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2026年云南省普通高中学业水平选择性考试模拟卷三
物理
本试卷共100分　考试时间75分钟。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1．2025年3月,国内首款碳14核电池原型机“烛龙一号”研制成功。该核电池工作原理是:碳14衰变为氮14并释放β粒子,半导体材料捕获这些β粒子并转化为电流。碳14的半衰期长达5 730年,下列说法正确的是
A.当环境温度升高时,“烛龙一号”中碳14的半衰期会变长
B.经过5 730年后,“烛龙一号”中的碳14将全部发生衰变
C.“烛龙一号”的使用寿命只有几十年
D.碳14衰变过程中,质量数和电荷数都守恒
2．2025年全国两会期间,“具身智能”和“智能机器人”首次被写入政府工作报告,明确列为新一代智能终端发展重点。如图所示,一智能机器人用两根手指捏住一个鸡蛋的下半部分并保持静止状态,两根手指对鸡蛋的弹力斜向上方,则下列说法正确的是
A.鸡蛋受到的弹力是由鸡蛋发生形变而产生的
B.鸡蛋一定受到3个力的作用
C.鸡蛋受到机器人两根手指的作用力的合力一定竖直向上
D.松开手指,鸡蛋在下落的过程中处于超重状态
3．如图甲所示,一攀岩爱好者正在进行攀岩运动,由于前期攀爬体力消耗过大,所以借助攀岩绳停在图示位置做短暂休息调整。攀岩绳可视为轻绳,一端固定在竖直崖壁上的B点,另一端拴在人的腰间O点(重心处),人的两脚并拢,踩在崖壁上的A点,该过程可以简化为如图乙所示的模型,轻绳为拉直状态,OA也视为直线。已知图乙中三角形三条边的长度比OA∶OB∶AB=4∶5∶6,则攀岩爱好者对岩壁的作用力和对轻绳的拉力大小之比为
甲 乙
A.4∶5 B.5∶4 C.5∶6 D.6∶5
4．地铁靠站期间列车车体和屏蔽门之间的光电传感器会检测门在关闭过程中是否有障碍物。如图甲所示,若光线被乘客遮挡,电流发生变化时工作电路会立即报警。列车靠站时光线发射器内的大量氢原子由高能级向低能级跃迁,辐射出的光中部分可使光电管发生光电效应,氢原子能级图如图乙所示。下列说法正确的是
甲　　　　　　　　　　　　　　　　　　　乙　
A.部分光被遮挡,光照强度降低,饱和光电流会减小
B.氢原子从n=2能级向基态跃迁时发出的光的频率比从n=3能级向基态跃迁时发出的光的频率高
C.若大量氢原子从n=4能级向低能级跃迁,最多释放出4种不同频率的光
D.经同一障碍物时,氢原子从n=3能级向基态跃迁时发出的光比从n=2能级向基态跃迁时发出的光更容易发生明显的衍射现象
5．“荷叶田田青照水。孤舟挽在花阴底。”平静的水面有一半径R=40 cm的圆形荷叶,厚度不计,小蝌蚪在水面下深度h=20 cm的水平面内做匀速直线运动,速度大小v=5 cm/s,简化示意图如图所示。小蝌蚪的速度平行于荷叶半径方向,在小蝌蚪穿过荷叶正下方的过程中,在水面之上看不见小蝌蚪的时间为8 s,视线、小蝌蚪的路径和荷叶半径均在同一竖直平面内,则水的折射率为
A.2 B.
C.1.5 D.
6．2024年10月29日,神舟十九号载人飞行任务新闻发布会在酒泉卫星发射中心召开,发言人介绍,锚定2030年前实现中国人登陆月球的目标,工程全线正在全面推进各项研制建设工作。假设一航天员在地球表面上以一定的速度竖直起跳,能跳起的最大高度为h。已知地球与月球的平均密度的比值为p,地球、月球均视为球体,地球与月球的半径的比值为q,不考虑两星球自转的影响及空气的阻力。若地、月中心间距固定不变，地球的质量始终大于月球的质量，则建造过程中
A.qph B.h C.h D.
7．如图所示,在半径为R的圆形区域内分布着垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,圆周上M处有一个粒子发射源,能平行于纸面向磁场内各个方向发射速率为v0的同种粒子。已知在粒子离开磁场的所有位置中,N点距M点最远且∠MON=120°,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是
A.粒子在磁场中运动的半径为R
B.粒子的比荷为
C.由M点射入再从N点射出的粒子速度方向偏转了120°
D.从M点射入的所有粒子在磁场中所能达到的区域面积为
8．2025年2月23日,全国室内田径大奖赛(第四站)女子铅球决赛场上,某运动员以19.04米的成绩夺得冠军。若某次比赛中铅球在空中运动的轨迹如图所示,不考虑空气阻力,则下列说法正确的是
A.该铅球运动到最高点时的动能最小
B.在出手高度相同的情况下,初速度越大,铅球就能飞得越远
C.在出手高度相同的情况下,抛出时速度方向与水平面的夹角越大,铅球就能飞得越远
D.在空中下降过程中,铅球重力做功的功率一直增大
9．2024年9月25日,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域成功发射了一枚洲际弹道导弹,导弹准确落入预定海域。如图所示,假设从地面A点发射一枚远程弹道导弹,若导弹只在地球引力作用下沿ACB椭圆轨道飞行,最终击中地面目标B。C点为椭圆轨道的远地点,离地面高度为h,导弹在A点的发射速度和在B点的落地速度方向均平行于CO(O为地心)。已知地球半径为R,远程弹道导弹在空中的运动满足开普勒三大定律,地球表面的重力加速度为g,则
A.导弹经过C点的速度方向垂直CO
B.导弹在空中飞行时机械能先增加后减少
C.导弹在C点的加速度大小为g
D.若导弹到达C点时点火加速,则导弹可能在过C点的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动
10．平行长直倾斜导轨M、N与水平面的夹角θ=30°,这两条导轨之间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场,导轨间距L=1 m。R1和R2是并联在导轨上端的电阻,且R1=12 Ω、R2=6 Ω,导体棒ab垂直导轨M、N放置,其质量m=1 kg,各处导轨和导体棒之间的动摩擦因数均相同,如图。从导体棒ab静止释放开始计时,刚释放时导体棒的加速度大小为0.25 m/s2,当导体棒ab下滑的距离为20 m时,其速度达到了最大值1 m/s,之后它以这个速度匀速下滑。除R1、R2以外,其余部分的电阻均不计,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2,滑动过程中导体棒ab始终保持与导轨垂直且接触良好。由此可知
A.导体棒ab运动过程中受到的摩擦力大小f=4.75 N
B.导轨之间磁场的磁感应强度大小B=1.5 T
C.导体棒达到最大速度时,导体棒中的电流I=0.5 A
D.在导体棒ab的位移从0增大至20 m过程中,电路中产生的焦耳热为4.5 J
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11．(8分)某同学用如图甲所示实验装置验证牛顿第二定律。质量分别为M和m的两物块(M>m)通过跨过轻质光滑定滑轮的轻绳相连;左边竖直放置两个光电门1、2,其中光电门1固定不动,光电门2可以上下移动,质量为m的物块的左侧有一挡光片(质量不计)。重力加速度为g。
甲　　　　　　　　　　乙
(1)用螺旋测微器测量挡光片的宽度d,示数如图乙,则d=　　　　cm。
(2)某次实验中,用刻度尺测得两个光电门的间距为h,挡光片通过光电门1的时间为Δt1,通过光电门2的时间为Δt2,要验证牛顿第二定律,则需验证的表达式为(M-m)g=　　　　　　　　(用M、m、d、h、Δt1、Δt2表示)。
12．(10分)某同学研究小灯泡的伏安特性,使用的器材有:小灯泡L(额定电压2.5 V,额定电流0.32 A);电压表(量程3 V,内阻3 kΩ);电流表(量程0.5 A,内阻0.5 Ω);滑动变阻器R(阻值0~9.0 Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干。
甲 乙
丙 丁
(1)设计的实验电路原理图如图甲所示,请你在图乙中用笔画线代替导线完成电路连接。
(2)合上开关前,滑动变阻器滑片的位置应置于原理图中的　　　　(选填“A”或“B”)点。
(3)当滑片移动到某点时,电压表的示数如图丙所示,此时小灯泡两端的电压为　　
　V。
(4)通过实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图丁所示。若把灯泡和电动势为3 V、内阻为10 Ω的电源组成闭合电路,则小灯泡的实际功率约为　　　　W(结果保留两位有效数字)。
13．(10分)光刻机的物镜原理投影简图如图所示,某种激光束a和b经等腰直角三棱镜ABC全反射后,沿平行虚线DE方向入射到某种透明材料制成的半圆球表面,经半圆球表面折射后会聚于硅晶片上的E点,虚线DE过半圆球底面圆心O且与BC、半圆球底面和硅晶片表面都垂直。已知棱镜截面直角边边长为2R,半圆球的半径为R,激光束a和b经三棱镜反射后的平行光束到虚线DE的距离均为,O点到BC边的距离为2R,激光束在半圆球底面的折射点到圆心O的距离为,光在真空中的传播速度为c。
(1)求半圆球对这种激光的折射率;
(2)若这种激光恰好在三棱镜中发生全反射,求激光束从进入三棱镜到会聚于E点所用的时间。
14．(13分)电动碰碰车是一种十分受欢迎的游乐设施。游乐场水平地面上一质量m1=120 kg的电动碰碰车甲(含人)启动后,牵引力F随时间t变化的关系图像如图所示,t=8 s时碰碰车功率达到最大值,此后保持此功率继续行驶,t=24 s后F-t图像为一直线。碰碰车的最大功率恒定,受到的阻力大小恒定。碰碰车乙(含人)的总质量m2=60 kg,运动过程中所受阻力大小与碰碰车甲相等。
(1)求碰碰车甲匀加速运动阶段的加速度大小和24 s末的速度大小;
(2)若碰碰车甲(含人)以5 m/s的速度与静止的车乙(含人)发生正碰,碰后甲的速度变为3 m/s,求两车碰撞过程中损失的机械能;
(3)若在碰碰车甲(含人)前方加装质量可忽略的弹性片(劲度系数足够大),碰碰车甲以5 m/s的速度追上前方以3 m/s的速度同向行驶的碰碰车乙(含人)并发生弹性碰撞,碰撞前瞬间两碰碰车发动机关闭,碰撞时间极短。求两车碰后停下来的位置之间的距离。
15．(14分)直角坐标系xOy如图,在第Ⅰ象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,第Ⅳ象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小也为B,第Ⅲ象限存在沿y轴正方向的匀强电场;N、P、Q为x轴上三点,P点坐标为(d,0),Q点坐标为(3d,0)。一质量为m、带电荷量为q(q>0)的粒子从N点以与x轴正方向成45°角的速度射入匀强电场区域,然后以沿x轴正方向的速度经过y轴上坐标为(0,-d)的M点,此时粒子刚好分裂成两个质量相等、带正电的粒子1和粒子2,分裂后两粒子的运动方向与分裂前相同,分裂过程中电荷量守恒,粒子1经过P点的时刻粒子2也恰好经过Q点。不计粒子重力和粒子间的相互作用。求:
(1)分裂后粒子1、2的速度大小;
(2)第Ⅲ象限匀强电场的电场强度大小;
(3)当粒子2第二次经过x轴时,两粒子之间的距离。
【参考答案】
1． D　
【解题分析】放射性元素的半衰期是其固有属性,与温度等外界条件无关,A项错误;经过5 730年后,“烛龙一号”中的碳14只有一半发生衰变,B项错误;碳14的半衰期长达5 730年,因此理论上“烛龙一号”使用寿命也长达几千年,C项错误;原子核衰变的过程中,质量数守恒,电荷数也守恒,D项正确。
2． C　
【解题分析】鸡蛋受到的弹力是由机器人手指发生形变而产生的,A项错误;鸡蛋可能受到1个重力、2个弹力和2个摩擦力的作用,B项错误;根据力的平衡条件可知,鸡蛋受到机器人两根手指的作用力的合力一定竖直向上,与竖直向下的重力平衡,C项正确;松开手指,鸡蛋在下落的过程中处于失重状态,D项错误。
3． A　
【解题分析】如图,由力的平衡和三角形相似有==,根据牛顿第三定律可得攀岩爱好者对岩壁的作用力和对轻绳的拉力大小之比为4∶5,A项正确。
4． A　
【解题分析】部分光被遮挡,光照强度降低,饱和光电流减小,A项正确;根据能级跃迁,氢原子从n=2能级向基态跃迁时发出的光的能量比从n=3能级向基态跃迁时发出的光的能量小,频率低,B项错误;大量氢原子从n=4能级向低能级跃迁时,最多释放出6种不同频率的光,C项错误;氢原子从n=2能级向基态跃迁时发出的光的波长比从n=3能级向基态跃迁时发出的光的波长长,更容易发生明显的衍射现象,D项错误。
5． D　
【解题分析】根据折射率与临界角的关系有sin C=,当小蝌蚪反射的光恰好发生全反射时,根据几何关系可知,小蝌蚪在“消失”过程中的位移x=2R-2htan C,小蝌蚪做匀速运动,则有x=vt,解得n=,D项正确。
6． A
【解题分析】根据竖直上抛运动的规律,有v2=2gh,解得g=。在星球表面有mg=,又M=ρV,其中V=πR3,联立解得v2=πGρRh。航天员在地球和月球表面以大小相同的速度竖直向上起跳,故有ρ地R地h=ρ月R月h',解得h'=qph,A项正确。
7． B
【解题分析】粒子离开磁场的所有位置中,N距M最远说明MN是粒子做圆周运动的轨迹直径,故从N点射出的粒子运动方向偏转了180°,C项错误;根据几何关系可知2r=2Rsin 60°,得r=R,A项错误;由粒子所受洛伦兹力提供粒子做圆周运动所需的向心力,有qvB=m,解得粒子的比荷为,B项正确;由几何关系可知从M点射入的所有粒子在磁场中轨迹所能达到的区域面积应大于轨迹圆的半圆面积,则必大于,D项错误。
8． AD　
【解题分析】铅球做斜抛运动,到达最高点时只有水平速度,动能最小,A项正确;在出手高度相同的情况下,铅球运动的水平距离除了与初速度大小有关,还与初速度的方向有关,B项错误;在出手高度相同的情况下,抛出的角度越大,铅球不一定能飞得越远,C项错误;铅球在上升过程中,竖直方向分速度逐渐减小,到达最高点时竖直分速度为零,之后在竖直方向做自由落体运动,由PG=mgv竖直可知下降过程中,铅球重力做功的功率一直增大,D项正确。
9． ACD　
【解题分析】导弹在椭圆轨道远地点的速度方向垂直于长轴,A项正确;导弹在空中飞行时机械能守恒,B项错误;导弹经C点时,由万有引力提供向心力,有=ma,又由GM=gR2,联立可得a=g,C项正确;若导弹到达C点时点火加速,则导弹可能在过C点的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动,D项正确。
10． AD　
【解题分析】由导体棒初始的加速度为0.25 m/s2,可知mgsin θ-f=ma,解得f=4.75 N,A项正确;最终导体棒做匀速运动,速度v=1 m/s,设此时受到的安培力为F安,由力的平衡条件得mgsin θ-f-F安=0,而安培力F安=BIL=B··L,电路总电阻R总==4 Ω,联立解得B=1 T,B项错误;由mgsin θ-f-F安=0可得,导体棒达到最大速度时所受安培力F安=0.25 N,由F安=BIL解得导体棒中电流I=0.25 A,C项错误;对导体棒由能量守恒定律有(mgsin θ-f)x=mv2+Q,解得Q=4.5 J,D项正确。
11． (1)0.170 0　(3分)
(2)　(5分)
12． (1)见解析　(2分)
(2)B　(2分)
(3)2.40　(3分)
(4)0.22(0.21~0.23均可)　(3分)
13．
【解题分析】(1)设激光束a在半圆球截面上的F点发生折射,在半圆球底面的G点折射出半圆球,最终投射到E点,如图所示
由几何关系可得
sin θ1=　(1分)
由正弦定理可得
=　(1分)
设半圆球对这种激光的折射率为n2,则
n2=　(1分)
代入数据解得
n2=。　(2分)
(2)若这种激光恰好在三棱镜中发生全反射,可知三棱镜对这种激光的折射率为
激光束在棱镜中的传播时间
t1=　(1分)
由几何知识可知θ3=30°,θ4=60°,激光束在三棱镜与半圆球面之间、半圆球底面和硅晶片之间的传播时间
t2=　(1分)
激光束在半球内的传播时间
t3=　(1分)
可得激光束从进入三棱镜到会聚于E点所用的时间
t=t1+t2+t3=。　(2分)
14．
【解题分析】(1)由题图可知,碰碰车甲在前8 s内的牵引力不变,碰碰车甲做匀加速直线运动,8 s~24 s内碰碰车甲的牵引力逐渐减小,则碰碰车甲的加速度逐渐减小,做加速度减小的加速运动,直到碰碰车甲的速度达到最大值,以后做匀速直线运动
碰碰车甲的速度达到最大值后牵引力等于阻力,故阻力f=40 N　(1分)
前8 s内碰碰车甲的牵引力F=100 N,由牛顿第二定律有F-f=m1a
解得a=0.5 m/s2　(1分)
碰碰车甲在8 s末的功率达到最大值,8 s末碰碰车甲的速度v=at1=4 m/s
碰碰车甲的最大功率P=Fv=400 W　(1分)
碰碰车甲的最大速度vm==10 m/s
即24 s末碰碰车甲的速度大小为10 m/s。　(1分)
(2)两车碰撞,动量守恒,由动量守恒定律有m1v0=m1v1+m2v2　(1分)
解得v2=4 m/s　(1分)
碰撞过程中损失的机械能ΔE=m1-m1-m2=480 J。　(1分)
(3)碰撞过程中,根据动量守恒定律有m1v1'+m2v2'=m1v1″+m2v2″　(1分)
碰撞为弹性碰撞,根据机械能守恒定律有
m1v1'2+m2v2'2=m1v1″2+m2v2″2　(1分)
联立解得v1″= m/s,v2″= m/s　(1分)
碰撞后碰碰车甲的加速度大小a1== m/s2,滑行距离x1== m　(1分)
碰撞后碰碰车乙的加速度大小a2== m/s2,滑行距离x2== m　(1分)
两车碰后停下来的位置之间的距离Δx=x2-x1= m。　(1分)
15．
【解题分析】(1)粒子运动轨迹如图甲,设粒子1运动的半径为r1,由几何关系得
=d2+(d-r1)2
解得r1=d　(1分)
设粒子2运动的半径为r2,由几何关系得
=(3d)2+(r2-d)2
解得r2=2d　(1分)
甲
由几何关系知,粒子1运动轨迹对应的圆心角为120°,对应的运动时间t=T1
粒子2运动轨迹对应的圆心角为60°,对应的运动时间
t=T2　(1分)
又T=
而m1=m2=m
根据电荷守恒定律,有q1+q2=q　(1分)
解得q1=,q2=　(1分)
由qvB=m　(1分)
解得v=
所以粒子1的速度v1==　(1分)
粒子2的速度v2==。　(1分)
(2)对分裂过程,由动量守恒定律有
mv=v1+v2　(1分)
解得v=　(1分)
由运动的合成与分解可知,粒子从x轴上N点进入匀强电场区域时沿y轴负方向的分速度大小也等于v
竖直方向由运动学公式,有v2=2a·d　(1分)
其中qE=ma
联立解得E=。　(1分)
(3)粒子1、2进入第Ⅰ象限后将做周期性运动,如图乙所示,分析可知,粒子2第二次经过x轴时,粒子1也经过x轴
粒子1到O点的距离x1=3r1cos 30°
粒子2到O点的距离x2=3r2cos 30°
所以两个粒子之间的距离Δx=x2-x1　(1分)
解得Δx=6d。　(1分)
乙

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