河南省新郑市新郑高级中学2026届高三上学期物理模拟一

12月18日物理限时 2 学科网（北京）股份有限公司 一、选择题 1、在学习物理知识时，还应学习物理学研究问题的思想和方法，下列说法正确的是(    ) A. 质点模型的建立运用了等效替代的方法 B. 伽利略在研究自由落体运动时采用了实验和逻辑推理相结合的方法 C. 已知合力求分力，运用了控制变量的方法 D. 加速度和速度都采用了比值定义法 2、汽车自动防撞系统，是防止汽车发生碰撞的一种智能装置，计算机对两车间距以及两车的瞬时相对速度进行处理后，判断两车的安全距离，如果两车间距小于安全距离，系统就会发出指令使汽车开始制动.在某次测试中设置的两车安全距离x与两车瞬时相对速度的关系图像如图所示，甲车在前乙车在后在平直路面上以的速度向前行驶，两车间距为96m，某时刻甲车以的加速度开始做匀减速运动，则乙车自动防撞系统开启时甲车的速度大小为     A.       B.       C.       D.  3、(2014·山东高考)2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程。某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想:如图,将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h高度的轨道上,与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接,然后由飞船送“玉兔”返回地球。设“玉兔”质量为m,月球半径为R,月面的重力加速度为g月。以月面为零势能面,“玉兔”在h高度的引力势能可表示为,其中G为引力常量,M为月球质量。若忽略月球的自转,从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为(　　) A. (h+2R)          B.(h+R)   C. (h+ R)         D.  (h+R) 4、如图所示，橡皮筋的一端固定在O点，另一端连接水平地面上的物块，O点正下方处固定一滑轮，为橡皮筋的自然长度.现用水平拉力F使物块缓慢向右运动一段距离x，该过程橡皮筋一直处在弹性限度内且遵循胡克定律.下列关于地面对物块弹力和摩擦力、橡皮筋弹力、水平拉力F与物块移动距离x的关系图像正确的是(    ) A.       B. C.       D.  5、 如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a，长度为l（）。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为，不计粒子的重力、粒子间的相互作用，下列说法不正确的是（  ）   A. 粒子在磁场中运动的圆弧半径为a B. 粒子质量为 C. 管道内的等效电流为 D. 粒子束对管道的平均作用力大小为 6、如图，小球A从距离地面20m处自由下落，1s末恰好被小球B从左侧水平击中，小球A落地时的水平位移为3m。两球质量相同，碰撞为完全弹性碰撞，重力加速度g取10m/s2，则碰撞前小球B的速度大小为 A．1.5m/s      B．3.0m/s      C．4.5m/s      D．6.0m/s 二、多选题 7、一条两端固定的粗细和质量分布均匀、柔软、不可伸长的链条，在重力的作用下所具有的曲线形状，称之为悬链线。为探究其特点，现搭建如图所示的一条悬链线，经测量知两悬点A、B处切线与竖直方向夹角分别为和，两切线的交点为C，E是C点正上方链条上的点，F为悬链线的最低点，则     A. A、B两悬点对墙面的拉力大小之比为 B. 链条 和链条长度之比为 C. 整个链条上拉力最小的点为最低点F D. 此时链条的重心在链条上的E点 8、图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是（  ） A．平面c上的电势为零 B．该电子可能到达不了平面f C．该电子经过平面d时，其电势能为4 eV D．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍 9、如图所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为l，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则(    ) A. 光源与小球振动的相位差为 B. 光源从初始状态回到平衡位置的时间为 C. 若影子振动的初相位为，则 D. 影子的最大速度 10、(多选) 如图所示装置，A为L形框架，定滑轮1固定在A上方，定滑轮2、3固定在竖直墙面上，定滑轮1和定滑轮2处于同一水平线上，定滑轮2和定滑轮3处于同一竖直线上。物体B被一根细线通过三个定滑轮与L形框架A相连，连线始终处于竖直或者水平。初始状态系统静止，物体B距离A底板上表面为d，已知A的质量为M，B的质量为m，当地重力加速度为g，所有接触面均光滑，不计定滑轮的质量。从物体B下落到恰与A底板上表面接触的过程中，下列说法正确的是（ ） A. A和B接触面有弹力，且弹力对B做正功 B. 物体B下落过程中，A与B的速度大小始终相等 C. 物体B下落的时间为 D. 物体B下落到刚与A接触时，B的速度为 11、(多选) 我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例。工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。某次测试中，氙气被电离的比例为95%，氙离子喷射速度为，推进器产生的推力为。已知氙离子的比荷为；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则（  ） A. 氙离子的加速电压约为 B. 氙离子的加速电压约为 C. 氙离子向外喷射形成的电流约为 D. 每秒进入放电通道的氙气质量约为 三、实验题（共2题） 12、某同学利用电火花计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况，如图甲所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点后面计数点未画出，相邻计数点间有4个点迹未画出。所使用的交流电的频率为50Hz。 为研究小车的运动，此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、DF……等各段纸带剪下，将剪下的纸带一端对齐，按顺序贴好，如图乙所示。若各段纸带上方的左上角、中点或各段纸带的中点连接后为一条直线，则可以判断此小车          选填：“是”或“不是”做匀变速直线运动。 在图中、、、、、，则打下点迹A时，小车运动的速度大小是          ，小车运动的加速度大小是          本小题计算结果均保留两位有效数字 如果当时电网中交流电的频率是而电压不变，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值          实际值填“大于”，“等于”或“小于” 如果当时电网中交流电的电压变为210V而频率不变，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值          实际值填“大于”，“等于”或“小于” 13、请同学设计一个测量电阻的电路，待测电阻Rx阻值约为15 Ω。要求用U-I图像来处理数据，滑动变阻器可在较大范围内调节。可供选择的器材如下： A.电流表A1，量程100 mA，内阻rA1＝12 Ω； B.电流表A2，量程2 mA，内阻rA2＝200 Ω； C.电压表V1，量程10 V，内阻rV1≈15 kΩ； D.电压表V2，量程3 V，内阻rV2≈10 kΩ； E.保护电阻R0约20 Ω； F.滑动变阻器R，最大阻值10 Ω，额定电流为1 A； G.电池组，电动势12 V，内阻很小； H.开关及导线若干。 （1）电流表应选    ，电压表应选    （填器材前面的字母序号）。 （2）设计电路时，电流表应采用    （选填“内接”或“外接”）法，滑动变阻器应采用    （选填“分压”或“限流”）接法。根据所设计的实验电路，用笔画线代替导线连接实物图。 （3）若在所测量数据中选一组数据U、I及已知量计算Rx，则其表达式为Rx＝    （用所给字母表示）。 四、计算题 14、如图所示,电源电动势E=10 V,内阻r=0.5 Ω,标有“8 V16 W”的灯泡L恰好能正常发光,电动机的线圈电阻R0=1 Ω,求: (1)电源的总功率; (2)电动机的输出功率. 15、如图所示，在平直公路上，汽车A向固定的测速仪B做直线运动，设时汽车A与测速仪B相距，此时测速仪B发出一个超声波脉冲信号和一个红外线信号，汽车A在接收到红外线信号时正以的速度运动，司机立即刹车做匀减速直线运动。当汽车A接收到超声波信号时，它与测速仪B的间距为，已知超声波的速度。红外线在空中传播的时间忽略不计。求： 汽车A的加速度大小为多大？ 测速仪B接收到反射回来的超声波信号时，汽车A和测速仪B的间距为多大？ 测速仪B接收到反射回来的超声波信号时，汽车立即改变其加速度，后测速仪B又发出一个超声波脉冲信号，在时该超声波信号恰与汽车A相遇，求汽车A的加速度？ 16、如图所示平面直角坐标系中,x轴上方区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.2 T.原点O处有一粒子源,可在坐标平面内沿各个方向向磁场区发射比荷均为的带负电的粒子.在x0=0.64 m处垂直于x轴放置一块足够长的粒子收集板PQ,当粒子运动到收集板时即被吸收,不计粒子间相互作用和重力的影响,粒子被吸收的过程中收集板始终不带电. (1)能被收集的粒子速度至少多大? (2)设某时刻粒子源沿y轴正方向射入一系列粒子,速度大小从0到vm=2×104 m/s不等,至少经多长时间有粒子到达收集板?求刚有粒子到达收集板时,该系列所有粒子所在位置构成的图线的方程. (3)粒子源沿各个方向均匀地向磁场区域发射速度大小均为vm=2×104 m/s的粒子,会有两个不同方向入射的粒子在PQ上的同一位置被收集,求PQ上这种位置分布的区域长度,以及落在该区域的粒子占所发出粒子总数的百分比. 2 学科网（北京）股份有限公司 12月18日物理限时参考答案 学科网（北京）股份有限公司 1、B  解析：A.质点模型的建立运用了理想化的物理模型的方法，故A错误； B.伽利略在研究自由落体运动时采用了实验和逻辑推理相结合的方法，故B正确； C.已知合力求分力，运用了等效替代的方法，故C错误； D.加速度是加速度的决定式，不是比值定义法，速度采用了比值定义法，故D错误。 2、A  解析：由图可知， 又， 两车间距， 联立得， 解得， 则此时甲车的速度为， A正确. 3、D 解析：根据功能关系可知对“玉兔”做的功等于“玉兔”机械能增量,即,其中,在离地h高处,“玉兔”做匀速圆周运动,必有,并且在月球表面附近,有: ,由以上几式联立得,选项D正确。 4、D  解析：设开始时离地面的高度为L，设某一时刻橡皮筋与竖直方向的夹角为， 则橡皮筋的弹力为：，橡皮筋的弹力与x不是线性关系，故C错误； 其向上分力 故物体对地面的压力为：，保持不变， A错误; 因，故摩擦力也保持不变，故B错误; 水平拉力为：，水平拉力F与x成线性关系，故D正确。 5、C 解析：A．带正电的粒子沿轴线射入，然后垂直打到管壁上，可知粒子运动的圆弧半径为r=a，故A正确，不符合题意； B．根据，可得粒子的质量，故B正确，不符合题意； C．管道内的等效电流为，单位体积内电荷数为，则，故C错误，符合题意； D．由动量定理可得，粒子束对管道的平均作用力大小，联立解得，故D正确，不符合题意。故选C。 6、B 解析：根据题意可知，小球A和B碰撞过程中，水平方向上动量守恒，竖直方向上A球的竖直速度不变，设碰撞后A球水平速度为，B球水平速度为， 根据动量守恒定律可得： 碰撞为完全弹性碰撞，没有机械能损失，则由能量守恒定律有： 联立解得， 小球A在竖直方向上做做自由落体运动，从下落到落地，有 解得 可知，碰撞后，小球A运动落地，则水平方向上有 解得故选B。 7、BC  解析：A.将链条当作一个整体，由平衡关系可得，，可得，根据牛顿第三定律可得A、B两悬点对墙面拉力大小之比为，故A错误； B.设最低点F处的张力为，左侧悬链的质量为，右侧悬链的质量为，由受力平衡可得，，解得，则链条和链条长度之比为3：1，故B正确； C.取链条上任一点D与F间的一部分链条为研究对象，由于F点处的张力处于水平方向，则有，故整个链条上拉力最小的点为最低点F，故C正确； D.根据“三力汇交”原理，由题意可知，重力的作用线经过E点，则E为链条的中点，由于链条此时形状不规则，重心不在链条中点E，故D错误。 8、AB 解析：A．虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此a、b、c、d、f相邻两个等势面间的电势差为2V，因平面b上的电势为2V，由于电子的电势能增加，等势面电势由a到f是降低的，因此平面c上的电势为零，故A正确； B．由上分析可知，当电子由a向f方向运动，则电子到达平面f的动能为2eV，由于题目中没有说明电子如何运动，因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动，则可能不会到达平面f，故B正确； C．在平面b上电势为2V，则电子的电势能为-2eV，动能为8eV，电势能与动能之和为6eV，当电子经过平面d时，动能为4eV，其电势能为2eV，故C错误； D、电子经过平面b时的动能是平面d的动能2倍，电子经过平面b时的速率是经过d时的倍，故D错误。故选AB。 9、BD  解析：A.图2可知二者振幅为1cm，设小球的振动方程 ，光源的振动方程 ，当时，则 ，则 ，可知光源与小球振动的相位差为  ，故A错误； B.光源的振动方程 ，其中 ，则 ，光源从初始状态回到平衡位置，即  可知光源从初始状态回到平衡位置的时间为，故B正确； C.小球的振动方程 ，光源的振动方程 ，影子是光源发出的光被小球遮挡后，在屏上留下的阴影，取影子某一时刻的位置 根据几何关系 ，得影子的振动方程 当时有 ，则 ，故C错误； D.对于 设振幅 ，根据能量守恒 ，根据图2，周期 ，且周期 ，联立解得 ，故D正确。故选BD。 10、ACD 解析：A．物体B下落到恰与A底板上表面接触的过程中，定滑轮1和2间的绳子变短，则A、B在水平方向一起往右移动，则A和B接触面有弹力，且A对B的弹力向右，对B做正功，A正确； B．由于B下落的过程中定滑轮1和2间的绳子变短，则带动着A向右运动，两者水平方向速度相同，水平方向上有vBx=vA B的运动由水平方向和竖直的两个分运动组成，且B下落多少距离就同时带动A向右运动B下落距离的一半，则B竖直方向速度vBy=2vA 联立可得，B错误； C．由选项B的分析对A、B在水平和竖直方向分别列牛顿第二定律有 2T - FN= MaA FN= maBx mg - T = maBy 由于B下落多少距离就同时带动A向右运动B下落距离的一半，则aA= aBx aBy = 2aA 联立， 在竖直方向B运动了d，则 解得，C正确； D．在竖直方向B运动了d，则B下落到刚与A接触时，B在y方向的速度为 解得 则 则物体B下落到刚与A接触时，B的速度为 D正确。故选ACD。 11、AD 解析：AB．氙离子经电场加速，根据动能定理有 可得加速电压为，故A正确，B错误； D．在时间内，有质量为的氙离子以速度喷射而出，形成电流为，由动量定理可得 进入放电通道的氙气质量为，被电离的比例为，则有 联立解得，故D正确； C．在时间内，有电荷量为的氙离子喷射出，则有，  联立解得 故C错误。故选AD。 12、是                  小于      等于  解析：它们的长度分别等于，因为剪下的每条纸带所用时间都是，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此条纸带的平均速度之比；而此条纸带的平均速度等于这条纸带中间时刻的速度，因此得出结论，纸带的长度之比等于此条纸带的平均速度之比，还等于各条纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比，因此图乙中的B、D、F、H、J、L各点连起来为一直线，说明每相邻两个纸带相差的长度相等，即连续相等时间内的位移差相等，所以说明小车做匀变速直线运动。 匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该时间内的平均速度，由此可得打A点时小车速度大小， 由匀变速直线运动的推论，可得小车加速度大小。 若交流电的频率是51Hz，则打点周期T小于，即使用公式  计算时所用T值偏大，则加速度a值偏小，其测量值小于实际值。 若交流电的电压变为210V而频率不变，则打点周期T不变，计算出的加速度a值不变，其测量值等于实际值。 13、（1）A D （2）内接 分压 见解析图 （3）－rA1 解析：（1）如果选电流表A2，A2满偏时UV＝0.002×215 V＝0.43 V，远小于电压表的量程，在电流表A1达到满偏时，电压表示数约为2.7 V，故选A，电压表选择D，也接近满偏，这样读数引起的误差较小。 （2）因电流表内阻已知，用电流表内接法时，不会因电路设计引起系统误差，故电流表应采用内接法； 因为题中要求画U-I图像处理数据，需要测量大量数据，而且滑动变阻器阻值较小，故滑动变阻器应采用分压接法。 又因电动势为12 V，而电压表最大示数约为2.7 V，如果不做任何处理而直接用分压接法，滑动变阻器滑片只能在约范围内滑动，不便于调节，又因滑动变阻器额定电流为1 A，若不做处理，会损坏器材。因此将保护电阻R0串联在供电电路的干路上，由于R0的分压，滑动变阻器的滑片可大范围滑动，且不损坏器材。实物图如图所示。 （3）由伏安法测电阻知Rx＋rA1＝，得Rx＝－rA1。 14、(1)40 W(2)12 W 解析：(1)灯泡L正常发光,则路端电压等于灯泡的额定电压8 V 内电压U内=10 V-8 V=2 V 则总电流I==4 A 电源总功率P电=IE=4×10 W=40 W. (2)流经电动机的电流IM=I-=2 A 电动机的总功率PM=UIM=8×2 W=16 W 电动机内阻消耗功率P内=R0=4 W 故电动机的输出功率P出=PM-P内=12 W. 15、解：先对速度进行单位换算， 超声波在空中运动的时间， 汽车在这段时间内匀减速运动的距离， ， 解得：a， 汽车A加速度大小为，方向为背离 从t到，汽车A行驶的距离， 解得：， ； 时汽车的速度， 解得：， 超声波在空中运动的时间t， 超声波在空中运动的距离vt， 可知在， 汽车匀减速运动的距离为， a， 解得：a， 汽车A加速度大小为，方向为背离 B。  解析：本题考查了匀变速直线运动规律的应用。要注意红外线传播速度是光速，故传播时间可以忽略不计。 分析汽车A接受到超声波信号时A的运动时间和运动位移，由匀变速直线运动位移与时间关系式求加速度； 分析测速仪B接收到反射回来的超声波信号时A的运动位移，从而求出； 测速仪B接收到反射回来的超声波信号之前，汽车A做匀减速运动，之后汽车A改变了加速度，分析此时A的初速度，再结合位移关系、时间关系列式求解。 16、(1)1.6×104 m/s (2) (0≤x≤0.64 m) (3)0.16 m 29.4% 解析：(1)如图甲所示,在磁场中, 由题意,可得临界半径为 联立可得v0=1.6×104 m/s (2)速度为vm的粒子轨道半径为R,,得R=0.4 m 如图乙所示,设该粒子击中A点,∠AO1P=α 有 解得cosα=0.6,α=53° 所有粒子的圆周运动周期均为 速度最大的粒子最先打到收集板上 速度为vm的粒子转过圆心角为180°-53°=127°时, 粒子到达收集板的最短时间为 在相等时间内这一系列的粒子转过的圆心角相等,由几何关系可知此时该系列的粒子位于线段OA上,其斜率为 所以该系列所有粒子所在位置构成的图线的方程为(0≤x≤0.64 m) (3)临界1:如图丙所示,初速度与y轴正方向成角θ1的粒子轨迹直径与PQ交于M,这是PQ上离P最远的亮点 由几何关系知∠MOP=θ1,则, PM=2Rsin θ1=0.48 m 临界2:如图丁所示,初速度与y轴正方向成角θ2的粒子轨迹与PQ相切于N,由几何关系知∠POO2=θ2,则 R(1+cos θ2)=x0,同(2),θ2=α=53° 说明N点与A点重合.可得 所求区域长度为l=MN=0.48 m-0.32 m=0.16 m 沿和y轴正方向成角θ2=53°方向与沿y轴正方向之间发射的粒子均可以落在该区域,因此 $