2026届新疆昌吉回族自治州木垒县中高三第四次模拟考试物理试卷含解析

这是一份2026届新疆昌吉回族自治州木垒县中高三第四次模拟考试物理试卷含解析，共18页。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，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、如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34ev，那么对氢原子在能量跃迁过程中发射或吸收光子的特征,认识正确的是( )
A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应
B．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出4种不同频率的光
C．用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
D．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV
2、有关原子结构和原子核的认识，下列说法正确的是（ ）
A．爱因斯坦最先发现天然放射现象
B．伦琴射线的发现揭示了原子具有核式结构
C．在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关
D．在核裂变方程中，X原子核的质量数是142
3、一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间变化规律如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在0~4s时间内，位移先增后减
B．在0~4s时间内，动量一直增加
C．在0~8s时间内，F的冲量为0
D．在0~8s时间内，F做的功不为0
4、一根轻质弹簧原长为l0，在力F作用下伸长了x。则弹簧的劲度系数k是（ ）
A．B．C．D．
5、 “蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，若不计空气阻力，下列分析正确的是（ ）
A．绳对人的冲量始终向上，人的动量一直减小
B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小
C．绳恰好伸直时，人的动能最大
D．人的动量最大时，绳对人的拉力等于人所受的重力
6、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于
A．棒的机械能增加量B．棒的动能增加量C．棒的重力势能增加量D．电阻R上放出的热量
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，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R（R视为质点）。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与轴重合，在R从坐标原点以速度匀速上浮的同时，玻璃管沿轴正向做初速度为零的匀加速直线运动，合速度的方向与轴夹角为。则红蜡块R的（ ）
A．分位移的平方与成正比B．分位移的平方与成反比
C．与时间成正比D．合速度的大小与时间成正比
8、如图所示，半径为R的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到B点，不计物块的大小，P点到A点高度为h，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是
A．物块从P到B过程克服摩擦力做的功为mg(R+h)
B．物块从A到B过程重力的平均功率为
C．物块在B点时对槽底的压力大小为
D．物块到B点时重力的瞬时功率为mg
9、如图所示，两导轨所构成的平面与水平面成θ角，金属杆ab、cd的电阻均为R，质量均为m，沿与导轨垂直的方向放置在导轨上，两金属杆与导轨构成回路。金属杆的长度与导轨间的距离相等，且为L，金属杆cd通过跨过定滑轮的细绳与电动机相连。为了保证金属杆ab能在导轨上静止不动，金属杆cd需在电动机的带动下沿导轨向上移动。整个空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，不计一切摩擦阻力，下列各种判断中正确的是（ ）
A．若磁场方向垂直导轨平面向下，则回路中电流方向为a→d→c→b→a
B．金属杆cd沿导轨向上做匀速运动，速度大小v=
C．细绳的拉力F=mgsinθ
D．电动机的输出功率P=
10、如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为m、2m、3m，A叠放在B上，C、B离圆心O距离分别为2r、3r。C、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直无张力。已知C、B与圆盘间动摩擦因数为，A、B间摩擦因数为3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现让圆盘从静止缓慢加速，则（ ）
A．当时，A、B即将开始滑动
B．当时，细线张力
C．当时，C受到圆盘的摩擦力为0
D．当时剪断细线，C将做离心运动
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）用如图所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，下图给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点未标出，交流电的频率为50Hz，计数点间的距离如图所示。已知m1=50g，m2=150g，则：（g取9.8m/s2，结果均保留两位有效数字）
(1)在打点0~5过程中系统动能的增加量ΔEk=________J，系统势能的减少量ΔEP=__________J；
(2)若某同学作出v2-h图像如图所示，则当地的实际重力加速度g=_________m/s2。
12．（12分）某同学在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）
B．电流表A1（量程0~3mA，内阻Rg1=10Ω）
C．电流表A2（量程0~0.6A，内阻阪Rg2=0.1Ω）
D．滑动变阻器R1（0-20Ω，10A）
E.滑动变阻器R2（0-200Ω，1A）
F.定值电阻R0（990Ω）
G.开关和导线若干
(1)他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个实验电路，其中更为合理的是________图；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选________（填写器材名称前的字母序号）；用你所选择的电路图写出全电路欧姆定律的表达式E=______________（用I1、I2、Rg1、Rg2、R0、r表示）。
(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1－I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数），为了简化计算，该同学认为I1远远小于I2，则由图线可得电动势E=____________V，内阻r＝__________Ω。（r的结果保留两位小数）
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BC是位于竖直平面内的一段光滑的圆弧轨道，圆弧轨道的半径为r＝3m，圆心角θ＝53°，圆心O的正下方C与光滑的水平面相连接，圆弧轨道的末端C处安装了一个压力传感器．水平面上静止放置一个质量M＝1kg的木板，木板的长度l＝1m，木板的上表面的最右端放置一个静止的小滑块P1，小滑块P1的质量m1未知，小滑块P1与木板之间的动摩擦因数μ＝0.1．另有一个质量m1＝1kg的小滑块P1，从圆弧轨道左上方的某个位置A处以某一水平的初速度抛出，恰好能够沿切线无碰撞地从B点进入圆弧轨道，滑到C处时压力传感器的示数为N，之后滑到水平面上并与木板发生弹性碰撞且碰撞时间极短．（不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s1，cs53°＝0.6）．求：
（1）求小滑块P1经过C处时的速度大小；
（1）求位置A与C点之间的水平距离和竖直距离分别是多少？
（3）假设小滑块P1与木板间摩擦产生的热量为Q，请定量地讨论热量Q与小滑块P1的质量m1之间的关系．
14．（16分）如图所示， PQ为一竖直放置的荧光屏，一半径为R的圆形磁场区域与荧光屏相切于O点，磁场的方向垂直纸面向里且磁感应强度大小为B,图中的虚线与磁场区域相切，在虚线的上方存在水平向左的匀强电场，电场强度大小为E,在O点放置一粒子发射源，能向右侧180°角的范围发射一系列的带正电的粒子，粒子的质量为m、电荷量为q,经测可知粒子在磁场中的轨道半径为R，忽略粒子的重力及粒子间的相互作用．求：
(1)如图，当粒子的发射速度方向与荧光屏成60°角时，该带电粒子从发射到达到荧光屏上所用的时间为多少?粒子到达荧光屏的位置距O点的距离为多大?
(2)从粒子源发射出的带电粒子到达荧光屏时，距离发射源的最远距离应为多少?
15．（12分）静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为 ，；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离，如图所示．某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为．释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动．A、B与地面之间的动摩擦因数均为．重力加速度取．A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短．
（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；
（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？
（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？
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】
A、氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为10.2eV，照射金属锌板一定能产生光电效应现象，故A错误；
B、一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，根据可知，能放出3种不同频率的光，故B错误；
C、用能量为10.3eV的光子照射，小于12.09eV，不可使处于基态的氢原子跃迁到激发态，要正好等于12.09eV才能跃迁，故C错误；
D、氢原子从高能级向n=3的能级向基态跃迁时发出的光子的能量最小为E大=-1.51+13.6=12.09eV，因锌的逸出功是3.34ev，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为EKm=12.09-3.34=8.75eV，故D正确；
故选D.
2、C
【解析】
A．最先发现天然放射现象的是贝克勒尔，选项A错误；
B．α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，选项B错误；
C．在光电效应中，光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大，选项C正确；
D．根据质量数和电荷数守恒可知，在核裂变方程中，X原子核的质量数是144，选项D错误。
故选C。
3、C
【解析】
A．由图可知，在0-4s内力F先向正方向，再向反方向，故质点先加速再减速到0，速度方向不变，位移增加，故A错误；
B．在0-4s内，速度先增加后减小，动量先增加后减小，故B错误；
C．0到8s内，一半时间的冲量为正，另一半时间的冲量为负，则总的冲量为0，故C正确；
D．因8s内总的冲量为0，根据动量定理，可知动量的变化为0，即初末速度为0，则动能的变化量为0，F做功为0，故D错误。
故选C。
4、B
【解析】
已知弹簧的弹力F与伸长的长度x，根据胡克定律
得
ACD错误，B正确。
故选B。
5、D
【解析】
“蹦极”运动中，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，绳对人的拉力的方向始终向上，故绳对人的冲量始终向上，绳恰好伸直时，绳子的拉力小于重力，人做加速度减小的加速运动，当绳子拉力等于重力时，加速度为0，速度最大，之后绳子拉力大于重力，人做加速度增加的减速运动，直到速度为零。故从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，人的运动速度是先增大，到绳子的拉力与重力相等时，速度最大，然后再减小为零，由动量和动能的定义可得，人的动量和动能都是先增大，在绳子的拉力与重力相等时最大，在减小到零，故ABC错误，D正确。
6、A
【解析】
棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，F做正功，安培力做负功，重力做负功，动能增大．根据动能定理分析力F做的功与安培力做的功的代数和．
【详解】
A．棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用．由动能定理：WF+WG+W安=△EK
得WF+W安=△EK+mgh
即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量．故A正确．
B．由动能定理，动能增量等于合力的功．合力的功等于力F做的功、安培力的功与重力的功代数和．故B错误．
C．棒克服重力做功等于棒的重力势能增加量．故C错误．
D．棒克服安培力做功等于电阻R上放出的热量．故D错误
【点睛】
本题运用功能关系分析实际问题．对于动能定理理解要到位：合力对物体做功等于物体动能的增量，哪些力对物体做功，分析时不能遗漏．
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】
AB．由题意可知，y轴方向
y=v0t
而x轴方向
x=at2
联立可得
故A正确，B错误；
C．设合速度的方向与y轴夹角为α，则有

故C正确；
D．x轴方向
vx=at
那么合速度的大小
则v的大小与时间t不成正比，故D错误；
故选AC。
8、BC
【解析】
A项：物块从A到B做匀速圆周运动，根据动能定理有： ，因此克服摩擦力做功，故A错误；
B项：根据机械能守恒，物块在A点时的速度大小由得：，从A到B运动的时间为 ，因此从A到B过程中重力的平均功率为，故B正确；
C项：根据牛顿第二定律：，解得：，由牛顿第三定律得可知，故C正确；
D项：物块运动到B点，速度与重力垂直，因此重务的瞬时功率为0，故D错误。
故选：BC。
9、BD
【解析】
A．金属杆ab静止不动，所受安培力应沿导轨平面向上，若磁场垂直导轨平面向下，根据右手定则可判断感应电流方向为a→b→c→d→a，故A错误；
B．对金属杆ab由平衡条件有
mgsinθ=BIL
金属杆cd切割磁感线产生感应电流
I=
解得
v=
故B正确；
C．由于金属杆ab静止不动，金属杆cd匀速运动，由整体法有细绳拉力
F=2mgsinθ
故C错误；
D．电动机的输出功率等于细绳拉力的功率，功率
P=Fv=
故D正确。
故选BD。
10、BC
【解析】
A. 当A开始滑动时有：
解得：
当时，AB未发生相对滑动，选项A错误；
B. 当时，以AB为整体，根据可知
B与转盘之间的最大静摩擦力为：
所以有：
此时细线有张力，设细线的拉力为T，
对AB有：
对C有：
解得
，
选项B正确；
C. 当时，
AB需要的向心力为：
解得此时细线的拉力
C需要的向心力为：
C受到细线的拉力恰好等于需要的向心力，所以圆盘对C的摩擦力一定等于0，选项C正确；
D. 当时，对C有：
剪断细线，则
所以C与转盘之间的静摩擦力大于需要的向心力，则C仍然做匀速圆周运动。选项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、0.58 0.59 9.7
【解析】
(1)[1]匀变速直线运动某段时间内，中间时刻速度等于平均速度：
动能增加量：
；
[2]系统势能的减少量：
；
(2)[3]根据机械能守恒定律：
得：
斜率：
得出：g≈9.7m/s2。
12、b D 1.46V~1.49V 0.80~0.860Ω
【解析】
（1）[1]．上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表G串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表。将电流表A1和定值电阻R0串联可改装成一个量程为
的电压表；则（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是b；
[2]．因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小。滑动变阻器应选D；若选择大电阻，则在变阻器滑片调节的大部分范围内，电流表A2读数太小，电流表A1读数变化不明显。
[3]．根据电路可知：
E=U+Ir=I1（Rg1+R0）+（I1+I2）r；
（2）[4][5]．根据欧姆定律和串联的知识得，电源两端电压
U=I1（990+10）=1000I1
根据图象与纵轴的交点得电动势
E=1.47mA×1000Ω=1.47V；
由图可知当电流为0.45A时，电压为1.1V，则由闭合电路欧姆定律可知
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、（2）7m/s（2）3.6m，2m（3）Q= 或 Q=4m2
【解析】
(2)根据牛顿第三定律可知小块P2滑到C处受到的支持力F=N，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
(2)设P2在B处的速度为vB，从B到C的过程中，由动能定理得：
其中：
代入数据解得：
因为小滑块恰好能够沿切线无碰撞的从B点进入圆弧轨道，可知平抛的初速度为：
在B点时竖直方向的速度为：
则从A到B的时间为：
所以AC之间的水平距离为：
AC之间的竖直距离为：
(3)P2与木板发生弹性碰撞，假设碰后小滑块P2的速度为v2、木板速度为v2，由动量守恒定律和机械能守恒可知：
代入数据联立解得：，
木板获得速度之后，和上面的小滑块P2之间相对滑动，假设最终和木板之间相对静止，两者的共同速度为v共，小滑块P2在模板上相对滑动了x，由动量守恒和能抗守恒可知：
联立解得：
.
当时，.
若，则，滑块不会从模板上掉落，小滑块P2与木板间产生的热量为：
若，则，滑块会从木板上掉落，小滑块P2与木板间的摩擦产生的热量为：
答：(2)小滑块P2经过C处时的速度大小；
(2)位置A与C点之间的水平距离和竖直距离分别是3.6m和2m；
(3)热量Q与小滑块P2的质量m2之间的关系为Q= 或 Q=4m2．
14、 (1) (2)
【解析】
(1)根据洛伦兹力提供向心力得：

解得：

当粒子的发射速度与荧光屏成60°角时，带电粒子在磁场中转过120°角后离开磁场，再沿直线到达图中的M点，最后垂直电场方向进入电场，做类平抛运动，并到达荧光屏，运动轨迹如图所示．
粒子在磁场中运动的时间为：

粒子从离开磁场至进入电场过程做匀速直线运动，竖直位移为：

匀速直线运动为：

由几何关系可得点M到荧光屏的距离为：

设粒子在电场中运动的时间为t3,由匀变速直线运动规律得：

解得

故粒子从发射到达到荧光屏上所用的时间为：

带电粒子在竖直向上的方向上做匀速直线运动，带电粒子到达荧光屏上时有：

带电粒子到达荧光屏时距离O点的位置为：

(2)带电粒子到达荧光屏的最高点时，粒子由磁场的右边界离开后竖直向上运动，且垂直进入电场中做类平抛运动，此时x'=2R
则

带电粒子在电场中竖直向上运动的距离为：

该带电粒子距离发射源的间距为：
点睛：本题是带电粒子在电场及在磁场中的运动问题；关键是明确粒子的受力情况和运动规律，画出运动轨迹，结合牛顿第二定律、类似平抛运动的分运动规律和几何关系分析．
15、（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）B先停止； 0.50m；（3）0.91m；
【解析】
首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可．
【详解】
（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有
①
②
联立①②式并代入题给数据得
vA=4.0m/s，vB=1.0m/s
（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a．假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B．设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB．，则有
④
⑤
⑥
在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程sA都可表示为
sA=vAt–⑦
联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得
sA=1.75m，sB=0.25m⑧
这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处．B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为
s=0.25m+0.25m=0.50m⑨
（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有
⑩
联立③⑧⑩式并代入题给数据得

故A与B将发生碰撞．设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有


联立式并代入题给数据得

这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动．设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式

由④式及题给数据得
sA′小于碰撞处到墙壁的距离．由上式可得两物块停止后的距离