2026届安徽巢湖市第四中学等校高三下学期第一次模拟考试物理试卷含答案

这是一份2026届安徽巢湖市第四中学等校高三下学期第一次模拟考试物理试卷含答案，共6页。试卷主要包含了4s，0V，内阻不计）等内容，欢迎下载使用。
物 理
时间：75 分钟 满分：100 分
注意事项：
1.答卷前，考生须在答题卡和试题卷上规定的位置，准确填写本人姓名、准考证号，并核对条形码上的信息。确认无误后，将条形码粘贴在答题卡上相应位置。
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各题目规定答题区域内，超出答题区域书写或写在本试卷上的答案无效。
一、选择题：本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 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 ．一个带正电的小球用绝缘细线悬挂于 O 点，在其右侧放置一个不带电的枕形导体时，小球将在细线与竖直方向成 θ 角处保持静止，如图所示。若将导体的 A 端接地，当重新平衡时，细线与竖直方向的夹角将( )
A ．不变 B ．变大 C ．变为零 D ．变小但不为零
2 ．一辆汽车在水平面上由 A 经 B 运动至 C 时停下，其 v-t 图像如图所示，已知两段运动的时间相等，则两段的位移之比为( )
A ．4∶1 B ．3∶1 C ．2∶1 D ．1∶1
3．一列简谐横波在 t=0 时的波形图如图所示。此时介质中 x=2m 处的质点 P 由平衡位置向y
轴正方向运动，其振动周期为 0.4s。下列说法正确的是( )
A ．该列波向右传播
B ．该列波的波长为 6m
C ．该列波的波速为 5m/s
D ．t=0 时 x=4m 位置的质点尚未运动
4 ．如图所示，轻弹簧一端固定在竖直杆上的O 点，另一端连接小球，小球套在光滑水平杆上，整个装置可绕竖直杆转动。当装置分别以角速度w1 、 w2 匀速转动时，小球相对杆分别
静止在A 、B 点，杆对球的弹力大小分别为FNA 、FNB ，其中FNA 方向向下。弹簧在弹性限度内，则( )
A ．w1 > w2 ，FNA >FNB B ．w1 > w2 ，FNA < FNB
C ．w1 < w2 ，FNA >FNB D ．w1 < w2 ，FNA < FNB
5 ．如图所示，蹄形磁铁水平放置（N 极在上），质量为m 的导体棒用两根轻质细导线悬挂，通入恒定电流，稳定时细导线与竖直方向的夹角为θ。两磁极间的磁场可看成匀强磁场， 导体棒始终在两磁极之间，重力加速度为g ，则( )
A ．导体棒中的电流方向为a → b
B ．单根导线上的拉力大小为
C ．若电流大小加倍，再次稳定后θ 角也加倍
D ．若导体棒处磁场方向在竖直面内逆时针缓慢转过45° 角，导线上拉力变小
6 ．为营造更为公平公正的高考环境，金属探测仪被各考点广为使用。某兴趣小组设计了一款金属探测仪，如图所示，探测仪内部的线圈与电容器构成 LC 振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。已知某时刻， 电流的方向由 b 流向 a ，且电流强度正在减弱过程中，则( )
A ．该时刻线圈的自感电动势正在减小
B ．该时刻电容器上极板带负电荷
C ．若探测仪靠近金属时其自感系数增大，则振荡电流的周期减小
D ．若探测仪与金属保持相对静止，则金属中不会产生涡流
7 ．1801 年，托马斯·杨进行了著名的杨氏双缝干涉实验，有力地支持了光的波动说。如图 甲所示是双缝干涉实验装置的示意图，某次实验中，利用黄光得到的干涉条纹如图乙所示。为了增大条纹间距，下列做法中可行的是( )
A ．只增大滤光片到单缝的距离 B ．只增大双缝间的距离
C ．只增大双缝到屏的距离 D ．只把黄色滤光片换成绿色滤光片
8 ．如图所示，NPQ 是由光滑细杆弯成的半圆弧，其半径为 R，半圆弧的一端固定在天花板上的 N 点，NQ 是半圆弧的直径，处于竖直方向，P 点是半圆弧上与圆心等高的点。质量为m 的小球 A（可视为质点）穿在细杆上，通过轻绳与质量也为 m 的小球 B 相连，轻绳绕过固定在 C 处的轻小定滑轮。将小球 A 移到 P 点，此时 CP 段轻绳处于水平伸直状态，
CP=2R，然后将小球 A 由静止释放。不计一切摩擦，已知重力加速度为 g，在小球 A 由 P点运动到圆弧最低点 Q 的过程中，下列说法不正确的是( )
A ．小球 A 的动能可能先增大后减小
B ．小球 A 始终比小球 B 运动得快（释放点 P 除外）
C ．当小球 A 绕滑轮转过 30°时，小球 A 的动能为 mgR
D ．小球 A 刚释放时，小球 A 、B 的加速度大小分别为 aA=g、aB=0
二、选择题：本题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得满分，选对但选不全得 3 分，有选错的得 0 分。
9 ．神舟十九号载人飞船于 2024 年 10 月 30 日成功发射，经过 10 分钟左右成功进入预定轨道。飞船进入预定轨道之前在近地圆轨道 1 的P 点点火加速进入椭圆轨道 2，在远地点Q 点再次点火加速进入圆轨道 3。若飞船在 1 、2 轨道的P 点和 2 、3 轨道的Q 点速度分别为v1P 、
v2P 和v2Q 、v3Q ，向心加速度分别为 a1P 、 a2P 和 a2Q 、 a3Q ，机械能分别为E1P 、E2P 和E2Q 、
E3Q ，飞船在 1 、2 和 3 轨道的周期分别为T1 、T2 和T3 。对于以上物理量的大小关系，下列选项正确的是( )
A ．v2P > v1P > v3Q > v2Q B ．a1P > a2P > a2Q > a3Q
C ．E1P < E2P < E2Q < E3Q D ．T1 < T2 < T3
10．如图所示，挡板 P 固定在倾角为 30°的斜面左下端，斜面右上端 M 与半径为 R 的圆弧轨道 MN 连接，其圆心 O 在斜面的延长线上。M 点有一光滑轻质小滑轮，LMON=60°,质量均为 m 的小物块 B 、C 由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块 C 紧靠在挡板 P处，物块 B 用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为 4m、大小可忽略的小球 A 相连，初始时刻小球 A 锁定在 M 点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，B 、C 处于静止状态。某时刻解除对小球 A 的锁定，当小球 A 沿圆弧运动到最低点 N 时（物块 B 未到达 M 点），物块 C对挡板的作用力恰好为 0，已知重力加速度为 g，不计一切摩擦，下列说法正确的是( )
A ．小球 A 由 M 点运动到 N 点的过程中，小球 A 和物块 B 组成的系统机械能守恒
B ．小球 A 由 M 点运动到 N 点的过程中，小球 A 和物块 B 的机械能之和先增大后减小
C ．小球 A 到达 N 点时的速度大小为
D ．小球 A 到达 N 点时的速度大小为
三、非选择题：本题共 5 小题，共 58 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必
须明确写出数值和单位。
11．李华用如图 1 所示的装置验证机械能守恒定律。在高处固定电磁铁， 通电时吸住小铁球（图中未画出电磁铁），断电后小铁球由静止开始下落，通过正下方的光电门。光电门可上下移动但始终位于铁球球心的正下方。
（1）安装并调整好器材。用游标卡尺测量铁球的三个互相垂直的直径，取平均值为测量值d 。其中某次测量的示数如图 2 所示，该示数为 cm。
（2）让电磁铁通电吸住小铁球，测量并记录球心到光电门的距离H 。释放小铁球， 记录它通过光电门的时间t 。
（3）改变光电门位置，重复步骤（2）多次，得到多组H 、t 数据，在坐标图中描点连线，得到如图 3 所示的直线，算出斜率k 。若在实验误差允许的范围内，k = （用当地 重力加速度g ，铁球直径 d 表示），则验证机械能守恒成功。
（4）实际上，小铁球通过光电门的平均速度略 （选填“大于”或“小于”）小铁球球心通过光电门的瞬时速度。由此是否会给本实验带来明显的影响？答： （选填“是”或“否”）。
12 ．实验小组测量一盘铜导线的电阻及电阻率，标签标注长度为 100m，实验室提供以下器材：
A.螺旋测微器
B.多用电表
C. 电流表 A（0~200mA，内阻约为 0.5Ω )
D. 电压表 V（0~3V，内阻约为 2kΩ )
E.滑动变阻器R1（ 0 ~ 5Ω )
F.滑动变阻器R2 (0 ~ 1kΩ )
G. 电源 E（电动势为 3.0V，内阻不计）
H.开关、若干导线
(1)将铜导线一端拨去绝缘层，用螺旋测微器在不同位置测量铜导线的直径，某次测量时，螺旋测微器示数如图甲所示，则该铜导线直径 d= mm。
(2)用多用电表电阻´1Ω 挡粗测铜导线的电阻如图乙所示，导线电阻约为 Ω 。
(3)用伏安法测量铜导线电阻时，要求电流表示数从零开始测量，滑动变阻器应选 （填器材前面的序号）。将实验器材如图丙所示连接成实验电路，用笔划线代替导线完成电路连接 。
(4)连接电路无误，实验得到多组数据，将所测电压表读数 U 和电流表读数Ⅰ, 作出伏安特性曲线如图丁所示，则铜导线电阻 R= Ω 。铜导线电阻率 p = Ω . m （保留一位有效数字）。
(5)用伏安法测出的电阻及电阻率均比真实值 （选填“大”“小”或“相等”）。
13．某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示，在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区
域的圆心角 a 均为 4 π , 磁场均沿半径方向，匝数为 N 的矩形线圈 abcd 的边长ab = cd = l 、
9
bc = ad = 2l 。线圈以角速度w 绕中心轴匀速转动，bc 和 ad 边同时进入磁场，在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为 B、方向始终与两边的运动方向垂直， 线圈的总电阻为r，外接电阻为 R。求：
（1）线圈切割磁感线时，bc 边所受安培力的大小F；
（2）外接电阻上电流的有效值 I。
14．如图所示，质谱仪由一个加速电场和环形区域的偏转磁场构成，磁场区域由两圆心都在O 点，半径分别为2a和4a的半圆盒N1N2 和M1M2 围成，匀强磁场垂直于纸面向外，磁感应强度大小为 B。质量为 m、带电荷量为 + q 的粒子不断从粒子源 S 飘入加速电场，其初速度为 0，经电场加速后沿M1N1 的中垂线从极板上的小孔 P 射入磁场后打到荧光屏N2M2 上。已知加速电压为U0 （未知）时，粒子刚好打在荧光屏N2M2 的中点处。不计粒子的重力和粒子间的相互作用，且打到半圆盒上的粒子均被吸收。
(1)求加速电压U0 的大小。
(2)为使粒子能够打到荧光屏上，求加速电压的取值范围。
(3)若调节加速电场的方向与粒子发射速度和角度，使粒子恰好打在N2M2 中点处，求粒子在
磁场中运动的最短时间所对应圆心角的正弦值。
15 ．如图所示，物块 B 和木板 C 静止在光滑水平地面上，C 的上表面水平且足够长，其左端放置一滑块 A，A 、B 、C 的质量分别为 m 、2m 、3m。A 、C 间的动摩擦因数为 μ , B 、C由不可伸长的理想轻绳连接，绳子处于松弛状态。现在突然给 A 一个向右的速度4v0 ，使 A
在 C 上滑动，当 A 的速度减为v0 时绳子恰好伸直，接着绳子被瞬间拉断，绳子被拉断时 C
2
的速度为 v0 ，重力加速度为 g。求：
3
（1）从 A 获得速度开始经过多长时间绳子被拉直？
（2）因拉断绳子造成的机械能损失为多少？
（3）若 A 最终未脱离木板 C，则木板 C 的长度至少为多少？
1 ．B
根据平衡可知 tan
将导体的 A 端接地，负电荷会从大地运动到枕形导体上，A 端带负电电量变大，则与球之间的吸引力 F 变大，细线与竖直方向的夹角变大。
故选 B。
2 ．B
v-t 图像的面积表示位移，可知AB∶BC T = 3∶1。
故选 B。
3 ．A
A ．质点 P 由平衡位置向y 轴正方向运动，由“ 同侧法”可知，该列波向右传播，选项 A 正确；
B ．由图可知，该列波的波长为 4m，选项 B 错误；
C ．该列波的波速为v m/s = 10m/s
选项 C 错误；
D ．t=0 时 x=4m 位置的质点在平衡位置，速度最大，选项 D 错误。
故选 A。
4 ．D
对小球进行受力分析， 小球受到竖直向下的重力 mg、沿弹簧方向的拉力F 和水平杆对其的竖直弹力FN 。小球在水平面内做匀速圆周运动。设弹簧与竖直方向的夹角为θ , 轨道半径为 r，角速度为 w ，小球质量为 m。
设弹簧的劲度系数为 k，原长为l0 ，O 点到水平杆的竖直高度为 h。则弹簧的长度
拉力F = k(l - l0)
由几何关系可知sinθ = r
l
弹簧拉力的水平分量提供向心力F sinθ = mrw2
整理得 w
此式表明，角速度w 是随轨道半径r 的增大而增大的，从图中可以看出，B 的轨道半径大于A 的轨道半径，对应的角速度关系为w1 < w2
在竖直方向上，小球受力平衡，则F csθ = mg + FN所以，杆对球的弹力FN = F csθ -mg
由几何关系cs
可得：FN = kh mg
B 的轨道半径大于 A 的轨道半径，则有FNA < FNB故选 D。
5 ．D
A ．导体棒所受安培力水平向右，根据左手定则可知，导体棒中的电流方向为b → a ，A 错误；
B ．由力的平衡可得，每根细导线上的拉力大小F B 错误；
C ．导体棒所受安培力大小FA = mgtanθ ,若导体棒中的电流大小加倍，则平衡时 tan θ 的值
加倍，C 错误；
D ．作出导体棒的受力分析图，如图所示，其所受重力大小、方向均不变， 安培力的大小不变，磁场方向沿逆时针方向转动，根据余弦定理可得，细导线上的拉力变小，D 正确。
故选 D。
6 ．B
A ．某时刻，电流的方向由 b 流向 a，且电流强度正在减弱过程中，电场能增加，磁场能减小，故自感电动势阻碍电流的增大，则该时刻线圈的自感电动势正在增大，故 A
错误；
B ．电流的方向由 b 流向 a，且电流强度正在减弱过程中，电容器充电，由右手螺旋定则判断，电容器下极板带正电，上极板带负电荷，故 B 正确；
C ．若探测仪靠近金属时，相当于给线圈增加了铁芯，所以其自感系数 L 增大，根据公式T = 2πLC
可知，其自感系数 L 增大时振荡电流的周期增大，故 C 错误；
D ．此时电流强度正在减弱过程中，虽然探测仪与金属保持相对静止，金属也会产生感应电流，故 D 错误。
故选 B。
7 ．C
根据条纹间距公式
可知，增大滤光片到单缝的距离，对条纹间距没有影响；增大双缝间的距离d ，条纹间距 Δx将减小；增大双缝到屏的距离L ，条纹间距 Δx将增大；把黄色滤光片换成绿色滤光片，则色光的波长λ 变小了，条纹间距 Δx也将减小。
故选 C。
8 ．A
A ．下滑过程中，小球 A 所受的合力与速度成锐角，所以小球 A 的动能一直增大，故 A 错误，符合题意；
B ．设小球 A 运动到某位置（P 点除外）时，A 、C 连线与水平方向的夹角为 θ,由关联速
度可知
vB=vAsinθ（其中 0° v3Q
且两次加速，有v2P > v1P
v > v
3Q 2Q
则v2P > v1P > v3Q > v2Q故 A 正确；
B ．在P 、Q 两点，飞船所受向心力由地球对其万有引力提供，即G ma
则a1P = a2P > a2Q = a3Q故 B 错误；
C ．在同一轨道上机械能守恒，则E2P = E2Q
在P 、Q 两点加速，有E1P < E2P
且E2Q < E3Q
则E1P < E2P = E2Q < E3Q故 C 错误；
D ．由开普勒第三定律，有k ，即轨道越高周期越长，则T1 < T2 < T3故 D 正确。
故选 AD。
10 ．BC
AB ．小球 A 由 M 运动到 N 的过程中，A 、B 、C 和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球 A 和物块 B 的机械能之和与弹簧和 C 的能量之和不变，C 一直处于静止状态，弹簧一开始处于压缩状态，之后变为原长，后开始拉伸，则弹性势能先减小后增大，故小球 A和物块 B 的机械能之和先增大后减小，故 A 错误，B 正确；
CD ．设弹簧的劲度系数为 k，初始时刻弹簧的压缩长度为x1 ，则 B 沿斜面方向受力平衡mg sin 30° = kx1
小球 A 沿圆弧运动到最低点 N 时，物块 C 即将离开挡板时，设弹簧的拉伸长度为x2 ，则 C沿斜面方向受力平衡，则mg sin 30° = kx2
当小球 A 沿圆弧运动到最低点 N 时，B 沿斜面运动的位移为 R，所以 x1 +x2 = R解得x1 =xR
设小球 A 到达 N 点时的速度为 v，对 v 进行分解，在沿绳子方向的速度v, = v cs 30°
由于沿绳子方向的速度处处相等，所以此时 B 的速度也为v, ，对 A 、B 、C 和弹簧组成的系统，在整个过程中，只有重力和弹簧弹力做功，且 A 在 M 和 N 处弹簧的形变量相同，故弹性势能不变，弹簧弹力做功为 0，重力对 A 做正功，对 B 做负功，A 、B 、C 和弹簧组成的系统机械能守恒，可知4mgR- mgsin mv mv,2
解得v 故 C 正确，D 错误。
故选 BC。
d
11 ． 1.020 小于 否
（1）因为游标卡尺是 20 分度的，所以精度为 0.05mm，游标卡尺上第 4 条刻度和主尺对齐，所以示数为10mm + 4´ 0.05mm = 10.20mm = 1.020cm
（3）铁球通过光电门的速度为 v 自由落体运动有v2 = 2gH
整理得 H
在误差允许范围内k ，则验证机械能守恒成功；
（4）[ \l "bkmark1" 1]小铁球通过光电门的平均速度为中间时刻的瞬时速度，而小铁球球心经过光电门时的速度是中间位置的瞬时速度，在匀变速直线运动中，在某段距离内中间位置的速度是大于中间时刻的瞬时速度的，即小铁球通过光电门的平均速度略小于小铁球球心通过光电门的瞬时速度
[ \l "bkmark2" 2] 因为小铁球的直径较小，整体位移较小，所以这两个速度的差别不大，由此不会对实验带来明显的影响。
12 ．(1)0.629##0.630##0.631##0.632 (2)22
(3) E
(4) 22.5 7 ´ 10-8
(5)小
（1）铜导线的直径为 d =0.5mm+13.0 ´ 0.01mm=0.630mm
（2）导线电阻约 R = 22Ω
（3）[ \l "bkmark3" 1]用伏安法测量铜导线电阻时，要求电流表示数从零开始测量，滑动变阻器采用分压式，滑动变阻器应选 E。
[ \l "bkmark4" 2] 由 ，故采用电流表外接法，实物连线如图所示。
（4）[ \l "bkmark5" 1]根据伏安特性曲线，铜导线电阻R [ \l "bkmark6" 2]铜导线横截面积S
根据电阻定律R = p l
电阻丝的电阻率表达式为 p m
（5）由于电流表外接，故电阻及电阻率均比真实值小。
（1）根据题意可知，bc 、ad 边的运动速度
感应电动势
E ＝4NBlv m
解得
E ＝2NBl2 w m
感应电流
E
I ＝ m
m r + R
安培力
F = 2NBI l m
解得
（2）根据题意可知，一个周期内，通电时间
则 R 上消耗的电能
W＝IEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 4(2),m)Rt
又有
W = I2RT解得
120
(3)
169
（1）带电粒子垂直于M1N1 射入，恰好垂直打在N2M2 中点处的运动轨迹如图甲所示，设其运动轨迹半径为r0 ，则由几何关系知r0 = 3a
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有qv0B = m 当粒子在电场中时，由动能定理得qU mv
联立解得U
（2）当粒子在磁场中运动的轨迹与半径为 4a的半圆盒在M2 点相切时，运动轨迹如图乙所示，此时粒子在磁场中运动的半径有最大值，设为r1 ，则
设粒子在磁场中运动的最大速度为v1 ，粒子在电场中，根据动能定理有qUmax mv 粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有qv1B
联立解得Umax
当粒子在磁场中运动的轨迹与半径为2a的半圆盒在N2 点相切时运动轨迹如图丙所示，粒子在磁场中运动的半径有最小值，设为r2 ，则 r
设粒子在磁场中运动的最小速度为v2 ，粒子在电场中，根据动能定理有qUmin mv 粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有qv2B = m
联立解得Umin
25qB2 a2 49qB2 a2
故加速电压的取值范围为 ≤ U ≤ 8m 8m
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T
可知速度大小与入射角度不影响粒子在磁场中运动的周期。设N2M2 中点为 Q，粒子从 P 点
运动到 Q 点，轨迹对应圆心角越小，所用时间就越短。当粒子运动轨迹与半圆盒N1N2 相切时，对应圆心角最小，设轨迹半径为r3 ，轨迹圆心为O1 ，如图丁所示
则由几何关系有r32 = (3a )2 + (r3 - 2a )2
解得
则sin ÐPO1O
则cs ÐPO1O
所以粒子在磁场中运动的最短时间所对应圆心角的正弦值为
15 ．（1） ；（2） mv0 ；（3）
3v0 7 2 145vEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 4(2),0)
μg 12 24μg （1）对物块 A，根据动量定理
- μmgt = mv0 - m ´ 4v0
解得
（2）A 、C 构成的系统在绳子伸直之前动量守恒
m ´ 4v0 = mv0 + 3mvC解得
vC = v0
C 、B 构成的系统在绳子拉断瞬间动量守恒
解得
在绳子拉断瞬间损失的机械能为
解得
（3）在绳子伸直之前，A 、C 构成的系统根据功能关系
解得
绳子拉断后直到 A 、C 共速，A 、C 构成的系统动量守恒
解得
绳子拉断后，A 、C 系统根据功能关系
μmgx mvv2得
木板 C 的长度至少为