安徽省合肥市巢湖市2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析2

这是一份安徽省合肥市巢湖市2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析2，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，一人用钳碗夹住圆柱形茶杯，在手竖直向上的力F作用下，夹子和茶杯相对静止，并一起向上运动。夹子和茶杯的质量分别为m、M假设夹子与茶杯两侧间的静摩擦力在竖方向上，夹子与茶杯两侧间的弹力在水平方向上，最大静摩擦力均为f，则下列说法正确的是（ ）
A．人加大夹紧钳碗夹的力，使茶杯向上匀速运动，则夹子与茶杯间的摩擦力增大
B．当夹紧茶杯的夹子往下稍微移动一段距离，使夹子的顶角张大，但仍使茶杯匀速上升，人的作用力F将变小
C．当人加速向上提茶杯时，作用力下可以达到的最大值是
D．无论人提着茶杯向上向下做怎样的运动，若茶杯与夹子间不移动，则人的作用力F=(M+m）g
2、我国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”目前建设顺利，预计2020年投入运行，开展相关科学实验。该装置以氢、氘气体为“燃料”，通过将其注入装置并击穿、“打碎”产生近堆芯级别的等离子体，来模拟核聚变反应。若已知H的质量为m1H的质量为m2，He的质量为m3，n质量为m4，关于下列核反应方程，下列说法中正确的是（ ）
A．He+n是热核反应，其中x=2
B．HeO+H是热核反应，其中x=1
C．B+He是人工转变，其中x=1
D．SrXe+n是裂变反应，其中x=8
3、如图所示，长为d、质量为m的导体棒ab，置于倾角为θ的光滑斜面上。导体棒与斜面的水平底边始终平行。已知导体棒电流方向从a到b，大小为I，重力加速度为g。若匀强磁场的大小、方向都可以改变，要使导体棒能静止在斜面上，则磁感应强度的最小值和对应的方向是（ ）
A．，方向垂直于斜面向下
B． ，方向垂直于斜面向上
C．，方向竖直向上
D．， 方向竖直向下
4、如图所示，传送带AB长为16m，水平地面BC的长为8m，传送带与水平地面之间B处由光滑小圆弧连接，物块在B处由传送带滑到水平地面速度大小不变，物块与水平地面间、传送带间的动摩擦因数均为0.5，光滑半圆形轨道CD的半径为1.25m，与水平地面相切于C点，其直径CD右侧有大小为100V/m、方向水平向左的匀强电场。传送带以l0m/s的速度顺时针运动，带正电的物块可看成质点，其质量为5kg，带电荷量为0.5C，从静止开始沿倾角为37°的传送带顶端A滑下。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．物块在传送带上先加速后匀速
B．物块在传送带上运动的时间为3s
C．物块到达C点时对C点的压力为306N
D．物块可以运动到D点，在D点速度为m/s
5、大气压强为。某容器的容积为10L，装有压强为的气体，如果保持气体温度不变，把容器的开口打开，待气体达到新的平衡时，容器内剩余气体的质量与原来气体的质量之比为（ ）
A．1∶9B．1∶10C．1∶11D．1∶20
6、2018年7月29日09时48分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第33、34颗北斗导航卫星。火箭将两颗卫星送入了同一个轨道上的不同位置，如图所示。如果这两颗卫星与地心连线成θ(弧度)角，在轨运行的加速度大小均为a，均沿顺时针做圆周运动。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，则第33颗北斗卫星从图示位置运动到第34颗北斗卫星图示位置所用的时间为
A．B．C．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、2012年6月9日晚，受沿线焚烧秸秆产生的烟雾影响，宁洛高速安徽省蒙城段发生多起多点车辆追尾事故，假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0＝30m/s，距离s0＝100m，t＝0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间的变化如图甲、乙所示，取运动方向为正方向，下列说法正确的是（ ）
A．t＝6s时两车速度相等B．t＝6s时两车距离最近
C．0～6s内两车位移之差为90mD．两车在0～9s内会相撞
8、如图所示，匝数为N，内阻为r的矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边以角速度ω匀速转动，其线圈中感应电动势的峰值为Em，闭合回路中两只完全相同的灯泡均能正常发光，此时它们的电阻均为R．则（ ）
A．从图中位置开始计时，感应电动势瞬时表达式为e=Emsinωt
B．穿过线圈的最大磁通量为
C．从图中位置开始计时，四分之一周期内通过灯泡A1的电量为
D．增大角速度ω时，灯泡A1变暗，A2变亮
9、如图所示，足够长的光滑平行金属直导轨固定在水平面上，左侧轨道间距为2d，右侧轨道间距为d。轨道处于竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量为2m、有效电阻为2R的金属棒a静止在左侧轨道上，质量为m、有效电阻为R的金属棒b静止在右侧轨道上。现给金属棒a一水平向右的初速度v0，经过一段时间两金属棒达到稳定状态。已知两金属棒运动过程中始终相互平行且与导轨良好接触，导轨电阻忽略不计，金属棒a始终在左侧轨道上运动,则下列说法正确的是（ ）
A．金属棒b稳定时的速度大小为
B．整个运动过程中通过金属棒a的电荷量为
C．整个运动过程中两金属棒扫过的面积差为
D．整个运动过程中金属棒a产生的焦耳热为
10、下列说法正确的是（ ）
A．人耳听到的声波比超声波更容易发生明显衍射现象
B．在双缝干涉实验中，光的频率越高，光屏上出现的条纹越宽
C．梳头发时梳子带了电荷，来回抖动梳子时会向外发射电磁波
D．狭义相对论认为，在惯性系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关
E.火车鸣笛向我们驶来，我们听到的声音频率比声源振动的频率低
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）如图甲所示装置，可以进行以下实验：
A.“研究匀变速直线运动”
B.“验证牛顿第二定律”
C.“研究合外力做功和物体动能变化关系
(1)在A、B、C这三个实验中，______需要平衡摩擦阻力．
(2)已知小车的质量为M，盘和砝码的总质量为m，且将mg视为细绳对小车的拉力；为此需要满足前述A、B、C三个实验中，______不需要满足此要求．
(3)如果用此装置做“研究合外力做功和物体动能变化关系这个实验，由此可求得如图乙纸带上由O点到D点所对应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式______，该小车动能改变量的表达式______．由于实验中存在系统误差，所以W______选填“小于”、“等于”或“大于”．
12．（12分）如图所示利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下：
A．将气垫导轨放在水平桌面上，并调至水平
B．测出遮光条的宽度d
C．将滑块移至图示的位置，测出遮光条到光电门的距离l
D．释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t
E.用天平称出托盘和砝码的总质量m
F.………
请回答下列问题（重力加速度取g）：
(1)滑块经过光电门的速度可以表示为____（用物理量符号表示）。
(2)为验证机械能守恒定律，还需要测的物理量是____。
(3)滑块从静止释放，运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少_____（用物理量符号表示）。
(4)选用不同的l，测出对应的t。能直观反应系统机械能守恒的图像是_____。
A．t﹣l B．t2﹣l C．﹣l D．﹣l
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，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内，两导轨间的距离为L=1m，导轨间连接的定值电阻R=3Ω，导轨上放一质量为m=0. 1kg的金属杆ab，金属杆始终与导轨接触良好，杆的电阻r=1Ω，其余电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里．重力加速度g取10m/s2。现让金属杆从AB水平位置由静止释放，忽略空气阻力的影响，求：
（1）金属杆的最大速度
（2）达到最大速度后，某时刻若金属杆ab到导轨顶端 MP的距离为h，为使ab棒中不产生感应电流，从该时刻开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？推导这种情况下B与t的关系式。
14．（16分）某幼儿园设计的一个滑梯，由于场地大小的限制，滑梯的水平跨度确定为4m，如图所示。已知滑梯与儿童裤料之间的动摩擦因数为0.4，为使儿童能从滑梯顶端由静止滑下，且到达地面的速度不超过2m/s，取g等于10m/s2，求滑梯高度范围。
15．（12分）雨滴的实际形成及下落过程较为复杂，其中的一种简化模型如下所述。一个质量为的雨滴甲由静止竖直下落后，与另一个以的速度竖直匀速下落的雨滴乙碰撞，碰撞后合为一个较大的雨滴。雨滴乙的质量为，碰撞位置离地面的高度为，取重力加速度为。设各雨滴在空气中运动时所受阻力大小相等。
(1)求雨滴下落过程所受空气阻力的大小；
(2)若雨滴与地面的碰撞时间为，碰撞后的雨滴速度为零，求碰撞作用力的大小。
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】
AB．无论人手夹紧还是夹子下移使夹子顶角变化，茶杯向上匀速运动时，茶杯处于平衡状态，合力为零。故
摩擦力不变，故AB错误；
C．当向上加速时，茶杯所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，力F的值最大，则有
联立解得，故C正确；
D．当茶杯的运动状态改变，如向上匀加速运动时，F大于（M+m）g，故D错误。
故选C。
2、C
【解析】
A．He+n是热核反应，根据核电荷数守恒和质量守恒可知，其中x=1，A错误；
B．HeO+H是人工转变，其中x=1，B错误；
C．B+He是人工转变，其中x=1，C正确；
D．SrXe+n是裂变反应，根据核反应前后电荷数守恒和质量数守恒知x=10，故D错误。
故选C。
3、A
【解析】
根据三角形定则知，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，根据共点力平衡可知，安培力的最小值为
F=mgsinα
此时所加的磁场方向垂直于斜面向下，即为
mgsinθ=BId
解得
方向垂直于斜面向下，故A正确、BCD错误。
故选A。
4、C
【解析】
AB.刚开始运动时，对物块受力分析可知
解得
a1=10m/s2
物块与传送带达到共同速度时
解得
t1=ls
物块的位移
此后对物块受力分析可知
解得a2=2m/s2，物块在传送带上的第二段运动
解得t2=1s，物块在传送带上运动的时间
物体在传送带上先以a1=10 m/s2加速，再以a2=2m/s2加速，AB错误；
C.物块到达传送带底端的末速度
在水平地面BC上，物块做匀减速直线运动，其加速度大小
设物块到达C点时的速度为v3，则
解得
v3=8m/s
设此时C点对物块的支持力为FN，根据牛顿第二定律，有
解得
FN=306N
根据牛顿第三定律可知，物块对C点的压力大小为306N，故C正确；
D.由于物块在电场中有
重力和电场力合力为
方向与竖直方向成45°角，所以物块的等效最高点在上半部圆弧与竖直方向成45°角处，要过等效最高点需要的最小速度为
，
代入数据得
而实际上，物块由C点运动到等效最高点时的速度，由动能定理可得
代入数据可得
所以物块过不了等效最高点，物块就不可能到达D点，故D错误。
故选C。
5、B
【解析】
以原来所有气体为研究对象，初状态：p1=1.0×106Pa，V1=10L，把容器的开关打开，气体等温膨胀，末状态：p2=1.0×105Pa，设体积为V2，由玻意耳定律得
p1V1=p2V2
代入数据得
V2=100L
即容器中剩余10L压强为P0的原来气体，而同样大气压下气体的总体积为100L，所以剩下气体的质量与原来气体的质量之比等于同压下气体的体积之比
故ACD错误，B正确；
故选B。
6、B
【解析】
根据题意卫星运动的加速为a，则
在地球表面时
则第33颗北斗卫星从图示位置运动到第34颗北斗卫星图示位置所用的时间为
解得： ，故B对；ACD错
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、ABC
【解析】
AB．由加速度图象可画出两车的速度图象，如图所示
由图象可知，t=6s时两车等速，甲车在前，乙车在后，故速度相等时，两车相距最近，故AB项正确；
C．图中阴影部分面积为0～6s内两车位移之差：
故C项正确；
D．6s时，甲乙两车的位移之差为90m，小于100m，没有相撞，9s时位移之差小于90m，则不会相撞，故D错误．
8、AB
【解析】
AB．图中位置，线圈处于中性面位置，磁通量最大，感应电动势为零，闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=Emsinωt，而Em=NBSω，则穿过线圈的最大磁通量Φ=BS=，故AB正确。
C．从图中位置开始计时，四分之一周期内，磁通量变化量△Φ=BS，则通过干路的电荷量，本题中总电阻无法确定，故通过灯泡A1的电量无法确定，故C错误。
D．根据电动势最大值公式Em=NBSω，增大线圈转动角速度ω时，频率变大，感应电动势的峰值Em变大，同时由于电感线圈对交流电有阻碍作用，交流电的频率越大，阻碍作用越大，而电容器对交流的阻碍，交流电频率越大，阻碍越小，故灯泡A1变亮，但由于感应电动势的变大，故灯泡A2明亮程度未知，故D错误。
故选AB。
9、BCD
【解析】
A．对金属棒a、b分别由动量定理可得
，
联立解得
两金属棒最后匀速运动，回路中电流为0，则
即
则
，
A错误；
B．在金属棒b加速运动的过程中，有
即
解得
B正确；
C．根据法拉第电磁感应定律可得
解得
C正确；
D．由能量守恒知，回路产生的焦耳热
则金属棒a产生的焦耳热
D正确。
故选BCD。
10、ACD
【解析】
A．超声波比人耳听到的声波波长短，而波长越长越容易发生光的衍射，所以人耳听到的声波比超声波更容易发生明显衍射现象，A正确；
B．根据双缝干涉实验中相邻亮（暗）条纹的间距公式
可知，光的频率越高，波长越短，光屏上出现的条纹越窄，所以B错误；
C．梳头发时梳子带了电荷，来回抖动梳子时会产生变化的电磁场，即可向外发射电磁波；所以C正确；
D．狭义相对论认为，在惯性系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关，所以D正确；
E．火车鸣笛向我们驶来，即波源与观察者相互靠近，我们听到的声音频率比声源振动的频率高，所以E错误。
故选ACD。
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、BC A 大于
【解析】
根据实验原理与实验注意事项分析答题．由匀变速直线运动的推论求出打D点的速度，然后根据重力势能与动能的计算公式分析答题．
【详解】
：在A、B、C这三个实验中，“验证牛顿第二定律”、“研究合外力做功和物体动能变化关系，都需要平衡摩擦阻力；
故选BC．
已知小车的质量为M，盘和砝码的总质量为m，且将mg视为细绳对小车的拉力．为此需要满足前述A、B、C三个实验中，实验A只需要小车做匀加速运动即可，不需要满足此要求；
故选A．
纸带上由O点到D点所对应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式：；
打D点时的速度：，
则小车动能的改变量：；
由于实验中存在系统误差，所以盘和砝码受到的重力所做功W大于小车动能的增量．
故答案为 ； ； 大于
【点睛】
此题涉及到三个高中物理的重要实验，基本装置都相同，只是实验的原理及目的不同；关键是弄清每个实验的原理及操作的方法、注意事项等问题，做到融会贯通不混淆．
12、 滑块和遮光条的总质量M mgl D
【解析】
(1)[1]遮光条宽度小，通过时间短，可以用平均速度近似代替瞬时速度，挡光条通过光电门的速度为
v＝
(2)[2]令滑块和遮光条的总质量为M，托盘和砝码下落过程中，系统增加的动能为
Ek＝(M+m)v2＝(m+M)·()2
实验中还要测量的物理量为滑块和挡光条的总质量M。
(3)[3]根据题意可知，系统减少重力势能即为托盘和砝码减小的，为
Ep＝mgl
(4)[4]为了验证机械能守恒，需满足的关系是
mgl＝(m+M)·()2
应该是图像，ABC错误，D正确。
故选D。
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/s；（2）
【解析】
（1）设金属杆的最大速度为vm，此时安培力与重力平衡，即：
BIL=mg……①；
又由：
……②；
……③；
代入数据，联立①②③解得：
……④；
（2）要使ab棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化，在该时刻，穿过线圈平面的磁通量：
，
设t时刻的磁感应强度为，此时磁通量为：
，
由得：
。
14、1.6m＜h≤1.8m
【解析】
要使得儿童能由静止下滑，必须
＞
滑梯的高度
联立解得
h＞1.6m
设当滑梯高度为h2时，小孩滑到底端时速度恰好为2m/s，由动能定理有：
解得
h2=1.8m
综上，则
1.6m＜h≤1.8m
15、 (1) ；(2)
【解析】
(1)乙雨滴匀速运动，受力平衡有
解得
雨滴下落过程所受空气阻力的大小；
(2)甲雨滴匀加速下落有
又有
两雨滴碰撞过程动量守恒，有
整体匀加速下落有
又有
与地面碰撞，取竖直向上为正方向，根据动量定理
解得
碰撞作用力的大小。