《2026年薪火金卷高考仿真模拟卷物理》

7. 如图所示为某种电梯结构的简化示意图。某次在做电梯性能测试实验时，电梯轿厢内无乘客，前电动机不工作，测得轿厢$A$从静止开始下降$25 m$用时$5 s$。已知轿厢$A$的质量为$600 kg$，忽略滑轮摩擦和空气阻力，重力加速度$g$取$10 m/s^2$。下列说法正确的是
(D)


A.轿厢$A$下降过程中处于完全失重状态
B.配重$B$的质量为$480 kg$
C.配重$B$的质量为$500 kg$
D.轿厢$A$以$2 m/s$的速度匀速上升时，电动机输出的机械功率为$4 kW$

答案： 7.D [轿厢A下降位移$h = \dfrac{1}{2}at^2$，解得加速度$a = 2\ m/s^2$，故轿厢A下降过程是失重过程但不是完全失重，故A错误；对轿厢A和配重B的整体应用牛顿第二定律得$m_Ag - m_Bg = (m_A + m_B)a$，解得配重B的质量$m_B = 400\ kg$，故BC错误；轿厢A匀速上升、配重B匀速下降时，电动机牵引绳的拉力$F$满足$F + m_Bg = m_Ag$，解得$F = 2000\ N$，牵引绳的功率$P = Fv = 4\ kW$，故D正确。]

8. 2024年3月20日8时31分，鹊桥二号中继星发射升空后进入近地点高度200千米、远地点高度42万千米的预定地月转移轨道，在靠近月球时经过一系列减速变轨最终进入周期为24小时的环月大椭圆使命轨道，为嫦娥六号提供了技术支持。已知地球同步卫星的轨道半径约为$4.24×10^4 km$，地球的半径约为$6.4×10^3 km$，$\sqrt[3]{125}\approx11$，$\sqrt[3]{1000}\approx31$。下列说法中正确的是
(BD)

A.鹊桥二号进入地月转移轨道的速度一定大于$11.2 km/s$

B.鹊桥二号在地月转移轨道上运行的周期约为11天
C.鹊桥二号的环月大椭圆使命轨道的半长轴约为$4.2×10^4 km$
D.鹊桥二号在绕着月球运动的同时也绕着地球运动

答案： 8.BD [鹊桥二号沿地月转移轨道运动时并没有脱离地球引力的束缚，所以它在近地点的速度一定小于第二宇宙速度，即小于11.2km/s，A错误；鹊桥二号在地月转移轨道上运动时，它的半长轴$a = \dfrac{2R + h_{近} + h_{远}}{2} = \dfrac{2×6.4×10^3 + 2×10^2 + 4.2×10^5}{2}\ km \approx 2.1×10^5\ km$，由开普勒第三定律有$\dfrac{r_{同}^3}{T_{同}^2} = \dfrac{a^3}{T_{转}^2}$，解得$T_{转} = \sqrt{\dfrac{a^3}{r_{同}^3}}T_{同} \approx 11T_{同} = 11$天，B正确；由于鹊桥二号是围绕月球运动，所以它在环月大椭圆使命轨道的周期虽然为24h，但它的半长轴不等于地球同步卫星的半径，C错误；鹊桥二号围绕月球运动的同时也随月球一起绕地球运动，D正确。故选BD。]

9. 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，$a$、$b$两质点的横坐标分别为$x_a=2 m$和$x_b=6 m$，图乙为质点$b$从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是
(AC)


A.$t=1 s$时，质点$a$的位移沿$y$轴负向
B.$t=1 s$时，质点$a$的加速度方向与速度方向相同
C.质点$a$经过$4 s$振动的路程为$1 m$
D.该波沿$x$轴的负方向传播，波速为$0.5 m/s$

答案： 9.AC [由题图乙可知，$t = 0$时刻质点b在平衡位置向上振动，结合波形图可知，波沿x轴负方向传播，波速$v = \dfrac{\lambda}{T} = 1\ m/s$，故D错误；因$t = 0$时刻质点a从平衡位置向下振动，可知$t = 1\ s = \dfrac{T}{8}$时，质点a在平衡位置与最低点之间向下振动，此时质点a的位移沿y轴负方向，加速度方向向上，速度方向向下，即$t = 1\ s$时，质点a的加速度方向与速度方向相反，故A正确，B错误；质点a经过$4\ s = 0.5T$振动的路程为$2A = 2×0.5\ m = 1\ m$，故C正确。]

10. 如图所示，光滑平行轨道$abc$的水平部分(虚线右侧)存在方向竖直向上、磁感应强度大小为$B$的匀强磁场，轨道宽度为$d$，轨道右侧接有电阻为$R$的定值电阻。将一根质量为$m$、长度为$d$的均质金属棒从$ab$段水平轨道高为$h$处无初速度释放，金属棒进入磁场后开始减速，恰好能到达轨道右端。金属棒运动过程中始终与导轨接触良好且与导轨垂直，电路中除电阻$R$以外的电阻均不计，不计空气阻力，重力加速度大小为$g$。下列说法正确的是
(AC)


A.金属棒的最大速度为$\sqrt{2gh}$
B.金属棒减速时的最大加速度为$\frac{B^2d^2\sqrt{gh}}{mR}$
C.定值电阻$R$产生的总焦耳热为$mgh$
D.金属棒在磁场中运动的距离为$\frac{mR\sqrt{gh}}{B^2d^2}$

答案： 10.AC [金属棒下落过程，根据动能定理$mgh = \dfrac{1}{2}mv^2$，解得$v = \sqrt{2gh}$，故A正确；金属棒刚进入水平轨道时，速度最大，安培力最大，加速度最大，此时产生的感应电动势为$E = Bdv$，电路中的电流为$I = \dfrac{E}{R}$，安培力为$F = BId$，联立解得$F = \dfrac{B^2d^2\sqrt{2gh}}{R}$，根据牛顿第二定律$F = ma$，解得$a = \dfrac{B^2d^2\sqrt{2gh}}{mR}$，故B错误；金属棒进入磁场后开始减速，恰好能到达轨道右端，根据能量守恒有$Q = mgh$，故C正确；金属棒在磁场中运动过程，取向右为正方向，根据动量定理$-B\overline{I}d\Delta t = 0 - mv$，其中$\overline{I}\Delta t = \dfrac{\overline{E}}{R}\Delta t = \dfrac{\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}}{R}\Delta t = \dfrac{Bdx}{R}$，解得$x = \dfrac{mR\sqrt{2gh}}{B^2d^2}$，故D错误。]