河北省保定市定州中学2026届高三第二次模拟考试物理试卷含解析

这是一份河北省保定市定州中学2026届高三第二次模拟考试物理试卷含解析，共10页。试卷主要包含了，求等内容，欢迎下载使用。
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图是世界物理学史上两个著名实验的装置图，下列有关实验的叙述正确的是
A．图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福指导他的学生们进行粒子散射实验研究时，发现了质子和中子
B．图甲是粒子散射实验装置，汤姆孙根据粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型”结构
C．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大
D．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光光照强度一定，则光的频率越大所产生的饱和光电流就越大
2、如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度大小为，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为圆弧，圆弧的半径为，通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为，磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的点，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A．速度选择器的极板的电势比极板的低
B．粒子的速度
C．粒子的比荷为
D．、两点间的距离为
3、汽车A、B在同一水平路面上同一地点开始做匀加速直线运动，A、B两车分别在t0和2t0时刻关闭发动机，二者速度一时间关系图象如图所示。已知两车的质量相同，两车运动过程中受阻力都不变。则A、B两车（ ）
A．阻力大小之比为2：1
B．加速时牵引力大小之比为2：1
C．牵引力的冲量之比为1：2
D．牵引力做功的平均功率之比为2：1
4、如图所示电路中，电流表A和电压表V均可视为理想电表．现闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A的示数变小，电压表V的示数变大
B．小灯泡L变亮
C．电容器C上电荷量减少
D．电源的总功率变大
5、一质点做匀加速直线运动时，速度变化时发生位移，紧接着速度变化同样的时发生位移，则该质点的加速度为（ ）
A．
B．
C．
D．
6、当矩形线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动时，产生的交变电流随时间的变化规律如图甲所示。已知图乙中定值电阻R的阻值为10Ω，电容器C的击穿电压为5V。则下列选项正确的是（ ）
A．矩形线框中产生的交变电流的瞬时值表达式为i=0.6sin100πt（A）
B．矩形线框的转速大小为100r/s
C．若将图甲中的交流电接在图乙的电路两端，电容器不会被击穿（通过电容器电流可忽略）
D．矩形线框的转速增大一倍，则交变电流的表达式为i=1.2sin100πt（A）
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、为探究小球沿光滑斜面的运动规律，小李同学将一小钢球分别从图中斜面的顶端由静止释放，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图中小球在斜面1、2上的运动时间相等
B．甲图中小球下滑至斜面1、2底端时的速度大小相等
C．乙图中小球在斜面3、4上的运动时间相等
D．乙图中小球下滑至斜面3、4底端时的速度大小相等
8、如图1所示，矩形线圈放在光滑绝缘水平面上，一部分处于竖直向下的匀强磁场中，线圈用绝缘直杆连接在竖直墙上．当磁场的磁感应强度B随时间t按如图2所示的规律变化时，则在0-t时间内
A．杆对线圈的作用力一直是拉力B．轩对线圈的作用力先是拉力后是推力
C．杆对线的作用力大小恒定D．杆对线圈的作用力先减小后増大
9、如图所示，用跨过光滑滑轮的轻质细绳将小船沿直线拖向岸边，已知拖动细绳的电动机功率恒为P，电动机卷绕绳子的轮子的半径，轮子边缘的向心加速度与时间满足，小船的质量，小船受到阻力大小恒为，小船经过A点时速度大小，滑轮与水面竖直高度，则（ ）
A．小船过B点时速度为4m/s
B．小船从A点到B点的时间为
C．电动机功率
D．小船过B点时的加速度为
10、如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体以速度向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为，现让弹簧一端连接另一质量为的物体（如图乙所示）， 物体以的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为，则( )
A．物体的质量为
B．物体的质量为
C．弹簧压缩最大时的弹性势能为
D．弹簧压缩最大时的弹性势能为
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）用如图甲所示实验装置探究做功与动能变化的关系，在该实验中______ ( 需要/不需要)平衡摩擦力。若实验中不要求满足小沙桶和沙子的总质量远小于滑块的质量，则所选择的研究对象是___________。
图乙所示是实验所得的一条纸带，在纸带上取了O、A、B、C、D、E六个计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s， x1=1.42cm， x2=l.84cm， x3=2.25cm，x4=2.67cm， x5=3.10cm， 用天平测得沙桶和沙的质量m=24g，滑块质量M=500g，重力加速度g=9.8m/s2，根据以上信息，从A点到D点拉力对滑块做的功为_______J，滑块动能增加了_________J。根据实验结果可得到：在实验误差允许的范围内合外力做功等于物体动能的变化。(结果均保留两位有效数字)
12．（12分）某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。
A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆
B．直流电压表V1、V2，量程均为3V，内阻约为3kΩ
C．定值电阻R0，阻值未知
D．滑动变阻器R，最大阻值Rm
E．导线若干和开关
(1)根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，把图乙中的实物连成实验电路_____；
(2)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0，方法是把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，则R0=_____（U10、U20、Rm表示）；
(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1-U2图像如图所示，图中直线斜率为k，与纵轴的截距为a，则两节干电池的总电动势E=_____，总内阻r=_____（用k、a、R0表示）。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图甲所示，A端封闭、B端开口、内径均匀的玻璃管长，其中有一段长的水银柱把一部分空气封闭在玻璃管中。当玻璃管水平放置时，封闭气柱A长。现把玻璃管缓慢旋转至竖直，如图乙所示，再把开口端向下插入水银槽中，直至A端气柱长为止，这时系统处于静止平衡。已知大气压强，整个过程温度不变，试求：
(1)玻璃管旋转至竖直位置时，A端空气柱的长度；
(2)如图丙所示，最后槽内水银进入玻璃管内的水银柱的长度d（结果保留两位有效数字）。
14．（16分）如图所示金属小球A和B固定在弯成直角的绝缘轻杆两端，A球质量为2m，不带电，B球质量为m，带正电，电量为q，OA=2L，OB=L，轻杆可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动，在过O点的竖直虚线右侧区域存在着水平向左的匀强电场，此时轻杆处于静止状态，且OA与竖直方向夹角为37°，重力加速度为g。
（1）求匀强电场的电场强度大小E；
（2）若不改变场强大小，将方向变为竖直向上，则由图示位置无初速释放轻杆后，求A球刚进入电场时的速度大小v。
15．（12分）一半径为R的玻璃板球，O点是半球的球心，虚线OO´表示光轴（过球心O与半球底面垂直的直线）。已知玻璃的折射率为，现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线，已知），求：
(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；
(2)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、C
【解析】
AB、图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福提出了核式结构模型；卢瑟福通过用粒子轰击氮原子放出氢核，发现了质子；查得威克发现了中子；汤姆孙通过研究阴极射线中粒子的性质发现了电子，故选项A、B错误；
C、图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应方程可知超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大，故选项C正确；
D、光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大，入射光的光强一定时，频率越大，光电子的最大初动能最越大，而不是所产生的饱和光电流就越大，故选项D错误．
2、C
【解析】
A．由图可知，粒子在磁分析器内向左偏转，受到的洛伦兹力的方向向左，由左手定则可知，该粒子带正电；粒子在速度选择器内向右运动，根据左手定则可知，粒子受到的洛伦兹力的方向向上；由于粒子匀速穿过速度选择器，所以粒子受到的电场力得方向向下，则电场的方向向下，P1的电势板比极板P2的高，故A错误；
B．粒子在速度选择器内受力平衡，则
qE1=qvB1
可得
故B错误；
C．粒子在静电分析器内受到的电场力提供向心力，则
联立可得粒子的比荷
故C正确；
D．粒子在磁分析器内做匀速圆周运动，受到的洛伦兹力提供向心力，则
联立可得
P、Q之间的距离为
故D错误。
故选C。
3、C
【解析】
A．关闭发动机后，汽车在阻力的作用下做匀减速运动，由v—t图像知
a3：a4=1：2
再根据牛顿第二定律知，汽车A、B所受阻力分别为
f1=ma3，f2=ma4
得
f1：f2=1：2
A错误；
B．在加速阶段，对A车
F1－f1=ma1
对B车
F2－f2=ma2
由v-t图像知
a1：a2=2：1，a1=a4=2a2=2a3
联立解得
F1：F2=1：1
B错误；
D．由图知，在加速阶段，两车的平均速度相等均为，牵引力相等，所以牵引力平均功率
得
P1=P2
D错误；
C．牵引力作用的时间
t1：t2=1：2
牵引力的冲量
C正确。
故选C。
4、A
【解析】
A、B闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中总电流I减小，则小灯泡L变暗，电流表A的示数变小．电压表的示数U=E﹣I（RL+r），I减小，其他量不变，则U增大，即电压表V的示数变大．故A正确，B错误．
C、电容器的电压等于变阻器两端的电压，即等于电压表的示数，U增大，由Q=CU，知电容器C上的电荷量增大．故C错误．
D、电源的总功率P=EI，I减小，则电源的总功率变小．故D错误．
故选A
5、D
【解析】
设质点做匀加速直线运动，由A到B：
由A到C
由以上两式解得加速度
故选D。
6、A
【解析】
A．由图象可知，矩形线框转动的周期T=0.02s，则
所以线框中产生的交变电流的表达式为
i=0.6sin100πt（A）
故A项正确；
B．矩形线框转动的周期T=0.02s，所以线框1s转50转，即转速为，故B项错误；
C．若将图甲中的交流电接在图乙的电路两端，通过电容器电流可忽略，则定值电阻两端电压为
u=iR=0.6×10sin100πt（V）=6sin100πt（V）
由于最大电压大于电容器的击穿电压，电容器将被击穿，故C项错误；
D．若矩形线框的转速增大一倍，角速度增大一倍为
ω′=200πrad/s
角速度增大一倍，电流的最大值增大一倍，即为
I′m=1.2A
则电流的表达式为
i2=1.2sin200πt（A）
故D项错误。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BC
【解析】
A．设斜面与水平面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得加速度为
甲图中，设斜面得高度为h，则斜面得长度为
小球运动的时间为
可知小球在斜面2上运动的时间长，故A错误；
B．达斜面底端的速度为
与斜面得倾角无关，与h有关，所以甲图中小球下滑至斜面1、2底端时的速度大小相等，故B正确；
C．乙图中，设底边的长度为d，则斜面的长度为
根据得
可知和时，时间相等，故C正确；
D．根据，可知速度仅仅与斜面得高度h有关，与其他的因素无关，所以乙图中小球下滑至斜面4底端时的速度较大，故D错误。
故选BC。
8、BD
【解析】
AB.磁通量先减小后增大，根据楞次定律可知，杆对线圈的作用力先是拉力后是推力， A错误，B正确；
CD.由于磁场均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势恒定，感应电流恒定，由于磁感应强度先变小后变大，由F =BIL可知，杆对线圈的作服力先减小后增大，C错误，D正确．
9、AD
【解析】
AB.由得，沿绳子方向上的速度为：
小船经过A点时沿绳方向上的速度为：
小船经过A点时沿绳方向上的速度为：
作出沿绳速度的v-t图象，直线的斜率为：
A到B图象与横轴所夹面积即为沿绳的位移：
联立可解得：；
选项A正确，B错误；
C.小船从A点运动到B点，由动能定理有：
由几何知识可知：
联立可解得：
选项C错误；
D.小船在B处，由牛顿第二定律得：
解得：
选项D正确。
故选AD。
10、AC
【解析】
对图甲，设物体A的质量为M，由机械能守恒定律可得，弹簧压缩x时弹性势能EP=M；对图乙，物体A以2的速度向右压缩弹簧，A、B组成的系统动量守恒，弹簧达到最大压缩量仍为x时，A、B二者达到相等的速度v
由动量守恒定律有：M=(M+m)v
由能量守恒有：EP=M-(M+m)
联立两式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D错误，A、C正确．
故选A、C
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、需要 滑块、沙桶和沙子构成的整体 0.016 0.014
【解析】
[1]平衡摩擦力，让小车所受合外力为绳子的拉力；
[2]对小沙桶和沙子应用牛顿第二定律：
对小滑块：
两式相比：，若实验中不要求满足小沙桶和沙子的总质量远小于滑块的质量，小沙桶和沙子的总重量不能视为合外力，所以需要选择滑块、沙桶和沙子构成的整体研究合外力做功与动能变化量的关系；
[3]满足，绳子拉力近似等于沙桶和沙子的总重量，从A点到D点拉力做功：
；
[4]匀变速运动中某段时间内，平均速度和中间时刻速度相等，A、D点速度：
动能变化量：
。
12、
【解析】
(1)[1]如图所示
(2)[2]根据部分电路欧姆定律
因
联立解得
(3)[3][4]根据闭合电路欧姆定律有
变形得
由题意可知
解得
，
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)50cm；(2)32cm
【解析】
(1)玻管旋转至竖直：A中气体的压强变为
①
对A部分气体，由玻意耳定律
②
得到A端气柱长
③
(2)旋转至竖直B端气柱长
④
过程二：玻管出入水银槽
A部分气体由玻意耳定律
⑤
⑥
B部分气体，
⑦
由玻意耳定律
⑧
解得
⑨
最后
⑩
14、（1）；（2）。
【解析】
（1）轻杆处于静止状态时，根据力矩平衡M逆=M顺，有
mAg2Lsin37°=qELcs53°+mBgLsin53°
其中mA=2m，mB=m，匀强电场的电场强度大小
E=
（2）A、B球角速度相等，根据v=r，A球线速度是B球线速度的2倍，A球线速度为v，B球线速度为，无初速释放轻杆后，直至A球刚进入电场过程中，系统根据动能定理，有
mA g2L（1﹣cs37°）+（qE﹣mB g）Lsin37°=+
其中vA=v，vB=，解得A球刚进入电场时的速度大小
v=
答：（1）匀强电场的电场强度大小E为；（2）若不改变场强大小，将方向变为竖直向上，则由图示位置无初速释放轻杆后，A球刚进入电场时的速度大小v为。
15、 (1)；(2)。
【解析】
(1)当光线在球面发生全反射，即入射角为临界角C时，入射光线到光轴距离最大，由
解得
(2)由折射定律可得
由三角函数定义
由正弦定理
联立解得
距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离为。