内容正文:
方城县第一高级中学2026届高三普通高等学校招生全国统一考试物理模拟试卷(十)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
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.核电池又称同位素电池,它是利用放射性同位素衰变放出载能粒子粒子、粒子和射线并将其能量转换为电能的装置。某核电池使用的核燃料为,其半衰期为88年。已知的衰变方程为,下列说法正确的是( )
A.该衰变属于衰变
B.升高温度,的半衰期变短
C.的比结合能大于的比结合能
D.经过88年,10g的原子核衰变后总剩余质量为5g
2.假设一颗质量为m的人造卫星绕质量为M的地球做匀速圆周运动,其轨道半径为r,重力势能Ep与轨道半径的倒数的关系图像如图所示,动能Ek与的关系图像未画出,规定无限远处人造卫星的重力势能为0,已知图像斜率的绝对值是斜率绝对值的2倍,万有引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.关系图像的斜率为2GMm
B.人造卫星重力势能的表达式为
C.人造卫星机械能的表达式为
D.若地球的半径为R,则人造卫星运行过程中的最大动能与最小重力势能的差值为
3.有一匀强电场的方向平行于平面,平面内a、b、c、d四点的位置如图所示,垂直于轴、垂直于轴,其中a、O、b三点电势分别为4V、6V、8V。电荷量为的点电荷由点开始沿路线运动过程中,下列说法正确的是( )
A.点的电势
B.匀强电场的方向为指向
C.匀强电场的电场强度大小
D.点电荷在点的电势能
4.一定质量的理想气体从初始状态A,经历,最后回到状态A,其V-T图像如图所示,CD与横轴平行,DA与纵轴平行。下列说法正确的是( )
A.从状态A到状态B,气体的压强减小
B.从状态B到状态C,气体吸收的热量大于增加的内能
C.从状态C到状态D,气体放出的热量大于减少的内能
D.从状态D到状态A,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
5.如图所示,正弦交流电源通过长直输电线使电灯正常发光,若规定两导线间斥力为正,则两导线间的相互作用力F与时间t的关系图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,曲线为一带电粒子不计重力在匀强电场中运动的轨迹,虚线、、、为相互平行且间距相等的四条等势线,、、、、为轨迹与等势线的交点,已知点电势高于点。带电粒子从点出发,初速度大小为,到达点时速度大小为,则( )
A.该带电粒子带正电荷
B.粒子从到和从到的动能变化量不相等
C.粒子在从点运动至点的过程中,电场力对它做的功等于零
D.如果粒子从点以与相反、等大的速度进入电场,则粒子可能不会经过点
7.如图所示,矩形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场宽度为。质量为m、边长为L的正方形线框以速度v匀速穿过磁场区域,则以下说法正确的是( )
A.线框进入磁场过程中产生的感应电流方向为cbadc
B.线框离开磁场过程时a点的电势高于d点的电势
C.线框进入和离开磁场的过程中外力F大小相等、方向相反
D.线框进入和离开磁场过程中bc两端的电压大小之比为
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)
8.2024年,一项关于组织透明化的突破性技术引起了全球科学界的轰动。科学家们将一种淡黄色的溶液涂抹在小鼠的皮肤上,小鼠的皮肤逐渐变得透明。这种溶液的主要成分是柠檬黄,当柠檬黄溶解在皮肤组织的水分中后,能将水分的折射率调整到与周围脂肪、蛋白质的折射率几乎相等,使得光线能够畅通无阻地穿过皮肤组织。下列说法正确的是( )
A.光线从透明皮肤中穿出时一定不会发生全反射
B.涂抹柠檬黄前后,光线在水分中的传播速度不变
C.涂抹柠檬黄后,光线在皮肤组织的不同成分间传播时波长不变
D.柠檬黄调整水分折射率后,光在皮肤组织中传播,类似光在同种均匀介质中沿直线传播
9.自耦变压器是一种输出和输入共用同一组线圈的特种变压器。在如图甲所示的自耦变压器中,环形铁芯上只绕有一个匝数的线圈,通过滑动滑片P可以改变负载端线圈的匝数。已知输入端a与滑片触点M间的线圈匝数为50,定值电阻电表均为理想电表,线圈电阻不计,忽略漏磁。现在a、b端输入如图乙所示的交变电流,改变滑片P的位置,当滑片P滑至N时,定值电阻。消耗的功率达到最大值,则下列说法正确的是( )
A.当滑片P滑至M时,电压表的示数为36V
B.当滑片P滑至M时,电流表的示数为18A
C.aN间的线圈匝数为100
D.当滑片P滑至N时,定值电阻消耗的功率为169W
10.如图所示,重10N的滑块在倾角为30°的斜面上,从a点由静止下滑,到b点接触到一个轻弹簧,滑块压缩弹簧到c点开始弹回,返回b点离开弹簧,最后又回到a点。已知ab=0.8m,bc=0.4m,那么在整个过程中( )
A.滑块动能的最大值是6J
B.弹簧弹性势能的最大值是6J
C.从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6J
D.滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能减少
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11.某学习小组到实验室做“验证机械能守恒定律”的实验。
甲同学利用如图(1)所示的装置进行实验,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,从而验证机械能是否守恒(已知当地的重力加速度为g)。
(1)实验室提供的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重物,此外还必需的器材是( )
A.天平及砝码 B.毫米刻度尺 C.直流电源 D.交流电源
(2)实验中得到如图(2)所示的一条纸带(部分)。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC,已知打点计时器打点的周期为T,设重物的质量为m,从打O点到打B点的过程中,重力势能的减小量为mghB,动能增加量 。若两者近似相等,则可验证机械能守恒。
乙同学设计了另一个验证机械能守恒定律的实验,一轻绳一端连接在力传感器上的O点,另一端连接在直径为d的匀质小钢球上,小钢球球心至O点的长度为L,O点正下方B位置有一光电门,可记录小钢球通过光电门的时间。如图(3)所示,将小钢球拉至某一位置由静止释放,同时拉力传感器通过计算机采集小钢球在摆动过程中轻绳上拉力的最大值T和最小值F。改变小钢球的初始释放位置,重复上述过程,根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像如图(4)所示。
(3)小钢球从A位置由静止释放时,细线与竖直方向成θ角,小钢球通过最低点位置B时,光电门记录遮光时间为t,在实验误差允许的范围内,若 (用d、L、θ、g等符号表示)则验证了小钢球从A点起动到B点过程中机械能守恒。
(4)若小钢球摆动过程中机械能守恒,则绘制图像的直线斜率理论值为 。
12.某兴趣小组为探究欧姆表不同挡位的设计原理,设计如图所示电路,其中为保护电阻,分析以下问题:
实验器材:
表头的满偏电流、内阻
定值电阻
定值电阻
电源(两节干电池)电动势
滑动变阻器
定值电阻
(1)为保护电路,表笔应为 (选填“红表笔”或“黑表笔”)。
(2)将开关拨到1位置挡位,将红黑表笔 ,调节欧姆调零旋钮,使表头满偏,将待测电阻连接在红黑表笔间,表头指针恰好位于表盘正中央,待测电阻 。
(3)该兴趣小组分析发现,当表头指针恰好位于表盘正中央时,待测电阻值恰好与欧姆表内阻相等,此时待测电阻称为中值电阻。在不同欧姆挡位下,重复(2)中操作,发现欧姆挡倍率越大,中值电阻越大,由此分析可知,选择开关接到 (选填“1”或“2”)接线柱时,欧姆挡的倍率较大。
(4)该兴趣小组用自己设计的欧姆表在某一欧姆挡下进行未知电阻测量,但由于选用的电池使用时间过长(其电动势减小,内阻近似不变),则未知电阻的测量值 (选填“>”或“<”或“=”)真实值。
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.如图所示,ABC为直角三棱镜,∠A=30°,∠B=90°,AC长为L,一束单色光从AC面上的D点斜射入棱镜,入射光线与AB边平行,折射光线传播到AB面上的E点后经AB面反射到BC面上的F点,且EF与AC平行,DE=EF,光在真空中的传播速度为c,求:
(1)棱镜对光的折射率;
(2)光沿DEF传播所用的时间。
14.如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨平行放置,导轨间距为,两导轨及其所构成平面均与水平面成。在导轨上方接入电容为的电容器和阻值为的定值电阻。PQ与导轨垂直,PQ下方有垂直于导轨平面的向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。时刻,闭合开关S,同时将质量为、电阻为的导体棒从PQ上方处静止释放,导体棒进入磁场继续加速运动的距离后,开始做匀速直线运动。时刻,断开开关S,同时对导体棒施加一外力使其仍以原速度做匀速直线运动,时刻,导体棒受到的安培力功率为定值电阻热功率的4倍。整个运动过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好,重力加速度为,不计一切阻力。求:
(1)导体棒进入磁场瞬间的速度大小;
(2)导体棒进入磁场到运动的距离所用的时间;
(3)时间内,安培力所做的功。
15.在某空间建立如图所示三维直角坐标系,轴竖直向上,空间中存在匀强电场和匀强磁场,匀强磁场沿轴正方向,磁感应强度大小为。一质量为、带电荷量为的小球(可视为质点)从坐标原点以初速度沿轴负方向射入该空间,已知重力加速度为。
(1)若匀强电场和匀强磁场相互垂直,使小球恰好能做匀速直线运动,求电场强度的大小和方向;
(2)若保持磁感应强度不变,将电场强度大小调整为,方向未知,使得小球在沿着轴负方向做匀加速直线运动的同时在平行于的平面内做匀速圆周运动,并在第一个圆周内经过点(图中未画出),求的大小和方向;
(3)若将第(2)问中的匀强电场调整为竖直向上,电场强度大小不变,求小球运动过程中距离轴的最大距离。
试卷第2页,共9页
试卷第1页,共9页
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《方城县第一高级中学2026届高三普通高等学校招生全国统一考试物理模拟试卷(十)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
C
B
B
C
D
CD
CD
BC
1.C
【详解】A.根据发生衰变时的电荷数守恒可得生成粒子Y的电荷数为,所以Y粒子的电荷数为2,质量数为4,即Y粒子为粒子,该衰变为衰变,故A错误;
B.半衰期是由原子核自身内部结构决定的,与外在的物理环境无关,所以升高温度,的半衰期不变,故B错误;
C.比结合能越大的原子核越稳定,衰变是朝着比结合能大的方向进行的,所以的比结合能大于的比结合能,故C正确;
D.经过88年,10g的原子核衰变后原子核的剩余质量为5g,故D错误。
故选:C。
2.D
【详解】A.由万有引力充当向心力可得
结合
联立可得
则关系图像的斜率为,A错误;
B.图像的斜率为
则人造卫星重力势能的表达式为,B错误;
C.人造卫星机械能的表达式为,C错误;
D.若地球的半径为R,则人造卫星最大动能
最小的重力势能
则有,D正确。
故选D。
3.C
【详解】A.匀强电场中沿着一个方向前进相同距离电势的降低相等,即
解得,故A错误。
BC.ab中点e电势为,连接则为等势面,如图所示
根据几何关系可知,可得
为电场线,且方向由指向,由,
解得,故B错误,C正确;
D.点电荷在c点的电势能
解得,故D错误。
故选C。
4.B
【详解】A.根据可得可知图像中,图像上的点到原点的连线斜率越小,则压强p越大,从状态A到状态B,OB连线比OA连线斜率小,则可知此过程中压强变大,故A错误;
B.同理从状态B到状态C,此过程为压强变小,温度增加,内能增大,体积增加,则气体对外界做功,由热力学第一定律可知,气体吸收的热量大于增加的内能,故B正确;
C.从状态C到状态D,体积不变,则外界对气体不做功,温度减小,则内能减小,由热力学第一定律可知,气体放出的热量等于减少的内能,故C错误;
D.从状态D到状态A,为等温变化,则内能不变,即。体积减小,则外界对气体做功,由热力学第一定律可知,外界对气体做的功等于气体向外界放出的热量,故D错误。
故选B。
5.B
【详解】AD.两导线中的电流方向相反,相互排斥,导线间作用力为正,A错误,D错误;
C.正弦交流电的电流强度随时间周期性变化,导线间作用力也随时间周期性变化,C错误;
B.排除法:A、C、D都错误,故B正确。
故选B。
6.C
【详解】A.由于点电势高于点,则电场强度方向向上,根据曲线运动的特点可知,轨迹向力的方向弯曲,则该带电粒子所受电场力方向向下,与场强方向相反,所以该带电粒子带负电,故 A错误;
B.从到和从到的电势差相等,根据动能定理可知,粒子动能变化量相等,故B错误;
C.由于点和点电势相等,则粒子在从点运动至点的过程中,电场力对它不做功,故C正确;
D.根据粒子做类斜上抛运动的轨迹具有对称性,如果粒子从点以与相反、等大的速度进入电场,则粒子一定经过点,故D错误。
故选C。
7.D
【详解】A.线框进入磁场过程中由右手定则知感应电流方向,故A错误;
B.线框离开磁场过程中边切割磁感线,边相当于电源,电源方向a到d,即点相当于电源的正极,故点的电势高于点电势,故B错误;
C.线框进入磁场和离开磁场的过程中,线框受到的安培力(左手定则可知安培力方向始终向左)
由平衡条件知,线框受到的外力F与等大反向,故C错误;
D.线框进入磁场过程中bc边切割磁感线,bc边相当于电源,则
线框离开磁场过程中ad边切割磁感线,ad边相当于电源,
故线框进入与离开磁场过程中bc两端的电压大小之比为3∶1,故D正确。
故选D。
8.CD
【详解】A.当透明组织的折射率大于空气的折射率时,光线从透明组织射出时是从光密介质射入光疏介质,当入射角大于临界角时会发生全反射。故A错误;
B.涂抹柠檬黄前后,水分的折射率发生了变化,则根据可知,光线在水分中的传播速度也会发生改变。故B错误;
C.涂抹柠檬黄后,皮肤组织的不同成分的折射率一致,根据可知,光在皮肤组织的不同成分间的传播速度不变,所以波长也不变。故C正确;
D.柠檬黄使水分折射率与脂肪、蛋白质的折射率几乎相等,则根据折射定律可知,此时光线的折射角趋近于入射角,故光线的传播方向几乎不变,类似光在同种均匀介质中沿直线传播,这是皮肤变透明的核心原因。故D正确。
故选CD。
9.CD
【详解】AB.当P滑至M时,,
根据,,,
又
得,故AB错误;
CD.将等效为电源内阻,电源电动势的有效值为
将变压器和定值电阻等效为负载,负载电阻为
易知当,消耗的功率达到最大值
解得,故bN间的线圈匝数为100,所以 aN间的线圈匝数为100
此时再根据,,,,
解得,定值电阻消耗的功率为,故CD正确。
故选CD。
10.BC
【详解】D.由于滑块最后又回到a点,滑块与斜面间的摩擦力为0;则只有重力和弹簧弹力做功,滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒,故D错误;
B.滑块从a点到c点过程,根据系统机械能守恒可知,弹簧弹性势能的最大值为,故B正确;
A.当弹力等于重力沿斜面分力时,滑块的速度最大,动能最大,可知滑块动能最大的位置一定在bc之间,此时弹簧有一定的弹性势能,故滑块的动能的最大值一定小于6J,故A错误;
C.滑块从c到b,弹簧的弹性势能由最大减为0,故弹簧的弹力对滑块做的功是6 J,故C正确。
故选BC。
11.(1)BD
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)A.由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去,所以不需要天平及砝码来测量重物质量,故A错误;
B.实验中需要用毫米刻度尺测量纸带上计数点间的距离,故B正确;
CD.打点计时器的工作电源是交流电源,不是直流电源,故C错误,D正确。
故选BD。
(2)打B点时重物的速度为
从打O点到打B点的过程中,动能的增加量为
(3)小钢球通过最低点位置B时的速度为
根据机械能守恒可得
联立可得若满足
则验证了小钢球从A点起动到B点过程中机械能守恒。
(4)设小钢球质量为m,在最低点B时,根据牛顿第二定律有
当小钢球在最高点时,速度为0,此时绳子拉力为
又
联立解得
所以绘制图像的直线斜率理论值为。
12.(1)黑表笔
(2) 短接 300
(3)1
(4)>
【详解】(1)由于表笔a与欧姆表内部电源正极相连,故为黑表笔。
(2)[1][2]欧姆表选择倍率后,需要进行欧姆调零,将红黑表笔短接后,调节滑动变阻器使得表头指针满偏,此时欧姆表内部的总电流为,则
此时欧姆表内部电阻
当待测电阻连接在红黑表笔间,表头指针恰好位于表盘正中央,此时
则
(3)由题干可知比较欧姆表倍率大小即比较内阻大小,由欧姆调零得,其中是表头满偏时欧姆表内部的总电流,故当红黑表笔短接后,回路中电流越小,内阻越大,欧姆表倍率越大,故选择开关应接到1位置。
(4)由,电动势偏小,最大电流不变,故欧姆调零过程中内阻偏小;当待测电阻串联至红黑表笔后,回路中电流
可知回路中总电流偏小,故测量值偏大。
13.(1);(2)
【详解】(1)光路图如图所示
,又在面上的入射光线与平行,因此光在面上的入射角由于与平行,因此光线在面上的入射角
根据几何关系,光线在面上的折射角
因此棱镜对光的折射率
(2)由几何关系可知
设长为,则
解得
光在棱镜中传播速度
光沿传播所用的时间
14.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)导体棒由静止开始运动到PQ的过程中,由动能定理得
解得
(2)设导体棒做匀速直线运动时的速度大小为,此时回路中电流为
导体棒做匀速直线运动时,由平衡关系得
解得
导体棒进入磁场到运动距离的过程中,由动量定理得
即
解得
(3)在时刻,设回路中电流为,则电容器两端电压为
此时安培力功率为定值电阻功率的4倍,则
此时电容器存储电荷为
安培力做功为
其中
解得
15.(1),方向竖直向上
(2),与y轴负方向成30°角斜向上
(3)
【详解】(1)小球在重力、洛伦兹力和电场力作用下处于平衡状态,由于根据左手定则可知洛伦兹力的方向竖直向下,所以小球受到的电场力应竖直向上,且满足
解得电场强度的大小为
由于小球带正电,其受力方向与电场强度方向相同,所以电场强度的方向为竖直向上。
(2)小球在平行于平面内做匀速圆周运动,说明电场力沿z轴方向的分力与重力平衡,则有
解得
由洛伦兹力提供向心力有
解得小球在平行于的平面内做匀速圆周运动的半径为
由
解得小球在平行于的平面内做匀速圆周运动的周期为
由P点坐标,可知,小球从坐标原点运动到P点的时间为
小球沿y轴负方向做匀加速直线运动,设其加速度为,则有
根据匀变速直线运动的位移公式有
联立解得
则
方向平行于平面,与y轴负方向的夹角的正切值为
即的方向平行于平面与y轴负方向成角斜向上。
(3)因为,所以
且方向竖直向下;又因为
且方向竖直向上,所以可以把小球的运动分解成两个分运动:一个是以速度沿轴负方向做匀速直线运动;一个是以速度在平面内做匀速圆周运动,其中
则由洛伦兹力提供向心力有
解得小球做圆周运动的半径为
所以小球运动过程中距离x轴的最大距离为
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答案第9页,共9页
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