内容正文:
2026年海南省普通高中学业水平选择性考试模拟卷三
物理
本试卷共100分 考试时间75分钟。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3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.光子即光量子,是传递电磁相互作用的粒子,光子是有能量的。若已知某光子的频率ν0=2.0×1015 Hz,普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,则该光子的能量为
A.1.32×10-19 J B.1.32×10-18 J
C.3.3×10-19 J D.3.3×10-49 J
2.如图,一个人用手掌托着手机站在斜向下运动的扶梯上,下列说法正确的是
A.手掌对手机的作用力大小大于手机对手掌的作用力大小
B.扶梯对人的作用力是由鞋子的形变产生的
C.扶梯对人不可能有摩擦力
D.手掌对手机的作用力大小可能小于手机的重力大小
3.一圆形的伊顿透镜,其折射率满足公式n=,R表示伊顿透镜的半径,r表示某点离透镜圆心的距离,透镜边缘处的折射率为1,中心处折射率趋近于无穷大。现在有一排蓝色光束平行于圆面射入透镜,如图。已知蓝色光的频率为f,在真空中的光速为c。下列关于蓝色光束在透镜中传播的说法,正确的是
A.蓝色光束在透镜中心处的传播速度为c
B.蓝色光束在透镜内部传播时,其频率f会发生改变
C.蓝色光束在透镜内部传播时,波长保持不变
D.蓝色光束在透镜内部传播时,离圆心的距离越小,其传播的速度越小
4.某新能源汽车在平直公路上做刹车性能检测。司机接到指令关闭发动机,开始刹车,此时汽车的速度大小为v0,车头恰好经过A处,车头经过C处时速度检测仪显示的速度大小为。已知A、B两处间的距离为4x0,B、C两处间的距离为x0,汽车刹车后的运动可看成匀变速直线运动,则车头经过B处时的速度大小为
A.v0 B.v0 C.v0 D.v0
5.地铁是城市中重要的交通工具,某城市地铁相邻两站之间的轨道可以看成水平直轨道,某相邻两站之间的距离为912 m。已知地铁列车变速时的最大加速度大小为1.5 m/s2,行驶过程允许的最大速度为24 m/s,列车在每一个站都需要停靠,则地铁列车在这两站之间行驶的最短时间为
A.35 s B.42 s
C.50 s D.54 s
6.耙在我国已有千年以上的历史,在北魏贾思勰所著《齐民要术》中称为“铁齿楱”。如图甲所示,牛通过两根耙索拉着耙沿水平方向匀速耙地。两根耙索等长且对称,延长线的交点为O1,夹角∠AO1B=60°,拉力大小均为F,平面AO1B与水平面的夹角为37°,O2为AB的中点,如图乙所示。忽略耙索质量,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则地对耙的水平阻力大小为
甲 乙
A.F B.F C.F D.1.5F
7.如图所示,把一矩形均匀薄玻璃板ABCD压在另一个相同的水平放置的矩形玻璃板上,BC一侧用薄片垫起,下面的矩形玻璃板正中央有一微小隆起,将红单色光从上方竖直向下射入玻璃板ABCD,这时站在AB边一侧的人正对平面ABCD看到的玻璃板ABCD上呈现的明暗相间的条纹是
A. B. C. D.
8.如图所示,足够大的光滑水平地面上静置着一足够长的木板B和物块C,木板B和物块C的质量均为2m。现有一质量为m的物块A以初速度v0从木板B左端滑上木板B,整个过程木板B与物块C恰好只能发生一次碰撞(弹性碰撞),且碰撞时间可忽略不计。已知物块A与木板B之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,下列说法正确的是
A.木板B与物块C碰撞前瞬间,物块A的速度大小为
B.木板B与物块C碰撞前瞬间,木板B的速度大小为
C.整个过程A、B、C构成的系统机械能守恒
D.最终物块A相对木板B滑行的总距离为
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.某同学利用干涉现象测量镜片表面反射涂层的厚度,实验中他换用不同波长的光照射镜片并观察条纹的明暗情况,则下列说法正确的是
A.该同学需要在光入射的一侧观察条纹的明暗情况
B.如果涂层厚度是均匀变化的,则条纹间距均匀增大
C.若用在涂层中波长为540 nm的光照射时某处显示亮条纹,则用在涂层中波长为270 nm的光照射时该处也显示亮条纹
D.若用在涂层中波长为300 nm的光照射时某处显示亮条纹,则该处涂层厚度可能是375 nm
10.一定质量的理想气体从状态a开始,经a→b、b→c、c→a三个过程后回到状态a,其p-T图像如图所示,下列说法正确的是
A.在b→c过程中,单位时间内与器壁单位面积碰撞的气体分子数不变
B.在b→c过程中,单位时间内与器壁单位面积碰撞的气体分子数增加
C.气体在c→a过程放出的热量小于在a→b过程吸收的热量
D.气体在c→a过程放出的热量等于在a→b过程吸收的热量
11.如图,放映电影时,强光照在胶片上,一方面,将胶片上的“影”投到屏幕上;另一方面,通过声道后的光照在光电管上,发生光电效应随即产生光电流,喇叭发出与画面同步的声音,电影实现声音与影像同步。关于光电效应,下列说法正确的是
A.光电效应的发生时间极短,光停止照射,光电效应立即停止
B.入射光的频率必须大于金属的截止频率,光电效应才能发生
C.光电子的最大初动能与入射光的强度有关,随着入射光的强度的增大而增大
D.当入射光的频率大于截止频率时,光电流的大小随入射光的强度增大而增大
12.如图所示,一导热性能良好的圆柱形金属汽缸竖直放置。用活塞封闭一定量的气体(可视为理想气体),活塞可无摩擦上下移动且汽缸不漏气。初始时活塞静止,活塞到汽缸底部的距离为h。环境温度保持不变,将一质量为M的物体轻放到活塞上,经过足够长的时间,活塞再次静止。已知活塞质量为m,横截面积为S,大气压强为p0,重力加速度大小为g,忽略活塞厚度。下列说法正确的是
A.缸内气体最终的压强为
B.活塞下降的高度Δh=
C.该过程中封闭气体的内能增大
D.该过程中封闭气体内能的变化量ΔU=0
13.如图所示,电容器与不计内阻的电源相连,电容器两水平极板间存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ,在同一竖直面里,电容器右侧存在一个正方形的有界匀强磁场Ⅱ,磁场方向垂直纸面向里。磁场Ⅱ中有一个正方形绝缘线框,图示中线框在纸面里,其四条边刚好与磁场边界重合,线框的中心与电容器两极板中心线等高,线框上有两个小孔A(A与框的中心等高)和C(位置如图所示)。现将线框以过其中心的竖直虚线OO'为轴,以恒定角速度匀速转动,一质量为m、带电荷量为-q的粒子以初速度v0沿两极板间中心线通过电容器,从小孔A水平射入绝缘线框,粒子刚好以与竖直方向成α=30°角的速度斜向右下方从线框另一个孔C离开磁场Ⅱ(粒子不与线框碰撞)。已知粒子运动轨迹与OO'轴在同一竖直平面内,M、N两板之间的距离为d,板长为L,两磁场的磁感应强度大小均为B,不计粒子重力和电场的边缘效应,忽略线框转动对磁场的影响。下列说法正确的是
A.电源电动势E=Bv0L
B.线框边长a=
C.线框匀速转动的角速度ω=(n=1,2,3,…)
D.带电粒子从射入电容器到从C点射出的时间t=+
三、非选择题:本题共5小题,共56分。
14.(8分)某班同学们用单摆测量重力加速度,实验装置如图甲所示。
甲 乙 丙
(1)测量单摆的摆长:先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端),再用螺旋测微器测得摆球的直径为d(示数如图乙所示),从图乙可知,摆球的直径d= mm。
(2)测量单摆的周期:从摆球运动到最低点开始计时且记数为0,到第n次经过最低点所用的时间为t,则单摆的周期为 。
(3)经测量得到多组摆长L和对应的周期T,画出L-T2图线,然后在图线上选取A、B两个点,坐标如图丙所示,则当地重力加速度的表达式g= (用图中坐标值表示)。处理完数据后,该组同学发现在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径,则重力加速度的计算值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
15.(6分)某物理兴趣小组利用如图甲所示电路测量电阻Rx的阻值,实验提供的器材有:电源E、滑动变阻器Rp、待测电阻Rx、电阻箱R、电压表(内阻RV未知)、电压表(内阻很大,可视为理想电压表)、开关S、导线若干。
甲 乙 丙
实验操作步骤如下:
①按图甲所示连接好实验器材;
②闭合开关S,调节滑动变阻器Rp与电阻箱R,使电压表、指针均发生明显偏转;
③读取电压表、和电阻箱的示数,分别记为U1、U2、R;
④重复步骤②③,得到多组U1、U2、R数据。
(1)根据图甲电路图,用笔画线代替导线把图乙所示的实验器材连接起来。
(2)小组成员根据实验数据,以为纵坐标,以为横坐标,绘制出-关系图像如图丙所示,图丙中a、b、c均已知,根据图像可知,待测电阻Rx= ,电压表的内阻RV= 。
16.(10分)乌鸦是非常聪明的鸟,为吃到美味的坚果,先叼起坚果尽可能飞得高一些,然后将坚果从高空抛下,这样坚果就会被摔裂,从而吃到美味的果肉。一只乌鸦叼着一颗坚果以v0=8 m/s大小的速度斜向上飞行,飞行方向与水平地面的夹角θ=60°,当乌鸦距地面h=9 m时,释放坚果,重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力。求:
(1)坚果从释放到落地的时间;
(2)坚果从释放到落地的水平位移大小。
17.(12分)如图所示,两位小朋友玩弹珠游戏,先在竖直面内固定与水平方向成θ=37°角的直杆,质量均为m=0.2 kg的两颗带孔的珠子a、b(均视为质点)穿在直杆上,两珠子与直杆间的动摩擦因数均为μ=0.5。初始时两珠子之间的距离L=3 m。一位小朋友将珠子a从直杆底端沿杆以初速度v0=8 m/s向上弹出,另一位小朋友同时将珠子b无初速度释放,两珠子的碰撞时间极短,且碰撞后两珠子粘在一起。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)两珠子从释放到相遇所用的时间;
(2)碰撞过程中损失的动能。
18.(16分)如图所示,两光滑平行金属导轨间距d=1 m,左侧部分弯曲成四分之一圆弧,中间部分固定在高h=3.2 m的水平绝缘桌面上,右侧部分弯曲成半径R1=3 m、圆心角θ=37°的圆弧,左、右两段圆弧导轨的最低点均恰好与桌面左、右边缘平齐。质量m1=1.0 kg、接入电路的电阻r1=1.0 Ω的导体棒a垂直于导轨静置于桌面左边缘导轨上。水平桌面所在区域存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0 T。将质量m2=2.0 kg、接入电路的电阻r2=2.0 Ω的导体棒b从左侧圆弧导轨的最高点静止释放,随后导体棒b与导体棒a发生弹性碰撞,最终a、b先后从右侧圆弧导轨飞出并落至水平地面上的同一位置(图中未画出),落点到桌面右边缘的水平距离x0=3.4 m。已知重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,桌面足够长,导轨电阻和空气阻力忽略不计,右侧圆弧导轨绝缘。求:
(1)导体棒a运动到右侧圆弧导轨最低点时的速度大小;
(2)左侧圆弧导轨的半径R2;
(3)导体棒a运动至右侧圆弧导轨最低点时,a、b两导体棒的间距x1。
【参考答案】
1. B
【解题分析】所求光子的能量E=hν0=1.32×10-18 J,B项正确。
2. D
【解题分析】手掌对手机的作用力和手机对手掌的作用力是一对作用力和反作用力,二者大小相等,所以手掌对手机的作用力大小等于手机对手掌的作用力大小,A项错误;扶梯对人的作用力是由扶梯的形变产生的,B项错误;人站在斜向下运动的扶梯上,如果扶梯做加速运动,则人受力不平衡,所以扶梯对人可能有摩擦力,C项错误;若扶梯斜向下做加速运动,由图示可知,手掌对手机的作用力F大小可能小于手机的重力大小,D项正确。
3. D
【解题分析】由伊顿透镜的折射率公式n=,可知折射率和r有关,r越小,折射率n越大,又由于v=,故r越小,蓝色光束在透镜中的传播速度v越小,A项错误、D项正确;光在介质中传播时频率保持不变,改变的是波长和速度,B、C项错误。
4. C
【解题分析】对汽车从A处到C处的过程,由运动学公式有-()2=2a×5x0,对汽车从A处到B处的过程,由运动学公式有-=2a×4x0,联立解得vB=v0,C项正确。
5. D
【解题分析】由于地铁列车在每站都需要停靠,则地铁列车在两站之间一定有加速和减速过程,列车做匀加速和匀减速运动的时间均为t1== s=16 s,匀加速和匀减速过程运动的距离之和s0=v×2t1=384 m,因为s>s0,所以列车以最大速度做匀速运动的时间t2== s=22 s,列车在两站之间行驶的最短时间t=2t1+t2=54 s,D项正确。
6. C
【解题分析】两根耙索的合力大小F'=2Fcos 30°=F,耙沿水平方向匀速运动,由平衡条件知地对耙的水平阻力大小f=F'cos 37°=F,C项正确。
7. A
【解题分析】呈现的明暗相间的条纹平行于底边AD边,站在AB边一侧的人正对平面ABCD观察,干涉条纹平行于AD边,正中央有一微小隆起,同级亮纹应偏向更高级别条纹,即条纹向BC边凸起,A项正确。
8. D
【解题分析】由题意可知,A、B和C最终达到共速,由动量守恒定律得mv0=(m+2m+2m)v,解得v=,B、C发生弹性碰撞,交换速度,B项错误;对A、B,由动量守恒定律得mv0=mvA+2mv,解得vA=,A项错误;整个过程系统动量守恒,但机械能不守恒,C项错误;B、C碰撞前,对A、B系统,由能量守恒定律得μmgx1=m-m-×2mv2,解得x1=,B、C碰后到A、B达到共速过程,再次对A、B系统分析,由能量守恒定律得μmgx2=m-×3mv2,解得x2=,故有x1+x2=,D项正确。
9. AC
【解题分析】实验中是从涂层表面反射的光和从玻璃接触面反射回来的光发生干涉,因此两列光的光程差是涂层厚度的2倍,干涉现象出现在光入射的一侧,观察干涉条纹应在光入射的一侧,A项正确;如果涂层厚度是均匀变化的,则条纹间距不变,B项错误;若用λ1=540 nm的光照射时某处显示亮条纹,设此处涂层厚度为d,则d=kλ1(k=1,2,3,…),再用波长λ2=270 nm的光照该处时,则d=kλ1=kλ2(k=1,2,3,…),该处也显示亮条纹,C项正确;若涂层厚度为375 nm,由于=5,该处显示暗条纹,故假设不成立,D项错误。
10. BC
【解题分析】在b→c过程中,气体温度不变,压强增大,体积减小,分子平均动能不变,分子数密度增加,所以单位时间内与器壁单位面积碰撞的气体分子数增加,A项错误、B项正确。在c→a过程中,气体体积不变,不对外做功,温度降低,内能减小,气体放出的热量等于内能变化量;在a→b过程中,气体压强不变,温度升高,体积增大,对外做功,吸收的热量等于内能增加量加上对外做的功。气体在c→a过程中与在a→b过程中内能变化量绝对值相同,所以气体在a→b过程中吸收的热量大于在c→a过程中放出的热量,C项正确、D项错误。
11. ABD
【解题分析】电影实现声音与影像同步,主要应用了光电效应中的规律,光电效应的发生时间极短,光停止照射,光电效应立即停止,依据该原理实现声音与影像同步,入射光的频率必须大于金属的截止频率,光电效应才能发生,A、B项正确;根据光电效应方程Ek=hν-W可知,光电子的最大初动能与入射光的强度无关,当入射光的频率大于截止频率时,光电流的大小随入射光的强度增大而增大,C项错误、D项正确。
12. BD
【解题分析】初始时,对活塞受力分析,有mg+p0S=p1S,解得缸内气体的压强p1=+p0,在活塞上加上物体并再次平衡时,有Mg+mg+p0S=p2S,解得缸内气体最终的压强p2=+p0,A项错误;对缸内气体的变化过程,由玻意耳定律,得p1Sh=p2Sh',活塞下降的高度Δh=h-h',联立可得Δh=,B项正确;由于封闭气体初、末状态温度不变,则该过程封闭气体内能的变化量ΔU=0,C项错误、D项正确。
13. BC
【解题分析】粒子沿中心线做直线运动,有q=qv0B,得E=Bdv0,A项错误;粒子在线框内的磁场中做匀速圆周运动,由几何关系,有rcos 60°=r-a,又qv0B=,解得线框边长a=,B项正确;粒子在磁场中运动的时间t2=,设线框可转动n圈,则t2=,解得角速度ω=(n=1,2,3,…),C项正确;粒子在电场中运动的时间t1=,则带电粒子从射入电容器到从C点射出的时间t=t1+t2=+,D项错误。
14. (1)6.845 (2分)
(2) (2分)
(3)4π2() (2分) 不变 (2分)
15. (1)见解析 (2分)
(2) (每空2分)
16.
【解题分析】坚果在竖直方向上做竖直上抛运动,竖直方向的初速度大小
vy=v0sin θ (2分)
取竖直向下为正方向,则
h=-vyt+gt2 (2分)
代入数据,解得坚果从释放到落地的时间t=3 s。 (1分)
(2)在水平方向,坚果做匀速直线运动,水平方向的速度大小
vx=v0cos θ (2分)
水平位移大小x=vxt (2分)
解得坚果从释放到落地的水平位移大小x=12 m。 (1分)
17.
【解题分析】(1)设经过t时间,两珠子相遇
由牛顿运动定律可知,珠子a的加速度大小a1=gsin θ+μgcos θ=10 m/s2 (1分)
珠子b的加速度大小a2=gsin θ-μgcos θ=2 m/s2 (1分)
根据运动学关系有L=v0t-a1t2+a2t2 (1分)
解得t=0.5 s或t=1.5 s(舍去)。 (2分)
(2)设两珠子相碰前的速度大小分别为v1、v2
则v1=v0-a1t=3 m/s (1分)
v2=a2t=1 m/s (1分)
碰后两珠子共速,根据动量守恒定律有mv1-mv2=2mv (2分)
根据能量守恒定律有ΔEk=m+m-×2mv2 (2分)
解得ΔEk=0.8 J。 (1分)
18.
【解题分析】(1)由于最终a、b先后从右侧圆弧导轨飞出,均做斜抛运动并落至水平地面上的同一位置,表明两导体棒在磁场中运动的末速度相等,设导体棒a从右侧圆弧导轨飞出时的速度大小为v1,导体棒a在右侧圆弧导轨最低点时的速度大小为v2
则导体棒a飞出后,在竖直方向有-(h+R1-R1cos θ)=v1sin θ·t-gt2 (1分)
在水平方向有x0-R1sin θ=v1cos θ·t (1分)
解得t=1 s,v1=2 m/s (1分)
对导体棒a在右侧圆弧导轨运动的过程,根据动能定理有-m1gR1(1-cos θ)=m1-m1 (1分)
解得v2=4 m/s。 (1分)
(2)设导体棒b运动至左侧圆弧导轨最低点时的速度大小为v0
两导体棒在水平桌面运动过程中总动量守恒,则有m2v0=(m1+m2)v2 (1分)
对导体棒b在左侧圆弧导轨运动过程,根据动能定理有m2gR2=m2 (1分)
解得v0=6 m/s,R2=1.8 m。 (2分)
(3)设导体棒a、b碰撞结束瞬间的速度大小分别为v4、v3
根据动量守恒定律有m2v0=m2v3+m1v4 (1分)
根据机械能守恒定律有m2=m2+m1 (1分)
解得v3=2 m/s,v4=8 m/s (1分)
两导体棒碰撞后,在磁场中运动的过程中,对导体棒a,根据动量定理有-Bdt=m1v2-m1v4 (1分)
因为q=t= (2分)
解得x1=3 m。 (1分)
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