2027届河南开封名校高三上学期模拟预测物理试题

参考答案： 1【答案】D 【解析】 【详解】A．研究飞船与空间站对接时飞船姿态的调整时，飞船的大小和形状对所研究问题的影响不能忽略，此时飞船不能视为质点，A错误； B．研究飞船太阳能帆板的展开过程时，帆板及飞船的结构尺度对所研究问题的影响不能忽略，此时飞船不能视为质点，B错误； C．研究飞船返回舱进入大气层时舱体表面的受热情况时，舱体的外形、大小及表面状况对所研究问题的影响不能忽略，此时飞船不能视为质点，C错误； D．研究飞船从发射到与空间站对接全过程通过的路程时，飞船的大小和形状相对于其飞行轨迹的长度可以忽略，此时飞船可视为质点，D正确。 故选D。 2【答案】D 【解析】 【详解】根据点电荷周围的电势公式，设处 (>0)的电势为0，得 解得 故可知当时，；当时，。 故选D。 3【答案】C 【解析】 【详解】粒子从A到B，根据动能定理有 在竖直方向只受重力，有 解得 故选C。 4【答案】D 【解析】 【详解】A．未剪断细线时，对A、B整体由平衡条件可知，弹簧弹力F0 = (3m＋2m)g = 5mg 剪断细线的瞬间弹簧弹力不变，对A根据牛顿第二定律得：F0－3mg = 3ma 解得小球A的加速度大小为，故A错误； B．小球A的速度最大时其加速度为零，其合力为零，此时弹簧弹力与小球A的重力等大反向，故小球A运动到速度最大时弹簧不是在原长处，而是处于伸长状态，故B错误； C．剪断细线后小球A在竖直方向做简谐运动，初始位置即为小球简谐运动的最低点，由A选项的解答可知，小球A运动到最低点时，弹簧弹力方向向上，大小为5mg，由胡克定律可得此时弹簧的伸长量为；小球A在最低点时所受合力向上，大小为F0－3mg = 2mg，由简谐运动的对称性可知，小球A运动到最高点时，所受合力向下，大小亦为2mg，因小球A的重力为3mg，故此时弹簧弹力应向上，大小为mg，故此弹簧为伸长状态，其伸长量为，故C错误； D．小球在平衡位置时弹簧伸长量为，则从最高点到平衡位置，则由能量守恒 解得在平衡位置的速度，故D正确。 故选D。 5【答案】C 【解析】 【详解】A．光电子从K极逸出，研究遏止电压时，A极板应带负电，所以电源右端应为负极，故A错误； B．根据， 逸出功只与电极材料有关，与照射光线无关，反向遏止电压越大，光的频率越大，所以b光的频率最大，、频率相同。 根据光子的能量公式 可知，频率越大，光子能量越大，所以b光的光子能量最大，故B错误； C．由B选项分析得b光的频率最大，、频率相同。 又 、波长相同，且大于b光的波长。 由于其他条件相同的情况下，薄膜干涉条纹间距与波长成正比，所以用c光照射薄膜时产生的干涉条纹间距比用b光照射时大，故C正确； D．光电效应实验证实了光具有粒子性，故D错误。 6.【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据光是效应方程 遏止电压与光电子最大初动能关系为 联立可得 则入射光的频率越大，遏止电压越大，所以曲线乙为频率为ν1的光照射时的图像，则A错误； B．由图像可知甲的饱和光电流比乙的大，甲的频率又比乙的频率小，所以频率为ν２的光在单位时间内照射到钠阴极的光子数多，则B错误； CD．由于 U1=2U2 联立解得 所以C错误；D正确； 故选D。 7【答案】B 【解析】 【详解】太阳照到薄膜上的总能量为 光子的总动量为 故光子的动量变化为 故探测器的加速度大小为 故B正确，A、C、D错误； 故选B。 8：【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由理想气体状态方程得 代入数据解得 因为一定质量的理想气体的内能由温度决定，所以理想气体处于状态A时的内能等于处于状态B时的内能，故A正确； BD．题给图象的方程为 根据理想气体状态方程有 联立两式得 所以该式为开口向下的二次函数，当 T有最大值，此时气体的内能最大，所以气体的内能先增大后减小，故B错误，D正确； C．因为，由热力学第一定律可知，理想气体从状态A变化到状态B的过程中，气体从外界吸收的热量等于气体对外界所做的功，而气体对外界做的功等于力P-V图象中图线与V轴所围图形的面积，可得 故C正确； E．因为，但，所以气体处于状态A时分子数密度更大，与处于状态B时相比，理想气体处于状态A时气体分子在单位时间内对器壁单位面积上的撞击次数更多，故E错误。 故选ACD。 9：【答案】CD 【解析】 【详解】A．卫星C的周期与行星自转周期相同，C与物体A转动的周期相同、角速度相同，C的转动半径大，故C的速率大，A错误； BD．对于卫星B，行星对它的万有引力提供向心力， 而对于物体A，万有引力与行星表面支持力的合力提供其随行星自转所需的向心力， 由于支持力，故 若行星的自转角速度加快，使得A恰好对行星表面无压力，此时万有引力提供A随行星自转所需的向心力，，B错误，D正确； C．对卫星B，行星对它的万有引力提供向心力 行星的平均密度 联立可得，C正确。 故选CD。 10：【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．设匀减速加速度为，汽车第内的位移为，则 第内的位移为，则 解得匀减速运动的加速度大小， 由上述分析可知位置汽车刚开始匀减速的初速度 而匀减速时间为 则不到第末汽车已停止，设第运动时间为，减速的加速度为，有第有 最后有 匀变速运动速度与时间关系有 联立解得，，。故A错误，B正确； CD．段位移大小为，由图像的面积的意义为 可知在图像可知 解得位置汽车的速度大小 司机的反应时间内，汽车行驶的 则总位移 故距离警示牌为，故CD 正确。 故选BCD。 11：【答案】 ①. 大于 ②. 不变 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]当C向下运动到某一位置时，压力传感器示数为零，测速仪显示的对应速率为v，向下运动过程C与B一起做加速运动，当弹簧伸长时，有 解得 所以M和m大小关系应满足M大于m，才能实现上述过程。 （2）[2]M、m质量不变，增加C中砝码的个数，即增大托盘和砝码的总质量M重复步骤，当压力传感器示数再次为零时，B上升的高度与前一次相比将不变。对A分析，因为当压力传感器示数再次为零时，有 解得伸长量为 则弹簧的形变量与M的变化无关，所以B上升的高度与前一次相比将不变。 （3）[3]弹簧开始的压缩量为，有 解得压缩量为 则当压力传感器示数再次为零时，弹簧的伸长量等于开始的压缩量，所以从开始到压力传感器示数再次为零过程，弹性势能没有发生变化，则有 整理可得 变形有 根据图像可知 解得 12：【答案】（1） （2） （3） ①. ②. 不均匀 ③. 小 【解析】 【小问1详解】 电压表测得柔性材料与电流表串联部分的电压。由欧姆定律得 整理得 由题给的压力与电阻关系，代入该测量点的电阻得 【小问2详解】 由题给的压力与电阻关系得 故柔性材料的电阻为。图乙中柔性材料、电流表、电阻箱和电源内阻串联，电流表满偏时 代入，，，和 整理得 【小问3详解】 图乙中各电阻仍串联。由闭合电路欧姆定律得 取电流的数值单位为，代入已知电阻得 由题给的压力与电阻关系得 压力与电流不是正比例或线性关系；相同的压力增量对应的电流增量不同，故压力计刻度不均匀。设电源内阻增大后为，在同一真实压力下柔性材料电阻不变。由闭合电路欧姆定律得 因，故。压力计仍按原标定关系显示，故 故压力计显示数值小于压力真实值。 13：【答案】（1）， （2）4s 【解析】 【小问1详解】 由图可知，列车的最高运行速度、加速阶段所用时间和减速阶段所用时间分别为，， 由匀变速直线运动速度公式，加速阶段有加速度大小 减速阶段有加速度大小 【小问2详解】 在图像中，图线与时间轴所围图形的面积表示A、B之间的位移，即 最高运行速度提高到后，加速阶段有 减速阶段， 由于，说明列车仍有匀速行驶阶段。 匀速阶段的位移为 比原来节省的时间为 14：【答案】（1） （2） （3） （4）电流方向为顺时针（俯视）， 【解析】 【小问1详解】 接通S瞬间，动子速度，此时回路中没有感应电动势，电源电压为，回路总电阻为，根据欧姆定律可知回路电流为 动子所受的力为安培力，大小为 【小问2详解】 当动子达到最大速度时动子切割磁感线产生的电动势为 此时回路中的电流为 依题意此时动子做匀速运动，所受合力为零，有 解得最大速度为 【小问3详解】 在第一级弹射过程中,取一段极短的时间，以水平向右为正方向，对动子及安装在上面的所有装备，由动量定理有 等式两侧求和得 其中 依题意有， 解得流过电源的电荷量 解得第一级弹射过程电源输出总能量 代入上问结果得 【小问4详解】 由于对飞机实施第二次加速，由左手定则可知超导线圈断开后，第二级回路中的感应电流方向为顺时针（俯视），由右手螺旋定则可知超导线圈断开后，第二级回路中感应电流的磁场方向为竖直向下，由楞次定律可知超导线圈中的大电流产生的磁场方向也为竖直向下，再由右手螺旋定则可判断超导线圈中电流方向为顺时针（俯视）。 设飞机起飞时的速度大小为，对飞机根据动量定理有 超导线圈磁场快速消失的过程中，在第二级回路中产生的感应电动势 感应电流为 解得 代入前面结果可得 15：【答案】（1）负电， （2）， （3），（0，3r） 【解析】 【小问1详解】 粒子做匀速圆周运动，向心力指向圆心，由图知电场方向径向向外，电场力方向与电场方向相反，故粒子带负电。 电场力提供匀速圆周运动的向心力，有 解得 【小问2详解】 粒子的运动与天体运动相似，类比开普勒第二定律，则 解得 从到达点的动能变化量 代入，解得 粒子沿椭圆轨道运动的半长轴 粒子和粒子的运动类比开普勒第三定律，则 解得 则粒子从到的时间 【小问3详解】 对粒子c分析，由几何关系，可得粒子c的偏转角度 由洛伦兹力提供向心力，对任意时刻有 解得 粒子c从P到N的时间 代入，解得 取极短的时间，设c粒子水平方向速度为，竖直方向速度为，对c粒子在x轴方向上由动量定理，有 两边同时对过程求和，得 可得 c粒子与y轴相切，在x轴方向的位移 将，代入，解得c粒子在y轴方向的位移 N点的纵坐标 则N点坐标（0，3r） 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理试卷 本试卷共100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上． 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，将本试卷和答题卡一并交回． 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 北京时间2026年5月24日23时08分，搭载神舟二十三号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，飞船与火箭成功分离并进入预定轨道。随后飞船采用自主快速交会对接模式，约3.5小时后成功对接于空间站天和核心舱径向端口。下列过程中，可将神舟二十三号载人飞船视为质点的是（　　） A. 研究飞船与空间站对接时飞船姿态的调整 B. 研究飞船太阳能帆板的展开过程 C. 研究飞船返回舱进入大气层时舱体表面的受热情况 D. 研究飞船从发射到与空间站对接全过程通过的路程 2. 真空中有电荷量为和的两个点电荷，分别固定在x轴上和0处。设无限远处电势为0，x正半轴上各点电势随x变化的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示，一质量为m、带电荷量为的带点微粒，以初速度从点竖直向上射入匀强电场中，匀强电场方向水平向右。粒子通过电场中的b点时，速率为2，方向与电场方向一致，则a、b两点间的电势差为（　　） A. B. C. D. 4. 如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为3m的小球A，质量为2m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态，弹簧劲度系数为k，弹簧原长足够长，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是（ ） A. 剪断细线后的瞬间，小球A的加速度大小为g B. 小球A运动到弹簧原长处时速度最大 C. 小球A运动到最高点时，弹簧的压缩量为 D. 小球A的最大速度为 5. 如图甲所示的电路，可用于研究光电效应中光电流大小与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调。分别用a、b、c三束单色光照射，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示。由图可知（ ） A. 研究遏止电压时，电源左端应为负极 B. 单色光b光子的能量小于单色光a光子的能量 C. 用c光照射薄膜时产生的干涉条纹间距比用b光照射时大 D. 光电效应实验证实了光具有波动性 6. 在探究光电效应现象时，某同学分别用频率为ν1、ν2的两单色光照射密封真空管的钠阴极，钠阴极发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流，实验得到了两条光电流与电压之间的关系曲线（甲、乙），如图所示，已知U1=2U2，ν1>ν2，普朗克常量用h表示。则以下说法正确的是（　　） A. 曲线甲为频率为ν1的光照射时的图像 B. 频率为ν1的光在单位时间内照射到钠阴极的光子数多 C. 两单色光的频率之比为2:1 D. 该金属的逸出功为h（2ν2-ν1） 7. 根据量子理论：光子既有能量也有动量；光子的能量和动量之间的关系是，其中为光速。由于光子有动量，照到物体表面的光子被物体吸收或被反射时都会对物体产生一定的冲量，也就对物体产生了一定的压强，这就是“光压”。根据动量定理可近似认为：当动量为的光子垂直照到物体表面，若被物体反射，则物体受到的冲量大小为；若被物体吸收，则物体受到的冲量大小为。有人设想在宇宙探测中用光作为动力推动探测器加速，探测器上安装面积极大、反光率为的薄膜，并让它正对太阳。已知太阳光照射薄膜对每平方米面积上的辐射功率为，探测器和薄膜的总质量为，薄膜面积为，则关于探测器的加速度大小正确的是（不考虑万有引力等其它的力） A. 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. 如图所示，一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，下列说法正确的是（　　） A. 气体处于状态A时的内能等于处于状态B时的内能 B. 气体由状态A变化到状态B的过程中，其内能先减小后增大 C. 气体由状态A变化到状态B的过程中，气体从外界吸收的热量为 D. 气体的体积为时，其温度最高 E. 与处于状态B相比，气体处于状态A时，气体分子在单位时间内对器壁单位面积上的撞击次数更少 9. 天文观测发现，某系外行星可视为质量分布均匀的球体，其半径为，自转周期为，无大气层。如图所示，在该行星的赤道平面上，物体静止于行星表面的赤道处，随行星一起自转；卫星沿贴近行星表面的圆形轨道做匀速圆周运动（轨道半径近似为）；卫星绕行星做匀速圆周运动且运行周期与行星自转周期相同。已知引力常量为，卫星的环绕周期为。则下列说法正确的是（　　） A. 物体与卫星做匀速圆周运动的速率相同 B. 物体与卫星的向心加速度大小相等，均为 C. 该行星的平均密度 D. 若行星的自转速度加快，使得物体恰好对行星表面无压力，此时物体的向心加速度与卫星的向心加速度大小相等 10. 一汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机忽然发现前方40m处有一警示牌，立即刹车。刹车过程中，汽车运动加速度随位移变化可简化为如图所示的图线。司机的反应时间在这段时间内汽车仍保持匀速行驶，段位移为刹车系统的启动阶段，且段位移大小为11m。从位置开始，汽车的刹车系统稳定工作，可看作匀减速运动直至汽车停止。已知从位置开始计时，汽车第1s内的位移为8.0m，在第3s内的位移为0.5m。（　　） A. 汽车匀减速运动的加速度大小为 B. 位置汽车的速度 C. 位置汽车的速度大小 D. 汽车静止到警示牌的距离为10.5m 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。A、B是两个相同的小物块，用天平测得其质量均为m，C是内部装有砝码的托盘，其总质量为M，A、B间用轻弹簧拴接，B、C间用轻质细绳相连。物块A静止放置在一压力传感器上，C的正下方放置一测速仪该测速仪能测出C的速率，压力传感器与测速仪相连，对应数据可对外向计算机中输出。整个实验过程中弹簧均处于弹性限度内，弹簧的弹性势能只与弹簧本身及形变量有关，当地的重力加速度为g。 （1）开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零。现自由释放C，当C向下运动到某一位置时，压力传感器示数为零，测速仪显示的对应速率为v。其中M和m大小关系应满足M_______m（选填“小于”、“等于”或“大于”），才能实现上述过程。 （2）M、m质量不变，增加C中砝码的个数，即增大托盘和砝码的总质量M重复步骤，当压力传感器示数再次为零时，B上升的高度与前一次相比将_______（选填“增加”、“减少”或“不变”）。 （3）重复上述操作，得到多组不同M下对应的v。根据所测数据，为更直观地验证机械能守恒定律，作出图线如图乙所示，图线在纵轴上的截距为b，则弹簧的劲度系数k=_______（用题目中的已知量表示）。 12. 把脉是中医的一种诊断方法，通过手指按压患者手腕桡动脉，感知脉搏强弱及节律变化来判断患者身体状况。某兴趣小组想把传统技艺与电子技术相结合，尝试制作电子把脉仪。他们使用了一种柔性材料，该材料受到压力与其电阻关系为，将该材料缠在病人手腕处，连接成如图甲所示电路。 （1）已知电流表内阻，某次测量中电压表示数为、电流表示数为，则这次测量点压力______（用所给物理量符号表示）； （2）将该材料连接到图乙电路中，电源电动势，内阻，电流表量程，内阻，如果压力时，电流表刚好满偏，电阻箱的阻值应调整为______； （3）在图乙电路中，保持不变，将该电流表改装为压力计，则压力与电流的关系式为______（代入各已知量的值，表达式中只有电流未知）；可见改装后压力计的刻度是______（填“均匀”或“不均匀”）的。随着电池使用时间增加，电源内阻会变大，压力表显示数值会比压力真实值______（填“大”或“小”）。 13. 某地铁线路相邻两站、之间轨道水平且笔直，列车从站由静止出发，先做匀加速运动加速到最高运行速度，再以速度匀速行驶一段时间，最后做匀减速运动，恰好停在站。列车运行的图像如图所示。 （1）求列车在加速阶段和减速阶段的加速度大小、； （2）为缩短运行时间，调度部门将该列车的最高运行速度提高到，加速和减速阶段的加速度大小均保持不变。求在这一运行方式下，列车从站运行到站比原来节省的时间。 14. 如图所示，某兴趣小组设计了一新型两级水平电磁弹射系统。第一级由间距为l的水平金属导轨、可在导轨上滑行的导电动子、输出电压恒为U的电源和开关S组成，由此构成的回路总电阻为；第二级由固定在动子上间距也为l的导电“”形滑杆、锁定在滑杆上可导电的模型飞机组成，由此构成的回路总电阻为。另外在第二级回路内固定一超导线圈，它与第一、第二两级回路三者彼此绝缘。导轨间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。接通开关S，动子从静止开始运动，所受阻力与其速度成正比，比例系数为k。当动子运动距离为时（可视为已匀速），立即断开S，在极短时间内实现下列操作：首先让超导线圈通上大电流，产生竖直方向的强磁场，在第二级回路中产生磁通量；再让超导线圈断开，磁场快速消失，同时解锁飞机，对飞机实施第二次加速，飞机起飞。已知动子及安装其上所有装备的总质量为M，其中飞机质量为m，在运动过程中，动子始终与导轨保持良好接触，忽略导轨电阻。 （1）求动子在接通S瞬间受力的大小； （2）求第一级弹射过程中动子能达到的最大速度； （3）求第一级弹射过程中电源输出的总能量W； （4）判断超导线圈中电流方向（俯视），并求飞机起飞时的速度大小。 15. 光电子能谱仪是现代科学研究的先进仪器，能对不同能量的电子进行筛选和检测。其核心装置中有两个同心球极板，过球心的截面如图甲所示。极板间存在径向电场，其等势线为一系列以为圆心的同心圆。某一带电粒子从入口点垂直半径入射，在径向电场中做以点为圆心、半径为、周期为的匀速圆周运动；同一带电粒子以另一速度也从入口点垂直入射，在径向电场中沿椭圆轨道运动，椭圆的近心点为，远心点为，（经典力学中，此时带电粒子的运动与行星绕太阳的运动类似）。为更好地研究该种带电粒子的径迹，某研究小组利用威尔逊云室来显示该带电粒子径迹。设计的磁场分布如图乙所示，在坐标平面（纸面）的一、四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，让另一同种带电粒子从坐标为的点以大小为的速度垂直轴射入磁场，若粒子进入磁场后受到了与速率成正比、与速度方向相反的阻力，比例系数为，观察发现该粒子轨迹呈螺旋状并与轴相切于点（未画出）。已知该粒子质量为、电荷量大小为，不计粒子的重力，不考虑粒子间的碰撞和相互作用。 （1）判断粒子电性并求处的电场强度大小； （2）求粒子从到达点的动能变化量以及从到的时间； （3）求粒子从到的时间以及点坐标。 学科网（北京）股份有限公司 $