2026高考物理全真模拟卷02(湖南专用)
2026-04-14
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2份
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26页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.51 MB |
| 发布时间 | 2026-04-14 |
| 更新时间 | 2026-04-16 |
| 作者 | 满山红叶ljl |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57347341.html |
| 价格 | 6.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026年高考物理全真模拟卷
2026高考物理全真模拟卷02(湖南专用)
(全解全析)
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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(44分)
一、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.光电管利用光电效应原理,可将光信号转化为电信号,应用在许多自动化控制装置中。若同一光电管分别受到图中a、b两种不同单色光的照射,对应的饱和光电流分别为、,对应的遏止电压分别为、,下列说法一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】CD.图中光折射率小,可判断光的频率低,根据光电效应方程
又因为
可判断一定有,故C正确,D错误。
AB.饱和光电流与入射光的强度有关,由于无法判断入射光的强度,故错误。
故选C。
2.图(a)所示的油纸伞是我国古人智慧的结晶。图(b)为其结构示意图,ON是一条可绕伞顶O转动的伞骨,伞撑两端分别与ON中点M和滑环P铰接。保持伞柄不动,向上推滑环P,使得伞骨ON以恒定角速度开伞,则( )
A.M点的线速度方向总是沿PM方向
B.M点的向心加速度方向沿MP方向
C.N点线速度大小是M点的2倍
D.N点的向心加速度大小是M点的4倍
【答案】C
【详解】A.由题意可知,M点做匀速圆周运动,线速度方向始终沿圆周的切线方向,始终与ON垂直,而非沿PM方向,故A错误;
B.由题意可知,ON是一条可绕伞顶O转动的伞骨,M点以O点为圆心做匀速圆周运动,所以向心加速度方向始终沿M指向圆心O,不是沿MP方向,故B错误;
C.由匀速圆周运动规律可知
由于,
所以有
所以N点线速度大小是M点的2倍,故C正确;
D.由向心加速度公式可知
由于,
所以有
所以N点的向心加速度大小是M点的2倍,故D错误。
故选C。
3.镅-241()是一种放射性元素,能放射出射线,常用于烟雾探测器。在核科学研究中,镅-241()的裂变反应有重要应用,其中一种反应方程为。下列说法正确的是( )
A.元素的半衰期和温度有关
B.的中子数为55
C.的裂变反应中,反应物的结合能总和大于生成物的结合能总和
D.反应物与的质量总和等于生成物、、的质量总和
【答案】B
【详解】A.放射性元素的半衰期是原子核的固有属性,与外界温度、压强等物理化学条件均无关,故A错误;
B.核反应满足电荷数守恒,结合题中核反应方程,可知的电荷数
则的中子数为,故B正确;
C.裂变反应为放能反应,生成物的原子核更稳定,总结合能更大,故反应物的结合能总和小于生成物的结合能总和,故C错误;
D.裂变反应释放能量,存在质量亏损,反应物的总质量大于生成物的总质量,故D错误。
故选B。
4.如图为生物质谱仪,其工作流程为:分子电离后进入速度选择器,筛选出的粒子垂直进入同一匀强磁场,发生偏转后最终撞击到照相底片上。若速度选择器中电场强度为E、磁感应强度为B,不计重力,则( )
A.筛选出的粒子速度大小
B.筛选出的粒子动能相同
C.比荷越小的粒子,偏转半径越大
D.比荷越小的粒子,偏转周期越小
【答案】C
【详解】A.只有所受洛伦兹力等于电场力的粒子能射出速度选择器,有
解得,故A错误;
B.由可知,速度选择器只能筛选出速度相同的粒子,动能不仅和速度有关还和质量有关,因此筛选出的粒子动能不一定相同,故B错误;
C.由
得
因此比荷越小的粒子,偏转半径越大,故C正确;
D.带电粒子在磁场中做圆周运动的周期
因此比荷越小的粒子,偏转周期越大,故D错误。
故选C。
5.一定质量的理想气体经历如图所示a→b、b→c、c→a的循环过程。已知气体在b状态时温度为T0、压强为p0、体积为V0,在c状态下气体体积为2V0。下列说法正确的是( )
A.a→b过程中,气体的内能不变
B.c状态下的温度为2T0
C.b→c过程中外界对气体所做的功为p0V0
D.气体由a→b→c→a的过程中,对外界放出热量
【答案】B
【详解】A.根据理想气体的状态方程
可知,在a→b过程中,气体压强、体积均增大,可知气体温度升高,内能增大,故A错误;
B.b→c过程中,气体做等压变化,由盖-吕萨克定律有
可得,故B正确;
C.b→c过程中气体体积增大,气体对外做功,所做的功为,故C错误;
D.图像中三角形的面积表示a→b→c→a过程中气体对外所做的功,此过程中内能变化量为0,由热力学第一定律可知,气体必吸收热量,故D错误。
故选B。
6.近日,中国宣布拟在700~800km高度的晨昏轨道建设由多颗卫星组成的大型数据中心系统,以纾解地面数据中心耗电、散热等难题。已知晨昏轨道是一种特殊的太阳同步轨道,轨道面与地球晨昏线(黑夜与白昼的分界线)始终近似重合。下列说法正确的是( )
A.晨昏轨道卫星不可能在更低的高度运行
B.晨昏轨道卫星的发射速度大于7.9km/s
C.该数据中心系统绕地球运行的周期约为1h
D.以太阳为参考系,晨昏轨道卫星的轨道面是静止的
【答案】B
【详解】A.晨昏轨道(太阳同步轨道)是通过调整轨道倾角,使轨道平面的进动角速度与地球公转角速度相同来实现的。理论上,只要调整合适的倾角,在不同高度(包括更低高度)都可以实现太阳同步轨道,并非不可能在更低高度运行,故A错误;
B.第一宇宙速度(7.9km/s)是卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度,实际发射中,卫星需克服地球引力进入轨道,发射速度需大于7.9km/s(若等于则仅能沿地表做圆周运动,需更高速度进入更高轨道)。晨昏轨道卫星在700~800km高空,发射速度必然大于7.9km/s,故B正确;
C.近地卫星(轨道半径近似为地球半径)的运行周期约为85分钟。根据开普勒第三定律可知,轨道半径越大,周期越大。该卫星轨道半径大于地球半径,其周期应大于85分钟,不可能约为1h,故C错误;
D.晨昏轨道面始终与晨昏线重合,即始终垂直于太阳光线。以太阳为参考系,地球在绕太阳公转,日地连线方向不断变化。为了始终保持垂直于太阳光,轨道平面必须随地球公转而转动(角速度与地球公转角速度相同),因此轨道面不是静止的,故D错误。
故选B。
二、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,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.风能是一种可再生清洁能源,如图甲所示为一风力发电机,其叶片转动时可形成半径为r的圆面,某时间内该地区的风速为v,且风向恰好与叶片转动形成的圆面垂直,每立方米空气质量为,在与风正对的方向上扇叶的实际表面积为S。图乙是该地区学生实验小组模拟风力发电、输电的简易装置,已知发电机转子以角速度匀速转动,升、降压变压器均为理想变压器,输电线路上的总电阻可等效为一个定值电阻。当用户端接入一个定值电阻R时,上消耗的功率为P。不计其余电阻,下列说法正确的是( )
A.每秒冲击叶片圆面的气流质量大小为
B.每秒冲击叶片圆面的气流的动能为
C.风速增加,若转子角速度增加为,则上消耗的功率为9P
D.若在用户端再并联一个完全相同的电阻R,则上消耗的功率为4P
【答案】AC
【详解】A.每秒内,风沿风向移动的距离为,冲击叶片的气流体积为
每立方米空气质量为,因此每秒冲击叶片的气流质量,故A正确;
B.每秒气流的动能,故B错误;
C.设发电机线圈匝数为N、磁感应强度为B,线圈面积为S,由
可得有效值
可知当角速度变为,电动势变为原来的3倍;电路总电阻不变,因此输电电流也变为原来的3倍。消耗功率
因此功率变为,故C正确;
D.用户端并联一个相同电阻后,等效到输电回路后,总电阻
用户总电阻变为后,
总电阻为
因此输电电流小于原来的2倍,消耗功率小于,故D错误。
故选AC。
8.如图甲所示,两波源P、Q分别位于x=0.6m和x=0.7m处。t=0时刻,波源Q开始振动,形成沿x轴负方向传播的简谐波,t=0.2s时刻,波源P开始振动,形成沿x轴正方向传播的简谐波,两波源P、Q的振动图像如图乙所示。已知x<0区域为介质1,波长λ1=0.4m,x>0区域为介质2,波长λ2=0.2m。则( )
A.波在介质1中的波速是波在介质2中的波速的2倍
B.0.6s时x=0.4m处的质点在平衡位置向下振动
C.在0.6s~1.4s内,x=0处的质点振动的路程为24cm
D.稳定后,在0<x<0.7m的范围内有6个振动加强点
【答案】AC
【详解】A.由振动图像可知两波周期
频率
波源起振方向均向下,比晚振动,相位差为
由
可知介质1中波速为
介质2中波速为
可得,故A正确;
B.在介质1中,波传播到这里需要
故该点仅存在波,到距离
波传播时间为
在开始振动,故波传到的时刻为
到振动了
起振方向向下,经过后质点回到平衡位置,速度方向向上,故B错误;
C.的波传到的时刻为
的波传到的时刻为
故,未振动,路程为;共振动
振幅为,总路程为,故C正确;
D.把P点的波源平移到0位置当成新波源P,稳定后两波步调相同,介质2中波长为
质点到Q点和等效波源之间的波程差为
可知
则振动加强点满足(为整数)
解得
所以稳定后,在0<x<0.7m的范围内有7个振动加强点,故D错误。
故选AC。
9.如图所示,轴上方存在垂直平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,在轴下方有沿轴方向的匀强电场,电场强度大小为;质量为、电荷量为的粒子在平面内从轴上的点以与方向夹角的某初速度(未知)射出,粒子刚好到达轴.不考虑粒子的重力,下列说法正确的是( )
A.粒子初速度大小为
B.粒子从射出至第一次回到轴经过的时间为
C.若粒子从点沿轴方向仍以射出,当时,粒子可以返回点
D.若将磁场和电场的范围扩大为整个平面,粒子由点静止释放,粒子能运动到离轴的最远距离为
【答案】BC
【详解】由几何关系有,根据
可得,A错误;
粒子从射出至第一次回到轴转过的圆心角为,故时间,B正确;
由轨迹图可知,,,
联立解得,C正确;
给粒子配一个向左的速度,则有
粒子同时有向右的,
故粒子运动至离轴最远为,D错误。
故选BC。
10.如图1所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上且范围足够大的匀强磁场中,有两条固定在同一水平面内的光滑平行金属导轨,导轨间距为l,左端接有一定值电阻,两导轨间交替分布有边长为l的正方形区域(图中阴影和空白区域)。一质量为m的细直金属杆沿导轨水平向右运动,当金属杆通过阴影区域时,会受到水平外力F作用;通过空白区域时,F=0。金属杆的速度大小v与时间t之间的关系如图2所示,运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好,导轨和金属杆电阻不计,忽略空气阻力。若金属杆每次进入阴影区域的速度大小均为v0,每次进入空白区域的速度大小均为2v0,且在各阴影区域内运动的时间均相同,则( )
A.定值电阻的阻值
B.金属杆每次在空白区域运动的时间为
C.金属杆每次通过阴影区域过程中,流过定值电阻的电荷量为
D.金属杆每次通过阴影区域过程中,F与v之间的关系为
【答案】AC
【详解】A.通过空白区域时感应电动势
感应电流
安培力
由动量定理得
解得
定值电阻的阻值,故A正确;
B.金属杆每次在空白区域运动,由牛顿第二定律得
可得
则金属杆做加速度减小的减速运动,则平均速度
由,可得金属杆每次在空白区域运动的时间为,故B错误;
C.金属杆每次通过阴影区域过程中,流过定值电阻的电荷量为
由,,,解得,故C正确;
D.金属杆每次通过阴影区域过程中,做匀加速运动,则
由牛顿第二定律得
解得,故D错误。
故选AC。
第二部分 选择题(56分)
三、非选择题:本题共5小题,共56分。
11. (8分)某小组测量满偏电流的电流表的内阻。实验室提供电动势为E的电源、电阻箱和、阻值较大的滑动变阻器R、两个开关和及若干导线。按照如图所示的电路连接。
实验步骤如下:
①将滑动变阻器R的阻值调至最大,电阻箱的阻值调为零;
②闭合开关,断开开关,调节滑动变阻器R,使电流表满偏;
③闭合开关,仅调节电阻箱,使电流表半偏,记下此时电阻箱的阻值。
(1)若忽略闭合开关前后电路中总电流的变化,则电流表内阻的测量值________,该测量值________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”);
(2)电流表内阻测量结果的相对误差的计算式为,经理论推导,,若,要使,电源电动势最小应为________V;
(3)某同学经理论推导和实验验证发现,将上述步骤③中“仅调节电阻箱”改为“反复同步调节电阻箱和,始终保证两电阻箱和的阻值满足关系式:________,直到电流表半偏时,电阻箱的阻值就等于电流表的内阻。
【答案】(1) (2分) 小于(2分)
(2)6(2分)
(3)(2分)
【详解】(1)在步骤②中,调节滑动变阻器R,使电流表满偏,示数为,保持的阻值不变,然后在步骤③中,仅调节电阻箱,使电流表半偏,即电流为,忽略总电流变化,即总电流仍为,又电流表与并联,可知流过的电流为,根据并联电路电压相等,则有
可得电流表内阻的测量值
在步骤③中,闭合开关,则电流表与并联,故总电阻减小,总电流增大,即,即流过的电流为,根据并联电路电压相等,则有
可得电流表内阻的真实值
(2)根据
又,,
联立解得
故电源电动势最小应为。
(3)由题知,为准确测量出电流表的内阻等于电阻箱的阻值,即,则在闭合开关前后的总电流要相等,根据闭合电路欧姆定律
可知闭合开关前后的总电阻要相等,因反复同步调节电阻箱和,的位置不变,其电阻不变,则有
其中,解得
12. (10分)某同学运用如图甲所示的装置来探究向心力大小与线速度大小之间的关系并验证机械能守恒定律。已知小球的质量为,直径为,不计空气阻力。
(1)用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图乙所示,则d=______mm。
(2)为了减小实验误差,当小球静止时,光电门的激光束______(填“需要”或“不需要”)正对球心。将小球拉至细绳与竖直方向的夹角为的位置后,由静止释放,当小球摆至最低点时,通过光电门的遮光时间为,则小球通过光电门时的速度大小______(用题中所给字母表示)。
(3)读出小球通过光电门时的力传感器示数,记为,将与作为一组数据记录好。
(4)改变释放小球的位置,重复上述过程,记录多组数据。
Ⅰ.探究向心力大小与线速度大小之间的关系,根据测量数据作出了图像,如图丙所示,已知图线的斜率为,图线在纵轴上的截距为,则力传感器与小球表面间的细绳的长度______,当地的重力加速度大小______。(均选用、、、表示)
Ⅱ.验证机械能守恒定律
①若小球由静止释放到摆至最低点的过程中机械能守恒,则应满足的关系式为______(用、、、和表示)。
②实验过程中,发现光电门位置偏低,则小球摆到最低点时,小球动能的测量值______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)4.600(1分)
(2) 需要(1分) (1分)
(4) (2分) (2分)
(2分) 偏大(1分)
【详解】[旋测微器的精度值为,读数时需要估读到最小单位的下一位,所以小球的直径为
如果光电门的激光束不正对球心,那么小球通过光电门时的实际遮光长度就不是小球的直径d,而是会比d小,这样用计算出来的速度就会偏小,从而导致实验误差。所以为了让遮光长度等于小球的直径d,激光束需要正对球心;
由于小球通过光电门的时间极短,则用小球通过光电门的平均速度表示小球经过最低点时的瞬时速度,所以小球通过光电门时的速度大小为
小球运动到最低点时,根据牛顿第二定律有
变形得
所以图像的斜率为
解得力传感器与小球表面间的细绳长度为
同理图像与纵轴的截距为
解得当地的重力加速度大小为
如果满足机械能守恒,则有
又因为
所以若小球由静止释放到摆至最低点的过程中机械能守恒,则应满足的关系式为
若光电门的位置偏低,则小球运动到最低点时,球心位置比光电门略高,会导致实际遮光宽度比小,测出的遮光时间偏小,则速度偏大,动能偏大。
13.(8分)用光学显微镜观察样品时,显微镜部分结构示意图如图所示,样品P等效为点光源,上面盖以盖玻片。半球形物镜的球心恰好位于样品正上方,物镜下表面与盖玻片上表面平行,它与盖玻片间有一层空气。从样品P所发出的光线经盖玻片上表面折射至空气时,入射角为。已知物镜、盖玻片的折射率均为,盖玻片厚度为,物镜半径为,不考虑光的多次反射。
(1)为使样品发出的光能离开盖玻片上表面射入空气,求应满足的条件;
(2)若,沿PO方向上下调节物镜与盖玻片间的距离,使光在物镜球面上恰好发生全反射,求物镜与盖玻片间的距离。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设光从盖玻片射入空气时发生全反射的临界角为,已知盖玻片的折射率为,则有(1分)
解得(1分)
所以为使样品发出的光能离开盖玻片上表面射入空气,应满足的条件为。(2分)
(2)P点发出的光依次经过盖玻片、空气、物镜,最后在物镜球面上恰好发生全反射的光路图如图所示:
由折射定律有(1分)
解得
由于物镜、盖玻片的折射率均为,所以光线由空气射入物镜时的折射角为;光线在物镜球面上恰好发生全反射,说明光线与球面法线(即半径OA)的夹角恰好为临界角,即
所以由几何关系可得,
则有(1分)
代入数据解得物镜与盖玻片间的距离为(2分)
14.(14分)如图甲,足够长的木板放置在光滑水平桌面上,带正电的小滑块放在的最右端,通过一条跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与小球相连,滑轮右侧轻绳水平。图示空间分布有垂直纸面向内的匀强磁场和水平向右的匀强电场,此时、、均静止。时撤去电场,与的相对速度随时间的变化关系如图乙所示,时电场恢复,此时的速度大小恰为的2倍。已知、、的质量分别为、、,的带电量恒为,、之间的动摩擦因数为,磁感应强度大小为,重力加速度大小为。忽略电场变化对磁场的影响。求:
(1)电场强度的大小;
(2)最大时的速度大小;
(3)内、间因摩擦产生的热量,以及之后时的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3),
【详解】(1)在电场中处于平衡状态,有(1分)
解得(1分)
(2)最大时,、与加速度大小相等,设为,设、间轻绳拉力大小为,与间摩擦力大小为,有(1分)
对有(1分)
对有(1分)
对有(1分)
联立解得(1分)
(3)设时、的速度分别为、,对、、系统有(1分)
若内任意时刻、的速度为,内的位移分别为,对由动量定理有
(1分)
对上式累积求和可得(1分)
内对、、系统,由能量守恒定律有(1分)
且
联立可得(1分)
时电场恢复,受电场力大小为,可知此后、与的动量大小之和不变,
故(1分)
可得(1分)
15.(16分)如图1所示为一款打弹珠游戏装置,斜面与水平面的夹角为,斜面上固定有两块圆形挡板(一块半圆挡板、一块四分之一圆挡板)和四块直挡板。斜面俯视图及尺寸如图2所示,底板沿水平方向,两圆形挡板均与直挡板相切,右侧两直挡板间距略大于弹珠尺寸,左侧两直挡板间形成了一块矩形中奖区间。游戏时,弹珠置于右侧两直挡板间紧贴底板,通过拉动拉杆后释放拉杆,拉杆上的顶杆穿过底板小孔与弹珠在底板处碰撞,弹珠获得动能,若弹珠运动过程进入“取胜区”即可赢得游戏。已知弹珠质量为m且可视为质点,重力加速度大小为g,忽略一切摩擦,求:
(1)弹珠在斜面上做类平抛运动时的加速度大小a;
(2)要使得弹珠与点b(左侧直挡板与半圆挡板的切点)相撞击,内侧圆形轨道最高点a对弹珠的作用力大小N;
(3)该游戏若能取胜,弹珠被撞击后的动能需要满足的条件(若存在碰撞,仅考虑与区域直挡板的弹性碰撞)。
【答案】(1)
(2)
(3)或
【详解】(1)对于弹珠在斜面上的类平抛运动由牛顿第二定律有(1分)
解得(1分)
(2)设离开a点的速度大小为,沿底板方向有(1分)
垂直于底板方向有(1分)
解得(1分)
在a点,由圆周运动动力学方程有(1分)
解得(1分)
(3)由于弹珠与间的碰撞为弹性碰撞,可将碰撞后的运动轨迹沿着轴对称折叠,碰撞前后的运动可以合并成类平抛运动。现分析弹珠经碰撞后恰好撞击点的情况,设过a的速度为,轨迹如下
水平方向有(1分)
垂直于底板方向有(1分)
解得(1分)
对离开圆轨道后类平抛运动恰好过f点的情况,设其过a的速度为,水平方向有(1分)
垂直于底板方向有(1分)
联立解得
若弹珠过a点后恰不脱轨,其刚过a点速度满足(1分)
弹珠从底板到a点的过程,解得(1分)
弹珠从底板到a点的过程,由动能定理可得(1分)
因要取胜,过a点的速度需满足或,故解得弹珠被撞击后的动能需要满足的条件
或(1分)
/
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$2026年高考物理全真模拟卷
2026高考物理全真模拟卷02(湖南专用)
(考试版)
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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(44分)
一、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.光电管利用光电效应原理,可将光信号转化为电信号,应用在许多自动化控制装置中。若同一光电管分别受到图中a、b两种不同单色光的照射,对应的饱和光电流分别为、,对应的遏止电压分别为、,下列说法一定正确的是( )
A. B.
C. D.
2.图(a)所示的油纸伞是我国古人智慧的结晶。图(b)为其结构示意图,ON是一条可绕伞顶O转动的伞骨,伞撑两端分别与ON中点M和滑环P铰接。保持伞柄不动,向上推滑环P,使得伞骨ON以恒定角速度开伞,则( )
A.M点的线速度方向总是沿PM方向
B.M点的向心加速度方向沿MP方向
C.N点线速度大小是M点的2倍
D.N点的向心加速度大小是M点的4倍
3.镅-241()是一种放射性元素,能放射出射线,常用于烟雾探测器。在核科学研究中,镅-241()的裂变反应有重要应用,其中一种反应方程为。下列说法正确的是( )
A.元素的半衰期和温度有关
B.的中子数为55
C.的裂变反应中,反应物的结合能总和大于生成物的结合能总和
D.反应物与的质量总和等于生成物、、的质量总和
4.如图为生物质谱仪,其工作流程为:分子电离后进入速度选择器,筛选出的粒子垂直进入同一匀强磁场,发生偏转后最终撞击到照相底片上。若速度选择器中电场强度为E、磁感应强度为B,不计重力,则( )
A.筛选出的粒子速度大小
B.筛选出的粒子动能相同
C.比荷越小的粒子,偏转半径越大
D.比荷越小的粒子,偏转周期越小
5.一定质量的理想气体经历如图所示a→b、b→c、c→a的循环过程。已知气体在b状态时温度为T0、压强为p0、体积为V0,在c状态下气体体积为2V0。下列说法正确的是( )
A.a→b过程中,气体的内能不变
B.c状态下的温度为2T0
C.b→c过程中外界对气体所做的功为p0V0
D.气体由a→b→c→a的过程中,对外界放出热量
6.近日,中国宣布拟在700~800km高度的晨昏轨道建设由多颗卫星组成的大型数据中心系统,以纾解地面数据中心耗电、散热等难题。已知晨昏轨道是一种特殊的太阳同步轨道,轨道面与地球晨昏线(黑夜与白昼的分界线)始终近似重合。下列说法正确的是( )
A.晨昏轨道卫星不可能在更低的高度运行
B.晨昏轨道卫星的发射速度大于7.9km/s
C.该数据中心系统绕地球运行的周期约为1h
D.以太阳为参考系,晨昏轨道卫星的轨道面是静止的
二、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,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.风能是一种可再生清洁能源,如图甲所示为一风力发电机,其叶片转动时可形成半径为r的圆面,某时间内该地区的风速为v,且风向恰好与叶片转动形成的圆面垂直,每立方米空气质量为,在与风正对的方向上扇叶的实际表面积为S。图乙是该地区学生实验小组模拟风力发电、输电的简易装置,已知发电机转子以角速度匀速转动,升、降压变压器均为理想变压器,输电线路上的总电阻可等效为一个定值电阻。当用户端接入一个定值电阻R时,上消耗的功率为P。不计其余电阻,下列说法正确的是( )
A.每秒冲击叶片圆面的气流质量大小为
B.每秒冲击叶片圆面的气流的动能为
C.风速增加,若转子角速度增加为,则上消耗的功率为9P
D.若在用户端再并联一个完全相同的电阻R,则上消耗的功率为4P
8.如图甲所示,两波源P、Q分别位于x=0.6m和x=0.7m处。t=0时刻,波源Q开始振动,形成沿x轴负方向传播的简谐波,t=0.2s时刻,波源P开始振动,形成沿x轴正方向传播的简谐波,两波源P、Q的振动图像如图乙所示。已知x<0区域为介质1,波长λ1=0.4m,x>0区域为介质2,波长λ2=0.2m。则( )
A.波在介质1中的波速是波在介质2中的波速的2倍
B.0.6s时x=0.4m处的质点在平衡位置向下振动
C.在0.6s~1.4s内,x=0处的质点振动的路程为24cm
D.稳定后,在0<x<0.7m的范围内有6个振动加强点
9.如图所示,轴上方存在垂直平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,在轴下方有沿轴方向的匀强电场,电场强度大小为;质量为、电荷量为的粒子在平面内从轴上的点以与方向夹角的某初速度(未知)射出,粒子刚好到达轴.不考虑粒子的重力,下列说法正确的是( )
A.粒子初速度大小为
B.粒子从射出至第一次回到轴经过的时间为
C.若粒子从点沿轴方向仍以射出,当时,粒子可以返回点
D.若将磁场和电场的范围扩大为整个平面,粒子由点静止释放,粒子能运动到离轴的最远距离为
10.如图1所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上且范围足够大的匀强磁场中,有两条固定在同一水平面内的光滑平行金属导轨,导轨间距为l,左端接有一定值电阻,两导轨间交替分布有边长为l的正方形区域(图中阴影和空白区域)。一质量为m的细直金属杆沿导轨水平向右运动,当金属杆通过阴影区域时,会受到水平外力F作用;通过空白区域时,F=0。金属杆的速度大小v与时间t之间的关系如图2所示,运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好,导轨和金属杆电阻不计,忽略空气阻力。若金属杆每次进入阴影区域的速度大小均为v0,每次进入空白区域的速度大小均为2v0,且在各阴影区域内运动的时间均相同,则( )
A.定值电阻的阻值
B.金属杆每次在空白区域运动的时间为
C.金属杆每次通过阴影区域过程中,流过定值电阻的电荷量为
D.金属杆每次通过阴影区域过程中,F与v之间的关系为
第二部分 选择题(56分)
三、非选择题:本题共5小题,共56分。
11. (8分)某小组测量满偏电流的电流表的内阻。实验室提供电动势为E的电源、电阻箱和、阻值较大的滑动变阻器R、两个开关和及若干导线。按照如图所示的电路连接。
实验步骤如下:
①将滑动变阻器R的阻值调至最大,电阻箱的阻值调为零;
②闭合开关,断开开关,调节滑动变阻器R,使电流表满偏;
③闭合开关,仅调节电阻箱,使电流表半偏,记下此时电阻箱的阻值。
(1)若忽略闭合开关前后电路中总电流的变化,则电流表内阻的测量值________,该测量值________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”);
(2)电流表内阻测量结果的相对误差的计算式为,经理论推导,,若,要使,电源电动势最小应为________V;
(3)某同学经理论推导和实验验证发现,将上述步骤③中“仅调节电阻箱”改为“反复同步调节电阻箱和,始终保证两电阻箱和的阻值满足关系式:________,直到电流表半偏时,电阻箱的阻值就等于电流表的内阻。
12. (10分)某同学运用如图甲所示的装置来探究向心力大小与线速度大小之间的关系并验证机械能守恒定律。已知小球的质量为,直径为,不计空气阻力。
(1)用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图乙所示,则d=______mm。
(2)为了减小实验误差,当小球静止时,光电门的激光束______(填“需要”或“不需要”)正对球心。将小球拉至细绳与竖直方向的夹角为的位置后,由静止释放,当小球摆至最低点时,通过光电门的遮光时间为,则小球通过光电门时的速度大小______(用题中所给字母表示)。
(3)读出小球通过光电门时的力传感器示数,记为,将与作为一组数据记录好。
(4)改变释放小球的位置,重复上述过程,记录多组数据。
Ⅰ.探究向心力大小与线速度大小之间的关系,根据测量数据作出了图像,如图丙所示,已知图线的斜率为,图线在纵轴上的截距为,则力传感器与小球表面间的细绳的长度______,当地的重力加速度大小______。(均选用、、、表示)
Ⅱ.验证机械能守恒定律
①若小球由静止释放到摆至最低点的过程中机械能守恒,则应满足的关系式为______(用、、、和表示)。
②实验过程中,发现光电门位置偏低,则小球摆到最低点时,小球动能的测量值______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
13.(8分)用光学显微镜观察样品时,显微镜部分结构示意图如图所示,样品P等效为点光源,上面盖以盖玻片。半球形物镜的球心恰好位于样品正上方,物镜下表面与盖玻片上表面平行,它与盖玻片间有一层空气。从样品P所发出的光线经盖玻片上表面折射至空气时,入射角为。已知物镜、盖玻片的折射率均为,盖玻片厚度为,物镜半径为,不考虑光的多次反射。
(1)为使样品发出的光能离开盖玻片上表面射入空气,求应满足的条件;
(2)若,沿PO方向上下调节物镜与盖玻片间的距离,使光在物镜球面上恰好发生全反射,求物镜与盖玻片间的距离。
14.(14分)如图甲,足够长的木板放置在光滑水平桌面上,带正电的小滑块放在的最右端,通过一条跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与小球相连,滑轮右侧轻绳水平。图示空间分布有垂直纸面向内的匀强磁场和水平向右的匀强电场,此时、、均静止。时撤去电场,与的相对速度随时间的变化关系如图乙所示,时电场恢复,此时的速度大小恰为的2倍。已知、、的质量分别为、、,的带电量恒为,、之间的动摩擦因数为,磁感应强度大小为,重力加速度大小为。忽略电场变化对磁场的影响。求:
(1)电场强度的大小;
(2)最大时的速度大小;
(3)内、间因摩擦产生的热量,以及之后时的速度大小。
15.(16分)如图1所示为一款打弹珠游戏装置,斜面与水平面的夹角为,斜面上固定有两块圆形挡板(一块半圆挡板、一块四分之一圆挡板)和四块直挡板。斜面俯视图及尺寸如图2所示,底板沿水平方向,两圆形挡板均与直挡板相切,右侧两直挡板间距略大于弹珠尺寸,左侧两直挡板间形成了一块矩形中奖区间。游戏时,弹珠置于右侧两直挡板间紧贴底板,通过拉动拉杆后释放拉杆,拉杆上的顶杆穿过底板小孔与弹珠在底板处碰撞,弹珠获得动能,若弹珠运动过程进入“取胜区”即可赢得游戏。已知弹珠质量为m且可视为质点,重力加速度大小为g,忽略一切摩擦,求:
(1)弹珠在斜面上做类平抛运动时的加速度大小a;
(2)要使得弹珠与点b(左侧直挡板与半圆挡板的切点)相撞击,内侧圆形轨道最高点a对弹珠的作用力大小N;
(3)该游戏若能取胜,弹珠被撞击后的动能需要满足的条件(若存在碰撞,仅考虑与区域直挡板的弹性碰撞)。
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