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方城县第一高级中学2025-2026学年高三下学期二模考试仿真模拟物理试题（一）
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．宇宙射线进入地球大气层时会产生大量的中子，中子撞击大气中的会引发核反应产生，而具有放射性，可自发衰变为。下列说法正确的是（　　）
A．中子撞击的核反应为裂变反应
B．发生的是衰变
C．不同时间段产生的的半衰期不同
D．衰变产物除了之外，另一粒子来源于碳原子的核外电子
2．高铁站内两段水平钢轨连接处设置有8mm厚的机械绝缘节，其起着电气绝缘和机械连接的作用，拉开后各部分如图甲所示。某次列车经过绝缘节时，钢轨A、B之间产生了约为60V的电势差，此时绝缘节顶部空间的等势面分布如图乙所示，其中c点位于绝缘节正上方，下列说法正确的是（　　）
A．a点的电势低于b点
B．负电荷在a点电势能比在c点大
C．c点场强方向沿着x轴正方向
D．绝缘节顶部的场强约为V/m
3．冬天是冰上运动的好季节。如图所示，某冰滑梯的滑道可视为由倾斜段和水平段构成，倾斜段的倾斜角度为45°，质量为50kg的人从倾斜段上高5m处由静止滑下。已知人与冰之间的动摩擦因数为0.1，在连接处无能量损失，则人在水平段的滑行距离为（　　）
A．50m B．45m C．43m D．25m
4．在双缝干涉实验中，用某种单色光照射双缝，相邻亮条纹的间距为。若其他条件不变，仅将屏到双缝的距离增大为原来的3倍，则相邻亮条纹的间距为。若其他条件不变，将双缝间距增大为原来的2倍，并换用波长为原来波长倍的单色光，则相邻亮条纹的间距为。下列关系式正确的是（ ）
A．， B．，
C．， D．，
5．如图所示，两列仅起振方向不同的波沿一直线相向传播。当它们相遇时，完整波形可能是（　　）
A． B．
C． D．
6．如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动。设某时刻物块A运动的速度大小为，小球B运动的速度大小为，轻绳与杆的夹角为。则（　　）
A．
B．
C．小球B减小的势能等于物块A增加的动能
D．当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最小
7．千帆星座（别称G60星链）是中国首个进入正式组网阶段的巨型低轨商业卫星互联网星座，计划于2030年前部署超1.5万颗卫星。如图所示，两颗已发射的卫星A、B在同一轨道平面内绕地球沿逆时针方向做匀速圆周运动（只考虑地球对它们的引力作用），某时刻两者与地心连线夹角为，轨道半径分别为、。已知引力常量为G，地球质量为M，下列说法正确的是（　　）
A．两卫星的线速度之比为
B．两卫星的加速度之比为
C．再经过时间，两卫星相距最近
D．两卫星经过相同的时间，卫星B与地心连线扫过的面积更大
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．某电路如图所示，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P位于a端，电路稳定时电流表示数I1=I0，电压表示数为U1，此时电动机不转；当滑动变阻器的滑片P位于b端，电路稳定时电流表示数I2=3I0，电压表示数为U2=4U1，此时电动机正常工作。已知电源内阻为r，R1=r，电动机内阻，电容器的电容为C，电流表和电压表可视为理想电表，则（　　）
A．电源电动势为9I0r
B．滑动变阻器最大阻值为
C．电动机正常工作时输出功率为
D．滑片P从a缓慢移到b过程中通过R3的电荷量为
9．2024年7月31日和8月6日，全红婵获得巴黎奥运会跳水女子双人10 m跳台金牌和跳水女子10 m跳台金牌，成为历史上最年轻的3金得主，跳水运动又掀起一阵热潮，假设某次跳水，从运动员以10 m/s速度从10 m跳台的跳板上竖直跳起开始算起，重力加速度g取10 m/s2，当运动员位移大小为3.75 m时，下列正确的是（　　）
A．运动员运动时间可能为0.5 s B．运动员运动时间可能为1.5 s
C．运动员运动时间可能为 D．此时的速度大小一定为5 m/s
10．如图所示，质量为m粗细均匀的矩形线框abcd静止在光滑绝缘的水平面上，线框由两种金属材料组成，ad、bc长为L、电阻均为2R，ab、cd长为、电阻不计，线框处在方向竖直向下的足够大的匀强磁场B中。一质量也为m的导体棒PQ紧挨ad放置（不接触ad），PQ接入电路电阻为R，时刻，导体棒PQ在垂直于PQ的水平恒力F作用下从静止开始运动，经时间恰好运动到矩形线框的中心处，此时撤去力F，最终棒PQ恰好不从线框掉下。已知运动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，棒PQ与矩形线框间的摩擦因数为。则下列说法正确的是（　　）
A．力F可能为
B．撤去力F前，通过ad边的电荷量为
C．撤去力F时，线框的速度为
D．若力F对棒PQ做功为W，则整个过程中棒PQ上产生的电热为
三、实验题（本题共2小题，共14分）
11．某同学通过图甲所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的冰糖的体积。
实验步骤：
i.将冰糖装进注射器，插入活塞，再将注射器通过软管与压强传感器连接并固定注射器；
Ⅱ.推动活塞，透过活塞所在的刻度读取了多组气体体积，同时记录对应的传感器数据；
iii.建立直角坐标系。
(1)在实验操作中，下列说法正确的是___________。
A．推动活塞时，可以用手握住注射器封闭空气部分
B．活塞应用润滑油涂抹以保证空气密闭性
C．为快速完成实验，可快速推动活塞
(2)为了在坐标系中获得直线图像，若取y轴为V，则x轴为____________（选填“”或“p”）。
(3)选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到图像如图乙所示（截距a、b已知），若传感器和注射器连接处的软管容积为，则冰糖的体积为___________。
A．V B． C．
12．某实验小组要用伏安法从零开始描绘某灯泡的U-I图线，小组观察发现小灯泡上标有“5V 2W”的字样。实验室现有下列器材供选用∶
A．电压表（0~15V，内阻约为20kΩ）
B．电压表（0~6V，内阻约为5kΩ）
C．电流表（0~0.6A，内阻约为0.6Ω）
D．滑动变阻器（500Ω，最大电流为1A）
E.滑动变阻器（10Ω，最大电流为2A）
F.学生电源（直流6V）、开关、导线若干；
(1)实验中所用电压表应选__________，滑动变阻器应选__________；（均用选项前的字母表示）
(2)根据实验的要求在虚线框中画出实验电路图；
( )
(3)该实验小组根据实验得到的数据画出了如图所示的小灯泡的U-I图线。当用电动势为4V、内阻为10Ω的电源直接给该小灯泡供电时，该小灯泡的实际功率是__________W。（保留一位有效数字）
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．某导热良好的生物发酵罐内气体的体积为 内部气体可视为理想气体，初始时气体压强为 温度为；罐外有温控系统，打开后维持罐内温度恒定在不考虑气体总体积的变化。
(1)若不考虑发酵，求恒温时罐内气体压强（可用分式表示）；
(2)假设恒温后微生物开始无氧发酵，每分钟产生在温度27℃、压强为 下体积为2L的二氧化碳气体，为了维持最佳发酵环境，需要保持罐内气体压强最高不超过 求多长时间后必须打开放气阀放气。
14．如图所示，在光滑的水平面上固定一半径为R的光滑圆弧槽1，可视为质点的小球质量为m，锁定在槽l顶端；光滑圆弧槽2半径也为R，圆心角为，圆弧最高点为P，P右侧部分水平，两槽底端切线均水平，重力加速度为g。
(1)若槽2固定，释放小球，小球从槽2圆弧的P点冲出后，落在槽2上表面Q处，求P、Q间的距离L；
(2)若槽2不固定，释放小球，小球恰能运动到槽2圆弧的P点，求小球和槽2的质量之比；
(3)接第（2）问，若小球在槽2中上升的时间为t，求小球上升过程槽2的位移大小。
15．半径为和的同轴（轴心为）柱形金属网的横截面如图所示，将小金属网接在电压为的恒压电源的正极，将大金属网接在恒压电源的负极，网间（不包括小金属网内侧）产生径向电场，在大金属网外半径为和之间的区域内，加上方向垂直金属网横截面向里的匀强磁场（图中未画出）。一比荷为的带正电粒子从轴心沿半径方向射出，通过小金属网上的点后，以大小为的速度通过大金属网上的点。不计粒子所受的重力，粒子始终未触及金属网及导线。
(1)求粒子从轴心射出时的速度大小；
(2)要使粒子不会从磁场区域的外边界射出，求磁场的磁感应强度大小应满足的条件；
(3)仅调整磁场的磁感应强度大小，使粒子在磁场中运动的轨迹半径为，求粒子连续两次通过点的时间间隔。
《方城县第一高级中学2025-2026学年高三下学期二模考试仿真模拟物理试题（一）》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D B B C B C AC ABC BD
1．B
【详解】A．裂变反应指重核分裂为几个中等质量原子核的反应，中子撞击生成属于人工核转变，不属于裂变，故A错误；
B．衰变生成的过程中，质量数不变，电荷数增加1，放出的是电子，符合β衰变的反应规律，故B正确；
C．半衰期是放射性元素原子核的固有属性，由原子核内部结构决定，与产生时间无关，不同时间段产生的半衰期完全相同，故C错误；
D．β衰变放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，并非来自碳原子的核外电子，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】A．由图乙，a点的电势与b点相等，故A错误；
B．由图乙，a点电势比c点高，则负电荷在a点电势能比在c点小，故B错误；
C．由图乙，c点场强方向与等势线垂直并指向低电势处，则c点场强方向沿着x轴负方向，故C错误；
D．绝缘节顶部的场强约为，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】人在倾斜段下滑时，重力势能转化为动能和克服摩擦力做的功，下滑过程中由动能定理得
在水平面上，动能逐渐减少，直到完全停止，这部分能量损失等于摩擦力做功，设水平段的滑行距离为，根据动能定理得
解得
故选B。
4．B
【详解】双缝干涉相邻亮条纹间距公式为，其中为屏到双缝的距离，为入射光波长，为双缝间距，初始状态满足。
若、不变，，故，即；
若，，不变，故，即
故选B。
5．C
【详解】AC．根据题意可知，两列波传播过程，质点振动的振幅相等，令振幅均为A，第一与第三个图像表明机械波1与机械波2恰好完全重叠，此时1波左侧与2波左侧重叠，1波右侧与2波右侧重叠，根据质点位移矢量合成可知，此时各个质点振动均加强，最大位移变为2A，而第一个图像最大位移仍然为A，故A错误，C正确；
B．根据图像可知，此图像表示1波右侧与2波左侧完全重叠，根据质点位移矢量合成可知，此时重叠区域质点的位移为0，1波左侧与2波右侧波形不变，图中，2波 右侧波形质点的振幅变大了，不符合题意，故B错误；
D．该图像相遇的波形左侧位移为负值，右侧位移为正值，而实际上1波与2波相遇叠加后的波形的最左侧的位移一定为正值，最右侧的位移一定为负值，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】AB．将物块A的速度分解为沿轻绳方向和垂直于轻绳的方向，在沿轻绳方向的分速度等于小球B的速度。在沿轻绳方向的分速度为，所以
故A错误，B正确。
C．A、B组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量，则小球B重力势能的减小等于系统动能的增加和物块A的重力势能的增加，故C错误。
D．除重力以外其他力做的功等于机械能的增量，物块A上升到与滑轮等高前，拉力做正功，机械能增加，物块A上升到与滑轮等高后，拉力做负功，机械能减小。所以A上升到与滑轮等高时，机械能最大，故D错误。
故选B。
7．C
【详解】A．根据万有引力提供向心力有
可得
可知两卫星的线速度之比为，故A错误；
B．根据牛顿第二定律有
可得
可知两卫星的加速度之比为，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力可得
可得
设经过时间两卫星相距最近，根据
当时，解得，故C正确；
D．卫星与地心连线时间内扫过的面积
代入可得
由于，则两卫星经过相同的时间，卫星A与地心连线扫过的面积更大，故D错误。
故选C。
8．AC
【详解】A．滑片在端时，电动机不转，为纯电阻，电压表测和电动机的总电压。已知，电动机内阻，电流，因此电压表示数
滑片在端时，滑动变阻器接入阻值为，电动机正常转动，已知，因此
根据闭合电路欧姆定律，此时
代入，，得
因此电源电动势，故A正确；
B．滑片在端时，根据闭合电路欧姆定律
代入、，得
解得，故B错误；
C．电动机正常工作时，的电压
因此电动机两端电压
电动机输出功率为输入功率减去内阻热功率，有，故C正确；
D．稳定时电容支路无电流，电容电压等于电动机两端的电压，则在端，有
在端，有
电荷量变化，故D错误。
故选AC。
9．ABC
【详解】以竖直向上为正方向，当运动员位移大小为3.75 m，方向向上时，根据运动学公式
代入数据整理可得
解得
或
当运动员位移大小为3.75 m，方向向下时，代入数据整理可得
解得
或（舍去）
则运动员此时的速度可能为
，，
故选ABC。
10．BD
【详解】A。设矩形框在外力作用下发生相对滑动的临界值为F，则
可得，A错误；
B．由电量
其中，S为棒PQ相对矩形框扫过的面积，大小为，
通过ad边电量为总电量的一半，可得，B正确；
C．由动量定理
其中
得到
再由系统动量定理可知线框的速度为，C错误；
D．由全过程动量定理
再由全过程能量守恒
解得，D正确。
故选BD。
11．(1)B
(2)
(3)B
【详解】（1）A．用手握住注射器封闭空气部分，会使气体温度升高，故A错误；
B．活塞用润滑油涂抹以保证空气密闭性，可以保证气体质量保持不变，故B正确；
C．快速推动活塞，会使气体温度升高，故C错误。
故选B。
（2）根据等温变化，可得
可得，即若取y轴为V，则x轴为。
（3）设传感器和注射器连接处的软管容积为，冰糖的体积为
根据等温变化可得
整理得
图像纵截距为，即
解得冰糖的体积
故选B。
12． B E 0.3
【详解】(1)[1]电压需要达到小灯泡的额定电压5V，所以电压表选择B。
[2]电压从0开始调节，滑动变阻器采用分压法接入电路，为了方便调节，需要选择阻值较小，额定电流较大的滑动变阻器，即选择E。
(2)[3]小灯泡的电阻约为
根据
可知电压表分流较小，所以电流表需要采用外接法，电路图如图
(3)[4]在图像中根据闭合电路欧姆定律做出电源的图像如图
图中交点即为小灯泡直接接入电源时的电流和电压，即
，
则功率为
13．(1)
(2)225分钟
【详解】（1）根据查理定律有
其中
解得
（2）初始罐内气体在压强为 温度为27°C时的体积为V ，根据盖-吕萨克定律有
微生物发酵过程中，根据玻意耳定律有
联立解得n=225
则225 分钟后必须打开放气阀放气。
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）若槽2固定，设小球到达P点的速度为，对小球从释放到P点的过程，由机械能守恒有
解得
小球在P点冲出后做斜抛运动，其竖直方向为竖直上抛运动，设在空中运动的总时间为，则有
解得
水平方向为匀速直线运动，则有P、Q间的距离为
（2）若槽2不固定，设小球到达水平面的速度为，则由机械能守恒定律有
解得
当小球到达P点时，小球与槽2速度相同，设为，由小球在槽2中运动过程系统水平方向动量守恒有
又因为小球在槽2中运动时系统机械能守恒，则有 解得
（3）
设两者共速前某一时刻，小球和槽2速度的水平分量分别为、，之后经过极短时间水平方向位移分别为、，上升阶段水平方向发生总位移为、，则由水平方向动量守恒有
等式两边同时乘以，则有
可得
经时间t小球到达P点，此过程求和可得
根据位移关系有
联立解得
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）设粒子的质量与电荷量分别为、，对粒子从轴心运动到点的过程，根据动能定理有
又
解得
（2）设在粒子恰好不会从磁场区域的外边界射出的情况下，粒子在磁场中做圆周运动的半径为，运动轨迹如图甲所示
根据几何关系可知
解得
又
解得
所以，要使粒子不会从磁场区域的外边界射出，磁场的磁感应强度大小应满足的条件为
（3）粒子第一次从轴心运动到点所用的时间
解得
粒子第一次从点运动到点所用的时间
解得
设在粒子的轨迹半径的情况下，粒子在磁场中的运动轨迹对应的圆心角为，此种情况下粒子从第一次通过点至第一次回到轴心的运动轨迹如图乙所示
根据几何关系可知
解得
粒子第一次在磁场中运动所用的时间
解得
根据对称性可知，粒子第二次通过大金属网时的速度方向指向轴心，粒子从第二次通过大金属网至第一次回到轴心所用的时间为，且粒子第一次回到轴心时的速度大小为，速度方向与ON方向的夹角为，经分析可知，粒子第一次回到轴心后，再经两次磁场偏转后第三次回到轴心，且粒子第三次回到轴心时的速度大小为，速度方向沿ON方向，粒子从轴心射出至第三次回到轴心的运动轨迹如图丙所示
有
解得
2

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