北京市第一五九中学2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析

这是一份北京市第一五九中学2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析，共6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、质量为m的光滑小球恰好放在质量也为m的圆弧槽内，它与槽左右两端的接触处分别为A点和B点，圆弧槽的半径为R，OA与水平线AB成60°角．槽放在光滑的水平桌面上，通过细线和滑轮与重物C相连，细线始终处于水平状态．通过实验知道，当槽的加速度很大时，小球将从槽中滚出，滑轮与绳质量都不计，要使小球不从槽中滚出 ，则重物C的最大质量为（ ）
A．
B．2m
C．
D．
2、2019年4月10日，事件视界望远镜（EHT）项目团队发布了人类历史上的首张黑洞照片，我国科学家也参与其中做出了巨大贡献。经典的“黑洞”理论认为，当恒星收缩到一定程度时，会变成密度非常大的天体，这种天体的逃逸速度非常大，大到光从旁边经过时都不能逃逸，也就是其第二宇宙速度大于等于光速，此时该天体就变成了一个黑洞。若太阳演变成一个黑洞后的密度为、半径为，设光速为，第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，引力常量为G，则的最小值是（ ）
A．B．C．D．
3、图为2020年深圳春节期间路灯上悬挂的灯笼，三个灯笼由轻绳连接起来挂在灯柱上，O为结点，轻绳OA、OB、OC长度相等，无风时三根绳拉力分别为FA、FB、FC。其中OB、OC两绳的夹角为，灯笼总质量为3m，重力加速度为g。下列表述正确的是（ ）
A．FB一定小于mgB．FB与FC是一对平衡力
C．FA与FC大小相等D．FB与FC合力大小等于3mg
4、如图所示，两根互相平行的长直导线垂直于平面S，垂足分别为M、N，导线中通有大小相等、方向相反的电流。O为MN的中点，PQ为M、N的中垂线，以O为圆心的圆与 MN、PQ分别相交于a、b、c、d四点。则下列说法中正确的是（ ）
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．a、c两点处的磁感应强度方向不同
D．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
5、一个质量为m的小球，以大小为v0的初速度被竖直向上抛出，从抛出到落地的过程中，重力对小球做功为mv02。不计空气阻力，则此过程重力对小球的冲量大小为
A．B．C．D．
6、如图甲所示，一金属线圈的横截面积为S，匝数为n匝。t=0时刻，磁场平行于线圈轴线向左穿过线圈，其磁感应强度的大小B随时间t变化的关系如图乙所示。则线圈两端a和b之间的电势差Uab（ ）
A．在t=0时刻，Uab=
B．在t=t1时刻，Uab=0
C．从0~t2这段时间，Uab=
D．从0~t2这段时间，Uab=
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、如图甲所示，绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的O点，另一端连接带正电的小球，小球电荷量，在图示坐标中，电场方向沿竖直方向，坐标原点O的电势为零．当小球以2m／s的速率绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动时，细绳上的拉力刚好为零．在小球从最低点运动到最高点的过程中，轨迹上每点的电势随纵坐标y的变化关系如图乙所示，重力加速度.则下列判断正确的是
A．匀强电场的场强大小为
B．小球重力势能增加最多的过程中，电势能减少了2.4J
C．小球做顺时针方向的匀速圆周运动
D．小球所受的洛伦兹力的大小为3N
8、如图所示，竖直面内有一个半径为R的光滑 圆弧轨道，质量为m的物块(可视为质点)从顶端A处静止释放滑至底端B处，下滑过程中，物块的动能Ek、与轨道间的弹力大小N、机械能E、重力的瞬时功率P随物块在竖直方向下降高度h变化关系图像正确的是( )
A．
B．
C．
D．
9、如图，在光滑水平面上放着质量分别为2m和m的A、B两个物块，弹簧与A、B栓连，现用外力缓慢向左推B使弹簧压缩，此过程中推力做功W。然后撤去外力，则（ ）
A．从撤去外力到A离开墙面的过程中，墙面对A的冲量大小为2
B．当A离开墙面时，B的动量大小为
C．A离开墙面后，A的最大速度为
D．A离开墙面后，弹簧的最大弹性势能为
10、一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，则（ ）
A．该原子核发生了衰变
B．该原子核发生了衰变
C．打出衰变粒子的反冲核沿小圆逆时针运动
D．该原子核的衰变过程结束后，其系统的总质量略有增加
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）研究电阻值相近的两个未知元件和的伏安特性，使用的器材有多用电表、电压表（内阻约为）、电流表（内阻约为）。
(1)用多用电表欧姆挡的“”倍率粗测元件的电阻，示数如图（a）所示，其读数为_____。若用电压表与电流表测量元件的电阻，应选用图（b）或图（c）中的哪一个电路_____（选填“（b）”或“（c）”）。
(2)连接所选电路并闭合开关，滑动变阻器的滑片从左向右滑动，电流表的示数逐渐______（选填“增大”或“减小”）；依次记录实验中相应的电流值与电压值。
(3)将元件换成元件，重复上述步骤进行实验。
(4)图（d）是根据实验数据作出的元件和的图线，由图像可知，当元件中的电流增大时其电阻_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
12．（12分）在研究匀变速直线运动的实验中，某同学选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每隔一个点取一个计数点，如下图中0、1、2……6点所示。
a．测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：x1、x2、……x6
b．分别计算x1、x2……x6与对应时间的比值、、
c．以上为纵坐标、1为横坐标，标出x与对应时间l的坐标点，画出了图线如图所示
根据图线可以计算：物体在计时起点的速度v0=_____cm/s；加速度a=___m/s2。（计算结果均保留2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）如图，在平面直角坐标系xOy内，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，自y轴正半轴上处的M点，以速度垂直于y轴射入电场。经x轴上处的P点进入磁场，最后垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求：
电场强度大小E；
粒子在磁场中运动的轨道半径r；
粒子在磁场运动的时间t。
14．（16分）如图甲所示，水平台面AB与水平地面间的高度差，一质量的小钢球静止在台面右角B处。一小钢块在水平向右的推力F作用下从A点由静止开始做向右直线运动，力F的大小随时间变化的规律如图乙所示，当时立即撤去力F，此时钢块恰好与钢球发生弹性正碰，碰后钢块和钢球水平飞离台面，分别落到地面上的C点和D点。已知B、D两点间的水平距离是B、C两点间的水平距离的3倍，钢块与台面间的动摩擦因数，取。求：
(1)钢块的质量m1；
(2)B、C两点间的水平距离x1。
15．（12分）如图所示，半径未知的光滑圆弧AB与倾角为37°的斜面在B点连接，B点的切线水平。斜面BC长为L=0.3m。整个装置位于同一竖直面内。现让一个质量为m的小球从圆弧的端点A由静止释放，小球通过B点后恰好落在斜面底端C点处。不计空气阻力。（g取10m/s2）
(1)求圆弧的轨道半径；
(2)若在圆弧最低点B处放置一块质量为m的胶泥后，小球仍从A点由静止释放，粘合后整体落在斜面上的某点D。若将胶泥换成3m重复上面的过程，求前后两次粘合体在斜面上的落点到斜面顶端的距离之比。
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】
小球恰好能滚出圆弧槽时，圆弧槽对小球的支持力的作用点在A点，小球受到重力和A点的支持力，合力为，对小球运用牛顿第二定律可得 ，解得小球的加速度，对整体分析可得：，联立解得，故D正确，A、B、C错误；
故选D．
2、B
【解析】
根据万有引力提供向心力有
得第一宇宙速度
则第二宇宙速度为
所以
选项B正确，ACD错误。
故选B。
3、D
【解析】
A．因OB=OC可知FB=FC，由平衡知识可知
解得
FB一定大于mg，选项A错误；
B ．FB与FC不共线，不是一对平衡力，选项B错误；
C．因FA=3mg>FC，则选项C错误；
D．由平衡知识可知，FB与FC合力大小等于3mg，选项D正确。
故选D。
4、D
【解析】
A．根据右手螺旋定则，M处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，故A错误；
B．M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故B错误；
C．M在a处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，则a处的合磁场方向竖直向下，M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，且大小相等，由平行四边形定则可知，c处的合磁场方向竖直向下，故C错误；
D．M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，且大小相等，由平行四边形定则可知，c处的合磁场方向竖直向下，同理可知，d处的合磁场方向竖直向下，由于c到M、N的距离与d到M、N的距离相等，则c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，故D正确。
故选D。
5、D
【解析】
根据动能定理：
得v=v0，根据动量定理，重力的冲量：
I= m（v+ v0）=（+1）mv0。
ABC.由上计算重力对小球的冲量大小为（+1）mv0，ABC错误；
D. 由上计算重力对小球的冲量大小为（+1）mv0，D正确。
6、C
【解析】
由图乙可知，磁感应强度在时间内均匀减小，由法拉第电磁感应定律可知
则
时间内磁感应强度变化率与时间内的相同，则ab两端电势差相等，故ABD错误，C正确。
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、BD
【解析】
A、据题意和乙图可知，，故A错误；
B、据题意可知，小球所受的电场力等于重力，洛伦兹力提供向心力，所以小球重力势能增加最多，电势能减少最多，大小为：2qφ=2×6×10﹣7×2ⅹ106J=2.4J，故B正确；
C、以上分析可知，洛伦兹力提供向心力，据左手定则可知，小球做逆时针运动，故C错误；
D、以上可知：mg=Eq，，联立以上解得：f=3N，故D正确．
故选BD
【点睛】
本题感觉较难，但读懂题意，把小球的受力情况和特点挖掘出来，此题就会迎刃而解；还需注意利用乙图求场强，能量守恒求电势能的减小．
8、BC
【解析】A、设下落高度为h时，根据动能定理可知：，即为正比例函数关系，故选项A错误；
B、如图所示，
向心力为：，而且：，
则整理可以得到：，则弹力F与h成正比例函数关系，故选项B正确；
C、整个过程中只有重力做功，物块机械能守恒，即物块机械能不变，故选项C正确；
D、根据瞬时功率公式可以得到：
而且由于，则
整理可以得到：，即功率P与高度h不是线性关系，故选项D错误。
点睛：本题考查了动能定理、机械能守恒的应用，要注意向心力为指向圆心的合力，注意将重力分解。
9、BCD
【解析】
A．设当A离开墙面时，B的速度大小为vB．根据功能关系知

得
从撤去外力到A离开墙面的过程中，对A、B及弹簧组成的系统，由动量定理得：墙面对A的冲量大小
故A错误；
B．当A离开墙面时，B的动量大小
故B正确；
C．当弹簧再次恢复原长时，A的速度最大，从A离开墙壁到AB共速的过程，系统动量和机械能均守恒，取向右为正方向，由动量守恒有
mvB=2mvA+mv′B ①
由机械能守恒有
②
由①②解得：A的最大速度为
故C正确；
D．B撤去F后，A离开竖直墙后，当两物体速度相同时，弹簧伸长最长或压缩最短，弹性势能最大。设两物体相同速度为v，A离开墙时，B的速度为v1．根据动量守恒和机械能守恒得
mvB=3mv

联立解得：弹簧的弹性势能最大值为
故D正确。
故选BCD。
10、BC
【解析】
AB．而衰变后两个新的带电粒子向相同方向偏转，故两粒子带异种电荷，原子核发生了β衰变，A项错误、B项正确；
C．由于衰变后两带电粒子的动量大小相等，根据圆周运动的规律，带电粒子的轨迹半径，电荷量大的轨迹半径小，再利用左手定则判断反冲核沿逆时针方向运动，C项正确；
D．衰变中有核能转变为其他形式的能，故系统发生质量亏损，即总质量略有减少，D项错误。
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、10 （b） 增大 增大
【解析】
(1)[1]选择“”倍率测量读数为，则待测电阻值为。
(2)[2]元件电阻值约为，根据
可知元件与电流表内阻相近，则电流表采用外接法误差较小，应选（b）电路。
(3)[3]在（b）电路中，滑动变阻器的滑片从左向右滑动，元件两端电压增大，则其电流增大则电流表的示数逐渐增大。
(4)[4]根据欧姆定律变形
图像上的点与原点连线斜率的大小为电阻，由图像的变化特点知，元件的电阻随电流的增大而增大。
12、4.0 1.0
【解析】
[1][2]物体做匀变速直线运动，根据运动学公式有
两边同时除以时间t，变形得
结合图线可知，初速度为纵轴截距
斜率为，由图可得
解得
m/s2
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、
【解析】
设粒子在电场中运动的时间为，根据类平抛规律有：
，
根据牛顿第二定律可得：
联立解得：
粒子进入磁场时沿y方向的速度大小：
粒子进入磁场时的速度：
方向与x轴成角，
根据洛伦兹力提供向心力可得：
解得:
粒子在磁场中运动的周期：
根据几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的圆心角：，则粒子在磁场中运动的时间：
14、 (1)0.3kg；(2)0.6m
【解析】
（1）设碰前钢块的速度大小为v，碰后，钢块、钢球的速度大小分别为和，钢块、钢球均做平抛运动，根据水平位移关系可知
钢块与钢球发生弹性正碰，由动量守恒可知
由机械能守恒可知
联立解得
（2）根据图乙图像，图线与t轴所包围的面积表示冲量，则时间内，推力冲量大小为
根据动量定理
解得
在根据第一问碰撞过程，可以求得
碰撞后，钢块做平抛运动，则
解得
15、 (1)0.08m；(2)
【解析】
(1)设圆弧的半径为R，则小球在AB段运动时由
解得
小球从B平抛运动到C的过程中，分解位移
联立解得
(2)在B处放置m的胶泥后，粘合时动量守恒，由
得
在B处放置3m的胶泥后，粘合时动量守恒，由
得
整体从平抛，分解位移
根据几何关系可知
解得平抛时间为
落点距离为
可知
则