【物理】河南省南阳市新未来2025-2026学年高三上学期模拟预测试题(解析版)

河南省南阳市新未来2025-2026学年高三上学期模拟预测物理试题（试卷满分：100分考试用时：75分钟）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.某无人机沿x轴做直线运动的x-t关系图像是如图所示的抛物线，已知倾斜虚线的斜率为0.5m/s，1s时图像的切线与横轴平行，根据图像的特点和其它已知信息，分析下列说法正确的是（）A.无人机在0~1s内的平均速度为0.5m/sB.无人机在1s时的速度大小为0.5m/sC.无人机的初速度为1m/s，加速度为-1m/s2D.x0为1.5m【答案】D【解析】A．倾斜虚线的斜率为0.5m/s，说明1~2s内的平均速度为0.5m/s，根据图像的对称性说明0~1s内的平均速度为-0.5m/s，故A错误；B．1s时曲线的切线的斜率为0，速度为0m/s，故B错误；C．根据图像可知0~1s内无人机做匀减速直线运动，则有可得根据匀变速直线运动速度与时间的关系可得其中，可得，故C错误；D．，其中，可得，故D正确。故选D。2.如图所示的自动卸货装置，粗糙的斜面可绕左下角的转轴做顺时针或逆时针转动，也可不转动，一质量为m的物块（视为质点）放置在斜面的顶端，与底端转轴处的高度差为h，重力加速度为g，下列说法中正确的是（）A.若斜面不转动，当物块沿斜面下滑，则支持力做负功，重力势能转化为内能B.若斜面沿逆时针缓慢转动一个小角度，且物块相对斜面静止，则支持力做负功C.若斜面沿顺时针缓慢转动至水平，且物块相对斜面静止，则支持力做的功等于D.若斜面沿顺时针转动至水平，当物块获得的速度为v，摩擦生热为Q，则支持力做的功为【答案】C【解析】A．若斜面不转动，当物块沿斜面下滑，则支持力与位移垂直不做功，重力势能转化为内能与动能，A项错误；BC．若斜面逆时针或顺时针缓慢转动一个小角度，且物块相对斜面静止的过程中，物块受重力、支持力、摩擦力三个力，且摩擦力不做功，由动能定理若斜面逆时针缓慢转动，则，故B错误；若斜面顺时针缓慢转动至水平，则，故C正确D．若斜面沿顺时针转动至水平，当物块获得的速度为v由动能定理，其中，则支持力做的功为，故D错误；故选C。3.某电场在x轴上各点电场强度方向与x轴平行，x轴上各点的电势φ与坐标x的关系图像如图所示。已知在x轴正方向上的A、B、C、D的坐标分别为x0、2x0、3x0、4x0，φ−x图像在横坐标为x0处切线的斜率为0。根据图中所给的信息，分析下列说法正确的是（）A.A、B两点间的电势差为φ0B.x轴上的电场方向在B、C两点处发生突变C.x轴上的电场从C到D，电场强度均匀减小D.x轴上的电场从A到B，电场强度逐渐增大【答案】D【解析】A．A、B两点间的电势差为，故A错误；B．沿着电场的方向电势降低，逆着电场的方向电势升高，从O点到A点电势降低，电场向右，从A点到B点电势升高，电场向左，从B点到C点电势升高，电场向左，而从C点到D点电势降低，电场向右，故电场方向在A、C两点处发生突变，B点处方向不变，故B错误；C．φ-x图像切线斜率的绝对值表示电场强度的大小，x轴上的电场从C点到D点，图像的斜率不变，电场强度不变，故C错误；D．同理从A点到B点，图像斜率逐渐增大，电场强度逐渐增大，故D正确。故选D。4.中国设想登月前向月球发射一颗人造月球卫星，如图所示，卫星先在月球同步卫星轨道（轨道I）上做匀速圆周运动，接着在轨道II（椭圆轨道）上运行，然后在圆轨道III（贴着月面）做匀速圆周运动，A是I与II的切点，B是II与III的切点，已知月球的自转周期为T1，卫星在轨道III上的周期为T3，下列说法正确的是（）A.卫星在轨道II上的周期大于T1B.卫星在轨道I与轨道III上的动能之比为C.A、B两点间距与月球的半径之比为D.卫星在轨道II上A点的加速度小于在轨道I上的加速度【答案】B【解析】A．轨道II的半长轴小于轨道I的半径R1，根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道II的周期小于在轨道I上的周期，而轨道I上的周期等于月球自转的周期T1，可知卫星在轨道II上的周期小于T1，A项错误；B．设月球的半径即轨道III的半径为R3，由开普勒第三定律可得则有，由，可得则卫星在轨道I上的动能之比为，B项正确；C．由几何关系可得A、B两点间距离进一步可得，C项错误；D．卫星在轨道I上A点所受的万有引力大小等于在轨道II上（包括A点）所受的万有引力大小，根据牛顿第二定律可知，卫星在轨道II上A点的加速度大小等于在轨道I上（包括A点）的加速度大小，D项错误。故选B。5.加速电场、偏转电场与荧光屏组成的示波管结构示意图如图所示。忽略电子重力，下列说法错误的是（）A.加速电场可使电子的速度增大，偏转电场仅改变速度的方向但不改变速度的大小B.荧光屏上可以产生倾斜亮线C.若、的电势均低于Y、X的电势，则电子打在XOY区域D.水平偏转电场可使电子做匀变速曲线运动【答案】A【解析】A．加速电场可使电子的速度增大，偏转电场不但改变速度的方向且能改变速度的大小，故A错误，符合题意；B．当电子枪源源不断的发出电子，在两偏转极板上加上合适的周期性电压，荧光屏上就可产生倾斜亮线，故B项正确，不符合题意；C．若、的电势均低于Y、X的电势，则偏向低电势极板，电子会打在XOY区域，故C正确，不符合题意；D．水平偏转电场提供的加速度不变，可使电子做类平抛运动即匀变速曲线运动，故D项正确，不符合题意。本题选择错误选项，故选A。6.如图所示，轻质弹簧上端悬挂在天花板上，下端连接一质量为m的小球（视为质点）。当弹簧处于原长时，小球正好处在A点（图中未画出）且获得竖直向下的速度v0，接着运动到最低点B（图中未画出），然后再返回到A点。重力加速度为g，规定竖直向下为正方向，下列说法正确的是（）A小球从A到B，加速度越来越小B.小球从A到B再返回到A，合力的冲量为mv0C.小球从A到B，加速度a与下落高度h的关系图像的斜率是定值D.小球从B到A，重力势能的增加量大于弹性势能的减小量【答案】C【解析】A．小球从A点运动到B点，加速度先向下减小，再向上增大，则加速度先减小后增大，故A错误；B．小球第一次在A点速度为v0，由简谐运动的对称性可知第二次在A点速度为，则动量的变化量为由动量定理可得合力的冲量为，故B项错误；C．小球从A点下降的高度为h，则弹簧的伸长量为h，弹力为kh，由牛顿第二定律可得，则有则a-h图像的斜率为为定值，故C正确；D．小球从B点运动到A点，由系统机械能守恒，可得重力势能的增加量与动能的增加量之和等于弹性势能的减小量，则重力势能的增加量小于弹性势能的减小量，故D错误。故选C。7.如图所示，一块均匀的长方体样品，长、宽、厚分别为a、a、0.4a，当在C、D间加上电压U，通过样品的热功率为P，已知样品单位体积内有n个自由电子，电子的电荷量为e，下列说法正确的是（）A.样品的电阻率为B.若在A、B间加上电压U，则通过样品的热功率为C.若在C、D间加上电压U，则自由电子定向移动的速度为D.若在A、B间加上电压，从A到B的电流为I，则所加的电压为【答案】B【解析】A．通过样品的热功率，可得样品沿C、D方向的电阻为根据电阻定律有，解得，故A错误；B．样品沿A、B方向的电阻为若在A、B间加上电压U，则通过样品的热功率为，故B正确；C．若在C、D间加上电压U，通过样品的电流为由电流微观表达式，可得，故C错误；D．若在A、B间加上电压，从A到B的电流为I，则所加的电压，故D错误。故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图所示，物块甲（视为质点）套在光滑水平固定放置的硬细杆上，物块乙放置在倾角为30°的光滑斜面上，轻质细线跨过定滑轮（体积忽略不计），两端分别与甲、乙连接，甲、乙的质量均为m，当甲从A点由静止释放时,乙处在C点，绳子伸直，已知两段绳子与水平方向的夹角均为30°，B点是滑轮正下方杆上的点，且滑轮与B点的高度差为h，不计滑轮的摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.当甲从A点运动到B点，系统重力势能减小量为mghB.当甲运动到B点时，乙的速度为0，甲的速度大小为C.当滑轮与甲之间的细绳与水平方向的夹角为60°时，乙的速度大小为v0则甲的速度大小为D.当甲运动到B点时，杆对甲的弹力竖直向下大小为F，则乙的加速度大小为【答案】BD【解析】A．甲从A点运动到B点，由几何关系可得乙沿斜面下滑的距离为h，系统重力势能的减小量即乙重力势能的减小量为，故A错误；B．甲运动到B点时，滑轮与甲之间的细绳与杆垂直，由关联速度间的关系可得乙的速度为0，设甲的速度为v，由机械能守恒可得解得，故B正确；C．当滑轮与甲之间的细绳与水平方向的夹角为60°，乙的速度为v0，把甲的速度v甲分别沿着绳子和垂直绳子分解，则乙的速度即绳速为解得，故C错误；D．当甲运动到B点，杆对甲的弹力竖直向下大小为F，对甲受力分析，由三力平衡可得绳的拉力为对乙受力分析由牛顿第二定律可得，解得，故D正确。故选BD。9.如图所示的电路，电源的电动势E=5V，电动机接在电源的两端，电容为的电容器与电动机并联，已知电动机内阻是电源内阻的2倍，电动机的效率为η=50%，机械功率为P机=2W，下列说法正确的是（）A.电动机的输入功率为6WB.回路的电流为2AC.电源的效率为80%D.电容器所带电量为【答案】CD【解析】A．由，结合P机=2W，η=50%，解得P热=2W则电动机的输入功率为P=P机+P热=4W，故A错误；B．设电源的内阻为R，则电动机的内阻为2R，设回路的电流为I根据闭合电路欧姆定律可得电动机两端的电压为结合P=UI=P机+P热，代入P机=2W、P热=2W、E=5V，解得I=1A、R=1Ω，故B错误；C．电源的效率为，故C正确；D．电容器的带电量为，故D正确。故选CD。10.如图所示的装置由加速电场、辐射电场组成。一质量为m、带电量为+q的粒子（忽略重力）从加速电场的下孔飘入加速电场，从J点以竖直向上的速度进入辐射电场，沿圆弧虚线运动到P点时以水平向右的速度离开电场。已知圆弧虚线处的电场强度大小为E，圆弧虚线的半径为R，下列说法正确的是（）A.粒子在J点的速度大小为B.加速电场两极板间的电压为C.粒子从J点到P点的运动时间D.粒子从J点运动到P点的平均加速度的大小为【答案】BD【解析】AB．粒子在辐射电场中，由电场力提供向心力，则有粒子在加速电场运动，由动能定理可得综合解得，，故A错误，B正确；C．粒子从J点到P点的运动时间为，故C错误；D．速度的变化量大小平均加速度的大小为，故D正确。故选BD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某实验小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒。质量为M的物块（视为质点）放置在粗糙的水平地面上，与地面间的动摩擦因数为μ，质量为m的小球（视为质点）用轻质细线悬挂在天花板上，小球静止在最低点时与物块接触且细线竖直。现将小球向左拉离最低点上升高度为H时释放（细线伸直），运动到最低点与物块碰撞，碰后小球向右摆动，上升的最大高度为h，物块滑行的最大距离为x，重力加速度为g，回答下列问题。（1）在误差允许范围内，若满足关系式_______________________________（用题中所给的物理符号来表示），则可验证小球与物块碰撞中的动量守恒；（2）在误差允许范围内，若满足关系式_______________________________（用题中所给的物理符号来表示），则可验证小球与物块发生弹性碰撞。【答案】（1）（2）【解析】【小问1】设碰撞前后小球的速度分别为v0、v1，由机械能守恒可得，，解得，设碰撞后物块的速度为v2，由匀减速直线运动的规律可得，则有当小球与物块碰撞的动量守恒，有综合整理可得【小问2】当小球与物块发生弹性碰撞，由，综合可得，整理可得12.实验小组用如图甲所示的电路图测量某根弹性金属丝（其长度和横截面积可在做实验的过程中改变并测量）的电阻率ρ，电压表、电流表均可视为理想电表，定值电阻的阻值为R0。实验时先闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器接入适当的阻值，记录两表的对应示数U1、I1然后断开S2，调节滑动变阻器接入阻值R，直到电流表的示数仍为I1，并记录电压表的相应示数U2，然后改变弹性金属丝的长度L和横截面积S，重复以上的实验步骤，获得多组数据，并绘制出图像如图乙所示，图丙是所提供的实验器材，回答下列问题。（1）根据图甲电路图，在图丙中用笔画线代替导线连接成完整的实物图（为保护电路，电流表与电压表均接最大测量范围）。（2）在图丙的实物图中，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放置在最______（选填“左”或“右”）端。（3）写出图乙中图像的函数表达式______，若图像的斜率为k，则弹性金属丝的电阻率ρ=______（用R0和k表示）。【答案】（1）见解析（2）右（3）；【解析】【小问1】完整的实物图如图所示【小问2】闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值最大处，故滑片应放在最右端。【小问3】S1、S2都闭合，由欧姆定律可得S1闭合、S2断开，由欧姆定律可得则有比较可得，结合可得图乙的函数表达式为当图像的斜率为k，则有，解得13.如图所示，B是粗糙水平面AB的右边缘，斜面体CDE固定在B点的右下方，CD光滑，CE边竖直、长为x的ED边水平，A、B两点间的距离为x，B、C两点的高度差为x，沿水平方向的距离为2x，质量为m的玩具小车从A点以恒定的功率P启动，运动过程中所受阻力大小不变，经过一段时间运动到B点正好达到最大速度，此时立即关闭发动机，小车运动到C点时恰好沿着斜面CD方向下滑，重力加速度为g，忽略空气阻力。（1）求小车在B点的速度大小以及从A点运动到B点的运动时间；（2）求斜面的倾角以及小车运动到D点时的动能。【答案】（1），（2）45°，【解析】【小问1】小车从B点运动到C点由平抛运动规律可得，，解得小车从A点到B点以恒定的功率P启动，由动能定理可得运动到B点正好达到最大速度，则有解得【小问2】斜面的倾角等于小车从B点运动到C点速度的偏转角，由平抛运动速度的反向延长线经过水平位移的中点可得，则有由几何关系可得C、D两点的高度差为x，小车从B点运动到D点由动能定理可得，解得14.如图所示，质量m的物块甲（视为质点）、与质量未知物块乙（视为质点）均放置在粗糙的水平面上，在物块甲的右侧安装上光滑滑轮（滑轮的体积与质量均忽略不计），轻质细线穿过滑轮，一端连接在物块乙上，另一端施加斜向右上方与水平细线的夹角为53°的拉力F0=0.25mg，物块乙以水平向左的速度。匀速运动，甲恰好不滑动，当甲、乙相碰后立即组成一个整体，同时撤去绳的拉力。已知乙与地面间的动摩擦因数μ乙=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。（1）求物块乙的质量，以及碰前水平面对物块甲的支持力大小；（2）求物块甲与水平面间的动摩擦因数；（3）求物块甲、乙的碰撞生热以及碰后整体滑行的距离。【答案】（1），（2）0.5（3），【解析】【小问1】对物块乙进行分析，根据平衡条件有，其中，，，解得对物块甲进行分析，把斜向上的分别沿水平方向和竖直方向正交分解，竖直方向由三力平衡可得，解得【小问2】结合上述有水平方向由三力平衡可得结合上述解得【小问3】甲、乙碰撞过程，由动量守恒定律可得碰撞生热等于甲、乙组成系统机械能的损失解得，设碰后整体滑行的距离为L，由于，则有解得15.如图所示，平面直角坐标系的x、y轴正方向分别水平向右和竖直向上，第一、四象限存在竖直向上的匀强电场，第二、三象限存在另一竖直向上的匀强电场，其电场强度是一、四象限内电场强度的2倍，第一、四象限竖直固定放置内壁光滑绝缘的圆