2025_2026学年河南南阳市方城县第一高级中学高三下学期高考调研卷物理试卷（二） [含解析]

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2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分）
1. 如图所示，有一个边长为L的立方体空间，一长度为的导体棒沿AP方向放置。空间内加上某一方向的匀强磁场（图中未画出）．磁感应强度的大小为B。在导体棒中通以从A至P、大小为I的电流，则关于导体棒受到的安培力，下列说法中正确的是（）
A. 若磁场沿M指向A的方向，安培力的大小为
B. 若磁场沿M指向A的方向，安培力的大小为
C. 若磁场沿M指向Q的方向，安培力的大小为
D. 若磁场沿M指向Q的方向，安培力的大小为
【答案】B
【解析】
【详解】AB．若磁场沿M指向A的方向，在平面ACPM中对磁感应强度沿AP和与AP垂直的方向分解，如图
则与电流垂直的磁感应强度分量
安培力大小
故A错误，B正确；
CD．若磁场沿M指向Q的方向，对磁场沿平行、垂直于面ACPM的方向分解，如图
分量
则在而ACPM中，安培力大小
分量同样要产生安培力，因此安培力肯定要大于，故CD错误。
故选B。
2. 艺术体操的主要项目有绳操、球操、圈操、带操和棒操五项。下图为某运动员进行的带操比赛的照片。某段过程中彩带的运动可简化为沿轴方向传播的简谐横波时的波形图如图甲所示，质点的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A. 简谐波沿轴负方向传播B. 该时刻点的位移为
C. 再经过点到达波谷位置D. 质点的振动方程为
【答案】C
【解析】
【详解】A．由乙图可知，时，质点向上运动，根据同侧法，波沿轴正方向传播，故A错误；
B．由图甲可知，波长
由点和点平衡位置相距可知，时点的位移，故B错误；
C．波速为，再经过，波将沿轴正方向前进3m，波谷刚好传到质点所在位置，即点到达波谷位置，故C正确；
D．时点向下振动，故质点的振动方程为，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，某架飞机在进行航空测量时，严格按照从南到北的航线沿水平方向匀速飞行。无风时飞机相对地面的速度大小为v=30m/s，飞行过程中航路上有持续东风且速度大小为v东=15m/s。则下列说法正确的是（ ）
A. 飞机应朝着北偏东60°的方向飞行B. 飞机应朝着北偏西30°的方向飞行
C. 飞机飞行km所经历的时间为50minD. 飞机飞行km所经历的时间为30min
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由运动的合成与分解如图可知，飞机应朝着北偏东30°的方向飞行，故AB错误；
CD．飞机飞行的合速度大小为
易得，飞机飞行km所经历的时间为，故C正确，D错误。
故选C。
4. 卫星1、2绕行星P、卫星3绕行星Q在轨道上运动的图像如图所示，其中T为卫星的公转周期，r为卫星的公转半径。已知图线P、Q的延长线均通过原点O，将行星P、Q视为相距很远的球体，卫星运动的轨道近似为圆轨道，则（ ）
A. 行星P的质量小于行星Q的质量
B. 卫星1的运行速度小于卫星3的运行速度
C. 卫星1和卫星2运行速度之比为
D. 相等时间内，卫星1和2与行星P的连线扫过的面积相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据万有引力提供向心力有
解得
即图像中的斜率
则斜率越大，中心天体质量越小，所以行星的质量大于行星的质量，故A错误；
B．由图像可知，卫星1和卫星3的周期相同，但卫星1所处的轨道半径更大，根据运行速度
可知，卫星1的运行速度大于卫星3的运行速度，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力，有
解得
即卫星1和卫星2的运行速度之比为，故C正确；
D．由上述分析可知
则卫星1和卫星2相同时间内扫过的面积，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，真空中的楔形玻璃的横截面的顶角为，位于面上的点光源S垂直向发出一条光线，从点射出时的折射角为。已知S点到点的距离为，点光源S在楔形面上有光线射出的面积为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知，楔形玻璃对该光的折射率为
则
可得，临界角为
所以点光源S在楔形面上有光线射出的范围半径为
所以点光源S在楔形面上有光线射出的面积为
故选A。
6. 如图所示，虚线为某静电场中的等势线，相邻两虚线间的电势差相等，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a、b、c、d为粒子的运动轨迹与等势线的交点，除静电力，粒子受到的其他力均可不计。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子在a、c两点的加速度大小一定相等
B. 粒子在b、c两点的速度一定相等
C粒子运动过程中速度一定先增大后减小
D. 粒子在b点时的电势能一定比在d点时的电势能大
【答案】C
【解析】
【详解】A．因a点的等差等势线比c点的密集，a点的电场强度大于c点的电场强度，根据牛顿第二定律可知，粒子在a点的加速度比在c点大，故A错误；
B．结合粒子的运动轨迹可知，b、c两点的速度方向不同，故B错误；
C．粒子受到的静电力指向轨迹曲线内侧且垂直于等势线，则粒子从a运动到b静电力做正功，粒子速度增大，从c运动到d静电力做负功，速度减小，故粒子在由a到d的运动过程中的速度先增大后减小，同理，粒子在由d到a的运动过程中的速度也先增大后减小，故C正确；
D．因粒子由c到d的过程中静电力做负功，动能减小，电势能增大，即粒子在d点的电势能大于在c点的电势能，由于粒子在c点与b点电势能相等，故粒子在b点时的电势能一定比在d点时的电势能小，故D错误。
故选C。
7. 滑雪比赛冬奥会的单板滑雪比赛场地由助滑区、起跳台、着陆坡、终点区构成。运动员运动时简化的赛道如图所示，其中为助滑区，水平部分为起跳台，与间平滑连接。可视为质点的运动员从点由静止自由滑下，落在足够长的着陆坡上的点。运动过程中忽略摩擦和空气阻力。到的过程中，运动员的速度大小为、加速度大小为，下列图或图正确的是（）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】CD．运动员从点由静止自由滑下，运动过程中忽略摩擦和空气阻力，运动员在斜面上做初速度为的加速度为的匀加速直线运动，从到做匀速直线运动，加速度为，从到做平抛运动，平抛后加速度为，因为，有，故C正确，D错误；
AB．运动员在斜面上，图像为过原点的直线；从到做匀速直线运动，图像为平行于时间轴的直线，从到做平抛运动，，图像为曲线，故AB错误。
故选C。
二、多项选择题（第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共18分）
8. 氢原子从高能级向低能级跃迁时会辐射光子，图中a、b、c为氢原子辐射的三种光子，关于光子能量E、动量p、频率、波长λ，下列关系正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】A．辐射光子能量等于两能级差，由能级图可知，选项A正确；
C．由可知，选项C正确；
BD．由
得
因，根据可知，选项BD错误。
故选AC。
9. 如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0、n1和n2，两个副线圈分别接有电阻R1和R2，当发电机线圈以角速度ω匀速转动时，理想电流表读数为I，不计线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A. 通过电阻R2的电流为B. 电阻R2两端的电压为
C. n0与n1的比值为D. 发电机的功率为P0＝（）
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．由题知理想电流表读数为I，则根据欧姆定律有
根据变压器电压与匝数的关系有，
代入数据有，
再由欧姆定律有
解得，故A错误，故B正确；
C．由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则有，
由选项AB知，
则有
解得，故C正确；
D．由于变压器为理想变压器则有
由以上公式可得
由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，故发电机的功率为P0，故D正确。
故选BCD。
10. 如图所示，平行金属导轨与水平面成��角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F，此时（ ）
A. 电阻R1消耗热功率为
B. 电阻R2消耗的热功率为
C. 整个装置因摩擦而消耗的热功率为
D. 整个装置消耗的机械功率为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．设ab长度为L，磁感应强度为B，电阻均为R，电路中感应电动势为
ab中感应电流为
ab所受安培力为
电阻R1消耗的热功率为
电阻R2消耗的功率与R1消耗的功率相等，故A错误，B正确；
C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为
故C正确；
D．整个装置消耗的机械功率为
故D正确。
故选BCD。
三、实验题（本题共2小题，共14分）
11. 某学生在用螺旋测微器测定某一金属丝的直径时，测得的结果如图甲所示，则该金属丝的直径d＝________ mm。另一位学生用游标卡尺上标有20等分刻度的游标卡尺测得一工件的长度，测得的结果如图乙所示，则该工件的长度L＝________ cm
【答案】 ①. 3.205##3.204##3.206 ②. 5.015
【解析】
【详解】[1]由甲图可知，固定刻度的读数为3mm，可动刻度的读数为，所以金属丝的直径为
[2]由图乙可知，主尺的读数为5cm，游标尺的读数为，所以工件的长度为
12. 某物理兴趣小组为了测量一段电阻丝材料的电阻率，如图甲所示。先将一个电流表改装成欧姆表，如图乙所示。所用器材有电源（电动势V，内阻Ω），电流表（满偏电流μA，内阻Ω），定值电阻Ω，变阻器（0～10kΩ），螺旋测微器，刻度尺，导线若干。
（1）用螺旋测微器测电阻丝横截面的直径D如图丙所示，其读数为______mm。
（2）图乙中A、B两接线柱中，A接______（选填“红表笔”或“黑表笔”）。
（3）先进行欧姆调零，将A、B短接，再调节变阻器，使电流表的示数为______μA，此时变阻器接入电路中的阻值为______Ω。
（4）然后，在A、B间接入长度为L的电阻丝，当电流表示数为200μA时，电阻丝的电阻______Ω。
（5）电阻丝电阻率的表达式为______（用、L、D等物理量表示）。
【答案】（1）0.650##0.651##0.649
（2）红表笔（3） ①. 500 ②. 2400
（4）4500（5）
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的读数为
【小问2详解】
欧姆表进行欧姆调零和测电阻时，电流均从红表笔流入表内，故A接红表笔
【小问3详解】
[1]欧姆调零时，电流表达到满偏电流为
[2]由闭合电路的欧姆定律有
解得欧姆表总内阻为
故变阻器接入电路中的阻值为
【小问4详解】
根据
当时，
【小问5详解】
根据电阻定律
其中
联立解得
四、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 一定质量的理想气体从状态开始，经历等温变化、等压变化、等容变化的循环过程回到状态，其图像如图甲所示，图中、为已知量，且已知状态的压强为，过程外界对气体做的功为。
（1）求状态的压强；
（2）在图乙中画出整个过程的图线（规范要求：标出、、及箭头方向）；
（3）整个过程气体是吸热还是放热，吸收（放出）的热量是多少？
【答案】（1）
（2）（3）吸热，
【解析】
【小问1详解】
到为等温变化，有
解得
【小问2详解】
图线如图所示
【小问3详解】
由图可知过程气体对外界做的功比过程外界对气体做的功多，过程，外界对气体不做功而整个过程气体内能不变，故气体吸热；到过程，气体对外界做功，故
整个循环系统内能变化量为零，则
故气体吸收的热量
14. 某同学做如下实验：将质量为M的小球B静止在光滑的水平地面上，质量为m的小球A用长为L的弹性绳与B球连接，将A球在B球正上方高处以一定的初速度水平向右抛出，使小球A落地时弹性绳刚好伸直。设小球A与地面碰撞过程中，竖直方向的分速度减为零，水平方向分速度保持不变，重力加速度为g，不计小球的大小，弹性绳始终在弹性限度内。
（1）求小球A抛出的初速度大小；
（2）求弹性绳获得的最大弹性势能；
（3）若B球的质量可以改变，多次改变B球的质量后重复实验，则B球的质量多大时，小球B获得的动能最大并求出最大值。
【答案】（1）
（2）
（3）m，
【解析】
【小问1详解】
设小球A的初速度大小为v0，小球A抛出后做平抛运动，则，
解得
【小问2详解】
小球A与地面碰撞后沿水平方向的速度大小为v0，弹性绳获得最大弹性势能时，A、B 两球共速，设共速为v，则根据动量守恒
根据能量守恒
解得
【小问3详解】
当弹性绳再次恢复正常时，小球B的动能最大，设此时A球速度大小为v1、B 球速度大小为v2，则根据动量守恒
根据机械能守恒
联立两式解得
此时小球 B 的动能
当时，即M=m时，小球B的动能最大，最大动能
15. 如图所示，一长木板B质量m=1.0kg，长L=9.2m，静止放置于光滑水平面上，其左端紧靠一半径R=5.5m光滑圆弧轨道，但不粘连。圆弧轨道左端点P与圆心O的连线PO与竖直方向夹角为53°，其右端最低点处与长木板B上表面相切。距离木板B右端d=6.0m处有一与木板等高的固定平台，平台上表面光滑，其上放置有质量m=1.0kg的滑块D。平台上方有一水平光滑固定滑轨，其上穿有一质量M=2.0kg的滑块C，滑块C与D通过一轻弹簧连接，开始时弹簧处于竖直方向。一质量m=1.0kg的滑块A被无初速地轻放在沿顺时针转动的水平传送带左端。一段时间后A从传送带右侧水平飞出，恰好能沿切线方向从P点滑入圆弧轨道。A下滑至圆弧轨道最低点并滑上木板B，带动B向右运动，B与平台碰撞后即粘在一起不再运动。A随后继续向右运动，滑上平台，与滑块D碰撞并粘在一起向右运动。A、D组合体随后运动过程中一直没有离开水平面，且C没有滑离滑轨。若传送带长s=6.0m，转动速度大小恒为v0=6.0m/s，A与传送带和木板B间动摩擦因数均为μ=0.5。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。sin53°=0.8，cs53°=0.6，重力加速度g=10m/s2
（1）求滑块A到达P点速度大小vP
（2）求滑块A与滑块D碰撞前的速度大小v
（3）若弹簧第一次恢复原长时，C的速度大小为1.0m/s。则随后运动过程中弹簧的最大弹性势能是多大？
【答案】（1）vP=10m/s
（2）v=4m/s（3）Epm=8J
【解析】
【小问1详解】
滑块A在传送带上先做匀加速直线运动，由牛顿第二定律
其中
则匀加速阶段的位移为
滑块A离开传送带的速度为6m/s，平抛运动在水平方向的初速度
又滑块A沿切线滑入圆轨道，满足
解得
【小问2详解】
滑块A沿圆弧轨道滑下，设在最低点速度为v1，机械能守恒
解得
假设滑块A在木板B上运动过程中，与木板B共速后木板B才到达右侧平台，设共速时速度为v共，相对运动的距离为s相，由A、B系统动量守恒
系统能量守恒
解得
设木板B开始滑动到AB共速滑过距离sB，由动能定理有
解得
即假设成立；木板B撞平台后静止，滑块A继续向右运动，设滑块A与滑块D碰撞前速度为v2，由动能定理有
解得
【小问3详解】
随后滑块A将以v2的速度滑上平台，与滑块D发生完全非弹性碰撞，在水平方向动量守恒，设碰后共同速度为v3，
接下来，滑块AD组合体与滑块C组成的系统水平方向动量守恒；
①假设弹簧开始处于原长状态，则第一次恢复原长时，滑块C速度向右，设弹簧原长时AD组体速度大小为v4，由动量守恒定律
解得
代入数据后，发现
不符合能量守恒定律，所以假设错误。
②由以上推理可知，弹簧开始只能处于压缩状态，第一次恢复原长时，滑块C速度向左，设弹簧原长时AD组合体速度大小为v5，由动量守恒和能量守恒有
第一次原长到弹簧压缩到最短过程中，动量守恒和能量守恒。设C与AD组合体达到共同速度v6，弹簧的最大弹性势能为Epm，由动量守恒和能量守恒有，
解得共速时弹簧最大弹性势能为