《2026年薪火金卷高考仿真模拟卷物理》

5. 某宇航员在月球表面的重力大小为$G_1$，在地球表面的重力大小为$G_2$，月球的半径为$R$，地球表面的重力加速度大小为$g$，万有引力常量为$G$，忽略月球的自转。则
(B)

A.月球表面的重力加速度大小为$\frac{G_2}{G_1}g$
B.月球的质量为$\frac{R^2G_1g}{GG_2}$
C.月球的平均密度为$\frac{3G_2g}{4\pi RG_1}$
D.月球的第一宇宙速度大小为$\sqrt{\frac{G_2gR}{G_1}}$

答案： 5.B[设登月宇航员的质量为$m$，月球表面的重力加速度为$g_{1}$，宇航员质量不变，根据重力公式，在月球表面$G_{1}=mg_{1}$，在地球表面$G_{2}=mg$，解得$g_{1}=\frac{G_{1}}{G_{2}}g$，故A错误;设月球质量为$M$，在月球表面上，万有引力等于重力，则有$G\frac{Mm}{R^{2}}=mg_{1}$，解得$M=\frac{R^{2}G_{1}g}{GG_{2}}$，故B正确;月球的平均密度为$\rho=\frac{M}{\frac{4}{3}\pi R^{3}}=\frac{3G_{1}g}{4\pi RGG_{2}}$，故C错误;对质量为$m_{1}$的月球近地卫星，重力提供向心力，则有$m_{1}g_{1}=m_{1}\frac{v^{2}}{R}$，解得$v=\sqrt{g_{1}R}=\sqrt{\frac{G_{1}gR}{G_{2}}}$，即第一宇宙速度为$\sqrt{\frac{G_{1}gR}{G_{2}}}$，故D错误。]

6. 如图所示，A、B、C、D是正方形的四个顶点，在A点放有一个电荷量为$q$的正电荷，若要使C点的电场强度为0，则下列说法正确的是
(A)


A.在B点和D点各放置一个电荷量为$\frac{\sqrt{2}}{4}q$的负电荷
B.在B点和D点各放置一个电荷量为$2\sqrt{2}q$的负电荷
C.在B、D点分别放置等量异种电荷，电荷量大小为$\frac{\sqrt{2}}{4}q$
D.在B、D点分别放置等量异种电荷，电荷量大小为$2\sqrt{2}q$

答案： 6.A[设正方形边长为$l$，$A$点放有一个电荷量为$q$的正电荷，根据点电荷电场强度公式可知，在$C$点产生的电场方向由$A$指向$C$，大小为$E=\frac{kq}{(\sqrt{2}l)^{2}}=\frac{kq}{2l^{2}}$，在$B$点和$D$点各放置一个电荷量为$q'$的电荷，根据点电荷电场强度公式和电场强度的叠加原理可知，在$C$点产生的电场方向由$C$指向$A$，大小为$E'=\sqrt{2}\frac{kq'}{l^{2}}$，要使$C$点的电场强度为0，则$\sqrt{2}\frac{kq'}{l^{2}}=\frac{kq}{2l^{2}}$，解得$q'=\frac{\sqrt{2}}{4}q$，故A正确，B错误;在$B$、$D$点分别放置等量异种电荷，则其在$C$点产生的合电场强度平行于$BD$，与$A$点电荷产生的电场叠加不为0，故CD错误。]

7. 类比方法在物理学的发展中起着及其重要的作用，其主要有因果类比、数学类比、概念类比和模型类比。请同学们类比利用$v-t$图像的面积来推导匀变速直线运动位移公式的方法，解决下面情境中的问题。如图所示，水平面由光滑和粗糙的两方形区域组成，质量为$m$、长为$L$的长方体匀质物块，从光滑面以速度$v_0$垂直于分界线进入到粗糙面，已知物块与粗糙面间的动摩擦因数为$\mu$，重力加速度为$g$，则该过程中物块刚好有一半进入粗糙面时的速度为
(C)


A.$\sqrt{v_0^2 - \mu gL}$
B.$\sqrt{v_0^2 - \frac{1}{2}\mu gL}$
C.$\sqrt{v_0^2 - \frac{1}{4}\mu gL}$
D.$\sqrt{v_0^2 - \frac{1}{8}\mu gL}$

答案：
7.C[均质长方体物块进入粗糙面长度为$x(x＜L)$时，其加速度大小为$a_{x}$，由牛顿第二定律可得$\mu\frac{x}{L}mg = ma_{x}$，$a_{x}=\frac{\mu g}{L}x$，即$a_{x}$与进入长度成正比，其图像如图所示。若把物块从开始进入粗糙面到恰好有一半进入的过程均匀分割成$n$段，$n$趋向无穷大，则每一小段可看成匀减速直线运动，则有$v_{n - 1}^{2}-v_{n}^{2}=2(-a_{n - 1})x_{n - 1}$，即$a_{n - 1}x_{n - 1}=\frac{v_{n - 1}^{2}-v_{n}^{2}}{2}$，即每小段的加速度和位移乘积(即图像对应的面积)等于该段的初末速度平方差。所有$a_{x}$乘积段累加起来刚好等于上图图线围成的三角形面积，即$\frac{1}{2}×\frac{L}{2}×\frac{\mu g}{2}=\frac{v_{1}^{2}-v_{2}^{2}}{2}+\frac{v_{2}^{2}-v_{3}^{2}}{2}+·s+\frac{v_{n - 1}^{2}-v_{n}^{2}}{2}=\frac{v_{1}^{2}-v_{n}^{2}}{2}$，解得$v_{n}=\sqrt{v_{1}^{2}-\frac{1}{4}\mu gL}=\sqrt{v_{0}^{2}-\frac{1}{4}\mu gL}$。故选C。]

8. 一定质量的理想气体，状态从$a\rightarrow b\rightarrow c$的变化过程可用如图所示的V-t图像描述，则下列说法正确的是
(AD)


A.$a\rightarrow b$过程气体分子对容器壁单位面积的平均作用力不变
B.$b\rightarrow c$过程体积不变，气体从外界吸收热量
C.$c\rightarrow a$过程体积减小，压强不变
D.$a\rightarrow b$过程气体对外做功大于$c\rightarrow a$过程外界对气体做功

答案： 8.AD[根据理想气体状态方程可知，$a→b$过程为等压过程，压强不变，气体分子对容器壁单位面积的平均作用力不变，A正确;$b→c$过程体积不变，气体温度降低，内能减小，向外放出热量，B错误;$b→c$过程体积不变，压强减小，有$p_{b}＞p_{c}$，所以$c→a$过程体积减小，压强增大，C错误;$a→b$过程气体体积变化等于$c→a$过程气体体积变化，但$a→b$过程气体平均压强大于$c→a$过程气体平均压强，所以$a→b$过程气体对外做功大于$c→a$过程外界对气体做功，D正确。故选AD。]

9. 回热式制冷机是一种极低温设备，制冷极限约$50 K$。某台回热式制冷机工作时，一定量的氦气(可视为理想气体)缓慢经历如图所示的四个过程，已知状态A、B的温度均为$27° C$，状态C、D的温度均为$-133° C$。下列说法正确的是
(AC)


A.气体由状态A到状态B的过程，温度先升高后降低
B.气体由状态B到状态C的过程，分子平均动能保持不变
C.气体由状态C到状态D的过程，分子间的平均间距变大
D.气体由状态D到状态A的过程，其热力学温度与压强成反比

答案： 9.AC[状态$A$、$B$的温度相等，根据$\frac{pV}{T}=C$，经过$A$、$B$的等温线应是过$A$、$B$的双曲线，沿直线由$A$到$B$，$pV$先增大后减小，所以温度先升高后降低，故A正确;气体由状态$B$到状态$C$的过程，根据$\frac{pV}{T}$可知，温度降低，分子平均动能减小，故B错误;气体由状态$C$到状态$D$的过程，体积增大，分子间的平均间距变大，故C正确;气体由状态$D$到状态$A$的过程，体积不变，根据$\frac{pV}{T}=C$，其热力学温度与压强成正比，故D错误。]