精品解析：2026届海南海口市海南中学高三下学期5月模拟考试物理试题

2026届高三5月物理模拟试题（2） （考试时间：90分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，本试卷由考生自己保留，将答题卡交回。 一、单选题（本题8小题，每小题3分，共24分；在每题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对得3分，选错或不选得0分。） 1. 以下说法中符合科学史实的是（ ） A. 第谷总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律 B. 开普勒通过对行星运动规律的研究，进一步总结出了万有引力定律 C. 卡文迪什利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值 D. 爱因斯坦的相对论的建立全否定了牛顿经典力学理论 2. 某动画电影中，为接应同伴，哪吒从地面上高高跃起。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，若哪吒离开地面时的速度大小为v、方向竖直向上，则哪吒跃起的最大高度为（　　） A. B. C. D. 3. 飞机在飞行中因摩擦积累的大量静电会干扰飞机通讯系统，引发安全事故。设计者在机翼上安装了许多尖刺（如图甲），这些尖刺称为放电刷，它利用尖端放电的原理，将飞机在飞行中因摩擦积累的电荷及时释放到大气中。科学家们常用如图乙所示的针—板模型进行放电刷的模拟实验，已知图乙中，下列关于飞机放电刷的工作原理及相关物理知识的说法，正确的是（ ） A. B. 图乙虚线上可能存在电场强度为0的位置 C. 飞机飞行时与空气摩擦产生的静电，是空气分子中的正电荷转移到飞机上 D. 针状电极附近空气电离后，电场力对空气中的正负电荷都做正功 4. 我国发射的天问一号探测器经霍曼转移轨道到达火星附近后被火星捕获，经过系列变轨后逐渐靠近火星，如图所示，Ⅰ轨道和Ⅱ轨道为其中的两个轨道。图中阴影部分为探测器与火星的连线在相等时间内扫过的面积，下列说法正确的是（　　） A. 两阴影部分的面积相等 B. 探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的速度 C. 探测器在Ⅰ轨道运行的周期小于在Ⅱ轨道运行的周期 D. 探测器在Ⅰ轨道上的机械能小于在Ⅱ轨道上的机械能 5. 以下关于分子动理论的说法中正确的是（　　） A. 物体的温度升高时，物体内所有分子的动能都变大了 B. 花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的 C. 的水凝结为的冰时，分子的平均动能不变，但物体的内能减少 D. 某气体的摩尔质量为M，密度为，阿伏伽德罗常数为，则该气体的分子体积为 6. 在2026年哈尔滨冰雪大世界“极光幻境”展区，用一束白光从空气垂直射入一块冰制的直角三棱镜，在另一侧的白墙上投射出彩色光谱，光路如图所示，A、B为光谱的上、下边缘。已知红光在冰中的折射率略小于紫光（即），下列说法正确的是（　　） A. 在冰中红光的传播速度小于紫光的传播速度 B. 从该冰棱镜射向空气红光的临界角小于紫光的临界角 C. 若只将入射光线向下平移少许，则白墙上A、B间距离将变大 D. 白墙上的A处是红色，B处是紫色 7. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（ ） A. 甲图可通过增加回旋加速器的电压来增大粒子的最大动能 B. 乙图可通过增加A、B两板间的距离来增大电源电动势 C. 丙图可以判断出带电粒子的电性，但带电粒子不能够从右侧沿水平直线匀速通过速度选择器 D. 丁图中产生霍尔效应时，若载流子带负电，则稳定后D点电势比C点高 8. 如图所示，足够长的水平面上，A、B两个小滑块用水平轻绳连接，在水平恒力F作用下做匀速直线运动。水平面各处粗糙程度相同。若轻绳突然断掉，则在B停下来之前，下列说法正确的是（　　） A. 两滑块组成的系统动量守恒 B. 两滑块组成的系统动量增大 C. 两滑块组成的系统机械能守恒 D. 两滑块组成的系统机械能减少 二、多选题（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，有多个选项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分。） 9. 2026年1月，我国自主研发的全球首台兆瓦级浮空风力发电系统——S2000成功完成试飞和并网验证。该系统采用飞艇状浮空器携带发电机组，将高空风力资源转化为电能并通过电缆传输回地面。若S2000的输出电压随时间变化的规律如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 该交流电的频率为100Hz B. 输出电压的有效值为66kV C. 输出电压表达式为 D. 若将S2000的输出电压降为220V，则变压器原、副线圈匝数之比为300∶1 10. 丹麦物理学家玻尔意识到了经典理论在解释原子结构方面的困难。在普朗克关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子的概念的启发下，他在1913年提出了自己的原子结构假说。如图所示为氢原子的电子轨道示意图，下列说法正确的是（　　） A. 电子离原子核越远，原子的总能量越小 B. 电子从能级跃迁到能级，电子的电势能增加，动能减少 C. 电子从能级跃迁到能级，电子电势能的减少量大于动能的增加量 D. 电子从能级跃迁到能级辐射的光子的能量比电子从能级跃迁到能级吸收的光子的能量大 11. 水平面内有两个沿竖直方向振动的相干波源和（振动步调相同），发出的简谐横波在同一均匀介质中传播，其波源分别位于如图所示椭圆长轴端点位置，椭圆的半长轴为，半短轴为，如图所示建立坐标系。已知波源频率，简谐波在介质中传播速度大小为，则下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波在介质中的波长是4 m B. 在波源和的连线上（不包含、位置），振动加强的位置一共有3个 C. 在椭圆上振动加强的位置一共有10个 D. 位于轴上的所有质点均是振动减弱点 12. 质量为，半径为的半球静止地放置在光滑水平地面上，其表面也是光滑的。半球顶端放有一质量为的小滑块（可视为质点），开始时两物体均处于静止状态。小滑块在外界的微小扰动下从静止开始自由下滑，小滑块的位置用其和球心连线与竖直方向夹角表示。已知重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 若半球在外力作用下始终保持静止，小滑块恰好脱离半球时对应角度的 余弦值 B. 若半球在外力作用下始终保持静止，小滑块恰好脱离半球时对应角度的余弦值 C. 若无外力作用，小滑块和半球组成的系统动量守恒 D. 若无外力作用，测得小滑块脱离半球时，则 13. 2025年1月，我国全超导托卡马克核聚变实验装置首次完成1亿摄氏度1066秒“高质量燃烧”，创造新的世界纪录。部分装置简化为如图（a）所示的足够长空心圆柱，其半径为3R，内部空间被半径为R的同轴圆柱面分为区域I和Ⅱ，其左视图如图（b）所示。在图（b）中，区域I存在垂直纸面向里的匀强磁场，区域Ⅱ存在大小处处相等的顺时针环形磁场，磁感线的圆心在圆柱面的轴线上，两区域磁感应强度大小均为B。在区域I的边界沿半径向外发射电荷量为q、质量为m、初速度为的氘核，则氘核（　　） A. 从开始运动到第一次回到区域I所用时间为 B. 从开始运动到速度方向首次与方向相同所用的时间为 C. 从开始运动到速度方向首次与方向相同经过的路程为 D. 从开始运动到速度方向首次与方向相同发生的位移大小为 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共20分） 14. 如图所示装置可用来验证机械能守恒定律。长的轻绳一端拴住摆锤，另一端固定在点，在上边缘处放一个小铁片，现将摆锤拉起，使绳偏离竖直方向成角时由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板阻挡而停止运动，之后铁片将飞离摆锤而做平抛运动，水平位移为，平抛高度为，重力加速度为。 （1）用题中物理量表示摆锤在最低点的速度___________。 （2）为了验证摆锤在摆到最低点前的运动中机械能守恒___________测定摆锤质量（填“需要”或“不需要”）。 15. 物体的带电量是一个不易测得的物理量，某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电量。如图（a）所示，他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上，打点计时器固定在长木板末端，物块靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与物块相连，操作步骤如下，请结合操作步骤完成以下问题： （1）为消除摩擦力的影响，他将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻轻推一下小物块，使其沿着长木板向下运动。多次调整倾角，直至打出的纸带上点迹____________，测出此时木板与水平面间的倾角，记为。 （2）如图（b）所示，在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与物块B相连，绳与滑轮摩擦不计。给物块A带上一定量的正电荷，保持倾角不变，接通打点计时器，由静止释放小物块A，该过程可近似认为物块A带电量不变，下列关于纸带上点迹的分析正确的是____________ A. 纸带上的点迹间距先增加后减小至零 B. 纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值 C. 纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变 D. 纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变 （3）用重力加速度，磁感应强度、和所测得物块B的质量和两物块最终的速度，可得出的表达式为____________。 16. 小明同学采用1图所示电路图测量一粗细均匀电阻丝的电阻率。 （1）连接电路如2图所示，在闭合开关之前，不当之处出现在____________区域（选填“①”“②”“③”或“④”）。 （2）某次测量电阻丝直径的结果如3图所示，其读数____________mm。 （3）保持电阻丝长度不变，通过改变滑动变阻器滑片位置获得多组数据，绘制出电阻丝的图像如4图所示，根据图像求出其电阻值____________（保留两位小数） （4）不考虑温度变化对电阻率的影响，小明同学采用此方案得到的电阻率与真实值相比____________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 （5）小华同学对测量电路进行了改进，如5图所示，测得多组电阻丝长度对应的电压和电流，作出图像如6图所示。斜率为，则电阻丝的电阻率____________（用、、表示）。 四、解答题（本大题共3小题，第16题10分，第17题12分，第18题14分，共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。） 17. 一个滑雪的人，质量m=50kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡倾角θ=37°，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，已知sin37°=0.6，g=10m/s2，求： （1）滑雪人下滑的加速度； （2）滑雪人下滑时受到的阻力。 18. 如图甲所示，水平面上固定有两根足够长的光滑平行金属导轨，两导轨的右端用导线连接灯泡，导轨左端垂直放置一电阻r=2Ω的金属棒，在矩形区域CDNM内有竖直向上变化的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示。导轨间距d=0.5m，磁场区域宽L=0.4m，导轨及导线电阻均不计。在t=0时刻开始，对金属棒施加一水平向右的恒力F，t=0.2s时，金属棒刚好到达MN边界，若从金属棒开始运动直到离开磁场区域的整个过程中灯泡两端电压始终为0.5V，求： （1）灯泡的电阻； （2）金属棒到达磁场边界CD时的速度v； （3）金属棒穿越磁场区域CDNM的过程中，力F的平均功率。 19. 如图所示，质量均为m的物块A、B和木板E静止在水平地面上，质量分别为3m、2m的物块C、D静止在E上，一根轻绳跨过光滑定滑轮M、N，左右两端分别与B、C竖直连接，距E右端距离为L处固定一挡板P。刚开始B与地面刚好接触不挤压，整个系统静止。现给A一水平向右的初速度，A与B碰后粘在一起。从A与B碰后瞬间到E与P第一次碰撞前瞬间，给E施加水平向右的外力F1=3mg。此后在E每次速度为0的瞬间立即给E施加水平向右的F1，到E与P发生下一次碰撞前瞬间再撤掉F1，且在E向左运动的所有时间内均分别给D、E施加水平向左的外力F2=2mg、F3=mg。已知：D与E、E与地面间的动摩擦因数均为μ=0.5（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），M到地面的距离为L，E与P的碰撞无能量损失，所有物块均视为质点，D始终没有从E上掉落，不计其他摩擦及空气阻力，重力加速度为g。求： （1）A与B碰撞过程损失的机械能； （2）A、B碰撞前、后瞬间C对E的压力差； （3）E向左运动的最大距离； （4）整个过程D、E之间产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三5月物理模拟试题（2） （考试时间：90分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，本试卷由考生自己保留，将答题卡交回。 一、单选题（本题8小题，每小题3分，共24分；在每题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对得3分，选错或不选得0分。） 1. 以下说法中符合科学史实的是（ ） A. 第谷总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律 B. 开普勒通过对行星运动规律的研究，进一步总结出了万有引力定律 C. 卡文迪什利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值 D. 爱因斯坦的相对论的建立全否定了牛顿经典力学理论 【答案】C 【解析】 【详解】A．行星按照椭圆轨道运行的规律是开普勒根据第谷的观测数据总结得出的，第谷的主要贡献是留存了大量高精度的行星运动观测记录，故A错误； B．万有引力定律是牛顿总结提出的，开普勒的核心贡献是行星运动三大定律，故B错误； C．卡文迪什利用扭秤装置首次准确测定了万有引力常量的数值，故C正确； D．相对论没有完全否定牛顿经典力学，经典力学在宏观、低速的场景下仍然适用，是相对论在该条件下的近似理论，故D错误。 故选C。 2. 某动画电影中，为接应同伴，哪吒从地面上高高跃起。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，若哪吒离开地面时的速度大小为v、方向竖直向上，则哪吒跃起的最大高度为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】若哪吒离开地面时的速度大小为v、方向竖直向上，根据运动学公式可得 解得哪吒跃起的最大高度为 故选D。 3. 飞机在飞行中因摩擦积累的大量静电会干扰飞机通讯系统，引发安全事故。设计者在机翼上安装了许多尖刺（如图甲），这些尖刺称为放电刷，它利用尖端放电的原理，将飞机在飞行中因摩擦积累的电荷及时释放到大气中。科学家们常用如图乙所示的针—板模型进行放电刷的模拟实验，已知图乙中，下列关于飞机放电刷的工作原理及相关物理知识的说法，正确的是（ ） A. B. 图乙虚线上可能存在电场强度为0的位置 C. 飞机飞行时与空气摩擦产生的静电，是空气分子中的正电荷转移到飞机上 D. 针状电极附近空气电离后，电场力对空气中的正负电荷都做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 可知AB段的平均场强大于BC段的平均场强，所以大于，故A错误； B．虚线上的电场线方向始终由针状电极指向板状电极，说明电场强度方向始终沿虚线指向板状电极，不存在电场强度为0的位置，故B错误； C．飞机飞行时与空气摩擦产生的静电，本质是电子发生了转移，而不是正电荷转移，故C错误； D．针状电极附近空气电离后，正电荷受到的电场力方向与电场线方向相同，负电荷受到的电场力方向与电场线方向相反，负电荷向针状电极移动，正电荷向板状电极移动，电场力对正、负电荷都做正功，故D正确。 故选D。 4. 我国发射的天问一号探测器经霍曼转移轨道到达火星附近后被火星捕获，经过系列变轨后逐渐靠近火星，如图所示，Ⅰ轨道和Ⅱ轨道为其中的两个轨道。图中阴影部分为探测器与火星的连线在相等时间内扫过的面积，下列说法正确的是（　　） A. 两阴影部分的面积相等 B. 探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的速度 C. 探测器在Ⅰ轨道运行的周期小于在Ⅱ轨道运行的周期 D. 探测器在Ⅰ轨道上的机械能小于在Ⅱ轨道上的机械能 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，探测器在同一轨道上，与中心天体的中心连线相等时间扫过相等的面积，图中两阴影部分在两个轨道上，面积不一定相等，A错误； B．探测器从Ⅱ轨道上变轨Ⅰ轨道上时，探测器在P点向前喷气，速度减小，故探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的速度，B正确； C．根据开普勒第三定律，半长轴越小，周期越小，故探测器在Ⅰ轨道运行的周期大于在Ⅱ轨道运行的周期，C错误； D．探测器从Ⅱ轨道上变轨Ⅰ轨道上时，探测器在P点向前喷气，克服阻力做功，机械能减小，故探测器在Ⅰ轨道上的机械能大于在Ⅱ轨道上的机械能，D错误。 故选B。 5. 以下关于分子动理论的说法中正确的是（　　） A. 物体的温度升高时，物体内所有分子的动能都变大了 B. 花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的 C. 的水凝结为的冰时，分子的平均动能不变，但物体的内能减少 D. 某气体的摩尔质量为M，密度为，阿伏伽德罗常数为，则该气体的分子体积为 【答案】C 【解析】 【详解】A．温度是衡量分子平均动能的标志，物体的温度升高时，物体内所有分子的平均动能变大，但并不是所有分子的动能都变大了，故A错误； B．花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于液体分子的无规则运动，从而碰撞花粉颗粒，使花粉颗粒受力不平衡而引起的，并不是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的，故B错误； C．温度是衡量分子平均动能的标志，因此的水凝结为的冰时，分子的平均动能不变，但在凝结过程中要向外放热，故而物体的内能减少，故C正确； D．该式表示的是气体的分子所占空间的体积，并不是气体分子的体积，气体分子的体积要远小于其所占空间的体积，故D错误。 故选C。 6. 在2026年哈尔滨冰雪大世界“极光幻境”展区，用一束白光从空气垂直射入一块冰制的直角三棱镜，在另一侧的白墙上投射出彩色光谱，光路如图所示，A、B为光谱的上、下边缘。已知红光在冰中的折射率略小于紫光（即），下列说法正确的是（　　） A. 在冰中红光的传播速度小于紫光的传播速度 B. 从该冰棱镜射向空气红光的临界角小于紫光的临界角 C. 若只将入射光线向下平移少许，则白墙上A、B间距离将变大 D. 白墙上的A处是红色，B处是紫色 【答案】D 【解析】 【详解】A．光在介质中速度，折射率越大，速度越小，故红光速度大于紫光，A项错误； B．临界角满足，n越大，越小，故紫光的临界角小于红光的临界角，B项错误； C．若只将入射光线向下平移少许，因各种色光在出射点的入射角和折射角都不变，但出射点距白墙的距离变小了，根据几何关系可得，白墙上A、B间距离将变小，C项错误； D．白光中各种色光在冰棱镜中斜面上的入射角都相同，根据折射定律，射出时红光折射角最小，射到A处，紫光折射角最大，射到B处，D项正确。 故选D。 7. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（ ） A. 甲图可通过增加回旋加速器的电压来增大粒子的最大动能 B. 乙图可通过增加A、B两板间的距离来增大电源电动势 C. 丙图可以判断出带电粒子的电性，但带电粒子不能够从右侧沿水平直线匀速通过速度选择器 D. 丁图中产生霍尔效应时，若载流子带负电，则稳定后D点电势比C点高 【答案】B 【解析】 【详解】A．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得 粒子的最大速度为 粒子的最大动能为 粒子的最大动能与回旋加速器的电压无关，故A错误； B．当磁流体发电机稳定时，带电粒子在A、B两极板间受到的电场力与洛伦兹力平衡，有 则电源电动势为 所以增加两板间距可以增大电源电动势，故B正确； C．粒子恰能沿直线匀速运动时，电场力与洛伦兹力平衡 改变电性时，电场力和洛伦兹力方向同时发生改变，仍然满足电场力与洛伦兹力平衡，故无法确定粒子的电性，故C错误； D．如果载流子带负电，根据左手定则可知，带负电的载流子向D偏转，则稳定时D板电势低，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，足够长的水平面上，A、B两个小滑块用水平轻绳连接，在水平恒力F作用下做匀速直线运动。水平面各处粗糙程度相同。若轻绳突然断掉，则在B停下来之前，下列说法正确的是（　　） A. 两滑块组成的系统动量守恒 B. 两滑块组成的系统动量增大 C. 两滑块组成的系统机械能守恒 D. 两滑块组成的系统机械能减少 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设滑块A、B所受滑动摩擦力大小分别为、，取滑块运动方向为正方向 轻绳断掉之前，系统在水平恒力F作用下做匀速直线运动 则系统所受合外力 若轻绳突然断掉，则在B停下来之前，A加速，B减速 A所受的合外力 B所受的合外力 系统所受合外力 因此，两滑块组成的系统动量守恒，故A正确，B错误； CD．设轻绳断掉后物块A、B运动过程中的速度分别为、，合力做功功率分别为、 由得， 系统总功率 又 联立得 设从轻绳突然断掉到B停下来之前所用时间为t 由功能原理得 又 故 轻绳突然断掉，A加速，B减速，必有 故有 即两滑块组成的系统机械能不守恒，是增加的，故CD错误； 故选A。 二、多选题（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，有多个选项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分。） 9. 2026年1月，我国自主研发的全球首台兆瓦级浮空风力发电系统——S2000成功完成试飞和并网验证。该系统采用飞艇状浮空器携带发电机组，将高空风力资源转化为电能并通过电缆传输回地面。若S2000的输出电压随时间变化的规律如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 该交流电的频率为100Hz B. 输出电压的有效值为66kV C. 输出电压表达式为 D. 若将S2000的输出电压降为220V，则变压器原、副线圈匝数之比为300∶1 【答案】BD 【解析】 【详解】A．该交流电的周期T=0.02s，则频率为，A错误； B．输出电压的最大值为，则有效值为，B正确； C．因，可知输出电压表达式为，C错误； D．若将S2000的输出电压降为220V，则变压器原、副线圈匝数之比为，D正确。 故选BD。 10. 丹麦物理学家玻尔意识到了经典理论在解释原子结构方面的困难。在普朗克关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子的概念的启发下，他在1913年提出了自己的原子结构假说。如图所示为氢原子的电子轨道示意图，下列说法正确的是（　　） A. 电子离原子核越远，原子的总能量越小 B. 电子从能级跃迁到能级，电子的电势能增加，动能减少 C. 电子从能级跃迁到能级，电子电势能的减少量大于动能的增加量 D. 电子从能级跃迁到能级辐射的光子的能量比电子从能级跃迁到能级吸收的光子的能量大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电子离原子核越远，原子的总能量越大，故A错误； B．电子从能级跃迁到能级，电子的电势能增加，动能减少，总能量增加，故B正确； C．电子从能级跃迁到能级，电子的总能量减小，所以电势能的减少量大于动能的增加量，故C正确； D．电子从能级跃迁到能级辐射的光子的能量要小于电子从能级跃迁到能级吸收的光子的能量，故D错误。 故选BC。 11. 水平面内有两个沿竖直方向振动的相干波源和（振动步调相同），发出的简谐横波在同一均匀介质中传播，其波源分别位于如图所示椭圆长轴端点位置，椭圆的半长轴为，半短轴为，如图所示建立坐标系。已知波源频率，简谐波在介质中传播速度大小为，则下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波在介质中的波长是4 m B. 在波源和的连线上（不包含、位置），振动加强的位置一共有3个 C. 在椭圆上振动加强的位置一共有10个 D. 位于轴上的所有质点均是振动减弱点 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据波速、波长和频率的关系有 解得该简谐波在介质中的波长为，故A正确； B．在波源和的连线上，设某点到坐标原点的距离为，则该点到两波源的波程差为 要使该点为振动加强点，需满足波程差为波长的整数倍，即，解得 当时，；当时，；当时， 所以在连线上振动加强的位置一共有5个，故B错误； C．在整个平面内，两波源的波程差最大为它们之间的直线距离，即 要使椭圆上的质点振动加强，需满足 当时，，此时对应线段的中垂线（即轴），该直线与椭圆有2个交点； 当时，，根据双曲线定义，此时对应以和为焦点的双曲线，该双曲线与椭圆有4个交点； 当时，，此时对应另一组以和为焦点的双曲线，与椭圆也有4个交点； 因此，在椭圆上振动加强的位置一共有10个，故C正确； D．位于轴上的所有质点，到两波源和的距离均相等，即波程差。由于两波源振动步调相同，当波程差为波长的整数倍时为振动加强点，所以轴上的所有质点均是振动加强点，故D错误。 故选AC。 12. 质量为，半径为的半球静止地放置在光滑水平地面上，其表面也是光滑的。半球顶端放有一质量为的小滑块（可视为质点），开始时两物体均处于静止状态。小滑块在外界的微小扰动下从静止开始自由下滑，小滑块的位置用其和球心连线与竖直方向夹角表示。已知重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 若半球在外力作用下始终保持静止，小滑块恰好脱离半球时对应角度的 余弦值 B. 若半球在外力作用下始终保持静止，小滑块恰好脱离半球时对应角度的余弦值 C. 若无外力作用，小滑块和半球组成的系统动量守恒 D. 若无外力作用，测得小滑块脱离半球时，则 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．对小滑块，从开始运动到恰好脱离半球时，由动能定理可得 小滑块做圆周运动，向心力满足 联立，解得 故A错误，B正确； C．若无外力作用，小滑块和半球组成的系统动量不守恒，只在水平方向上动量守恒，故C错误； D．设小滑块脱离半球时，半球速度大小为，小滑块相对半球速度大小为。水平方向动量守恒 整体机械能守恒 脱离前，小滑块相对半球做圆周运动，在脱离瞬间，只受重力作用，以半球（此瞬间为惯性系）为参考系，小滑块受力满足 联立可得 故D正确。 故选BD。 13. 2025年1月，我国全超导托卡马克核聚变实验装置首次完成1亿摄氏度1066秒“高质量燃烧”，创造新的世界纪录。部分装置简化为如图（a）所示的足够长空心圆柱，其半径为3R，内部空间被半径为R的同轴圆柱面分为区域I和Ⅱ，其左视图如图（b）所示。在图（b）中，区域I存在垂直纸面向里的匀强磁场，区域Ⅱ存在大小处处相等的顺时针环形磁场，磁感线的圆心在圆柱面的轴线上，两区域磁感应强度大小均为B。在区域I的边界沿半径向外发射电荷量为q、质量为m、初速度为的氘核，则氘核（　　） A. 从开始运动到第一次回到区域I所用时间为 B. 从开始运动到速度方向首次与方向相同所用的时间为 C. 从开始运动到速度方向首次与方向相同经过的路程为 D. 从开始运动到速度方向首次与方向相同发生的位移大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由于 可得氘核在洛伦兹力的作用下做半径为的匀速圆周运动。 第一次在区域Ⅱ内的运动轨迹如图所示，为圆心角的圆弧。 周期公式为 所以从开始运动到第一次回到区域I所用时间，故A正确； B．氘核在区域I中的运动轨迹如图所示，为圆心角为的圆弧。 根据对称性，重复经过2次区域I和3次区域Ⅱ后速度方向首次与方向相同。 经过1次区域I的时间 经过1次区域Ⅱ的时间 从开始运动到速度方向首次与方向相同所用的时间，故B错误； C．经过1次区域I的路程 经过1次区域Ⅱ的路程 从开始运动到速度方向首次与方向相同经过的路程，故C正确； D．经过2次区域I和3次区域Ⅱ后起点和终点位置如图所示。 在水平方向上的位移为 竖直方向的位移为 总位移，故D错误。 故选AC。 【点睛】洛伦兹力充当向心力得 解得 周期 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共20分） 14. 如图所示装置可用来验证机械能守恒定律。长的轻绳一端拴住摆锤，另一端固定在点，在上边缘处放一个小铁片，现将摆锤拉起，使绳偏离竖直方向成角时由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板阻挡而停止运动，之后铁片将飞离摆锤而做平抛运动，水平位移为，平抛高度为，重力加速度为。 （1）用题中物理量表示摆锤在最低点的速度___________。 （2）为了验证摆锤在摆到最低点前的运动中机械能守恒___________测定摆锤质量（填“需要”或“不需要”）。 【答案】（1） （2）不需要 【解析】 【小问1详解】 平抛运动，竖直方向为自由落体运动，有：， 运动时间为：， 水平方向匀速直线运动位移为：x=vt， 可得： 【小问2详解】 设摆锤质量为m，若在运动中机械能守恒，应满足 即 整理得 为了验证摆锤在摆到最低点前的运动中机械能守恒，不需要测定摆锤质量。 15. 物体的带电量是一个不易测得的物理量，某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电量。如图（a）所示，他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上，打点计时器固定在长木板末端，物块靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与物块相连，操作步骤如下，请结合操作步骤完成以下问题： （1）为消除摩擦力的影响，他将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻轻推一下小物块，使其沿着长木板向下运动。多次调整倾角，直至打出的纸带上点迹____________，测出此时木板与水平面间的倾角，记为。 （2）如图（b）所示，在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与物块B相连，绳与滑轮摩擦不计。给物块A带上一定量的正电荷，保持倾角不变，接通打点计时器，由静止释放小物块A，该过程可近似认为物块A带电量不变，下列关于纸带上点迹的分析正确的是____________ A. 纸带上的点迹间距先增加后减小至零 B. 纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值 C. 纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变 D. 纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变 （3）用重力加速度，磁感应强度、和所测得物块B的质量和两物块最终的速度，可得出的表达式为____________。 【答案】（1）间距相等 （2）D （3） 【解析】 【小问1详解】 该步骤是平衡摩擦力，当物块匀速运动时，打点计时器打出的点迹间距相等，说明摩擦力已被平衡。 【小问2详解】 A带正电，沿斜面向下运动，磁场垂直向里，由左手定则可知洛伦兹力方向垂直斜面向下。 平衡摩擦力已有 加上B和磁场后，整体合力  加速度 ，随着增大，逐渐减小，物块做加速度减小的加速运动，最终，速度保持不变，匀速运动。 打点间隔固定，速度增大则点间距逐渐增加；加速度减小，相邻点间距差逐渐减小，最终，间距差为零，间距不变。 故选D。 【小问3详解】 最终匀速时，合力为零 又 整理得 16. 小明同学采用1图所示电路图测量一粗细均匀电阻丝的电阻率。 （1）连接电路如2图所示，在闭合开关之前，不当之处出现在____________区域（选填“①”“②”“③”或“④”）。 （2）某次测量电阻丝直径的结果如3图所示，其读数____________mm。 （3）保持电阻丝长度不变，通过改变滑动变阻器滑片位置获得多组数据，绘制出电阻丝的图像如4图所示，根据图像求出其电阻值____________（保留两位小数） （4）不考虑温度变化对电阻率的影响，小明同学采用此方案得到的电阻率与真实值相比____________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 （5）小华同学对测量电路进行了改进，如5图所示，测得多组电阻丝长度对应的电压和电流，作出图像如6图所示。斜率为，则电阻丝的电阻率____________（用、、表示）。 【答案】（1）④ （2）0.509##0.510##0.511 （3）5.48 （4）小于 （5） 【解析】 【小问1详解】 在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应调节到最左端，使测量电路的电压从零开始变化，所以不当之处出现在④区域。 【小问2详解】 固定刻度部分读数为，可动部分读数 则总测量结果为 【小问3详解】 根据 图像的斜率代表电阻的大小，即 【小问4详解】 根据电阻定律 可得 由于电阻的测量用的是电流表外接电路，电阻的测量值小于真实值，从而导致电阻率的测量值也小于真实值，所以小明同学采用此方案得到的电阻率与真实值相比偏小。 【小问5详解】 在电流表内接法中，电压表测的是与电流表内阻的总电压，即 根据电阻定律，可得 又有 图像为一条直线，斜率 电阻率为 四、解答题（本大题共3小题，第16题10分，第17题12分，第18题14分，共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。） 17. 一个滑雪的人，质量m=50kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡倾角θ=37°，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，已知sin37°=0.6，g=10m/s2，求： （1）滑雪人下滑的加速度； （2）滑雪人下滑时受到的阻力。 【答案】（1）4m/s2，方向沿斜面向下 （2）100N，方向沿斜面向上 【解析】 【小问1详解】 设滑雪的人下滑的加速度大小为a，根据位移时间关系可得 代入数据解得 方向沿斜面向下； 【小问2详解】 对人受力分析，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 方向沿斜面向上。 18. 如图甲所示，水平面上固定有两根足够长的光滑平行金属导轨，两导轨的右端用导线连接灯泡，导轨左端垂直放置一电阻r=2Ω的金属棒，在矩形区域CDNM内有竖直向上变化的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示。导轨间距d=0.5m，磁场区域宽L=0.4m，导轨及导线电阻均不计。在t=0时刻开始，对金属棒施加一水平向右的恒力F，t=0.2s时，金属棒刚好到达MN边界，若从金属棒开始运动直到离开磁场区域的整个过程中灯泡两端电压始终为0.5V，求： （1）灯泡的电阻； （2）金属棒到达磁场边界CD时的速度v； （3）金属棒穿越磁场区域CDNM的过程中，力F的平均功率。 【答案】（1）；（2）2m/s；（3）0.25W 【解析】 【详解】（1）在0~0.2s的时间内有 灯泡与金属棒串联，电路中电流为 灯泡两端的电压为 代入数据解得灯泡的电阻 （2）在金属棒离开磁场区域前灯泡两端电压始终不变，则0.2s后电路中的电动势不变，所以金属棒在磁场中匀速运动，由 得金属棒在磁场区域匀速运动的速度为 （3）金属棒穿越磁场区域的过程中做匀速直线运动 金属棒穿越磁场区域CDNM的过程中力F的平均功率为 19. 如图所示，质量均为m的物块A、B和木板E静止在水平地面上，质量分别为3m、2m的物块C、D静止在E上，一根轻绳跨过光滑定滑轮M、N，左右两端分别与B、C竖直连接，距E右端距离为L处固定一挡板P。刚开始B与地面刚好接触不挤压，整个系统静止。现给A一水平向右的初速度，A与B碰后粘在一起。从A与B碰后瞬间到E与P第一次碰撞前瞬间，给E施加水平向右的外力F1=3mg。此后在E每次速度为0的瞬间立即给E施加水平向右的F1，到E与P发生下一次碰撞前瞬间再撤掉F1，且在E向左运动的所有时间内均分别给D、E施加水平向左的外力F2=2mg、F3=mg。已知：D与E、E与地面间的动摩擦因数均为μ=0.5（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），M到地面的距离为L，E与P的碰撞无能量损失，所有物块均视为质点，D始终没有从E上掉落，不计其他摩擦及空气阻力，重力加速度为g。求： （1）A与B碰撞过程损失的机械能； （2）A、B碰撞前、后瞬间C对E的压力差； （3）E向左运动的最大距离； （4）整个过程D、E之间产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 AB碰撞过程，AB物块组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有 由能量守恒可知由于碰撞损失的机械能为 解得 【小问2详解】 A、B碰撞前B刚好与地面接触不挤压，由受力平衡有绳的拉力大小为 C静止在木板上，对C受力分析由受力平衡有 解得C与E的弹力大小为 对AB碰后瞬间，由牛顿第二定律有 解得 此时绳的拉力大于物块C的重力，即C与E的弹力大小为 所以由以上分析及牛顿第三定律可知A、B碰撞前、后瞬间C对E的压力差为 【小问3详解】 D、E一起向右加速 ，对D、E整体由牛顿第二定律可知 由运动学公式得 E、P第一次碰后，D、E分别以v1向右、左匀减速; 对D 由牛顿第二定律得 对E 由牛顿第二定律得 解得 对E，由运动学知识得 解得 【小问4详解】 E与P第一次碰后，D与E同时减速到0，二者减速的位移大小相等均为，即 在的作用下D与E再一次一起向右加速，加速度仍为，加速到，接着E与P发生第二次碰撞，碰后重复前面的运动，直到二者静止，由运动学知识可知第一次碰后D、E的相对位移 E、P第二次碰前D、E的速度为 ，由运动学知识有 第二次碰后D、E速度减为0的位移大小为 第二次碰后D、E的相对位移 第三次碰后D、E的相对位移 …… 第n次碰后D、E的相对位移 整个过程D、E之间产生的热量 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $