北京交通大学附属中学2026届高考物理三模试卷含解析

这是一份北京交通大学附属中学2026届高考物理三模试卷含解析，共20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、4月1日，由于太阳光不能照射到太阳能电池板上，“玉兔二号”月球车开始进入第十六个月夜休眠期。在之后的半个月内，月球车采用同位素电池为其保暖供电，已知是人工放射性元素，可用中子照得到。衰变时只放出射线，其半衰期为88年。则（ ）
A．用中子辐照Np237制造Pu238时将放出电子
B．Pu238经一次衰变会有两个质子转变为两个中子
C．Pu238经一次衰变形成的新核含有144个中子
D．当到达下个月昼太阳能电池板工作时，Pu238停止衰变不再对外供电
2、如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，原线圈与固定电阻R1串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻 R2，A、V是理想电表。当R2=2R1 时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，则（ ）
A．电源输出电压为8V
B．电源输出功率为4W
C．当R2=8Ω时，变压器输出功率最大
D．当R2=8Ω时，电压表的读数为3V
3、分离同位素时，为提高分辨率，通常在质谐仪内的磁场前加一扇形电场．扇形电场由彼此平行、带等量异号电荷的两圆弧形金属板形成，其间电场沿半径方向．被电离后带相同电荷量的同种元素的同位素离子，从狭缝沿同一方向垂直电场线进入静电分析静电分器，经过两板间静电场后会分成几束，不考虑重力及离子间的相互作用，则
A．垂直电场线射出的离子速度的值相同
B．垂直电场线射出的离子动量的值相同
C．偏向正极板的离子离开电场时的动能比进入电场时的动能大
D．偏向负极板的离子离开电场时动量的值比进入电场时动量的值大
4、如图，倾角为α=45°的斜面ABC固定在水平面上，质量为m的小球从顶点A先后以初速度v0和2v向左水平抛出，分别落在斜面上的P1、P2点，经历的时间分别为t1、t2；A点与P1、Pl与P2之间的距离分别为l1和l2，不计空气阻力影响。下列说法正确的是（ ）
A．t1：t 2=1：1
B．ll：l2=1：2
C．两球刚落到斜面上时的速度比为1：4
D．两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角正切值的比为1：1
5、如图所示，斜面固定，平行于斜面处于压缩状态的轻弹簧一端连接物块A，另一端固定，最初A静止．在A上施加与斜面成30°角的恒力F，A仍静止，下列说法正确的是（ ）
A．A对斜面的压力一定变小
B．A对斜面的压力可能不变
C．A对斜面的摩擦力一定变大
D．A对斜面的摩擦力可能变为零
6、如图所示，B、M、N分别为竖直光滑圆轨道的右端点，最低点和左端点，B点和圆心等高，N点和圆心O的连线与竖直方向的夹角为。现从B点的正上方某处A点由静止释放一个小球，经圆轨道飞出后以水平上的v通过C点，已知圆轨道半径为R，，重力加速度为g，则一下结论正确的是
A．C、N的水平距离为RB．C、N的水平距离为2R
C．小球在M点对轨道的压力为6mgD．小球在M点对轨道的压力为4mg
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、甲、乙两列简谐横波在同一介质中同向独立传播，传播方向沿轴正方向。如图所示为时刻的部分波形。时刻质点第一次振动至平衡位置。对此现象，下列说法正确的是（ ）
A．乙波的波长为
B．甲波的周期为
C．甲波的传播速度为
D．时刻两列波没有波峰重合处
E.时刻在处两列波的波峰重合
8、如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与直面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（ ）
A．O点处的磁感应强度为零
B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D．a、c两点处磁感应强度的方向不同
9、一列简谐横波在介质中沿x轴传播，在时刻的波形图如图所示，P、Q为介质中的两质点。此时质点P正在向动能减小的方向运动，质点Q横坐标为5cm。时，质点Q第一次回到平衡位置，时，质点P第一次回到平衡位置。下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴负方向传播B．时，质点P向y轴负方向运动
C．波长为12cmD．时，质点P位于波峰
10、如图所示，将一个细导电硅胶弹性绳圈剪断，在绳圈中通入电流，并将其置于光滑水平面上，该空间存在竖直向下的匀强磁场。已知磁感应强度为，硅胶绳的劲度系数为，通入电流前绳圈周长为，通入顺时针方向的电流稳定后，绳圈周长变为。则下列说法正确的是（ ）
A．通电稳定后绳圈中的磁通量大于
B．段绳圈所受安培力的合力大小为
C．图中两处的弹力大小均为
D．题中各量满足关系式
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）某同学为了测量电源的电动势和内阻，根据元件的不同，分别设计了以下两种不同的电路。

实验室提供的器材有：
两个相同的待测电源，辅助电源；
电阻箱、，滑动变阻器、；
电压表，电流表；
灵敏电流计，两个开关、。
主要实验步骤如下：
①按图连接好电路，闭合开关和，再反复调节和，或者滑动变阻器、，使电流计的示数为0，读出电流表、电压表示数分别为、。
②反复调节电阻箱和（与①中的电阻值不同），或者滑动变阻器、，使电流计的示数再次为0，读出电流表、电压表的示数分别为、。
回答下列问题：
(1)哪套方案可以更容易得到实验结果______（填“甲”或“乙”）。
(2)电源的电动势的表达式为_____，内阻为______。
(3)若不计偶然误差因素的影响，考虑电流、电压表内阻，经理论分析可得，____（填“大于”“小于”或“等于”），_____（填“大于”“小于”或“等于”）。
12．（12分）在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的的实验器材。
(1)甲同学按电路图a进行测量实验，其中R2为保护电阻，则
①请用笔画线代替导线在图b中完成电路的连接______；
②根据电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图c所示，可得电源的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)。
(2)乙同学误将测量电路连接成如图d所示，其他操作正确，根据电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图e所示，可得电源的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)。
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）据报道，我国华中科技大学的科学家创造了脉冲平顶磁场磁感应强度超过60T的世界纪录，脉冲平顶磁场兼具稳态和脉冲两种磁场的优点，能够实现更高的强度且在一段时间保持很高的稳定度。如图甲所示，在磁场中有一匝数n=10的线圈，线圈平面垂直于磁场，线圈的面积为S=4×10-4m2，电阻为R=60Ω。如图乙为该磁场磁感应强度的变化规律，设磁场方向向上为正，求：
(1)t=0.5×10-2s 时，线圈中的感应电动势大小；
(2)在0~2×10-2s 过程中，通过线圈横截面的电荷量；
(3)在0~3×10-2s 过程中，线圈产生的热量。
14．（16分）甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿轴正向和负向传播，波速度均为.两列波在时的波形曲线如图所示，求:
（1）时，介质中偏离平衡位置位移为的所有质点的坐标;
（2）从开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为的质点的时间.
15．（12分）如图所示为回旋加速器的结构示意图，匀强磁场的方向垂直于半圆型且中空的金属盒D1和D2，磁感应强度为B，金属盒的半径为R，两盒之间有一狭缝，其间距为d，且R≫d，两盒间电压为U。A处的粒子源可释放初速度不计的带电粒子，粒子在两盒之间被加速后进入D1盒中，经半个圆周之后再次到达两盒间的狭缝。通过电源正负极的交替变化，可使带电粒子经两盒间电场多次加速后获得足够高的能量。已知带电粒子的质量为m、电荷量为+q。
(1)不考虑加速过程中的相对论效应和重力的影响。
①求粒子可获得的最大动能Ekm；
②若粒子第1次进入D1盒在其中的轨道半径为r1，粒子第2次进入D1盒在其中的轨道半径为r2，求r1与r2之比；
③求粒子在电场中加速的总时间t1与粒子在D形盒中回旋的总时间t2的比值，并由此分析：计算粒子在回旋加速器中运动的时间时，t1与t2哪个可以忽略？（假设粒子在电场中的加速次数等于在磁场中回旋半周的次数）；
(2)实验发现：通过该回旋加速器加速的带电粒子能量达到25~30MeV后，就很难再加速了。这是由于速度足够大时，相对论效应开始显现，粒子的质量随着速度的增加而增大。结合这一现象，分析在粒子获得较高能量后，为何加速器不能继续使粒子加速了。
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】
A．用中子辐照Np237时的核反应方程为
根据核反应方程可知，有电子放出，故A正确；
BC．Pu238经一次衰变，衰变方程为
Pu238经一次衰变会把2个质子和2个中子作为一个整体抛射出来，衰变后形成的新核中有中子数为
（个）
故BC错误；
D．放射性元素有半衰期是由放射性元素本身决定的，与外界环境无关，故D错误。
故选A。
2、C
【解析】
A．当R2=2R1时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，所以R2=4Ω，R1=2Ω，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，根据电压与匝数成正比得原线圈电压是U1=2V，根据电流与匝数成反比得原线圈电流是I1=2A，所以电源输出电压为
U=U1+I1R1=2+2×2=6V
故A错误；
B．电源输出功率为
P=UI1=12W
故B错误；
C．根据欧姆定律得副线圈电流为，所以原线圈电流是，所以
，
变压器输出的功率
所以当R2=8Ω时，变压器输出的功率P2最大，即为，故C正确；
D．当R2=8Ω时，U2=6V，即电压表的读数为6V，故D错误。
故选C。
3、D
【解析】
垂直电场线射出的离子，在电场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有，解得，同位素的质量不同，所以垂直电场线射出的离子动能的值相同，速度不同，动量不同，AB错误；偏向正极板的离子离开电场时克服电场力做功，动能比进入电场时的小，C错误；偏向负极板的离子离开电场时，过程中电场力做正功，速度增大，动量增大，故比进入电场时动量的值大，D正确．
4、D
【解析】
A．根据
得
因为初速度之比为1：2，则运动的时间之比为1：2，故A错误。
B．水平位移
因为初速度之比为1：2，则水平位移之比为1：4，由
可知
ll：l2=1：4
故B错误。
C．根据动能定理

其中y=x，则
则两球刚落到斜面上时的速度比为1：2，选项C错误；
D．平抛运动某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，由于落在斜面上，位移方向相同，则速度方向相同，即两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角正切值的比为1：1，故D正确。
故选D。
5、D
【解析】
设斜面倾角为θ，对物体进行受力分析，沿下面方向，最初支持力等于mgcsθ，施加恒力F后，支持力等于mgcsθ+Fsin30°，支持力一定增大．根据牛顿第三定律，A对斜面的压力一定变大，故A错误，B错误；平行于斜面处于压缩状态的轻弹簧，，最初摩擦力向可能向上，可能向下，也可能为0，施加恒力F后，F沿斜面向上的分力为Fcs30°，由于F大小未知，摩擦力可能仍向上，也可能等于0；可能沿斜面向下，摩擦力的大小可能增大，也可能减小，故C错误，D正确．故选：D
6、C
【解析】
AB．小球从N到C的过程可看作逆过来的平抛，则
解得：
故A、B项错误。
CD．小球从M到N的过程应用动能定理可得：
对小球在M点时受力分析，由牛顿第二定律可得：
解得：
根据牛顿第三定律可得：小球在M点对轨道的压力为6mg。故C项正确，D项错误。
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、ACD
【解析】
A．读取图象信息知波长为
，
所以A正确；
B．甲波的Q点运动至平衡位置所需时间为
则甲波周期为
所以B错误；
C．波的传播速度仅由介质决定，甲、乙两列波的速度相同，有
所以C正确；
DE．取时刻
，
两个波峰点为基准点，二者相距6m。假设时刻两列波的波峰有相遇处，则该相遇处与两个波峰基准点的距离差为
（，均为整数）
即
该方程式，无整数解。则时刻两列波波峰没有重合点。所以D正确，E错误。
故选ACD。
8、C
【解析】
A．由安培定则和磁场叠加原理可判断出O点处的磁感应强度方向向下，一定不为零，A错误；
B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，均向下，选项B错误；
C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，，均向下选项C正确；
D．a、c两点处磁感应强度的方向相同，选项D错误。
故选C。
9、BC
【解析】
A．当时，质点P正在向动能减小的方向运动，即P点向y轴正方向运动，根据上下坡法，机械波向x轴正方向传播，A错误；
B．当时，质点Q第一次回到平衡位置，则有，当经过，质点P由y轴上方位置第一次回到平衡位置，应该向y轴负方向运动，B正确；
C．当时，质点Q第一次回到平衡位置，则有，由于时质点P第一次回到平衡位置，设波速为v，在时间内，波传播的距离为
也可表示为
而
解得
C正确；
D．波峰与P点水平距离为
传播时间为，D错误。
故选BC。
10、ACD
【解析】
A．通入顺时针方向电流稳定后，绳圈周长为，由
可得，面积
由安培定则可判断出环形电流在环内产生的磁场方向竖直向下，绳圈内磁感应强度大于，由磁通量公式
可知通电稳定后绳圈中的磁通量大于，故A正确；
B．段的等效长度为，故段所受安培力
故B错误；
C．设题图中两处的弹力大小均为，对半圆弧段，由平衡条件有
解得，故C正确；
D．由胡克定律有
解得，两侧均除以，得
即，故D正确。
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、甲 等于 等于
【解析】
(1)[1]甲电路的连接有两个特点：左、右两个电源间的路端电压相等，干路电流相同，电阻箱可以直接读数；乙电路更加适合一般情况，需要采集更多数据，并且需要作图处理数据才可以得到结论，同状态下采集数据，根据闭合电路欧姆定律列式求解电源的电动势和内阻，甲电路更简单。
(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律得
解得
，
(3)[4][5]当电流计的示数为0时，相同电源，电流相等时路端电压相等，此电路中电流表测的是干路电流，电压表测的是两端的电压（路端电压），因此电流表和电压表都是准确值，故
，
12、（1）① ②2.8 0.60 （2）3.0 0.50
【解析】
解：(1)①根据原理图可得出对应的实物图，如图所示；
②根据闭合电路欧姆定律可得：，则由数学规律可知电动势，内电阻；
(2)由乙同学的电路接法可知左右两部分并联后与串联，则可知在滑片移动过程中，滑动变阻器接入电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现图e所示的图象，则由图象可知当电压为2.5V时，电流为0.5A，此时两部分电阻相等，则总电流为；而当电压为2.4V时，电流分别对应0.33A和0.87A，则说明当电压为2.4V时，干路电流为；则根据闭合电路欧姆定律可得，，解得电源的电动势，内电阻；
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）24V；（2）；（3）0.192J。
【解析】
(1)由
得
V
(2)在0~10ms过程中，由
得
I=0. 4A
在10~20ms过程中，线圈中电流为0，所以，由
流过线圈的电荷量为
C
(3)由
0~30ms过程中，线圈产生的热量为
J
14、 (1) (2)t=0.1s
【解析】
（1）根据两列波的振幅都为，偏离平衡位置位移为16的的质点即为两列波的波峰相遇．
设质点坐标为
根据波形图可知，甲乙的波长分别为，
则甲乙两列波的波峰坐标分别为
综上，所有波峰和波峰相遇的质点坐标为
整理可得
（ii）偏离平衡位置位移为是两列波的波谷相遇的点，
时，波谷之差
整理可得
波谷之间最小的距离为
两列波相向传播，相对速度为
所以出现偏离平衡位置位移为的最短时间
15、（1）①；②；③， t1可以忽略；（2）见解析
【解析】
（1）①粒子离开回旋加速器前，做的还是圆周运动，由洛仑兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可得

解得
②设带电粒子在两盒间加速的次数为N ，在磁场中有
在电场中有
第一次进入D1盒中N=1，第二次进入D1盒中N=3，可得
③带电粒子在电场中的加速度为
所以带电粒子在电场中的加速总时间为
设粒子在磁场中回旋的圈数为n，由动能定理得
带电粒子回旋一圈的时间为
所以带电粒子在磁场中回旋的总时间为
已知可知，所以可以忽略。
（2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动周期为
对一定的带电粒子和一定的磁场来说，这个周期是不变的。如果在两盒间加一个同样周期的交变电场，就可以保证粒子每次经过电场时都能被加速，当粒子的速度足够大时，由于相对论效应，粒子的质量随速度的增加而增大，质量的增加会导致粒子在磁场中的回旋周期变大，从而破坏了与电场变化周期的同步，导致无法继续加速。