甘肃省西北师大附中2026届高三3月份模拟考试物理试题含解析

这是一份甘肃省西北师大附中2026届高三3月份模拟考试物理试题含解析，共47页。试卷主要包含了滑雪是人们喜爱的运动之一等内容，欢迎下载使用。
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、用波长为187.5nm的光照射阴极材料为钨的光电管，测量得到遏止电压为2.09V。已知普朗克常量为6.63×10-34J·s，真空中的光速为3×108m/s，e=1.6×10-19C，氢原子能级示意图如图所示。保持反向电压为2.09V，改用处于基态（n=1）的氢原子激发后辐射出的光子照射，为了使光电流不为零，最少应给氢原子提供的能量为（ ）
A．4.54eVB．6.63eVC．10.20eVD．12.09eV
2、下列电磁波中，衍射能力最强的是（ ）
A．无线电波B．红外线C．紫外线D．射线
3、如图所示，轻质弹簧一端固定在竖直墙面上， 另一端拴接一质量为m的小滑块。刚开始时弹簧处于原长状态，现给小滑块上施加一水平力F，使之沿光滑水平面做匀加速直线运动，运动过程中弹簧未超出弹性限度。下列关于水平力F随位移x变化的图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
4、当前，新型冠状病毒（COVID-19）在威胁着全世界人民的生命健康，红外测温枪在疫情防控过程中发挥了重要作用。红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作；方便防交又感染（不用接触被测物体）的特点。下列关于红外测温枪的说法中正确的是（ ）
A．红外测温枪工作原理和水银体温计测量原埋一样都是利用热胀冷缩原理
B．红外测温枪能接收到的是身体的热量，通过热传导到达红外测温枪进而显示出体温
C．红外测温枪利用了一切物体都在不停的发射红外线，而且发射红外线强度与温度有关，温度越高发射红外线强度就越大
D．红外线也属于电磁波，其波长小于紫外线的波长
5、如图所示，一直角三角形acd在竖直平面内，同一竖直面内的a、b两点关于水平边cd对称，点电荷Q1、Q2固定在c、d两点上。一质量为m、带负电的小球P在a点处于静止状态，取重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．Q2对P的静电力大小为
B．Q1、Q2的电荷量之比为
C．将P从a点移到b点，电场力做正功
D．将P从a点沿直线移到b点，电势能先增大后减小
6、质量为、初速度为零的物体，在不同变化的合外力作用下都通过位移．下列各种情况中合外力做功最多的是（ ）
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、研究表明，汽车在行驶过程中所受阻力的大小与运动速率的平方近似成正比。一辆汽车在平直公路上行驶，以某一功率行驶达到的最大速率为，此时所受阻力为。若增加汽车功率为原来的两倍，其他条件不变，该汽车行驶达到的最大速率为，相应的阻力为。对此下列表述正确的是（ ）
A．B．C．D．
8、两根相距为的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为的金属细杆、与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，每根杆的电阻均为，导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为，方向竖直向上的匀强磁场中。当杆在平行于水平导轨的拉力作用下以速度沿水平方向的导轨向右匀速运动时，杆正以速度沿竖直方向的导轨向下匀速运动，重力加速度为。则以下说法正确的是（ ）
A．杆所受拉力的大小为
B．杆所受拉力的大小为
C．杆下落高度为的过程中，整个回路中电流产生的焦耳热为
D．杆水平运动位移为的过程中，整个回路中产生的总热量为
9、下列说法中正确的是__________。
A．雾霾在大气中的漂移是布朗运动
B．当气体凝结为固体时，其分子的平均速率无限接近于零
C．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝，这是因为表面张力的作用
D．在等压变化过程中，温度升高，单位时间内单位面积上分子碰撞次数减少
E.当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定大
10、下列说法中正确的是（ ）
A．随着分子间距离的增大，分子闻相互作用的斥力可能先减小后增大
B．压强是组成物质的分子平均动能的标志
C．在真空和高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素
D．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性
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）在“用 DIS 实验研究加速度与质量的关系”实验中,请完成下列问题:
（1）下列说法中正确的是（_____）
A．要控制小车和钩码的质量都不变
B．要控制小车的质量不变,改变钩码的质量
C．要控制钩码的质量不变,改变小车的质量
D．小车和钩码的质量都要改变
（2）实验中测得了下表所示的五组数据,并已在坐标平面上画出部分数据点,在图 中画出第四组数据对应的数据点,然后做出 a-m 的关系图象（______）
（3）为进一步确定加速度与质量的关系,应画 a-_____图象;
（4）本实验得出的结论是_____．
12．（12分）某同学要精确测量某一金属丝的电阻率。
（1）先用多用电表×1挡粗测其电阻，指针偏转如图甲所示，读数为________Ω，然后用螺旋测微器测其直径如图乙所示，读数为________mm，最后用米尺测其长度如图丙所示，其读数________cm。

（2）采用伏安法进一步测定这段金属丝的电阻。有以下器材可供选择：（要求测量结果尽量准确）
A．电池组（3V，内阻约1Ω）
B．电流表（0~3A，内阻约0.025Ω）
C．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω）
D．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）
E电压表（0~15V，内阻约15kΩ）
F滑动变阻器（Ω，额定电流1A）
G滑动变阻器（Ω，额定电流）
H．开关，导线
实验时应选用的器材是________（选填器材前字母代号）。请在下面的虚线框中补全实验电路图______。用该方法测金属丝电阻，测量结果会比真实值偏________（选填“大”或“小”）。在某次测量时电表示数如图丁所示，则电流表示数为________，电压表的示数为________。
（3）为了减小系统误差，有人设计了如图戊所示的实验方案。其中是待测电阻，R是电阻箱，、是已知阻值的定值电阻。闭合开关S，灵敏电流计的指针偏转。将R调至阻值为时，灵敏电流计的示数为零。由此可计算出待测电阻________。（用、、表示）
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的小环串在固定的粗糙竖直长杆上，从离地h高处以一定初速度向上运动，运动过程中与长杆之间存在大小的滑动摩擦力．小环能达到的最大高度为3h，求：
(1)小环从h高处出发至第二次经过2h高处过程中，重力做功和摩擦力做功分别为多少？
(2)在高中我们定义“由相互作用的物体的相对位置决定的能量”叫势能，如相互吸引的物体和地球，其相对位置关系决定重力势能．对比(1)问中两力做功，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念．
(3)以地面为零势能面．从出发至小环落地前，小环的机械能E随路程s的变化关系是什么？
14．（16分）滑雪是人们喜爱的运动之一。如图甲所示，固定于安全坐垫上的小孩抱一玩具熊，从如图乙所示雪道的点沿倾角为的雪道下滑，雪道面水平，滑到点时把玩具熊平抛后小孩和玩具熊分别落在两点。已知雪道上、两点的高度差为，，长度为，安全坐垫与雪道间的动摩擦因数为，。不计空气阻力和小孩经过点时的能量损失。重力加速度为。求：
（1）小孩滑至点时的速度大小；
（2）抛出玩具熊后，小孩的水平速度与玩具熊的水平速度之比。
15．（12分）如图所示，水平光滑轨道AB与半径为R的竖直光滑半圆形轨道BC相切于B点．质量为2m和m的a、b两个小滑块（可视为质点）原来静止于水平轨道上，其中小滑块a与一轻弹簧相连．某一瞬间给小滑块a一冲量使其获得的初速度向右冲向小滑块b，与b碰撞后弹簧不与b相粘连，且小滑块b在到达B点之前已经和弹簧分离，不计一切摩擦，求：
（1）a和b在碰撞过程中弹簧获得的最大弹性势能；
（2）小滑块b与弹簧分离时的速度；
（3）试通过计算说明小滑块b能否到达圆形轨道的最高点C．若能，求出到达C点的速度；若不能，求出滑块离开圆轨道的位置和圆心的连线与水平方向的夹角．（求出角的任意三角函数值即可）．
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】
由光电效应方程
eUc=EKm=hγ-W0…①
又
hγ0=W0…②
又
…③
由①②③式代入数据可得
hγ0=4.54eV
则光子的能量值最小为4.54eV+2.09eV=6.63eV，用处于基态（n=1）的氢原子激发后辐射出的光子照射，电子只需要从基态跃迁到n=2的能级即可，所以为了使光电流不为零，最少应给氢原子提供的能量
Emin=E2-E1=-3.40eV-（-13.60eV）=10.20eV．
故C正确，ABD错误。
故选C。
2、A
【解析】
对题中的几种电磁波波长进行排序，无线电波>红外线>紫外线>射线，波长越长的电磁波衍射能力越强，A正确，BCD错误。
故选A。
3、D
【解析】
小滑块运动过程中受到水平向右的拉力以及水平向左的弹力作用，而小滑块运动的位移大小等于弹簧的形变量，根据牛顿第二定律有
所以有
所以水平力随位移变化的图像是不过原点的一条倾斜直线，故A、B、C错误，D正确；
故选D。
4、C
【解析】
ABC．红外就是红外线，自然界所有的物体，无时无刻不在向外发出辐射能量，这些能量以电磁波的形式存在。红外测温枪接收到人体辐射出的红外线，通过波长、强度与温度的关系，就可以得到人体的温度，而水银体温计是利用热胀冷缩原理工作的，AB错误C正确；
D．红外线波长范围0.8-100，紫外线的波长范围在100～400，红外线波长大于紫外线波长，D错误。
故选C。
5、B
【解析】
A．由于P处于平衡状态，可知Q2对P的静电力大小为
选项A错误；
B．同理可知Q1对P的静电力大小为
设ac=L，则 由库仑定律
联立解得Q1、Q2的电荷量之比为
选项B正确；
CD．将P从a点移到b点，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增加，选项CD错误；
故选B。
6、C
【解析】
试题分析：根据公式可知图像与坐标轴围成的面积表示做功多少，故C做功最多，C正确；
考点：考查了功的计算
【名师点睛】利用数学图象处理物理问题的方法就是把物理表达式与图象结合起来，根据图象中的数据求解．
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】
CD．汽车功率为P时，最大速率为，由二力平衡有
由题意知
解得
①
同理，汽车功率为2P时，最大速率为
②
解①②式得
③
所以D正确，C错误；
AB．将③式代入
与
解得
所以B正确，A错误。
故选BD。
8、BD
【解析】
AB．ab杆切割磁感线时产生沿abdc方向的感应电流，大小为
①
cd杆中的感应电流方向为d→c，cd杆受到的安培力方向水平向右，大小为
F安=BIL ②
cd杆向下匀速运动，有
mg=μF安 ③
解①②③式得，ab杆匀速运动的速度为
④
导体ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得
F=F安+μmg ⑤
由③⑤解得
选项A错误，B正确．
C．设cd杆以v2速度向下运动h过程中，ab杆匀速运动了s距离，则
．
整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功
Q=F安s
得

选项C错误；
D．ab杆水平运动位移为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为

ab杆摩擦生热

cd杆摩擦生热
则总热量

选项D正确；
故选BD.
9、CDE
【解析】
A．雾霾在大气中的漂移是气体的流动造成的，故A错误；
B．气体凝结为固体时，分子仍在做无规则运动，由于温度的降低，分子的平均动能减小，但分子平均速率不会趋近于零，故B错误；
C．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝，是因为液态的玻璃表面的分子间的距离比内部分子间的距离大，分子间表现为引力，是表面张力的作用，故C正确；
D．在等压变化过程中，温度升高，体积增大分子速度增大，碰撞的作用力增大，而压强不变，故单位时间内单位面积上分子碰撞次数减少，故D正确；
E．当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定大，故E正确。
故选：CDE。
10、CD
【解析】
A．随着分子间距离的增大，分子闻相互作用的斥力减小，选项A错误；
B．温度是组成物质的分子平均动能的标志，选项B错误；
C．在真空和高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素，选项C正确；
D．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性，选项D正确。
故选CD。
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、C 见解析 在外力不变时,加速度与质量成反比
【解析】
（1）[1]该实验是探究加速度与质量的关系，采用控制变量法进行研究，所以要控制钩码的质量不变，改变小车的质量，故C正确。
（2）[2]做出 a-m 的关系图象如图；
（3）[3]由于，所以图象应是一条过原点的直线，所以数据处理时，常作出a与的图象。
（4）[4]a-图象是一条过原点的直线，则在外力不变时，加速度与质量成反比。
12、11 0.600 60.10 ACDFH 小 0.14 2.40
【解析】
（1）[1]欧姆表的读数为表盘示数与倍率的乘积，所以圆形柱体的电阻大致为
R=11×1Ω=11Ω
[2]螺旋测微器的读数为固定刻度的毫米数与可动刻度的n×0.01mm的和，由图示螺旋测微器可知，其直径为
0.5mm+10.0×0.01mm=0.600mm
[3]根据米尺读数原理，可知米尺的读数为60.10cm；
（2）[4]金属丝电阻约为，电池组电动势为3V，回路中最大电流约，故电流表选C，电压表选D。
[5]伏安法测电阻，滑动变阻器采用限流接法，选用阻值变化范围较小的F即可。由于，所以选用电流表外接法，电路图如图所示
[6]利用此方法测得的电流偏大，根据
可得金属丝电阻值的测量值比真实值偏小。
[7][8]电流表选用小量程0.6A，分度值为0.02A，电流为0.14A；电压表选用小量程3V，分度值为0.01V，电压为2.40V；
（3）[9]灵敏电流计示数为零，说明其两端电势相等，可得
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、 (1)﹣mgh；﹣mgh(2)不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”(3)E=4mgh﹣
【解析】
(1)重力做功为
WG=﹣mgh
摩擦力做功
Wf=﹣fs=﹣•3h=﹣mgh
(2)重力做功与路径无关，仅与初末位置有关．势能的变化与初末位置有关．两者都与位置有关，所以重力有对应的重力势能．摩擦力做功与路径有关，所以不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”。
(3)小环能达到的最大高度为3h，则：
解得：
若以地面为零势能面，小环初始势能为mgh，初始动能为3mgh，则初始机械能为4mgh；从出发到落地前，通过路程s，克服摩擦力所做的功为；则机械能变化的表达式为：
E=4mgh﹣
14、（1）；（2）
【解析】
（1）由动能定理得
又
解得
（2）由可知，抛出玩具熊后小孩的水平位移与玩具熊的水平位移之比为
由
可得竖直位移之比为
由平抛运动规律有
，
，
联立解得
15、（1）（2）（3）
【解析】
(1)a与b碰撞达到共速时弹簧被压缩至最短，弹性势能最大．设此时ab的速度为v，则由系统的动量守恒可得
2mv0＝3mv
由机械能守恒定律
解得：
(2)当弹簧恢复原长时弹性势能为零，b开始离开弹簧，此时b的速度达到最大值，并以此速度在水平轨道上向前匀速运动．设此时a、b的速度分别为v1和v2，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得：
2mv0＝2mv1+mv2
解得：
(3)设b恰能到达最高点C点，且在C点速度为vC，
由牛顿第二定律：
解得：
再假设b能够到达最高点C点，且在C点速度为vC＇,由机械能守恒定律可得：
解得:
所以b不可能到达C点
假设刚好到达与圆心等高处，由机械能守恒
解得
所以能越过与圆心等高处
设到达D点时离开，如图设倾角为：刚好离开有N=0，由牛顿第二定律：
从B到D有机械能守恒有：
解得：
【点睛】
本题综合性较强，考查了动量守恒、机械能守恒定律以及完成圆周运动的临界条件的应用，注意把运动过程分析清楚，正确应用相关定律求解．
组别
1
2
3
4
5
a（m/s2）
0.33
0.28
0.25
0.22
0.20
m（kg）
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50