2026届北京人大附中高三3月份模拟考试物理试题含解析

这是一份2026届北京人大附中高三3月份模拟考试物理试题含解析，共18页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁，位置发射一带电粒子等内容，欢迎下载使用。
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
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、如图所示，质量为m、电阻为r的“U”字形金属框abcd置于竖直平面内，三边的长度ad=dc=bc=L，两顶点a、b通过细导线与M、N两点间的电源相连，电源电动势为E。内阻也为r。匀强磁场方向垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．M点应接电源的正极B．电源的输出功率为
C．磁感应强度的大小为mgrD．ad边受到的安培力大于bc边受到的安培力
2、如图所示，倾角的斜面上有一木箱，木箱与斜面之间的动摩擦因数．现对木箱施加一拉力F，使木箱沿着斜面向上做匀速直线运动．设F的方向与斜面的夹角为，在从0逐渐增大到60°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ）
A．F先减小后增大
B．F先增大后减小
C．F一直增大
D．F一直减小
3、为了人民的健康和社会的长远发展，我国环保部门每天派出大量的洒水车上街进行空气净化除尘，已知某种型号的洒水车的操作系统是由发动机带动变速箱，变速箱带动洒水泵产生动力将罐体内的水通过管网喷洒出去，假设行驶过程中车受到的摩擦阻力跟其质量成正比，受到的空气阻力跟车速成正比，当洒水车在平直路面上匀速行驶并且匀速洒水时，以下判断正确的是（ ）
A．洒水车的动能保持不变B．发动机的功率保持不变
C．牵引力的功率要随时间均匀减小D．牵引力大小跟洒水时间成反比
4、某同学用如图甲所示的装置测量滑块A与木板间的动摩擦因数，用手缓慢地提起木板的左端使木板以其右端为圆心缓慢转动，当板与水平方向的夹角时，滑块A开始沿板下滑。而后将木板和滑块A平放在水平桌面上，木板固定在桌面上，如图乙所示，滑块A左侧弹簧测力计读数为且处于伸长状态，右侧通过轻质细绳绕过定滑轮悬挂一轻质砝码盘，滑轮摩擦不计，滑块的质量，连接滑块的弹簧测力计和细线均水平放置，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若缓慢增加盘中的砝码，使盘中砝码总质量达到时，将会出现的情况是（ ）

A．A向右运动
B．木板对A的摩擦力为
C．木板对A的摩擦力方向保持不变
D．弹簧测力计读数仍为
5、乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，如图所示。在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止（设缆车保持竖直状态）则（ ）
A．小物块受到的支持力方向竖直向上
B．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下
C．小物块受到的静摩擦力为
D．小物块受到的滑动摩擦力为
6、2019年“山东舰"正式服役，标志着我国进入双航母时代。如图，“山东舰"正在沿直线航行，其质量为m，发动机的输出功率恒为P，所受阻力恒为f，某时刻速度为v1、加速度为a1，一段时间t后速度变为v2（v2>v1），在这段时间内位移为s。下列关系式正确的是（ ）
A．B．
C．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、我国研发的磁悬浮高速实验样车在2019年5月23日正式下线，在全速运行的情况下，该样车的时速达到600千米。超导体的抗磁作用使样车向上浮起，电磁驱动原理如图所示，在水平面上相距的两根平行导轨间，有垂直水平面前等距离分布的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，每个磁场的宽度都是，相间排列。固定在样车下方宽为、阻值为R的导体线框abcd悬浮在导轨上方，样车运行过程中所受阻力恒为，当磁场以速度v0向右匀速运动时，下列说法正确的是（ ）
A．样车速度为零时，受到的电磁驱动力大小为
B．样车速度为零时，线圈的电热功率为
C．样车匀速运动时，克服阻力做功的功率为
D．样车匀速运动时，速度大小为
8、一列简谐波以1m/s的速度沿x轴正方向传播。t=0时，该波传到坐标原点O，O点处质点的振动方程为y=10sin10πt（cm）。P、Q是x轴上的两点，其坐标xP=5cm、xQ=10cm，如图所示。下列说法正确的是 。
A．该横波的波长为0.2m
B．P处质点的振动周期为0.1s
C．t=0.1s时，P处质点第一次到达波峰
D．Q处质点开始振动时，P处质点向-y方向振动且速度最大
E.当O处质点通过的路程为1m时，Q处质点通过的路程为0.8m
9、图甲为一简谐横波在时的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点，图乙为质点的振动图象。下列说法正确的是________。

A．这列波沿轴正方向传播
B．这列波的传播速度为
C．时，质点位于波谷位置
D．在到时间内，质点通过的路程为
E.时，质点的加速度沿轴负方向
10、如图所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，两导轨上端接有电阻R（其余电阻不计），虚线MM′和NN′之间有垂直于导轨平面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B1，虚线NN′和PP′之间也有垂直于导轨平面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B2（B1>B2）。现将质量为m的金属杆ab，从MM′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，已知ab棒到达NN′和PP′之前已经匀速运动。则ab棒从MM′运动到PP′这段时间内的v–t图可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
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）频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图所示是物体下落时的频闪照片示意图，已知频闪仪每隔闪光一次，当地重力加速度大小为，照片中的数字是竖直放置的刻度尺的读数，单位是厘米。利用上述信息可以求出：物体下落至点时速度大小为______（结果保留3位有效数字），实验中物体由点下落至点，动能的增加量约为重力势能减少量的____%（结果保留2位有效数字）。
12．（12分）某同学自己组装了一辆智能电动实验小车，为了研究该小车的运动情况，在小车后面系一通过电磁打点计时器的纸带。如图所示为实验中得到的一段纸带，已知电磁打点计时器使用20Hz交流电，相邻两计数点间还有三个点没有画出来，其中AB=2.50cm，BC=4.00cm，CD=5.50cm，该电磁打点计时器每隔___________秒打一次点，相邻两计数点间的时间间隔是_________秒；小车的加速度大小为____________m/s2。
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，在平面直角坐标系xOy内，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，自y轴正半轴上处的M点，以速度垂直于y轴射入电场。经x轴上处的P点进入磁场，最后垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求：
电场强度大小E；
粒子在磁场中运动的轨道半径r；
粒子在磁场运动的时间t。
14．（16分）某学习小组设计了图甲所示的“粒子回旋变速装置”。两块相距为d的平行金属极板M、N，板M位于x轴上，板N在它的正下方。两板间加上图乙所示的交变电压，其电压值为，周期，板M上方和板N下方有磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场。粒子探测器位于y轴处，仅能探测到垂直于y轴射入的带电粒子。有一沿轴可移动的粒子发射器，可垂直于x轴向上射出质量为m、电荷量为的粒子，且粒子动能可调节时刻，发射器在（x，0）位置发射一带电粒子。忽略粒子的重力和其他阻力，粒子在电场中运动的时间不计。
(1)若粒子只经磁场偏转并在处被探测到，求发射器的位置和粒子的初动能；
(2)若粒子两次进出电场区域后被探测到，且有。求粒子发射器的位置坐标x与被探测到的位置坐标y之间的关系。
15．（12分）如图所示，R为变阻箱，电压表为理想电压表，电源电动势，当变阻箱阻值为时，闭合电键后，电压表读数，求：
(1)电路中的电流I和电源内阻r；
(2)电源的输出功率P和效率；
(3)试推导说明当R为多大时，电源的输出功率最大。
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、C
【解析】
A．金属框恰好处于静止状态，说明线框受到的安培力向上，根据左手定则可知dc边中的电流方向应由d指向c，结合电路知识得M点应接电源的负极，故A错误；
B．由闭合电路欧姆定律得
电源输出功率
故B错误；
C．根据平衡条件有
mg=BIL
解得
故C正确；
D．根据对称性可知ad边受到的安培力等于bc边受到的安培力，方向相反，故D错误。
故选C。
2、A
【解析】
对物体受力分析如图
木箱沿着斜面向上做匀速直线运动，根据平衡条件，合力为零
在垂直斜面方向，有：
在平行斜面方向，有：
其中：
联立解得：

当时F最小，则在从0逐渐增大到60°的过程中，F先减小后增大，A正确，BCD错误。
故选A。
3、C
【解析】
以车和水为研究对象，受力分析可知，水平方向受牵引力、摩擦阻力和空气阻力作用，由题意，车受到的摩擦阻力跟其质量成正比，受到的空气阻力跟车速成正比，根据牛顿第二定律知，
F-f-kv=ma
当洒水车在平直路面上匀速行驶并且匀速洒水时，车与水的质量在减小，故摩擦阻力在减小，空气阻力恒定不变，则牵引力在减小，合力为零。
A．洒水车的质量减小，速度不变，故动能减小，故A错误。
B．发动机的功率P=Fv，牵引力减小，速度不变，则发动机的功率减小，故B错误。
CD．牵引力F=f+kv，洒水车的质量随时间均匀减小，则牵引力的大小随洒水时间均匀减小，但不成反比。牵引力功率随时间均匀减小，故C正确，D错误。
故选C。
4、D
【解析】
ABD.缓慢转动木板使滑块开始下滑时，静摩擦力恰好达到最大值，由平衡条件得：
，
解得：
，
木板与滑块水平放置时，木板与滑块间的最大静摩擦力：
，
不放砝码时，滑块水平方向受弹簧测力计的拉力和木板对A的摩擦力，由平衡条件得：
，
摩擦力方向水平向右，当砝码盘总质量达到1.2kg时，物块A受到右侧绳的拉力：
，
设滑块仍处于静止，由平衡条件得：
，
得：
，
假设成立，滑块仍处于静止，弹簧测力计读数仍为5N，故AB错误，D正确；
C.对比初状态的摩擦力可得摩擦力方向由水平向右变为水平向左，故C错误。
故选：D。
5、C
【解析】
由题知：木块的加速度大小为a，方向沿斜面向上，分析木块受力情况，根据牛顿第二定律求解木块所受的摩擦力大小和方向。根据牛顿第二定律求解木块所受的摩擦力大小和方向。
【详解】
AB．以木块为研究对象，分析受力情况为重力mg，斜面的支持力N和摩擦力为静摩擦力f，根据平衡条件可知支持力N垂直于斜面向上，摩擦力f沿斜面向上，故AB错误；
CD．由于小物块和斜面保持相对静止，小物块受到的摩擦力为静摩擦力，根据牛顿第二定律得
解得，方向平行斜面向上，故C正确，D错误。
故选C。
【点睛】
本题首先要正确分析木块的受力情况，其次要能根据牛顿第二定律列式，求摩擦力。
6、A
【解析】
A．由牛顿第二定律，则有
故A正确；
B．当航母达到最大速度时，F=f，此时
故B错误；
C．航母的运动不是匀加速运动，则时间t内的位移
故C错误；
D．由动能定理可得
故D错误。
故选A。
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、AC
【解析】
A．当磁场以速度v0向右匀速运动且样车速度为零时，线框前、后边切割磁感线产生的总感应电动势
由闭合电路欧婿定律可知，线框中的感应电流
样车受到的安培力即电磁驱动力
联立解得
选项A正确；
B．样车速度为零时，线圈的电热功率
选项B错误；
CD．设样车匀速运动的速度为当样车以速度v匀速运动时，线框前后边切割磁感线的速度为v0-v，产生的总感应电动势
由闭合电路欧姆定律可知，线框中的感应电流
样车受到的安培力即电磁驱动力
由平衡条件有
联立解得
克服阻力做功的功率
选项D错误，C正确。
故选AC。
8、ACE
【解析】
B．O点处质点振动方程为可知，波的振幅，起振方向为y轴正向，波动周期
P点振动周期与O点振动周期相同，为0.2s，故B错误；
A．波长
故A正确；
C．振动从O点传到P点所需时间为
故P处质点振动时间
由于P处质点起振方向沿y轴向上，故经达到波峰，故C正确；
D．由题意知，P、Q之间的距离为
结合起振方向可知，Q处质点开始振动时，P处质点位移波峰，此时速度为零，故D错误；
E．当O处质点通过的路程为1m时，有
故经历的时间为
因为
所以振动形式从O点传到Q点所需时间为，所以Q处质点振动时间为，Q处质点通过的路程
故E正确。
故选ACE。
9、BCE
【解析】
A．分析振动图像，由乙图读出，在t=0.10s时Q点的速度方向沿y轴负方向，根据波动规律结合图甲可知，该波沿x轴负方向的传播，故A错误；
B．由甲图读出波长为λ=4m，由乙图读出周期为T=0.2s，则波速为
故B正确；
C．由乙图可知时，质点位于波谷位置。故C正确；
D．在t=0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处，所以从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过的路程s≠A=10cm，故D错误；
E．从t=0.10s到t=0.15s，质点P振动了，根据波动规律可知，t=0.15s时，质点P位于平衡位置上方，则加速度方向沿y轴负方向，故E正确。
故选BCE。
10、BC
【解析】
A．若第一阶段匀速，则
冲入第二磁场以后
则金属棒会做加速度逐渐减小的加速运动，所以选项A错误；
B．若刚进入第一磁场时速度过大，则由
则金属棒做加速度逐渐减小的减速运动，直到匀速；冲入第二磁场以后会加速，做加速度逐渐减小的变加速运动
性质为加速，所以选项B正确；
CD ．若刚进入第一磁场时速度过小，则由
则金属棒做加速度逐渐减小的加速运动，直到匀速；冲入第二磁场以后会加速，做加速度逐渐减小的变加速运动
性质为加速，所以选项C正确，D错误；
故选BC。
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、1.16 95~97均正确
【解析】
[1]根据公式可得
[2]同理可得
物体有B到C过程中，动能增加量为
重力势能的减少量为
动能的增加量约为重力势能减少量的
12、0.05 0.20 0.375
【解析】
[1][2]电磁打点计时器周期为0.05s，由于相邻计数点间还有三个点没有画出，则相邻计数点间的时间间隔为0.20s；
[3]根据逐差法可知，车的加速度
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、
【解析】
设粒子在电场中运动的时间为，根据类平抛规律有：
，
根据牛顿第二定律可得：
联立解得：
粒子进入磁场时沿y方向的速度大小：
粒子进入磁场时的速度：
方向与x轴成角，
根据洛伦兹力提供向心力可得：
解得:
粒子在磁场中运动的周期：
根据几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的圆心角：，则粒子在磁场中运动的时间：
14、 (1) ，；
(2)①若，；
②，
【解析】
(1)若粒子只经磁场偏转并在处被探测到，则粒子在磁场中运动圆周，发射器位置
又有
圆周运动有
动能
解得
(2)若，轨迹如图甲
各圆周运动分别有
，，
由几何关系得
电场中运动有
又有
解得
若，轨迹如图乙，
各圆周运动分别有
，
由几何关系得
电场中运动有
解得
15、 (1)，；(2)，；(3)当时最大输出功率为
【解析】
(1)电路中的电流
根据闭合电路欧姆定律，解得内阻为
(2)电源的输出功率
效率为
(3)电源的输出功率为
可知当时，电源输出功率最大，即