内容正文:
2026届湖南省长沙市高考物理自编模拟试卷05【word含答案】【2026届最新题型结构】
考试范围:2026届高考物理全部内容 考试时间:75分钟; 命题人:
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
温馨提示:根据湖南省教育考试院于2025年12月3日发布的《湖南省普通高中学业水平选择性考试试卷结构(2025年修订)》,该结构自2026年起实施。2026年湖南高考物理科目的试卷结构如下:
考试形式与时长:采用闭卷、笔试形式,考试时长为75分钟,卷面满分为100分。
试题构成:试题分为选择题和非选择题两大类。
选择题(共10题,总分42–43分)
单项选择题:7–8题,每题4分,总分28–32分。
多项选择题:2–3题,每题5分,总分10–15分。
非选择题(共5题,总分57–58分)
题目数量固定为5题,主要涵盖计算题、实验题和综合应用题,分值较高,更加强调对物理概念的理解、实验设计与分析、以及综合运用能力的考查。
此次调整的核心变化是减少多项选择题数量,增加单项选择题比例,同时显著提升非选择题的分值权重,体现了对考生基础知识扎实程度和综合应用能力的双重重视。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上.
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,将本试卷和答题卡一并交回.
第一部分(选择题 共43分)
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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.[4分]快递员穿梭于城市的每一个角落,服务千家万户,给我们的生活带来了很大的便利。一天,某快递员从甲地取包裹,骑电动车运送过程中多次直行、拐弯,等待红绿灯,总共用时30分钟,运动的路程为,将包裹送到乙地的客户手上。下列关于这个过程的分析,正确的是( )
A.研究该快递员从甲地到乙地所用的时间,不能将他看成质点
B.题中“30分钟”指的是时刻
C.该快递员的平均速度大小为
D.快递员遇到红灯减速前进时,速度方向与加速度方向相反
2.[4分]某人坐在摩天轮吊舱里随摩天轮做匀速圆周运动,下列不变的物理量是( )
A.人的动能 B.人的速度
C.人的动量变化率 D.人的动量
3.[4分]今年,在湖北东湖实验室,科研人员通过悬浮支撑和电磁推进的方式,成功将试验车加速至650km/h,实现了新的突破。目前我国已有包括上海在内的几个城市拥有磁悬浮列车,下列说法正确的是( )
A.重心一定在物体上,磁悬浮列车车厢的重心也在车厢本体上
B.磁悬浮列车车厢内人坐在座位上,会受到座位的支持力是因为坐垫发生了形变
C.磁悬浮列车不与铁轨接触,说明摩擦力都是有害的,要减少一切摩擦力
D.磁悬浮列车不与铁轨接触避免了两者之间的摩擦力,原理是摩擦力的大小与接触面面积的大小有关
4.[4分]频率为固定值的声源在空气中向着静止的按收器匀速运动,以u表示声源的运动速度,v表示声波的传播速度,f表示接收器接收到的频率,若u减小.则()
A.f变大,v不变 B.f不变,v增大
C.f变小,v不变 D.f不变,v减小
5.[4分]2025年11月1日4时58分,神舟二十一号航天员乘组进驻中国空间站,与神舟二十号乘组完成在轨轮换。神舟二十号航天员乘组乘坐神舟二十一号飞船于11月14日16时40分成功返回。载人飞船发射返回过程中,返回器与主舱室分离后,主舱室通过调整后在圆轨道运行,返回器用“打水漂”的方式再入大气层,最终通过降落伞辅助成功着陆,其主要过程如图,已知主舱室维持在半径为r的轨道上做周期为T的匀速圆周运动,地球半径为R、引力常量为G,则有( )
A.主舱室在半径为r的轨道上稳定运行的速度大于
B.由题给条件可求出地球第一宇宙速度为
C.由题给条件可求出地球密度为
D.返回器跳出大气层后需向后喷气方可第二次再入大气层
6.[4分]如图所示,一个长为,质量为的木板,静止在光滑水平面上,一个质量为的物块(可视为质点),以水平初速度从木板的左端滑向另一端,设物块与木板间的动摩擦因数为,当物块与木板相对静止时,物块仍在木板上,物块相对木板的位移为,木板相对地面的位移为,重力加速度为,则在此过程中( )
A.摩擦力对木板做的功为
B.摩擦力对物块做的功为
C.木板动能的增量为
D.由于摩擦而产生的热量为
7.[4分]如图甲所示为小型交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=200、电阻r=1Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=9Ω,与R并联的交流电压表为理想电表,在r=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量随时间t按如图乙所示的正弦规律变化.下列说法正确的是( )
A.该交流电的频率为50Hz
B.交流发电机产生的电动势最大值为500V
C.电路中交流电压表的示数约为255V
D.若将线圈转速变成原来2倍,交流发电机的输出功率将变成原来的2倍
二、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.[5分]如图所示,将电荷量分别为+Q、-Q和+Q的三个点电荷分别固定在同一竖直平面的A、B、C三点,A、B在同一水平面上,D为AB连线的中点,C在AB的中垂线上,且A、B、C构成一个边长为L的等边三角形。下列说法正确的是( )
A.位置D的电场强度大小为
B.位置D的电场强度大小为
C.电荷量为+q的试探电荷从D点沿CD直线向C靠近,电势能增加
D.电荷量为+q的试探电荷从D点沿CD直线向C靠近,电势能减少
9.[5分]如图甲所示,一正方形单匝金属线框放在光滑水平面上,水平面内两条平行直线MN、QP间存在垂直水平面的匀强磁场,时,线框在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速运动,外力F随时间t变化的图线如图乙实线所示,已知线框质量、电阻,则( )
A.线框宽度为1m
B.匀强磁场的磁感应强度为2T
C.线框穿过MN的过程中通过导线内某一横截面的电荷量为
D.线框穿过QP的过程中产生的焦耳热等于4J
10.[5分]如图所示,水平金属圆环由外环和内环构成,其半径分别为,,沿半径方向放置的金属杆固定在圆环上,金属圆环和金属杆以角速度绕中心轴线转动。两环通过电刷用导线连接间距为L=0.5m的两条平行光滑水平金属导轨PM、,水平金属导轨接有理想电容器,电容C=1F。右侧是水平绝缘导轨。导体棒ab、cd,垂直静止放置于两侧,质量分别为m1=0.1kg,m2=0.2kg,电阻均为r=0.1Ω。ab放置位置与距离足够长,所有导轨均光滑,除已知电阻外,其余电阻均不计。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,忽略磁场对电容器的影响。下列说法正确的是( )
A.水平金属圆环中金属杆产生的电动势为0.2V
B.S掷向1,稳定后电容器所带电荷量的大小q=0.3C
C.S掷向1,稳定后再将S掷向2,导体棒ab到达的速度大小是
D.S掷向1,稳定后再将S掷向2,导体棒ab到达时通过导体棒cd的电荷量是
第二部分(非选择题 共57分)
3、 非选择题:本大题共5题,共57分。
11.[8分](1)小李同学在“用单摆测定重力加速度”实验中:实验时测得小球的直径为D,改变摆长,测出几组摆线长度(悬点到摆球最顶端)和对应周期T的数据作出图像。如图甲,利用图甲中给出的坐标求出重力加速度,其表达式 (用T1、T2、l1、l2、π表示)。若该同学实验操作步骤完全正确,那么纵轴截距的绝对值是 (用D表示)。
(2)小明同学学习了传感器后,利用该小球和摆线,设计了利用力传感器做测定重力加速度的创新实验,如图乙,按照图乙所示的装置组装好实验器材,用刻度尺测量此时摆线的长度l0。实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图像如图丙所示。则当地的重力加速度可表示为 (用D、l0、t0、π表示)。
12.[8分]某实验小组为了测量一节干电池的电动势及内阻,设计了如图1所示电路。实验所用的器材有:电流表(量程0~300mA,内阻未知);电流表(量程0~0.6A,内阻约1Ω);定值电阻;电阻箱R(阻值0~99.99Ω);开关三个和导线若干。
(1)请根据电路图将图2中的实物图连接完整。
(2)断开开关、闭合开关,将电阻箱R接入电路的电阻调到最大,闭合开关,调节电阻箱,使两电流表指针偏转均较大,记录两电流表的示数、及电阻箱接入电路的电阻,断开开关,根据数据求得电流表的内阻 (用、、、表示)。
(3)将电阻箱接入电路的电阻调到最大,将开关闭合、断开,闭合开关,多次调节电阻箱的阻值,测得多组电阻箱接入电路的电阻R及对应电流表的示数I,作出图像,得到图像的纵截距为b,斜率为k,则电池的电动势E= ,内阻r= (结果用b、k、表示)。
13.[12分]类似光学中的反射和折射现象,用磁场或电场调控也能实现质子束的“反射”和“折射”。如图所示,在竖直平面内有三个平行区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ;Ⅰ区宽度为d,存在磁感应强度大小为B、方向垂直平面向外的匀强磁场,Ⅱ区的宽度很小。Ⅰ区和Ⅲ区内电势处处相等,分别为φⅠ和φⅢ,其电势差U=φⅠ-φⅢ。一束质量为m、电荷量为e的质子从O点以入射角θ射向Ⅰ区,在P点以出射角θ射出,实现“反射”;质子束从P点以入射角θ射入Ⅱ区,经Ⅱ区“折射”进入Ⅲ区,其出射方向与法线夹角为“折射”角。已知质子仅在平面内运动,单位时间发射的质子数为N,初速度为v0,不计质子重力,不考虑质子间相互作用以及质子对磁场和电势分布的影响。
(1)若不同角度射向磁场的质子都能实现“反射”,求d的最小值;
(2)若U=,求“折射率”n(入射角正弦与折射角正弦的比值);
(3)计算说明如何调控电场,实现质子束从P点进入Ⅱ区发生“全反射”(即质子束全部返回Ⅰ区);
(4)在P点下方距离处水平放置一长为的探测板CQD(Q在P的正下方),CQ长为,质子打在探测板上即被吸收中和。若还有另一相同质子束,与原质子束关于法线左右对称,同时从O点射入Ⅰ区,且θ=30°,求探测板受到竖直方向力F的大小与U之间的关系。
14.[12分]如图所示,上端开口带有卡环、内壁光滑、竖直放置的绝热容器内,有两个厚度不计的活塞,封闭了上、下两部分气体,其中小活塞质量为,导热性能良好,大活塞质量为,绝热,两活塞密封性均良好。细管道横截面积为,粗管道横截面积为,下部分气体中有电阻丝可以通电对封闭气体进行加热。若下部分封闭气体初始温度为,此时各部分长度。已知大气压强,外界环境温度保持不变,重力加速度g取,取现对电阻丝通电以缓慢升高气体温度。
(1)求当小活塞刚好移至顶部时,下部分气体的温度;
(2)求当下部分封闭气体的温度为时,上部分气体的压强。
15.[16分]足够长的传送带固定在竖直平面内,半径,圆心角的圆弧轨道与平台平滑连接,平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接,工件A从圆弧顶点无初速度下滑,在平台与B发生弹性碰撞,已知,,A、B可视为质点,A、B与传送带间的动摩擦因数恒定,在传送带上运动的过程中,B物块因摩擦生热,忽略轨道及平台的摩擦,,,。
(1)求A滑到圆弧最低点时受到的支持力;
(2)求A与B碰撞后各自的速度;
(3)求传送带的速度以及A物块在传送带上运动的过程中因摩擦产生的热量。
参考答案
1.【答案】D
【详解】研究快递员从甲地到乙地的时间时,其动作细节不影响时间计算,可忽略大小和形状,视为质点,A错误;"30分钟"是整个行程的时长,属于时间间隔而非时刻,B错误;平均速度需用位移除以时间,但题目给的8km是路程,未明确位移大小,因此平均速度无法确定。平均速率为。运送过程中多次直行、拐弯,位移的大小一定小于路程,平均速度一定小于,C错误;减速时,加速度方向与速度方向相反,D正确。
2.【答案】A
【详解】动能是标量,公式为,匀速圆周运动中速率不变,质量不变,动能不变,A正确;速度是矢量,匀速圆周运动中速度方向始终沿切线方向变化,B错误;根据动量定理,动量变化率等于合力。匀速圆周运动中,合力为向心力,方向始终指向圆心,方向不断变化,动量变化率始终变化,C错误;动量,因速度方向变化,动量方向随之变化,D错误。
3.【答案】B
【详解】重心是物体各部分所受重力的等效作用点,物体的重心位置与物体的形状与质量分布有关,所以其重心不一定在物体上,如空心物体的重心就不在物体上,故A项错误;弹力由施力物体形变产生,座位对人的支持力源于坐垫的形变,故B项正确;摩擦力并非全有害,如人行走需要摩擦,并不是要减少一切摩擦,故C项错误;摩擦力大小与接触面粗糙程度和正压力有关,与接触面积无关,故D项错误。
4.【答案】C
【详解】根据多普勒效应公式,当减小时,接收器接收到的频率减小;声波的传播速度由介质决定,不变。
5.【答案】B
【详解】第一宇宙速度等于卫星贴近地面做匀速圆周运动的环绕速度,是最大的环绕速度,当主舱室在半径为r的轨道上稳定运行时,其轨道半径大于地球半径,则速度应小于,故A错误;第一宇宙速度等于卫星贴近地面做匀速圆周运动的环绕速度,根据万有引力提供向心力有,可知第一宇宙速度为,故B正确;根据万有引力提供向心力有,密度为,联立解得,故C错误;返回器跳出大气层后想第二次再入大气层则半径减小,需要减小速度,即向前喷气,故D错误。
6.【答案】B
【详解】摩擦力对木板做的功为,故错误;摩擦力对物块做的功为,故正确;对木板根据动能定理可得,木板动能的增量为,故错误;根据功能关系可知由于摩擦而产生的热量为故D错误。
7.【答案】C
【详解】由图可知,该交流电的频率为,A错误;交流发电机产生的电动势最大值为,B不正确;交流发电机产生的电动势有效值为,电路中交流电压表的示数,C正确;若将线圈转速变成原来2倍,根据,可知交流发电机产生的电动势为原来的2倍,根据可知交流发电机的输出功率将变成原来的倍,D错误;选BC.
【关键点拨】根据Em=NBSω求出交流发电机产生的感应电动势,电路中交流电压表的示数为有效值,根据求出有效值,根据判断交流发电机的输出功率变化.
8.【答案】AC
【详解】A、B两个位置的点电荷在D处产生的电场强度大小均为,方向都是由A指向B;C位置的点电荷在D处产生的电场强度大小为,方向由C指向D;位置D的合电场E=,A正确B错误;A、B两个位置的点电荷在两者连线中垂线上产生的电场强度始终垂直CD,试探电荷沿CD连线运动时,A、B两个位置的电荷对它不做功,只有在C处的电荷+Q对它做负功,试探电荷的电势能增加,C正确D错误。
9.【答案】AC
【详解】线框的加速度,线框的宽度,故A正确;当线框进出磁场时,,,得,可知,解得,故B错误;线框穿过的过程中通过导线内某一横截面的电荷量,故C正确;磁场宽度,设线框穿过的初末速度分别为,线框全程做匀加速直线运动,则,,由动能定理,而,,线框穿过过程,,,可得,即线框穿过的过程中产生的焦耳热大于4J。
10.【答案】AC
【详解】水平金属圆环中金属杆产生的电动势为,A正确;根据,解得,B错误;由于MM’右侧绝缘,cd棒中没有电流,cd棒不受安培力作用处于静止,ab棒做加速度减小的减速运动最后匀速运动,设匀速运动时速度为vm,根据,则有,根据动量定理有,解得,代入解得,,C正确;由于MM’右侧绝缘,cd棒中没有电流,所以通过导体棒cd的电荷量为0,D错误。
11.【答案】(1),;(2)
【详解】(1)根据题意,由单摆周期公式有,解得,结合图像可知其斜率k为,解得,图像纵轴截距的绝对值是。
(2)由图丙可知,周期为,单摆周期,联立可得。
12.【答案】(1);(2);(3),
【详解】(1)实物连线如图
(2)由电路可知电阻R1两端电压,则电阻性负载和电流表A1电压之和为,则
(3)由电路可知,可得,则,,解得,
13.
【答案】(1) (2) (3)U≤- (4)见解析
【命题点】带电粒子在电磁场中的运动+组合场+质子“反射”和“折射”
【详解】[题图剖析]
(1)若水平向左射向磁场的质子能实现“反射”,则不同角度射向磁场的质子都能实现“反射”,有dmin=2r,
由牛顿第二定律得
Bev0=m (1分)
解得dmin= (1分)
(2)质子在Ⅱ区内水平方向速度不变,在竖直方向速度变大,设折射角为θ',
根据动能定理得
eU=m-m (1分)
解得v1=v0,v0sin θ=v1sin θ'
则n=== (1分)
(3)“全反射”临界状态:质子到达Ⅲ区的时候竖直方向速度为0,
根据动能定理得
eU=-m(v0cos θ)2 (1分)
故U≤-时满足题设 (1分)
(4)临界情况有两个:①全部都能打到探测板,②全部都打不到探测板。
①∠CPQ=30°,如果U≥0,折射角比入射角小,两边射入的质子都能打到探测板上,
U≥0时,取竖直向上为正方向,根据动量定理得
F=2Nmvy (1分)
根据动能定理得
eU=m-m(v0cos θ)2 (1分)
解得F=2Nm,
②全部都打不到探测板的情况,
临界情况为出射角为60°打到D点,
水平方向速度vx=v0,
竖直方向速度vy==v0,
根据动能定理得
eU=m-m (1分)
解得U=-,即当U<-时,F=0 (1分)
③当-≤U<0时,
仅有一束质子能够打到探测板,则
F=Nmvy,
eU=m-m(v0cos θ)2,
解得F=Nm (1分)
14.【答案】(1);(2)
【详解】(1)在小活塞刚好移至顶部前,上部分气体的压强和温度均不变,所以体积保持不变。小活塞向上移动了
大活塞向上移动
对于下部分气体,压强不变,初态体积
温度
此时体积
设此时温度为,根据盖-吕萨克定律得
解得
(2)设当大活塞刚好移至粗细管道连接处时,下部分封闭气体的温度为,对上部分气体,初态
体积为
末态
由玻意耳定律得
代入数据解得
对下部分气体,初态时对大活塞受力分析,根据平衡条件得
体积
温度
末态
体积
根据理想气体状态方程得
代入数据解得
当下部分封闭气体的温度为时,末态体积仍为
所以上部分气体压强为
15.【答案】(1)18N,方向竖直向上;(2)A的速度大小,方向向左;B的速度大小,方向向右;(3)见解析
【详解】(1)A从开始到圆弧最低点过程,根据机械能守恒可得,
解得,
在最低点根据牛顿第二定律得,
解得,
方向竖直向上。
(2)A与B发生弹性碰撞,根据系统动量守恒可得,
根据系统机械能守恒可得,
联立解得,,
可知碰撞后A的速度大小,方向向左;B的速度大小,方向向右。
(3)第一种情况,当传送带速度v小于时,B滑上传送带后先减速后匀速运动;设B与传送带间的动摩擦因数为μ,经过时间后B与传送带共速,该段时间内B运动的位移为,
B与传送带的相对位移,
B物块因摩擦生热为,
对B用动能定理可得,
联立解得,另一解大于舍去;
当A滑上传送带时,v小于,设经过时间后A与传送带共速,该段时间内,A运动的位移为,
A与传送带的相对位移B物块在传送带上做减速运动时的加速度相同,故,
联立以上各式解得,
A物块因摩擦产生的热量,
联立解得,
第二种情况,当传送带速度v大于时,B滑上传送带后先加速后匀速运动,设B与传送带间的动摩擦因数为,经过时间后B与传送带共速,该段时间内B运动的位移为,
B与传送带的相对位移,
B物块因摩擦生热为,
对B用动能定理可得,
联立解得,另一解小于舍去;
当A滑上传送带时,v大于,设经过时间后A与传送带共速,该段时间内,A运动的位移为,
A与传送带的相对位移B物块在传送带上做加速运动时的加速度相同,故,
联立以上各式解得,
A物块因摩擦产生的热量,
联立解得。
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【2026届最新题型结构】
考试范围:2026届高考物理全部内容
考试时间:75分钟:命题人:
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考号:
温馨提示:根据湖南省教育考试院于2025年12月3日发布的《湖南省普通高中学业水平选择性考试试
卷结构(2025年修订》,该结构自2026年起实施。2026年湖南高考物理科目的试卷结构如下:
考试形式与时长:采用闭卷、笔试形式,考试时长为75分钟,卷面满分为100分。
试题构成:试题分为选择题和非选择题两大类。
选择题(共10题,总分42-43分)
单项选择题:7-8题,每题4分,总分28-32分。
多项选择题:2-3题,每题5分,总分10-15分。
非选择题(共5题,总分57-58分)
题目数量固定为5题,主要涵盖计算题、实验题和综合应用题,分值较高,更加强调对物理概念的理解、
实验设计与分析、以及综合运用能力的考查。
此次调整的核心变化是减少多项选择题数量,增加单项选择题比例,同时显著提升非选择题的分值权
重,体现了对考生基础知识扎实程度和综合应用能力的双重重视。
注意事项:
1。答卷前,考生务必将自已的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上
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,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题共43分)
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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.[4分]快递员穿梭于城市的每一个角落,服务千家万户,给我们的生活带来了很大的便利。一天,某
快递员从甲地取包裹,骑电动车运送过程中多次直行、拐弯,等待红绿灯,总共用时30分钟,运动的路
程为8k,将包裹送到乙地的客户手上。下列关于这个过程的分析,正确的是()
A.研究该快递员从甲地到乙地所用的时间,不能将他看成质点
B.题中30分钟”指的是时刻
C.该快递员的平均速度大小为l6kam/h
D.快递员遇到红灯减速前进时,速度方向与加速度方向相反
2.[4分]某人坐在摩天轮吊舱里随摩天轮做匀速圆周运动,下列不变的物理量是()
A.人的动能
B.人的速度
C.人的动量变化率
D.人的动量
3.[4分]今年,在湖北东湖实验室,科研人员通过悬浮支撑和电磁推进的方式,成功将试验车加速至
650kh,实现了新的突破。目前我国已有包括上海在内的几个城市拥有磁悬浮列车,下列说法正确的是
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A.重心一定在物体上,磁悬浮列车车厢的重心也在车厢本体上
B.磁悬浮列车车厢内人坐在座位上,会受到座位的支持力是因为坐垫发生了形变
C,磁悬浮列车不与铁轨接触,说明摩擦力都是有害的,要减少一切摩擦力
D.磁悬浮列车不与铁轨接触避免了两者之间的摩擦力,原理是摩擦力的大小与接触面面积的大小有
关
4.[4分]频率为固定值的声源在空气中向着静止的按收器匀速运动,以u表示声源的运动速度,v表示
声波的传播速度(<v),表示接收器接收到的频率,若u减小.则()
A.f变大,v不变
B.f不变,v增大
C.变小,v不变
D.f不变,v减小
5.[4分]2025年11月1日4时58分,神舟二十一号航天员乘组进驻中国空间站,与神舟二十号乘组完
成在轨轮换。神舟二十号航天员乘组乘坐神舟二十一号飞船于11月14日16时40分成功返回。载人飞
船发射返回过程中,返回器与主舱室分离后,主舱室通过调整后在圆轨道运行,返回器用“打水漂的方
式再入大气层,最终通过降落伞辅助成功着陆,其主要过程如图,已知主舱室维持在半径为·的轨道上
做周期为T的匀速圆周运动,地球半径为R、引力常量为G,则有(
)
0
返回器跳出大气层
返回器分离后
G
单舱滑行
降落伞打开
O
①
大气层
返回器第一次
返回器第二次
再入大气层
再入大气层
O返回器着陆
地球
A.主舱室在半径为r的轨道上稳定运行的速度大于7.km,s
B.由题给条件可求出地球第一宇宙速度为
4x'r
RT2
C.由题给条件可求出地球密度为
3π
GT2
D.返回器跳出大气层后需向后喷气方可第二次再入大气层
6.[4分]如图所示,一个长为L,质量为M的木板,静止在光滑水平面上,一个质量为m的物块(可视
为质点),以水平初速度。从木板的左端滑向另一端,设物块与木板间的动摩擦因数为4,当物块与木板相
对静止时,物块仍在木板上,物块相对木板的位移为d,木板相对地面的位移为5,重力加速度为8,则
在此过程中()
M
77nnmimmimmmimmmmmmnimmmmmmmnimmmmmmm7
一d→m
M
0204400444440444444044444
A.摩擦力对木板做的功为ug(S+d)
B.摩擦力对物块做的功为-g(+)
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C.木板动能的增量为umgd
D.由于摩擦而产生的热量为ugs
7.[4分]如图甲所示为小型交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴
OO匀速转动,线圈的匝数=200、电阻=12,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=92,与R并
联的交流电压表为理想电表,在0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量随时间
按如图乙所示的正弦规律变化.下列说法正确的是()
0
1Φ/102Wb)
9.42t/x102s)
甲
乙
A.该交流电的频率为50Hz
B.交流发电机产生的电动势最大值为500V
C.电路中交流电压表的示数约为255V
D.若将线圈转速变成原来2倍,交流发电机的输出功率将变成原来的2倍
二、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选
项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有
选错的得0分。
8.[5分]如图所示,将电荷量分别为+Q、-Q和+Q的三个点电荷分别固定在同一竖直平面的A、B、C三
点,A、B在同一水平面上,D为AB连线的中点,C在AB的中垂线上,且A、B、C构成一个边长为L
的等边三角形。下列说法正确的是()
+0
+0
B
A.位置D的电场强度大小为4W37g
3乃
B.位置D的电场强度大小为28e
3
C.电荷量为+q的试探电荷从D点沿CD直线向C靠近,电势能增加
D.电荷量为+q的试探电荷从D点沿CD直线向C靠近,电势能减少
9.[5分]如图甲所示,一正方形单匝金属线框放在光滑水平面上,水平面内两条平行直线M、OP间存
在垂直水平面的匀强磁场,t=0时,线框在水平向右的外力F作用下紧贴N从静止开始做匀加速运
动,外力F随时间t变化的图线如图乙实线所示,己知线框质量=1kg、电阻R=22,则()
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M
个FN
8
→F
4
2
0
>t/s
3
甲
A.线框宽度为1m
B.匀强磁场的磁感应强度为2T
C.线框穿过W的过程中通过导线内某一横截面的电荷量为V2c
2
D.线框穿过QP的过程中产生的焦耳热等于4J
10.[5分]如图所示,水平金属圆环由外环和内环构成,其半径分别为=0.3m,3=01m,沿半径方向
放置的金属杆固定在圆环上,金属圆环和金属杆以角速度o=5rd/s绕中心轴线转动。两环通过电刷用导
线连接间距为L=0.5m的两条平行光滑水平金属导轨PMP'M',水平金属导轨接有理想电容器,电容
C-1F。MM'右侧是水平绝缘导轨。导体棒ab、cd,垂直静止放置于MM'两侧,质量分别为=0.1kg,
2=0.2g,电阻均为0.1S2。ab放置位置与MM距离足够长,所有导轨均光滑,除已知电阻外,其余电
阻均不计。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B-1T,忽略磁场对电容器的影响。下列说
法正确的是()
B
M
M
A.水平金属圆环中金属杆产生的电动势为0.2V
B.S掷向1,稳定后电容器所带电荷量的大小=0.3C
C.S掷向1,稳定后再将S掷向2,导体棒b到达MMr的速度大小是ms
D.S掷向1,稳定后再将S掷向2,导体棒ab到达M0M时通过导体棒cd的电荷量是,C
第二部分(非选择题共57分)
三、非选择题:本大题共5题,共57分。
11.[8分](1)小李同学在“用单摆测定重力加速度”实验中:实验时测得小球的直径为D,改变摆长,测出
几组摆线长度(悬点到摆球最顶端)和对应周期T的数据作出1-T2图像。如图甲,利用图甲中给出的坐
标求出重力加速度,其表达式g=
(用T、T2、1、12、π表示)。若该同学实验操作步骤完全
正确,那么纵轴截距的绝对值是
(用D表示)。
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1个
12
0
T
甲
(2)小明同学学习了传感器后,利用该小球和摆线,设计了利用力传感器做测定重力加速度的创新实验,
如图乙,按照图乙所示的装置组装好实验器材,用刻度尺测量此时摆线的长度。实验时用拉力传感器测
得摆线的拉力F随时间t变化的图像如图丙所示。则当地的重力加速度可表示为g=
(用D、
lo、to、π表示)。
个F
器
min
0121.3t。41.51.61。
丙
12.[8分]某实验小组为了测量一节干电池的电动势及内阻,设计了如图1所示电路。实验所用的器材
有:电流表A1(量程0~300A,内阻未知);电流表A2(量程0~0.6A,内阻约12);定值电阻
R=52;电阻箱R(阻值0~99.992);开关三个和导线若干。
R
图1
图2
(1)请根据电路图将图2中的实物图连接完整。
(2)断开开关$2、闭合开关S,将电阻箱R接入电路的电阻调到最大,闭合开关S,调节电阻箱,使两电
流表指针偏转均较大,记录两电流表的示数I,、I2及电阻箱接入电路的电阻R。,断开开关$,,根据数据
求得电流表A的内阻R1=
(用R。、R、I、I表示)。
(3)将电阻箱接入电路的电阻调到最大,将开关S,闭合、S,断开,闭合开关S,多次调节电阻箱的阻值,
测得多组电阻箱接入电路的电阻R及对应电流表的示数,作出R图像。得到图傻的纵裁距为6,斜
率为k,则电池的电动势E=
,内阻r=
(结果用b、k、Ra1表示)。
13.[12分]类似光学中的反射和折射现象,用磁场或电场调控也能实现质子束的“反射”和折射”。如图所
示,在竖直平面内有三个平行区域I、Ⅱ和亚,区宽度为d,存在磁感应强度大小为B、方向垂直平面向外的匀
强磁场,区的宽度很小。I区和Ⅲ区内电势处处相等,分别为0和om,其电势差=-om。一束质量为、电
荷量为的质子从O点以入射角射向I区,在P点以出射角射出,实现“反射”:质子束从P点以入射角射入
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Ⅱ区,经区“折射进入区,其出射方向与法线夹角为折射”角。己知质子仅在平面内运动,单位时间发射的
质子数为W初速度为,不计质子重力,不考虑质子间相互作用以及质子对磁场和电势分布的影响。
(1)若不同角度射向磁场的质子都能实现“反射”,求d的最小值;
②若Vm,求折射率入射角正弦与折射角正弦的比值方
2e
(3)计算说明如何调控电场,实现质子束从P点进入Ⅱ区发生“全反射”(即质子束全部返回区);
④在P点下方距离0处水平放置一长为m0的探测板cOD0在P的正下方力.cQ长为”四质子打在
eB
eB
eB
探测板上即被吸收中和。若还有另一相同质子束,与原质子束关于法线左右对称,同时从O点射入区,且
=30°,求探测板受到竖直方向力F的大小与U之间的关系。
14.[12分]如图所示,上端开口带有卡环、内壁光滑、竖直放置的绝热容器内,有两个厚度不计的活
塞,封闭了上、下两部分气体,其中小活塞质量为=1kg,导热性能良好,大活塞质量为,=2g,绝
热,两活塞密封性均良好。细管道横截面积为S,=100cm2,粗管道横截面积为S,=200cm2,下部分气体中有
电阻丝可以通电对封闭气体进行加热。若下部分封闭气体初始温度为300K,此时各部分长度
么=h2=h=h,=10cm。己知大气压强P。=1×10Pa,外界环境温度保持不变,重力加速度g取10m/s2,取
现对电阻丝通电以缓慢升高气体温度。
(1)求当小活塞刚好移至顶部时,下部分气体的温度:
(2)求当下部分封闭气体的温度为900K时,上部分气体的压强。
h
15.[16分]足够长的传送带固定在竖直平面内,半径R=2m,圆心角0=53°的圆弧轨道与平台平滑连
接,平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接,工件A从圆弧顶点无初速度下滑,在平台与B发生
弹性碰撞,已知=1kg,=4kg,A、B可视为质点,A、B与传送带间的动摩擦因数恒定,在传送
带上运动的过程中,B物块因摩擦生热Q=2J,忽略轨道及平台的摩擦,g=10m/s2,sin53°=0.8,
c0s53°=0.6。
B
⊙→v⊙
(1)求A滑到圆弧最低点时受到的支持力:
(2)求A与B碰撞后各自的速度:
(3)求传送带的速度以及A物块在传送带上运动的过程中因摩擦产生的热量。
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参考答案
1.【答案】D
【详解】研究快递员从甲地到乙地的时间时,其动作细节不影响时间计算,可忽略大小和形状,视为质
点,A错误;"30分钟"是整个行程的时长,属于时间间隔而非时刻,B错误;平均速度需用位移除以时
间,但题目给的&km是路程,未明确位移大小,因此平均速度无法确定。平均速率为8-16m/h。运
0.5h
送过程中多次直行、拐弯,位移的大小一定小于路程,平均速度一定小于16和/h,C错误:减速时,加
速度方向与速度方向相反,D正确。
2.【答案】A
【详解】动能是标量,公式为,=m,匀速圆周运动中速率v不变,质量m不变,动能不变,A正
2
确:速度是矢量,匀速圆周运动中速度方向始终沿切线方向变化,B错误:根据动量定理,动量变化率
等于合力。匀速圆周运动中,合力为向心力R=m上,方向始终指向圆心,方向不断变化,动量变化率
始终变化,C错误:动量P=w,因速度方向变化,动量方向随之变化,D错误。
3.【答案】B
【详解】重心是物体各部分所受重力的等效作用点,物体的重心位置与物体的形状与质量分布有关,所
以其重心不一定在物体上,如空心物体的重心就不在物体上,故A项错误;弹力由施力物体形变产生,
座位对人的支持力源于坐垫的形变,故B项正确:摩擦力并非全有害,如人行走需要摩擦,并不是要减
少一切摩擦,故C项错误;摩擦力大小与接触面粗糙程度和正压力有关,与接触面积无关,故D项错
误。
4.【答案】C
【详解】根据多音利效应公式了=,。当“减小时,接牧器接收到的频率了减小,声波的传精速
度v由介质决定,v不变。
5.【答案】B
【详解】第一宇宙速度等于卫星贴近地面做匀速圆周运动的环绕速度,是最大的环绕速度,当主舱室在
半径为r的轨道上稳定运行时,其轨道半径大于地球半径,则速度应小于7.9k/s,故A错误;第一宇
宙速度等于卫星贴近地面做匀速圆周运动的环绕速度,根据万有引力提供向心力有
GMi =m GMin Ar'r
”。可知第一宁宙速度为-√,放B正,根据万有引力提供向心力
4π2r3
M
有G一m4π仁,密度为◇4
r2=m-
3R,联立解得M=4n
GrR,故C错误;返回器跳出大气层
3πr3
G72,p=
后想第二次再入大气层则半径减小,需要减小速度,即向前喷气,故D错误。
6.【答案】B
【详解】摩擦力对木板做的功为Wgs,故A错误;摩擦力对物块做的功为WFg(+),故B正确;
对木板根据动能定理可得,木板动能的增量为△Ek=Wg,故C错误:根据功能关系可知由于摩擦而
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产生的热量为Qmg相对mgd,故D错误。
7.【答案】C
【详解】由图可知T=2元×10?,该交流电的频率为f=二50亚,A错误:交流发电机产生的电动势
最大值为Bn=BSa0=N0w=200×2×102x,2r
2元X10V-40V,B不正确:交流发电机产生的电动势有效
值为B=B=200WV,电路中交流电压表的示数U=
=180W2V≈255V,C正确;若将线圈转速变
R+r
E
成原来2倍,根据Em=NBSo,E=
可知交流发电机产生的电动势为原来的2倍,根据P=
可知
2
R
交流发电机的输出功率将变成原来的4倍,D错误;选BC.
【关键点拨】根据EBSo求出交流发电机产生的感应电动势,电路中交流电压表的示数为有效值,根
品会水出有效值。报搭P-公判斯交流发电机的箱能功率变化
据E=
2
8.【答案】AC
ko 4ko
E,=
【详解】A、B两个位置的点电荷在D处产生的电场强度大小均为
乃,方向都是由A指向
2
kO
4ko
B2=
B:C位置的点电荷在D处产生的电场强度大小为
、2)
3,方向由C指向D:位置D的合
4
电场厅√2,}+-W37吧,A正确B错误,A、B两个位置的点电荷在两者连线中垂线上产生的电
32
场强度始终垂直CD,试探电荷沿CD连线运动时,A、B两个位置的电荷对它不做功,只有在C处的电
荷+Q对它做负功,试探电荷的电势能增加,C正确D错误。
9.【答案】AC
【详解】线框的加速度a-号-m1g=2m/g,线框的宣度L=-方×2x1m=m,故A正确:当
1
2
线框进出磁场时,F露=
B.B产E,F-R=a,得F=产m+a,可知Ba-k=2,解得
R
R
B=√T,故B错误;线框穿过MN的过程中通过导线内某一横截面的电荷量
g-7.AM=9。×-g-5xc-Y2c,放c正确:磁场宽度d=ad=×2×2m=4m,设线框
△t.R
R2
2
穿过QP的初末速度分别为y2y,线框全程做匀加速直线运动,则y,=√2ad=4m/s,
y-2ad+0-25m/s,由动能定理那,-mgsm-m,而W=e,m-nm-21,线
压学过QP过起,P>6N,所>7=61=a,可得Q=形-传mm)>,即线权字过QP的过
程中产生的焦耳热大于4J。
10.【答案】AC
第8页,共13页
【详解】水平金属圆环中金属杆产生的电动势为
五=Bg-g)1@0=1x03-01x03+015V=02V,A正确:根据C=是,解行
2
2
q=CU=CE=O.2C,B错误;由于MM右侧绝缘,cd棒中没有电流,cd棒不受安培力作用处于静止,
b棒做加速度减小的减速运动最后匀速运动,设匀速运动时速度为1,根据C=9,则有
AU
Ag=CaU=C(02-Bh.),根据动量定理有-Bi=0-m.,解得B1△g=m.,代入解得y=2m/s,
△q二C,C正确:由于M石侧绝缘,cd棒中没有电流,所以通过导体样cd的电荷量为0,D错误
H【斧1气.台o
D
2:(2)
4t
【详解】(1)根据题意,由单摆周期公式有T=2江1
1
2,
解得1名T结合1-T图像可知其
4π2
g
斜幸为-后营,解得-
-x,
图像纵轴截距的绝对值是
2
D
D
(2)由图丙可知,周期为T=4。,单摆周期T=2元1
lo+
2,
联立可得
元21+2。
8=
12.
【答案】(1)
-8-风:2是R
(2)
【详解】(1)实物连线如图
(2)由电路可知电阻R1两端电压U=(I,-I)R,则电阻性负载和电流表A1电压之和为U=(I,-I)R,
则R=凸RR
第9页,共13页
3)由电路可如E=1®r+见),可得}方R:,则日女,+皮-b,解得五=君
E
E
b
r=
-RA
·法线
。
·B·
0,
0
13
法线
D
【答案】(1)20
(2)V2
(3)mvicos20
(4)见解析
Be
2e
【命题点】带电粒子在电磁场中的运动+组合场+质子“反射”和折射”
【详解】[题图剖析]
质子恰好在区域【内做完整的
圆周运动时,满足题设的d最小
·法线
B·
p
法线
Q
质子全部发生全反射,到达CD时y方向速度为0
(1)若水平向左射向磁场的质子能实现“反射”,则不同角度射向磁场的质子都能实现“反射”,有dm=2r,
由牛顿第二定律得
6
Bevo-r
(1分)
2mvo
解得dnn
(1分)
Be
(2)质子在区内水平方向速度不变,在竖直方向速度变大,设折射角为',
根据动能定理得
e叶7哈
1
(1分)
解得y1-V2o,osin0-1sin0'
则esm0"”V2
(1分)
sine'vo
(3)“全反射”临界状态:质子到达Ⅲ区的时候竖直方向速度为0,
根据动能定理得
eUm(Yocos 0)
(1分)
故m6cos2
时满足题设
(1分)
2e
(4)临界情况有两个:①全部都能打到探测板,②全部都打不到探测板。
①∠CPO=30°,如果20,折射角比入射角小,两边射入的质子都能打到探测板上,
2≥0时,取竖直向上为正方向,根据动量定理得
F=2,
(1分)
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