2026届陕西省四校联考高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析

这是一份2026届陕西省四校联考高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析，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、在离地高h处，同时自由下落和竖直向上抛出各一个小球，其中竖直上抛的小球初速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度为g，两球落地的时间差为( )
A．B．C．D．
2、如图所示，在圆形空间区域内存在关于直径ab对称、方向相反的两个匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等，一金属导线制成的圆环刚好与磁场边界重合，下列说法中正确的是
A．若使圆环向右平动，感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向
B．若使圆环竖直向上平动，感应电流始终沿逆时针方向
C．若圆环以ab为轴转动，a点的电势高于b点的电势
D．若圆环以ab为轴转动，b点的电势高于a点的电势
3、如图所示，真空中位于x轴上的两个等量负点电荷，关于坐标原点O对称。下列关于E随x变化的图像正确的是
A．B．
C．D．
4、如图所示，一电子以与磁场方向垂直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域，从N处离开磁场，若电子质量为m，带电荷量为e，磁感应强度为B，则（ ）
A．电子在磁场中做类平抛运动
B．电子在磁场中运动的时间t=
C．洛伦兹力对电子做的功为Bevh
D．电子在N处的速度大小也是v
5、小球从某一高度处自由下落着地后反弹，然后又落下，每次与地面碰后动能变为碰撞前的。以刚开始下落时为计时起点，小球的v－t图像如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．图像中选取竖直向下为正方向
B．每个阶段的图线并不相互平行
C．每次与地面相碰后能够上升的最大高度是前一次下落高度的一半
D．每次与地面相碰后上升到最大高度所需的时间是前一次下落时间的一半
6、如图所示为范德格拉夫起电机示意图，直流高压电源的正电荷，通过电刷E、传送带和电刷F，不断地传到球壳的外表面，并可视为均匀地分布在外表面上，从而在金属球壳与大地之间形成高电压．关于金属球壳上的A、B两点，以下判断正确的是
A．A、B两点电势相同
B．A、B两点电场强度相同
C．将带正电的试探电荷从A点移到B点，电势能增加
D．将带正电的试探电荷从A点移到B点，电势能减小
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、两汽车甲、乙分别挂上拖车，两汽车与两拖车的质量均相同，且阻力与质量成正比。开始两车以相同的速度v0做匀速直线运动，t=0时刻两拖车同时脱离汽车，已知汽车甲的牵引力不变，汽车乙的功率不变，经过相同的时间t0，汽车甲、乙的速度大小分别为2v0、1.5v0。则下列说法正确的是（ ）
A．t0时间内，甲、乙两汽车的位移之比为4：3
B．t0时刻，甲、乙两汽车的加速度大小之比为3：1
C．t0时刻汽车甲的功率为拖车脱离前功率的4倍
D．t0时间内，甲、乙两汽车牵引力做功之比为3：2
8、如图所示，A、B、C三点组成一边长为l的等边三角形。该空间存在平行于ABC平面的匀强电场。一质量为m、带电量为+q的粒子仅受电场力作用依次通过A、B、C三点，通过A、C两点的速率均为v0，通过B点时的速率为，则该匀强电场场强E的大小和方向分别是
A．E=B．E=
C．方向垂直AC斜向上D．方向垂直AC斜向下
9、如图半径为R的内壁光滑圆轨道竖直固定在桌面上，一个可视为质点的质量为m的小球静止在轨道底部A点。现用小锤沿水平方向快速击打小球，使小球在极短的时间内获得一个水平速度后沿轨道在竖直面内运动。当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过这两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W1，第二次击打过程中小锤对小球做功W2。若两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，则的值可能是（ ）
A．B．C．1D．2
10、如图甲所示，竖直放置的U形导轨上端接一定值电阻R，U形导轨之间的距离为2L，导轨内部存在边长均为L的正方形磁场区域P、Q，磁场方向均垂直导轨平面(纸面)向外。已知区域P中的磁场按图乙所示的规律变化(图中的坐标值均为已知量)，磁场区域Q的磁感应强度大小为B0。将长度为2L的金属棒MN垂直导轨并穿越区域Q放置，金属棒恰好处于静止状态。已知金属棒的质量为m、电阻为r，且金属棒与导轨始终接触良好，导轨的电阻可忽略，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．通过定值电阻的电流大小为
B．0~t1时间内通过定值电阻的电荷量为
C．定值电阻的阻值为
D．整个电路的电功率为
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）一般的话筒用的是一块方形的电池(层叠电池)，如图甲所示，标称电动势为9V。某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：
A．待测方形电池
B．电压表(量程0~3V，内阻约为4kΩ)
C．电流表(量程0~0.6A，内阻为1.0Ω)
D．电流表(量程0~3A，内阻为1.0Ω)
E.电阻箱(阻值范围0~999.9Ω)
F.电阻箱(阻值范围0~9999.9Ω)
G.滑动变阻器(阻值范围0~20Ω)
H.滑动变阻器(阻值范围0~20kΩ)
I.开关、导线若干
(1)该同学根据现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路图。根据如图乙所示电路图和如图丙所示图像，为完成该实验，电流表应选_____，电阻箱应选______，滑动变阻器应选_______(均填写器材前字母标号)
(2)实验需要把电压表量程扩大为0~9V。该同学按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将R1的滑片移到最左端，将电阻箱R2调为零，断开S3，闭合S1，将S2接a，适当移动R1的滑片，电压表示数为2.40V；保持R1接入电路中的阻值不变，改变电阻箱R2的阻值，当电压表示数为________V时，完成扩大量程，断开S1。
(3)保持电阻箱R2阻值不变，开关S2接b，闭合S3、S1，从右到左移动R1的滑片，测出多组U、I，并作出U－I图线如图丙所示，可得该电池的电动势为________V，内阻为________Ω。
12．（12分）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放．小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．
回答下列问题：
（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g，为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的 （填正确答案标号）．
E.弹簧原长l0
（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek= ．
（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s—△x图线．从理论上可推出，如果h不变．m增加，s—△x图线的斜率会 （填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s—△x图线的斜率会 （填“增大”、“减小”或“不变”）．由图（b）中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的 次方成正比．
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）如图所示，直角坐标系xOy内z轴以下、x=b（b未知）的左侧有沿y轴正向的匀强电场，在第一象限内y轴、x轴、虚线MN及x=b所围区域内右垂直于坐标平面向外的匀强磁场，M、N的坐标分别为（0，a）、（a，0），质量为m、电荷量为q的带正电粒子在P点以初速度v0沿x轴正向射出，粒子经电场偏转刚好经过坐标原点，匀强磁场的磁感应强度，粒子第二次在磁场中运动后以垂直x=b射出磁场，不计粒子的重力。求：
(1)匀强电场的电场强度以及b的大小；
(2)粒子从P点开始运动到射出磁场所用的时间。
14．（16分）如图，质量均为m的两个小球A、B固定在弯成直角的绝缘轻杆两端，AB=OB=l，可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦地在竖直平面内转动，空气阻力不计。A球带正电，B球带负电，电量均为q，整个系统处在竖直向下的匀强电场中，场强E=。开始时，AB水平，以图中AB位置为重力势能和电势能的零点，问：
(1)为使系统在图示位置平衡，需在A点施加一力F，则F至少多大？方向如何？
(2)若撤去F，OB转过45°角时，A球角速度多大？此时系统电势能总和是多大？
(3)若撤去F，OB转过多大角度时，系统机械能最大？最大值是多少？
15．（12分）2018年9月23日“光纤之父”华人科学家高琨逝世，他一生最大的贡献是研究玻璃纤维通讯．光纤在转弯的地方不能弯曲太大，如图模拟光纤通信，将直径为d的圆柱形玻璃棒弯成圆环，已知玻璃的折射率为，光在真空中的速度为c，要使从A端垂直入射的光线能全部从B端射出．求：
①圆环内径R的最小值；
②在①间的情况下，从A端最下方入射的光线，到达B端所用的时间．
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、D
【解析】
自由下落的小球，有
得
对于竖直上抛的小球，由机械能守恒得：
则得落地时速度大小为
对于竖直上抛的小球，将其运动看成一种匀减速直线运动，取竖直向上为正方向，加速度为，则运动时间为：
故时间之差为
A．，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论不相符，选项C错误；
D．，与结论相符，选项D正确；
故选D．
点睛：本题关键要明确小球运动中机械能守恒，要理清过程中的速度关系，写出相应的公式，分析运动时间的关系．
2、A
【解析】
若圆环向右平动，由楞次定律知感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向，A正确；若圆环竖直向上平动，由于穿过圆环的磁通量未发生变化，所以圆环中无感应电流产生，B错误；若圆环以ab为轴转动，在0～90°内，由右手定则知b点的电势高于a点的电势，在90°～180°内，由右手定则知a点的电势高于b点的电势，以后a、b两点电势按此规律周期性变化，CD错误．故选A.
3、A
【解析】
设x轴的正方向代表电场强度的正方向
根据等量同种负电荷电场线在沿x轴方向的分布，结合规定正方向判断如下：
①在A点左侧电场线水平向右，场强为正，图像的横轴上方，离A点越近，场强越强；
②在A到O之间的电场线向左，场强为负，图像在横轴下方，离A越近，场强越强；
③在O到B之间电场线向右，场强为正，图像在横轴上方，离B越近，场强越强；
④在B点右侧，电场线水平向左，场强为负，图像在横轴下方，离B越近，场强越强。
综上所述，只有选项A符合题意。
故选A。
4、D
【解析】
电子垂直射入匀强磁场中，由洛伦兹力提供向心力将做匀速圆周运动，运动时间为：，故AB错误；由洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，电子在洛伦兹力方向没有位移，所以洛伦兹力对电子不做功，故C错误；电子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动，速度大小不变也是v，故D正确．所以D正确，ABC错误．
5、D
【解析】
A．由于小球从某一高度处自由下落，根据速度时间图线知选取竖直向上为正方向，故A错误；
B．不计空气阻力，下落过程和上升过程中只受重力，根据牛顿第二定律可得下落过程和上升过程中的加速度为重力加速度，速度时间图线的斜率表示加速度，所以每个阶段的图线相互平行，故B错误；
C．与地面相碰后能够上升的最大高度是前一次下落过程，根据动能定理可得
与地面相碰后上升过程中，根据动能定理可得
根据题意有
解得
故C错误；
D．根据运动学公式可得与地面相碰后上升的时间
与地面相碰后上升到最大高度所需的时间是前一次下落时间的
解得
故D正确；
故选D。
6、A
【解析】
A、由题可知，电荷均匀地分布在外表面上，球壳AB是一个等势体，各点的电势是相等的．故A正确；B、球壳AB是一个等势体，AB的外表面处，各点的电场强度的方向与球壳的外表面垂直，所以A点与B点的电场强度的方向一定不同，故B错误；C、由于A、B的电势是相等的，所以将带正电的试探电荷从A点移到B点，电场力不做功，电势能不变．故C错误，D错误．故选A．
【点睛】
静电平衡后，金属球壳AB的外表面均匀带电，外部各点的电场强度大小相等，方向不同；金属球壳AB是一个等势体，各点的电势相等．
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、BD
【解析】
A．对甲车拖车脱离后做匀加速运动经过t0的位移

对乙车功率一定，则做加速度减小的加速运动，则经过t0时的位移

则t0时间内，甲、乙两汽车的位移之比
不可能为4：3，选项A错误；
B．设汽车和拖车的质量均为m，则汽车的牵引力为F=2kmg，对甲车拖车脱离后做匀加速运动的加速度
乙车功率一定
P=Fv0=2kmgv0
在t0时刻乙车的加速度
则甲、乙两汽车的加速度大小之比为3：1，选项B正确；
C．甲车拖车脱离前功率
P=Fv0=2kmgv0
t0时刻汽车甲的功率为
P0=2kmg∙2v0= 4kmgv0=2P
选项C错误；
D．甲车牵引力做功
乙车牵引力做功
t0时间内，甲、乙两汽车牵引力做功之比为3：2，选项D正确。
故选BD。
8、BC
【解析】
AB.据题意可知AC为该匀强电场的等势线，因从A到B电场力对粒子做负功，且粒子带正电，可知电场方向垂直AC斜向上，据动能定理可得
解得，故A错误B正确。
CD. 据题意可知AC为该匀强电场的等势线，因从A到B电场力对粒子做负功，且粒子带正电，可知电场方向垂直AC斜向上，故C正确D错误。
9、AB
【解析】
第一次击打后球最多到达与球心O等高位置，根据功能关系，有
W1≤mgR①
两次击打后可以到轨道最高点，根据功能关系，有
W1+W2-2mgR=②
在最高点，有
mg+FN=≥mg③
联立①②③解得
W1≤mgR
W2≥mgR
故
故AB正确，CD错误。
故选AB。
10、BD
【解析】
A．金属棒恰好处于静止状态，有
解得电流大小
故A错误；
B．0～t1时间内通过定值电阻的电荷量
B项正确；
C．根据题图乙可知，感应电动势
又
联立解得
故C错误；
D．整个电路消耗的电功率
故D正确。
故选BD。
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、D F G 0.80 8.94 2.0
【解析】
(1)[1]由图示图象可知，所测最大电流约为2A，则电流表应选择D；
[2]电源电动势约为9V，需要把电压表改装成9V的电压表，串联电阻分压为6V，是电压表量程的2倍，由串联电路特点可知，分压电阻阻值为电压表内阻的2倍，约为8KΩ，电阻箱应选择F；
[3] 由于要测量该电池实际的电动势和内阻，为方便实验操作，滑动变阻器应选择G；
(2)[4] 把量程为3V的电压表量程扩大为9V，分压电阻分压为6V，分压电阻分压是电压表两端电压的2倍，由题意可知，电压表所在支路电压为2.40V，分压电阻两端电压为电压表两端电压的2倍，实验时应保持位置不变，改变阻值，当电压表示数为0.80V，此时电阻箱分压1.60V，完成电压表扩大量程；
(3)[5] 分压电阻箱两端电压是电压表两端电压的2倍，电压表示数为，则路端电压为，在闭合电路中，电源电动势
整理可得
由图示图象可知，图象纵轴截距
电源电动势
[6]图象斜率的绝对值
电源内阻
12、（1）ABC (2)（3）减小 增大 2
【解析】
（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h，故选ABC．
（2）由平抛规律可知：竖直方向上：h=gt2，水平方向上：s=vt，而动能Ek=mv2联立可得Ek= ；
（3）由题意可知如果h不变，m增加，则相同的△L对应的速度变小，物体下落的时间不变，对应的水平位移s变小，s-△L图线的斜率会减小；只有h增加，则物体下落的时间增加，则相同的△L下要对应更大的水平位移s，故s-△L图线的斜率会增大．弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能，即Ep=，可知Ep与△s的2次方成正比，而△s与△L成正比，则Ep与△L的2次方成正比．
【点睛】
本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，弹性势能转化为物体的动能，从而得出结论．根据x与△L的图线定性说明m增加或h增加时x的变化，判断斜率的变化．弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能和动能的表达式，得出弹性势能与△x的关系，△x与△L成正比，得出Ep与△L的关系．
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、（1），；（2）。
【解析】
（1）由题意可知，粒子从P点抛出后，先在电场中做类平抛运动则
根据牛顿第二定律有
求得
设粒子经过坐标原点时，沿y方向的速度为vy
求得
vy=v0
因此粒子经过坐标原点的速度大小为，方向与x轴正向的夹角为45°
由几何关系可知，粒子进入磁场的位置为并垂直于MN，设粒子做圆周运动的半径为r，则
得
由几何关系及左手定则可知，粒子做圆周运动的圆心在N点，粒子在磁场中做圆周运动并垂直x轴进入电场，在电场中做类竖直上拋运动后，进入磁场并仍以半径做匀速圆周运动，并垂直x=b射出磁场，轨道如图所示。由几何关系可知
（2）由（1）问可知，粒子在电场中做类平抛运动的时间
粒子在进磁场前做匀速运动的时间
粒子在磁场中运动的时间
粒子第二次在电场中运动的时间
因此，运动的总时间
14、（1）；方向与AB成角斜向上（2）；（3）90°；
【解析】
(1)当垂直于时力最小，根据力矩平衡：
已知：
可以求出：
方向与成角斜向上
(2)对系统列动能定理可得：
其中：
，
可得：
此时，电场力对球做正功，则有：
电场力对球做负功，则有：
则电场力对系统做功：
则系统电势能：
(3)电势能最小时，机械能最大，由(2)的结论，系统电势能总和为：
即当，电势能最小：
初始位置时，电势能和机械能均为零，则此时最大机械能：
15、；．
【解析】
①从A端最下方入射的光线发生全反射时其他光线能发生全反射，根据几何关系得
sinθ=
设全反射临界角为C，则要使A端垂直入射的光线全部从B端射出，必须有 θ≥C
根据临界角公式有sinC=
因此有：sinθ≥sinC
即有≥；
解得：R≥=
所以R的最小值为．
②在①问的情况下，θ=45°，R=．如图所示．
光在光纤内传播的总路程为S=2R+R=R
光在光纤内传播速度为v==c
所以所求时间为t==
A．小球的质量m
B．小球抛出点到落地点的水平距离s
C．桌面到地面的高度h
D．弹簧的压缩量△x