第=page11頁，共=sectionpages11頁2025-2026學(xué)年河南省南陽一中高三（上）期末物理模擬試卷一、選擇題1.安徽黃山是世界文化與自然雙遺產(chǎn)、世界地質(zhì)公園，以奇松、怪石、云海、溫泉、冬雪著稱于世。2013年7月開通的西海大峽谷地面觀光纜車如圖(1)所示，最近因沿線的奇幻美景和視覺上的沖擊力突然在社交平臺(tái)上走紅。地面觀光纜車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及該乘客乘車情形如圖(2)所示，纜車內(nèi)部地板水平。則下列說法中正確的是(

)A.當(dāng)觀光纜車上行時(shí)，該乘客所受的合力一定為零

B.當(dāng)觀光纜車加速上行時(shí)，纜車對(duì)該乘客的作用力方向與軌道平行

C.當(dāng)觀光纜車下行時(shí)，纜車對(duì)該乘客的摩擦力一定不為零

D.當(dāng)觀光纜車減速下行時(shí)，纜車對(duì)該乘客做負(fù)功2.人體的細(xì)胞膜由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存在電壓(醫(yī)學(xué)上稱為膜電位)，使得只有帶特定電荷的粒子才能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，如圖，初速度為零的正一價(jià)鈉離子僅在電場(chǎng)力的作用下，從細(xì)胞膜外A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到細(xì)胞膜內(nèi)B點(diǎn)，則下列說法正確的是(

)

A.A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)

B.鈉離子的電勢(shì)能減小

C.鈉離子的加速度變大

D.若膜電位上升但細(xì)胞膜厚度不變，鈉離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度不變3.如圖所示，裝有一定質(zhì)量沙子的小車靜止在光滑的水平面上，將一個(gè)鐵球從某一高度處以大小為v0的初速度水平拋出，小球落入車內(nèi)并陷入沙中最終與車一起向右勻速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是(

)A.小球陷入沙中越深，小車最終的速度越大

B.小球拋出時(shí)的高度越高，小車最終的速度越大

C.小球陷入沙中過程，小球和沙、車組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒

D.若小車勻速運(yùn)動(dòng)后車上有一縫隙漏沙子，車上沙子越來越少，車子的速度保持不變

4.近年來，我國空間科學(xué)創(chuàng)新發(fā)展駛?cè)搿翱燔嚨馈薄＜僭O(shè)有一空間探測(cè)器著陸在某個(gè)類地星球表面進(jìn)行觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，該星球?yàn)橐?guī)則球體，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為2T，其赤道上空有一顆沿圓形軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，它的運(yùn)行方向與類地星球的自轉(zhuǎn)方向相同，公轉(zhuǎn)周期為T。如圖所示，某時(shí)刻，位于星球赤道上P點(diǎn)的探測(cè)器觀測(cè)到衛(wèi)星的仰角為30°,T6后，觀測(cè)到衛(wèi)星仰角變?yōu)?0°。萬有引力常量為G。根據(jù)以上信息，該類地星球的質(zhì)量約為(

)A.4π2R3GT2 B.5.如圖甲，某同學(xué)需要通過小木筏渡過一條河，已知小木筏在靜水中的速度大小為5m/s。受地形等因素影響，不同位置河水流速會(huì)有變化。出發(fā)點(diǎn)A下游某位置的水流速度與該位置到A點(diǎn)的沿河距離關(guān)系如圖乙所示，已知小木筏前端始終垂直河岸，最終到達(dá)對(duì)岸偏離正對(duì)面20m的B處，則以下說法正確的是(

)

A.小木筏在河水中的軌跡是直線

B.河的寬度為16.25m

C.若水流速度恒為8m/s，小木筏過河時(shí)間將變短

D.若水流速度恒為8m/s，小木筏可調(diào)節(jié)前端指向使軌跡垂直河岸渡河6.霍爾效應(yīng)傳感器可用于自行車速度計(jì)上，如圖甲所示，將霍爾傳感器固定在前叉上，磁鐵安裝在前輪輻條上，輪子每轉(zhuǎn)一圈，磁鐵就靠近霍爾傳感器一次，傳感器就會(huì)輸出一個(gè)脈沖電壓。霍爾傳感器原理如圖乙所示，電源電壓為U1，當(dāng)磁場(chǎng)通過霍爾元件時(shí)，在導(dǎo)體前后表面間出現(xiàn)電壓U2。某次行駛時(shí)，霍爾傳感器測(cè)得的電壓U2隨時(shí)間t變化如圖丙所示，車輪半徑為R，霍爾傳感器離輪軸距離為r，下列說法中正確的是(

)A.如圖乙所示，霍爾元件前表面電勢(shì)低于后表面的電勢(shì)，則載流子帶正電

B.霍爾電壓U2的峰值與電源電壓U1無關(guān)，與自行車的車速有關(guān)

C.自行車的速度可表示為2πRt7.如圖(a)所示，傾斜圓盤與水平面的夾角為θ，它可繞過圓心且垂直于圓盤的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤平面內(nèi)以圓心O為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系，x軸沿水平方向，y軸沿盤面向上。圓盤上一小滑塊始終與圓盤保持相對(duì)靜止，其所受摩擦力沿x、y軸的投影fx、fy的關(guān)系如圖(b)所示。則滑塊與圓盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少為(

)A.83tanθ B.2tanθ C.538.如圖所示，P、Q、S是三個(gè)帶同種電荷完全相同的帶電小球，現(xiàn)將P、Q、S三小球從同一水平面上靜止釋放，P小球經(jīng)過有界的勻強(qiáng)電場(chǎng)落到地面上，Q小球經(jīng)過有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)落到地面上，S小球直接落到地面上，O點(diǎn)是它們釋放點(diǎn)在地面上的投影點(diǎn)，忽略空氣阻力，下列說法正確的是(

)A.只有S小球能落在O點(diǎn)上，且P、Q小球可以落在O點(diǎn)的異側(cè)

B.只有S小球能落在O點(diǎn)上，且P、Q小球一定落在O點(diǎn)的同側(cè)

C.三小球落地時(shí)，動(dòng)能大小關(guān)系為EkP>EkQ9.某快遞公司的無人倉采用全球領(lǐng)先的智能物流技術(shù)，其中包裹分揀系統(tǒng)由智能分揀機(jī)器人和多段傳送帶協(xié)同工作組成。該系統(tǒng)包含：傾角θ=37°、長(zhǎng)度L1=5m的傾斜滑道AB；長(zhǎng)度L2=5m、以v1=2m/s水平向右勻速運(yùn)行的傳送帶BC，包裹與AB、BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.2，μ2=0.4；智能分揀區(qū)CD由半徑R=1.5m且角速度可調(diào)的水平勻速旋轉(zhuǎn)平臺(tái)組成，分揀機(jī)器人在C點(diǎn)識(shí)別包裹后，會(huì)在合適位置施加水平推力調(diào)整包裹運(yùn)動(dòng)方向(不改變速度大小)，使包裹從出庫段輸出(離開分揀區(qū)之前，包裹已與轉(zhuǎn)臺(tái)保持相對(duì)靜止)，如圖所示，傳送帶DE是其中一個(gè)出庫段；某包裹質(zhì)量m=1kg，從A點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)BC段、圓弧CDA.包裹剛到水平傳送帶B點(diǎn)時(shí)所受摩擦力方向水平向左

B.包裹在水平軌道BC段先向右做減速運(yùn)動(dòng)再做勻速運(yùn)動(dòng)

C.由B到C的過程中，因傳送帶運(yùn)送包裹節(jié)省電能(411?4)J

D.若分揀區(qū)水平轉(zhuǎn)臺(tái)角速度為ω=1rad/s，則由C到10.一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，其邊界如圖中虛線abcde所示，虛線上部空間有垂直于半圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未畫出)，bcd是半徑為R的半圓，ab、de與直徑bd共線，a、b間的距離等于半圓的半徑R。一個(gè)比荷為k的帶電粒子在紙面內(nèi)從a點(diǎn)垂直于ab以某一速度v(未知)射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)力的作用下向右偏轉(zhuǎn)，且恰好以最短時(shí)間通過磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力。則下列說法正確的是(

)A.磁場(chǎng)方向垂直半圓平面向里

B.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為2π3kB

C.帶電粒子的速度大小為kBR

D.若帶電粒子從直線bd上任意一點(diǎn)仍以相同大小的速度v垂直于bd射向圓弧邊界，則帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)一次后都能經(jīng)過直徑上的d二、非選擇題11.小明同學(xué)預(yù)習(xí)“實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”這一內(nèi)容時(shí)，在家里就地取材設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)。如圖(1)所示，在高度為80.0cm的水平桌面上用長(zhǎng)木板做成一個(gè)斜面，使小球從斜面上某一位置滾下，滾過桌邊后小球做平拋運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2。

(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是______。

A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持桌面水平

B.應(yīng)使用體積小、質(zhì)量大的小球

C.必須保證長(zhǎng)木板與桌面的材料相同

(2)為了記錄小球的落點(diǎn)痕跡，小明依次將白紙和復(fù)寫紙固定在豎直墻上，再把桌子搬到墻壁附近。從斜面上某處無初速度釋放小球，使其飛離桌面時(shí)的速度與墻壁垂直，小球與墻壁碰撞后在白紙上留下落點(diǎn)痕跡。改變桌子與墻壁的距離(每次沿垂直于墻壁方向移動(dòng)10.0cm)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，白紙上將留下一系列落點(diǎn)痕跡，挑選有4個(gè)連續(xù)落點(diǎn)痕跡的白紙，如圖(2)所示。根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，可得小球離開桌面時(shí)的速度大小為______m/s，打到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為______m/s。(結(jié)果均保留1位小數(shù))12.小明在實(shí)驗(yàn)室找到一個(gè)可調(diào)內(nèi)阻的電池，想自己動(dòng)手探究電池內(nèi)、外電壓的關(guān)系?？烧{(diào)內(nèi)阻電池由電池槽，正、負(fù)極板M、N，探針P、Q，氣室，打氣筒等構(gòu)成，如圖甲所示。電池槽中間有一條電解質(zhì)溶液通道，緩慢推動(dòng)打氣筒活塞，向電池內(nèi)打氣，可改變通道內(nèi)液面的高度，從而改變電池的內(nèi)阻，液面越低，電池內(nèi)阻越大。電壓表V1與正、負(fù)極板M、N連接，電壓表V2與探針P、Q連接。小明將三個(gè)相同的小燈泡并聯(lián)接在M、N兩端，每個(gè)支路由獨(dú)立的開關(guān)S1、S2、S3控制，如圖乙所示。

(1)斷開開關(guān)S1、S2、S3，兩個(gè)電壓表的示數(shù)分別如圖丙中的A、B所示，則______(填“A”或“B”)為V1的讀數(shù)，其讀數(shù)為______V，若不計(jì)電壓表內(nèi)阻的影響，則此數(shù)值等于該電源的______。

(2)逐步閉合開關(guān)S1、S2、S3，小明將看到V1的示數(shù)______(填“增大”“減小”或“不變”)，V2的示數(shù)______(填“增大”“減小”或“不變”)，同時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)兩電壓表的示數(shù)還會(huì)滿足______的關(guān)系。若讀得V1的示數(shù)為U1，V2的示數(shù)為U2，A的示數(shù)為I，則此時(shí)電池的內(nèi)阻r=______(用所給物理量符號(hào)表示)。

(3)保持S1、S2、S3閉合，用打氣筒向電池內(nèi)打氣，同時(shí)記錄V1、V2的示數(shù)U1、U2和A的示數(shù)I，利用多組數(shù)據(jù)畫出13.天體觀測(cè)法是發(fā)現(xiàn)潛在黑洞的一種重要方法，我國研究人員通過對(duì)雙星系統(tǒng)G3425中的紅巨星進(jìn)行天體觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)恒星質(zhì)量級(jí)別的低質(zhì)量黑洞。假設(shè)一個(gè)雙星系統(tǒng)中的兩顆恒星a、b繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，在雙星系統(tǒng)外、與雙星系統(tǒng)在同一平面上一點(diǎn)A觀測(cè)雙星的運(yùn)動(dòng)，得到a、b的中心到O、A連線的距離x與觀測(cè)時(shí)間的關(guān)系圖像如圖所示，引力常量為G，求：

(1)a、b的線速度之比；

(2)a、b的質(zhì)量分別為多大？14.地表附近存在著環(huán)境電場(chǎng)，該電場(chǎng)可視為場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，蜘蛛可以通過向空中吐出帶電蛛絲實(shí)現(xiàn)飛行如圖，在無風(fēng)的天氣里，質(zhì)量為m的蜘蛛，從地面向空中吐出4根蛛絲，恰好可以使它脫離地面；在有水平風(fēng)的天氣里，t=0時(shí)蜘蛛從地面向空中吐出n(n>4且為偶數(shù))根蛛絲，T時(shí)刻咬斷一半蛛絲，經(jīng)過一段時(shí)間后落到地面完成“遷徙”，假設(shè)蜘蛛吐出的每根蛛絲都相同，且電荷集中在蛛絲頂端，蜘蛛自身始終不帶電；已知重力加速度為g，水平風(fēng)力大小恒為f=16mg，忽略空氣對(duì)蜘蛛的其他作用力。

(1)判斷蛛絲的電性，求每根蛛絲的帶電量q；

(2)蜘蛛要實(shí)現(xiàn)空中“遷徙”求n的值；

(3)求蜘蛛“遷徙”一次飛行的水平距離x(計(jì)算結(jié)果可以保留根號(hào))。15.如圖甲所示，傾角θ=37°、足夠長(zhǎng)的斜面固定在水平面上，斜面上水平邊界MN的下方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T。初始時(shí)，一質(zhì)量m=0.2kg、邊長(zhǎng)L=0.2m、電阻R=0.04Ω的單匝正方形導(dǎo)體框abcd靜止在斜面上的磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，ab邊與磁場(chǎng)邊界MN平行且距MN的距離為L(zhǎng)。導(dǎo)體框先后兩次在平行斜面向上的拉力F作用下，從初始位置由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體框離開磁場(chǎng)時(shí)撤去拉力，運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體框的ab邊始終與邊界MN平行。已知導(dǎo)體框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75，重力加速度大小g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。先后兩次拉動(dòng)情景如下：

第一次拉力F為恒力，導(dǎo)體框的ab邊運(yùn)動(dòng)至磁場(chǎng)邊界MN時(shí)，導(dǎo)體框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)；

第二次拉力F為變力，導(dǎo)體框的速度v與沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的距離x滿足正比關(guān)系，v?x關(guān)系圖像如圖乙所示。

(1)求第一次拉力F的大小。

(2)求第二次拉力F的大小與導(dǎo)體框沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的距離x滿足的關(guān)系式。

(3)若在斜面磁場(chǎng)區(qū)域的上方離邊界MN的距離為d處安裝一彈性擋板，第二次導(dǎo)體框沿斜面向上離開磁場(chǎng)后與擋板碰撞，導(dǎo)體框與擋板碰撞后瞬間導(dǎo)體框速度大小不變而方向反向。碰撞后導(dǎo)體框再次到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域但最終沒能全部進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，求d應(yīng)滿足的條件。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

參考答案1.D

2.B

3.CD

4.C

5.B

6.C

7.A

8.BC

9.AC

10.BCD

11.AB；

1.0，1.4。

12.B;2.70;電動(dòng)勢(shì)

減小;增大;兩電壓表示數(shù)之和保持不變;U2I13.(1)雙星a、b的線速度之比為4：3

(2)a的質(zhì)量為147π2x0314.解：(1)以蜘蛛和蛛絲整體為研究對(duì)象，蜘蛛所受重力大小與蛛絲所受電場(chǎng)力大小相等方向相反，所以蛛絲帶負(fù)電。由二力平衡知：mg=4qE

變形解得：q=mg4E

(2)依題意，蜘蛛要完成起飛，則n>4；咬斷一半蛛絲后，能夠降落，則n2<4，故：4<n<8

又n為偶數(shù)，則可取整數(shù)時(shí)：n=6

(3)設(shè)蜘蛛咬斷蛛絲前、后，豎直方向加速度大小分別為a1、a2，咬斷蛛絲前：6qE?mg=ma1

咬斷蛛絲后：mg?3qE=ma2

設(shè)咬斷蛛絲時(shí)，蜘蛛速度為v，上升了h1，咬斷蛛絲后，又上升了h2，到達(dá)最高點(diǎn)。有：v=a1T

h1=12a1T2

h2=v22a2

蜘蛛咬斷蛛絲后，設(shè)繼續(xù)飛行時(shí)間為t，有：vt?12a2t2=?h15.解：(1)第一次，設(shè)導(dǎo)體框勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為a，ab邊到達(dá)磁場(chǎng)邊界MN時(shí)速度為v，根據(jù)牛頓第二定律可得：F?mgsinθ?μmgcosθ=ma

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：v2=2aL

導(dǎo)體框勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，cd邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv

回路中的感應(yīng)電流為：I=ER

cd邊受到的安培力為：FA=BIL

勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，導(dǎo)體框受到的合力為零，則有：F?mgsinθ?μmgcosθ?FA=0

聯(lián)立解得：v=2m/s，F(xiàn)=4.4N

(2)設(shè)導(dǎo)體框沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的距離