内容正文:
2026年河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.中国磁约束可控核聚变实验研究装置HL-2M的等离子体离子温度可达太阳芯部温度的10倍左右,其可控热核反应的核反应方程是HHHen。海水中富含反应原料氘核H),而氚核H)可以用中子轰击锂核Li)得到,其核反应方程为nLiH+Y。关于题目中的核反应,下列说法正确的是
A.中子轰击锂核Li)的核反应方程中的原子核Y是He
B.题中的可控热核反应是α衰变
C.锂核Li)比氦核He)稳定
D.氚核H)的比结合能大于氦核He)的比结合能
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.在地球上距离地面某一高度处由静止释放一个小球,小球落到地面所用时间为t地,在某行星上距离行星表面同样高度处也由静止释放一小球,小球落到行星表面所用时间为t星。已知此行星半径与地球半径的比值为p,=q,地球的密度为ρ地,忽略地球和行星的自转及空气阻力,则此行星的密度为
A.pq-2ρ地 B.qp-2ρ地 C.p2q-1ρ地 D.q2p-1ρ地
4.一定质量的理想气体的p-V图像如图所示,a、b、c是其三个状态,下列说法正确的是
A.a→b过程,封闭气体分子平均动能不变
B.b→c过程,封闭气体内能保持不变
C.b→c过程,封闭气体对外界做的功为4p0V0
D.封闭气体在a状态和c状态时的分子数密度相同
5.如图所示,轻质导热活塞将竖直放置的密闭绝热汽缸分成上、下两部分,汽缸下侧封闭一定质量的理想气体,上侧为真空,活塞与汽缸顶部中央用竖直轻质弹簧连接,整个装置处于静止状态,汽缸内壁光滑且高度大于弹簧自然长度,弹簧始终处于弹性限度内且体积忽略不计。若活塞上突然出现一个小孔,下侧气体进入上侧真空区域,导致活塞缓慢移动,最终活塞再次处于静止状态。下列说法正确的是
A.缸内气体温度不变
B.缸内气体内能不变
C.缸内气体分子平均动能增大
D.气体分子单位时间与器壁单位面积碰撞次数一定增多
6.两个完全相同的直角三棱镜的截面如图,其顶角均为θ,BC边和EF边平行,AC边长度为L,A、C、F三点在同一竖直线上,在DF正下方放置一个与DF平行的光屏,现有一束单色光竖直向下从AB中点P射入三棱镜ABC,光屏能够接收到该单色光。已知三棱镜对该单色光的折射率为n,光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是
A.n<
B.该单色光会垂直射到光屏上
C.该单色光在两三棱镜中传播的总时间为
D.换用折射率更小的单色光从P点竖直向下射入三棱镜ABC,则光屏上的接收点会左移
7.如图所示,二十世纪六七十年代我国有些地方利用驴拉磨加工粮食,假设驴对磨杆的拉力大小为F,拉力的方向始终与速度方向相同,驴对磨杆的拉力作用点的转动半径为r,匀速转动一圈的时间为t,驴的重力为mg,下列判断正确的是
A.驴转动一圈的过程中驴的重力的冲量I=0
B.驴转动一圈的过程中位移为零,故拉力做的功W=0
C.驴转动一圈的过程中拉力做的功W=2πFr
D.驴转动一圈的过程中拉力的平均功率P=
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.静置于水平地面、截面OAB为四分之一圆的玻璃砖的半径为R。一束含有a、b两种单色光的复色光垂直于OA边射入玻璃砖,当光从M点射出时,光路如图所示。若将复色光束平行于地面缓慢上移,两束单色光恰好先后在N、P处消失。已知ON、OP、OQ与水平地面上OB边的夹角分别为30°、37°、45°,光在真空中的传播速度为c,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,下列说法正确的是
A.玻璃砖对a光的折射率比对b光的大
B.在玻璃砖中,a光的传播速度小于b光的传播速度
C.a光在P处消失,b光在N处消失
D.复色光束垂直于OA射向Q点时,a、b光在玻璃砖中传播时间差值(不考虑光的多次反射)的大小为
9.在空间站的实验舱中,若航天员将劲度系数k=10 N/m的轻弹簧和带孔小球(质量为0.1 kg)穿在竖直光滑杆PQ上,将光滑杆两端固定,弹簧上端固定在竖直杆顶端,下端与小球连接,组成竖直弹簧振子。一垂直于PQ的轻质弹性长绳与振子小球连接,沿绳方向为x轴,沿弹簧轴线方向为y轴,小球静止时的初始位置为坐标原点O,如图1。下拉小球0.1 m后松手,已知轻弹簧弹性势能的表达式为Ep=k,x0为弹簧形变量。图2中实线为t0时刻绳子的波形,虚线为t0+0.2 s时刻绳子的波形,R为x=4 m处的质点。下列说法正确的是
图1 图2
A.小球振动的最大加速度为1 m/s2
B.小球振动的最大速度为1 m/s
C.波的传播速度可能为30 m/s
D.在t0+1.0 s时刻,质点R所处位置的坐标为(4 m,-0.1 m)
10.如图,M、N是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨,间距为L;两导轨间有磁感应强度大小为B、方向竖直的匀强磁场,虚线与导轨垂直,其左、右两侧的磁场方向相反。t=0时,两均匀金属棒a、b静置于两导轨上且与虚线的间距分别为x、x'。现给a一个方向沿导轨向右、大小为v0的初速度,t=t1时,两棒恰好在虚线处第一次相遇。已知a、b用相同材料制成,长度均为L,电阻分别为R和2R,其中金属棒a的质量为m。在运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好,空气阻力和其他电阻均不计,则
A.t=0时b的加速度大小为
B.0~t1时间内,通过a某一横截面的电荷量为
C.两棒相遇前瞬间,a克服安培力做功的功率为[+]
D.0~t1时间内,a棒中产生的焦耳热为-
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)某同学从说明书上查到气敏电阻Rq的阻值随甲醛浓度η变化的曲线如图甲所示。为了检验此曲线是否正确,该同学设计了图乙所示电路来测量不同甲醛浓度下气敏电阻的阻值。可供选用的器材如下:
甲 乙
A.电池(电动势为4.5 V,内阻不计);
B.电压表(量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ);
C.电流表(量程为0~10 mA,内阻约为3 Ω);
D.电流表(量程为0~100 mA,内阻约为2.5 Ω);
E.滑动变阻器R(最大阻值为10 Ω);
F.开关、导线若干。
在尽可能减小测量误差的情况下,请回答下列问题:
(1)电流表应选用 (选填“C”或“D”)。
(2)按图乙所示电路,用笔画线代替导线,补充完成图丙中实物间的连线。
丙
(3)实验时,将气敏电阻置于密封小盒内,通过注入甲醛改变盒内甲醛浓度η,记录不同甲醛浓度下电表示数,计算出气敏电阻对应阻值Rq,根据实验数据,作出Rq-η图像,恰好与图甲吻合。
丁
(4)某同学利用该气敏电阻设计了如图丁所示的简单测试电路,用来测定甲醛是否超标。图丁中,电源的电动势为4.5 V,内阻不计;F为蜂鸣器,其两端电压大于1.5 V时就会发出蜂鸣声,其内阻远大于Rq的阻值;某环境甲醛浓度标准是η≤0.1 mg/m3,则R0的阻值为 kΩ。
12.(8分)某物理小组利用如图甲所示的装置精确测量电流表内阻与电源的电动势、内阻,其中定值电阻阻值为R0。
甲 乙
实验操作步骤如下:
①根据电路图连接实物图;
②断开单刀单掷开关S1,将单刀双掷开关S2旋至1,记录电流表的示数为I0;
③断开S1,将S2旋至2,调节电阻箱R,使电流表的示数为I0,记录此时电阻箱的示数为R1;
④将S1闭合,S2旋至2,调节电阻箱R,使电流表、的示数相同,记录此时电阻箱的示数为R2;
⑤保持S1闭合,S2旋至2,调节电阻箱R,记录多组对应的电流表、的数据I1、I2。
(1)根据实验操作步骤可知,电流表的内阻RA1= ,电流表的内阻RA2= 。
(2)根据步骤⑤中的I1、I2数据作出的I1-I2图像如图乙所示,则电源的电动势E= ,电源的内阻r= 。
13.(10分)横截面为四分之一圆形的透明玻璃砖置于空气中,圆的半径为R,玻璃的折射率n=。在玻璃砖横截面OAB所在平面内,一束平行光照在OA上,光线与OA的夹角为45°,光在真空中的传播速度为c,不考虑光在玻璃砖内反射再出射的情形。求:
(1)能从弧AB上直接射出的光线在OA上入射时的宽度;
(2)从弧AB上射出的光线中,在玻璃砖内传播的最长时间。
14.(11分)如图所示,一个右端带有光滑四分之一圆弧(半径R=1 m)的长木板(质量M=4 kg)停放在光滑水平面上,木板左端紧靠竖直墙面,上面放一轻弹簧(劲度系数k=800 N/m),弹簧的左端固定在墙面上,右端紧挨着放一小物块(m=2 kg),木板上表面的AB段(长度L=2 m)与物块间的动摩擦因数为μ,其余部分均光滑。现对物块施加水平向左的推力F,缓慢将弹簧压缩x0=30 cm,然后由静止释放物块。已知弹簧弹性势能表达式Ep=kx2,物块到达A点前已脱离弹簧,重力加速度g=10 m/s2。
(1)求推力F做的功和物块第一次到达A点时的速度大小;
(2)如果物块恰好能够到达四分之一圆弧最高点,求AB段与物块间的动摩擦因数μ;
(3)通过分析说明(2)中物块滑下后能否停在AB段某处?如果能,求出物块相对木板静止时与B端的距离;如果不能,则在物块第一次经过B点后立即改变AB段与物块间的动摩擦因数为μ',为了使物块刚好停在距离B端L处,求μ'。
15.(18分)某款带电粒子流的控制装置原理图如图甲所示。在平面直角坐标系中第一、二象限有两个半径(设为r,未知)相同的圆形区域,而且圆形区域均与两个坐标轴相切,圆形区域内均有磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里;第三象限区域内有磁感应强度大小也为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。在x≤-2r的x轴上放置有足够长的荧光屏,在位置坐标(r,0)、(r,0)间有一长条形粒子源,可以在坐标平面内沿着y轴正方向发射大量相同速率(设为v,未知)、质量为m、电荷量为q的带正电粒子。不计粒子的重力、粒子间的相互作用。从位置坐标(r,0)处沿y轴正方向射出的粒子到达荧光屏的过程中的运动轨迹如图乙所示(从第一象限经两磁场圆的切点垂直y轴进入第二象限),该轨迹均在磁场中,已知粒子到达荧光屏的位置坐标为(-d,0),sin 37°=0.6。求:
甲 乙
(1)圆形区域的半径r及粒子的速率v;
(2)粒子打到荧光屏上的最远点、最近点的位置坐标;
(3)粒子从粒子源射出到打到荧光屏上经历的最长、最短时间。
【参考答案】
1. A
【解题分析】由核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知,中子轰击锂核Li)的核反应方程中的原子核Y是He,A项正确;α衰变是原子核自发地放出氦核He)的反应,可控热核反应是原子核在聚变过程中产生氦核He)的反应,B项错误;中子轰击锂核Li)得到氚核H),氘核H)与氚核H)聚变得到氦核He),故氦核He)比锂核Li)稳定,C项错误;氘核H)和氚核H)发生聚变反应生成氦核He),同时释放能量,生成的原子核更稳定,故氘核H)和氚核H)的比结合能都小于氦核He)的比结合能,D项错误。
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=mg,M=πR3ρ,h=gt2,可得ρ=,可得ρ星=×ρ地=q2p-1ρ地,D项正确。
4. D
【解题分析】a→b过程,温度升高,封闭气体分子平均动能增大,A项错误;b→c过程,温度先升高后降低,封闭气体内能先增大后减小,B项错误;b→c过程,外界对封闭气体做的功为4p0V0,C项错误;封闭气体在a状态和c状态时的体积相同,分子数密度相同,D项正确。
5. C
【解题分析】漏气后,上、下两侧气体对活塞产生的压强相等,活塞处于静止状态,可知最终弹簧弹力为零,弹簧恢复至自然长度,由能量守恒定律可知,弹簧的弹性势能转化为缸内气体的内能,则缸内气体的内能增大,B项错误;气体内能增大,则气体温度升高,即缸内气体分子平均动能增大,A项错误、C项正确;气体温度升高,分子运动的平均速率增大,气体体积增大,分子分布的密集程度减小,则气体分子单位时间与器壁单位面积碰撞次数无法确定,D项错误。
6. B
【解题分析】光屏能够接收到该单色光,说明该单色光没有在BC边发生全反射,可知顶角θ小于临界角C,即sin θ<,可得n<,A项错误;由于对应的界面平行,根据光路可逆和对称性可知,该单色光会垂直射到光屏上,B项正确;由于单色光在BC边向左偏折,因此该单色光在两三棱镜中的传播距离之和小于L,该单色光在三棱镜中的传播速度为,因此该单色光在两三棱镜中传播的总时间小于,C项错误;换用折射率更小的单色光从P点竖直向下射入三棱镜ABC,可知光在BC边的折射角会变小,光屏上的接收点会右移,D项错误。
7. C
【解题分析】驴的重力的方向始终竖直向下,驴转动一圈的过程中驴的重力的冲量I=mgt,A项错误;驴转动一圈的过程中位移为零,但是拉力作用点的方向时刻沿着圆弧切线的方向,即与速度方向相同,可知,驴转动一圈过程中拉力作用点运动的路程等于周长,即L=2πr,故驴转动一圈的过程中拉力做的功W=2πFr,B项错误、C项正确;驴转动一圈的过程中拉力的平均功率P=,D项错误。
8. CD
【解题分析】a光的偏折程度小于b光的,则na<nb,A项错误;根据v=,可知在玻璃砖中,a光的传播速度大于b光的传播速度,B项错误;根据sin C=,可知Ca>Cb,则a光在P处消失,b光在N处消失,C项正确;根据题意有Ca=37°,Cb=30°,而sin Ca=,sin Cb=,va=,vb=,复色光束垂直于OA射向Q点时,a、b光在玻璃砖中传播时间的差值Δt=-,解得Δt=,D项正确。
9. BD
【解题分析】小球的振幅A=0.1 m,所受最大弹力满足kA=ma,解得最大加速度a=10 m/s2,A项错误;由机械能守恒定律有kA2=mv2,解得小球振动的最大速度v=1 m/s,B项正确;波源在坐标原点O,绳子上产生的波只能向右传播,由t0到t0+0.2 s时间内,波传播的距离Δx=nλ+λ=(4n+1) m(n=0,1,2,3,…),则波速v===(20n+5) m/s(n=0,1,2,3,…),不可能是30 m/s,C项错误;由题意得0.2 s=nT+T(n=0,1,2,3,…),解得T= s(n=0,1,2,3,…),以t0时刻为计时起点,质点R的位移y随时间t变化的关系式为y=-0.1sin(t) m,在t0+1.0 s时刻,质点R的位移y=-0.1sin(×1) m=-0.1sin(10n+2.5)π m(n=0,1,2,3,…),显然无论n取任何自然数,都有y=-0.1 m,所以质点R所处位置的坐标为(4 m,-0.1 m),D项正确。
10. BD
【解题分析】“a、b用相同材料制成”说明其电阻率ρ1相同,密度ρ2相同,由电阻定律得R=ρ1,2R=ρ1,可知两棒的横截面积关系为S'=S,又由a的质量m=ρ2LS,b的质量m'=ρ2LS',解得m'=m。t=0时,电流I0=,b的加速度大小a'==,A项错误;0~t1时间内,初状态磁通量为BL(x-x'),末状态磁通量为0,则通过a某一横截面的电荷量q==,B项正确;设第一次相遇前瞬间a、b的速度大小分别为v1和v2,根据动量定理,对a有-LBt1=mv1-mv0,对b有LBt1=mv2,又q=t1,解得v1=v0-,v2=,两棒相遇前瞬间,a克服安培力做功的功率P=BL·v1=[+-],C项错误;0~t1时间内,电路中产生的总焦耳热Q=m-m-×m=-,a棒中产生的焦耳热为Q=-,D项正确。
11. (1)C (2分)
(2)实物连线如图 (2分)
(4)5.2 (2分)
12. (1)R1-R2 R1-R0 (每空2分)
(2) (每空2分)
13.
【解题分析】(1)光线在OA上入射,经折射后进入玻璃砖,设光线ED在弧AB上恰好发生全反射,则OE长度即为所求宽度。光路如图所示。由题意知,入射光线在OA上的入射角i=45°,设折射角为r,则由折射定律得
n= (1分)
光线在弧AB上恰好全反射,设临界角为C,有
sin C= (1分)
在△OED中,OD=R,根据正弦定理,有
= (2分)
联立解得OE=R。 (1分)
(2)由图知,在能从弧AB射出玻璃砖的光线中,OF是在玻璃砖中传播时间最长的,设其在玻璃砖中传播的时间为t,则有
t= (2分)
v= (2分)
解得t=。 (1分)
14.
【解题分析】(1)由功能关系可得推力F做的功W=Ep=k=36 J (1分)
设物块第一次到达A点时的速度大小为v0,由动能定理得Ep=m (1分)
解得v0=6 m/s。 (1分)
(2)物块恰好能够到达四分之一圆弧最高点,即物块到达圆弧的最高点时与木板恰好具有相同的速度,设为v1,对系统由水平方向动量守恒得
mv0=(M+m)v1 (1分)
解得v1=2 m/s
对系统由能量守恒定律得
m=μmgL+mgR+(M+m) (1分)
解得μ=0.1。 (1分)
(3)假设物块恰好停在A处,对系统由水平方向动量守恒得
(M+m)v1=(M+m)v2 (1分)
解得v2=v1 (1分)
对系统根据能量守恒定律有μmgL=mgR,而实际情况是μmgL=4 J<mgR=20 J
故物块滑下后不能停在AB段某处 (1分)
为了使物块刚好停在距离B端L处,则有μ'mg·L=mgR (1分)
解得μ'=0.75。 (1分)
15.
【解题分析】(1)根据题意及题图乙可知粒子做匀速圆周运动的轨迹半径R=r (1分)
根据洛伦兹力提供向心力有qvB=m (1分)
又d=3R (1分)
联立解得r=,v=。 (2分)
(2)由于带电粒子做匀速圆周运动的轨迹半径R恰好等于圆形磁场区域的半径r,根据“磁发散”与“磁汇聚”模型,可知粒子平行y轴进入第一象限的圆形磁场中,经过偏转汇聚后进入第二象限的圆形磁场中,经过偏转发散后沿y轴方向射出,最后垂直于x轴进入第三象限的匀强磁场中,经过半个圆周运动垂直打到荧光屏上。由此画出打到荧光屏上的最远点、最近点的粒子对应的运动轨迹如图甲所示 (1分)
根据几何关系及对称关系,可得粒子打到荧光屏上最远点的x坐标
x1=-(4R-r)=-3.6R=-1.2d (1分)
同理可得粒子打到荧光屏上最近点的x坐标
x2=-(4R-r)=-2.4R=-0.8d (1分)
故粒子打到荧光屏上的最近点、最远点的位置坐标分别为(-0.8d,0)、(-1.2d,0)。 (2分)
(3)由于粒子整个运动过程中速率不变,轨迹越长对应的运动时间越长。由图甲可知
从粒子源射出到打到荧光屏上的最远点和最近点的粒子的运动时间最长
对于打到荧光屏上的最远点的粒子在第二象限的运动轨迹如图乙所示,粒子从第二象限沿y轴负方向进入第三象限
其中粒子在磁场中做圆周运动的时间t1=T (1分)
T为带电粒子在磁场中运动的周期,即T= (1分)
粒子在磁场外做直线运动的时间t2= (1分)
最长时间tmax=t1+t2 (1分)
解得tmax= (1分)
同理可得从位置坐标(r,0)射出到打到荧光屏上的粒子的运动时间最短
其中粒子在磁场中做圆周运动的时间t3=T (1分)
粒子未在磁场外运动,则所求最短时间tmin=T=。 (2分)
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物理答题卡
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注意事项
1.答题前请将姓名、班级、考场、座号和准考证号填写清楚。
2.客观题答题,必须使用2B铅笔填涂,修改时用橡皮擦干净。
3.主观题必须使用黑色签字笔书写。
条形码粘贴区
4.必须在题号对应的答题区域内作答,超出答题区域书写无效。
5.保持答卷清洁完整。
正确填涂
缺考标记
一、选择题:本题共10小题,共43分,在每小题给出的四个选项中,17题只有一项符合
题目要求,8~10题有多项符合题目要求。
1.[A][B][C][D]
5.[A][B][C][D]
8.[A][B][C][D]
2-[A][B][C][D]
6[A][B][C][D]
9.[A][B][C][D]
3.[A][B][C][D]
7.[A][B][C][D]
10.[A][B][c][D]
4[A][B][C][D]
二、非选择题(共54分)
11.(5分)
(1)
(2)
(4)
Ro
12.(10分)
(1)
(2)
答题卡第1面共4面
13.(10分)
答题卡第2面共4面
14.(11分)
m
R
www☐
答题卡第3面共4面
15.(18分)
甲
乙
答题卡第4面共4面