河南2026届普通高中学业水平选择性考试物理模拟卷四

2026年河南省普通高中学业水平选择性考试模拟卷四 物理 本试卷共100分　考试时间75分钟。 1、 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,只有一个选项是符合题目要求的。 1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所某科研团队通过飞秒(1 fs=10-15 s)激光技术实现了金属表面超疏水稳定性能的提高,同时显著提升了金属表面防腐能力。超疏水是自然界中常见的一种现象。荷叶能“出淤泥而不染”就与植物表面的超疏水性有关。已知真空中光的传播速度c=3.0×108 m/s,下列说法正确的是 A.真空中,激光在1 fs内传播的距离为0.3 μm B.只要LC振荡电路的频率足够高,就能产生激光 C.金属表面的超疏水性是因为金属对水是浸润的 D.水滴到荷叶表面迅速形成水珠,此时水珠表面水分子间距比水珠内部水分子间距更小 2．如图甲所示,中国的徽派建筑以马头墙、小青瓦为特色,造型丰富,极富美感。在修复屋顶时,建筑工匠将一横截面为圆弧形的瓦片静置在两根相互平行的檩条正中间。已知两根檩条间的距离为d,与水平面夹角均为θ=37°,瓦片质量为m,其圆弧半径为d,忽略瓦片厚度,重力加速度为g,sin 37°=0.6,则每根檩条对瓦片的支持力大小为 甲 乙 A. B. C. D. 3．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 4．如图所示,质量均为m的甲、乙两物体与竖直轻弹簧相连,初始时刻两物体均处于静止状态。现给乙物体一个向下的初速度,往后的运动中地面对甲的支持力最小值为零,且甲始终未离开地面。已知轻弹簧的劲度系数为k,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g,则 A.弹簧恢复原长时乙物体的位置为平衡位置 B.乙物体会上下往复运动且一个周期内运动的路程为 C.地面对甲的最大支持力为4mg D.乙物体每次经过初始位置时的速度都相同 5．如图所示的电路中,输入端接入e=220sin 100πt(V)的交流电源,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=6∶1,滑动变阻器R的最大阻值为15 Ω,灯泡L1、L2的规格均为“12 W　6 V”,R0是阻值恒定的保护电阻。当滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器正中间位置时,两灯泡正常发光。若灯泡电阻不变,则 A.保护电阻的阻值R0=6 Ω B.交流电源的输出功率为86.4 W C.灯泡中的电流的方向每秒变化50次 D.若断开灯泡L2,为使L1正常发光,应向右移动滑片P 6．远距离输电示意图如图,R1为输电线的电阻,R2表示用户端电阻,U为发电厂输出电压的有效值,电路中电压表和电流表均为理想电表,分别监测用户端变压器的输入电压和输出电流。若滑动变阻器滑片向下移动,则下列说法正确的是 A.该输电线路的输电电压为U B.电压表的示数变大 C.电流表的示数变大 D.输电线电阻R1损耗的功率变大 7．如图甲,在倾角为θ的光滑斜面上,轻质弹簧与斜面平行,下端固定,上端连接一质量为m的小球。初始时小球静止,现将小球向下压缩弹簧,移动距离x0后由静止释放小球并开始计时,小球在斜面上做简谐运动,弹簧的弹力F与小球运动的时间t的关系如图乙所示,重力加速度为g。下列说法正确的是 甲 乙 A.小球做简谐运动的频率f= B.小球的最大加速度a=+gsin θ C.在0~6t0时间内,小球通过的路程s=8x0 D.小球在0~时间内的平均速度小于在~t0时间内的平均速度 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,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 8．2025年2月23日,全国室内田径大奖赛(第四站)女子铅球决赛场上,某运动员以19.04米的成绩夺得冠军。若某次比赛中铅球在空中运动的轨迹如图所示,不考虑空气阻力,则下列说法正确的是 A.该铅球运动到最高点时的动能最小 B.在出手高度相同的情况下,初速度越大,铅球就能飞得越远 C.在出手高度相同的情况下,抛出时速度方向与水平面的夹角越大,铅球就能飞得越远 D.在空中下降过程中,铅球重力做功的功率一直增大 9．如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,振幅为2 cm。已知t=0时刻平衡位置在x=5 m处的质点a的位移ya= cm且沿y轴正方向运动,平衡位置在x=13 m处的质点b的位移yb=- cm,也沿y轴正方向运动,此时a、b两质点间只有一个波谷,波的传播速度为4 m/s。下列说法正确的是 A.质点a的振动周期为1.5 s B.质点a的振动周期为2 s C.运动过程中质点a、b的加速度相同时位移大小均为1 cm D.运动过程中质点a、b的加速度相同时位移大小均为 cm 10．如图所示,倾斜放置、电阻不计的平行光滑导轨间距为L,顶端连接阻值为R的电阻,导轨平面与水平面的夹角为θ,导轨平面处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现将质量为m的导体棒垂直导轨放置,由静止释放,经过时间t后,导体棒速度达到最大。已知导体棒接入回路的电阻为,重力加速度为g,导体棒与导轨始终垂直且接触良好,导轨足够长。下列说法正确的是 A.导体棒运动的最大速度vm= B.导体棒从开始运动至刚好达到最大速度的过程中,安培力、重力和支持力的合力的冲量为 C.由题干给出的条件,可以求出导体棒从开始运动至速度刚好达到最大的过程中运动的距离 D.由题干给出的条件,不能求出导体棒从开始运动至速度刚好达到最大的过程中回路中产生的焦耳热 三、非选择题:本题共5小题,共54分。 11．(6分)某实验小组利用如图甲所示的装置探究平抛运动规律,利用水平横挡条可卡住平抛小球,用铅笔在坐标纸上记录被卡住小球的最高点,上下平移横挡条描绘出多个记录点,从而确定小球平抛运动的轨迹,已知重力加速度为g。 甲 乙 丙 (1)下列关于该实验的说法正确的是　　　　。  A.建立坐标系时,以小球在斜槽末端时球心在坐标纸上的投影位置作为坐标原点 B.为了便于描点,应选择体积较大的小球进行实验 C.斜槽轨道的摩擦对实验结果没有影响 D.小球每次应从斜槽上的不同位置释放 (2)若实验用的坐标纸中,小方格的边长为L,该小组成员选择了小球运动轨迹上的A、B、C三点,并正确选择O点作为坐标原点建立直角坐标系,如图乙所示,则小球做平抛运动的初速度v0=　　　　(用所给字母表示)。  (3)若小组成员以图乙中直角坐标系轨迹图像中C点右侧两格为参考,如图丙所示,作一条竖直线z,z与x轴相交于D点,在轨迹上任取一点E,连接OE并延长与竖直线z相交于F,用刻度尺测量E的横坐标x与DF的长度y0,改变E的位置,得到多组x、y0的数值,描绘出新的y0-x图像,若该图像的斜率为k,则小球做平抛运动的初速度v0'=　　　　(用所给字母表示)。  12．(8分)为探究热敏电阻的伏安特性,物理兴趣小组做了下列实验。 (1)描绘热敏电阻的I-U图像。已知热敏电阻的阻值为几百欧姆,所使用的电流表内阻小于1 Ω,电压表内阻为几千欧姆,为使电压的测量范围足够大,下列测量电路应该选用　　　　。  A. B. C. D. (2)按照你选择的正确电路,将图甲中的实物图连接成电路。 甲 (3)现将上述测量的两个相同的热敏电阻(伏安特性曲线如图乙所示)和定值电阻、恒压电源组成如图丙所示的电路,电源电动势为6 V,内阻不计,定值电阻R0=80 Ω。每个热敏电阻消耗的电功率约为　　　　W(结果保留两位有效数字)。  乙　　　　　　　　　　　丙 (4)已知热敏电阻的阻值随温度的变化规律如图丁所示,则(3)中热敏电阻的热力学温度约为　　　　K(结果保留整数)。  丁 13．(10分)如图,半径为R(未知)的球面凹面镜内注有某种透明液体,将其静置在水平桌面上,液体中心厚度d1=10 mm。一束单色激光自中心轴上距液面高d2=15 mm的A处以60°的入射角射向液面B处,其折射光经凹面镜反射后恰好沿原路返回,已知液体折射率n=。求: (1)光线从B点进入液体的折射角; (2)该球面凹面镜的半径R。 14．(14分)在高度为h的光滑水平平台左侧竖直面内固定一光滑圆弧轨道,轨道与平台相切于最低点。平台右侧是一下挖深度为d的光滑水平槽,在水平槽上放置一个厚度为d的长木板,长木板质量M=4m,长木板左端放置一个质量为m的小物块(可视为质点),如图。一质量为的小球从光滑圆弧轨道最高点由静止释放,小球运动到平台后与长木板上的小物块发生弹性碰撞,碰撞后小物块获得水平向右的速度v0,小球碰撞后被立即拿走。当小物块在长木板上滑动到长木板最右端时,小物块与长木板恰好达到共速,长木板右端到达平台边缘后立即被锁定,小物块水平飞出。已知重力加速度为g,小物块与长木板间的动摩擦因数为μ,空气阻力不计。求: (1)光滑圆弧轨道的半径R; (2)长木板的长度; (3)小物块落地点到平台边缘的水平距离以及落地时速度方向与水平面夹角的正切值。 15．(18分)如图所示,两足够长平行光滑金属直导轨MN、PQ的间距为L,固定在同一水平面内。M、P连线与直导轨垂直,在M'P'右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场,MP∥M'P'。质量为4m、电阻为12R的均匀金属丝制成的一个半径为L的圆环,水平放置在两直导轨上右侧磁场中,其圆心到两直导轨的距离相等。现将长为L、质量为m、电阻为R的金属棒放在直导轨左端MP处,金属棒在方向平行于导轨、大小为F的恒力作用下向右加速运动,到达虚线M'P'处速度大小为v0,立即撤去恒力,金属棒在整个运动过程中不与金属环接触。忽略导轨的电阻以及金属环的形变,金属棒、金属环均与导轨始终接触良好。求: (1)P、P'之间的距离s1; (2)金属环在运动过程中的最大加速度大小a; (3)金属环圆心的初始位置到MP的最小距离s2及整个过程中金属棒上产生的焦耳热。 【参考答案】 1． A　 【解题分析】1 fs=10-15 s,在真空中,由x=ct=3×10-7 m=0.3 μm,A项正确;激光是原子受到激发跃迁发出的,LC振荡电路发出的是波长较长的电磁波,B项错误;金属表面的超疏水性是因为水与金属间不浸润,C项错误;水珠成球形是因为水的表面张力,水珠表面水分子间距较大而作用力表现为引力,D项错误。 2． D　 本题以静置在两根相互平行的檩条正中间的瓦片为背景,考查力的平衡。 【解题分析】瓦片在垂直于檩条方向的受力图如图所示,在垂直于檩条方向瓦片受力平衡,由平衡条件可得2FNcos α=mgcos θ,由几何关系可得α=30°,由题干条件可得θ=37°,解得每根檩条对瓦片的支持力FN=,D项正确。 3． 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。 4． C　 【解题分析】弹簧振子的振动具有对称性,初始时刻乙物体受力平衡,则乙物体的初始位置为平衡位置,此时轻弹簧压缩量Δx=,当地面对甲物体的支持力为零时,轻弹簧处于拉伸状态,伸长量Δx=,易知弹簧振子的振幅A=2Δx=,即一个周期内乙物体运动的路程x=4A=8Δx=,A、B项错误;当乙物体运动到最下端时,地面对甲物体的支持力最大,此时弹簧压缩量为3Δx,对甲物体有FN-mg-3kΔx=0,得FN=4mg,C项正确;乙物体每次经过初始位置时的速度方向可能向上也可能向下,即速度的方向可能不同,D项错误。 5． A　 【解题分析】由e=220sin 100πt(V)知,电源电压的有效值U=220 V,ω=100π s-1,故f==50 Hz。灯泡正常发光,由PL=ULIL,得IL=2 A,副线圈两端电压U2=UL+2IL=36 V,由=得U1=216 V,故保护电阻R0两端的电压U0=U-U1=4 V。由n1I1=n2I2,其中I2=2IL=4 A,得I1= A,故电阻R0==6 Ω,A项正确;交流电源的输出功率P=UI1= W,B项错误;由f=50 Hz知,电流方向每秒改变100次,变压器不改变电流频率,故灯泡中的电流的方向每秒变化100次,C项错误;断开灯泡L2后并联电阻变大,故为保持灯泡L1分得的电压值不变,滑动变阻器电阻应变大,即应向左滑动滑片P,D项错误。 6． B　 【解题分析】输电电压应是经过升压变压器升压后的电压,而U为升压变压器的输入电压,A项错误;滑动变阻器的滑片向下移,电阻R2变大,电流表的示数变小,流过输电线的电流也变小,故输电线损耗的功率变小,电压表的示数等于升压变压器升压后的电压减去输电线上损失的电压,输电线上损失的电压变小,所以电压表的示数变大,B项正确,C、D项错误。 7． D　 【解题分析】由题图乙可知,小球从最低点运动至平衡位置经过的时间为t0,小球做简谐运动的频率f==,A项错误;小球被下压后由静止释放时,加速度最大,由牛顿第二定律有F1-mgsin θ=ma,解得a=-gsin θ,B项错误;小球的振幅A=x0,0~6t0时间内,小球振动了T,则小球通过的路程s=×4A=6A=6x0,C项错误;在0~t0时间内,小球从斜面上的最低点向平衡位置做加速度逐渐减小的加速运动,运动距离为x0,可画出小球的速度随时间变化的图像,如图,由图线与横轴所围面积表示位移可知,在0~时间内小球的位移小于在~t0时间内小球的位移,根据平均速度的定义可知,小球在0~时间内的平均速度小于在~t0时间内的平均速度,D项正确。 8． AD　 【解题分析】铅球做斜抛运动,到达最高点时只有水平速度,动能最小,A项正确;在出手高度相同的情况下,铅球运动的水平距离除了与初速度大小有关,还与初速度的方向有关,B项错误;在出手高度相同的情况下,抛出的角度越大,铅球不一定能飞得越远,C项错误;铅球在上升过程中,竖直方向分速度逐渐减小,到达最高点时竖直分速度为零,之后在竖直方向做自由落体运动,由PG=mgv竖直可知下降过程中,铅球重力做功的功率一直增大,D项正确。 9． AC　 【解题分析】平衡位置在x=5 m处的质点a和平衡位置在x=13 m的质点b之间的距离是8 m,a、b两质点间最小相位差为,对应距离为λ,考虑只有一个波谷,距离应为λ+λ=8 m,可得波长为6 m,波的传播速度为4 m/s,因此质点a的振动周期为1.5 s,A项正确。运动过程中质点a、b的加速度相同时,满足sin ωt=sin(ωt+),位移大小均为Asin ωt=2sin cm=1 cm,C项正确。 10． BC　 【解题分析】对导体棒受力分析,如图所示,导体棒受力平衡时速度最大,可得·cos θ=mgsin θ,解得导体棒运动的最大速度vm=,A项错误;导体棒从开始运动到刚好达到最大速度的过程中,设安培力、重力和支持力的合力的冲量为I,由动量定理可得I=mvm-0,代入数据可得I=,B项正确;因I0=,E=BLvcos θ,根据动量定理,可得mgtsin θ-∑=mvm-0,且∑vΔt=x,可以求出导体棒从开始运动到刚好达到最大速度的过程中运动的距离x=-,C项正确;根据动能定理可得WG-W安克=m-0,由于能够求出导体棒从开始运动到刚好达到最大速度的过程中运动的距离x,可知能够求出重力做的功,且能够求出导体棒达到最大速度时的动能,因此可以求出该过程中导体棒克服安培力做的功,也能够求出回路中产生的焦耳热,D项错误。 11． (1)C　(2分) (2)　(2分) (3)　(2分) 12． (1)B　(2分) (2) 　(2分) (3)0.021　(2分) (4)293(292~294均可)　(2分) 13． 【解题分析】(1)根据光的折射定律n=可知,光线从B点进入液体的折射角满足=　(2分) 解得sin r=,可知r=30°,即光线从B点进入液体的折射角为30°。　(2分) (2)因折射光线经凹面镜反射后沿原路返回,可知折射光线垂直于凹面镜。如图所示,折射光线的反向延长线过凹面镜的圆心O 由几何关系得∠ABC=∠COB=30°　(1分) BC==15 mm　(2分) OC==45 mm　(2分) 由几何关系得凹面镜半径R=OC+d1=55 mm。　(1分) 14． 【解题分析】(1)设小球运动到轨道最低点时的速度为v,小球与长木板上的小物块发生弹性碰撞,取水平向右为正方向,由动量守恒定律有v=v'+mv0　(1分) 由机械能守恒定律有×v2=×v'2+m　(1分) 联立解得v=v0,v'=-　(1分) 小球沿光滑圆弧轨道由静止开始下滑,由机械能守恒定律有gR=×v2　(1分) 解得R=。　(1分) (2)小物块在长木板上滑动,由动量守恒定律有 mv0=(M+m)v1　(1分) 解得v1=v0　(1分) 由功能关系有μmgL=m-(M+m)　(1分) 解得L=。　(1分) (3)由平抛运动规律,水平方向有x=v1t　(1分) 竖直方向有h=gt2　(1分) 联立解得x=　(1分) 又竖直方向的速度满足=2gh　(1分) 解得小物块落地时速度方向与水平面夹角的正切值tan θ==。　(1分) 15． 【解题分析】(1)金属棒在恒力作用下做加速运动,由动能定理,有Fs1=m　(2分) 解得s1=。　(1分) (2)根据题意可知,导轨电阻不计,金属环在导轨间两段圆弧并联接入电路中,轨道外侧的两段圆弧被短路,由几何关系可得,导轨间每段圆弧的电阻R0==2R　(1分) 可知,整个回路的总电阻R总=R+=2R 金属棒运动到M'P'时,产生的感应电动势最大,有E=BLv0　(1分) 通过金属棒的感应电流I==　(1分) 金属圆环在导轨之间的两段所受安培力最大为FA=2BL×0.5I=BIL　(1分) 此时金属环的加速度最大,对金属环由牛顿第二定律,有FA=4ma　(1分) 解得a=。　(1分) (3)由于金属环和金属棒所受的安培力等大反向,则金属棒和金属环构成系统的动量守恒,由于金属环做加速运动,金属棒做减速运动,为使金属棒在整个运动过程中不与金属环接触,则当金属棒和金属环速度相等时,金属棒恰好没追上金属环,设此时速度为v,由动量守恒定律有mv0=mv+4mv　(1分) 解得v=v0　(1分) 对金属棒运动的每个微小时间Δt,根据动量定理,有-FAiΔt=mΔv 即-Δt=mΔv　(1分) 根据累加法,有-ΣΔt=mΣΔv 注意到ΣviΔt=d,ΣΔv=-v0=-v0　(1分) 解得d=　(1分) 则金属环圆心的初始位置到MP的最小距离s2=d+s1+L=++L　(1分) 由能量守恒定律得Q总=m-×5mv2　(1分) 金属棒上产生的焦耳热QR=Q总　(1分) 联立解得QR=m。　(1分) 第1页共8页 学科网（北京）股份有限公司 $