2026届新疆哈密市第十五中学高三第四次模拟考试物理试卷含解析

这是一份2026届新疆哈密市第十五中学高三第四次模拟考试物理试卷含解析，共16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、如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道由一段抛物线AB组成，A点为抛物线顶点，已知A、B两点间的高度差h＝0.8 m，A、B两点间的水平距离x＝0.8 m，重力加速度g取10 m/s2，一小环套在轨道上的A点，下列说法正确的是
A．小环以初速度v0＝2 m/s从A点水平抛出后，与轨道无相互作用力
B．小环以初速度v0＝1 m/s从A点水平抛出后，与轨道无相互作用力
C．若小环从A点由静止因微小扰动而滑下，到达B点的速度为
D．若小环从A点由静止因微小扰动而滑下，到达B点的时间为0.4s
2、下列说法正确的是（ ）
A．单摆的摆球在通过最低点时合外力等于零
B．有些昆虫薄而透明的翅翼上出现彩色光带是薄膜干涉现象
C．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
D．一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度大
3、如图所示，金属框架ABCD（框架电阻忽略不计）固定在水平面内，处于竖直方向的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，其中AB与CD平行且足够长，BC和CD夹角（＜90°），光滑均匀导体棒EF（垂直于CD）紧贴框架，在外力作用下向右匀速运动，v垂直于导体棒EF。若以经过C点作为计时起点，导体棒EF的电阻与长度成正比，则电路中电流大小I与时间t，消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象是
A．B．
C．D．
4、百余年前，爱因斯坦的广义相对论率先对黑洞作出预言。2019年4月10日21点整，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。若认为黑洞为一个密度极大的球形天体，质量为，半径为，吸引光绕黑洞做匀速圆周运动。已知光速为，以黑洞中心为起点，到黑洞外圈视界边缘的长度为临界半径，称为史瓦西半径。下面说法正确的是（ ）
A．史瓦西半径为B．史瓦西半径为
C．黑洞密度为D．黑洞密度为
5、我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“天眼”，如图所示。“天眼” “眼眶”所围圆面积为S，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行、垂直的分量分别为Bl、B2，则穿过“眼眶”的磁通量大小为
A．0B．BS
C．B1SD．B2S
6、一列简谐横波沿轴负方向传播，时刻的波形图象如图所示，此时刻开始介质中的质点经第一次回到平衡位置。则下列说法中正确的是（ ）
A．时刻质点向轴正方向运动
B．简谐横波的周期为
C．简谐横波传播的速度为
D．质点经过平衡位置向上运动时开始计时的振动方程为
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、如图所示为一列沿x正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图．其中a、b为介质中的两质点，若这列波的传播速度是100 m/s，则下列说法正确的是_________.
A．该波波源的振动周期是0.04 s
B．a、b两质点可能同时到达平衡位置
C．t＝0.04 s时刻a质点正在向下运动
D．从t＝0到t＝0.01 s时间内质点b的路程为1 cm
E.该波与频率是25 Hz的简谐横波相遇时可能发生波的干涉现象
8、玩具车的遥控距离为，某同学手持摇控器和玩具车同时从同地由静止沿同方向做匀加速直线运动。若该同学加速度的大小为，最大速度为；玩具车加速度的大小为，最大速度为。在达到最大速度后，二者都能长时间保持最大速度匀速运动。下列说法正确的是（ ）
A．该同学对玩具车的控制时间为
B．该同学对玩具车的控制时间为
C．在控制时间内，该同学的位移大小为
D．与静止不动相比，该同学因运动而增加了的控制时间
9、如图所示，有甲、乙两颗卫星分别在不同的轨道围绕一个半径为R、表面重力加速度为g的行星运动，卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直，卫星甲的轨道为圆，距离行星表面的高度为R，卫星乙的轨道为椭圆，M、N两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M、N两点间的距离为4R．则下列说法中正确的有
A．卫星甲的线速度大小为
B．甲、乙卫星运行的周期相等
C．卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度小于卫星甲沿圆轨道运行的速度
D．卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度
10、一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示，此时质点A正沿y轴正向运动，质点B位于波峰，波传播速度为4m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴正方向传播
B．质点A振动的周期为0.4s
C．质点B的振动方程为
D．t=0.45s时，质点A的位移为-0.01m
E.从t=0时刻开始，经过0.4s质点B的路程为0.6m
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）如图甲所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验：
（1）为达到平衡阻力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做________运动.
（2）连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图乙所示的纸带. 纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0. 1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G. 实验时小车所受拉力为0. 2N，小车的质量为0. 2kg. 请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化，补填表中空格_______，_______（结果保留至小数点后第四位）.
通过分析上述数据你得出的结论是：在实验误差允许的范围内，与理论推导结果一致.
（3）实验中是否要求托盘与砝码总质量m远小于小车质量M？________（填“是”或“否”）；
（4）实验前已测得托盘的质量为，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________kg（g取，结果保留至小数点后第三位）.
12．（12分）如图所示为某同学完成验证平行四边形定则实验后留下的白纸．
(1)根据图中数据，F合的大小是__N．
(3)观察图象发现，理论的合力F合与一个弹簧秤拉动时的拉力F3差异较大，经验证F3测量无误，则造成这一现象可能的原因是__
A．用手压住结点后拉弹簧秤并读数
B．初始时一个弹簧秤指示在0.4N处而未调零
C．两个弹簧秤首次拉动时结点位置的记录有较大偏差
D．拉动过程中绳套从弹簧秤上脱落，装上后继续实验．
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，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。
（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；
（3）在上问中，若R＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向；
（4）若ab棒从静止到速度稳定下滑的距离为20m，求此过程R产生的热量。（sin37°＝0.6，cs37°＝0.8）
14．（16分）如图所示，导热缸体质量M=10kg，气缸内轻质活塞被一劲度系数k=100N/cm的轻弹簧竖直悬挂于天花板上。轻质活塞封闭一定质量的理想气体（气体重力不计），环境温度为T1=300K时，被封气柱长度cm，缸口离天花板高度h=1cm，已知活塞与缸壁间无摩擦，活塞横截面积S=1×10-2m2，大气压强p0=1.0×105Pa且保持不变，重力加速度g=10m/s2.求：
①环境温度降到多少时缸口恰好接触天花板；
②温度降到多少时天花板对缸体的压力等于缸体重力（缸口与天花板接触点不完全密闭）。
15．（12分）如图所示， 在xy平面内， 有一线状电子源沿x正方向发射速度均为v的电子，形成宽为2R、在y轴方向均匀分布且关于x轴对称的电子流.电子流沿+x方向射入一个半径为R、中心位于原点O的圆形匀强磁场区域， 磁场方向垂直xy平面向里.在磁场区域的正下方d处，有一长为2d的金属板MN关于y轴对称放置，用于接收电子，电子质量为m，电量为e，不计电子重力及它们间的相互作用.
(1)若正对0点射入的电子恰好从P点射出磁场，求磁感应强度大小B；
(2)在第(1)问的情况下，求电子从进入磁场到打在MN板上的时间t：
(3)若所有电子都能从P点射出磁场，MN板能接收到的电子数占发射电子总数的比例是多大?
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、A
【解析】
AB．小环以初速度v0＝2 m/s从A点水平抛出，下落0.8 m用时
水平位移为x=v0t=0.8 m，其轨迹刚好与光滑轨道重合，与轨道无相互作用力，A正确，B错误；
C．根据机械能守恒定律
mgh＝mv2
到达B点的速度
C错误；
D．小环沿轨道下落到B点所用的时间比平抛下落到B点所用的时间长，大于0.4 s，D错误．
故选A。
2、B
【解析】
A．单摆的摆球在通过最低点时，回复力等于零，而合外力一定不等于零，故A错误；
B．薄而透明的羽翼上出现彩色光带，是由于羽翼前后表面反射，进行相互叠加，是薄膜干涉现象，故B正确；
C．均匀变化的电场产生稳定磁场，非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，故C错误；
D．根据相对论，则有沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度短，故D错误。
故选：B。
3、D
【解析】
AB．设AB与CD间间距为L，导体棒EF单位长度的电阻为r0，在时，电路中电流大小
在时，电路中电流大小
所以电路中电流大小不变，故AB两项错误；
CD．在时，电路中消耗的电功率
在时，电路中消耗的电功率
所以电路中消耗的电功率先随x均匀增加后不变，故C项错误，D项正确。
4、B
【解析】
AB．逃逸速度
此为脱离中心天体吸引的临界速度，代入光速可知临界半径为
A错误，B正确；
CD．若光绕黑洞表面做匀速圆周运动，轨道半径等于黑洞半径，由
可知
密度为
CD错误。
故选B。
5、D
【解析】
在匀强磁场中，眼眶与磁场Bl平行，穿过的磁通量Φ=0，眼眶与磁场B2垂直，则穿过的磁通量Φ=B2S，故ABC错误，D正确；
故选D。
6、D
【解析】
A．简谐波沿轴负方向传播，所以时刻质点向轴正方向运动，故A错误；
B．简谐波沿轴负方向传播，质点第一次回到平衡位置时，即处质点的振动传播到点，所需的时间，解得
故B错误；
C．从题图上读出波长为，所以波速
故C错误；
D．根据图象可知，此列波的振幅，简谐波沿轴负方向传播，，角速度
则质点经过平衡位置向上运动时开始计时的振动方程为
故D正确。
故选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、ACE
【解析】
由图可知波的波长，根据可以求得周期，根据波的平移原则判断某时刻某个质点的振动方向，知道周期则可得出质点的路程，当两列波的频率相同时，发生干涉现象.
【详解】
A．由图象可知，波长λ＝4m，振幅A＝2cm，由题意知，波速v＝100m/s，波源的振动周期，故A正确；
B．a、b两质点不可能同时到达平衡位置，故B错误；
C．波沿x轴正方向传播，0时刻a质点正在向下运动，t＝0.04 s＝T，一个周期后a质点回到了原来的位置，仍然正在向下运动，故C正确；
D．从t＝0到t＝0.01 s时间内，，四分之一个周期的时间内，质点运动的路程一定大于，故D错误；
该波的频率，与频率是25 Hz的简谐横波相遇时可能发生波的干涉现象，故E正确．
故选ACE.
【点睛】
考查波的形成与传播过程，掌握波长、波速与周期的关系，理解质点的振动方向与波的传播方向的关系．
8、BCD
【解析】
AB．由题意可得，该同学加速到最大速度所用时间与玩具车加速到最大速度所用时间相同，为
在此期间该同学和玩具车运动的位移分别为
，
则两者相距
已知遥控距离为25m，则
解得
该同学对玩具车的控制时间为
所以B正确，A错误；
C．在控制时间内，该同学的位移为
所以C正确；
D．如果该同学静止不动，玩具车向前加速运动，则
解得
即此时该同学对玩具车的控制时间为5s，则
所以与静止不动相比，该同学因运动而增加了的控制时间，所以D正确。
故选BCD。
9、BD
【解析】
A．卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有：
解得：
其中，根据地球表面万有引力等于重力得
联立解得甲环绕中心天体运动的线速度大小为
故A错误；
B．卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有
根据地球表面万有引力等于重力得
解得卫星甲运行的周期为
由卫星乙椭圆轨道的半长轴等于卫星甲圆轨道的半径，根据开普勒第三定律，可知卫星乙运行的周期和卫星甲运行的周期相等，故B正确；
C．卫星做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，应给卫星加速，所以卫星乙沿椭圆轨道经过M点时的速度大于轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度，而轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度大于卫星甲在圆轨道上的线速度，所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度，故C错误；
D．卫星运行时只受万有引力，加速度
所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度，故D正确。
10、AD
【解析】
A．根据振动与波动的关系可知，波沿x轴正向传播，A项正确；
B．波动周期与质点的振动周期相同，即为
B项错误；
C．质点B的振动方程
C项错误；
D．从t=0到t=0.45s，经过15个周期，t=0.45s时A质点的位置与t=0时刻的位置关于x轴对称，D项正确；
E．从t=0时刻开始，经过0.4s质点B的路程为0.02m×5=0.2m，E项错误。
故选AD。
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、匀速直线 0.1120 0.1105 是 0.015
【解析】
（1）[1]．平衡摩擦力时，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动．
（2）[2][3]．从O到F，拉力做功为：
W=Fx=0.2×0.5575J=0.1120J．
F点的瞬时速度为：

则动能的增加量为：

（3）[4]．实验中是要使托盘与砝码的重力等于小车的拉力，必须要使得托盘与砝码总质量m远小于小车质量M；
（4）[5]．砝码盘和砝码整体受重力和拉力，从O到F过程运用动能定理，有：

代入数据解得：
m=0.015kg．
12、1.8 AC
【解析】
(1)[1]根据图象，结合比例尺可得F合=1.8N
(2)[2]A.用手压住结点后拉弹簧秤并读数，造成弹簧秤与木板不平行可能造成这一现象，故A正确；
B.图中两分力夹角为锐角，初始时一个弹簧秤指示在0.4N处而未调零，这一个分力会有相差0.4N的错误，不会造成合力也相差0.4N，故B错误；
C.两个弹簧秤首次拉动时结点位置的记录有较大偏差，造成一个弹簧秤拉的效果与两个弹簧秤拉的效果不同，可能造成这一现象，故C正确；
D.拉动过程中绳套从弹簧秤上脱落，装上后继续实验，对实验结果没有影响，故D错误。
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）4m/s2（2）10m/s（3）0.4T，方向垂直导轨平面向上（4）6J
【解析】
考查导体切割磁感线运动。
【详解】
（1）因为金属棒刚开始下滑的速度为零，所以不受到安培力作用，由牛顿第二定律得：
代入数据解得a＝4m/s2
（2）金属棒下滑速度稳定时，棒受力平衡，根据平衡条件有
又因为金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率
代入数据解得v＝10m/s
（3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B，则
因为：
联立解得B＝0.4T。磁场方向垂直导轨平面向上。
（4）由功能关系得，减少的重力势能转化为导体棒的动能、摩擦生热和电阻R上的焦耳热，摩擦力做功为：
所以摩擦生热产生的能量为Q＝8J，因此，电阻R上产生的热量为
。
14、①290K；②248.9K。
【解析】
①在环境温度下降到缸口恰好接触天花板的过程中，气体压强不变，弹簧的长度不变，由盖-吕萨克定律有：
解得
T2=290K
②初态整体受力平衡，设弹簧伸长量为x1，则有
kx1=Mg
解得
x1=1cm
天花板对缸体的压力等于缸体的重力时
FN=Mg
FN+Mg=kx2
x2=2cm
△x=x1-x2
初态缸体平衡，有
p1S+Mg=p0S
末态缸体平衡，有

根据理想气体状态方程：

解得
T3=248.9K
15、 (1) (2) (3)
【解析】
（1）可求得电子旋转的轨道半径是，根据公式
解得
（2）电子在磁场中运动时间为
电子出磁场后的运动时间为
总时间为
（3）所有电子在磁场中运动的半径相等，因为所有电子都能从点射出磁场，所以所有电子在磁场中运动的半径均为。板能接收到的电子从点射出时，速度偏转角为（即与正方向的夹角）满足
①到达点的电子轨迹如图甲所示，其入射点为，四边形为菱形，
点到轴的距离
②到达点的电子轨迹如图乙所示，其入射点为，四边形为菱形，点到轴的距离
竖直长度占射入总长度的比例
所以板能接收的电子数占发射电子总数的比例。
O—B
O—C
O—D
O—E
O—F
W/J
0. 0432
0. 0572
0. 0734
0. 0915
0. 0430
0. 0570
0. 0734
0. 0907