河北省衡中同卷2026届高考物理二模试卷含解析

这是一份河北省衡中同卷2026届高考物理二模试卷含解析，共40页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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、科学家计划在1015年将首批宇航员送往火星进行考察．一质量为m的物体，假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为F1，在火星赤道上宇航员用同一把弹簧测力计测得的读数为F1．通过天文观测测得火星的自转角速度为ω，已知引力常量为G，将火星看成是质量分布均匀的球体，则火星的密度和半径分别为
A．和B．和
C．和D．和
2、某探究小组计划以下述思路分析电容器间电场（可看作匀强电场）的特点。如图所示，把电容器的一个极板接地，然后用直流电源给电容器充电，接地极板连接电源正极，充电结束后电容器与电源断开。在两极板之间的P点固定一个负试探电荷，正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离。在平移过程中，电容C、场强E、P点电势、试探电荷在P点电势能与负极板移动距离x的关系正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
3、如图所示，一个劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置，弹簧上端固定一质量为2m的物块A，弹簧下端固定在水平地面上。一质量为m的物块B，从距离弹簧最上端高为h的正上方处由静止开始下落，与物块A接触后粘在一起向下压缩弹簧。从物块B刚与A接触到弹簧压缩到最短的整个过程中（弹簧保持竖直，且在弹性限度内形变），下列说法正确的是（ ）
A．物块B的动能先减少后增加又减小B．物块A和物块B组成的系统动量守恒
C．物块A和物块B组成的系统机械能守恒D．物块A物块B和弹簧组成的系统机械能守恒
4、 “双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动。如图所示，某一双星系统中A星球的质量为m1，B星球的质量为m2，它们球心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．B星球的轨道半径为
B．A星球运行的周期为
C．A星球和B星球的线速度大小之比为m1：m2
D．若在O点放一个质点，则它受到两星球的引力之和一定为零
5、一杯水含有大量的水分子，若杯中水的温度升高，则（ ）
A．水分子的平均动能增大B．只有个别水分子动能增大
C．所有水分子的动能都增大D．每个水分子的动能改变量均相同
6、如图所示为某种电流表的原理示意图，质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的轻弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k。在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab的长度。当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合，当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度。已知k＝2.0 N/m，ab的长度为0.20 m，bc的长度为0.05 m，B＝0.20 T，重力加速度为g。下列说法不正确的是（ ）
A．当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为
B．若要电流表正常工作，应将MN的M端与电源正极相接
C．该电流表的量程是2.5 A
D．若将量程扩大到2倍，磁感应强度应变为0.20 T
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、如图甲，用强磁场将百万度高温的等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克。我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行100 秒的成绩。多个磁场才能实现磁约束，其中之一叫纵向场，图乙为其横截面的示意图，越靠管的右侧磁场越强。尽管等离子体在该截面上运动的曲率半径远小于管的截面半径，但如果只有纵向场，带电粒子还会逐步向管壁“漂移”，导致约束失败。不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．正离子在纵向场中沿逆时针方向运动B．发生漂移是因为带电粒子的速度过大
C．正离子向左侧漂移，电子向右侧漂移D．正离子向下侧漂移，电子向上侧漂移
8、甲乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，用某测速仪描绘出两物体的v-t图象如图所示，已知甲物体的图象是两段半径相同的圆弧，乙物体的图象是一倾斜直线，t4=2t2，甲的初速度末速度均等于乙的末速度。已知则下列说法正确的（ ）
A．0～t1时间内，甲乙两物体距离越来越小
B．t1时刻，甲乙两物体的加速度大小可能相等
C．t3～t4时间内，乙车在甲车后方
D．0～t4时间内，两物体的平均速度相等
9、用轻杆通过铰链相连的小球A、B、C、D、E处于竖直平面上，各段轻杆等长，其中小球A、B的质量均为2m，小球C、D、E的质量均为m．现将A、B两小球置于距地面高h处，由静止释放，假设所有球只在同一竖直平面内运动，不计一切摩擦，则在下落过程中
A．小球A、B、C、D、E组成的系统机械能和动量均守恒
B．小球B的机械能一直减小
C．小球B落地的速度大小为
D．当小球A的机械能最小时，地面对小球C的支持力大小为mg
10、如图所示，一束红光从空气射向折射率n=种玻璃的表面，其中i为入射角，则下列说法正确的是（ ）
A．当i=45°时会发生全反射现象
B．无论入射角i为多大，折射角r都不会超过45°
C．当入射角的正切值tani=，反射光线与折射光线恰好相互垂直
D．光从空气射入玻璃，速度减小
E.若将入射光换成紫光，则在同样入射角i的情况下，折射角r将变大
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）如图所示的实验装置，桌面水平且粗糙，在牵引重物作用下，木块能够从静止开始做匀加速直线运动。在木块运动一段距离后牵引重物触地且不反弹，木块继续运动一段距离停在桌面上（未碰到滑轮）。已知牵引重物质量为m，重力加速度为g。
某同学通过分析纸带数据，计算得到牵引重物触地前、后木块的平均加速度大小分别为a1和a2，由此可求出木块与桌面之间的动摩擦因数为μ=_______（结果用题中字母表示）；在正确操作、测量及计算的前提下，从系统误差的角度，你认为该实验测量的木块与桌面之间的动摩擦因数的结果与真实值比较会_____（选填“偏大”、“偏小”“不变”）；木块的质量为M=_____（结果用题中字母表示）。
12．（12分）从坐标原点O产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，t=0时刻波的图像如图所示，此时波刚好传播到M点，x=1m的质点P的位移为10cm，再经，质点P第一次回到平衡位置，质点N坐标x=-81m（图中未画出），则__________________．
A．波源的振动周期为1.2s
B．波源的起振方向向下
C．波速为8m/s
D．若观察者从M点以2m/s的速度沿x轴正方向移动，则观察者接受到波的频率变大
E．从t=0时刻起，当质点N第一次到达波峰位置时，质点P通过的路程为5.2m
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，两个相同的气缸、各封闭着同种理想气体，气缸用绝热的细管通过阀门连接。当关闭时，中气体的压强、温度，中气体的压强、温度。已知两气缸内的气体温度始终保持不变。打开后（结果均保留三位有效数字）
(1)若中气体发生等温膨胀，当中气体的体积变为原来的时，求中此时的压强；
(2)求缸内气体刚平衡时气缸内气体的压强。
14．（16分）如图所示，在平面的第一、第四象限有方向垂直于纸面向里的匀强磁场；在第二象限有一匀强电场，电场强度的方向沿轴负方向。原点处有一粒子源，可在平面内向轴右侧各个方向连续发射大量速度大小在之间，质量为，电荷量为的同种粒子。在轴正半轴垂直于平面放置着一块足够长的薄板，薄板上有粒子轰击的区域的长度为。已知电场强度的大小为，不考虑粒子间的相互作用，不计粒子的重力。
(1)求匀强磁场磁感应强度的大小；
(2)在薄板上处开一个小孔，粒子源发射的部分粒子穿过小孔进入左侧电场区域，求粒子经过轴负半轴的最远点的横坐标；
(3)若仅向第四象限各个方向发射粒子：时，粒子初速度为，随着时间推移，发射的粒子初速度逐渐减小，变为时，就不再发射。不考虑粒子之间可能的碰撞，若穿过薄板上处的小孔进入电场的粒子排列成一条与轴平行的线段，求时刻从粒子源发射的粒子初速度大小的表达式。
15．（12分）扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象；如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为311K，压强为大气压强P1．当封闭气体温度上升至313K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为P1，温度仍为313K．再经过一段时间，内部气体温度恢复到311K．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．求：
（ⅰ）当温度上升到313K且尚未放气时，封闭气体的压强；
（ⅱ）当温度恢复到311K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力．
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、A
【解析】
在两极：，在赤道：，联立解得：，由，且，解得：，故A正确．
2、D
【解析】
设原两极板的距离为，负极板右移x时，两极板的距离为
两极板间的距离减小；
A．两极板间距减小为时，由知
则C增大，但C与x的关系不是一次函数，其图像不是直线，故A错误；
B．由
，
则有
则E与x无关，其图像为平行于x轴的直线，故B错误；
C．正极板接地其电势为0，且为最高值。P点与正极板距离不变，设为l，其电势为
得
则与x无关，其图像为平行于x轴的直线，且为负值，故C错误；
D．负试探电荷电势能为
则与x无关，其图像为平行于x轴的直线，且为正值，故D正确。
故选D。
3、A
【解析】
A．B物块开始自由下落速度逐渐增大，与A物块碰撞瞬间，动量守恒，选取竖直向下为正方向，则
可知A、B碰后瞬间作为整体速度小于碰前B物块速度，随后AB整体向下运动，开始重力大于弹力，且弹力逐渐增大，所以整体做加速度减小的加速运动，当重力等于弹力时，速度达到最大，之后弹力大于重力，整体做加速度增大的减速运动，直至速度减为0，所以从物块B刚与A接触到弹簧压缩到最短的整个过程中，物块B的动能先减少后增加又减小，A正确；
B．物块A和物块B组成的系统只在碰撞瞬间内力远大于外力，动量守恒，之后系统所受合外力一直变化，系统动量不守恒，B错误；
CD．两物块碰撞瞬间损失机械能，所以物块A和物块B组成的系统机械能不守恒，物块A物块B和弹簧组成的系统机械能不守恒，CD错误。
故选A。
4、B
【解析】
由于两星球的周期相同，则它们的角速度也相同，设两星球运行的角速度为，根据牛顿第二定律，对A星球有：
对B星球有
得
又
得
故A错误；
B．根据
解得周期
，
故B正确；
C．A星球和B星球的线速度大小之比
故C错误；
D．O点处的质点受到B星球的万有引力
受到A星球的万有引力
故质点受到两星球的引力之和不为零，故D错误。
故选B。
5、A
【解析】
水的温度升高，即其内部的水分子运动越剧烈，即水分子的平均动能变大，即其内能增加，这是统计规律，个别分子不适用．故A正确，BCD错误；
故选A．
6、D
【解析】
A．设弹簧的伸长量为Δx，则有
mg＝kΔx
得
故当电流表示数为零时，弹簧伸长量为，故A正确，不符合题意；
B．为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN的安培力必须向下，由左手定则可知金属棒中电流从M端流向N端，因此M端应接正极，故B正确，不符合题意；
C．设满量程时通过MN的电流为Im，则有
BImlab＋mg＝k（lbc＋Δx）
解得
Im＝2.5 A
故该电流表的量程是2.5 A，故C正确，不符合题意；
D．设量程扩大后，磁感应强度变为B′，则有
2B′Imlab＋mg＝k（lbc＋Δx）
解得
B′＝0.10 T
故D错误，符合题意。
故选D。
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、AD
【解析】
A．根据左手定则可判断出正离子在纵向场中沿逆时针方向运动，故A正确；
B．因为左右两边磁场强度不一样，导致左右的半径不同，所以发生偏移；
CD．根据
得
发现B越大，R越小，所以右边部分的R大于左边部分的R，结合左手定则判断出正离子就会向下侧漂移，电子向上侧漂移，故C错误，D正确。
故选AD。
8、BD
【解析】
A．甲乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，0～t1时间内，甲的速度比乙的大，则甲在乙的前面，甲乙两物体距离越来越大，故A错误。
B．根据速度时间图线的斜率表示加速度，可知，t1时刻，甲乙两物体的加速度大小可能相等，故B正确。
C．根据“面积”表示位移，结合几何知识可知，0～t4时间内，两物体的位移相等，t4时刻两车相遇，而在t3～t4时间内，甲车的位移比乙车的位移大，则知在t3～t4时间内，乙车在甲车前方，故C错误。
D．0～t4时间内，两物体的位移相等，用时相等，则平均速度相等，故D正确。
故选BD。
9、CD
【解析】
小球A、B、C、D、E组成的系统机械能守恒但动量不守恒，故A错误；由于D球受力平衡，所以D球在整个过程中不会动，所以轻杆DB对B不做功，而轻杆BE对B先做负功后做正功，所以小球B的机械能先减小后增加，故B错误；当B落地时小球E的速度等于零，根据功能关系 可知小球B的速度为，故C正确；当小球A的机械能最小时，轻杆AC没有力，小球C竖直方向上的力平衡，所以支持力等于重力，故D正确，故选CD
10、BCD
【解析】
A．光线从空气进入玻璃中时，由光疏射向光密介质，不可能会发生全反射现象，选项A错误；
B．根据当i=90°时r=45°，可知无论入射角i为多大，折射角r都不会超过45°，选项B正确；
C．当反射光线与折射光线恰好相互垂直时，则
解得
选项C正确；
D．光从空气射入玻璃，由光疏射向光密介质，速度减小，选项D正确；
E．若将入射光换成紫光，则由于紫光的折射率大于红光，则在同样入射角i的情况下，折射角r将变小，选项E错误。
故选BCD。
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、 偏大
【解析】
[1]牵引重物触地后，对木块由牛顿第二定律

由此可求出木块与桌面之间的动摩擦因数为
[2]在减速阶段产生加速度的力是滑动摩擦力和纸带受到的阻力，所以该实验测量的木块与桌面之间的动摩擦因数的结果与真实值比较会偏大。
[3] 牵引重物触地前，对木块和牵引重物分别用牛顿第二定律

联立解得
12、ABE
【解析】
AC、由函数关系可得本题说对应的数学函数为： ，由题条件可知当x=1时，y=10cm,代入解得 ，P点在经过第一次回到平衡位置，所以在波的传播方向0.1s前进了1m，所以波速为 周期 ，故A正确；C错误；
B、t=0时刻波刚好传播到M点，则M点的振动方向即为波源的起振方向，结合波振动方向的判断方法知波源的起振方向向下，故B正确；
D、若观察者从M点以2m/s的速度沿x轴正方向移动，由多普勒效应知观察者接受到波的频率变小，故D错误；
E、波传播到N需要 ，刚传到N点时N的振动方向向下，那么再经过 ，所以质点P一共振动了
所以,在此过程中质点P运动的路程为: 故E正确；
综上所述本题答案是:ABE
点睛：根据波的传播方向得到质点P的振动方向,进而得到振动方程,从而根据振动时间得到周期; 由P的坐标得到波的波长,进而得到波速;根据N点位置得到波峰传播距离,从而求得波的运动时间,即可根据时间求得质点P的运动路程.
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)；(2)
【解析】
(1)设、的容积均为，打开后，若中气体发生等温膨胀，中气体的体积变为原来的，根据玻意耳定律有
解得
(2)中气体发生等温膨胀，膨胀后的体积为，压强为，根据玻意耳定律有
体积的气体等压降温，体积变为，温度由变为，根据盖一吕萨克定律有
其中
，
中气体发生等温压缩，根据玻意耳定律有
解得
14、 (1)；(2)；(3)或者
【解析】
(1)速度为的粒子沿轴正向发射，打在薄板的最远处，其在磁场中运动的半径为，由牛顿第二定律
①
②
联立，解得
③
(2)如图a所示
速度为的粒子与轴正向成角射出，恰好穿过小孔，在磁场中运动时，由牛顿第二定律
④
而
⑤
粒子沿轴方向的分速度
⑥
联立，解得
⑦
说明能进入电场的粒子具有相同的沿轴方向的分速度。当粒子以速度为从点射入，可以到达轴负半轴的最远处。粒子进入电场时，沿轴方向的初速度为，有
⑧
⑨
最远处的横坐标
⑩
联立，解得
(3)要使粒子排成一排，粒子必须在同一时刻进入电场。粒子在磁场在运动轨迹如图b所示
周期相同，均为
又
粒子在磁场中的运动时间
以进入磁场的粒子，运动时间最长，满足，其在磁场中运动时间
以不同速度射入的粒子，要同时到达小孔，有
联立，解得
或者
15、（ⅰ）1.11P1；（ⅱ）1.12P1S
【解析】
（ⅰ）气体进行等容变化，开始时，压强P1，温度T1=311K；当温度上升到313K且尚未放气时，压强为P1，温度T1=313K；根据可得：
（ⅱ）当内部气体温度恢复到311K时，由等容变化方程可得：
，
解得:
当杯盖恰被顶起时有：
若将杯盖提起时所需的最小力满足：
，
解得：