2026届山西省重点中学高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析

这是一份2026届山西省重点中学高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析，共15页。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
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、某质点做匀加速直线运动，经过时间t速度由v0 变为kv0(k>1)位移大小为x。则在随后的4t内，质点的位移大小为（ ）
A．B．C．D．
2、如图，可视为质点的小球，位于半径为半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点．过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为，则初速度为：（不计空气阻力，重力加速度为） （ ）
A． B．C． D．
3、下列说法正确的是（ ）
A．某金属能发生光电效应，当入射光的颜色不变而增大光照强度时，逸出的光电子的最大初动能也增大
B．若利用黄光和蓝光分别在同一装置研究光电效应，用蓝光照射时的遏止电压大于用黄光照射时的遏止电压
C．换用频率小的光照射，但入射光的强度不变，则逸出的光电子的最大初动能不变
D．换用频率小的光照射，但入射光的强度不变，则从光照射到金属表面上到发射出电子的时间明显减少
4、某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（ ）
A．t =1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值
B．t =2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值
C．t =3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零
D．t =4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值
5、如图所示，在电场强度大小为E0的水平匀强电场中，a、b两点电荷分别固定在光滑水平面上，两者之间的距离为l．当a、b的电量均为+Q时，水平面内与两点电荷距离均为l的O点处有一电量为+q的点电荷恰好处于平衡状态．如果仅让点电荷a带负电，电量大小不变，其他条件都不变，则O点处电荷的受力变为( )
A．B．C．D．
6、原子核A、B结合成放射性原子核C．核反应方程是A+B→C，已知原子核A、B、C的质量分别为、、，结合能分别为、、，以下说法正确的是（ ）
A．原子核A、B、C中比结合能最小的是原子核C
B．原子核A、B结合成原子核C，释放的能量
C．原子核A、B结合成原子核C，释放的能量
D．大量原子核C经历两个半衰期时，已发生衰变的原子核占原来的
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、如图为一列简谐横波在t=0时的波形图，波源位于坐标原点，已知当t=0.5s时x=4cm处的质点第一次位于波谷，下列说法正确的是（ ）
A．此波的波速为5cm/s
B．此波的频率为1.5Hz
C．波源在t=0时运动速度沿y轴正方向
D．t=0时波源振动已经历0.6s
E.x=10cm的质点在t=1.5s时处于波峰
8、一物体静止在水平地面上，在竖直向上拉力F作用下开始向上运动，如图甲。在物体向上运动过程中，其机械能E与位移x的关系图象如图乙，已知曲线上A点的切线斜率最大，不计空气阻力，则
A．在x1处物体所受拉力最大
B．在x1~x2过程中，物体的动能先增大后减小
C．在x1~x2过程中，物体的加速度先增大后减小
D．在0~x2过程中，拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功
9、如图所示，两根弯折的平行的金属轨道AOB和A′O′B′固定在水平地面上，与水平地面夹角都为θ，AO=OB=A′O′=O′B′=L，OO′与AO垂直，两虚线位置离顶部OO′等距离，虚线下方的导轨都处于匀强磁场中，左侧磁场磁感应强度为B1，垂直于导轨平面向上，右侧磁场B2（大小、方向未知）平行于导轨平面，两根金属导体杆a和b质量都为m，与轨道的摩擦系数都为μ，将它们同时从顶部无初速释放，能同步到达水平地面且刚到达水平地面速度均为v，除金属杆外，其余电阻不计，重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ）
A．匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上B．两个匀强磁场大小关系为：B1=μB2
C．整个过程摩擦产生的热量为Q1=2μmgLcsθD．整个过程产生的焦耳热Q2=mgLsinθ﹣μmgLcsθ﹣mv2
10、火星探测项目是我国继载人航天工程、嫦娥工程之后又一个重大的太空探索项目，如图所示，探测器被发射到围绕太阳的椭圆轨道上，A为近日点，远日点B在火星轨道近，探测器择机变轨绕火星运动，则火星探测器( )
A．发射速度介于第一、第二宇宙速度之间
B．在椭圆轨道上运行周期大于火星公转周期B
C．从A点运动到B点的过程中动能逐渐减小
D．在B点受到的太阳引力小于在A点受到的太阳引力
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）把较粗的铜丝和铁丝相隔约几毫米插入苹果中就制成了一个水果电池。水果电池的电动势较小（约为），而内阻较大（约为）。用下列提供的器材设计电路，实现准确测量电动势和内阻。
A．苹果一个 B．较粗的铜丝和铁丝各一根
C．电流表（量程，内阻约） D．电流表（量程，内阻）
E.定值电阻（阻值为） F.滑动变阻器（）
G.开关、导线若干
(1)根据上述的器材设计测量电动势和内阻的实验电路，如图甲所示请根据图甲在图乙中进行实物连线______。
(2)实验中测量出多组数据，电流表的示数记为，电流表的示数记为，画出随变化的图像如图丙所示，根据图像可得，该水果电池的电动势________V，内阻________。
(3)要内阻减小，可采取________。
A．铜丝和铁丝距离近一些B。铜丝和铁丝插入深一些C。铜丝和铁丝更细一些
12．（12分）某实验小组调试如图1所示的装置准备研究加速度与受力的关系，实验小组悬挂砝码及砝码盘打出纸带并测量小车的加速度：已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，打点计时器所接的交流电的率为。
（1）实验步骤如下：
①按图1所示，安装好实验装置，其中动滑轮与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直
②调节长木板的领角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动，其目的是___
③挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度
④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，求得小车在不同合力作用下的加速度
⑤弹簧测力计的读数为F，则小车所受合外力为___
（2）实验过程中，关于砝码及砝码盘的总质量m与小车的质量M的关系，下列说法正确的是__；
A．M必须远大于m B．M必须远小于m
C．可以不用远大于m D．M必须等于m
（3）实验中打出的一条纸带如图2所示，则由该纸带可求得小车的加速度为___。
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，“＜”型光滑长轨道固定在水平面内，电阻不计．轨道中间存在垂直水平面向下的匀强磁场，磁感应强度B．一根质量m、单位长度电阻R0的金属杆，与轨道成45°位置放置在轨道上，从静止起在水平拉力作用下从轨道的左端O点出发，向右做加速度大小为a的匀加速直线运动，经过位移L．求：
(1)金属杆前进L过程中的平均感应电动势．
(2)已知金属杆前进L过程中水平拉力做功W．若改变水平拉力的大小，以4a大小的加速度重复上述前进L的过程，水平拉力做功多少？
(3)若改用水平恒力F由静止起从轨道的左端O点拉动金属杆，到金属杆速度达到最大值vm时产生热量．（F与vm为已知量）
(4)试分析(3)问中，当金属杆速度达到最大后，是维持最大速度匀速直线运动还是做减速运动？
14．（16分）如图，三棱镜的横截面为直角三角形 ABC， ∠A=30°， ∠B=60°， BC 边长度为 L，一束垂直于 AB 边的光线自 AB 边的 P 点射入三棱镜， AP 长度 d＜L，光线在 AC 边同时发生反射和折射，反射光线和折射光线恰好相互垂直，已知光在真空中的速度为 c．求：
（1）三棱镜的折射率；
（2）光从 P 点射入到第二次射出三棱镜经过的时间．
15．（12分）一轻质细绳一端系一质量为m=0.05kg的小球A，另一端挂在光滑水平轴O上，O到小球的距离为L=0.1m，小球跟水平面接触，但无相互作用，在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板，如图所示，水平距离s=2m，动摩擦因数为μ=0.1．现有一滑块B，质量也为m，从斜面上滑下，与小球发生弹性正碰，与挡板碰撞时不损失机械能．若不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，g取10m/s2，试问：
（1）若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后，使小球恰好在竖直平
面内做圆周运动，求此高度h．
（2）若滑块B从h=5m处滑下，求滑块B与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力．
（3）若滑块B从h=5m处下滑与小球碰撞后，小球在竖直平面内做圆周运动，求小
球做完整圆周运动的次数．
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、A
【解析】
质点做匀加速直线运动，加速度为
t时刻内位移为
联立可得
则在随后的4t内，质点的位移大小为
将代入得
故A正确，BCD错误。
故选A。
2、C
【解析】
飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与水平方向的夹角为30°，设位移与水平方向的夹角为θ，则有

因为

则竖直位移为


所以
联立以上各式解得
故选C。
3、B
【解析】
A．金属发生光电效应时逸出的光电子最大初动能满足，由此可知光电子的最大初动能与入射光的频率和金属的逸出功有关，与入射光的强度无关，故A错误；
B．根据光电效应方程和能量守恒，联立解得
由于黄光的频率小于蓝光，故黄光的遏止电压小于蓝光的遏止电压，故B正确；
C．减小入射光的频率，逸出的光电子的最大初动能将减小，故C错误；
D．光电效应具有瞬时性，所以无论入射光的频率和强度如何变化，从光照射到金属表面上到发射出电子的时间都是瞬时的，故D错误。
故选B。
4、A
【解析】
根据振动图象判断质点振动方向的方法：沿着时间轴看去，“上坡”段质点向上振动，“下坡”段质点向下振动．
【详解】
AC．在t=1 s和t=3 s时，振子偏离平衡位置最远，速度为零，回复力最大，加速度最大，方向指向平衡位置，A正确，C错误；
BD．在t=2 s和t=4 s时，振子位于平衡位置，速度最大，回复力和加速度均为零，BD错误．
5、D
【解析】
开始时，对放在O点的点电荷由平衡知识可知： ；当让点电荷a带负电时，则a、b对O点点电荷的库仑力竖直向上在，则O点处电荷的受力变为，故选D.
6、B
【解析】
ABC．某原子核的结合能是独立核子结合成该核时释放的能量，原子核A、B结合成放射性原子核C，要释放能量，原子核C的比结合能最大，释放的能量
根据质能方程得
故AC错误，B正确；
D．原子核的半衰期是原子核有半数发生衰变所需要的时间，大量原子核C经历两个半衰期时，未发生衰变的原子核占原来的，D错误。
故选B。
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、ADE
【解析】
A．由图可得，t=0时平衡位置为1.5cm质点处于波谷，t=0.5s时，x=4cm处的质点第一次位于波谷，则有
故A正确；
B．根据
那么频率
故B错误；
C．由波的传播方向沿着x轴正方向，依据上下波法，则波源在t=0时，运动速度沿y轴负方向，故C错误；
D．由图可知，正好是波长的一个半，而周期为0.4s，因此此时波源振动已经历0.6s，故D正确；
E．当t=0时，x=2.5cm质点处于波峰，而波峰传播x=10cm的质点的时间为
故E正确。
故选ADE。
【点睛】
此题是机械波的传播问题，考查波长、波速及周期的关系，掌握由波的传播方向来确定质点的振动方向的方法：上下波法、同侧法等。
8、AB
【解析】
A．E-x图像的斜率代表竖直向上拉力F，物体静止在水平地面上，在竖直向上拉力F作用下开始向上，说明在x=0处，拉力F大于重力，在0-x1过程中，图像斜率逐渐增大，则拉力F在增大，x1处物体图象的斜率最大，所受的拉力最大，故A正确；
BC．在x1~x2过程中，图象的斜率逐渐变小，说明拉力越来越小；在x2处物体的机械能达到最大，图象的斜率为零，说明此时拉力为零。根据合外力可知，在x1~x2过程中，拉力F逐渐减小到mg的过程中，物体做加速度逐渐减小的加速运动，物体加速度在减小，动能在增大，拉力F=mg到减小到0的过程中，物体的加速度反向增大，物体做加速度逐渐增大的减速运动，物体的动能在减小；在x1~x2过程中，物体的动能先增大后减小，物体的加速度先减小后反向增大，故B正确，C错误；
D．物体从静止开始运动，到x2处以后机械能保持不变，在x2处时，物体具有重力势能和动能，故在0~x2过程中，拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功与物体的动能之和，故D错误。
9、ABD
【解析】
A.由题意可知，两导体棒运动过程相同，说明受力情况相同，对a分析可知，a切割磁感线产生感应电动势，从而产生沿导轨平面向上的安培力，故a棒受合外力小于mgsinθ﹣μmgcsθ；对b棒分析可知，b棒的受合外力也一定小于mgsinθ﹣μmgcsθ，由于磁场平行于斜面，安培力垂直于斜面，因此只能是增大摩擦力来减小合外力，因此安培力应垂直斜面向下，由流过b棒的电流方向，根据左手定则可知，匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上，故A正确；
B.根据A的分析可知，a棒受到的安培力与b棒受到的安培力产生摩擦力应相等，即B1IL=μB2IL；解得B1=μB2，故B正确；
C.由以上分析可知，b棒受到的摩擦力大于μmgcsθ，因此整个过程摩擦产生的热量Q12μmgLcsθ，故C错误；
D.因b增加的摩擦力做功与a中克服安培力所做的功相等，故b中因安培力而增加的热量与焦耳热相同，设产生焦耳热为Q2，则根据能量守恒定律可知：
2mgLsinθ﹣2μmgLcsθ﹣2Q2=2mv2
解得整个过程产生的焦耳热：
Q2=mgLsinθ﹣μmgLcsθ﹣mv2
故D正确。
故选ABD。
10、CD
【解析】
A．离开地球围绕太阳运动，发射速度要大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，A错误；
B．两个轨道都围绕太阳，根据开普勒行星第三定律，轨道半径（半长轴）小的，周期小，所以椭圆轨道运行周期小，所以B错误；
C．根据开普勒行星第二定律，近日点速度最大，远日点速度最小，从A到B速度不断减小，动能不断减小，C正确；
D．B点到太阳的距离大于A点到太阳的距离，万有引力与距离的平方成反比，所以在B点受到的太阳引力小于在A点受到的太阳引力，D正确；
故选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、 1.2 300 AB
【解析】
(1)[1]．根据电路图，连接实物图如图。
(2)[2][3]．根据闭合电路欧姆定律，可得
I2（R0+R2）+（I1+I2）r=E
整理得

结合图象得
①
②
联立①②得：
E=1.2V
r=300Ω
(3)[4]．根据电阻定律有： 可知电阻随着L的减小而减小，随着S的增大而增大，故要内阻减小，可采用AB；
故选AB。
12、平衡摩擦力 F C 0.15
【解析】
（1）②[1]调节长木板的领角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动，其目的是平衡摩擦力；
⑤[2]弹簧测力计的读数为F，则小车所受合外力为F；
（2）[3]实验过程中，由于有弹簧测力计测得小车的拉力，则小车的质量M可以不用远大于砝码及砝码盘的总质量m，故选C；
（3）[4]根据，则 ，则
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)2W+2maL(3)(4)当金属杆速度达到最大后，将做减速运动
【解析】
(1)由位移﹣速度公式得
2aL=v2﹣0
所以前进L时的速度为
v=
前进L过程需时
t=
由法拉第电磁感应定律有：
=
(2)以加速度a前进L过程，合外力做功
W+W安=maL
所以
W安=maL﹣W
以加速度4a前进L时速度为
=2v
合外力做功
WF′+W安′=4maL
由可知，位移相同时：
FA′=2FA
则前进L过程
W安′=2W安
所以
WF′=4maL﹣2W安=2W+2maL
(3)设金属杆在水平恒力作用下前进d时FA=F，达到最大速度，由几何关系可知，接入电路的杆的有效长度为2d，则
所以
d=
由动能定理有
所以：
Q=Fd﹣
(4)根据安培力表达式，假设维持匀速，速度不变而位移增大，安培力增大，则加速度一定会为负值，与匀速运动的假设矛盾，所以做减速运动。
14、（1）（2）
【解析】
(1)光线到达AC边的O点，入射角为i，折射角为r.
由题意可得：i+r=90∘
i=30∘
所以r=60∘
可得三棱镜的折射率n=
(2)光线反射到AB边的M点，入射角为i′=60∘
因为sini′=>=sinC，得i′>C，所以光线在M点发生全反射，不会射出三棱镜．
PQ=dtan30∘=
QM=2PQ
MN=(−2d)cs30∘=(L−d)
光在三棱镜中传播速度为：v=c/n
光从P从P点射入到第二次射出三棱镜经过的时间为：t=（PQ+QM+MN）/v
联立解得：t=
答：(1)三棱镜的折射率是；
(2)光从P点射入到第二次射出三棱镜经过的时间是.
【点睛】
（1）光线射到AC边上的O点，由折射定律和几何关系求三棱镜的折射率;
（2）光线反射到AB边上，由几何关系求出入射角，与临界角比较，能发生全反射．再反射从BC边射出．由v=c/n求出光在棱镜中传播的速度，由几何关系求出传播的距离，再求传播时间．
15、（1）0.5m（2）48N（3）10次。
【解析】
（1）小球刚能完成一次完整的圆周运动，它到最高点的速度为v0，在最高点，仅有重力充当向心力，则有
①
在小球从最低点运动到最高点的过程中，机械能守恒，并设小球在最低点速度为v，则又有
②
解①②有
m/s
滑块从h高处运动到将与小球碰撞时速度为v2，对滑块由能的转化及守恒定律有
因弹性碰撞后速度交换
m/s
解上式有
h=0.5m
（2）若滑块从h=5m处下滑到将要与小球碰撞时速度为u，同理有
③
解得
滑块与小球碰后的瞬间，同理滑块静止，小球以的速度开始作圆周运动，绳的拉力T和重力的合力充当向心力，则有
④
解④式得
T=48N
（3）滑块和小球最后一次碰撞时速度为
滑块最后停在水平面上，它通过的路程为s′，
同理有
⑤
小球做完整圆周运动的次数为
⑥
解⑤、⑥得
n=10次