v2=2m/s
(2)最终两导体棒速度相等,对整个过程,由动量定理得
Ft1=2mv
代入数据解得
v=3m/s
对导体棒
I安培=mv2
I安培=BILt=BLq
通过导体棒的电荷量
代入数据解得
xab=55m
由能量守恒定律得
Fxab=•2mv2+2Q
代入数据解得
Q=7.35J
(3)由焦耳定律得
代入数据解得
I有效=3.5A;
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