2026届陕西铜川市同官高级中学高三3月份模拟考试物理试题含解析

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1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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、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
2、托卡马克（Tkamak）是一种复杂的环形装置，结构如图所示．环心处有一欧姆线圈，四周是一个环形真空室，真空室外部排列着环向场线圈和极向场线圈．当欧姆线圈中通以变化的电流时，在托卡马克的内部会产生巨大的涡旋电场，将真空室中的等离子体加速，从而达到较高的温度．再通过其他方式的进一步加热，就可以达到核聚变的临界温度．同时，环形真空室中的高温等离子体形成等离子体电流，与极向场线圈、环向场线圈共同产生磁场，在真空室区域形成闭合磁笼，将高温等离子体约束在真空室中，有利于核聚变的进行．已知真空室内等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，下列说法正确的是
A．托卡马克装置中核聚变的原理和目前核电站中核反应的原理是相同的
B．极向场线圈和环向场线圈的主要作用是加热等离子体
C．欧姆线圈中通以恒定电流时，托卡马克装置中的等离子体将不能发生核聚变
D．为了约束温度为T的等离子体，所需要的磁感应强度B必须正比于温度T
3、双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每颗恒星的半径都远小于两颗星球之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，相距为L的M、N两恒星绕共同的圆心O做圆周运动，M、N的质量分别为m1、m2，周期均为T。若另有间距也为L的双星P、Q，P、Q的质量分别为2m1、2m2，则( )
A．P、Q运动的轨道半径之比为m1∶m2
B．P、Q运动的角速度之比为m2∶m1
C．P、Q运动的周期均为T
D．P与M的运动速率相等
4、如图，真空中固定两个等量同种点电荷A、B，AB连线中点为O。在A、B所形成的电场中，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直AB连线，以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直圆面且与AB连线共面，两个平面边线交点分别为e、f，则下列说法正确的是（ ）
A．在a、b、c、d四点中存在场强和电势均相同的点
B．将一试探电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力始终不做功
C．将一试探电荷由f点移到正方形a、b、c、d任意一点时电势能的变化量都不相同
D．沿线段eOf移动的电荷所受的电场力先增大后减小
5、研究光电效应现象的实验电路如图所示，A、K为光电管的两个电极，电压表V、电流计G均为理想电表。已知该光电管阴极K的极限频率为ν0，元电荷电量为e，普朗克常量为h，开始时滑片P、P＇上下对齐。现用频率为ν的光照射阴极K（ν>ν0），则下列说法错误的是
A．该光电管阴极材料的逸出功为hν0
B．若加在光电管两端的正向电压为U，则到达阳极A的光电子的最大动能为hv-hv0+eU
C．若将滑片P向右滑动，则电流计G的示数一定会不断增大
D．若将滑片P＇向右滑动，则当滑片P、P＇间的电压为时，电流计G的示数恰好为0
6、氚核发生β衰变除了产生β粒子和新核外，还会产生质量数和电荷数都是0的反中微子Ve。若氚核在云室中发生β衰变后，产生的反中微子和β粒子的运动方向在同一条直线上，设反中微子的动量为P1，β粒子动量为P2，则。
A．上述核反应方程为
B．β粒子在云室中穿过会留下清晰的路径，此体现了粒子的波动性
C．氚核内部某个中子转变为质子时，会向外发射粒子
D．新核的动量为
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、如图所示，直杆与水平面成30°角，一轻质弹簧套在直杆上，下端固定在直杆底端。现将一质量为m的小滑块从杆顶端A点由静止释放，滑块压缩弹簧到达最低点B后返回，脱离弹簧后恰能到达AB的中点。设重力加速度为g，AB=L，则该过程中（ ）
A．滑块和弹簧刚接触时的速度最大B．滑块克服摩擦做功为
C．滑块加速度为零的位置只有一处D．弹簧最大弹性势能为
8、如图所示，在竖直平面内有一平面直角坐标系xOy，存在一个范围足够大的垂直纸面向里的水平磁场，磁感应强度沿x轴方向大小相同，沿y轴方向按By=ky（k为大于零的常数）的规律变化。一光滑绝缘的半径为R的半圆面位于竖直平面内，其圆心恰好位于坐标原点O处，将一铜环从半面左侧最高点a从静止释放后，铜环沿半圆面运动，到达右侧的b点为最高点，a、b高度差为h。下列说法正确的是（ ）
A．铜环在半圆面左侧下滑过程，感应电流沿逆时针方向
B．铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大
C．铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与b点的高度差小于2h
D．铜环沿半圆面运动过程，铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反
9、如图所示，在竖直纸面内有四条间距均为L的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间与L3，L4之间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。现有一矩形线圈abcd，长边ad=3L，宽边cd=L，质量为m，电阻为R，将其从图示位置（cd边与L1重合）由静止释放，cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动，整个运动过程中线圈始终处于同一竖直面内，cd边始终水平，已知重力加速度g=10 m/s2，则（ ）
A．ab边经过磁场边界线L1后线圈要做一段减速运动
B．ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动
C．cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔大于
D．从线圈开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程中，线圈产生的热量为2mgL－
10、如图所示，两根相互平行，间距为足够长的金属导轨固定在水平面上，导轨间存在的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里，导轨上的金属杆ab、cd所受滑动摩擦力均为0.2N，两杆电阻均为0.1Ω，导轨电阻不计，已知ab受恒力的作用，ab和cd均向右做匀速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A．恒力B．两杆的速度差大小为
C．此时回路中电流大小为2AD．ab杆克服安培力做功功率等于回路中产生焦耳热的功率
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）某同学欲将量程为、内阻为的表头改装成一个多用电表，改装后的电表有几个不同量程，分别为量程为和的双量程电压表及量程为的电流表，设计电路如图所示。定值电阻和的值待定，为单刀单掷开关，为单刀双掷开关。已知将开关断开，置于“2”挡时，多用电表的量程为10V，回答下列问题:
（1）表笔A应为_______________（填“红”或“黑”）色；
（2）将开关断开，置于“1”挡时，多用电表用于测量_____________（填“电流”或“电压”）；开关闭合,置于“1”挡时，多用电表用于测量__________________（填“电流”或“电压”）；
（3）定值电阻的阻值_______________Ω，____________Ω、____________Ω（结果保留三位有效数字）
12．（12分）图甲是简易多用电表的电路原理图，图中E是电源，R1、R2、R3、R4、R5是定值电阻，R 6是可变电阻，表头G的满偏电流为200μA。内阻为600Ω，其表盘如图乙所示。图甲中虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连，该多用电表有5个挡位，分别为：直流电流1A挡和500μA挡，欧姆×1kΩ挡，直流电压2.5V挡和10V挡。
(1)若用欧姆×1kΩ挡测二极管的反向电阻，则A端与二极管的_________（选填“正”或“负”）极相接触，测得的示数如图乙中a所示，则该二极管的反向电阻为_______kΩ。
(2)某次测量时该多用电表指针位置如图乙中b所示，若此时B端是与“1”相连的，则多用电表的示数为______________；若此时B端是与“4”相连的则多用电表的示数为______________。
(3)根据题中所给的条件可得R1、R2的阻值之和为_____________Ω。
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）居家学习的某同学设计了一个把阳光导入地下室的简易装置。如图，ABCD为薄壁矩形透明槽装满水后的竖直截面，其中AB=d，AD=2d，平面镜一端靠在A处，与水平底面夹角θ=45°斜放入水槽。太阳光入射到AD面上，其中一细束光线以入射角53°射到水面上的O点，进入水中后，射到平面镜距A点为处。不考虑光的色散现象及水槽壁对光线传播的影响，取水对该束光的折射率，sin53°=，cs53°=。求该束光：
（i）射到平面镜时的入射角；
（ii）第次从水中射出的位置与D点的距离x。
14．（16分）如图所示，光滑水平平台AB与竖直光滑半圆轨道AC平滑连接，C点切线水平，长为L=4m的粗糙水平传送带BD与平台无缝对接。质量分别为m1=0.3kg和m2=1kg两个小物体中间有一被压缩的轻质弹簧，用细绳将它们连接。已知传送带以v0=1.5m/s的速度向左匀速运动，小物体与传送带间动摩擦因数为μ=0.1．某时剪断细绳，小物体m1向左运动，m2向右运动速度大小为v2=3m/s，g取10m/s2．求：
(1)剪断细绳前弹簧的弹性势能Ep
(2)从小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的过程中，为了维持传送带匀速运动，电动机需对传送带多提供的电能E
(3)为了让小物体m1从C点水平飞出后落至AB平面的水平位移最大，竖直光滑半圆轨道AC的半径R和小物体m1平抛的最大水平位移x的大小。
15．（12分）如图所示，开口向上、竖直放置的内壁光滑气缸的侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为l0，温度为T0.设外界大气压强为p0保持不变，活塞横截面积为S，且2mg＝p0S，环境温度保持不变．
①在活塞A 上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡状态，求活塞B下降的高度；
②现只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞A回到初始位置，求此时Ⅱ气体的温度．
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】
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。
2、C
【解析】
A、目前核电站中核反应的原理是核裂变，原理不同，故A错误；
B、极向场线圈、环向场线圈主要作用是将高温等离子体约束在真空室中，有利于核聚变的进行，故B错误；
C、欧姆线圈中通以恒定的电流时，产生恒定的磁场，恒定的磁场无法激发电场，则在托卡马克的内部无法产生电场，等离子体无法被加速，因而不能发生核聚变，故C正确．
D、带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，则，由洛伦兹力提供向心力，则，则有，故D错误．
3、C
【解析】
双星系统的两颗恒星运动的角速度相等，由万有引力提供向心力，对M、N有
G ＝m1·r1
G＝m2·r2
对P、Q有
G＝2m1·r′1
G＝2m2·r′2
其中
r1＋r2＝L，r′1＋r′2＝L
联立解得
T′＝T
由
2m1r′1＝2m2r′2
可知
r′1∶r′2＝m2∶m1
则可知
r1＝r′1
结合v＝可知P与M的运动速率不相等，故ABD错误，C正确。
故选C。
4、B
【解析】
A．根据等量同种电荷的电场线分布情况可知，、的电势相同，电场强度不同，由对称性可知，、的电势相同，电场强度也不相同，故A错误；
B．将一试探电荷由点沿圆弧移到点，试探电荷受到的电场力始终沿着径向方向，始终与运动的速度方向垂直，根据做功关系可知，电场力始终不做功，故B正确；
C．由于、的电势相同，故从点到、两点电势能变化量相同，同理从点到、两点电势能变化量相同，故C错误；
D．根据等量同种电荷的电场线分布，沿移动电场线先变疏再变密，根据可知，电场力先变小后变大，故D错误；
故选B。
5、C
【解析】
A．由极限频率为ν0，故金属的逸出功为W0= hν0，A正确；
B．由光电效应方程可知，电子飞出时的最大动能为
由于加的正向电压，由动能定理
解得
故B正确；
C．若将滑片P向右滑动时，若电流达到饱和电流，则电流不在发生变化，故C错误；
D．P＇向右滑动时，所加电压为反向电压，由
可得
则反向电压达到遏止电压后，动能最大的光电子刚好不能参与导电，则光电流为零，故D正确；
故选C。
6、C
【解析】
A．氚核在云室中发生β衰变，没有中子参与，故核反应方程为，故A错误；
B．β粒子在云室中穿过会留下清晰的路径，此体现了粒子的粒子性，故B错误；
C．氚核内部某个中子转变为质子时，会发射电子，即射线，故C正确；
D．由于不知道氚核的初始动量，故由动量守恒无法求出新核的动量，故D错误；
故选C。
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．滑块向下运动受到的合力为零时，速度最大，即
这时，速度最大，故A错误；
B．根据动能定理有
解得
故B错正确；
C．滑块加速度为零即合力为零，向下滑动时
向上滑动时
所以C错误；
D．弹簧被压缩到最短时弹性势能最大，根据能量守恒
解得弹簧最大弹性势能为
故D正确。
故选BD。
8、AC
【解析】
A．铜环在半圆面左侧下滑过程，磁通量增加，根据楞次定律可得感应电流沿逆时针方向，A正确；
B．铜环第一次经过最低点瞬间，磁通量的变化量为0，感应电流为零，B错误；
C．铜环沿半圆面运动，到达右侧的b点后开始沿圆弧向左运动，但在向左运动的过程中克服安培力做的功较小，损失的机械能小于mgh，所以铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与b点的高度差小于2h，C正确；
D．铜环沿半圆面向下运动过程中，铜环所受安培力的方向是竖直向上的，沿半圆面向上运动过程中，铜环所受安培力的方向是竖直向下的，D错误。
故选AC。
9、BC
【解析】
A．cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动，cd边从L3到L4的过程中做匀速直线运动，cd边到L4时ab边开始到达L1，则ab边经过磁场边界线L1后做匀速直线运动，故A错误；
B．ab边从L2到L3的过程中，穿过线圈的磁通量没有改变，没有感应电流产生，不受安培力，线圈做匀加速直线运动，则ab边进入下方磁场的速度比cd边进入下方磁场的速度大，所受的安培力增大，所以ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动，故B正确；
C．cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，根据平衡条件有
而
联立解得
cd边从L3到L4的过程做匀速运动，所用时间为
cd边从L2到L3的过程中线圈做匀加速直线运动，加速度为g，设此过程的时间为t1，由运动学公式得
得
故cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔为
故C正确；
D．线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程，根据能量守恒得
故D错误。
故选BC。
10、AB
【解析】
A．对金属杆ab、cd整体，由于两杆所受的安培力大小相等，方向相反，所以由平衡条件有
故A正确。
BC．cd杆做匀速直线运动 ，则有
解得I= 2.5A，因两杆均切割磁感线，故均产生感应电动势，且ab产生的感应电动势一定大于cd产生的感应电动势，则有
解得速度差为
故B正确，C错误。
D．ab杆克服安培力做功功率为
回路中产生焦耳热的功率为
可知ab杆克服安培力做功功率不等于回路中产生焦耳热的功率，故D错误。
故选AB。
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、黑 电压 电流 4600 100 10.2
【解析】
（1）[1]．根据表头的极性，因电流要从红表笔流入电表，可知表笔A应为黑色；
（2）[2][3]．将开关断开，置于“1”挡时，表头与R2串联，则多用电表用于测量电压；开关闭合，置于“1”挡时，R3与表头并联，则多用电表用于测量电流；
（3）[4]．已知将开关断开，置于“2”挡时，多用电表的量程为10V，则

[5]．将开关断开，置于“1”挡时，多用电表的量程为1V，则
[6]．将开关接通，置于“1”挡时，多用电表的量程为100mA，则
12、负 7.0 0.30A 0.75V 400
【解析】
(1)[1][2]若测二极管的反向电阻，则电流从二极管的负极流入；又欧姆表的电流从A端流出，故A端与二极管的负极相接触；根据刻度盘，得出示数为7.0，又选用了×1kΩ挡，故二极管的反向电阻为7.0kΩ。
(2)[3]若此时B端是与“1”相连的，则此时是大量程电流表，为直流1A档，故此时每小格表示0.02A，读数为0.30A；
[4]若此时B端是与“4”相连的，则此时为小量程的电压表，为直流电压2.5V档，故此时每小格表示0.05V，读数为0.75V。
(3)[5]由电路特点，由题意知
（500-200）×10-6×（R1+R2）=200×10-6×600
整理得
R1+R2=400Ω
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、（i）；（ii）
【解析】
（i）光路图如图
设光线进入水面时的折射角为β1，由折射定律可得
①
②
由①②式及代入数据得
③
（ⅱ）设光射到平面镜的O′点，反射后射到水面的D1点，入射角为α3，由几何关系可得
α3=53°
AA1=O′A1
AD1=AA1+AD1=AO′csθ+O′A1tanα3=④
DD1=AD-AD1=⑤
设光从水中射向空气的临界角为C，则
⑥
得
α3＞C⑦
光射到水面上D1点后将发生全反射，反射后到达CD面的C1点，此处入射角为α4
α4=90°-α3=37°⑧
由于α4＜C，光线从C1点射出水槽
⑨
14、 (1)19.5J(2)6.75J(3)R=1.25m时水平位移最大为x=5m
【解析】
(1)对m1和m2弹开过程，取向左为正方向，由动量守恒定律有：
0=m1v1-m2v2
解得
v1=10m/s
剪断细绳前弹簧的弹性势能为：
解得
Ep=19.5J
(2)设m2向右减速运动的最大距离为x，由动能定理得：
-μm2gx=0-m2v22
解得
x=3m＜L=4m
则m2先向右减速至速度为零，向左加速至速度为v0=1.5m/s，然后向左匀速运动，直至离开传送带。
设小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的所用时间为t。取向左为正方向。
根据动量定理得：
μm2gt=m2v0-（-m2v2）
解得：
t=3s
该过程皮带运动的距离为：
x带=v0t=4.5m
故为了维持传送带匀速运动，电动机需对传送带多提供的电能为：
E=μm2gx带
解得：
E=6.75J
(3)设竖直光滑轨道AC的半径为R时小物体m1平抛的水平位移最大为x。从A到C由机械能守恒定律得：
由平抛运动的规律有：
x=vCt1
联立整理得
根据数学知识知当
4R=10-4R
即R =1.25m时，水平位移最大为
x=5m
15、①0.33l0 ②2.1T0
【解析】
①初状态：Ⅰ气体压强
Ⅱ气体压强
添加铁砂后：Ⅰ气体压强
Ⅱ气体压强
Ⅱ气体发生等温变化，根据玻意耳定律：
p2l0S＝p′2l2S
B活塞下降的高度h2＝l0－l2
带入数据解得h2＝0.33l0.
②Ⅰ气体发生等温变化，根据玻意耳定律：
p1l0S＝p′1l1S
只对Ⅱ气体加热，Ⅰ气体状态不变，所以当A活塞回到原来位置时，Ⅱ气体高度
根据理想气体状态方程
解得T2＝2.1T0.