北京市十五中2026届高三第一次模拟考试物理试卷含解析

这是一份北京市十五中2026届高三第一次模拟考试物理试卷含解析，共26页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容，欢迎下载使用。
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（ ）
A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体的压强是由气体分子重力产生的
C．气体压强不变时，气体的分子平均动能可能变大
D．气体膨胀时，气体的内能一定减小
2、2019年10月8日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2019年诺贝尔物理学奖，一半授予美国普林斯顿大学吉姆·皮布尔斯，以表彰他“关于物理宇宙学的理论发现”，另外一半授予瑞士日内瓦大学的米歇尔·麦耶和瑞士日内瓦大学教授兼英国剑桥大学教授迪迪埃·奎洛兹，以表彰他们“发现一颗环绕类日恒星运行的系外行星”。若某一系外行星的半径为R，公转半径为r，公转周期为T，宇宙飞船在以系外行星中心为圆心，半径为r1的轨道上绕其做圆周运动的周期为T1，不考虑其他星球的影响。(己知地球的公转半径为R0，公转周期为T0)则有
A．B．
C．该系外行星表面重力加速度为D．该系外行星的第一宇宙速度为
3、如图所示为某稳定电场的电场线分布情况，A、B、C、D为电场中的四个点，B、C点为空心导体表面两点，A、D为电场中两点。下列说法中正确的是（ ）
A．D点的电势高于A点的电势
B．A点的电场强度大于B点的电场强度
C．将电子从D点移到C点，电场力做正功
D．将电子从B点移到C点，电势能增大
4、在杨氏双缝干涉实验中，如果
A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间、间距相等的条纹
B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间、间距不等的条纹
C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹
D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹
5、如图所示，两个质量均为m的小球A、B套在半径为R的圆环上，圆环可绕竖直方向的直径旋转，两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。已知OA与竖直方向的夹角θ=53°，OA与OB垂直，小球B与圆环间恰好没有摩擦力，重力加速度为g，sin53°=0.8，cs53°=0.6。下列说法正确的是（ ）
A．圆环旋转角速度的大小为
B．圆环旋转角速度的大小为
C．小球A与圆环间摩擦力的大小为
D．小球A与圆环间摩擦力的大小为
6、战斗机离舰执行任务，若战斗机离开甲板时的水平分速度大小为40m/s，竖直分速度大小为20m/s，离舰后它在水平方向做加速度大小为1m/s2的匀加速运动，在竖直方向做加速度大小为2m/s2的匀加速运动，以战斗机离开甲板时的位置为坐标原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立直角坐标系，则在它离舰后的一段时间内，下列轨迹正确的是（ ）
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、如图所示，固定在水平地面上的弹射装置可以向任意方向以同样大小的速度发射小球。当小球射出时速度与水平面成角时，小球刚好水平飞入固定在水平平台上竖直放置的光滑半圆形管道内。当小球运动到轨道最高点时，恰与管壁无相互作用。已知小球质量m=0.5kg，初速度v0=6m/s，半圆形管道半径R=0.18m，g取10m/s2。则有（ ）
A．小球在最高点的速度为0
B．小球在轨道最低点时对轨道的压力大小为30N
C．θ=60°
D．圆轨道最低点距地面高度h=1.8m
8、根据所学知识分析，下列说法正确的是（ ）
A．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体
B．晶体体积增大，其分子势能一定增大
C．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面存在表面张力
D．人们可以利用某些物质在水溶液中形成的薄片状液晶来研究离子的渗透性，进而了解机体对药物的吸收等生理过程
9、如图所示，直杆与水平面成30°角，一轻质弹簧套在直杆上，下端固定在直杆底端。现将一质量为m的小滑块从杆顶端A点由静止释放，滑块压缩弹簧到达最低点B后返回，脱离弹簧后恰能到达AB的中点。设重力加速度为g，AB=L，则该过程中（ ）
A．滑块和弹簧刚接触时的速度最大B．滑块克服摩擦做功为
C．滑块加速度为零的位置只有一处D．弹簧最大弹性势能为
10、如图所示，小球甲从点水平抛出，同时将小球乙从点自由释放，两小球先后经过点时的速度大小相等，速度方向夹角为37°。已知、两点的高度差，重力加速度，两小球质量相等，不计空气阻力。根据以上条件可知（ ）
A．小球甲水平抛出的初速度大小为
B．小球甲从点到达点所用的时间为
C．、两点的高度差为
D．两小球在点时重力的瞬时功率相等
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）图甲为验证机械能守恒定律的实验装置，通过电磁铁控制的小铁球从A处自由下落，毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球经过光电门B的挡光时间t，小铁球的直径为d，用作为球经过光电门时的速度，重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测得小铁球的直径d如图乙所示，则d＝________mm；
(2)实验中还需要测量的物理量是________；
A．A距地面的高度H
B．A、B之间的高度h
C．小铁球从A下落到B的时间tAB
(3)要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式________是否成立即可(用实验中测得物理量的符号表示)；
(4)某实验小组测得小球动能的增加量ΔEk总是稍大于重力势能的减少量ΔEp，原因可能是_______。(写出一个即可)
12．（12分）某学习小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验，其主要实验步骤如下：
A．用游标卡尺测量挡光条的宽度为d，用天平测量滑块（含挡光条）的质量为M，砝码盘及砝码的总质量为m；
B．调整气垫导轨水平；
C．光电门移到B处，读出A点到B点间的距离为x1，滑块从A处由静止释放，读出挡光条通过光电门的挡光时间为t1；
D．多次改变光电门位置，重复步骤C，获得多组数据。
请回答下列问题：
(1)用游标卡尺测量挡光条的宽度时示数如图2所示，其读数为___________mm；
(2)调整气垫导轨下螺丝，直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能__________，表明导轨水平了；
(3)在实验误差允许范围内，机械能守恒定律得到验证，则如图丙图象中能正确反映光电门的挡光时间t随滑块的位移大小x的变化规律的是_________。
A． B． C． 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．（10分）如图所示，哑铃状玻璃容器由两段完全相同的粗管和一段细管连接而成，容器竖直放置。容器粗管的截面积为S1=2cm2，细管的截面积S2=1cm2，开始时粗细管内水银长度分别为h1=h2=2cm。整个细管长为h=4cm，封闭气体长度为L=6cm，大气压强取p0=76cmHg，气体初始温度为27。求：
(i)若要使水银刚好离开下面的粗管，封闭气体的温度应为多少K？
(ii)若在容器中再倒入同体积的水银，且使容器中封闭气体长度L仍为6cm不变，封闭气体的温度应为多少K？
14．（16分）受控核聚变是当前研究的热点。我国的“东方超环”世界领先，将氘氚燃料用特殊的加热方法加热到聚变反应温区（即1亿度以上）以点燃氘氚反应[一个氘核（）和一个氚核（）发生聚变核反应，生成一个氦核（），放出一个中子]，利用特殊设计的“笼子”将它们稳定地约束在该真空容器内。使聚变反应能够稳定进行，其中一种方法是磁约束，围绕这种"磁笼子"的设计和建道，人类已经走过了半个多世纪艰苦的历程。某校的研究小组进行了以下的设计，如图所示，矩形abcd的ab边长为2L，ab与ac夹角为，矩形对角线ac上下方分别分布着磁感应强度大小为B的匀强磁场，一个氚核（）从ab边中点P处以某一速度垂直ab边进入下方磁场恰好不从对角线ac边射出，一个氘核（）从c点以某一速度水平向左进入上方磁场并与氚核（）在对角线ac上相遇并发生聚变反应，生成一个氦核（），放出一个中子，生成的氢核（）速度方向竖直向下。已知一个核子的质量为m，质子的电量为q，求：
（1）氘核（）与氚核（）射入磁场时的速度大小之比；
（2）先后释放氚核（）与氘核（）的时间差；
（3）生成的氢核（）速度v应满足的条件。使之偏转后恰好到达矩形的a点。
15．（12分）如图甲所示，玻璃管竖直放置，AB段和CD段是两段长度均为l1＝25 cm的水银柱，BC段是长度为l2＝10 cm的理想气柱，玻璃管底部是长度为l3＝12 cm的理想气柱．已知大气压强是75 cmHg，玻璃管的导热性能良好，环境的温度不变．将玻璃管缓慢旋转180°倒置，稳定后，水银未从玻璃管中流出，如图乙所示．试求旋转后A处的水银面沿玻璃管移动的距离．
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】
A．气体的体积是气体分子所能充满的整个空间，不是所有气体分子的体积之和，故A错误；
B．大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强，与气体重力无关，故B错误；
C．气体压强不变时，体积增大，气体温度升高，则分子的平均动能增大，故C正确；
D．气体膨胀时，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体对外做功同时可能吸收更多的热量，内能可以增加，故D错误。
故选C。
2、D
【解析】
AB．开普勒第三定律，其中k与中心天体有关，系外行星，宇宙飞船，地球做圆周运动的中心天体均不同，故AB错误；
C．对宇宙飞船
解得
故C错误；
D．对系外行星的近地卫星：
解得
故D正确。
3、A
【解析】
A．沿电场线方向电势降低，所以D点的电势高于A点的电势，A正确；
B．电场线的疏密程度表示电场强度的弱强，所以A点的电场强度小于B点的电场强度，B错误；
C．电子带负电，所以将电子从D点移到C点，电场力与运动方向夹角为钝角，所以电场力做负功，C错误；
D．处于静电平衡的导体是等势体，所以B、C两点电势相等，根据
可知电子在B、C两点电势能相等，D错误。
故选A。
4、D
【解析】
A．由于白光是复合光，故当光程差为紫光波长的整数倍的位置表现为紫色亮条纹，当光程差为红光波长的整数倍位置表现红色亮条纹，故屏上呈现明暗相间的彩色条纹。故A错误。
B．用红光作为光源，当光程差为红光波长的整数倍是时表现红色亮条纹，当光程差为红光半个波长的奇数倍时，呈现暗条纹，屏上将呈现红黑相间、间距相等的条纹，故B错误。
C．两狭缝用不同的光照射，由于两列光的频率不同，所以是非相干光，故不会发生干涉现象，故C错误。
D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，不能发生干涉现象而会发生单缝衍射现象，屏上出现中间宽，两侧窄，间距越来越大的衍射条纹。故D正确。
故选D。
5、D
【解析】
AB．小球B与圆环间恰好没有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：
所以解得圆环旋转角速度的大小
故选项A、B错误；
CD．对小球A进行受力分析，如图所示，由牛顿第二定律得：在水平方向上
竖直方向上
解得
所以选项C错误、D正确。
故选D.
6、D
【解析】
AB．战斗机在水平方向和竖直方向分别做匀加速直线运动，且竖直方向的加速度大于水平方向的加速度，其轨迹应该向上弯曲，故AB错误；
CD．根据匀变速直线运动位移公式，竖直方向
即
当y=200m时
解得
水平方向
结合CD图象，D图象更加符合轨迹图象，故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、BC
【解析】
A．小球在最高点恰与管壁无相互作用力，根据牛顿第二定律
解得
A错误；
B．小球从圆轨道最低点至最高点由机械能守恒有
解得
在最低点有
解得
根据牛顿第三定律可知小球在轨道最低点时对轨道的压力大小为30N，B正确；
C．平抛运动水平方向上做匀速直线运动，分解速度
解得
解得
C正确；
D．在竖直方向上做竖直上抛运动，逆过程为自由落体运动，根据运动学公式
解得
D错误。
故选BC。
8、CD
【解析】
A．多晶体和非晶体各个方向的物理性质都相同，金属属于多晶体，A错误；
B．晶体体积增大，若分子力表现为引力，分子势能增大，若分子力表现为斥力，分子势能减小，B错误；
C．水的表面张力的有无与重力无关，所以在宇宙飞船中，水的表面依然存在表面张力，C正确；
D．在现代科技中科学家利用某些物质在水溶液中形成的薄片状液品来研究高子的渗透性，D正确。
故选CD。
9、BD
【解析】
A．滑块向下运动受到的合力为零时，速度最大，即
这时，速度最大，故A错误；
B．根据动能定理有
解得
故B错正确；
C．滑块加速度为零即合力为零，向下滑动时
向上滑动时
所以C错误；
D．弹簧被压缩到最短时弹性势能最大，根据能量守恒
解得弹簧最大弹性势能为
故D正确。
故选BD。
10、AB
【解析】
A．小球乙到C的速度为
此时小球甲的速度大小也为，又因为小球甲速度与竖直方向成角，可知水平分速度为。故A正确；
B．根据
计算得小球甲从点到达点所用的时间为，故B正确；
C．、C两点的高度差为
故、两点的高度差为，故C错误；
D．由于两球在竖直方向上的速度不相等，所以两小球在C点时重力的瞬时功率也不相等。故D错。
故选AB。
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、5.4 B d2=2ght2 金属球下落过程中阻力做功
【解析】
(1)[1]由图可知：游标卡尺游尺为10分度，精确度为0.1mm，主尺刻度为5mm，游尺“4”与主尺刻度对齐，所以读数为
5mm+0.1×4mm=5.4mm。
(2)[2]AB．此题需要用到重力势能变化量，故需要测量AB之间的高度，不需要知道距离地面的高度，故A错误，B正确；
C．因为要判定mgh与mv2关系，不需要知道小铁球从A下落到B的时间tAB，故C错误。
故选B。
(3)[3]利用小铁球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故B点速度
v=
根据机械能守恒的表达式有
mgh=mv2
可得
d2=2ght2
故只要验证d2=2ght2即可。
(4)[4]实验中发现动能增加量△Ek总是稍小于重力势能减少量△EP，可能的原因是金属球下落过程中阻力做功。
12、3.40 静止 D
【解析】
（1）[1]因游标尺是20分度的，则游标卡尺的精确度为0.05mm，则其读数
（2）[2]调整气垫导轨下螺丝，直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能静止，表明导轨水平。
（3）[3]动能的增量
重力势能的减小量
机械能守恒需要验证动能的增量等于重力势能的减小量，则
则有
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、（i）405K；（ii）315K
【解析】
(i)开始时
cmHg
，
水银全部离开下面的粗管时，设水银进入上面粗管中的高度为，则
解得
m
此时管中气体的压强为
cmHg
管中气体体积为
由理想气体状态方程，得
K
(i)再倒入同体积的水银，气体的长度仍为6cm不变，则此过程为等容变化，管里气体的压强为
cmHg
则由解得
K
14、（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）从P点射入的氚核（）轨迹如图甲所示
由几何关系知圆心在b处，轨迹半径
从c点射入的氘核（），轨迹半径
解得
（2）从P点射入的氟核（），运动周期
从c点射入的氘核（），运动周期
（3）氘核（）和氚核（）在e点相遇有
氦核的运动轨迹如图乙所示
解得
15、58cm
【解析】
气体发生等温变化，求出两部分气体的状态参量，然后应用玻意耳定律求出气体的体积，再求出水银面移动的距离．
【详解】
设玻璃管的横截面积为S，选BC段封闭气体为研究对象
初状态时，气体的体积为
压强为P1＝75 cmHg＋25 cmHg＝100 cmHg
末状态时，气体的体积为
压强为P2＝75 cmHg－25 cmHg＝50 cmHg
根据
可得l2′＝20 cm
再选玻璃管底部的气体为研究对象，初状态时，气体的体积为
压强为P3＝75 cmHg＋25 cmHg＋25 cmHg＝125 cmHg
末状态时，气体的体积为
压强为P4＝75 cmHg－25 cmHg－25 cmHg＝25 cmHg
根据
可得l3′＝60 cm
A处的水银面沿玻璃管移动了
l＝(l2′－l2)＋(l3′－l3)＝10 cm＋48 cm＝58 cm