四川省遂宁市安居区卓同教育集团2026届高考物理测试(二)
2026-06-25
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摘要:
**基本信息**
以“赤霄”等离子体装置、云辇全主动悬挂等科技前沿为情境,融合核反应、电磁感应、动量守恒等核心知识,通过真实问题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|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|7/28|核反应(第1题)、受力分析(第2题)、天体运动(第3题)|结合中国聚变工程等科技素材,注重基础概念辨析|
|多选|3/18|机械波(第8题)、变压器(第9题)、电磁综合(第10题)|通过波动图像、自耦变压器等情境,考查科学推理能力|
|非选择|5/54|实验(机械能守恒验证、压敏电阻测压强)、气体实验定律(第13题)、质谱仪(第14题)、力学综合(第15题)|实验题融合传感器技术,综合题(如第15题)涉及动量与能量守恒,体现科学探究与模型建构|
内容正文:
卓同教育集团高2023级物理测试2
(考试时间75分钟,满分100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.2025年1月14日,据中国科学院合肥物质科学研究院消息,该院大科学团队成功研制强流直线等离子体装置一“赤霄”,“赤霄”的诞生将为研究下一代“人造太阳”中国聚变工程实验堆提供有力支撑。已知某核聚变反应的方程为。下列说法正确的是( )
A.反应产物为
B.该聚变反应有质量亏损
C.该聚变反应发生时,两个间万有引力远大于两个间库仑力
D.由2个中子和一个质子组成
2.如图所示为一次高校物理公开课的演示实验情境:一个锥形物件被双手拿起静止在空中。锥体表面粗糙,其中一只手对锥体的作用力示意图已画出,则双手对锥体( )
A.摩擦力的合力等于它们对锥体压力的合力
B.摩擦力的合力小于它们对锥体压力的合力
C.作用力的合力大小等于锥体的重力大小
D.作用力的合力大小大于锥体的重力大小
3. 图示为钱学森先生所著《星际航行概论》中给出的一种发射卫星的“最优”轨道(卫星在地球和近地点之间加速上升,到达近地点处关闭发动机进行自由飞行,到达远地点处调整姿态入轨进入卫星运行轨道)。若近地点及以上位置的空气阻力不考虑,不考虑卫星的质量变化,则按此轨道发射的卫星( )
A. 从远地点进入卫星轨道,重力势能减小
B. 加速段空气阻力做负功,机械能增大
C. 从近地点到远地点的时间大于在卫星轨道上周期的一半
D. 与地心连线在相同时间扫过的面积始终相等
4.下列说法正确的是( )
A.甲图中水流导光实验利用的是光的折射原理
B.乙图中M、N是偏振片,当M不动,将N绕光的传播方向为转轴在竖直面内转动90°后,光屏P上的光亮度不变
C.单色光照射到不透光的小圆板上,在小圆板背后光屏上能形成如丙图所示的衍射图样
D.多普勒效应只适用于机械波不适用于光波
5.如图甲所示,足够长且电阻不计光滑平行金属导轨固定在水平面内,左端连接电阻R,金属棒ab垂直放置于导轨上,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。时刻,ab棒在水平外力F作用下由静止开始沿导轨向右运动,其速度v随时间t变化的图像如图所示。运动过程中ab棒始终与导轨垂直且接触良好,ab棒克服安培力做功的功率为P,R上通过的电流为i,下列P或i随t变化的图像中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
6. 云辇技术最大的特点就是全主动车身控制技术,其中核心便是全主动悬挂系统。目前汽车生产公司还没有公布实现方式,但有网友推测是用电机取代了传统的弹簧。仰望通过全主动控制电机的伸缩来实现原地起跳,就像人起跳一样自由。假设底盘及车轮部分的质量为m,其余车身部分的质量为M,两部分通过主动悬挂系统连接。起跳时,电机先缓慢收缩降低车身部分的高度,再伸长使车身部分获得动能后,电机锁定,车身部分带动车轮部分离开地面,下列说法正确的是( )
A. 电机收缩时,对车身部分不做功 B. 电机伸长时,对车身部分做了的正功
C. 锁定后的瞬间,整车的动能仍为 D. 车轮离地的最大高度为
7.如图所示,竖直放置的圆筒内壁光滑,圆筒半径为,高为。、为圆筒上、下底面圆上的两点,且连线竖直,一可视为质点的小球由点沿筒内侧与半径垂直方向水平抛出,小球质量为,初速度大小为。小球的运动轨迹与的交点依次为上的A、、三点,重力加速度为,不计空气阻力,则以下说法正确的是
A.小球到达点时下落高度为
B.小球在A、、三点时对筒壁的压力大小之比为
C.A、间距离为
D.小球在点时所受合力大小为
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题列出的四个选项中,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.图甲为湖面上漂浮着距离不超过3m的两个浮子A、B。t=0时刻,湖面形成的水波如图乙所示,浮子A处于x=0.5m,t=0时刻起,浮子A、B振动图像如图丙所示,下列判断正确的是( )
A.波长λ=1.2m,周期 T=0.8s
B.水波的传播速度大小 v=0.8m/s
C.水波的传播方向沿着x轴正方向
D.两个浮子A、B距离可能是 1.75m
9.如图(b)所示是一种理想自耦变压器示意图,线圈绕在一个圆环形的铁芯上,是可移动的滑动触头,A、B端与滑动变阻器串联后接正弦交流电源,输出端接灯泡L和滑动变阻器,为滑动变阻器的滑片。当开关S闭合,输入端接电压如图(a)所示,处于如图所在的位置时,灯泡L能正常发光。下列说法正确的是( )
A.流过灯泡L的电流方向每秒改变100次
B.AB两端电压有效值为220V
C.若保持和不变,仅将向左移动,L将变暗
D.若将移至最左端,移动的同时转动,L亮度可能保持不变
10.如图所示,MN、PS、HQ是竖直放置的长直粗糙金属导轨,MN与PS、HQ之间的宽度均为L,PS和HQ通过阻值为R的定值电阻连接。ab和cd是两根质量均为m、电阻均为R的金属杆,其中ab杆悬挂在轻弹簧下端,与竖直平行导轨内侧恰好接触而无压力,与导轨一同处于竖直向上的磁场中;cd杆处于垂直导轨平面的磁场中,当cd杆在外力作用下以速度v向上做匀速直线运动时,ab杆恰好静止,弹簧无形变,现使cd杆以速度沿原方向做匀速直线运动,ab杆开始沿导轨下滑,两磁场的磁感应强度大小均为B,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,其余部分电阻不计,金属杆与导轨接触良好,弹簧始终在弹性限度内,在整个运动过程中,ab和cd杆均保持水平,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A.ab杆受到的安培力垂直纸面向外
B.ab杆与导轨间的动摩擦因数为
C.ab杆开始下滑直至速度首次达到最大值的过程中,克服摩擦产生的热量为
D.ab杆速度首次达到最大值时,电路的电热功率为
三、非选择题(本题共5小题,共54分。考生根据要求作答)
11.(6分)某同学用如图(a)所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上,架子下部固定一个小电动机,电动机轴上装一支软笔。电动机转动时,软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹(时间间隔为T)。如图(b),在钢柱上从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E,测得它们到痕迹O的距离分别为hA、hB、hC、hD、hE。已知当地重力加速度为g。
(1)实验操作时,应该 。(填正确答案标号)
A.先打开电源使电动机转动,后烧断细线使钢柱自由下落
B.先烧断细线使钢柱自由下落,后打开电源使电动机转动
(2)画出痕迹D时,钢柱下落的速度 。(用题中所给物理量的字母表示)
(3)设各条痕迹到O的距离为h,对应钢柱的下落速度为v,画出图像,发现图线接近一条倾斜的直线,若该直线的斜率近似等于 ,则可认为钢柱下落过程中机械能守恒。
12.(8分)某实验小组利用压敏电阻设计可测量气体压强的实验电路,并验证等温条件下气体压强与体积的反比关系。该小组查阅资料得知,所用到的压敏电阻工作面受到的压力与阻值的关系如图甲所示,图中压力在到之间时,阻值与压力满足(Ω),该实验小组在此压力范围内进行实验。已知实验室大气压强为,压敏电阻工作面面积为。
该实验小组把压敏电阻(工作面向下)嵌入到活塞上,并设计了如图乙所示的电路图来进行实验,主要实验器材有:微安表(,内阻);电阻箱();
电源(电动势为,内阻不计);开关K、导线若干。
(1)调节电阻箱的阻值,当工作面受到压力为时,电流表示数为,则电阻箱接入阻值为 ,此时压敏电阻工作面所处环境的压强为 ;
(2)打开针管的出气口,调节活塞位置至气体体积为,然后关闭出气口,缓慢推动针管活塞,记录多组针管内气体的体积以及与之对应的电流,实验过程中,气体体积越小,微安表的示数 (选填“越大”或者“越小”);
(3)在(2)过程中,电流的倒数与气体体积的倒数若满足的关系为: ,即可验证一定质量的气体在等温条件下压强和体积满足反比关系。
13.(10分)如图所示,某老师用封闭着一定质量理想气体、横截面积的注射器提起质量的桶装水,此时注射器内气柱长度。已知大气压强,环境温度,注射器内气柱最大长度为8cm,g取,注射器和水桶质量可以忽略,不计一切阻力,注射器密封良好。求:
(1)当放下桶装水时,注射器内气柱的长度;
(2)当环境温度变为37℃时,注射器最多能提起桶装水的质量(结果保留三位有效数字)。
14.(12分)有一种环形质谱仪,由加速电场、偏转磁场和圆形角度尺组成,如图所示。其中偏转磁场是一个匀强磁场,方向垂直纸面向里,分布在半径为R且与角度尺构成同心圆的区域内,一离子源释放出初速度忽略不计的正离子,经加速电压U加速后,正对偏转磁场区域的圆心O射入磁场,飞出磁场后打在角度尺上60°的位置,已知离子的电荷量为q,质量为m,不计离子的重力,求:
(1)离子经加速电场加速后的速度大小;
(2)偏转磁场的磁感应强度B;
(3)将加速电压调为U1,使离子在磁场中的运动时间变为原来的2倍,求U1。
15.(18分)如图所示,足够长的水平桌面上有一质量为3m的木板A,A的右侧固定一轻质挡板P,A的上表面光滑,下表面与桌面的动摩擦因数,在A的上方有水平向右的匀强电场。A在水平向右的恒力F作用下向右运动,当A的速度为时,质量为m、带正电的滑块B,以向右的速度从左侧滑上A,当B与P碰撞前的瞬间,A的速度恰好减为零,已知B与P的碰撞为弹性碰撞且B始终未脱离A,B可视为质点且所受电场力与F始终相等,,重力加速度为 g。求:
(1)与P碰撞前,A、B的加速度大小;
(2)与P第1次碰撞后,B离P的最远距离;
(3)从B与P第1次碰撞至第3次碰撞的过程中,B的电势能的变化量。
试卷第1页,共3页
卓同教育集团高2023级物理测试2答案
1.B【详解】A.根据电荷数和质量数守恒,可得该核反应方程为
所以反应物为,故A错误;B.该聚变反应中有能量产生,故质量有亏损,故B正确;
C.要使该聚变反应发生,必须克服两氘核间巨大的库仑力,才能达到核力作用的范围,这样两个原子核才能结合成新的原子核,相对库仑力而言,两氘核间万有引力可以忽略不计,故C错误;D.由两个质子和一个中子组成,故D错误。故选B。
2.C解析:根据受力的对称性可知,双手的摩擦力合力竖直向上,设为,双手的压力的合力竖直向下,设为,锥体的重力竖直向下,设为mg,由受力平衡可知,整理可得,因此摩擦力的合力大于双手对锥体压力的合力,并且作用力的合力大小等于锥体的重力大小,C正确。
3.B【详解】A.结合题图可知,远地点和卫星轨道到地心的距离相同,则卫星在远地点和在卫星轨道时的重力势能相等,故A错误;B.加速段卫星加速运动,空气阻力做负功,动能增大,结合题图可知,卫星的高度升高,重力势能增大,则卫星的机械能增大,故B正确;C.卫星在题图中完整的椭圆轨道上运动时,半长轴小于在卫星轨道上的轨道半径,根据开普勒第三定律可知在椭圆轨道上的运行周期小于在卫星轨道上的周期,故从近地点到远地点的时间小于在卫星轨道上周期的一半。故C错误;D.由开普勒第二定律可知,卫星在同一轨道上运动时,与地心连线在相同时间内扫过的面积相等,又整个过程卫星的轨道不唯一,故D错误。故选B。
4.C【详解】A.甲图中水流导光实验利用的是光的全反射原理,故A错误;B.乙图中M、N是偏振片,当M不动,将N绕光的传播方向为转轴在竖直面内转动90°后,光线将不能通过偏振片N,则光屏上将没有光线到达,故B错误;C.单色光照射到不透光的小圆板上,在小圆板背后光屏上能形成如丙图所示的衍射图样,故C正确;
D.多普勒效应不仅适用于机械波,也适用于光波,故D错误。故选C。
5.B【详解】设金属棒在某一时刻速度为v,由题意可知,感应电动势;
环路电流为,可知,由于克服安培力做功的功率等于线框的电功率,有,可知,由图知金属棒做初速度为零的匀加速直线运动,有
可知;联立可知;;根据数学知识知,与为一次函数的图像是一条直线,与为二次函数的图像为开口向上的曲线,故选B。
6.D【详解】A.电机缓慢收缩时,对车身部分有力的作用,对车身部分做功,故A错误;
B.电机伸长时,由动能定理可知电机对车身做的功与重力做功之和等于车身部分动能的增量,故电机伸长时,对车身部分做功大于,故B错误;C.锁定瞬间,系统动量守恒,相当于完全非弹性碰撞,有动能损失,整车的动能小于,故C错误;D.锁定瞬间动量守恒,有
一起竖直上抛有,又,解得,故D正确。故选D。
7.C【解】A.小球在水平方向上做匀速圆周运动,圆周运动周期为,小球在竖直方向上做自由落体运动,小球到点时,经历时间为,则,解得,故A错误;B.小球在水平方向上做匀速圆周运动,由筒壁对小球的支持力提供向心力,则有,根据牛顿第三定律有,解得,可知,小球在A、、三点时对筒壁的压力大小之比为,故B错误;C.小球在竖直方向上做自由落体运动,小球到达A点、B点经历时间分别为、2T,则有,解得,故C正确;D.小球在水平方向上做匀速圆周运动,由筒壁对小球的支持力提供向心力,则有,小球所受外力的合力,故D错误。故选C。
8.CD【详解】A.由图乙可知,水波波长λ=1.0m,由图丙可知周期 T=0.8s,A错误;B.由波速公式可得水波的传播速度大小为,B错误;C.浮子A处于x=0.5m,由图丙可知,在t=0时刻,浮子A由平衡位置沿y轴正方向振动,由上下坡法确定水波的传播方向沿着x轴正方向,C正确;D.由图丙可知,若浮子A先振动,则从A传到B经历的时间为(n=1,2,3⋯);则有时;A、B距离时;A、B距离时,A、B距离时;A、B距离,若浮子B先振动,由图丙可知,浮子A开始振动时,浮子B已经在波峰,则从B传到A经历的时间为(n=1,2,3⋯);则有时;A、B距离;时;A、B距离;时A、B距离;时;A、B距离;由于两个浮子距离不超过3m,因此两个浮子A、B距离有可能是0.25m、0.75m、1.25m、1.75m、2.25m、2.75m,D正确。故选CD。
9.AD【详解】A.由图(a)可以写出交变电流表达式,可知,交变电流的频率为,变压器不改变交变电流的频率,所以流过灯泡电流的频率也是,一个周期时电流方向改变两次,所以流过灯泡电流的方向每秒改变100次,故A正确;B.变压器输入端的电压为电源电压的一部分,电源电压有效值为,所以变压器的输入电压小于,故B错误;C.若仅将向左移动,滑动变阻器的接入电阻变小,变压器输入端的电压增大,导致流过灯泡的电流变大,所以将变亮,故C错误;D.先将移至最左端,此时变压器输入电压为保持不变,此后将逆时针转动,变压器的输出电压变大,此过程中将向右移动,滑动变阻器分的电压增大,如果操作合适是可以实现灯泡两端电压不变,即亮度不变,故D正确。故选AD。
10.AC【详解】A.根据右手定则可判断,cd杆中电流方向从d到c,根据左手定则可判断,ab杆受到的安培力垂直纸面向外,故A正确;.当cd杆向上匀速运动时,回路中的电流,摩擦力,可知摩擦力与速度成正比,此时ab杆恰好静止,弹簧无形变,则有解得故B错误;C.当cd杆以速度向上匀速运动时,与原来相比,ab杆受到的安培力变小,导轨给ab的弹力变小,摩擦力变小,则此时根据胡克定律,弹簧伸长量即ab杆下降的高度克服摩擦产生的热量故C正确;,D.当cd杆以速度向上匀速运动时,回路中电流,电功率故D错误。故选AC。
11.(1)A (2) (3)2g
【详解】(1)[1]实验操作时,为了使软笔在钢柱表面画上一条痕迹条数多一些,应该先打开电源使电动机转动,后烧断细线使钢柱自由下落。故选A。(2)[2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则画出痕迹D时,钢柱下落的速度为(3)[3]钢制的圆柱下落过程中,只有重力做功,重力势能的减小等于动能的增加,即;可得若图线为一条倾斜直线,且直线的斜率近似等于,则可认为钢柱下落过程中机械能守恒。
12.答案(1) 9000; (2)越大 (3) 或者(每空2分)解析(1)[1]根据闭合电路欧姆定律可知,解得
[2] 此时压敏电阻工作面所处环境的压强为
(2)由题意可知,当缓慢推动针管活塞,气体体积越小,压强越大,即压力越大,由图可知,越小,所以微安表的示数越大。(3)由题意可知,打开针管的出气口,针管中压强为大气压强,则压敏电阻所受压力为,即缓慢推动针管活塞,压力从开始变化,符合题中阻值与压力的关系,根据等温变化可知;解得,根据压力与压强的关系可知
结合题中阻值与压力的关系可知
根据闭合电路欧姆定律可知,联立解得
13.(10分,每问5分)【答案】(1);(2)
【详解】(1)根据题意,受力分析有,解得
气体发生等温变化,有,解得
(2)根据理想气体状态方程有,解得
又有,解得
14.(12分)【答案】(1) (3分) (2) (4分) (3)(5分)
【小问1详解】根据动能定理可得,所以
【小问2详解】设离子在磁场中圆周运动轨迹半径为r,如图所示
根据几何关系可知,则,所以
在磁场中有,联立解得
【小问3详解】离子在磁场中的运动时间为
第1次在磁场中运动轨迹的圆心角为60°,则第2次在磁场中运动轨迹的圆心角为120°,据此可以画出离子的运动轨迹如图所示
即最终离子打在120°的位置,设离子的轨迹半径为r1,则,
则,所以,根据洛伦兹力提供向心力
可知离子经过电场加速后的速度为,根据动能定理有,解得
15.(18分)【答案】(1)(4分), (2)(8分) (3)(6分)-
【详解】(1)对A,由牛顿第二定律有,解得
对B,由牛顿第二定律有,解得
(2)将A和B当做系统,地面对A的摩擦力,即系统的动量守恒,设B与A第1次碰撞前的速率为,木板的速度恰好减为零,由动量守恒定律有 ,解得
设B与A第1次碰撞后,A与B的速度分别为、,取向右为正,碰撞过程中,系统动量守恒有;机械能守恒有,联立以上各式解得,;可知第1次碰后B的速度方向向左,A的速度方向向右;
由第问计算可知,第1次碰撞后,B以沿木板向左做匀减速运动至0再反向匀加速,A以向右做匀减速运动,A、B共速时B与挡板之间最远,由动量守恒定律有,解得;此过程中A相对地面向右的位移为,B相对地面向左的位移为,对A,由动能定理有;对B,由动能定理有
联立解得,;则最远的距离
(3)A速度再次减为零的时间,B的速度
此过程中,A的位移,B的位移
即B与A第2次相碰前瞬间的速度与第1次相碰前瞬间的速度相同,以后滑块、木板重复前面的运动过程,每相邻两次碰撞间滑块、木板的位移相同,B与A第1次碰撞后至第3次碰撞后瞬间的整个过程中B的位移为,此过程电场力做功,解得,则B的电势能的变化量-。
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