内容正文:
2026年四川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,只有一项最符合题目要求。
1.2024年11月1日,由自然资源部组织的中国第41次南极考察队开启为期近7个月的科考征程。“雪龙”号、“雪龙2”号以及正在休整的“中山大学极地”号三艘极地考察破冰船齐聚广州南沙。某破冰船前行过程中,在船头相对冰层滑动时,下列表示船体对碎冰块的弹力N和摩擦力f的示意图,正确的是
A. B.
C. D.
2.水袖是中国传统戏曲服装的重要组成部分,舞者手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.如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再从状态B变化到状态C。已知气体在状态A时的温度为600 K,则气体在状态C时的温度为
A.100 K B.150 K
C.200 K D.300 K
4.虹是太阳光经过水珠发生两次折射和一次反射形成的,如图甲所示。一束白光水平射入空中一球形水滴发生色散,经过两次折射和一次反射后形成光带MN,如图乙所示,其中M是紫光,N是红光,则
甲 乙
A.水滴对红光的折射率比对紫光的大
B.红光在水滴中传播的速度比紫光在水滴中传播的速度小
C.红光在水滴中通过的路程比紫光的大
D.红光在水滴中运动的时间比紫光在水滴中运动的时间短
5.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
6.北京时间2024年10月30日4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,顺利将3名航天员送入太空。飞船入轨后,于北京时间10月30日11时00分成功对接于离地面约400公里的中国空间站(低于地球静止卫星轨道高度)。下列说法正确的是
A.空间站中的航天员能处于飘浮状态是因为其受到的合力为零
B.空间站绕地球运动的向心加速度大于地球表面的重力加速度
C.空间站绕地运行的角速度比地球静止卫星绕地运行的角速度大
D.空间站在轨运行的线速度大小等于地球的第一宇宙速度
7.螺旋星系是宇宙中一种常见的星系结构。某螺旋星系的中央核心区可以看成半径为R、总质量为M的球体,质量均匀地分布在中央核心区内。假设整个星系内所有恒星都绕星系中心做匀速圆周运动,r表示恒星到星系中心的距离,位于此螺旋星系旋臂区域(r>R)的恒星做匀速圆周运动的周期T随r变化的关系图像如图所示。科学家预言螺旋星系旋臂区域存在一种特殊物质,称之为暗物质(以星系中心为球心,质量均匀分布)。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,则r=nR(n>1)的球体内,该星系旋臂区域的暗物质的质量是
A.nM B.(n+1)M
C.(n-1)M D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题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.纺织服装产业是汕头的特色产业之一,织布是其中重要的一环,织布一般采用静电纺丝技术或静电纺纱技术。某静电纺纱工艺中的电场分布示意图如图所示,虚线是电场线,实线是某带电粒子只在电场力作用下从P点运动到Q点的轨迹,P、M是同一虚线上的两个点,不计粒子的重力,则下列判断正确的是
A.该粒子带正电
B.该带电粒子在P点的加速度大于其在Q点的加速度
C.电场中P点的电势高于M点的电势
D.该带电粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能
9.某品牌单反相机五棱镜目镜横截面和各部分角度如图所示,其中AB=L,CD=L,BC=L。一由红光、紫光组成的细束复色光从AB中点P垂直AB射入,依次经过CD、DE和EA的反射后,最后从BC射出。已知红光照到CD上恰好发生全反射,光在真空中的速度为c。下列说法正确的是
A.五棱镜对紫光的折射率为2
B.紫光在DE上不会发生全反射
C.红光从P点传播到CD所用时间为(1+)
D.红光从P点开始在五棱镜中传播到BC用时比紫光的短
10.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
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)某实验研究小组欲精准测量一个电阻Rx的阻值(约100 Ω)。
(1)为了准确测出Rx的阻值,实验室提供了以下器材:
A.电池组(电动势为3 V,内阻很小);
B.电流表1(量程为0~50 mA,内阻很小);
C.电流表2(量程为0~25 mA,内阻很小);
D.定值电阻(R=100 Ω);
E.滑动变阻器(阻值范围为0~10 Ω);
F.开关一只,导线若干。
甲 乙
①根据提供的器材,小明同学设计了如图甲所示的电路。其中表应选 (填器材前的字母序号)。
②若流过电流表和电流表的电流分别为I1和I2,则待测电阻的阻值Rx= (用题目中的I1、I2和R表示)。
(2)由于电流表有电阻,根据图甲测出来的电阻有误差,研究小组同学思考后发现只需在上述电路的基础上略加调整就可以测出Rx的准确值。在利用图甲电路测出一组数据I1和I2后,再将电流表与待测电阻相连,如图乙所示。调整滑动变阻器,使I1大小不变,记录此时电流表的示数I2',若认定电流表的内阻恒定不变,根据研究小组的做法,可求出电阻Rx= (用题目中的字母表示)。
12.(10分)某小组根据所学知识自制了一个电容器,并且做了观察其充、放电现象的实验,实验器材有:电源E(电动势为8 V)、电容器C、理想电压表、理想电流表、电流传感器、定值电阻R、电阻箱、单刀双掷开关S、导线若干。
甲 乙 丙
(1)用如图甲所示的电路,将开关S接到1后:
①电压表示数 。
A.先增大,后逐渐减小为零 B.逐渐增大,最终稳定在8 V
②电流表的示数 。
A.一直稳定在某一数值 B.从某一数值开始逐渐减小到零
C.逐渐增大为某一数值
(2)将图甲电路换成图乙所示电路,开关S先接1,电容器充电完毕后,再把开关S改接2,通过电流传感器得到电容器放电的I-t图像,如图丙所示。
①根据图丙可估算出电容器开始放电时所带的电荷量q= C(保留两位有效数字)。
②使用图乙电路时仅把电阻箱的阻值R调大一些,重复上述实验,下列图像中的实线和虚线分别表示改变R前后放电过程的I-t曲线,最接近实际情况的为 。
A. B. C. D.
13.(10分)医院里给病人打‘吊针’的装置如图甲所示,输液瓶刚从药房取出时,其内部空气温度为2 ℃,体积占输液瓶总容积的十分之一。放置足够长时间后,瓶内气体温度升高到环境温度22 ℃,此时压强为0.885p0(p0为大气压强),护士输液时,在密封瓶口上插入进气管A和输液管B(输液调节器未打开),病人输液过程中,外部空气从进气管A逐渐进入瓶内,如图乙所示,不计输液瓶总容积和瓶内液体体积随温度的变化,求:
甲 乙
(1)输液瓶刚从药房取出时,瓶内气体的压强;
(2)输液结束时(瓶内液体全部流出),瓶内的空气与瓶内原有空气的质量之比。
14.(12分)如图所示,光滑水平地面上的质量M=3 kg的木板紧靠左侧竖直墙壁放置,在木板左侧竖直挡板上固定一水平轻质弹簧,右侧是四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道在最低点O恰好与木板的水平部分相切。轻弹簧的劲度系数k=10 N/m,弹簧处于原长状态时右端恰好位于O点,现用质量m=2 kg的木块(可视为质点)压缩弹簧至P点后由静止释放(木块与弹簧右端不拴接),木块经过O点后恰好能到达圆弧轨道最高点。已知木块与木板水平部分之间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2,弹簧的弹性势能表达式为Ep=k(式中k为弹簧劲度系数,x0为弹簧形变量),O、P间的距离L=2 m。求:
(1)木块刚释放时的加速度大小;
(2)木块的最大速度(计算结果可保留根式);
(3)圆弧轨道的半径。
15.(16分)在真空中存在着如图所示的足够宽的多层紧密相邻区域,每层区域的上部分的高度均为2h,下部分的高度为h,在区域下部分存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场(含边界),电场强度的大小E=,方向竖直向上;磁感应强度大小B=,方向垂直纸面向里。区域的上下边界互相平行且与电场方向垂直。一个质量为m、带电荷量为+q的微粒(可视为质点)在第1层区域上边界A点处由静止释放,不计空气阻力,重力加速度大小为g。
(1)求该微粒进入第1层叠加场区域上边界时的速度大小v1;
(2)请说明该微粒在第2层叠加场区域内的运动情况(通过必要的计算得出运动情况,如果做圆周运动需要计算轨道半径);
(3)求该微粒最多能到达第几层叠加场区域的下边界。
【参考答案】
1. B
【解题分析】船体对碎冰块的弹力垂直于接触面指向受力物体,摩擦力与相对运动方向相反,B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】A、C两状态气体体积相等,则有=,解得TC=TA=200 K,C项正确。
4. D
【解题分析】由题图乙可知,水滴对紫光的折射率更大,A项错误;由n=,可知红光在水滴中传播的速度v红更大,B项错误;设光在水滴中的折射角为θ,由几何知识可知,光在水滴中通过的路程L=4rcos θ,由于红光在水滴中的折射率更小,入射角相同的情况下,红光在水滴中的折射角θ红更大,故红光通过的路程L红更小,C项错误;根据t=,可知红光在水滴中运动的时间更短,D项正确。
5. 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。
6. C
【解题分析】空间站中的航天员能处于飘浮状态是因为其完全失重,航天员仍绕地球做圆周运动,所受合力不为零,A项错误;空间站绕地球运动的向心加速度满足=ma,又由GM=gR2,可得a=<g,B项错误;由=mrω2,得ω=,因为空间站轨道半径比地球静止卫星的轨道半径小,所以空间站运行的角速度更大,C项正确;地球的第一宇宙速度是航天器绕地球做圆周运动的最大环绕速度,空间站在轨运行的线速度小于地球的第一宇宙速度,D项错误。
7. C
【解题分析】对处于r=R处的恒星,由万有引力提供向心力得G=mR,对处于r=nR处的恒星,由万有引力提供向心力得G=m(nR),由题图可知r≥R时T=kr,且T0=kR,所以有=,解得M'=(n-1)M,C项正确。
8. BD
【解题分析】根据题图,左端接电源负极,右端接地,所以电场方向从右指向左,根据曲线运动的条件,带电粒子所受电场力指向轨迹内侧,即右侧,根据电场力方向和电场方向的关系可知,粒子带负电,根据题图可知,P点处的电场线比Q点处的电场线密集,所以P点处的电场强度大于Q点处的,根据电场力公式,带电粒子在P点所受的电场力大于在Q点所受的电场力,因为带电粒子仅在电场力作用下运动,根据牛顿第二定律有qE=ma,可知带电粒子在P点的加速度大于在Q点的加速度,A项错误、B项正确;沿着电场线的方向,电势降低,电场中P点的电势低于M点的电势,C项错误;从P点到Q点,电场力做正功,电势能减小,即带电粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能,D项正确。
9. CD
【解题分析】设五棱镜对红光的折射率为n1,作出光路图,如图所示,红光照到CD上时恰好发生全反射,由几何关系可知,n1==2,由于五棱镜对紫光的折射率大于五棱镜对红光的折射率,所以五棱镜对紫光的折射率大于2,A项错误;复色光经CD、DE和EA时的入射角分别为30°、75°、30°,故都会发生全反射,B项错误;红光从P点传播到CD所用时间t0=,又由v=,解得t0=(1+),C项正确;红光、紫光在五棱镜中传播的路程x相等,在五棱镜中传播的时间t==n,由于五棱镜对红光的折射率小于五棱镜对紫光的折射率,所以红光从P点开始在五棱镜中传播到BC用时比紫光的短,D项正确。
10. BD
【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项正确;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。
11. (1)①B (2分) ② (2分)
(2)R (2分)
【解题分析】(1)①分析题图甲中的电路可知,通过的电流是通过和Rx的电流之和,即应选量程较大的电流表,所以表应选B。②根据电路串、并联关系,有Rx(I1-I2)=RI2,解得Rx=。
(2)设电流表的内阻为RA,有(R+RA)I2=(I1-I2)Rx,(Rx+RA)I2'=(I1-I2')R,联立解得Rx=R。
12. (1)①B ②B (每空2分)
(2)①3.4×10-2 ②A (每空3分)
【解题分析】(1)随着电容器的不断充电,电路中的充电电流在减小,电容器所带电荷量Q逐渐增大,两极板间电压逐渐增大,当充电结束电路稳定后,此时电路相当于开路,电流为0,电容器两极板间电压等于电源的电动势8 V。电压表示数逐渐增大后稳定在8 V,①选B,②选B。
(2)①根据电流的定义式I=可得q=It,故I-t图线与横轴围成的面积表示电荷量。由题图丙可得,面积约为17格,可得电荷量q=It=3.4×10-2 C。
②仅把电阻箱的阻值R调大一些,电容器放电的最大电流变小,但因开关接1时,电容器两端的最大电压不变,仍等于电源的电动势,即电容器稳定时电荷量不变,则放电时间变长,A项正确。
13.
【解题分析】(1)设初状态输液瓶内气体的温度为T1、压强为p1,末状态气体的温度为T2、压强为p2,则有T1=(273+2) K=275 K,p2=0.885p0,T2=(273+22) K=295 K
以输液瓶内气体为研究对象,由查理定律有= (2分)
解得p1=0.825p0。 (2分)
(2)以输液瓶内原有气体为研究对象,末状态为气体发生等温变化后到压强为p0的状态,设输液瓶总容积为V0
由玻意耳定律有p2V2=p3V3 (2分)
其中p2=0.885p0,V2=,p3=p0 (1分)
解得V3=0.088 5V0 (1分)
在相同压强和温度条件下,气体的质量比等于体积比,输液结束时,瓶内的空气与瓶内原有空气的质量之比
==。 (2分)
14.
【解题分析】(1)木块刚释放时,由牛顿第二定律,得
kL-μmg=ma (2分)
解得a=8 m/s2。 (1分)
(2)当弹簧弹力和木块受到的摩擦力相等时,木块速度最大,设此时弹簧形变量为x,则有
kx=μmg (1分)
解得x=0.4 m (1分)
由能量守恒定律得
kL2-kx2-μmg(L-x)=m (2分)
解得vm= m/s。 (1分)
(3)木块速度达到最大后,木板受到的摩擦力将大于弹簧对木板的弹力,木板将离开墙壁,此后木块和木板组成的系统水平方向动量守恒,由题意知,木块到达最高点时木块和木板的速度相同,设此速度大小为v1,则有
mvm=(M+m)v1 (2分)
kL2-μmgL=(M+m)+mgR (1分)
解得R=0.344 m。 (1分)
15.
【解题分析】(1)该微粒经过第1层叠加场区域上边界时,由动能定理有
mg·2h=m (2分)
解得v1=2。 (2分)
(2)由于qE=mg,故微粒进入电场和磁场叠加区域后做匀速圆周运动;微粒在进入第2层叠加场区域前,经过两次重力场加速,穿过电场和磁场叠加区域时洛伦兹力不做功,有
2mg·2h=m (2分)
解得v2=2 (1分)
微粒在第2层的电场和磁场叠加区域时,所受的洛伦兹力提供其做匀速圆周运动的向心力,有
qv2B=m (1分)
其中B= (1分)
解得r2=2h。 (2分)
(3)设微粒从第k层电场和磁场叠加区域穿出时的速度大小为vk,其水平分速度为vkx,有
2kmgh=m (1分)
在磁场中,根据动量定理,有ΣqBvyt=mvkx (1分)
可得kqBh=mvkx (1分)
而sin θ= (1分)
当sin 90°=1时,有vkx=vk
联立解得k=4,即该微粒最多能到达第4层电磁场区域的下边界。 (1分)
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