2026届河南南阳市方城县第一高级中学高三下学期考前冲顶实战演练（五）物理试题

**基本信息** 以“人造太阳”“小行星探测”等科技前沿为情境，融合运动学、电磁学等核心知识，通过实验设计与综合计算考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择题|7/28|原子物理（第1题）、天体运动（第3题）|结合量子通信、小行星轨道等真实情境| |多项选择题|3/18|变压器（第8题）、电磁感应（第10题）|设置能耗电阻、钢铁棒减速等工程问题| |实验题|2/14|气体实验定律（第11题）、光敏电阻（第12题）|关联智慧农场补光系统，考查误差分析| |计算题|3/40|热力学（第13题）、电磁场综合（第15题）|第15题融合弹性碰撞、圆周运动与电磁场，体现模型建构|

2026届河南南阳市方城县第一高级中学高三下学期考前冲顶实战演练（五）物理试题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 考生注意： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1．近年来我国在核物理、量子科技领域成果丰硕，如“人造太阳”可控核聚变、量子通信卫星“墨子号”等重大项目，均以原子物理、量子论为理论基础。下列说法正确的是（　　） A．α粒子散射实验揭示了原子核具有复杂结构，为“人造太阳”提供了理论支撑 B．光电效应现象是量子通信中光子探测的理论基础，说明光具有粒子性 C．放射性元素的半衰期随储存环境温度的升高而减小 D．结合能越大，核子结合越牢固，原子核越稳定 2．如图所示，某同学将两颗谷粒从O点同时分别以速度v1、v2抛出（其中v1水平），不计空气阻力，两只小鸟先后在空中的P点接到谷粒。两谷粒的运动轨迹在同一竖直平面内，则（　　） A．谷粒1后被鸟接到 B．谷粒1从O到P平均速度大于谷粒2 C．谷粒2在最高点的速度等于v1 D．谷粒1加速度大于谷粒2的加速度 3．一国际研究团队在近地小行星“贝努”的返回样本中，发现了盐、氨、糖、富氮/氧有机物以及超新星尘埃痕迹。如图所示，“贝努”小行星近日点到太阳中心距离为0.9AU，远日点到太阳中心距离为1.36AU，地球公转圆轨道半径为1AU，火星公转圆轨道半径为1.5AU。下列说法正确的是（　　） A．小行星的公转周期约为1.5年 B．小行星在远日点的速度大于地球的公转速度 C．小行星在远日点的加速度与火星加速度大小之比约为2：1 D．在远日点沿小行星运动方向撞击小行星，可能避免其撞击地球 4．超市内一倾角为θ的倾斜自动扶梯匀速运行，顾客用水平向右的推力F推着质量为m的购物车，使购物车相对扶梯保持静止并随扶梯向上运动，如图所示是其简化示意图。在水平推力F缓慢增大的过程中（购物车仍然相对扶梯静止），下列说法正确的是（     ） A．购物车受到的摩擦力大小保持不变 B．扶梯对购物车的支持力逐渐增大 C．购物车受到的摩擦力方向一定沿扶梯向下 D．推力F与扶梯对车的作用力的合力逐渐增大 5．如图所示为真空中两个静止的点电荷q1、q2形成的电场线分布，一个带电粒子仅在电场力作用下由M点运动至N点，M、N关于两点电荷的连线对称，P点与Q点到的距离相等，P、Q两点的电势和电场强度分别为和，下列说法正确的是（     ） A．带电粒子带正电 B．M、N两点的电场强度相同 C． D． 6．白光通过三棱镜体折射会发生色散现象，如图所示，一束光通过正三棱镜后被分解成两束单色光、，其中光在棱镜内的光路与三棱镜的边平行，下列说法正确的是（　　） A．光通过该三棱镜的时间比光通过该三棱镜的时间短 B．从水中射向空气时，光的临界角比光的临界角小 C．通过同一双缝干涉实验装置后光形成的干涉条纹间距更大 D．若用光照射某种金属材料时有电子逸出，则用光照射该金属时也一定有电子逸出 7．如图所示，在水平直线传送轨道上，智能快递分拣车的前、后两个货舱质量分别为2m和m，用轻质刚性连接杆相连。每个货舱所受运行阻力与自身质量成正比，比例系数为k。前货舱的驱动装置提供水平牵引力F，使两货舱一起向前做匀加速直线运动。已知连接杆能承受的最大拉力为T₀，重力加速度为g，为保证连接杆不被拉断，牵引力F的最大值为（     ） A．3T0 B． C． D． 二、多项选择题（第8~10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，共18分） 8．某智慧城市项目采用光伏互补型智慧路灯，其照明模块使用理想变压器为LED灯组供电：路灯日间通过光伏组件储电，夜间由储能模块输出有效值为220V、频率为50Hz的标准正弦交流电，接入变压器原线圈。已知变压器原、副线圈匝数比为，副线圈所接LED灯组可等效为纯电阻负载，灯组正常工作时的额定功率为24.2W。忽略线路损耗，下列说法正确的是（　　） A．原线圈输入功率为484W B．副线圈两端电压有效值为11V C．副线圈电流频率为100Hz D．LED灯组的等效电阻为5 9．天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。一根轻绳穿过P，两端分别连接质量为m1和m2的小球A、B（m1≠m2）。设两球同时做如图所示的圆锥摆运动，且在任意时刻两球均在同一水平面内，则（　　） A．两球运动的周期相等 B．两球的向心加速度大小相等 C．球A、B到P的距离之比等于m2∶m1 D．球A、B到P的距离之比等于m1∶m2 10．某环保设备厂研发的废旧金属分拣系统的电磁减速通道如图所示，平行光滑金属导轨固定在水平绝缘台上，导轨间距，右端接的能耗电阻。矩形区域间存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小为1T的匀强磁场。多根废旧钢铁棒（视为导体棒）依次以的初速度从导轨左端进入磁场，当一根钢铁棒在磁场中停止运动并被立即锁定时，下一根刚好滑上导轨。已知每根钢铁棒的质量为0.1kg、在导轨间的电阻为2Ω、与导轨接触良好，不计导轨电阻及空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．第1根钢铁棒刚进入磁场时，所受安培力的功率为1W B．第2根钢铁棒运动过程中，通过定值电阻的电荷量为0.4C C．第3根钢铁棒运动过程中，定值电阻产生的热量为 D．钢铁棒停止运动时第1根、第2根的间距与第2根、第3根的间距之比为 三、实验题（本题共2小题，共14分） 11．某学习小组利用密封玻璃容器、压强传感器和温度传感器研究气体体积不变时压强与温度的关系，实验装置如图1所示。依次调节恒温水槽的温度，待示数稳定后记录压强p和温度t，得到多组数据并作出p-t图像，如图2所示，直线的斜率已知t=0℃时，。 回答下列问题： (1)若容器内气体可视为理想气体，体积不变时，压强p与摄氏温度t的关系式为p=___________（用k、p0、t表示）； (2)在一次降温过程中，若温度传感器的响应比压强传感器慢，则该组数据点在p-t图像上与理想直线相比将偏___________（选填“上”或“下”）； (3)根据图2所得数据，计算热力学温标中的绝对零度___________（结果保留3位有效数字）； (4)实验后发现，该压强传感器存在零点误差，经标定发现其显示的压强数值始终比真实值大1kPa、若采用压强的真实值重新作图，根据该图可以计算出热力学温标中的绝对零度___________（结果保留3位有效数字）。 12．为使校园智慧农场里的蔬菜长得更好，某小组设计了自动补光系统。 (1)该系统核心元件为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小。小组成员首先对光敏电阻进行研究。 ①在自然光照下利用多用电表粗测的阻值，图甲为多用电表示意图，下列操作正确的是______。 A．测量前调节，使指针指在左端的“0”刻度位置 B．欧姆调零时，将红黑表笔短接，调节，使指针指在右端的“0”刻度位置 C．测量过程中，若指针偏角过小，应换用更大倍率挡并重新欧姆调零 D．测量结束后，应将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡 ②在自然光照下测得光敏电阻阻值约为，为精确研究的阻值，该小组设计了如图乙所示的实验电路。提供的器材有：待测光敏电阻、直流电源（电动势3.0V，内阻不计）、电压表V（量程、内阻约）、电流表A（量程、内阻约）、滑动变阻器、开关S、导线若干。 ⅰ.请根据实验目的，用笔画线代替导线完成图乙中的实物电路连接______。 ⅱ.实验测得两不同光照强度下的伏安特性曲线如图丙中所示，图示中光照强度较小条件下，的电阻值为______。 (2)基于上述研究，小组设计了如图丁所示的自动补光电路。控制电路由电源、光敏电阻、滑动变阻器和电磁继电器组成；工作电路由电源和补光灯组成。继电器线圈有一定电阻，当光照强度低于设定值时，电磁继电器吸合衔铁，触点接通，补光灯L自动点亮。在某次调试过程中，发现当光照强度已低于设定值时，补光灯L仍未点亮。为使系统正常工作，应将滑动变阻器的滑片P向______（选填“左”或“右”）端适当移动。 四、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13．某重型半挂货车的气刹系统配备双储气筒，总容积V=160L，车辆启动前，储气筒内气体压强等于标准大气压 温度与外界一致，均为T=300K。车辆启动后，发动机带动空气压缩机为储气筒充气，1s内可往气筒内充入压强和温度均与外界气体相同、体积 的气体。忽略管路容积，充气过程筒内气体温度不变，气筒密封良好，气体可看成理想气体。气刹系统正常工作时，气筒内气压为7p0。 (1)充气过程，判断筒内气体向外界放出热量还是从外界吸收热量。 (2)求从车辆启动到气刹正常工作充入的气体的体积。 (3)实际充气过程中，若发动机怠速导致压缩机1s内充气体积只有原来的 ，且空气干燥器会使实际充入气体的压强变为0.9p0，求车辆怠速状态下从启动到气刹系统正常工作所需的时间。 14．如图，光滑水平面上有两个等高的滑板A和B，质量分别为和，A右端和B左端分别放置物块C、D，物块质量均为，A和C以相同速度向右运动，B和D以相同速度向左运动，在某时刻发生碰撞，作用时间极短，碰撞后C与D粘在一起形成一个新滑块，A与B粘在一起形成一个新滑板，物块与滑板之间的动摩擦因数均为。重力加速度大小取。 （1）若，求碰撞后瞬间新物块和新滑板各自速度的大小和方向； （2）若，从碰撞后到新滑块与新滑板相对静止时，求两者相对位移的大小。 15．如图所示，沿水平和竖直方向建立直角坐标系，轴左侧固定一内壁光滑的半圆管道（内径很小），半圆半径、且直径与轴重合。第一象限内存在有界的匀强电场和匀强磁场，电场强度，方向竖直向上，磁场方向垂直于坐标平面向外，大小未知，该区域上边界为。右边界为。一带电量为、质量为的绝缘小球（直径略小于管道内径）静止在坐标原点处，质量也为的不带电小球以初速度向左运动，与球发生弹性正碰，球电荷量始终不变。重力加速度取。 (1)若球通过管道最高点后，恰好不能与地面发生碰撞，求小球到达半圆管道最上端时的速度大小； (2)在（1）的条件下，求小球的初速度大小； (3)若球以与轴正方向成进入电磁场区域，（），最后恰好从坐标为（0.4m，0.2m）的点水平射出，则磁感应强度可能为多大？ 试卷第8页，共8页 试卷第7页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 《2026届河南南阳市方城县第一高级中学高三下学期考前冲顶实战演练（五）物理试题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B D B C C A BD AC ABD 1．B 【详解】A．α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，天然放射现象才揭示了原子核具有复杂结构，且该实验并非可控核聚变的理论基础，故A错误； B．光电效应现象证明了光具有粒子性，是量子通信中光子探测技术的理论基础，故B正确； C．放射性元素的半衰期由原子核内部结构决定，与外界温度、压强等环境条件无关，故C错误； D．比结合能（平均结合能）越大，核子结合越牢固，原子核越稳定，结合能大小与原子核稳定性无直接关系，故D错误。 故选B。 2．B 【详解】A．分析竖直分运动，谷粒1做自由落体运动，谷粒2做竖直上抛运动，则谷粒1比谷粒2下落的时间短，先被鸟接到，A错误。 B．两谷粒位移相同，由得谷粒1从O到P平均速度大，B正确。 C．谷粒2在最高点的速度等于水平速度，而在水平方向由x＝vxt得v1＞v2x，C错误。 D．两谷粒都只受重力，加速度相等，D错误。 故选B。 3．D 【详解】A．根据开普勒第三定律 解得小行星的公转周期约为T=1.2年，A错误； B．若在小行星的远日点做圆，则根据，整理得 小行星在该圆轨道上的速度小于地球的公转速度，而小行星从该圆轨道到远日点要减速，可知小行星在远日点的速度小于地球的公转速度，B错误； C．根据，小行星在远日点的加速度与火星加速度大小之比约为，C错误； D．在远日点沿小行星运动方向撞击小行星，小行星将做离心运动，远离地球轨道，可能避免其撞击地球，D正确。 故选D。 4．B 【详解】B．对购物车受力分析，购物车受重力、水平推力、扶梯支持力、静摩擦力，四力平衡，建立沿扶梯、垂直扶梯正交坐标系，垂直扶梯方向 推力F增大，则N一定增大，故B正确； AC．沿扶梯方向 F较小时，f可沿扶梯向上；F增大时，f先减小再反向增大，因此摩擦力大小会变化，即摩擦力方向不一定始终沿扶梯向下，故AC错误； D．推力与扶梯作用力的合力与购物车的重力等大反向，大小恒为，保持不变，故D错误。 故选B。 5．C 【详解】A．电场线终止于负电荷，可知带负电，带电粒子做曲线运动，合力指向曲线的内侧，可知带电粒子带负电，故A错误； B．电场强度的对称性和叠加原理可知M、N两点电场强度大小相等，方向不同，故B错误； C．P、Q两点到q1的距离相等，可知q1在P、Q两点的电势相等，而点与正点电荷的距离较近，所以q2电荷在P处的电势较高，根据电势的叠加可知，故C正确； D．根据电场线的疏密表示电场强度的大小可知，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．光在棱镜中速度 因光偏折程度更大，因此折射率 故 又由传播时间 得 故A错误。 B．全反射临界角满足 由分析 即 故B错误。 C．双缝干涉条纹间距 ， 结合频率与折射率关系以及频率与波长关系得 因此光的干涉条纹间距更大 故C正确； D．光电效应发生条件是入射光频率大于金属极限频率， 若b光能使金属逸出电子，a光频率更低，不一定满足条件，不一定有电子逸出。 故D错误。 故选C。 7．A 【详解】取前进方向为正方向，后货舱（质量）受连接杆向前的拉力和向后的阻力，由牛顿第二定律 前货舱（质量）受牵引力（向前）、连接杆向后的拉力和向后的阻力，由牛顿第二定律有 联立消去，得 当时，，与、无关。 故选A。 8．BD 【详解】A．理想变压器输入功率等于输出功率，即，故A错误； B．根据变压器原理有 解得，故副线圈两端电压的有效值为，B正确； C．理想变压器仅改变电压、电流，不改变交流电的频率，原线圈交流电的频率为，副线圈交流电的频率也为，故C错误； D．LED灯组可等效为纯电阻，故 解得，LED灯组的等效电阻为，故D正确。 故选BD。 9．AC 【详解】A．对其中一个小球受力分析，其受到重力和绳的拉力FT，绳的拉力在竖直方向的分力与重力平衡，设轻绳与竖直方向的夹角为θ，则有 拉力在水平方向上的分力提供向心力，设该小球到P的距离为l，则有 解得周期为 因为任意时刻两球均在同一水平面内，故两球运动的周期相等，选项A正确； CD．连接两球的绳的张力FT相等，由于向心力为 故m与l成反比，即 选项C正确，D错误； B．又小球的向心加速度 θ不同，故向心加速度大小不相等，选项B错误。 故选AC。 10．ABD 【详解】A．第1根钢铁棒刚进入磁场时，感应电动势 电流 功率，A正确； B．对第二根钢铁棒，由动量定理得 解得 因，所以，B正确。 C．第3根钢铁棒进入磁场后，系统放热 第三根钢铁棒进入磁场后，先前进入磁场的两根棒与定值电阻并联后与第三根棒串联，并联部分总电阻为，所以定值电阻放热，C错误； D．钢铁棒在磁场中受安培力作用减速至静止，由动量定理得 其中 联立可得， 第1根棒进入时， 第2根棒进入时， 第3根棒进入时， 第1根与第2根的间距，第2根与第3根的间距，间距之比，D正确。 故选ABD。 11．(1) (2)下 (3)-276 (4)-273 【详解】（1）一定质量的理想气体在体积不变时满足常量 其中热力学温度。由题给图像是斜率为的直线，且在时压强为，故关系式为。 （2）在降温过程中，压强传感器响应较快，记录时压强读数已经变小，温度传感器响应较慢，温度读数偏大，所以该数据点在图像上落在理想直线下方。 （3）由查理定律可知，绝对零度对应压强，由 可得 （4）传感器显示值始终比真实值大，故真实压强满足 令，可得 12．(1) CD (2)左 【详解】（1）[1]AB．多用电表测电阻时，测量前机械调零需调节（机械调零旋钮），使指针指左端电流零刻度；欧姆调零时红黑表笔短接，调节（欧姆调零旋钮）使指针指右端欧姆零刻度，故A、B错误； C．测量时指针偏角过小，说明被测电阻阻值较大，应换用更大倍率挡位，重新欧姆调零，故C正确； D．测量结束后，需将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡，故D正确。 故选CD。 [2]待测，滑动变阻器总阻值远小于，限流接法电压调节范围极小，因此采用分压式接法；比较得，为大电阻，电流表内接误差更小，因此采用电流表内接法。 [3]光敏电阻阻值随光照强度减小而增大，图线斜率 斜率越小电阻越大，因此低光照对应图线。取时， 得 （2）光照强度低于设定值时，光敏电阻阻值增大，此时电流不足，继电器无法吸合，补光灯不亮；要增大控制电路电流，需要减小总电阻，即减小滑动变阻器接入电路的阻值。由图丁可知，滑片向左移动时，接入阻值减小，总电流增大，可使继电器吸合，系统正常工作。 13．(1)向外界放出热量 (2) (3) 【详解】（1）充气过程可视为将外界气体压缩进储气筒内，外界对气体做正功，W>0，由于气体温度不变，则气体的内能不变，由△U=Q+W可得Q<0，则气体向外界放出热量。 （2）充气前气筒内气体压强p0，气体体积V，充气后气筒内气体压强7p₀，气体体积V。设充入的外界气体的体积为，由玻意耳定律有 解得 （3）结合题述可知，由玻意耳定律有 解得 则充气时间 14．（1），，方向均向右；（2） 【详解】（1）物块C、D碰撞过程中满足动量守恒，设碰撞后物块C、D形成的新物块的速度为，C、D的质量均为，以向右方向为正方向，则有 解得 可知碰撞后滑块C、D形成的新滑块的速度大小为，方向向右。 滑板A、B碰撞过程中满足动量守恒，设碰撞后滑板A、B形成的新滑板的速度为，滑板A和B质量分别为和，则由 解得 则新滑板速度方向也向右。 （2）若，可知碰后瞬间物块C、D形成的新物块的速度为 碰后瞬间滑板A、B形成的新滑板的速度为 可知碰后新物块相对于新滑板向右运动，新物块向右做匀减速运动，新滑板向右做匀加速运动，设新物块的质量为，新滑板的质量为，相对静止时的共同速度为，根据动量守恒可得 解得 根据能量守恒可得 解得 15．(1) (2) (3)见解析 【详解】（1）根据题意，若球通过管道最高点后，恰好不能与地面发生碰撞由于mg = qE 则A球先平抛，再做匀圆运动，且刚好与x轴相切于O点，设进入场区时速度为，与水平边界夹角为，圆运动半径为r，由几何关系 由平抛运动规律可知， 由平抛运动规律可知 联立解得m/s （2）设碰后A的速度为，B的速度为，由动量守恒得 由能量守恒得 解得， 由动能定理得 解得 （3）设小球第一次从M点进入场中，由平抛运动得，水平方向有， 竖直方向有，， 解得，， 如图当A球在电磁场中运动一次时从P点水平射出，且轨迹与y轴相切时，此时轨迹半径最大，有 解得 粒子水平打在P点应满足 解得（n=1，2，3…） 根据 解得 由题意得，即 解得 当n=3时，代入得T 当n=4时，代入得T 答案第10页，共10页 答案第9页，共10页 学科网（北京）股份有限公司 $