福建省南侨中学2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析

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1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如图所示，质量为m的物体A静止在质量为M的斜面B上，斜面B的倾角θ＝30°。现用水平力F推物体A，在F由零逐渐增加至mg再逐渐减为零的过程中，A和B始终保持静止。对此过程下列说法正确的是（ ）
A．地面对B的支持力随着力F的变化而变化
B．A所受摩擦力方向始终沿斜面向上
C．A所受摩擦力的最小值为 ，最大值为mg
D．A对B的压力的最小值为mg，最大值为mg
2、如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一点电荷从图中A点以速度v0垂直磁场射入，与半径OA成30°夹角，当该电荷离开磁场时，速度方向刚好改变了180°，不计电荷的重力，下列说法正确的是( )
A．该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点
B．该点电荷的比荷为
C．该点电荷在磁场中的运动时间为t＝
D．该点电荷带正电
3、我国“北斗三号”全球组网卫星采用星载氢原子钟。如图所示为氢原子的能级图，现让一束单色光照射到一群处于基态（量子数n=l）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为（ ）
A．13.6 eVB．3.4 eVC．12. 09 eVD．12.75 eV
4、如图所示，真空中，垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状区域存在(含边界)，两圆的半径分别为R、3R，圆心为O．一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度v1射入磁场，其运动轨迹如图，轨迹所对的圆心角为120°．若将该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时，不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，则v1：v2至少为
A．B．C．D．2
5、下列说法正确的是（ ）
A．阴极射线的本质是高频电磁波
B．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说
C．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构
D．变成，经历了4次β衰变和6次α衰变
6、如图所示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落在斜面中点；第二次小球落在斜面底端；第三次落在水平面上，落点与斜面底端的距离为l。斜面底边长为2l，则（忽略空气阻力）（ ）
A．小球运动时间之比
B．小球运动时间之比
C．小球抛出时初速度大小之比
D．小球抛出时初速度大小之比
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，半圆是由一条光滑的杆弯曲而成的。带有小孔的小球穿在杆上，在水平拉力的作用下小球由点开始缓慢升高，此过程中半圆竖直，固定不动，连线水平。在小球缓慢上升的过程中，有关水平拉力、杆对小球的作用力的变化情况，下列说法正确的是
A．逐渐变大
B．逐渐变小
C．逐渐变大
D．逐渐变小，
8、如图所示，两个质量分布均匀的球体P、Q静止在倾角为的固定斜面与固定挡板之间.挡板与斜面垂直。P、Q的质量分别为m、2m，半径分别为r、2r，重力加速度大小为g，不计一切摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．P受到四个力的作用B．挡板对P的支持力为3mg
C．P所受弹力的合力大于mgD．Q受到P的支持力大于mg
9、如图甲所示，两条平行实线间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，一总电阻为的圆形线圈从靠近左侧实线的位置开始向右做匀速直线运动，圆形线圈产生的感应电动势随时间变化的图线如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．圆形线圈的半径为B．圆形线圈运动速度的大小为
C．两实线之间的水平距离D．在0.05s，圆形线圈所受的安培力大小为400N
10、真空中质量为m的带正电小球由A点无初速自由下落t秒，在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t秒小球又回到A点。小球电荷量不变且小球从未落地，重力加速度为g。则
A．整个过程中小球电势能变化了
B．整个过程中小球速度增量的大小为
C．从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了
D．从A点到最低点小球重力势能变化了
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）某实验小组要做“探究小车所受外力与加速度关系”的实验，采用的实验装置如图 1所示。
（1）本实验中_______(填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力，______ (填“需要”或“不需要”）钩码的质量远小于小车的质量。
（2）该同学在研究小车运动时打出了一条纸带，如图2所示。在纸带上，连续5个点为一个计数点，相邻两个计数点之间的距离依次为x1=1.45cm， x2=2.45 cm, x3=3.46cm，x4=4.44 cm, x5=5.45 cm, x6=6.46 cm，打点计时器的频率f=50Hz,则打纸带上第5个计数点时小车的速度为______m/s；整个过程中小车的平均加速度为_______m/s2。(结果均保留2位有效数字）
12．（12分）某物理兴趣小组在学习了电流的磁效应后，得知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度B的大小与长直导线中的电流大小I成正比，与该点离长直导线的距离r成反比。该小组欲利用如图甲所示的 实验装置验证此结论是否正确，所用的器材有：长直导线、学生电源、直流电流表（量程为0~3A）、滑动变 阻器、小磁针（置于刻有360°刻度的盘面上）、开关及导线若干：
实验步骤如下：
a.将小磁针放置在水平桌面上，等小磁针静止后，在小磁针上方沿小磁针静止时的指向水平放置长直 导线，如图甲所示；
b.该小组测出多组小磁针与通电长直导线间的竖直距离 r、长直导线中电流的大小I及小磁针的偏转 角度θ；
c.根据测量结果进行分析，得出结论。 回答下列问题：
（1）某次测量时，电路中电流表的示数如图乙所示，则该电流表的读数为______A；
（2）在某次测量中，该小组发现长直导线通电后小磁针偏离南北方向的角度为30°（如图丙所示），已知实验所在处的地磁场水平分量大小为B0=3×10－5T，则此时长直导线中的电流在小磁针处产生的磁感应强度B的大小为_______T（结果保留两位小数）；
（3）该小组通过对所测数据的分析，作出了小磁针偏转角度的正切值tanθ与之间的图像如图丁所示，据此得出了通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流I成正比，与离长直导线的距离r成反比的结论， 其依据是______；
（4）通过查找资料，该小组得知通电长直导线周围某点的磁感应强度B与电流I及距离r之间的数学关系为，其中为介质的磁导率。根据题给数据和测量结果，可计算出=_______ 。
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，质量M=3kg的足够长的小车停在光滑水平地面上，另一木块m=1kg，以v0=4m/s的速度冲上小车，木块与小车间动摩擦因数=0.3，g=10m/s2，求经过时间t=2.0s时：
（1）小车的速度大小v；
（2）以上过程中，小车运动的距离x；
（3）以上过程中，木块与小车由于摩擦而产生的内能Q．
14．（16分）跳伞员常常采用“加速自由降落”（即AFF）的方法跳伞。如果一个质量为50kg的运动员在3658m的高度从飞机上跳出（初速为零），降落40s时，竖直向下的速度达到50m/s，假设这一运动是匀加速直线运动。求：
（1）运动员平均空气阻力为多大？
（2）降落40s时打开降落伞，此时他离地面的高度是多少？
（3）打开降落伞后，运动员受的阻力f大于重力，且f与速度v成正比，即f＝kv（k为常数）。请简述运动员接下来可能的运动情况。
15．（12分）如图所示，R为变阻箱，电压表为理想电压表，电源电动势，当变阻箱阻值为时，闭合电键后，电压表读数，求：
(1)电路中的电流I和电源内阻r；
(2)电源的输出功率P和效率；
(3)试推导说明当R为多大时，电源的输出功率最大。
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】
A．对AB组成的整体受力分析，整体受力平衡，竖直方向受到重力和地面对B的支持力，所以地面对B的支持力等于，保持不变，A错误；
B．拉力F最大时沿斜面向上的分力为
重力沿斜面向下的分力为
故此时摩擦力沿斜面向下，B错误；
C．对A受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，当拉力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力为零，所以摩擦力最小为零，当时，f最大，
C错误；
D．垂直于斜面方向有
当时， 最小，最小为
当时，最大，最大为
D正确。
故选D。
2、B
【解析】
如图所示，点电荷在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系作出点电荷运动轨迹有：
电荷在电场中刚好运动T/1，电荷做圆周运动的半径r=Rsin30∘=R/1．
A. 如图，电荷离开磁场时速度方向与进入磁场时速度方向相反，其反向延长线不通过O点，故A错误；
B. 根据洛伦兹力提供向心力有，所以：，故B正确；
C. 由图知该电荷在磁场中运动的时间t=，故C错误；
D. 根据电荷偏转方向，由左手定则可知，该电荷带负电，故D错误．
故选B
3、D
【解析】
由题意应该有
得
即能发出6种频率光的一定是n=4能级，则照射氢原子的单色光的光子能量为
故ABC错误，D正确。
故选D。
4、B
【解析】
粒子在磁场中做圆周运动，如图：
由几何知识得：，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：；当该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时，若粒子竖直向上射入磁场粒子恰好不能进入磁场时，即粒子轨道半径，则不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，此时洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，则：，故B正确，ACD错误．
5、C
【解析】
A．阴极射线的本质是高速电子流，不是高频电磁波，选项A错误；
B．玻尔提出的原子模型，成功解释了氢原子发光现象，但是没有否定卢瑟福的核式结构模型，故B错误。
C．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构，选项C正确；
D．变成，经历了次α衰变，8×2-（94-82）=4次β衰变，选项D错误。
故选C。
6、D
【解析】
AB．根据
得
小球三次下落的高度之比为，则小球三次运动的时间之比为，AB错误；
CD．小球三次水平位移之比为，时间之比为，根据
知初速度之比为
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、AC
【解析】
小球受重力、杆的弹力、水平拉力作用, 与的变化情况如图所示,由图可知在小球向上移动的过程中, 与竖直方向夹角变大, 逐渐变大, 逐渐变大。
A.A项与 上述分析结论相符，故A正确；
B.B项与 上述分析结论不相符，故B错误；
C.C项与 上述分析结论相符，故C正确；
D.D项与 上述分析结论不相符，故D错误。
8、AD
【解析】
A．P受到重力、斜面的支持力、挡板的支持力和Q的压力，故A正确；
B．两球整体受力平衡，故挡板对P的支持力大小
N1=3mgsin=mg
故B错误；
C．P所受三个弹力的合力与重力mg平衡，则P所受弹力的合力大小为mg，故C错误；
D．Q受力如图所示，有
F=2mg
故
N2>Fsin=mg
故D正确。
故选AD。
9、BD
【解析】
AB．设线框向右运动的速度为，线框的半径为R，圆形线框匀速进入磁场，切割磁感线的有效长度为
产生的感应电动势
显然时，产生的感应电动势最大，结合图像有：，即
由图像可知，当时，线框全部进入磁场有：
联立以上两式可求得：
故A错误，B正确；
C．由以上分析知，全部离开磁场时线框向右移动的距离为
所以两磁场边界的距离为
故C错误；
D．由图像知，时，，线框正向右运动了1m，此时有效切割长度为2R，则安培力
F安=
故D正确。
故选BD。
10、AB
【解析】
小球先做自由落体运动，后做匀减速运动，两个过程的位移大小相等、方向相反。设电场强度大小为E，加电场后小球的加速度大小为a，取竖直向下方向为正方向，则由，又v=gt，解得 a=3g，则小球回到A点时的速度为v′=v-at=-2gt；整个过程中小球速度增量的大小为△v=v′=-2gt，速度增量的大小为2gt。由牛顿第二定律得 ，联立解得，qE=4mg，，故A正确；从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能减少了，故C错误。设从A点到最低点的高度为h，根据动能定理得解得，，从A点到最低点小球重力势能减少了．D错误。
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、需要不需要
【解析】
（1）本实验是通过力传感器测量的细线的拉力，要想将拉力作为小车的合外力，需要平衡摩擦力；由于拉力可以直接读出，所以钩码的质量不需要远远小于小车的质量；
（2）频率，则周期，连续5个点为一个计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔；第5个计数点的速度为，根据逐差法可知小车的加速度为： ．
12、2.00 电流产生的磁感应强度，而偏角的正切值与成正比
【解析】
（1）[1]电流表量程为3A，则最小分度为0.1A，由指针示数可知电流为2.00A；
（2）[2]电流产生向东的磁场，则指针指向地磁场分量和电流磁场的合磁场方向，如图所示
则有
解得
（3）[3]由图可知，偏角的正切值与成正比，而根据（2）中分析可知
则可知与成正比，故说明通电长直导线周围磁场的磁感应强度与通电电流成正比，与长导线的距离成反比；
（4）[4]由公式
可知，图象的斜率
解得
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、（3） （3） （3）6J
【解析】
试题分析：（3）木块的加速度am=μg=3m/s3
小车的加速度：
两者速度相等时：v=v2-amt3=aMt3
解得：t3=3s，v=3m/s
此后小车和木块共同匀速运动，则t=3．2s时小车的速度大小v=3m/s
（3）小车加速阶段的位移为：x3＝aMt33=×3×33=2．5m
匀速运动的时间t3=t-t3=3s
小车匀速阶段的位移为：x3=vt3=3×3=3m
3s内小车运动的距离x=x3+x3=3．5m
（3）速度相等前，木块的位移：
木块和小车的相对位移为：△x=x′-x3=3m木块与小车由于摩擦而产生的内能：Q=f•△x=μmg△x=6J
考点：牛顿第二定律的综合应用
14、（1）437.5N；（2）2658m（3）①若下落的高度足够长，跳伞员将先做加速度逐渐减小的减速运动，最终将趋于匀速。②若下落的高度比较短，跳伞员将做加速度逐渐减小的减速运动直至落地。
【解析】
考查牛顿第二定律的应用。
【详解】
（1）加速下落过程中的加速度：
a＝＝m/s2＝1.25m/s2
根据牛顿第二定律得：
mg﹣f＝ma
解得：
f＝mg﹣ma＝500﹣50×1.25N＝437.5N
（2）加速降落的位移：
s＝＝×1.25×402m＝1000m
距离地面的高度：
h＝3658m﹣1000m＝2658m
（3）若阻力f大于重力G，则合外力方向向上，与向下的速度方向相反，所以物体的速度将减小。由牛顿第二定律：
其中f＝kv
整理得：
因为速度在逐渐减小，所以a将变小。
①若下落的高度足够长，跳伞员将先做加速度逐渐减小的减速运动，最终将趋于匀速。
②若下落的高度比较短，跳伞员将做加速度逐渐减小的减速运动直至落地。
15、 (1)，；(2)，；(3)当时最大输出功率为
【解析】
(1)电路中的电流
根据闭合电路欧姆定律，解得内阻为
(2)电源的输出功率
效率为
(3)电源的输出功率为
可知当时，电源输出功率最大，即