北京市西城区北京四中2026届高考物理一模试卷含解析

这是一份北京市西城区北京四中2026届高考物理一模试卷含解析，共8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、一半径为R的球形行星自转周期为T，其同步卫星距离行星表面的高度为3R，则在该行星表面绕其做匀速圆周运动的卫星线速度大小为（ ）
A．B．C．D．
2、如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度大小为，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为圆弧，圆弧的半径为，通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为，磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的点，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A．速度选择器的极板的电势比极板的低
B．粒子的速度
C．粒子的比荷为
D．、两点间的距离为
3、如图1所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动。以其平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是
A．振子的振幅为4cm
B．振子的振动周期为1s
C．t=ls时，振子的速度为正的最大值
D．t=ls时，振子的加速度为正的最大值
4、如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，顶端与竖直墙壁接触，现打开尾端阀门，气体往外喷出，设喷口面积为S，气体密度为，气体往外喷出的速度为，则气体刚喷出时钢瓶顶端对竖直墙的作用力大小是（ ）
A．B．C．D．
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、如图所示，a、b、c、d为圆上的四个点，ac、bd连线过圆心且相互垂直，置于圆心处带正电的点电荷在a点产生的场强大小为E。若在该空间再施加一沿ac方向的大小为2E的匀强电场后，以下说法正确的是( )
A．a点的场强大小为3E，方向由c到a
B．c点的场强大小为3E，方向由c到a
C．b、d两点的场强相同，大小都为E
D．b、d两点的场强不相同，但大小都为E
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，质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上．现对木块施加一水平向右的拉力F，木块在长木板上滑行，长木板始终静止．已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．则( )
A．μ1一定小于μ2
B．μ1可能大于μ2
C．改变F的大小，F>μ2(m1＋m2)g时，长木板将开始运动
D．改F作用于长木板，F>(μ1＋μ2)(m1＋m2)g时，长木板与木块将开始相对滑动
8、一交流发电机组为某用户区供电的示意图如图所示，发电机组能输出稳定的电压。升压变压器原、副线圈匝数之比为n1：n2=1：10.线圈两端的电压分别为Ul、U2.输电线的总电阻为r，降压变压器的原、副线圈匝数之比为n3：n4=10：1，线圈两端电压分别为U3、U4.，L是用户区里一常亮的灯泡，三个回路的干路电流分别为I1、I2、I3，随着用电高峰的到来，用户区开启了大量的用电器，下列说法正确的是（ ）
A．电压U4不变，始终等于Ul
B．电流Il始终等于I3
C．L变暗
D．输电线的电阻消耗的功率减小
9、如图所示，小球A、B、C通过铰链与两根长为L的轻杆相连，ABC位于竖直面内且成正三角形，其中A、C置于水平面上。现将球B由静止释放，球A、C在杆的作用下向两侧滑动，三小球的运动始终在同一竖直平面内。已知，不计摩擦，重力加速度为g。则球B由静止释放至落地的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．球B的机械能先减小后增大
B．球B落地的速度大小为
C．球A对地面的压力一直大于mg
D．球B落地地点位于初始位置正下方
10、竖直悬挂的弹簧振子由最低点B开始作简谐运动，O为平衡位置，C为最高点，规定竖直向上为正方向，振动图像如图所示。则以下说法中正确的是（ ）
A．弹簧振子的振动周期为2.0s
B．t=0.5s时，振子的合力为零
C．t=1.5s时，振子的速度最大，且竖直向下
D．t=2.0s时，振子的加速度最大，且竖直向下
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）图甲为“验证动量守恒定律”的实验装置，轨道由斜槽和水平槽组成，A、B两小球大小相同，质量mA=20.0g、mB=10.0g。实验步骤如下：
a.固定轨道，使水平槽末端的切线水平，将记录纸铺在水平地面上，并记下水平槽末端重垂线所指的位置O；
b.让A球从斜槽C处由静止释放，落到记录纸上留下痕迹，重复操作多次；
c.把B球放在水平槽末端，A球仍从C处静止释放后与B球正碰，A、B分别落到记录纸上，留下各自的痕迹，重复操作多次；
d.确定三个落点各自的平均位置P、M、N，用刻度尺测出它们到O点的距离分别为xOP、xOM、xON；
（1）确定P、M、N三点时，可用圆规画一个尽可能小的圆，把所有有效落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，这样做可以减小_______（填“系统”或“偶然”）误差；
（2）如图乙，xOM、xOP读数分别为10.20cm、30.65cm，xON读数为________cm；
（3）数据处理时，小球离开水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示，由小球质量及(2)中数据可算出碰前系统总的mx值是________kg∙m（保留3位有效数字），把该值与系统碰撞后的值进行比较，就可验证动量是否守恒。
12．（12分）某同学想在实验室测量电压表V1的内阻．
(1) 他先用多用电表的欧姆挡“×1k”测量，如图甲所示，该读数为________Ω；多用表的红表笔与电压表V的________(选填“正”或“负”)的接线柱相连．
(2) 为了更准确地测量电压表V1的内阻，实验室提供的实验器材如下：
A．待测电压表V1(量程为0～3 V)；
B． 电压表V2(量程为0～9 V，内阻约为9 kΩ)；
C． 滑动变阻器R1(最大阻值为20 Ω，额定电流为1 A)；
D． 定值电阻R3(阻值为6 kΩ)；
E. 电源(电动势为9 V，内阻约为1 Ω)；
F. 开关一个、导线若干．
① 根据提供的器材，连接图乙中的实物图__________．
② 某次实验时电压表V1和电压表V2的读数分别为U1和U2，移动滑动变阻器滑片，多次测量，作出U2U1图象如图丙所示，已知图象的斜率为k，则内阻RV1的表达式为________(用R3和k表示)．
③ 考虑电压表V2的内电阻，则该方法对实验的测量结果________(选填“有”或“无”)影响．
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，真空中有以（r，0）为圆心，半径为r的圆柱形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，在y=r的虚线上方足够大的范围内，有方向沿y轴负方向的匀强电场，电场强度的大小为E，从O点在纸面内向各个方向发射速率相同的质子。已知质子在磁场中的轨迹半径也为r，质子的电量为q，质量为m。
(1)速度方向与x轴正方向成30°角（如图中所示）射入磁场的质子，将会进入电场，然后返回磁场，请在图中画出质子的运动轨迹；
(2)在(1)问下，求出从O点射人的质子第二次离开磁场所经历的时间。
14．（16分）水平光滑平行导轨上静置两根完全相同的金属棒，已知足够长的导轨间距为，每根金属棒的电阻为，质量均为。整个装置处在垂直导轨竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小。时刻，对沿导轨方向施加向右的恒力，作用后撤去，此刻棒的速度为，棒向右发生的位移。试求：
(1)撤力时棒的速度；
(2)从最初到最终稳定的全过程中，棒上产生的焦耳热；
(3)若从最初到最终稳定的全过程中，经历的时间为，求这段时间内的感应电流的有效值。
15．（12分）如图所示，长木板的左端用一铰链固定在水平面上，一可视为质点的小滑块放在长木板上的A点调节长木板与水平方向的夹角a为37°时，小滑块由A点开始下滑，经时间t滑到长木板的最底端夹角a增大为53°时，小滑块由A点经时间滑到长木板的最底端。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
(1)两次小滑块的加速度之比以及两次小滑块到达长木板底端时的速度之比；
(2)小滑块与长木板之间的动摩擦因数。
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】
卫星的轨道半径r=R+3R=4R，根据线速度的计算公式可得：
根据万有引力提供向心力可得
所以
解得
。
A．，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论不相符，选项C错误；
D．，与结论相符，选项D正确；
故选D。
2、C
【解析】
A．由图可知，粒子在磁分析器内向左偏转，受到的洛伦兹力的方向向左，由左手定则可知，该粒子带正电；粒子在速度选择器内向右运动，根据左手定则可知，粒子受到的洛伦兹力的方向向上；由于粒子匀速穿过速度选择器，所以粒子受到的电场力得方向向下，则电场的方向向下，P1的电势板比极板P2的高，故A错误；
B．粒子在速度选择器内受力平衡，则
qE1=qvB1
可得
故B错误；
C．粒子在静电分析器内受到的电场力提供向心力，则
联立可得粒子的比荷
故C正确；
D．粒子在磁分析器内做匀速圆周运动，受到的洛伦兹力提供向心力，则
联立可得
P、Q之间的距离为
故D错误。
故选C。
3、C
【解析】
由振动图像可知，该弹簧振子的振幅为2cm，周期为2s，t=1s时，振子在平衡位置，切向y轴正向速度，加速度为零，故C正确。
4、D
【解析】
对喷出气体分析，设喷出时间为，则喷出气体质量为，由动量定理，有
其中F为瓶子对喷出气体的作用力，可解得
根据牛顿第三定律，喷出气体对瓶子作用力大小为F，再对瓶子分析，由平衡条件和牛顿第三定律求得钢瓶顶端对竖直墙壁的作用力大小也是F，故D正确，ABC错误。
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、D
【解析】
A．由点电荷在a点产生的场强与匀强电场方向相反可知，a点的合场强大小为E，方向由a到c，故A错误；
B．由点电荷在c点产生的场强与匀强电场方向相同可知，c点的合场强大小为3E，方向由a到c，故B错误；
CD.．由平行四边形定则可知，b、d两点的场强方向不同，但大小都为，故C错误，D正确。
故选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、BD
【解析】
因为木块所受的摩擦力为滑动摩擦力，地面对木板的摩擦力为静摩擦力，无法比较动摩擦因数的大小．通过对木板分析，根据水平方向上的受力判断其是否运动．当F作用于长木板时，先采用隔离法求出临界加速度，再运用整体法，求出最小拉力．
【详解】
对m1，根据牛顿运动定律有：F-μ1m1g=m1a，对m2，由于保持静止有：μ1m1g-Ff=0，Ff＜μ2（m1+m2）g，所以动摩擦因数的大小从中无法比较．故A错误、B正确．改变F的大小，只要木块在木板上滑动，则木块对木板的滑动摩擦力不变，则长木板仍然保持静止．故C错误．若将F作用于长木板，当木块与木板恰好开始相对滑动时，对木块，μ1m1g=m1a，解得a=μ1g，对整体分析，有F-μ2（m1+m2）g=（m1+m2）a，解得F=（μ1+μ2）（m1+m2）g，所以当F＞（μ1+μ2）（m1+m2）g时，长木板与木块将开始相对滑动．故D正确．故选BD．
【点睛】
解决本题的关键能够正确地受力分析，结合整体和隔离法，运用牛顿第二定律进行求解．
8、BC
【解析】
将远距离输电的电路转化为等效电路
其中
，
由闭合电路的欧姆定律
故随着用电高峰的到来用户区开启了大量的用电器，减小，导致变小，则输电电流变大。
A．由变压器的变压比可知
但输电线上有电阻r，产生损失电压，故有
即，且用电高峰U1不变，U4变小，故A错误；
B．根据变压器上的电流与匝数成反比，有
，
可得电流Il始终等于I3，故B正确；
C．则输电电流变大会导致损失电压变大，而U2不变，故U3减小，可得U4变小，即并联用户的电压减小，由可知L的功率变小，L变暗，故C正确；
D．由可知，输电电流变大会导致输电线的电阻消耗的功率增大，故D错误。
故选BC。
9、AB
【解析】
A．B下落时，A、C开始运动，当B落地后，A、C停止运动，因A、B、C三球组成系统机械能守恒，故球B的机械能先减小后增大，故A正确；
B．对整个系统分析，有：
解得
故B正确；
C．在B落地前的一段时间，A、C做减速运动，轻杆对球有向上力作用，故球A对地面的压力可能小于mg，故C错误；
D．因为A、C两球质量不相同，故球B落地点不可能位于初始位置正下方，故D错误。
故选AB。
10、ABC
【解析】
A．周期是振子完成一次全振动的时间，根据图像可知振子的周期是，A正确；
B．由图可知，时，振子位于平衡位置处，所以受到的合力为零，B正确；
C．由图可知，时，振子位于平衡位置处，对应的速度最大；此时刻振子的位移方向从上向下，即振子的速度方向竖直向下，C正确；
D．由图可知，弹簧振子在时位移负的最大位移处，所以回复力最大，方向向上，则振子的加速度最大，且竖直向上，D错误。
故选ABC。
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、偶然 40.80（40.78～40.2） 6.13×10-3
【解析】
（1）[1]确定P、M、N三点时，可用圆规画一个尽可能小的圆，把所有有效落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，这样做可以减小偶然误差；
（2）[2]由图可知，xON读数为40.80cm；
（3）[3]碰前系统总的mx值是
0.02kg×0.3065m=6.13×10-3kg∙m
12、（1）6000 负 （2）电路如图；
无
【解析】
（1）根据欧姆表的倍率挡和表盘进行读数；欧姆表红表笔接内部电源的负极．（2）根据实验原理设计电路图；根据电路图找到U2和U1的函数关系，根据斜率求解RV；根据电路结构判断电压表V2内阻的影响.
【详解】
（1）用多用电表的欧姆挡“×1k”测量，该读数为6×1kΩ=6000Ω；电流从多用电表的负极流入，则多用表的红表笔与电压表V的负的接线柱相连．
（2）①实物连线如图；
②由欧姆定律可得：，即，
则，解得
③由电路图可知，电压表V2的内阻对测量结果无影响.
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) ；(2)
【解析】
(1)如图所示。
(2)质子射入磁场后做匀速圆周运动，有
可得
质子在磁场中转过角后从C点垂直电场线进入电场，设时间为
从C点到D点匀速运动
解得
从D点减速到F点做匀减速运动
解得
从F点到D点时间为，从D点到C点时间为，从C点到M点做匀速圆周运动
总时间
14、 (1) 2m/s；(2) 7.35J；(3)3.5A
【解析】
(1)F作用过程，对系统，由动量定理得
Ft1=mv1+mv2
代入数据解得
v2=2m/s
(2)最终两导体棒速度相等，对整个过程，由动量定理得
Ft1=2mv
代入数据解得
v=3m/s
对导体棒
I安培=mv2
I安培=BILt=BLq
通过导体棒的电荷量

代入数据解得
xab=55m
由能量守恒定律得
Fxab=•2mv2+2Q
代入数据解得
Q=7.35J
(3)由焦耳定律得

代入数据解得
I有效=3.5A；
15、 (1) ，；(2)
【解析】
(1)对小滑块由运动学公式可知，当夹角为37°时，有：
当夹角为53°时，有：
整理解得：
又由：
v1=a1t
解得：
；
(2)对小滑块由牛顿第二定律可知，
当夹角为37°时，有：
mgsin37°－μmgcs37°=ma1
当夹角为53°时，有：
mgsin53°－μmgcs53°=ma2
联立两式并结合：
解得：
。