福建省永安市一中2026届高三第一次模拟考试物理试卷含解析

这是一份福建省永安市一中2026届高三第一次模拟考试物理试卷含解析
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、据悉我国计划于2022年左右建成天宫空间站，它离地面高度为400~450 km的轨道上绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径大约为地球同步卫星轨道半径的六分之一，则下列说法正确的是（ ）
A．空间站运行的加速度等于地球同步卫星运行的加速度的6倍
B．空间站运行的速度约等于地球同步卫星运行速度的倍
C．空间站运行的周期等于地球的自转周期
D．空间站运行的角速度小于地球自转的角速度
2、 “礼让行人”是城市文明交通的体现。小王驾驶汽车以36km/h的速度匀速行驶，发现前方的斑马线上有行人通过，立即刹车使车做匀减速直线运动，直至停止，刹车加速度大小为10m/s2。若小王的反应时间为0.5s，则汽车距斑马线的安全距离至少为
A．5mB．10m
C．15mD．36m
3、为了做好疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。红外测温仪的原理是：被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原子能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，最少应给处于激发态的氢原子提供的能量为（ ）
A．10.20eVB．2.89eVC．2.55eVD．1.89eV
4、如图所示，虚线表示某孤立点电荷Q激发的电场中三个等间距的等势面，一带电粒子（可看成点电荷）仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，a、b、c、d为轨迹与等势面的交点。下列说法正确的是（ ）
A．粒子在a点的电势能一定小于在d点的电势能
B．电势的高低一定是。
C．粒子运动过程中经过c点时的加速度一定最大
D．粒子在a、b间的动能改变量一定等于在b、c间的动能改变量
5、如图（俯视图），在竖直向下、磁感应强度大小为2T的匀强磁场中，有一根长0.4m的金属棒ABC从中点B处折成60°角静置于光滑水平面上，当给棒通以由A到C、大小为5A的电流时，该棒所受安培力为
A．方向水平向右，大小为4.0N
B．方向水平向左，大小为4.0N
C．方向水平向右，大小为2.0N
D．方向水平向左，大小为2.0N
6、如图所示，空间P点离地面足够高，从P点以很小的速度向右水平抛出一个小球，小球能打在竖直的墙壁上，若不断增大小球从P点向右水平抛出的初速度，则小球打在竖直墙壁上的速度大小
A．一定不断增大
B．一定不断减小
C．可能先增大后减小
D．可能先减小后增大
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，竖直平面内固定一内壁粗糙的半圆弧槽，半径为2R，一质量为m的滑块（可视为质点）从距半圆弧槽D点正上方3R的A点自由下落，经过半圆弧槽后，滑块从半圆弧槽的左端冲出，刚好到达距半圆弧槽正上方2R的B点。不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ）
A．滑块第一次到达半圆弧槽D点的速度为
B．滑块第一次到达D点时对半圆弧槽的压力为
C．滑块第一次通过半圆弧槽的过程中克服摩擦力做的功为
D．滑块从B点返回后经C再次到达D点时的速度为
8、如图甲所示，质量为的物块从弹簧上方离地高处由静止释放，其动能与离地高度的关系如图乙所示，其中阶段图像为直线，其余部分为曲线，对应图像的最高点，重力加速度为，不计空气阻力，以下说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数
B．当物块下落到高度时，重力势能与弹簧的弹性势能之和最小
C．当物块处于高度时，弹簧的弹性势能为
D．在物块从下降到过程中，弹簧的最大弹性势能为
9、如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，AB间距离为L，左右两端均接有阻值为R的电阻， 处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上， 甲、乙两根相同的轻质弹簧一端与MN棒中点连接，另一端均被固定，MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触，导轨与MN棒的电阻均忽略不计。初始时刻，两弹簧恰好处于自然长度，MN棒具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，MN棒第一次运动至最右端，在这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q，则（ ）
A．初始时刻棒受到安培力大小为
B．从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生焦耳热等于
C．当棒再次回到初始位置时，AB间电阻R的功率小于
D．当棒第一次到达最右端时，甲弹簧具有的弹性势能为
10、如图所示，B和C两个小球均重为G，用轻绳悬挂而分别静止于图示位置上，则以下说法中正确的是（ ）
A．AB细绳的拉力为GB．CD细绳的拉力为G
C．绳BC与竖直方向的夹角θ=60°D．绳BC与竖直方向的夹角θ=45°
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）小张同学利用“插针法”测定玻璃的折射率．
（1）小张将玻璃砖从盒子拿出放到白纸上，图示操作较为规范与合理的是____________．
（2）小张发现玻璃砖上下表面不一样，一面是光滑的，一面是磨砂的，小张要将玻璃砖选择_______（填“磨砂的面”或“光滑的面”）与白纸接触的放置方法进行实验较为合理．
（3）小张正确操作插好了4枚大头针，如图所示，请帮助小张画出正确的光路图____.然后进行测量和计算，得出该玻璃砖的折射率n=__________（保留3位有效数字）
12．（12分）某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖.如图所示，直尺与玻璃砖平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上O点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到A、B两个光点，读出OA间的距离为20.00 cm，AB间的距离为6.00 cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d1＝10.00 cm，玻璃砖厚度d2＝4.00 cm.玻璃的折射率n＝________，光在玻璃中传播速度v＝________ m/s(光在真空中传播速度c＝3.0×108 m/s，结果均保留两位有效数字).
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）如图所示是一个水平横截面为圆形的平底玻璃缸，玻璃缸深度为，缸底面圆心处有一单色点光源，缸中装有某种液体，深度为，点为液面的圆心，垂直于水平面。用面积为的黑纸片覆盖在液面上，则液面上方恰好无光线射出。若在上述黑纸片上，以为圆心剪出一个面积为的圆孔，把余下的黑纸环仍放置在液面上原来的位置，使所有出射光线都从缸口射出，则缸口的最小面积为多少？
14．（16分）如图所示，两平行金属板中的A板上有阴极发射器，发射出的电子冲向B板，灵敏电流计指针偏转。已知E＝3V，滑动变阻器全阻值R＝99Ω，A板发射出的电子最大动能E＝2.4eV闭合开关S，自左向右移动触片，至滑动变阻器的。处时电流计指针恰好无偏转，求:
(1)平行金属板间电压;
(2)电源的内电阻。
15．（12分） (1)如图所示，玻璃棱镜ABC放在空气中，一束由红光和紫光组成的复色光从AC面的a点垂直入射，已知红光恰好在AB面上的b处发生了全反射，并传播到BC面上的c点。则以下说法中正确的是___________
A．红光和紫光由空气进入棱镜后频率不变
B．红光和紫光在棱镜中的波长可能相等
C．红光由a传播到b的时间比紫光由a传播到b的时间长
D．紫光一定在b处发生了全反射
E. 红光一定能从BC面上的c点射出
(2)在某一简谐横波的传播方向上，有两个质点A、B，它们相距（大于2个波长小于6个波长）。在某一时刻，A质点在平衡位置处向上振动，B质点处于波谷位置。若波速的大小为48m/s，求该简谐横波的最大频率。
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、B
【解析】
ABC．设空间站运行的半径为R1，地球同步卫星半径为R2，由
得加速度为
线速度为
周期为
由于半径之比
则有加速度之比为
a1:a2=36:1
线速度之比为
v1:v2=:1
周期之比为
T1:T2=1:6
故AC错误，B正确；
D．由于地球自转的角速度等于地球同步卫星的角速度，故可以得到空间站运行的角速度大于地球自转的角速度，故D错误。
故选B。
2、B
【解析】
汽车的初速度为，反应时间内做匀速直线运动，有：
刹车过程的加速度大小为，由匀减速直线运动的规律：
可得刹车距离为
故安全距离为：
；
故B正确，ACD错误；
故选B。
3、C
【解析】
AB．处于n=2能级的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，则选项AB错误；
C．处于n=2能级的原子能吸收2.55eV的能量而跃迁到n=4的能级，然后向低能级跃迁时辐射光子，其中从n=4到n=3的跃迁辐射出的光子的能量小于1.62eV可被红外测温仪捕捉，选项C正确；
D．处于n=2能级的原子能吸收1.89eV的能量而跃迁到n=3的能级，从n=3到低能级跃迁时辐射光子的能量均大于1.62eV，不能被红外测温仪捕捉，选项D错误。
故选C。
4、A
【解析】
A．由图可知，轨迹向下弯曲，带电粒子所受的电场力方向向下，则带电粒子受到了排斥力作用；从a到d过程中，电场力做负功，可知电势能增大，故A正确；
B．由于不知道粒子带正电还是带负电，因此无法确定电场的方向，无法判断电势的高低，故B错误；
C．根据点电荷的电场特点可知，在轨迹上，距离点电荷最近的地方的电场强度最大，所以粒子运动过程中经过距离点电荷最近处的加速度一定最大，但c处不是距点电荷最近点的，故其加速度不是最大，故C错误；
D．ab之间任意一点的电场强度均小于bc之间任意一点的场强，带电粒子在ab之间电场力做功小于bc之间电场力做的功，粒子在a、b间的动能改变量小于在b、c间的动能改变量，故D错误。
故选A。
5、D
【解析】
金属棒的有效长度为AC，根据几何知识得L=0.2m，根据安培力公式得
F=BIL=2×5×0.2=2N
根据左手定则可判定安培力水平向左，故ABC错误，D正确；
故选D。
6、D
【解析】
设P点到墙壁的距离为d，小球抛出的初速度为v0，运动时间
竖直速度
刚小球打到墙壁上时速度大小为
v=
根据数学知识：
即。由此可见速度有最小值，则小球打在竖直墙壁上的速度大小可能先减小后增大。
A．一定不断增大。故A不符合题意。
B．一定不断减小。故B不符合题意。
C．可能先增大后减小。故C不符合题意。
D．可能先减小后增大。故D符合题意。
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】
A．滑块从A到D做自由落体运动，满足
解得
A正确；
B．滑块第一次到达D点时，有
B错误；
C．滑块第一次从A到B的过程中，设滑块克服摩擦力做的功为，根据动能定理有
解得
C正确；
D．若滑块第二次进入半圆弧槽克服摩擦力做的功不变，则滑块从B点到D点满足
解得
但是在第二次进入的速度比第一次小，摩擦阻力变小，所以滑块第二次进入半圆弧槽克服摩擦力做的功变小，D错误。
故选AC。
8、AD
【解析】
A．结合图像可知，时，物块刚好接触弹簧，物块动能最大时，加速度为零，即
解得
故A正确；
B．物块与弹簧组成的系统，机械能守恒，当时，物块的动能最大，则重力势能与弹簧的弹性势能之和最小，故B错误；
C．物块由到过程中，动能不变，物块减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能，即：
故C错误；
D．整个过程中，弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大，由机械能守恒定律有
故D正确。
故选AD。
9、AC
【解析】
A． 初始时刻棒产生的感应电动势为：E=BLv0、感应电流为：
棒受到安培力大小为：
故A正确；
B． MN棒第一次运动至最右端的过程中AB间电阻R上产生的焦耳热Q，回路中产生的总焦耳热为2Q。由于安培力始终对MN做负功，产生焦耳热，棒第一次达到最左端的过程中，棒平均速度最大，平均安培力最大，位移也最大，棒克服安培力做功最大，整个回路中产生的焦耳热应大于
故B错误；
C． 设棒再次回到初始位置时速度为v。从初始时刻至棒再次回到初始位置的过程，整个回路产生焦耳热大于：
根据能量守恒定律有：
棒再次回到初始位置时，棒产生的感应电动势为：E′=BLv，AB间电阻R的功率为：
联立解得：
故C正确；
D． 由能量守恒得知，当棒第一次达到最右端时，物体的机械能全部转化为整个回路中的焦耳热和甲乙弹簧的弹性势能，又甲乙两弹簧的弹性势能相等，所以甲具有的弹性势能为
故D错误。
故选：AC。
10、BC
【解析】
AB．对B、C两球整体受力分析，正交分解得
FABcs30°＋FCDcs60°＝2G
FABsin30°＝FCDsin60°
联立解得
FAB＝G
FCD＝G
选项A错误，B正确；
CD．对C球受力分析，正交分解得
FBCcsθ＋FCDcs60°＝G
FBCsinθ＝FCDsin60°
联立解得
θ＝60°
选项C正确，D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、B 磨砂的面 1.53
【解析】
光学镜面及光学玻璃面均不能用手触碰；根据实验原理，运用插针法，确定入射光线和折射光线．
【详解】
（1）玻璃砖的光学面不能用手直接接触，接触面的污渍会影响接触面的平整，进而影响折射率的测定，B正确；
（2）为了不影响观察实验，应使得磨砂面接触纸面；
（3）光路图如图所示：
设方格纸上小正方形的边长为，光线的入射角为，折射角为，则，，所以该玻璃砖的折射率
12、1.2 2.5×108 m/s.
【解析】
第一空、作出光路图如图所示，
根据几何知识可得入射角i＝45°，设折射角为r，则tan r＝，故折射率n＝
第二空、光在玻璃介质中的传播速度 ＝2.5×108 m/s.
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】
用面积为的黑纸片覆盖在液面上，液面上方恰好无光线射出，则从点光源发出的光线射到黑纸片的边缘处恰发生全反射，临界角为，光路图如图甲所示。
由几何关系得
由全反射知识有
解得
剪出一个面积为圆孔后，设透光部分的半径为，射出光线的最大入射角为，对应的折射角为，光路图如图乙所示。
由几何关系得
根据折射定律有
缸口的最小半径为
缸口的最小面积为
解得
14、 (1)2.4V(2)11
【解析】
(1)由题意可得
则有
(2)滑动变阻器接入电路中的电阻为
由电路特点可知
即
解得
15、 (1) ADE；(2)230Hz
【解析】
（1）A．光的传播频率由光源决定，故光由一种介质进入另一种介质时频率不变；故A正确；
B．红光和紫光进入棱镜后，波速减小，根据
因为f不变，可知波长都变小，红光和紫光在棱镜中的波长不可能相等，故B错误；
C．根据折射定律可知红光折射率小于紫光折射率，由
可以知道折射率越大的传播速度越小，所以紫光在介质中的传播速率最小，即红光由a传播到b的时间比紫光由a传播到b的时间短，故C错误；
D．因为红光折射率小于紫光折射率，由临界角公式
可知紫光临界角小于红光，因为红光恰好发生全反射，所以紫光一定在b处发生了全反射；故D正确；
E．根据图中的几何关系可知红光射到BC面上的c点时的入射角小于红光射到AB面上b点的入射角，又因为红光恰好在AB面上的b处发生了全反射，故红光射到BC面上的c点时的入射角小于临界角，没有发生全反射，故红光一定能从BC面上的c点射出，故E正确。
故选ADE。
（2）若波由A向B传播，假设波长为λ、频率f，则由题意得
又因为
解得
所以可知当k=5时f最大，且fmax=210Hz；
若波由B向A传播，假设波长为λ′、频率f ′，则由题意得
又因为
解得
由上式可知，当k=5时f ′最大，且f ′max=230Hz；
通过比较可知该简谐横波的最大频率为230Hz。