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河南省许昌市2026届高三下学期学业质量检测物理试卷
一、单选题
1．2026年2月，我国科学家在铜锌锡硫硒（CZTSSe）薄膜太阳能电池研究上取得重要进展，该光电材料对可见光可发生光电效应。关于该材料的光电效应，下列说法正确的是( )
A.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
B.用紫外线照射该材料，则一定能发生光电效应
C.只要增大入射光的强度，就一定能发生光电效应
D.入射光的波长越长，该材料对应的遏止电压就越大
2．下表中给出了四种介质的折射率，当一束光线以相同入射角分别从这些介质斜射入空气时，折射角最小的是( )
介质 水 水晶 玻璃 金刚石
折射率 1.33 1.55 1.68 2.42
A.水 B.水晶 C.玻璃 D.金刚石
3．如图所示，长为l不可伸长的细绳，一端固定于天花板O点，下端悬挂一小球（可视为质点）。O点正下方处有一固定细铁钉，。将小球拉至N点（细绳与竖直方向夹角小于）由静止释放。重力加速度为g，不计空气阻力。取向右为正方向，小球相对平衡位置的水平位移为x，速度为v，动能为，重力势能为。从释放时开始计时，下列图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4．水平圆盘上放置两个完全相同的小物块，两物块到圆心的距离相等，两物块与圆心连线的夹角为。当圆盘绕圆心转动、角速度缓慢增大至时，两物块开始在圆盘上相对滑动。若保持两物块位置不变，将两物块用不可伸长的轻绳连接，且轻绳刚好伸直，当圆盘角速度缓慢增大至时，两物块开始在圆盘上相对滑动。则与的关系为( )
A. B. C. D.无法确定
5．如图所示，在斜面上的O点（未画出），每隔相等时间由静止释放一个小球（可视为质点）。在连续释放几个小球后，对斜面上正在滚动的小球拍摄照片，照片中依次有a、b、c三个小球，测得，。则此时小球距O的距离为( )
A.0.275m B.0.3m C.0.3125m D.0.325m
6．如图所示，正六边形ABCDEF，从A点到F点依次固定有电荷量为q、2q、3q、4q、5q、6q的正点电荷。现仅做一处改变（未改变处电荷分布不变），使正六边形中心处的电场强度变为零。则可能的改变方式为( )
A.将D点电荷量改为-q B.将E点电荷量改为-2q
C.将A点电荷量改为7q D.将B点电荷量改为8q
7．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有一水平固定的“”形金属框ABCDE，其中，。现将一根光滑的金属杆沿着AB方向，从AE端开始做匀速运动。在运动过程中，金属杆始终保持与AB边垂直，且与金属框接触良好，已知杆与边框单位长度的电阻值相等。则金属杆在框上滑动的过程中，金属框的电功率P与时间t的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
8．2026年3月26日，我国长征二号丁运载火箭将四维高景二号卫星送入距地面高度的近地圆轨道。取地球半径，地球表面重力加速度，，忽略地球自转影响。下列物理量能由上述数据求出的有( )
A.地球的平均密度 B.卫星的运行速度
C.卫星所受万有引力的大小 D.卫星的向心加速度
9．将一篮球以某一初速度斜向上抛出，忽略空气阻力。从篮球被抛出到篮球再次回到初始高度的过程中，下列说法正确的是( )
A.篮球的加速度大小始终不变
B.篮球的加速度方向改变了一次
C.在最高点时，篮球处于平衡状态
D.篮球在上升过程中的速度变化量与下降过程中的速度变化量大小相等、方向相同
10．如图所示，为某小型交流发电机通过理想变压器给负载供电的原理图。矩形金属线圈绕垂直匀强磁场的轴匀速转动，磁感应强度大小为，已知发电机线圈匝数为100匝、电阻为、面积为、转动角速度为，变压器原、副线圈的匝数比n可调，定值电阻。下列说法正确的是( )
A.交流电的周期为0.02s
B.线圈处于图示位置时瞬时电动势为
C.当时，定值电阻R有最大功率25W
D.当时，理想交流电压表示数为9V
三、实验题
11．某实验小组用图甲所示实验装置进行“探究气体等温变化的规律”实验。
(1)关于该实验的操作、下列说法正确的是( )
A.在柱塞上涂抹润滑油目的是为了减小摩擦，无其它作用
B.实验时应快速推拉柱塞并迅速读数，以避免气体与外界发生热交换
C.实验不需要测量柱塞的横截面积，也能得到被封闭气体的体积变化关系
(2)如图乙所示，实验小组同学从状态A缓慢上拉柱塞，使其到达状态B（体积为）。若此时突然提升柱塞，使其快速到达体积，则此时可能对应下图中的状态________________（填“C”“D”或“E”），图中A、B、D为同一等温线上的点；
(3)实验小组绘制了图像，发现当气体压强增大到一定值后，实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若该偏离是由于实验过程中，注射器中气体出现漏气现象导致的，则描绘的图线可能如图丙的________________（填“①”或“②”）所示。
12．某实验小组描绘一只额定电压为3V小灯泡的伏安特性曲线，准备的器材如下：
A、电压表V（量程为3V，内阻约为20kΩ）；
B、电流表A（量程为200mA，内阻约为10Ω）；
C、滑动变阻器R（阻值范围为0~10Ω，额定电流为2A）；
D、电池组（电动势为6V，内阻较小）；
E、开关和导线若干。
测量方案如下：首先将电压表接在如图甲所示电路的O、P两点之间，改变滑动变阻器接入电路的阻值，记录下多组电流表和电压表的示数，最后描点作图得到图乙中的Ⅰ图线；然后将电压表改接在O、Q两点之间，重复上述操作，得到图乙中的Ⅱ图线。请回答下列问题：
(1)根据图乙中的图线可知，小灯泡的电阻值随着小灯泡两端电压的增大而________________（填“增大”、“减小”或“不变”）；
(2)该同学根据小灯泡的额定电压，分别从图乙中Ⅰ、Ⅱ图线找到相应数据计算出了小灯泡的额定功率和，则更接近小灯泡真实的额定功率________________（填“”和“”），并分析另一组数据产生误差的主要原因：________________________________________________；
(3)该同学还发现可以通过以上某些器材和图乙的图线，准确测量干电池的内阻。他将小灯泡和电压表并联，接在一节电动势为1.5V的干电池两端，读出电压表的示数为1.40V，则该干电池的内阻为________________（结果保留两位有效数字）；
(4)同组同学提出。可将本实验中的分压式接法改为限流式接法，以简化电路操作。请你结合实验器材参数和实验要求，说明用限流式接法不可行的一个理由：________________________________________________。
四、计算题
13．如图所示，在平面内，存在一半径为的圆形匀强磁场区域，磁场区域的圆心位于，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为的带电粒子从坐标原点O沿y轴正方向射入磁场，不计粒子重力。求：
(1)若粒子恰好经过点，该粒子的速度大小；
(2)若粒子恰好经过点，其在磁场中运动的时间。
14．电子从静止经加速电压加速后获得速度，然后紧贴下极板边缘斜向上方进入两块水平金属板间的匀强电场，初速度方向与极板的夹角为，如图所示。电场方向竖直向上，两板间距为d。电子的质量为m，电荷量为e，不计重力，要求电子不打到上极板。求：
(1)电子刚进入电场时的初速度大小；
(2)如果金属板足够长，则应在两金属板间至少加多大的电压；
(3)若金属板长，则应在两金属板间至少加多大的电压。
15．如图，物体b由左侧光滑轨道（形状未知）和右侧光滑四分之一圆弧轨道组成，右侧轨道半径，两轨道下端均与光滑水平地面相切。地面最右侧固定一个竖直放置的二分之一圆弧轨道c，其半径，下端与地面相切于Q点，上端为P点。初始时物体b静止，质量为的小物块a置于b的左侧，以初速度向右运动，与b作用后越过b，从P点切入c轨道（此时a与c轨道间的作用力恰好为零）。之后，a沿c轨道从P点运动到Q点，已知该过程中c轨道对a做负功，大小为。经过Q点后，a滑上b右侧的圆弧轨道。取重力加速度，不计空气阻力，物块a可视为质点。求：
(1)物块a运动到Q点的速度大小；
(2)物体b的质量；
(3)物块a滑上b右侧圆弧轨道后，上升的最大高度h（相对于水平地面）；
(4)从物块a滑上b右侧圆弧轨道到a上升至最大高度过程中，物体b发生的位移大小。
参考答案
1．答案：B
解析：A.由
可知光电子最大初动能与入射光频率为线性关系，并非正比关系，故A错误；
B.题干明确该材料对可见光可发生光电效应，说明其极限频率小于可见光的最低频率，而紫外线频率高于所有可见光的频率，必然满足，因此一定能发生光电效应，故B正确；
C.光电效应的发生仅与入射光频率有关，与入射光强度无关，若入射光频率低于极限频率，无论光强多大都不会发生光电效应，故C错误；
D.由可知，入射光波长越长则频率越低，结合
可得遏止电压越小，故D错误。
故选B。
2．答案：A
解析：A.根据折射定律，光从介质斜射入空气时，满足公式
其中n为介质的折射率，为介质中的入射角，为空气中的折射角，由题意知不同介质的入射角相同，因此与介质折射率n成正比，n越小则折射角越小。
故选A。
3．答案：C
解析：A.未碰到铁钉时摆长为
碰到铁钉后摆长为
根据单摆周期公式
可得，
可知小球在铁钉左侧运动的时间是右侧的，即
图的时间间隔符合规律。设竖直位移最大值为h，铁钉右侧水平位移最大值
铁钉左侧的水平位移最大值
则
而在图中，两侧最大位移相等，故A错误；
B.时小球由静止释放，初速度为0，而图中时速度为正向最大值，故B错误；
C.动能是标量，时小球静止，动能为0，小球从释放到平衡位置，动能逐渐增大到最大值，从平衡位置到左最大位移，动能减小到0，再返回平衡位置动能再次增大到最大值，最后到右最大动能减为0；且每次经过平衡位置速度大小相等，最大动能相同，时间间隔符合，故C正确；
D.小球在摆动过程中机械能守恒，动能为0处对应重力势能最大处，则前两次重力势能最大处时间间隔应符合，但图中时间间隔为，故D错误。
故选C。
4．答案：B
解析：当没有轻绳连接时，物块做圆周运动的向心力由静摩擦力提供。当角速度增大至时，静摩擦力达到最大值，有
解得
当用轻绳连接两物块时，物块受静摩擦力f和绳子拉力T作用，合力提供向心力。两物块与圆心连线夹角为，由几何关系可知，绳子与半径方向的夹角为
根据矢量合成法则，临界状态下，向心力矢量末端到拉力矢量所在射线的距离等于最大静摩擦力，如下图，即
解得
由于，所以
故选B。
5．答案：C
解析：每隔相等时间由静止释放一个小球，可知此时小球做初速度为0的匀变速直线运动，在相等时间间隔T内满足
设O到a的时间为t，则O到b的时间为，则O到c的时间为
O到a的位移为
O到b的位移为
O到c的位移为
化简以上式子可得
所以有
又有
解得
故选C。
6．答案：D
解析：如图所示
A、D两点的q、4q两正点电荷在O点处的合场强方向由4q指向q，大小为
B、E两点的2q、5q两正点电荷在O点处的合场强方向由5q指向2q，大小为
C、F两点的3q、6q两正点电荷在O点处的合场强方向由6q指向3q，大小为
与合成后
方向与同向；故点处的电场强度大小
A.若将D点电荷量改为-q，则A、D两点在O点处的合场强
则O点处的电场强度为与合成不为零，故A错误；
B.若将E点电荷量改为-2q，则B、E两点在O点处的合场强
则O点处的电场强度为与合成不为零，故B错误；
C.若将A点电荷量改为7q，则A、D两点在O点处的合场强方向由7q指向4q，大小为
与合成后
方向与同向；故O点处的电场强度大小
不为零，故C错误；
D.若将B点电荷量改为8q，则B、E两点在O点处的合场强方向由8q指向5q，大小为
与合成后
方向与方向相反；故O点处的电场强度大小，故D正确。
故选D。
7．答案：A
解析：设，金属杆匀速运动的速度为v；
在时间内，金属杆从AE端运动到BD端，金属杆产生的电动势为
把金属杆看成电源，金属框的电功率相当于电源的输出功率，根据
可知当外电阻时，电源的输出功率最大；已知杆与边框单位长度的电阻值相等，设单位长度的电阻为，金属杆的内阻为，金属框接入电路的阻值从减小为；可知外电阻逐渐减小，且一直大于内阻，则在时间内，金属框的电功率P一直增大；
在时间内，金属杆从BD端运动到C端，设金属杆切割磁感线的有效长度为l，则有
可知该过程电流恒定不变，金属框的电功率
由于金属杆匀速运动，该过程金属框的电阻随时间t均匀减小，则金属框的电功率P随时间t均匀减小。
故选A。
8．答案：ABD
解析：A.对于地球表面的物体有
变形有（黄金代换）
对于地球密度
g、G、R已知，因此地球密度可求出，故A正确；
B.卫星绕地球公转有
化简得
g、R、h已知，因此卫星运行速度可求出，故B正确；
C.卫星所受万有引力大小
G、R、h已知，M可求，但卫星质量m未知，因此不可求出，故C错误；
D.根据牛顿第二定律
化简得
g、R、h已知，因此卫星向心加速度可求出，故D正确；
故选ABD。
9．答案：AD
解析：A.忽略空气阻力，篮球全程仅受重力作用，加速度恒为重力加速度g，大小始终不变，故A正确；
B.重力方向始终竖直向下，因此篮球加速度方向始终竖直向下，未发生改变，故B错误；
C.平衡状态的充要条件是合力为零（加速度为零），最高点时篮球仍受重力，加速度为g，合力不为零，不处于平衡状态，故C错误；
D.速度变化量满足矢量关系
全程加速度（方向竖直向下），且斜抛运动上升过程和下降过程的时间相等，因此两个过程的速度变化量大小均，方向均竖直向下，故D正确。
故选AD。
10．答案：AC
解析：A.交流电的周期为，故A正确；
B.线圈处于图示位置时，线圈平面与磁场方向垂直，处于中性面，瞬时电动势为0，故B错误；
C.电动势最大值为
电动势有效值为
设原、副线圈的电压分别为、，电流分别为、，则有，，，
联立可得
根据数学知识可知，当，即当时，有最大值，定值电阻R有最大功率，故C正确；
D.当时，有，可得
根据可得
可得理想交流电压表示数为，故D错误。
故选AC。
11．答案：(1)C
(2)E
(3)②
解析：（1）A.在柱塞上涂抹润滑油的主要目的是封闭气体，防止漏气，同时也有减少摩擦的作用，故A错；
B.本实验要求气体温度保持不变，快速推拉柱塞会导致气体来不及与外界充分热交换，使其温度发生变化，不满足等温条件，正确操作应是缓慢移动柱塞，故B错误；
C.实验中被封闭气体在柱塞内的部分可视为圆柱体，体积，其中S为柱塞的横截面积，l为空气柱长度，柱塞的横截面积S不变，，因此可以通过空气柱长度l的变化来反映体积V的变化，不需要测量柱塞的横截面积S，故C正确；
故选C。
（2）突然快速提升柱塞至，气体体积瞬间增大，气体对外做功，而该过程极短，来不及从外界吸热，导致气体内能减小，温度降低。
由，相同体积V，压强p越低，温度T越低，因此图中在时，，因此填E。
（3）等温变化应满足（常数），因此对于图像，图像是一条过原点的直线，斜率，当漏气时封闭气体的质量减小，即物质的量n减小，斜率k随之逐渐减小，图线会向下弯曲并逐渐平缓，因此填②。
12．答案：(1)增大
(2)；电流表分压
(3)0.91
(4)滑动变阻器阻值较小，全部阻值接入电路灯泡电压可能超过额定电压；小灯泡的电压不能从0开始调节（或小灯泡电压调节范围小）
解析：（1）因图乙中，图像的斜率，而随着小灯泡两端电压的增大，图像越来越平缓，图像上的点与坐标原点连线的斜率越来越小，由电阻越来越大，即小灯泡的电阻值随着小灯泡两端电压的增大而增大
（2）将电压表接在如图甲所示电路的O、P两点之间，电压表与灯泡并联，其读数为小灯泡的额定电压，小灯泡两端实际加的电压就是其额定电压，则更接近小灯泡真实的额定功率
电压表改接在O、Q两点之间,电流表有内阻，其有分压作用，则小于小灯泡真实的额定功率
（3）由图Ⅰ，时，电流
由内电压
解得
（4）滑动变阻器阻值较小，全部阻值接入电路灯泡电压可能超过额定电压；小灯泡的电压不能从0开始调节（或小灯泡电压调节范围小）
13．答案：(1)
(2)
解析：（1）粒子从O到P做匀速圆周运动，轨迹圆心在O点右侧
设半径为R，由几何关系
解得
由洛伦兹力提供向心力有
联立得
（2）Q点在磁场外，粒子指向圆心射入圆形磁场，射出时沿直线运动射向Q点，射出点必在Q点到圆心的直线与圆的交点上，过此交点做圆切线，该切线与x轴交点即为轨迹圆圆心（径向射入径向射出），设轨迹圆半径为r，由几何关系得，磁场内粒子轨迹圆弧对应圆周角，即t时间内，粒子走过轨迹圆的，则
又，
联立得
14．答案：(1)
(2)
(3)
解析：（1）设电子到下极板边缘的速度为，则
故
（2）要使电子刚好不达到上面极板，则刚好要到上极板时垂直极板的速度为0
由动能定理得
其中
联立得
（3）若电子从金属板右侧飞出，在板间运动的时间
若刚好上面极板边缘离开电场，则垂直于极板方向
其中
由动能定理得
联立得
即在两金属板间至少加的电压。
15．答案：(1)
(2)
(3)
(4)
解析：（1）a在P点只受重力，对a，由牛顿第二定律得
解得
a从P运动到Q，由动能定理得
解得。
（2）对a、b，从a滑上b左侧到a运动到P点，由机械能守恒得
由水平方向动量守恒得
联立解得。
（3）由（2）得可知
即a离开Q后与b系统水平方向总动量为零。故a在b右侧刚要离开b时，b的速度为零，a竖直向上运动，从a滑上b右侧上升到最高点，a、b系统机械能守恒
联立代入数据解得。
（4）从a滑上b右侧到离开b，任意时刻有
取极短时间，有
整个过程有
又
联立解得。

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