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五
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.我国科学家将放射性元素镅243引入到能量转换器中来提高微型核电池的能量转换效率,若镅243的衰变方程为AmNp+Y,则Y为
A.α粒子 B.β粒子
C.γ射线 D.X射线
2.水袖是中国传统戏曲服装的重要组成部分,舞者手的有规律振动传导至袖子上,给人营造出一种“行云流水”般的美感,这一过程其实就是机械波的传播。t=0时刻,在坐标原点处的波源开始沿y轴方向(竖直方向)振动,形成一列沿x轴方向(水平方向)传播的简谐横波。t=4 s时刻,波刚好匀速传播到x=8 m处,则可以确定的是
A.波长 B.周期
C.波速 D.x=8 m处质点的起始振动方向
3.2024年10月30日,神舟十九号成功对接中国空间站。航天员乘组进驻中国空间站。已知中国空间站运行轨道处有稀薄的空气,空气的摩擦会使得空间站轨道高度发生改变,但空间站可以通过调整轨道始终稳定在离地高度为400 km的圆轨道(低于地球静止轨道)上。下列说法正确的是
A.运载火箭搭载神舟十九号从地面发射的速度可以小于7.9 km/s
B.航天员随空间站绕地球做匀速圆周运动时处于超重状态
C.若不调整轨道,在稀薄空气阻力作用下,中国空间站的轨道高度会降低
D.空间站可以与地球表面保持相对静止并定位于广东省上空
4.一质点从A点开始做自由落体运动,下落到B点时受其他力作用改做匀速圆周运动,质点在圆周运动过程中和自由落体过程中的加速度大小相等。已知A、B之间的距离为h,重力加速度为g,则质点做匀速圆周运动的角速度大小为
A. B. C. D.
5.如图所示,有五片荷叶伸出荷塘水面,一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内,a、b高度相同,c、d高度相同,a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动,若青蛙分别以初速度va、vb、vc、vd跳到荷叶a、b、c、d上,则va、vb、vc、vd的大小关系应为
A.va>vb>vc B.vc>va>vb
C.vc<vd<vb D.va>vb>vd
6.“天问一号”探测器在飞往火星过程中,先在低轨道绕地球做匀速圆周运动,调整后再加速进入地火转移轨道,在火星附近经过一系列调整后再绕火星做匀速圆周运动。若地球与火星的质量比值是p,“天问一号”绕地球和火星做匀速圆周运动的轨道半径的比值是q,则“天问一号”绕地球和火星做匀速圆周运动的周期的比值是
A. B.q C. D.q
7.2024年6月25日14时07分,嫦娥六号返回器携带月球样品准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域,实现世界首次月球背面采样返回。嫦娥六号从月球返回地球过程经过如图所示的四个轨道:近月圆轨道Ⅰ(轨道半径近似等于月球的半径)、椭圆轨道Ⅱ、环月圆轨道Ⅲ与月地转移轨道Ⅳ。四个轨道的变轨位置分别位于切点A、B、C。已知月球的质量约为地球质量的,月球半径约为地球半径的,返回器在近月圆轨道Ⅰ上运行的周期为T0,引力常量为G,则地球的密度为
A. B. C. D.
8.若“旅行者1号”探测器在宇宙深处飞行过程中,发现A、B两颗密度均匀的球形天体,两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星,测得两颗卫星的周期相等,不考虑天体自转的影响,则天体A、B表面的重力加速度大小之比等于
A.天体A、B半径的倒数之比
B.天体A、B半径二次方的倒数之比
C.靠近它们表面飞行的卫星的速度大小之比
D.靠近它们表面飞行的卫星的速度二次方之比
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.某电容器的外壳上标有“2.0 μF 9 V”的字样,该参数表明
A.该电容器两端电压为4.5 V时,其电容为1.0 μF
B.该电容器两端电压为4.5 V时,其电容仍为2.0 μF
C.该电容器正常工作时所带电荷量不超过1.8×10-6 C
D.给该电容器充电时,电压每升高1 V,单个极板所带电荷量增加2.0×10-6 C
10.电子焊接机中的电场线如图中虚线所示。圆弧形极板K与极板A(极短,可看成质点)之间的距离为d,在两极之间加上高压U,一电子在K极由静止释放,沿着一条电场线经过M、N点向极板A运动。不考虑电子重力,元电荷为e,则下列说法正确的是
A.K为阴极,A为阳极
B.A和K之间的电场为匀强电场,电场强度大小为
C.N点附近的电场强度大小比M点附近的大
D.电子由K运动到A的过程中,电势能增加了eU
11.如图所示,P、Q和R三点分别是等边三角形abc三边的中点,三角形的边长为1 m,空间中存在方向平行于三角形所在平面的匀强电场,a、b和c三点的电势分别为0、1 V和0。下列说法正确的是
A.该匀强电场的电场强度大小为 V/m
B.R点的电势低于P点的电势
C.将一电子从P点移动到Q点,静电力做的功为+0.5 eV
D.将一电子从Q点移动到R点,静电力做的功为+0.5 eV
12.2024年9月25日,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域成功发射了一枚洲际弹道导弹,导弹准确落入预定海域。如图所示,假设从地面A点发射一枚远程弹道导弹,若导弹只在地球引力作用下沿ACB椭圆轨道飞行,最终击中地面目标B。C点为椭圆轨道的远地点,离地面高度为h,导弹在A点的发射速度和在B点的落地速度方向均平行于CO(O为地心)。已知地球半径为R,远程弹道导弹在空中的运动满足开普勒三大定律,地球表面的重力加速度为g,则
A.导弹经过C点的速度方向垂直CO
B.导弹在空中飞行时机械能先增加后减少
C.导弹在C点的加速度小于g
D.若导弹到达C点时点火加速,则导弹可能在过C点的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动
13.如图所示,光滑轨道竖直部分AB固定在水平地面上,上侧BC部分弯曲成半径为R的四分之一圆弧,轻质弹簧靠近轨道,其下端固定,无弹力时上端与D点等高,将质量为m的小球置于弹簧上端,压缩弹簧至与右侧足够长的光滑平台等高点E后锁定,解除锁定后,小球恰好能够通过圆弧最高点C。已知ED=DB=R,重力加速度为g,空气阻力不计,下列说法正确的是
A.小球脱离弹簧前的最大加速度为g
B.弹簧弹性势能的最大值为
C.小球在平台上的落点到小球初始位置的距离为R
D.小球落在平台前瞬间的速度大小为
三、非选择题:本题共5小题,共56分。
14.(8分)某同学利用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。将木板固定在水平桌面上,在沙桶中放入适量细沙,闭合打点计时器开关,由静止释放小车,得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(每相邻两个计数点间还有4个点没有画出),计数点A、B、C、D、E、F与O点的间距如图乙所示。已知交流电源的频率为f。
甲 乙
(1) 根据纸带上计数点间的距离,计算出打下D点时小车的瞬时速度大小vD=
(用题中所给物理量的符号表示)。
(2)根据纸带上计数点间的距离,计算出小车的加速度大小a= (用题中所给物理量的符号表示)。
15.(6分)某物理兴趣小组练习使用多用电表。将多用电表的选择开关旋至欧姆挡的某挡位时,其内部电路如图甲所示。已知电源电动势E=1.5 V,内阻r=1 Ω,灵敏电流表满偏电流Ig=10 mA,内阻rg=90 Ω,多用电表表盘如图乙所示,表盘中值刻度为“15”。
甲 乙 丙
(1) 将多用电表的红、黑表笔短接,进行欧姆调零,调零后多用电表的总内阻为
Ω。将某电阻接入红、黑表笔间,表盘示数如图乙所示,则该电阻的阻值为
Ω。
(2)若用该多用电表的欧姆挡对图丙中二极管的正向电阻进行粗略测量,则黑表笔B应与二极管的 (选填“C”或“D”)端相连;若采用“×10”倍率测量时,发现指针偏转角过大,应换 (选填“×1”或“×100”)倍率,然后再重新进行欧姆调零。在测电路中的二极管的正向电阻时,电路中的电源 (选填“需要”或“不需要”)断开。实验时,手不能触碰金属杆,否则测量值会 (选填“偏大”或“偏小”)。
16.(10分)如图甲所示,在水平面上固定宽d=1 m的金属“U”形导轨,在“U”形导轨右侧l=0.5 m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。一导体棒垂直于导轨固定于距导轨右端L=1.5 m处,导轨与导体棒单位长度的电阻λ=0.1 Ω/m,导体棒与导轨之间接触良好,取g=10 m/s2。求:
甲 乙
(1)4 s内回路中电流的大小,并判断电流方向;
(2)4 s内回路产生的焦耳热。
17.(12分)如图所示,一光滑固定木板与水平面的夹角θ=30°,木板的底端固定一与木板垂直的挡板,木板上端固定一定滑轮O。劲度系数k=的轻弹簧下端固定在挡板上,上端与质量为2m的物块Q连接。跨过定滑轮O的不可伸长的轻绳一端与物块Q连接,另一端与套在水平固定的光滑直杆上的质量为m的物块P连接。初始时物块P在水平外力F作用下静止在直杆的A点,且恰好与直杆没有相互作用,轻绳与水平直杆的夹角α=37°。撤去水平外力F,物块P由静止运动到B点时轻绳与直杆间的夹角β=53°,且轻绳一直处于绷紧状态。已知滑轮到水平直杆的垂直距离为d,重力加速度大小为g,不计滑轮大小及摩擦,物块P、Q均可视为质点,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)初始时,水平外力F的大小及弹簧的伸长量x;
(2)物块P运动到B点时的速度大小vP。
18.(16分)如图所示,xOy平面内y轴右侧直线y=x上方存在方向沿y轴负方向的匀强电场,下方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,y轴左侧存在电场和磁场组成的复合场,电场强度和磁感应强度分别与右侧的电场和磁场相同。从x轴负半轴上的S处以大小为v0的速度发射质量为m、带电荷量为+q(q>0)的甲粒子,甲粒子沿x轴匀速运动至坐标原点处,与静止在坐标原点的质量为的中性粒子乙发生弹性正碰,且有一半的电荷量转移给乙粒子,碰撞后乙粒子第一次穿越直线y=x时,经(L,L)点从磁场进入电场区域,不计粒子重力及碰后粒子间的作用力。
(1)求磁场的磁感应强度大小和电场的电场强度大小;
(2)求碰撞后乙粒子第二次穿越直线y=x时速度的大小与方向;
(3)从乙粒子第二次穿越直线y=x后开始,再经过多长时间甲粒子第二次穿越该直线?
【参考答案】
1. A
【解题分析】设Y的质量数和电荷数分别为a和b,由质量数守恒和核电荷数守恒可知243=239+a,95=93+b,解得a=4,b=2,可知Y为α粒子,A项正确。
2. C
【解题分析】由于简谐横波沿x轴方向匀速传播,波的传播速度v==2 m/s,C项正确;根据波的传播速度v=的关系,不能确定其波长和周期,A、B项错误;由题意知,波源沿y轴的起始振动方向未确定,可能沿y轴的正方向或负方向,而波刚好传播到x=8 m处时质点的起始振动方向与波源的起始振动方向相同,所以不能确定该质点的起始振动方向,D项错误。
3. C
【解题分析】运载火箭搭载神舟十九号发射离开地球的速度大于第一宇宙速度7.9 km/s,A项错误;空间站围绕地球做圆周运动时空间站内的航天员处于失重状态,B项错误;由于克服空气阻力做功,空间站的机械能减少,故空间站会逐渐从机械能大的高轨道转移到机械能小的低轨道,C项正确;空间站在近地轨道运动,其轨道低于地球静止轨道,故空间站不能与地球表面保持相对静止,D项错误。
4. A
【解题分析】质点到达B点时的速度v=,由题意可得=g,解得圆周运动的半径R=2h,由v=ωR,解得质点做匀速圆周运动的角速度ω=,A项正确。
5.
C
【解题分析】青蛙做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,则有x=vt,h=gt2,可得v=x,结合轨迹图可得vb>vd>va>vc,C项正确。
6. D
【解题分析】“天问一号”做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供,由牛顿第二定律得=mr,解得T=2π,故==q,D项正确。
7. A
【解题分析】在近月圆轨道Ⅰ上有G=m,解得M月=,地球密度ρ地=,又由M地=81M月、R地=4R月,解得ρ地=,A项正确。
8. C
【解题分析】根据万有引力提供向心力,对靠近天体表面飞行的卫星有G=mR=m=mg,可得=G=,两颗卫星的周期相等,可知天体A、B表面的重力加速度大小之比等于天体A、B半径之比,A、B项错误。由g====v·,可得天体A、B表面的重力加速度大小之比等于靠近它们表面飞行的卫星的速度大小之比,C项正确、D项错误。
9. BD
【解题分析】电容器的电容由电容器本身决定,与电容器所带电荷量多少无关,A项错误、B项正确;该电容器正常工作时两极板间的最大电压为9 V,两极板所带电荷量的最大值Q=CU=1.8×10-5 C,C项错误;给该电容器充电时,电压每升高1 V,单个极板所带电荷量增加ΔQ=C·ΔU=2.0×10-6 C,D项正确。
10. AC
【解题分析】一电子在K极由静止释放,电子在电场力作用下由K向A运动,电场方向由A指向K,所以K为阴极,A为阳极,A项正确;根据电场线的分布情况可知,N点附近的电场强度大小比M点附近的大,C项正确;A和K之间的电场为非匀强电场,所以电场强度大小不是,B项错误;电子由K运动到A的过程中,电场力做正功,电势能减少了eU,D项错误。
11. AC
【解题分析】由题意可知,ac是等势线,bP连线与电场线平行,则电场强度大小E== V/m,A项正确;ac是等势线,故P点的电势为0,根据匀强电场的特点,R点的电势φR==0.5 V,故R点的电势高于P点的电势,B项错误;根据对称性可知,Q点的电势φQ=0.5 V,将一电子从P点移到Q点的过程中,静电力做功W=Uq=0.5 eV,C项正确;RQ是等势线,将一电子从Q点移到R点的过程中,静电力做功为零,D项错误。
12. ACD
【解题分析】导弹在椭圆轨道远地点的速度方向垂直于长轴,A项正确;导弹在空中飞行时机械能守恒,B项错误;导弹经C点时,由万有引力提供向心力,有=ma,又由GM=gR2,联立可得a=g<g,C项正确;若导弹到达C点时点火加速,则导弹可能在过C点的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动,D项正确。
13. BD
【解题分析】小球脱离弹簧前做简谐运动,刚脱离弹簧时,小球的速度不等于0,加速度为g,小球在E点速度为0,加速度最大,根据对称性可知,小球脱离弹簧前的最大加速度大于g,A项错误;小球恰好能够通过圆弧最高点C,则有mg=m,根据机械能守恒定律有Ep=mg·3R+mv2,解得Ep=,B项正确;根据3R=gt2,x-R=vt,解得x=(+1)R,C项错误;根据机械能守恒定律有Ep=m,解得v1=,D项正确。
14. (1) (4分)
(2) (4分)
15. (1)150 (1分) 60 (1分)
(2)C ×1 需要 偏小 (每空1分)
16.
【解题分析】(1)前2 s内磁通量不变,回路中无感应电流 (2分)
后2 s内回路产生的感应电动势E=ld=0.1 V (2分)
回路的总长度为5 m,因此回路的总电阻R=5λ=0.5 Ω (1分)
回路中电流I==0.2 A (1分)
根据楞次定律,回路中的电流沿顺时针方向。 (2分)
(2)前2 s电流为零,后2 s有恒定电流,焦耳热Q=I2Rt=0.04 J。 (2分)
17.
【解题分析】(1)对在A点时的物块P进行受力分析,其恰好与直杆没有相互作用,所以轻绳拉力在竖直方向的分力与物块P的重力大小相等,方向相反,即
Tsin α=mg (1分)
所以绳子的拉力T=mg (1分)
在水平方向,水平外力F=Tcos α=mg (1分)
对物块Q进行受力分析,在沿斜面方向上有
T=2mgsin θ+F弹,F弹=kx (2分)
解得x=d。 (1分)
(2)物块P运动到B点时,由几何关系可得物块Q沿斜面向下滑的距离x1=-=d (1分)
物块P运动到B点时弹簧的压缩量x2=x1-x=d (1分)
即此时弹簧的压缩量与初始时弹簧的伸长量相同,也就是说此时弹簧的弹性势能与初始时弹簧的弹性势能相同。物块P运动到B点时,P和Q速度满足vQ=vPcos β=vP (1分)
对系统,由机械能守恒定律,有
2mg×sin θ=m+×2m (2分)
解得vP=。 (1分)
18.
【解题分析】(1)甲粒子做匀速直线运动,有qE=Bqv0
由动量守恒定律,有mv0=mv1+v2 (1分)
两粒子发生弹性正碰,有m=m+· (1分)
解得v1=,v2=v0
由几何关系知乙粒子在磁场中做圆周运动的半径r2=L
对乙粒子有(q)v2B=(m) (1分)
解得B=,E=。 (2分)
(2)乙粒子第一次穿越直线y=x后在电场中运动
平行直线y=x方向的分速度v乙1=v2cos 30°
加速度大小a乙1=cos 60° (1分)
乙粒子垂直直线y=x方向的分速度v乙2=v2sin 30°
加速度大小a乙2=sin 60° (1分)
乙粒子在电场中运动的时间t1=
第二次穿越直线y=x时,平行于直线y=x方向的速度v//=v乙1-a乙1t1 (1分)
垂直于直线y=x方向的速度大小不变,方向与第一次穿越直线y=x时的相反,即大小仍为v乙2
所求速度大小v=
解得v=v0 (1分)
速度方向与直线的夹角α=60°,即速度方向与直线y=x成60°角斜向右下方。 (1分)
(3)乙粒子碰后在磁场中运动的时间t2=× (1分)
甲粒子碰后在磁场中运动时,有B×qv1= (1分)
解得r1=L
甲碰后在磁场中运动的时间t3=× (1分)
甲在电场中运动的时间t4= (1分)
由牛顿第二定律,有a甲= (1分)
所求时间间隔Δt=t3+t4-t1-t2
解得Δt=。 (1分)
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