内容正文:
河南省普通高中2026届高三年级春期期中联考
物理试题卷
本试题卷共6页,三大题,15小题,满分100分。考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
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。写在本试题卷上无效。
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题: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. 关于下列四幅图涉及的近代物理知识,下列说法正确的是( )
A. 图甲为氢原子的能级示意图,一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,最多能辐射出6种不同频率的光子
B. 图乙为原子核比结合能的变化曲线,卢瑟福通过α粒子轰击氮核的实验发现了中子,证实了原子核由质子和中子组成
C. 图丙为黑体辐射的辐射强度与波长的关系图像,随着温度升高,黑体辐射的辐射强度极大值向波长较长的方向移动
D. 图丁为研究光电效应的实验电路图,保持入射光的频率不变,增大入射光的强度,遏止电压保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,最多能辐射出3种不同频率的光子,故A错误;
B.卢瑟福通过粒子轰击氮核的实验发现了质子,查德威克通过粒子轰击铍核的实验发现了中子。故B错误;
C.由图丙可以直接看出,温度越高,峰值对应的波长越短(向左移动),故C错误;
D.根据光电效应方程和动能定理
可知遏止电压
遏止电压只与入射光的频率和金属的逸出功有关,与入射光的强度无关。因此保持入射光的频率不变,增大入射光的强度,遏止电压保持不变,故D正确。
故选D。
2. 一列简谐横波沿轴传播,时刻的波形如图甲所示。介质中质点的平衡位置,振动图像如图乙所示。质点的平衡位置。下列说法中正确的是( )
A. 该波的传播速度为
B. 质点在一个周期内的路程为
C. 内,质点的动能一直在减小
D. 时,质点一定位于波峰位置
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图甲和图乙,可得波长,周期,则波速,故A正确。
B.根据图像,可得振幅,则质点在一个周期内的路程为4个振幅,即为8cm,故B错误。
C.根据图乙,0~1s内质点从波峰运动到平衡位置,这一过程速度不断增大,动能一直增大,故C错误。
D.根据图甲,时位于平衡位置,但不确定向上或向下振动(由于波速方向不确定)。所以时可能位于波谷,故D错误。
故选A。
3. “寒夜灯柱”是在极冷天气下,由于大气中的冰晶(视为竖直的圆柱体)对光的折射、反射造成的一种冰晕现象。其部分光路如图所示,一束复色光从右侧界面折射进入冰晶,分成两束单色光x、y,再经左侧界面反射,又从右侧界面折射出来进入人眼。下列说法正确的是( )
A. 在冰晶中,单色光x的速度比单色光y大
B. 在冰晶中,单色光x的波长比单色光y长
C. 从冰晶右侧出射后,单色光x、y将平行进入人眼
D. 从冰晶右侧出射后,单色光x、y将会相交于人眼处
【答案】C
【解析】
【详解】AB.从图中可以看出x光的折射角较小,入射角相同,故x光的折射率较大,由,可知x光在冰晶中的传播速度较小,折射率大、频率大,波长短,故AB错误;
CD.光路图如图所示,根据光路可逆,可知x、y两束光将平行出射进入人眼,故C正确,D错误。
故选C。
4. 如图所示,在两根竖直木桩等高的两点处,用两根等长轻绳将木板悬挂制成一简易秋千。木板静止时,表示木板所受合力的大小,表示单根轻绳对木板拉力的大小,下列说法正确的是( )
A. 若仅将两绳各剪去相同长度,则变大
B. 若仅将右侧木桩向左稍移一段距离,则变小
C. 该秋千在某次摆动的过程中,摆至最高点时轻绳最容易断裂
D. 若仅将右侧木桩向左稍移一段距离,秋千做小幅度摆动的周期不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.将拉力T沿水平方向和竖直方向正交分解,在竖直方向上
绳子剪去一段后长度变短,悬挂木板时绳子与竖直方向夹角θ变大,而物体的重力不变,因此单根绳的拉力T变大,故A正确;
B.若仅将右侧木桩向左稍移一段距离,前后两次木板始终处于静止状态,因此前后两次木板所受合力F都等于零,保持不变,故B错误;
C.因为单摆在摆动过程中,靠径向的合力提供向心力,设单摆偏离竖直位置的夹角为θ,则有
因为最低点时,速度最大,θ最小,则绳子的拉力最大,所以摆动最低点时绳最容易断裂,故C错误;
D.由单摆周期公式
仅将右侧木桩向左稍移一段距离,木板的重心将会降低,等效摆长将会增大,周期将变大,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律为,下列说法正确的是( )
A. 该交流电的方向在1s内变化50次
B. 线圈转到图示位置时,交流电流表的示数达到最大值
C. 线圈转到图示位置时,CD边受到的安培力方向向上
D. 仅线圈转速加倍,电动势的有效值变为440V
【答案】D
【解析】
【详解】A.交流电的角速度为,根据
可得频率为
一个周期内电流方向改变2次,可知该交流电的方向在1s内变化100次,故A错误;
B.线圈转到图示位置时,磁通量为零,感应电动势和感应电流的瞬时值最大,但是交流电流表的示数为交流电的有效值,不随时间变化,电流表的示数保持不变,故B错误;
C.线圈沿逆时针方向转动,图示位置CD边向上运动切割磁感线,AB边向下运动切割磁感线,根据右手定则可知感应电流方向为逆时针,即由D到C,再根据左手定则可知CD边受到的安培力方向向下,故C错误;
D.电动势随时间变化的规律为,有效值为。仅线圈转速加倍,电动势的有效值
角速度加倍,可知有效值变为440V,故D正确。
故选D。
6. 2026年1月16日在某次商业航天任务中,谷神星一号海射型运载火箭成功将“天启星座”06组卫星送入预定轨道。假设其中一颗卫星的简化变轨过程如图所示,先将卫星送入圆形轨道Ⅰ,在a点发动机点火加速,卫星由轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,卫星在椭圆轨道Ⅱ上经过b点再次变轨进入圆轨道Ⅲ,已知卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上运行速度的大小之比为,在椭圆轨道Ⅱ上运行经过近地点a时速度大小为、远地点b时速度大小为,则下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上运行的轨道半径之比
B. 卫星在椭圆轨道Ⅱ上运动时,过a点和b点的速度大小之比
C. 卫星在轨道Ⅱ上运行过b点的加速度等于轨道Ⅲ上运行过b点的加速度
D. 卫星在轨道Ⅱ上从a点运动到b点的过程中,其线速度、加速度、机械能均减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.卫星在圆轨道上运行时,万有引力提供向心力,有
解得
已知
则
解得 ,故A错误;
B.卫星在椭圆轨道Ⅱ上运动时,根据开普勒第二定律可知,近地点和远地点的速度与轨道半径成反比,即
所以 ,故B错误;
C.根据牛顿第二定律和万有引力定律有
解得
卫星在轨道Ⅱ上运行过 b 点和在轨道Ⅲ上运行过 b 点时,距离地心的距离 相等,所以加速度大小相等,故C正确;
D.卫星在轨道Ⅱ上从a点运动到b点的过程中,万有引力做负功,动能减小,线速度减小;距离地心变远,根据 可知加速度减小;但在椭圆轨道上运动时只有万有引力做功,机械能守恒,故D错误。
故选 C。
7. 如图,空间存在边长为a的正四面体,O为水平底面ABC中心。A、B、C三点各固定一个电荷量为+Q的点电荷,在外力作用下将电荷量为+q的探测电荷沿PO连线从P点缓慢移至O点。已知静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A. 探测电荷在P点时,受到的库仑力竖直向下
B. 探测电荷在P处的电势能大于在O处的电势能
C. 从P点向O点移动过程中,外力的大小保持不变
D. 若将B点的+Q替换为-Q,探测电荷在O点受到的库仑力为
【答案】D
【解析】
【详解】设底面的外接圆半径为,则正三角形边长为时,
又因为是正四面体,所以
A.在点,三个对探测电荷的作用力大小相等。由对称性可知,水平方向的分力相互抵消,合力一定沿方向。由于三个固定电荷都带正电,探测电荷也带正电,因此作用力都是斥力,合力方向应沿向上,即远离底面方向,而不是竖直向下,故A错误。
B.点的电势为
点的电势为
显然
由于探测电荷带正电,电势能
所以
即探测电荷在处的电势能小于在处的电势能,故B错误。
C.设探测电荷在上某点,且该点到底面中心的距离为,则它到的距离都为
每个点电荷对探测电荷的库仑力沿连线方向,其沿方向的分力为
故三个点电荷的合力大小为
显然这个力随变化,不是常量。由于探测电荷是缓慢移动的,外力大小始终与库仑力大小相等,所以外力大小也不会保持不变,故C错误。
D.若将点的替换为,则在点,点的对探测电荷的作用力大小为,方向沿
点的对探测电荷的作用力大小也为,方向沿
点的对探测电荷的作用力大小同样为,方向沿。
设 为从 指向三个顶点的矢量,则正三角形中心满足
因此
所以、两个电荷在点产生的合力大小为,方向沿。
再与点的负电荷产生的力叠加,可得总库仑力大小为,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图甲所示为游乐园中的旋转飞椅,可简化为如图乙所示的模型,长的钢绳一端系着质量的座椅(包括游客),另一端固定在半径为的水平转盘边缘,转盘静止时座椅离地面的高度。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度匀速转动达到稳定状态时,钢绳与转轴在同一竖直平面内且与竖直方向的夹角为,不计钢绳的重力和空气阻力。g取10,,,则( )
A. 转盘转动到稳定状态时,绳对座椅的拉力大小为625N
B. 转盘转动到稳定状态时,座椅的角速度大小为
C. 转盘转动到稳定状态时,游客的手机不小心滑落,则落地点距竖直轴为
D. 增大转盘的转速重新达到稳定状态后,绳子拉力大小不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由座椅在水平面上做匀速圆周运动可知,座椅在竖直方向上所受合力为0,则绳子的拉力为
A正确;
B.由题可知座椅做匀速圆周运动的半径为
设转盘转动角速度为,座椅随转盘一起做匀速圆周运动,以座椅为研究对象,由牛顿第二定律得
解得
B错误;
C.飞椅上升的高度
转盘稳定后人距地面的高度
手机滑落后沿圆周的切线方向做平抛运动,设手机从抛出至落地的水平位移为x,则,,
设手机的落地点距中心轴的距离为s,所以
C正确;
D.由公式
可知,角速度增大时,增大;
根据
可知,增大,拉力增大,D错误。
故选AC。
9. 如图所示为三峡发电站向某地远距离输电的原理图,若发电机的电压和输出功率已知,下列说法正确的是( )
A. 用户减少时,输电线电阻R损耗的功率减少
B. 若升压变压器原、副线圈匝数比为n,输电线电阻R损耗的功率为
C. 用户获得的交流电周期为0.02 s,则1 s内电流的方向改变50次
D. 用户减少时,用户得到的电压增大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.用户减少时,并联的用电器减少,总负载电阻增大,输电线电流减小;输电线损耗功率为,因此损耗功率减少,A正确;
B.若升压变压器原、副线圈匝数比为n,则,又,则输电线电阻R损耗的功率,B错误;
C.用户获得的交流电周期为0.02s,每个周期内,电流方向改变2次,则1s内电流的方向改变100次,C错误;
D.发电机电压不变,升压变压器匝数比不变,因此副线圈电压不变;用户减少后减小,输电线电压损失减小,降压变压器输入电压增大;降压变压器匝数比不变,因此用户得到的电压随增大而增大,D正确。
故选AD。
10. 如图(a),劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂薄板A,A静止。带孔薄板B套于弹簧且与弹簧间无摩擦,A、B质量相同,B从A上方h高度处由静止释放,A、B碰撞时间极短,碰后粘在一起下落后速度减为零。以A、B碰撞位置为坐标原点O,竖直向下为正方向建立x轴,A、B整体的重力势能随下落距离x变化图像如图(b)中Ⅰ所示,弹簧的弹性势能随下落距离x变化图像如图(b)中Ⅱ所示,重力加速度为g,则( )
A. 薄板A的质量为
B. 薄板B下落的高度h为
C. 碰撞后两薄板的最大速度为
D. 碰撞后两薄板上升的最大高度在O上方处
【答案】AB
【解析】
【详解】A.设A、B的质量均为m,图线I为图像,故图线I斜率的绝对值等于两薄板的重力
利用图线I还可求出斜率的绝对值
联立解得,故A正确;
B.设B与A碰撞前的速度为,根据自由落体运动规律可知
解得
由于A、B碰撞过程动量守恒,故
解得
碰后A、B的动能
对两薄板从碰后到最低点,由能量守恒可得(其中为动能,为弹性势能,为重力势能)
结合图像可知,,,
联立解得
又知,
联立解得,故B正确;
C.碰后的最大速度处加速度为0,即
碰后最大速度位置对应的弹簧伸长量为
所以,最大速度的位置在A、B碰撞处下方l处,从A、B碰后到最大速度位置,根据动能定理有
解得,故C错误;
D.碰撞前薄板A平衡
解得
碰后两薄板一起下落速度减为零,故在最低点时弹簧的伸长量为。
所以,两薄板一起做简谐运动的振幅
简谐运动具有对称性,故最高点在平衡位置的上方一个振幅处,所以最高点距点的距离为,故D错误。
故选AB。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图(甲)所示的装置验证机械能守恒定律。将钢制的圆柱用细线悬挂在铁架台上,在其下方固定一个带有软笔尖的电动机。接通电源后,电动机匀速转动(转动周期为T),软笔尖每转一周就在圆柱表面画上一条痕迹。实验时,先启动电动机,稳定后再烧断细线使圆柱自由下落,圆柱表面留下一系列痕迹,如图(乙)所示。现测得痕迹O到痕迹A、B、C、D、E距离分别为、、、、。已知当地重力加速度为g。
(1)实验中选择电动机转动的周期T远小于圆柱下落时间,其目的是________。
A. 便于在圆柱上画出清晰的痕迹
B. 保证圆柱下落过程中受力均匀
C. 使圆柱在任意相邻痕迹间的运动可近似为匀速运动
D. 获得足够多的测量痕迹,减小测量的偶然误差
(2)为测量图乙中痕迹C的速度,应使用的计算式为________。(用、和T表示)
(3)若测得多组圆柱下落距离h和对应速度v的数据,绘制出图像。在实验误差允许范围内,若图线是一条倾斜直线,其斜率近似等于________,则可认为圆柱下落过程中机械能守恒。
【答案】(1)D (2)
(3)2g
【解析】
【小问1详解】
A.痕迹是否清晰主要取决于笔尖与圆柱的接触情况,与电动机转动周期的大小无直接关系,故A错误;
B.圆柱下落过程中的受力情况由重力和空气阻力决定,与记录痕迹的周期无关,故B错误;
C.圆柱做自由落体运动,加速度为,相邻痕迹间圆柱做匀加速运动而非匀速运动,故C错误;
D.周期越小,在相同的下落时间内留下的痕迹数量越多,可以获得更多的测量数据,通过多组数据求平均或作图可以有效减小测量的偶然误差,故D正确。
故选 D。
【小问2详解】
圆柱做自由落体运动,属于匀变速直线运动。根据匀变速直线运动的推论,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。痕迹对应时刻是痕迹到痕迹时间段的中间时刻。由图可知,到的距离为 ,到的距离为,则到的距离为。到的时间间隔为 。故
【小问3详解】
若机械能守恒,则圆柱减少的重力势能等于增加的动能。设圆柱质量为,下落高度为时速度为 ,则有
整理得
由此可知, 图像应为过原点的倾斜直线,其斜率
因此,若图线斜率近似等于,则可认为机械能守恒。
12. 某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E和内阻r及电阻的阻值。实验器材有:待测电源,待测电阻,电压表V(量程0~3V,内阻很大可视为理想表),电阻箱R(0~99.99Ω),单刀单掷开关,单刀双掷开关,导线若干。
(1)先测电阻的阻值。请将该同学的操作补充完整:
A. 闭合,将切换到a,调节电阻箱,读出其示数和对应的电压表示数;
B. 保持电阻箱示数不变,_____________,读出电压表的示数;
C. 电阻的表达式为=__________。
(2)该同学已经测得电阻,继续测电源电动势E和内阻r,其做法是:闭合,将切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的图线,则电源电动势E=__________V,内阻r=________Ω。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1) ①. 将切换到b ②.
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]因电压表V内阻很大可视为理想表,保持电阻箱示数不变,将切换到b时,电路中的电流保持不变,由欧姆定律可知,
联立解得
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可知,电压表的示数满足
对比图乙化简得
结合图像,截距,斜率
解得电源电动势,内阻
13. 如图所示,一竖直放置的绝热圆柱形汽缸上端开口,其顶端有一卡环,导热活塞M、绝热活塞N将两部分理想气体A、B封闭在汽缸内。初始时,A、B两部分气体的温度均为,活塞距卡环的距离为0.5L,两活塞的间距为,活塞距汽缸底的距离为3L;现用加热装置(体积忽略不计)缓慢加热气体B,使其温度升高。已知外界大气压为,环境温度为且保持不变,汽缸的横截面积为,两活塞的厚度、质量及活塞与汽缸之间的摩擦均忽略不计。求:
(1)活塞M刚好到达卡环处时,气体B的温度;
(2)当气体B温度达到时,卡环对活塞的作用力大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在活塞到达卡环前,活塞质量忽略不计,受力平衡,所以气体的压强始终为
活塞导热,环境温度保持为,因此气体始终满足等温变化,即
对气体由理想气体状态方程知,因其压强和温度都不变,所以体积不变。故两活塞间距始终为,即活塞、一起上升。初态时气体的高度为,当活塞恰好到达卡环时,活塞上升了,因此活塞也上升了,于是气体的高度变为
又由于活塞质量忽略不计,始终受力平衡,所以在这一阶段
即气体做等压膨胀。由盖吕萨克定律,
代入,得。
【小问2详解】
从活塞刚好顶到卡环开始继续加热,活塞位置固定不动。设此时两活塞间距离为,则气体的体积为
由于气体始终与环境通过导热活塞保持热平衡,所以它做等温变化。以活塞刚碰到卡环时为初态,有
故
而活塞受力平衡,所以
此时气体的高度为
所以体积为
对气体,取活塞刚碰到卡环时为初态,彼时,,
末态时
由理想气体状态方程,有
代入,得
解得
因此末态气体的压强为
再对活塞受力分析:下方气体对它向上的压力为,上方大气对它向下的压力为,卡环对它向下的作用力为。由平衡条件
所以
因此。
14. 如图所示,圆心角θ=53°的竖直圆弧形槽静止在足够大的光滑水平面上,圆弧AB与水平面相切于圆弧底端B点,圆弧表面光滑。圆弧形槽右侧水平面上有一固定的挡板。将一可视为质点的小球从距A点高为h=0.8m的P点水平向右抛出,小球恰好从A点沿切线方向进入圆弧形槽,滑离圆弧形槽后与挡板发生非弹性碰撞。已知小球的质量m1=0.1kg,圆弧形槽的质量m2=0.2kg,小球进入圆弧形槽时对A点的压力大小FN=10.6N。不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(1)小球从P点水平抛出时的初速度大小;
(2)圆弧形槽的半径R;
(3)若小球与挡板碰撞后从A点滑离时其相对圆弧形槽的速度大小为2.5m/s,则此时圆弧形槽的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由运动学公式
得
小球在A点沿切线进入圆弧,速度方向与水平方向夹角为,因此
解得
【小问2详解】
小球在A点的速度大小
沿半径OA方向,合力提供向心力,由牛顿第二定律得
由牛顿第三定律得
代入数据解得
【小问3详解】
设向右为正方向,滑到B点时小球速度为 ,槽速度为,小球从A滑到B过程,系统(小球+圆弧槽)水平方向动量守恒
系统机械能守恒
联立解得(向右),(向左)
小球与挡板碰撞后速度反向,碰撞后小球速度大小设为(向左)
设滑离A时,槽对地速度大小为,小球对地水平分速度大小为,竖直分速度为,小球相对槽向左上方做圆周运动,相对速度满足
且
碰撞后到滑离A,系统水平动量守恒
系统机械能守恒可得
联立解得
15. 某物理小组模拟游乐园的儿童飞车,制作了如图所示的装置。在绝缘水平地面上平行放置了两组金属直导轨,分别为POQ 和,导轨间距L=1m。PO与OQ连接点O、与的连接点采用绝缘材料连接(不影响导轨上物体的运动),将导轨分为“加速区域”和“减速区域”,其中“减速区域”的右侧用导线相连,“加速区域”左侧安装一个恒流源,闭合开关S后,该恒流源持续为电路提供3A的电流,靠近电源处连接一个R1=1Ω的定值电阻。导轨间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T。质量为m=1kg、导轨间阻值为R2=2Ω的导体棒垂直导轨放置,在距离导体棒足够远处NN'静止放置一辆质量为M=4kg可视为质点的模拟小车,小车与导轨绝缘,小车始终受到一个与其速度成正比的阻力,比例系数为k=0.5。当开关S闭合后,导体棒在加速区域内加速运动,稳定后与模拟小车碰撞并连接为一体,继续加速后通过绝缘连接处进入减速区域。已知导体棒与导轨接触良好,导轨电阻忽略不计。求:
(1)刚闭合开关时导体棒的加速度大小;
(2)导体棒与小车碰撞后瞬间二者的速度大小;
(3)为保证安全,减速区域的最短长度。
【答案】(1)
(2)0.6m/s (3)6m
【解析】
【小问1详解】
根据并联分流关系可知,通过R1的电流为I1,通过R2的电流为I2,有
此时安培力提供加速度有BI2L=ma
解得a=1m/s2
【小问2详解】
由于导轨较长,碰撞到小车前,导体棒已经达到最大速度vm,二者共速的速度为v,此时导体棒产生反电动势满足
碰撞过程中动量守恒
解得v=0.6m/s
【小问3详解】
当二者共速后继续加速,为了保证安全,减速区域的最短距离即二者再次达到最大速度时滑进减速区域所运动的位移,即二者所受到阻力等于导体棒受到的安培力,有
二者以最大速度滑出,其中
进入减速区后,阻力在变化,将减速过程划分成无穷多段,在任意一小段的时间内,根据动量定理可得
将所有段求和得
即
解得x=6m
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
河南省普通高中2026届高三年级春期期中联考
物理试题卷
本试题卷共6页,三大题,15小题,满分100分。考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
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。写在本试题卷上无效。
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题: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. 关于下列四幅图涉及的近代物理知识,下列说法正确的是( )
A. 图甲为氢原子的能级示意图,一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,最多能辐射出6种不同频率的光子
B. 图乙为原子核比结合能的变化曲线,卢瑟福通过α粒子轰击氮核的实验发现了中子,证实了原子核由质子和中子组成
C. 图丙为黑体辐射的辐射强度与波长的关系图像,随着温度升高,黑体辐射的辐射强度极大值向波长较长的方向移动
D. 图丁为研究光电效应的实验电路图,保持入射光的频率不变,增大入射光的强度,遏止电压保持不变
2. 一列简谐横波沿轴传播,时刻的波形如图甲所示。介质中质点的平衡位置,振动图像如图乙所示。质点的平衡位置。下列说法中正确的是( )
A. 该波的传播速度为
B. 质点在一个周期内的路程为
C. 内,质点的动能一直在减小
D. 时,质点一定位于波峰位置
3. “寒夜灯柱”是在极冷天气下,由于大气中的冰晶(视为竖直的圆柱体)对光的折射、反射造成的一种冰晕现象。其部分光路如图所示,一束复色光从右侧界面折射进入冰晶,分成两束单色光x、y,再经左侧界面反射,又从右侧界面折射出来进入人眼。下列说法正确的是( )
A. 在冰晶中,单色光x的速度比单色光y大
B. 在冰晶中,单色光x的波长比单色光y长
C. 从冰晶右侧出射后,单色光x、y将平行进入人眼
D. 从冰晶右侧出射后,单色光x、y将会相交于人眼处
4. 如图所示,在两根竖直木桩等高的两点处,用两根等长轻绳将木板悬挂制成一简易秋千。木板静止时,表示木板所受合力的大小,表示单根轻绳对木板拉力的大小,下列说法正确的是( )
A. 若仅将两绳各剪去相同长度,则变大
B. 若仅将右侧木桩向左稍移一段距离,则变小
C. 该秋千在某次摆动的过程中,摆至最高点时轻绳最容易断裂
D. 若仅将右侧木桩向左稍移一段距离,秋千做小幅度摆动的周期不变
5. 如图所示,交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律为,下列说法正确的是( )
A. 该交流电的方向在1s内变化50次
B. 线圈转到图示位置时,交流电流表的示数达到最大值
C. 线圈转到图示位置时,CD边受到的安培力方向向上
D. 仅线圈转速加倍,电动势的有效值变为440V
6. 2026年1月16日在某次商业航天任务中,谷神星一号海射型运载火箭成功将“天启星座”06组卫星送入预定轨道。假设其中一颗卫星的简化变轨过程如图所示,先将卫星送入圆形轨道Ⅰ,在a点发动机点火加速,卫星由轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,卫星在椭圆轨道Ⅱ上经过b点再次变轨进入圆轨道Ⅲ,已知卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上运行速度的大小之比为,在椭圆轨道Ⅱ上运行经过近地点a时速度大小为、远地点b时速度大小为,则下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上运行的轨道半径之比
B. 卫星在椭圆轨道Ⅱ上运动时,过a点和b点的速度大小之比
C. 卫星在轨道Ⅱ上运行过b点的加速度等于轨道Ⅲ上运行过b点的加速度
D. 卫星在轨道Ⅱ上从a点运动到b点的过程中,其线速度、加速度、机械能均减小
7. 如图,空间存在边长为a的正四面体,O为水平底面ABC中心。A、B、C三点各固定一个电荷量为+Q的点电荷,在外力作用下将电荷量为+q的探测电荷沿PO连线从P点缓慢移至O点。已知静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A. 探测电荷在P点时,受到的库仑力竖直向下
B. 探测电荷在P处的电势能大于在O处的电势能
C. 从P点向O点移动过程中,外力的大小保持不变
D. 若将B点的+Q替换为-Q,探测电荷在O点受到的库仑力为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图甲所示为游乐园中的旋转飞椅,可简化为如图乙所示的模型,长的钢绳一端系着质量的座椅(包括游客),另一端固定在半径为的水平转盘边缘,转盘静止时座椅离地面的高度。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度匀速转动达到稳定状态时,钢绳与转轴在同一竖直平面内且与竖直方向的夹角为,不计钢绳的重力和空气阻力。g取10,,,则( )
A. 转盘转动到稳定状态时,绳对座椅的拉力大小为625N
B. 转盘转动到稳定状态时,座椅的角速度大小为
C. 转盘转动到稳定状态时,游客的手机不小心滑落,则落地点距竖直轴为
D. 增大转盘的转速重新达到稳定状态后,绳子拉力大小不变
9. 如图所示为三峡发电站向某地远距离输电的原理图,若发电机的电压和输出功率已知,下列说法正确的是( )
A. 用户减少时,输电线电阻R损耗的功率减少
B. 若升压变压器原、副线圈匝数比为n,输电线电阻R损耗的功率为
C. 用户获得的交流电周期为0.02 s,则1 s内电流的方向改变50次
D. 用户减少时,用户得到的电压增大
10. 如图(a),劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂薄板A,A静止。带孔薄板B套于弹簧且与弹簧间无摩擦,A、B质量相同,B从A上方h高度处由静止释放,A、B碰撞时间极短,碰后粘在一起下落后速度减为零。以A、B碰撞位置为坐标原点O,竖直向下为正方向建立x轴,A、B整体的重力势能随下落距离x变化图像如图(b)中Ⅰ所示,弹簧的弹性势能随下落距离x变化图像如图(b)中Ⅱ所示,重力加速度为g,则( )
A. 薄板A的质量为
B. 薄板B下落的高度h为
C. 碰撞后两薄板的最大速度为
D. 碰撞后两薄板上升的最大高度在O上方处
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图(甲)所示的装置验证机械能守恒定律。将钢制的圆柱用细线悬挂在铁架台上,在其下方固定一个带有软笔尖的电动机。接通电源后,电动机匀速转动(转动周期为T),软笔尖每转一周就在圆柱表面画上一条痕迹。实验时,先启动电动机,稳定后再烧断细线使圆柱自由下落,圆柱表面留下一系列痕迹,如图(乙)所示。现测得痕迹O到痕迹A、B、C、D、E距离分别为、、、、。已知当地重力加速度为g。
(1)实验中选择电动机转动的周期T远小于圆柱下落时间,其目的是________。
A. 便于在圆柱上画出清晰的痕迹
B. 保证圆柱下落过程中受力均匀
C. 使圆柱在任意相邻痕迹间的运动可近似为匀速运动
D. 获得足够多的测量痕迹,减小测量的偶然误差
(2)为测量图乙中痕迹C的速度,应使用的计算式为________。(用、和T表示)
(3)若测得多组圆柱下落距离h和对应速度v的数据,绘制出图像。在实验误差允许范围内,若图线是一条倾斜直线,其斜率近似等于________,则可认为圆柱下落过程中机械能守恒。
12. 某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E和内阻r及电阻的阻值。实验器材有:待测电源,待测电阻,电压表V(量程0~3V,内阻很大可视为理想表),电阻箱R(0~99.99Ω),单刀单掷开关,单刀双掷开关,导线若干。
(1)先测电阻的阻值。请将该同学的操作补充完整:
A. 闭合,将切换到a,调节电阻箱,读出其示数和对应的电压表示数;
B. 保持电阻箱示数不变,_____________,读出电压表的示数;
C. 电阻的表达式为=__________。
(2)该同学已经测得电阻,继续测电源电动势E和内阻r,其做法是:闭合,将切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的图线,则电源电动势E=__________V,内阻r=________Ω。(结果保留两位有效数字)
13. 如图所示,一竖直放置的绝热圆柱形汽缸上端开口,其顶端有一卡环,导热活塞M、绝热活塞N将两部分理想气体A、B封闭在汽缸内。初始时,A、B两部分气体的温度均为,活塞距卡环的距离为0.5L,两活塞的间距为,活塞距汽缸底的距离为3L;现用加热装置(体积忽略不计)缓慢加热气体B,使其温度升高。已知外界大气压为,环境温度为且保持不变,汽缸的横截面积为,两活塞的厚度、质量及活塞与汽缸之间的摩擦均忽略不计。求:
(1)活塞M刚好到达卡环处时,气体B的温度;
(2)当气体B温度达到时,卡环对活塞的作用力大小。
14. 如图所示,圆心角θ=53°的竖直圆弧形槽静止在足够大的光滑水平面上,圆弧AB与水平面相切于圆弧底端B点,圆弧表面光滑。圆弧形槽右侧水平面上有一固定的挡板。将一可视为质点的小球从距A点高为h=0.8m的P点水平向右抛出,小球恰好从A点沿切线方向进入圆弧形槽,滑离圆弧形槽后与挡板发生非弹性碰撞。已知小球的质量m1=0.1kg,圆弧形槽的质量m2=0.2kg,小球进入圆弧形槽时对A点的压力大小FN=10.6N。不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(1)小球从P点水平抛出时的初速度大小;
(2)圆弧形槽的半径R;
(3)若小球与挡板碰撞后从A点滑离时其相对圆弧形槽的速度大小为2.5m/s,则此时圆弧形槽的速度大小。
15. 某物理小组模拟游乐园的儿童飞车,制作了如图所示的装置。在绝缘水平地面上平行放置了两组金属直导轨,分别为POQ 和,导轨间距L=1m。PO与OQ连接点O、与的连接点采用绝缘材料连接(不影响导轨上物体的运动),将导轨分为“加速区域”和“减速区域”,其中“减速区域”的右侧用导线相连,“加速区域”左侧安装一个恒流源,闭合开关S后,该恒流源持续为电路提供3A的电流,靠近电源处连接一个R1=1Ω的定值电阻。导轨间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T。质量为m=1kg、导轨间阻值为R2=2Ω的导体棒垂直导轨放置,在距离导体棒足够远处NN'静止放置一辆质量为M=4kg可视为质点的模拟小车,小车与导轨绝缘,小车始终受到一个与其速度成正比的阻力,比例系数为k=0.5。当开关S闭合后,导体棒在加速区域内加速运动,稳定后与模拟小车碰撞并连接为一体,继续加速后通过绝缘连接处进入减速区域。已知导体棒与导轨接触良好,导轨电阻忽略不计。求:
(1)刚闭合开关时导体棒的加速度大小;
(2)导体棒与小车碰撞后瞬间二者的速度大小;
(3)为保证安全,减速区域的最短长度。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$