2026届河南联盟高三下学期考前学情自测物理试卷(含解析)

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2026届河南联盟高三下学期考前学情自测物理试卷(含解析)

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2026届河南联盟高三下学期考前学情自测物理试题
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.碘衰变释放出的射线可用于治疗甲状腺疾病,碘的衰变方程为,则是( )
A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. 正电子
2.如图所示,汽缸内封闭的一定质量的理想气体,经历了一个完整循环过程,其图像如图所示。已知过程图线为双曲线的一部分,下列说法正确的是( )
A. 气体在状态时的体积为
B. 过程中,外界对气体所做的功等于气体向外界放出的热量
C. 过程中,气体对外界所做的功为
D. 过程中,气体向外界放出的热量小于气体内能的减少量
3.如图所示,某透明介质的横截面为直角三角形,是斜边上的一点,。一束单色光从真空沿平行的方向从点射入介质,折射光恰好过点。已知折射光线与边的夹角为,,该介质的折射率为( )
A. B. C. D.
4.如图所示,倾角为的粗糙固定斜面上有一个质量为、可视为质点的滑块,滑块通过轻杆与斜面上的固定转轴相连,杆长为,轻杆可绕自由转动。初始时刻,滑块位于最高点,给滑块一个平行于斜面且沿水平方向的初速度,使其开始在斜面上运动。若滑块恰能做一次完整的圆周运动,重力加速度为,则( )
A. 回到出发点时的速度大小为
B. 回到出发点时的速度大小为
C. 滑块和斜面间的动摩擦因数为
D. 滑块和斜面间的动摩擦因数为
5.如图所示,为正四面体,在顶点、分别固定带电量为和的点电荷。点为的中点,规定无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A. 点电势大于
B. 点和点场强不同
C. 将一正试探电荷从移动到,电场力做负功
D. 将一正试探电荷从移动到,电场力做正功
6.如图所示的交变电路中,变压器可看作理想变压器,变压器原线圈所接交变电压为。开关闭合后,小灯泡正常发光,电流表的示数为,内阻为的电动机正常工作,电流表为理想交流电表,则( )
A. 变压器原、副线圈的匝数比为 B. 电动机的额定功率为
C. 电动机的发热功率为 D. 电动机输出的机械功率为
7.在海洋气象观测中,可以利用浮标检测海浪的传播。若海浪可视为简谐横波,时位于坐标原点的浮标开始振动,起振方向沿轴负方向,波传播路径上的浮标到浮标的距离为,浮标到浮标的距离为。时浮标、之间第一次形成如图所示的波形,下列说法正确的是( )
A. 该简谐横波的波速为
B. 该简谐横波的周期为
C. 内,浮标运动的路程为
D. 时,浮标由平衡位置向轴正方向运动
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.光滑水平面上质量为的物体受四个水平共点力、、、作用处于平衡状态,其中。若保持、、不变,仅改变,下列操作可使物体的加速度大小为的是( )
A. 撤去
B. 将大小变为原来的两倍,方向不变
C. 将方向反向,大小不变
D. 将在水平面内顺时针转过,大小不变
9.年月日时分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将试验三十三号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。如图所示,试验三十三号卫星Ⅰ的对地张角为,运动周期为;卫星Ⅱ为地球的近地卫星,引力常量为,地球可视为质量分布均匀的球体,下列说法正确的是( )
A. 近地卫星Ⅱ的环绕周期为 B. 近地卫星Ⅱ的环绕周期为
C. 地球的平均密度为 D. 地球的平均密度为
10.如图所示,半径为的圆形区域内有磁感应强度大小为的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,和是边界圆的两条互相垂直的直径。为半径上的点,且。为磁场边界上的点,。从点沿方向射入大量电子,电子的质量为,电荷量大小为,电子的速率范围从到足够大。沿半径放置长为的挡板,挡板厚度不计,电子打到挡板上时即被挡板吸收。已知,不计电子重力,则关于从弧段离开磁场区域的电子,在磁场中运动的最短时间和最长时间,下列说法正确的是( )
A. 最短时间大于 B. 最短时间小于
C. 最长时间小于 D. 最长时间大于
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11.某实验小组利用半径相同的小球和小球的碰撞验证动量守恒定律。实验装置如图所示,光滑水平桌面边缘放置小球,将球用细线悬挂在水平桌面上方,自然下垂时球与球恰好接触,且球心位于同一水平线上。在水平地面上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置,已知当地重力加速度为。实验的主要步骤如下:
用刻度尺测得细线悬挂点到球上端的距离,用游标卡尺测量、球的直径,其示数均如图所示,用天平测得、球的质量分别为、。
将球向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为时由静止释放,与球碰撞后向左摆,测得球摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为,球落在水平地面上的点,用刻度尺测出桌面的高度和的距离。
回答下列问题:
游标卡尺测出的小球直径为 。
两小球的质量关系需要满足 填“”或“”。
球与球碰前,系统动量大小为 ,球与球碰后,系统动量大小为 ,在误差范围内,若,则系统动量守恒。均用题中字母表示
12.实验小组准备测量量程为的电压表的内阻。
首先使用多用电表的电阻挡粗测电压表的内阻。将多用电表的选择开关置于电阻挡“”位置, 填“红”或“黑”表笔与电压表正接线柱相连,指针位置如图所示,测得该电压表的内阻为 。
为了提高测量的精度,该实验小组欲用下列器材精确测量电压表的内阻。
电压表:量程为,内阻约;
定值电阻:阻值为;
滑动变阻器:最大阻值约为,额定电流;
电源:电动势,内阻约;
开关,导线若干。
根据提供的实验器材,在方框内画出正确的电路图。
若电压表的示数为,电压表的示数为,则电压表的内阻为 用、和题中所给字母表示。
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13.年月日,在米兰冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中,我国参赛的选手苏翊鸣获得铜牌,这是我国体育代表团在本届冬奥会获得的首枚奖牌。雪上跳台项目可以看成在斜面上的抛体运动,如图所示,假设斜面倾角为,苏翊鸣从点以初速度沿与斜面夹角起跳,落在斜面上的点,忽略空气阻力,重力加速度为,求:
苏翊鸣离斜面的最大距离;
、间的距离。
14.如图所示,光滑绝缘水平面上点右侧有水平向左、电场强度大小为的匀强电场,滑块紧靠点静止放置。滑块从左侧处以大小为的速度水平向右运动与发生弹性碰撞时间极短,碰撞过程中电荷不发生转移,、均可视为质点,忽略、间的库仑力。已知的质量为,带电量为;的质量为,带电量为。
若、在电场中不发生碰撞,求在电场中运动的最大距离;
要使和在电场区域内能发生碰撞,求应满足的条件。
15.如图所示,足够长的倾斜导轨与水平面的夹角为,导轨间距为,整个空间存在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场,导体棒和导体棒刚好静止在导轨上,导体棒左侧和右侧的导轨用一小段绝缘材料连接,刚好位于绝缘材料上。导轨的上端连接一个自感系数为的线圈,线圈的直流电阻不计,导轨的下端连接一电动势为、内电阻不计的直流电源。闭合开关,导体棒达到匀速后与导体棒相碰,并粘在一起向上运动,运动至最高点时将两棒锁定。已知导体棒接入电路的电阻为,导体棒的电阻不计,两导体棒的质量均为,当线圈中电流变化时,线圈中的自感电动势为,导轨与导体棒之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,所有接触面间动摩擦因数均相同,不计金属导轨的电阻,重力加速度取,求:
导轨与导体棒间的动摩擦因数;
棒达到匀速时的速度大小;
棒向上运动的最大距离。
答案解析
1.【答案】
【解析】由质量数守恒知,的质量数为,由核电荷数守恒知,的核电荷数即质子数为,则为电子,故C正确,ABD错误。
2.【答案】
【解析】【详解】由题意可知, 过程图线为双曲线的一部分,对于一定质量的理想气体,这意味着 常数,即该过程为等温过程,故
根据玻意耳定律有 ,
由图可知 , ,
代入解得 ,故A错误;
B. 过程中,气体温度不变,理想气体内能只与温度有关,故内能不变,即 。气体体积减小,外界对气体做功 。根据热力学第一定律
可得 ,即气体向外界放出的热量等于外界对气体所做的功,故B正确;
C.由图可知 过程为等容过程,故
过程为等压膨胀过程,气体对外界所做的功 ,故C错误;
D. 过程中,气体体积不变,外界对气体不做功,即 。压强减小,温度降低,内能减少。根据热力学第一定律
可知 ,即气体向外界放出的热量等于气体内能的减少量,故D错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】【详解】由题意知,入射光线 平行于 ,则入射光线与界面 的夹角等于。法线垂直于 ,故入射角
折射光线 与 边的夹角为 ,即
在 中,由内角和定理得
折射光线 与界面 的夹角为
则折射角
根据折射定律
故选A。
4.【答案】
【解析】【详解】滑块恰能做一次完整的圆周运动,对于轻杆模型,滑块通过最高点的临界速度为零。滑块从点出发运动一周回到点,重力做功为零。若滑块恰能回到点,则回到点时的速度为零,故A、B错误;
滑块在斜面上运动过程中,受到滑动摩擦力作用,摩擦力大小
滑块运动一周的路程为
摩擦力做功
根据动能定理,从出发到回到点的过程有
其中 ,恰能完成圆周运动意味着回到点时速度 。
代入得
解得 ,故C错误,D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】【详解】根据电势叠加原理, 点电势
由于 为正四面体, ,故 ,故A错误;
B. 、 两点均位于 连线的中垂面上,根据等量异种电荷电场分布对称性,中垂面上各点场强方向均平行于 连线指向负电荷一侧,且 、 关于 对称,距离 相等,故场强大小相等、方向相同,故B错误;
C. 为 中点,设棱长为 ,则,, 点电势
将正试探电荷从 移动到 ,电势升高,电势能增加,电场力做负功,故C正确;
D.同理 ,将正试探电荷从 移动到 ,电势升高,电场力做负功,故D错误;
故选C。
6.【答案】
【解析】【详解】由题可知,原线圈所接交变电压瞬时值表达式为
则原线圈电压有效值
小灯泡正常发光,则副线圈两端电压
根据理想变压器电压比等于匝数比,有,故A错误;
B.原线圈电流,则原线圈输入功率
理想变压器输出功率等于输入功率,即
副线圈中灯泡功率,则电动机的输入功率,故B正确;
C.电动机两端电压为 ,则通过电动机的电流
电动机的发热功率,故C错误;
D.电动机输出的机械功率,故D错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】【详解】由题图可知,该简谐横波的波长为 。 时浮标开始振动,起振方向沿 轴负方向。 时,、之间第一次形成如图所示的波形,振动状态与图示 处一致。说明振动了整数个周期,即
同时波传播的距离
应大于等于、间距 ,即
解得
因是第一次形成,取 ,则
解得周期
波速,故A正确,B错误
C.波传到所需时间
在内,振动的时间
起振方向向下,经过 ,运动的路程为,故C错误;
D.波传到所需时间
即 时刚开始振动,方向向下。时,已振动
此时回到平衡位置,运动方向与起振方向相同,即向 轴负方向运动,故D错误。
故选A。
8.【答案】
【解析】【详解】物体在四个水平共点力作用下平衡,则 、 、 的合力与 等大反向,设原 方向为正方向,则 ,改变 后,合外力
A.撤去 后,
由牛顿第二定律 ,解得 ,大小符合要求,故A正确;
B.将 大小变为原来的两倍,方向不变后,
由牛顿第二定律 ,解得 ,大小符合要求,故B正确;
C.将 方向反向,大小不变,
由牛顿第二定律 ,解得 ,大小不符合要求,故C错误;
D.将 在水平面内顺时针转过 ,大小不变,其他三个力的合力大小为 ,方向与现在的 夹角为
故合力大小 ,故D正确;
故选ABD。
9.【答案】
【解析】、设卫星Ⅰ的环绕半径为,近地卫星Ⅱ的环绕半径为,周期为,根据开普勒第三定律,,解得,故A正确,B错误;
、对地球的近地卫星Ⅱ有,地球的密度,代入数据得,故C错误,D正确。
10.【答案】
【解析】【详解】由题, 点坐标为,电子从 水平向右射入,带负电,受洛伦兹力竖直向下,做顺时针圆周运动,圆心 在 正下方,即
若粒子刚好打到挡板,则
故粒子从弧 段离开磁场区域,轨迹半径满足
设粒子轨迹圆心角为 ,当半径越小时, 越大,运动时间
法一:解析解法
求轨迹圆心角:
设出射点为 ,两圆心连线长度
解得
在两圆中弦 为公共弦,连心线 垂直平分公共弦 ,设垂足为



解得半弦长
在轨迹圆中,弦 所对劣弧圆心角 满足
所以
而粒子轨迹对应圆心角为
求时间:当 时, ,

所以
当时,,

所以
综上
故选BC。
法二:近似解法
若粒子可从 打出,则圆心 到 的距离有
解得
由几何关系此时圆心角为,则时间
当电子速率足够小时,轨道半径足够小,轨迹圆与磁场圆公共弦可近似看作过 点的磁场圆切线见放大图,则轨迹圆最大圆心角不会超过,,则时间
综上
故选BC。
11.【答案】

【解析】【详解】主尺读数为 ,分度游标卡尺精度为 ,游标对齐第格,故读数为
实验要求 球与 球发生正碰,且 球碰后反弹向左摆。
由碰撞前后动量守恒、机械能守恒有 ,
解得 ,
反弹向左摆,则 ,故
细线悬挂点到 球上端的距离为 ,小球半径为 ,故球心到悬点的距离为 ,即为有效摆长。
取向右为正方向, 球从夹角 处由静止释放,由机械能守恒
解得
碰前系统动量大小,即 球的动量
球碰后向左摆到夹角 ,同样由机械能守恒
解得
球做平抛运动,下落高度 ,水平位移 ,有 ,
解得
12.【答案】黑

【解析】【详解】多用电表测电阻时,黑表笔接内部电源的正极,红表笔接负极。为使电流从电压表正接线柱流入,应将黑表笔接电压表正接线柱。
题中指针指在 刻度处,则读数
由于滑动变阻器全电阻远小于待测电压表内阻,故采用分压式接法。根据原理,将 与 串联,用 测量它们两端的总电压 ,同时用 测量自身电压 。因此电路图如图所示:
流过 的电流 ,该电流也流过 ,则
13.【答案】【详解】在垂直于斜面方向,离斜面距离最大时,垂直于斜面方向的分速度为
垂直于斜面方向初速度
垂直于斜面方向加速度
离斜面最远时满足速度位移方程
解得
当其再次回到斜面时,总共用时
沿斜面方向初速度
沿斜面方向加速度
则沿斜面运动距离
解得

【解析】详细答案和解答过程见答案
14.【答案】【详解】进入电场前,两者发生弹性碰撞,设碰撞后 、 的速度分别为 、
,碰撞前后动量守恒、机械能守恒有 ,
解得 ,
进入电场后,若 、 在电场中不发生碰撞,则 可以自由向右减速直至停止。 受向左的电场力 ,加速度
由速度位移公式
解得
进入电场后, 受向左的电场力 ,加速度
取 点右侧为正方向,要使 和 在电场区域内能发生碰撞需满足 ,
位移公式有 ,
令 解得非零解
满足 ,则 ,解得
又需满足 ,将 代入
解得
时, ,解得
又 ,故 满足

【解析】详细答案和解答过程见答案
15.【答案】【详解】开关闭合前, 棒静止,根据沿斜面方向受力平衡关系
解得
匀速运动时受力平衡,安培力等于重力分力与摩擦力之和
解得电流
电路中电动势关系为
解得
与完全非弹性碰撞,根据动量守恒
代入数据得
设碰后的导体棒在某一时刻的速度为 ,该棒运动过程中满足
求和
可得
导体棒受到的安培力
设导体棒可运动的最大距离为 ,根据动能定理有,
解得

【解析】详细答案和解答过程见答案
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