湖北省黄冈市浠水县实验高级中学2026届高考冲刺模拟物理试题含解析
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这是一份湖北省黄冈市浠水县实验高级中学2026届高考冲刺模拟物理试题含解析,共21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、一辆汽车在公路上匀速行驶的速度为,正常匀速行驶过程中发现前方处有一个特殊路况,驾驶员刹车减速,汽车停在该特殊路况前处。若该驾驶员的反应时间大约为,则汽车减速过程中加速度的大小约为( )
A.B.C.D.
2、如图所示,一足够长的木板的左端固定,右端的高度可调节。若开始时一物块恰好沿木板匀速下滑,下列方法中能使物块停下的是( )
A.增大木板的倾角
B.对物块施加一个竖直向下的力
C.对物块施加一个垂直于木板向下的力
D.在物块上叠放一个重物(与物块具有相同的初速度)
3、一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图甲所示,通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆叫作A点的曲率圆,其半径叫做A点的曲率半径。如图乙所示,行星绕太阳作椭圆运动,太阳在椭圆轨道的一个焦点上,近日点B和远日点C到太阳中心的距离分别为rB和rC,已知太阳质量为M,行星质量为m,万有引力常量为G,行星通过B点处的速率为vB,则椭圆轨道在B点的曲率半径和行星通过C点处的速率分别为( )
A.,B.,
C.,D.,
4、密闭容器内封有一定质量的空气,使该容器做自由落体运动,气体对容器壁的压强( )
A.为零B.保持不变
C.减小D.增大
5、用传感器观察电容器放电过程的实验电路如图甲所示,电源电动势为8V、内阻忽略不计。先使开关S与1端相连,稍后掷向2端,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示的电流随时间变化的i—t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图中画出的靠近i轴的竖立狭长矩形面积表示电容器所带的总电荷量
B.电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为20C
C.电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为C
D.电容器的电容约为
6、一个物体沿直线运动,t=0时刻物体的速度为1m/s,加速度为1m/s2,物体的加速度随时间变化规律如图所示,则下列判断正确的是( )
A.物体做匀变速直线运动B.物体的速度与时间成正比
C.t=5s时刻物体的速度为6.25m/sD.t=8s时刻物体的速度为12.2m/s
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、某型号的小灯泡其正常发光时的电压为4.0V,图甲为小灯泡的I-U曲线,现将该小灯泡与一电阻值为5.0Ω电阻串联后,再与一电动势E=5.0V、内阻r=5.0Ω的电源,按图乙的连接方式连接好。则下列说法正确的是( )
A.此时电路中的电流为1A
B.此时R的功率约为为0.392W
C.小灯泡的功率约为为0.672W
D.电源的输出功率接近1W
8、下列说法正确的是( )
A.水亀可以停在水面上是因为液体具有表面张力
B.功可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功
C.当两分子间距离大于平衡位置的间离时,分子间的距离越大,分子势能越小
D.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点
E.气体分子无论在什么温度下,其分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点
9、如图所示,在水平向左的匀强电场中,可视为质点的带负电物块,以某一初速度从足够长的绝缘斜面上的A点,沿斜面向下运动,经C点到达B点时,速度减为零,然后再返回到A点。已知斜面倾角θ=30°,物块与斜面间的动摩擦因数,整个过程斜面均保持静止,物块所带电量不变。则下列判断正确的是( )
A.物块在上滑过程中机械能一定减小
B.物块在上滑过程中,增加的重力势能一定大于减少的电势能
C.物块下滑时经过C点的动能一定大于上滑时经过C点的动能
D.物块在下滑过程中,斜面与地面之间的摩擦力一定为零
10、示波器的核心部件是示波管,示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,其原理图如图甲所示。下列说法正确的是( )
A.如果仅在XX′之间加不变的电压(X正X′负),在荧光屏的正Y轴上将出现一个亮斑
B.如果仅在XX′之间加图乙所示的电压,在荧光屏上会看到X轴上一条水平的亮线
C.如果在XX′之间加不变的电压(X正X′负),在YY′之间加图丙所示的电压,在荧光屏上会看到一条与Y轴平行的竖直亮线(在Ⅱ、Ⅲ象限)
D.如果在XX′之间加图乙所示的电压,在YY′之间加图丙所示的电压,在荧光屏上看到的亮线是正弦曲线
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)晓宇为了测量一段长度为L的金属丝的电阻率,进行了如下的实验操作。
(1)首先用多用电表中“×10”的欧姆挡对该金属丝进行了粗测,多用电表调零后用红黑表笔连接在金属丝的两端,其示数如图甲所示,则该金属丝的阻值R约为____Ω;
(2)接着对该金属丝的电阻进行了精确的测量,其中实验室提供了如下实验器材电流表A1(0~5mA,r1=50Ω)、电流表A2(0~0.6A,r2=0.2Ω)、电压表V(0~6V,rv≈1.5kΩ)、滑动变阻器R(额定电流2A,最大阻值为15Ω)、10Ω的定值电阻R1、500Ω的定值电阻R2内阻可忽略不计的电源(E=6V)、开关一个、导线若干、螺旋测微器、刻度尺。
①利用螺旋测微器测量待测金属丝的直径,其示数如图乙所示,则金属丝的直径D=____mm;
②请将实验电路画在虚线框中,并注明所选仪器的标号____;
③为了求出电阻率,则需测量的物理量有___(并写出相应的符号),该金属丝的电阻率的表达式为ρ=___(用已知量和测量量表示)。
12.(12分)某实验小组设计如图甲所示的实验装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数:一木板固定在桌面上,一端装有定滑轮;滑块的左端与穿过打点计时器(未画出)的纸带相连,右端用细线通过定滑轮与托盘连接。在托盘中放入适量砝码,接通电源,释放滑块,打点计时器在纸带上打出一系列的点。
(1)如图乙为实验中获取的一条纸带:0、1、2、3、4、5、6是选取的计数点,每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出),测得计数点间的距离如图所示。已知交流电源的频率为50Hz,根据图中数据计算滑块加速度a =________m/s2 ,计数点3对应的滑块速度v3=_________m/s。(结果保留两位有效数字)。
(2)滑块、托盘(含砝码)的质量分别用M、m表示,滑块的加速度用a表示,重力加速度为g,则滑块与木板间的动摩擦因数μ=__________(用题中字母表示)。
(3)若实验测得的动摩擦因数偏大,主要原因可能是_______________________。
A.纸带与打点计时器间有摩擦
B.滑轮存在摩擦阻力
C.木板未调节水平,左端偏高
D.未满足M远大于m
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)如图所示为回旋加速器的结构示意图,匀强磁场的方向垂直于半圆型且中空的金属盒D1和D2,磁感应强度为B,金属盒的半径为R,两盒之间有一狭缝,其间距为d,且R≫d,两盒间电压为U。A处的粒子源可释放初速度不计的带电粒子,粒子在两盒之间被加速后进入D1盒中,经半个圆周之后再次到达两盒间的狭缝。通过电源正负极的交替变化,可使带电粒子经两盒间电场多次加速后获得足够高的能量。已知带电粒子的质量为m、电荷量为+q。
(1)不考虑加速过程中的相对论效应和重力的影响。
①求粒子可获得的最大动能Ekm;
②若粒子第1次进入D1盒在其中的轨道半径为r1,粒子第2次进入D1盒在其中的轨道半径为r2,求r1与r2之比;
③求粒子在电场中加速的总时间t1与粒子在D形盒中回旋的总时间t2的比值,并由此分析:计算粒子在回旋加速器中运动的时间时,t1与t2哪个可以忽略?(假设粒子在电场中的加速次数等于在磁场中回旋半周的次数);
(2)实验发现:通过该回旋加速器加速的带电粒子能量达到25~30MeV后,就很难再加速了。这是由于速度足够大时,相对论效应开始显现,粒子的质量随着速度的增加而增大。结合这一现象,分析在粒子获得较高能量后,为何加速器不能继续使粒子加速了。
14.(16分)在实验室内小张站在某高处水平伸出手以6m/s的初速度竖直上抛一玩具球,如图所示从抛出开始计时,玩具球在空中运动0.5s刚好到达最高点,已知手离地面高h为2.5m,球在空气中受到大小恒定的空气阻力g取,求:
(1)玩具球下降过程中的加速度大小;
(2)玩具球第一次即将落地前瞬间的速度大小。
15.(12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.
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】
在驾驶员的反应时间内汽车匀速运动,其位移为
刹车阶段内匀减速运动,位移为
又有,解得
故选C。
2、C
【解析】
A.物块沿木板匀速下滑,所受合力为零,根据平衡条件得
若增大木板的倾角重力沿木板向下的分力增大,滑动摩擦力
减小,物块将沿木板做加速运动,故A错误;
B.对物块A施加一个竖直向下的力,由于
物块的合力仍为零,仍做匀速运动,故B错误;
C.对物块A施加一个垂直于木板向下的力,物块的滑动摩擦力
增大,物块A的合力沿木板向上,物块做减速运动,可以使物块停下,故C正确。
D.在物块A上叠放一重物B,则有
物块A不可能停下,故D错误。
故选:C。
3、C
【解析】
由题意可知,一般曲线某点的相切圆的半径叫做该点的曲率半径,已知行星通过B点处的速率为vB,在太阳的引力下,该点的向心加速度为
设行星在这个圆上做圆周运动,同一点在不同轨道的向心加速度相同,则在圆轨道上B点的加速度为
则B点的曲率半径为
根据开普勒第二定律,对于同一颗行星,在相同时间在扫过的面积相等,则
即行星通过C点处的速率为
所以C正确,ABD错误。
故选C。
4、B
【解析】
气体的压强是由于气体分子做无规则运动,对器壁频繁地撞击产生的,容器做自由落体运动时处于完全失重状态,但气体分子的无规则运动不会停止.根据气体压强的决定因素:分子的平均动能和分子的数密度可知,只要温度和气体的体积不变,分子的平均动能和单位体积内分子数目不变,气体对容器壁的压强就保持不变,故B正确,ACD错误.故选B.
点睛:大量的气体分子做无规则热运动,对器壁频繁、持续地碰撞产生了压力,单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的,但是大量分子频繁地碰撞器壁,就对器壁产生持续、均匀的压力.所以从分子动理论的观点来看,气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力.
5、D
【解析】
A.根据 可知,图像与横轴围成的面积代表电容器所带的总电荷量,故A错误;
BC. 确定每个小方格所对应的电荷量值,纵坐标的每个小格为0.2mA,横坐标的每个小格为0.4s,则每个小格所代表的电荷量数值为
q=0.2×10-3×0.4=8×10-5C
曲线下包含的小正方形的个数为40个,由曲线下方的方格数与q的乘积即得电容器所带的电荷量
Q=40×8×10-5C=3.2×10-3C
故BC错误;
D. 电容器的电容约为
故D正确。
故选D。
6、D
【解析】
A.物体的加速度在增大,做变加速直线运动,故A错误。
B.由图像知质点的加速度随时间增大,根据v=v0+at可知,物体的速度与时间一定不成正比,故B错误。
C.由图知 a=0.1t+1(m/s2),当t=5s时,a=1.5 m/s2,速度的变化量
知t=5s时的速度为
v=v0+△v=1m/s+6.25m/s=7.25m/s
故C错误。
D.a-t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量,则0-8s内,a=0.1t+1(m/s2),当t=8s时,a=1.8 m/s2,速度的变化量
知t=8s时的速度为
v=v0+△v=1m/s+11.2m/s=12.2m/s
故D正确。
故选D。
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】
ABC.将定值电阻看成是电源的内阻,由电源的电动势和内阻作出电源的伏安特性曲线如图所示
则交点为灯泡的工作点,由图可知,灯泡的电压约为2.4V,电流约为0.28A,则灯泡的功率
R消耗的功率为
P=I2R=0.282×5=0.392W
故A错误,BC正确;
D.由电路可知电源的输出功率为电阻和小灯泡消耗的功率
P总=0.392+0.672=1.06W
故D正确。
故选BCD。
8、ADE
【解析】
A.水虽可以停在水面上是因为液体具有表面张力的缘故,故A符合题意;
B.功可以全部转化为热;而热量也可以全部转化为功,但要引起其他方面的变化,故B不符合题意;
C.当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子力表现为引力,分子间的距离增大,分子引力做负功,分子势能增加,故C不符合题意;
D.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点,故D符合题意;
E.气体分子无论在什么温度下,根据统计规律知道气体的分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点,故E符合题意。
故选ADE。
9、CD
【解析】
A.上滑过程中满足
则电场力做功大于摩擦力做功,即除重力以外的其它力对物体做正功,则物体的机械能增加,选项A错误;
B.上滑过程中由动能定理
则
则物块在上滑过程中,增加的重力势能一定小于减少的电势能,选项B错误;
C.由于滑块下滑经过C点往下运动,再返回到C点时有摩擦力做功,则由能量关系可知物块下滑时经过C点的动能一定大于上滑时经过C点的动能,选项C正确;
D.当不加电场力时,由于斜面对物体的支持力为
N=mgcs30°
摩擦力
f=μmgcs30°=mgsin30°
可知支持力和摩擦力的合力方向竖直向上;当加电场力后,支持力和摩擦力成比例关系增加,则摩擦力和支持力的合力仍竖直向上,根据牛顿第三定律,则物块给斜面的摩擦力和压力的方向竖直向下,可知斜面在水平方向受力为零,则斜面所受地面的摩擦力为零,选项D正确。
故选CD。
10、BD
【解析】
A.如果仅在XX′之间加不变的电压(X正X′负),电子在两极间发生偏转,做类平抛运动,电子射出时沿垂直于板面的方向偏移为
电子离开电场的偏转角度为
则电子达到屏上距离中心的距离为
其中是极板到屏的垂直距离,即与U成正比,所加电压不变,电子的在光屏的位置不变,所以在荧光屏的正X轴上将出现一个亮斑,所以A错误;
B.如果仅在XX′之间加图乙所示的电压,所以电子只在X方向偏转,由图象可知,电压均匀增大,又与U成正比,所以亮点在X轴上均匀分布,所以在X轴上是一条水平的亮线,所以B正确;
C.如果在XX′之间加不变的电压(X正X′负),在YY′之间加图丙所示的电压,电子既要在X方向偏转,也要在Y方向偏转,由于XX′之间的电压不变,所以看到的也是一条平行与Y轴的亮线,在Ⅰ、Ⅳ象限,所以C错误;
D.如果在XX′之间加图乙所示的电压,在YY′之间加图丙所示的电压,电子既要在X方向偏转,也要在Y方向偏转,但在X轴方向均匀分布,所以看到的就是和图丙一样的正弦曲线,所以D正确。
故选BD。
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、220Ω 4.699(4.697~4.700均可) 电压表的示数U、电流表的示数I
【解析】
(1)[1]金属丝的阻值约为:
Rx=22×10Ω=220Ω;
(2)①[2]根据螺旋测微器的读数规则可知,该金属丝的直径为:
4.5mm+19.9×0.01mm=4.699mm;
②[3]由(1)可知,该金属丝的电阻值约为220Ω,电源的电动势为6V,则流过金属丝的电流约为:
由于电流表A2的量程比较大,因此需将电流表A1改装成量程为30mA的电流表,则电流表应选用A1,又由电流表的改装原理可知:
解得:
R=10Ω
因此定值电阻应选择R1,由于改装后的电流表内阻已知,因此应选电流表的内接,由于滑动变阻器的总阻值小于金属丝的电阻值,因此滑动变阻器应用作分压接法,则所设计的电路图如图所示:
③[4][5]电压表的示数U、电流表的示数I;流过金属丝的电流为其电压为:
由欧姆定律可知该金属丝的电阻值为:
又由电阻定律得:
截面积为:
解得:
。
12、0.50m/s2 0.26m/s或0.27m/s AB
【解析】
(1)[1]每相邻两计数点间还有4个打点,说明相邻的计数点时间间隔T= 0.1s,根据逐差法有
[2] 根据匀变速直线运动规律知道3点的瞬时速度等于2点到4点的平均速度有
(2)[3]以整个系统为研究对象,根据牛顿第二定律有
联立解得
(3)[4] 纸带与打点计时器间的摩擦力和滑轮存在摩擦阻力都会使测得的摩擦力增大,根据
可知,摩擦力增大,故摩擦因数增大。木板未调节水平,左端偏高和未满足M远大于m均不会影响摩擦力变大,故AB正确,CD错误。
故选AB。
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)①;②;③, t1可以忽略;(2)见解析
【解析】
(1)①粒子离开回旋加速器前,做的还是圆周运动,由洛仑兹力提供向心力,根据牛顿第二定律可得
解得
②设带电粒子在两盒间加速的次数为N ,在磁场中有
在电场中有
第一次进入D1盒中N=1,第二次进入D1盒中N=3,可得
③带电粒子在电场中的加速度为
所以带电粒子在电场中的加速总时间为
设粒子在磁场中回旋的圈数为n,由动能定理得
带电粒子回旋一圈的时间为
所以带电粒子在磁场中回旋的总时间为
已知可知,所以可以忽略。
(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动周期为
对一定的带电粒子和一定的磁场来说,这个周期是不变的。如果在两盒间加一个同样周期的交变电场,就可以保证粒子每次经过电场时都能被加速,当粒子的速度足够大时,由于相对论效应,粒子的质量随速度的增加而增大,质量的增加会导致粒子在磁场中的回旋周期变大,从而破坏了与电场变化周期的同步,导致无法继续加速。
14、 (1)8m/s2;(2)8m/s
【解析】
(1)上升过程
下降过程
联立各式
(2)上升最大高度
下降过程
15、 (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)
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