2026届河南三门峡市高三下学期二模考试物理试题（含解析）高考模拟

这是一份2026届河南三门峡市高三下学期二模考试物理试题（含解析）高考模拟，共12页。试卷主要包含了答卷前，考生务必将自己的姓名，考试结束后，将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上。
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，再选涂其他答案标号。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，将答题卡交回。
一、选择题（本题共10小题，共46分，其中第1—7题每题4分，第8—10题每题6分。在每小题给出的四个选项中，第1—7题只有一项符合题目要求，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，有错选的得0分）
1. 我国风洞技术世界领先，如图所示，在风洞模拟实验的光滑斜面上，上端接一弹簧。一小物块受沿斜面向上恒定风力作用，沿斜面加速上滑。从物块接触弹簧至第一次到达最高点的过程中，由于风力作用，物块和弹簧组成的系统机械能（ ）
A. 一直增大B. 一直减小C. 先增大后减小D. 先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】一小物块受沿斜面向上恒定风力作用，沿斜面加速上滑，从物块接触弹簧至第一次到达最高点的过程中，可知风力对物块始终做正功，根据功能关系除重力和弹簧弹力以外的其他力做的功等于系统机械能的变化量，可知物块和弹簧组成的系统机械能一直增大。
故选A。
2. 如图所示，某同学从A点水平抛出一弹性小球（可视为质点），小球在B点与竖直墙面发生碰撞后反弹，碰撞时间忽略不计，若弹性小球和墙面碰撞后，水平方向速度大小减小一半，竖直方向速度保持不变，经过一段时间，小球落在水平地面上。已知A点离B点高度为H、与墙距离为s，B点离地高为3H。不计空气阻力，则小球落地时距墙面的距离为（ ）
A. 2sB. sC. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】因竖直方向为自由落体运动，小球与墙撞之后竖直分速度不变，而AB与B与地面的竖直高度之比恰好为1:3，故小球从A点运动至B点的时间跟反弹后从B点运动至地面的时间相同；又因为小球与墙撞之后，水平分速度减半，故小球落地时距墙面的距离为,故ABC均错误，D正确。
故选D。
3. 真空中有电荷量为和的两个点电荷，分别固定在x轴上和0处。设无限远处电势为0，x正半轴上各点电势随x变化的图像正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据点电荷周围的电势公式，设处 (>0)的电势为0，得
解得
故可知当时，；当时，。
故选D。
4. 图甲为一列简谐横波在时的波形图，图乙为该横波上质点的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A. 时，质点的运动方向沿轴正方向
B. 时，质点的运动方向沿轴负方向
C. 时，质点的加速度沿轴负方向
D. 时，质点的加速度沿轴负方向
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图乙可知，时，质点的运动方向沿轴负方向，故A错误；
B．因为时，质点的运动方向沿轴负方向，根据“同侧法”结合甲图可知，该波沿轴正方向传播；根据“同侧法”可知，此时质点的运动方向沿轴正方向，故B错误；
C．由图乙可知，周期为
时，质点在甲图的基础上振动
又因为此时质点的运动方向沿轴正方向，所以时，质点位移为正，则质点的加速度指向平衡位置，即沿轴负方向，故C正确；
D．由图乙可知，时，质点的位移为负，则质点的加速度沿轴正方向，故D错误。
故选C。
5. 如图所示为家用燃气灶点火装置的电路原理图，直流电经转换器输出的交流电，再加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匝数分别为、。闭合开关，当两点火针间电压瞬时值大于就会产生电火花进而点燃燃气，下列说法正确的是（ ）
A. 理想变压器原线圈中交流电的周期为
B. 图中交流电压表读数为
C. 要使燃气灶能正常点火，
D. 要使燃气灶能正常点火，
【答案】D
【解析】
【详解】A．由原线圈交流电瞬时值表达式
得角速度
周期，A错误；
B．交流电压表的读数为有效值，原线圈电压最大值，有效值，B错误；
CD．根据理想变压器电压与匝数的关系：
要求正常点火，需要副线圈最大电压
代入得
整理得，C错误，D正确。
故选D 。
6. 如图所示，手机防窥屏的原理可以解释为“超微细百叶窗技术”，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对每一个像素单元的可视角度的控制（可视角度即某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后，最大折射角的二倍）。发光像素单元紧贴手机屏幕，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。若屏障的高度为，相邻屏障的间隙为，透明介质折射率为，则防窥屏的可视角度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知，发光像素单元位于相邻两屏障的正中间，相邻屏障间隙为，则像素单元到两侧屏障的水平距离均为，屏障高度为。当光线恰好经过屏障顶端射出时，入射角最大，折射角最大，根据几何关系，最大入射角满足
可知，根据
可得折射角为，可视角度即某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后，最大折射角的二倍，可得可视角度
故选B。
7. 科学研究表明，当天体的逃逸速度（逃逸速度为其第一宇宙速度的倍）大于光速时，该天体就是黑洞。已知某天体与地球的半径之比为，地球的质量为，地球的环绕速度（第一宇宙速度）为，光速为，则要使该天体成为黑洞，其质量不应小于（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】首先推导地球第一宇宙速度的关系，近地卫星受万有引力提供向心力
整理得，其中为地球半径。
设该天体质量为，其半径，同理其第一宇宙速度满足
得
天体成为黑洞的条件为逃逸速度大于光速，即。
将代入条件后平方得，再将代入，约去后解得
故选C。
8. 下面说法正确的是（ ）
A. 甲图为不同频率的光照射同种金属材料，光电效应实验中光电流与电压的关系，光的频率大于光的频率
B. 乙图是粒子散射实验，卢瑟福据此提出了原子的核式结构模型
C. 丙图是不同原子核比结合能按照实际测量结果画的图线，裂变成、原子核，、原子核的总质量小于原子核的质量
D. 丁图为黑体辐射的实验规律，由图可知，黑体温度升高时，各种波长的电磁波辐射强度都增加，辐射强度的极大值向频率较低的方向移动
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据光电效应方程​，可知遏止电压越大，光的频率越大。甲图中，光的遏止电压小于光的遏止电压，因此光的频率小于光的频率，故A错误；
B．乙图是卢瑟福的粒子散射实验，该实验中，大多数粒子穿过金箔后几乎沿原方向运动，少数发生大角度偏转，极少数被反弹。卢瑟福据此提出原子的核式结构模型，故B正确；
C．裂变生成中等质量的原子核、，比结合能增大，核反应过程释放核能，根据质能方程，可知存在质量亏损，因此、原子核的总质量小于原子核的质量，故C正确；
D．根据黑体辐射规律，黑体温度升高时，各种波长的辐射强度都增加，辐射强度的极大值向波长更短、频率更高的方向移动，故D错误。
故选BC。
9. 如图甲所示，质量分别为、的两物块、放在光滑水平面上，用轻质橡皮条水平连接，橡皮条恰好处于原长。时刻给向左的瞬时冲量，同时给向右的瞬时冲量，以的初速度方向为正，在此后的时间内，、运动的图像如图乙所示。已知时刻橡皮条弹性势能为，图像中的阴影面积为，橡皮条一直处于弹性限度范围内。下列说法正确的是（ ）
A. 时间内，运动的距离为
B. 时间内，运动的距离为
C. 从时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对做功
D. 从时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对做功
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．时间内，对ab系统由动量守恒定律
即
则
即
由图像可知
可得a运动的距离为0.8S ，b运动的距离为0.2S，A正确，B错误；
CD．从时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，由能量关系
其中
橡皮条的弹力对a做功，C错误，D正确。
故选AD。
10. 如图所示，间距为的倾斜光滑平行金属导轨的倾角，底端接有阻值为的定值电阻，虚线上方的导轨区域存在垂直导轨平面向上的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度的大小为，质量为、阻值为R、长度为L的导体棒垂直导轨放置。某时刻给一平行于导轨沿斜面向上的初速度，已知刚进入磁场时速度大小为，经过时间速度减小为零，一段时间后，以大小为的速度离开磁场，不计导轨的电阻，导体棒与导轨接触良好，且两者始终垂直，重力加速度为g，。下列说法正确的是（ ）
A. 整个过程中定值电阻产生的焦耳热为
B. 导体棒在磁场中下滑过程中通过定值电阻的电荷量大小为
C. 导体棒在磁场中沿导轨上滑的最大距离为
D. 导体棒在磁场中下滑过程经历的时间为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．导体棒从向上进入磁场到向下离开磁场，重力势能的变化量为零，根据能量守恒定律，可得整个过程中电路产生的总焦耳热为
又导体棒电阻的阻值等于定值电阻的阻值，所以根据焦耳定律，可得定值电阻产生的焦耳热为 ，故A错误；
BC．对导体棒在磁场中的上滑过程，以沿导轨向上为正方向，根据，，，
解得
根据动量定理有
解得，，故B正确，C错误；
D．设导体棒在磁场中下滑过程经历的时间为，以沿导轨向下为正方向，此过程对导体棒，根据动量定理有
因下滑过程下滑的距离与上滑过程上滑的距离相等，根据
可知下滑过程通过回路的电荷量与上滑过程通过回路的电荷量相等，即
联立解得，故D正确。
故选BD。
二、实验题（本题共2个小题，共16分，请将答案写在答题卡上）
11. 为探究匀速圆周运动向心力的定量表达式，某同学设计了如图乙所示的实验装置。电动机带动转轴匀速转动，改变电压可调节转速；其中为固定在竖直转轴上的水平凹槽，端压力传感器可测出小球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。
实验步骤：
①测出挡光片与转轴的距离为，用游标卡尺测得挡光片的宽度如图甲所示；
②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心到转轴的距离为；
③启动电动机，使凹槽绕转轴匀速转动；
④记录下此时压力传感器示数和挡光时间。
（1）由于某些原因，游标尺的左半部分不能看清，挡光片的宽度___________cm；
（2）小钢球转动的角速度___________（用、、表示）；
（3）该同学为了探究向心力大小与角速度的关系，多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，作出图像如图丙所示，若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为，则小钢球的质量___________kg（结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）1.225
（2）
（3）##0.44kg ##
【解析】
【小问1详解】
图甲为20分度的游标卡尺，其分度值为0.05mm。从题图甲中可以看出，游标尺的第5刻线与主尺的17mm刻线对齐，根据游标卡尺的工作原理可知，20分度的游标卡尺的游标尺每一小格的长度为0.95mm，则游标尺从0刻线到第5刻线的长度为
所以游标尺的0刻线对应主尺的位置为
即游标尺的0刻线对应主尺的12mm和13mm之间的位置，所以挡光片的宽度为
【小问2详解】
挡光片做匀速圆周运动的线速度大小为
则根据线速度与角速度的关系式可知，挡光片做匀速圆周运动的角速度为
由于小钢球和挡光片为同轴转动，则小钢球转动的角速度与挡光片的角速度相同，所以小钢球转动的角速度为
【小问3详解】
小钢球做匀速圆周运动所需的向心力由传感器的弹力提供，则根据牛顿第二定律有
所以图像的斜率为
则由可得，小钢球的质量为
（考虑斜率计算的误差，小钢球的质量取、、均正确。）
12. 某物理兴趣小组准备测一个电流表的内阻，实验室准备的器材有：干电池两节、待测电流表A（量程为）、电压表V（量程为）、滑动变阻器（最大阻值5Ω，额定电流2A）、定值电阻、定值电阻、多用电表、开关和导线若干。
（1）某同学想利用多用电表的欧姆挡测量电流表的内阻，为了电表安全，测量时应将红表笔接触电流表的___________（选“正”或“负”）接线柱，黑表笔接触电流表的另一接线柱。将欧姆表倍率调为“×1”挡，经过欧姆表测电阻的正确操作后指针在表盘的位置如图甲所示，则电流表内阻为_______（结果保留到小数点后一位）。
（2）该同学利用题中部分实验器材设计了另外一种测量方案。
①为了保证更精确的测量结果，下图最合理的是___________。
A、 B、
C、 D、
②电路接通后，把滑动变阻器的滑片滑动到某一位置，若此时电压表读数为U，电流表读数为I，则电流表内阻___________。（用题中所给物理量字母符号表示）
③上述方案中，电流表的测量值与真实值相比 ___________（选填“偏大”，“偏小”，“相等”）。
【答案】（1） ①. 负 ②. 9.0
（2） ①. A ②. ③. 相等
【解析】
【小问1详解】
[1]某同学想利用多用电表的欧姆挡测量电流表的内阻，多用电表内部电源的正极与黑表笔相连，电源的负极与红表笔相连，为了电表安全，测量时应将红表笔接触电流表的负接线柱，黑表笔接触电流表的另一接线柱。
[2]将欧姆表倍率调为“×1”挡，经过欧姆表测电阻的正确操作后指针在表盘的位置如图甲所示，则电流表内阻为
【小问2详解】
①[1]由欧姆定律可知，当电压表、电流表均满偏时，此时电路中的电阻为
此时
故定值电阻选择较合理，所以最合理的电路图是A；
②[2]由欧姆定律可得
可得
③[3]上述方案中，为定值电阻，是通过电流表支路的真实电流，是电流表与定值电阻串联后的真实电压，所以电流表的测量值与真实值相比相等。
三、计算题（本题共3个小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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. 气压升降椅是一种新型椅子，其内部有一个气压棒可调节高度。气压棒由密闭汽缸、活塞及惰性气体组成，如图所示为其简化结构，支架A固定在水平地面上，支架上端为一截面积的圆形活塞，活塞与质量的导热圆柱形汽缸B间封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。已知环境温度，封闭气体的长度，外界大气压强。已知重力加速度大小。
（1）当环境温度时，求此时汽缸内封闭气体的长度。
（2）当环境温度时，若气压棒的汽缸上支撑了一个质量的椅子，求此时汽缸内封闭气体的长度。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
封闭气体做等压变化，由盖-吕萨克定律得
解得
【小问2详解】
当无椅子施压时，分析汽缸的受力得
解得
当汽缸支撑椅子时，分析汽缸的受力得
解得
封闭气体做等温变化，由玻意耳定律得
解得
14. 如图甲，我国的“祝融号”火星车成功着陆火星乌托邦平原南部地区后，开启了火星表面巡视探测，目前累计行驶了1921米。某段时间内，火星车沿平直路线运动全过程的速度v随时间t变化关系的图像如图乙所示，火星车由静止做匀加速运动，时速度为4cm/s，功率达到额定功率4.8W，以该功率继续行驶一段时间后，火星车的速度达到最大为6cm/s，以该速度匀速运动一段时间后，关闭火星车的动力，再经过0.18s，火星车停止运动，火星车受到的阻力大小不变，求：
（1）火星车的质量m；
（2）火星车匀加速的时间。
【答案】（1）240kg
（2）0.24s
【解析】
【小问1详解】
火星车的速度达到最大时，火星车受到的牵引力与阻力相等，即
瞬时功率为
代入数据解得
关闭动力后，火星车的加速度大小为m/s2
根据牛顿第二定律可知
解得
【小问2详解】
，火星车以恒定的加速度运动，此阶段火星车的牵引力
设此阶段火星车的加速度为，根据牛顿第二定律可得
解得
火星车以恒定的加速度运动的时间
15. 光电子能谱仪是现代科学研究的先进仪器，能对不同能量的电子进行筛选和检测。其核心装置中有两个同心球极板，过球心的截面如图甲所示。极板间存在径向电场，其等势线为一系列以为圆心的同心圆。某一带电粒子从入口点垂直半径入射，在径向电场中做以点为圆心、半径为、周期为的匀速圆周运动；同一带电粒子以另一速度也从入口点垂直入射，在径向电场中沿椭圆轨道运动，椭圆的近心点为，远心点为，（经典力学中，此时带电粒子的运动与行星绕太阳的运动类似）。为更好地研究该种带电粒子的径迹，某研究小组利用威尔逊云室来显示该带电粒子径迹。设计的磁场分布如图乙所示，在坐标平面（纸面）的一、四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，让另一同种带电粒子从坐标为的点以大小为的速度垂直轴射入磁场，若粒子进入磁场后受到了与速率成正比、与速度方向相反的阻力，比例系数为，观察发现该粒子轨迹呈螺旋状并与轴相切于点（未画出）。已知该粒子质量为、电荷量大小为，不计粒子的重力，不考虑粒子间的碰撞和相互作用。
（1）判断粒子电性并求处的电场强度大小；
（2）求粒子从到达点的动能变化量以及从到的时间；
（3）求粒子从到的时间以及点坐标。
【答案】（1）负电，
（2），
（3），（0，3r）
【解析】
【小问1详解】
粒子做匀速圆周运动，向心力指向圆心，由图知电场方向径向向外，电场力方向与电场方向相反，故粒子带负电。
电场力提供匀速圆周运动的向心力，有
解得
【小问2详解】
粒子的运动与天体运动相似，类比开普勒第二定律，则
解得
从到达点的动能变化量
代入，解得
粒子沿椭圆轨道运动的半长轴
粒子和粒子的运动类比开普勒第三定律，则
解得
则粒子从到的时间
【小问3详解】
对粒子c分析，由几何关系，可得粒子c的偏转角度
由洛伦兹力提供向心力，对任意时刻有
解得
粒子c从P到N的时间
代入，解得
取极短的时间，设c粒子水平方向速度为，竖直方向速度为，对c粒子在x轴方向上由动量定理，有
两边同时对过程求和，得
可得
c粒子与y轴相切，在x轴方向的位移
将，代入，解得c粒子在y轴方向的位移
N点的纵坐标
则N点坐标（0，3r）