河北省定州市、博野县2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析

这是一份河北省定州市、博野县2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析，共16页。试卷主要包含了与水面的夹角为θ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、木箱内的地板上放置一个5kg的物体，钢绳吊着木箱静止在某一高度处。从计时时刻开始钢绳拉着木箱向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为4m/s2，至第3s末钢绳突然断裂，此后木箱先向上做匀减速运动，到达最高点后开始竖直下落，7s末落至地面。木箱在空中运动的过程中地板始终保持水平，重力加速度取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．第2秒末物体的重力增大到70N
B．第4秒末物体对木箱地板的压力为70N
C．第4秒末物体对木箱地板的压力为50N
D．第6秒末物体对木箱地板的压力为0
2、来自太阳的带电粒子会在地球的两极引起极光．带电粒子与地球大气层中的原子相遇，原子吸收带电粒子的一部分能量后，立即将能量释放出来就会产生奇异的光芒，形成极光．极光的光谐线波长范围约为310nm～670nm．据此推断以下说法不正确的是
A．极光光谐线频率的数量级约为1014 Hz
B．极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关
C．原子在从高能级向低能级跃迁时辐射出极光
D．对极光进行光谱分析可以鉴别太阳物质的组成成分
3、一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：如图甲所示，用不可伸长的长为L的轻绳拴一质量为m的小球，轻绳上端固定在O点，在最低点给小球一初速度，使其绕O点在竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力大小F随时间t的变化规律如图乙所示。引力常量G及图中F0均为已知量，忽略各种阻力。下列说法正确的是（ ）
A．该星球表面的重力加速度为B．小球过最高点的速度为
C．该星球的第一宇宙速度为D．该星球的密度为
4、如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，原线圈上接有的电阻，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．副线圈输出交流电的周期为
B．电流表的读数为
C．电压表的读数为
D．若将替换为电阻为的二极管，电流表、电压表读数均不发生变化
5、如图所示，在水平匀强电场中，有一带电粒子（不计重力）以一定的初速度从M点运动到N点，则在此过程中，以下说法中正确的是（ ）
A．电场力对该带电粒子一定做正功
B．该带电粒子的运动速度一定减小
C．M、N点的电势一定有φM＞φN
D．该带电粒子运动的轨迹一定是直线
6、用相同频率的光照射两块不同材质的金属板M、N，金属板M能发生光电效应，金属板N不能发生光电效应。则（ ）
A．金属板M的逸出功大于金属板N的逸出功
B．若增加光的照射强度，则金属板N有可能发生光电效应
C．若增加光的照射强度，则从金属板M中逸出的光电子的最大初动能会增大
D．若增加光的照射强度，则单位时间内从金属板M中逸出的光电子数会增加
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、在x轴上有一叠加而成的电场，其电场方向沿x轴，电势φ随x按如图所示正弦规律变化，则下列说法中正确的是（ ）
A．x1~x2之间的场强方向与x2~x3之间的场强方向相反
B．当带电粒子沿x轴方向仅在电场力作用下运动到x1、x3处时，其加速度最小
C．负电荷沿x轴运动时，其在x2处的电势能小于其在x3处的电势能
D．若将一带正电的粒子从x2处由静止释放，则粒子仅在电场力作用下将沿x轴负方向运动
8、最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后发射过许多探测器。称为“火星探路者”的火星探测器曾于1997年登上火星。在探测器“奔向”火星的过程中，用h表示探测器与火星表面的距离，a表示探测器所受的火星引力产生的加速度，a随h变化的图像如图所示，图像中a1、a2、h0以及万有引力常量G己知。下列判断正确的是（ ）
A．火星的半径为
B．火星表面的重力加速度大小为
C．火星的第一宇宙速度大小为
D．火星的质量大小为
9、如图所示，abcd为固定的水平光滑矩形金属导轨，导轨间距为L左右两端接有定值电阻R1和R2，R1=R2=R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向下的匀强磁场中．质量为m的导体棒MN放在导轨上，棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨与棒的电阻．两根相同的轻质弹簧甲和乙一端固定，另一端同时与棒的中点连接．初始时刻，两根弹簧恰好处于原长状态，棒获得水平向左的初速度，第一次运动至最右端的过程中Rl产生的电热为Q，下列说法中正确的是
A．初始时刻棒所受安培力的大小为
B．棒第一次回到初始位置的时刻，R2的电功率小于
C．棒第一次到达最右端的时刻，两根弹簧具有弹性势能的总量为
D．从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的电热大于
10、如图所示，“L”形支架AOB水平放置，物体P位于支架OB部分，接触面粗糙；一根轻弹簧一端固定在支架AO上，另一端与物体P相连。物体P静止时，弹簧处于压缩状态。现将“L”形支架绕O点逆时针缓慢旋转一很小的角度，P与支架始终保持相对静止。在转动的过程中，关于P的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．支持力减小
B．摩擦力不变
C．合外力不变
D．合外力变大
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）从坐标原点O产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，t=0时刻波的图像如图所示，此时波刚好传播到M点，x=1m的质点P的位移为10cm，再经，质点P第一次回到平衡位置，质点N坐标x=-81m（图中未画出），则__________________．
A．波源的振动周期为1.2s
B．波源的起振方向向下
C．波速为8m/s
D．若观察者从M点以2m/s的速度沿x轴正方向移动，则观察者接受到波的频率变大
E．从t=0时刻起，当质点N第一次到达波峰位置时，质点P通过的路程为5.2m
12．（12分）实验室中有一台铭牌模糊的可拆卸式变压器，如图所示，该变压器可近似看做理想变压器。某同学欲测量它的初级次级线圈匝数：先在闭合铁芯的上端铁轭处紧密缠绕100匝漆包细铜线，并将细铜线两端与理想交流电压表构成闭合回路。
（1）在次级线圈左右两端的接线柱上输入12V低压交流电压，理想交流电压表示数为60V，则次级线圈的匝数为________匝；在初级线圈左右两端的接线柱上输入12V低压交流电压，理想交流电压表示数为30V，则初级线圈的匝数为________匝。
（2）若初级线圈左右两端接线柱接入的交变电压瞬时表达式为u=311sin100πt(V)，则与次级线圈左右两端接线柱直接相连的理想交流电压表的示数为________V。
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，长0.32m的不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端拴一质量为0.3kg的小球B静止在水平面上，绳恰好处于伸直状态。一质量为0.2kg的小球A以某一速度沿水平面向右运动，与小球B发生弹性正碰，碰撞后小球B恰好能在竖直平面内完成完整的圆周运动，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2，求∶
(1)碰撞后小球B的速度大小；
(2)碰撞前小球A的速度大小。
14．（16分）如图，在水橇跳台表演中，运动员在摩托艇水平长绳牵引下以16m/s的速度沿水面匀速滑行，其水橇（滑板）与水面的夹角为θ。到达跳台底端时，运动员立即放弃牵引绳，以不变的速率滑上跳台，到达跳台顶端后斜向上飞出。跳台可看成倾角为θ的斜面，斜面长8.0m、顶端高出水面2.0m。已知运动员与水橇的总质量为90kg，水橇与跳台间的动摩擦因数为、与水间的摩擦不计。取g=10m/s2，不考虑空气阻力，求：
(1)沿水面匀速滑行时，牵引绳对运动员拉力的大小；
(2)到达跳台顶端时，运动员速度的大小。
15．（12分）《道路交通安全法》规定汽车通过红绿灯路口时，需按信号灯指示行驶．若某路口有等待通行的多辆汽车，第一辆汽车前端刚好与路口停止线对齐，汽车质量均为m=1 500 kg，车长均为L=4.8 m，前后相邻两车之间的距离均为x=1.2 m．每辆汽车匀加速起动t1=4 s后保持v=10 m/s的速度匀速行驶，运动过程中阻力恒为f=1 800 N，求：
（1）汽车匀加速阶段的牵引力F大小；
（2）由于人的反应时间，绿灯亮起时，第一个司机滞后△t=0.8 s起动，且后面司机都比前一辆汽车滞后0.8 s起动汽车，绿灯时长20 s．绿灯亮起后经多长时间第五辆汽车最后端恰好通过停止线．
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．第2秒末，物体的加速度向上，物体处于超重状态，但物体的重力不会随着物体的运动状态变化而变化，故A错误；
BC．第4秒末物体的加速度为重力加速度g，物体处于完全失重状态，物体对木箱地板的压力为0，故BC错误；
D．第6秒末物体的加速度为重力加速度g，物体处于完全失重状态，物体对木箱地板的压力为0，故D正确。
故选D。
2、D
【解析】
A.极光光谐线频率的最大值；极光光谐线频率的最小值．则极光光谐线频率的数量级约为1014Hz，故A正确．
B．来自太阳的带电粒子到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极．当他们进入极地的高层大气时，与大气中的原子和分子碰撞并激发，产生光芒，形成极光．极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关，故B正确；
C．地球大气层中的原子吸收来自太阳带电粒子的一部分能量后，从高能级向低能级跃迁时辐射出极光故C项正确；
D．地球大气层中的原子吸收来自太阳的带电粒子的一部分能量后，从高能级向低能级跃迁时辐射出极光．对极光进行光谱分析可以鉴别地球大气层的组成成分，故D错误。
本题选不正确的，答案为D。
3、D
【解析】
AB．由乙图知，小球做圆周运动在最低点拉力为7F0，在最高点拉力为F0，设最高点速度为，最低点速度为，在最高点
在最低点
由机械能守恒定律得
解得
，
故AB错误。
C．在星球表面
该星球的第一宇宙速度
故C错误；
D．星球质量
密度
故D正确。
故选D。
4、B
【解析】
A．副线圈输出交流电的频率和周期与原线圈的频率和周期相同，根据题意可知周期
A错误；
BC．电表的读数均为有效值，原线圈电源电压有效值为，设原线圈电流为，根据单相理想变压器的电流规律
则副线圈电流为
副线圈电压为
根据理想变压器电压规律可知原线圈电压为
即
计算得电流表读数为
电压表读数为
B正确，C错误；
D．二极管具有单向导电性，电表读数均为原来的一半，D错误。
故选B。
5、C
【解析】
AB．粒子的带电性质不知道，所以受到的电场力方向不确定，电场力可能做正功也可能做负功，则粒子的速度可能增加也可能减小，故AB错误；
C．沿着电场线的方向电势一定降低，所以φM＞φN，故C正确；
D．粒子只受电场力作用，电场力的方向在水平方向，而粒子的运动方向和水平方向有一夹角，所以粒子不会做直线运动，故D错误；
故选C.
6、D
【解析】
A．金属板M能发生光电效应，金属板N不能发生光电效应，说明入射光的频率大于金属板M的极限频率而小于金属板N的极限频率，由，知金属板M的逸出功小于金属板N的逸出功，故A错误；
B．能否发生光电效应取决于入射光的频率和金属的极限频率的大小关系，而与光的照射强度无关，故B错误；
C．根据爱因斯坦光电效应方程可知，在金属板M逸出功一定的情况下，光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，故C错误；
D．在能发生光电效应的前提下，若增加光的照射强度，则单位时间内从金属板M中逸出的光电子数增加，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．图线的斜率表示场强，由于之间图线的斜率均小于零，故场强的方向不变，故A错误；
B．图线的斜率表示场强，由图可知x1、x3处的切线斜率为零，x1、x3处场强大小为零，故粒子运动到此处时的加速度大小为零，故B正确；
C．由题意可知，在之间的场强的方向沿x轴正方向，负电荷从x2处运动到x3处的过程中，电场力做负功，电势能增加，故负电荷在x2处的电势能小于其在x3处的电势能，故C正确；
D．由场强方向可知，将一正电的粒子从x2处由静止释放，则粒子仅在电场力作用下降沿x轴正方向运动，故D错误。
故选BC。
8、BD
【解析】
AD．分析图象可知，万有引力提供向心力
当时
联立解得，火星的半径
火星的质量
A错误D正确；
B．当h=0时，探测器绕火星表面运行，火星表面的重力加速度大小为a1，B正确；
C．在火星表面，根据重力提供向心力得
解得火星的第一宇宙速度
C错误。
故选BD。
9、BD
【解析】
A. 由F=BIL及
I==，
得安培力大小为
FA=BIL=，
故A错误；
B. 由于安培力始终对MN做负功，产生焦耳热，由动能定理得：当棒再次回到初始位置时，速度小于v0，棒产生的感应电动势小于BLv0，则R2的电功率小于，故B正确；
C. 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，两个电阻相同并联，故产生的热量相同，则电路中产生总热量为2Q，所以两根弹簧具有的弹性势能为
，
故C错误；
D. 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，安培力平均值最大．从初始时刻到第一次运动至最右端的过程中电路中产生总热量为2Q，则从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路中产生的焦耳热应大于×2Q，故D正确．
10、AC
【解析】
对受力分析如图：
不转动时，对有支持力和静摩擦力，根据平衡条件
转动后受力分析如图：
支持力为
则支持力减小，摩擦力为
则静摩擦力减小，物块保持静止，所以合外力不变，仍为0，AC正确，BD错误。
故选AC。
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、ABE
【解析】
AC、由函数关系可得本题说对应的数学函数为： ，由题条件可知当x=1时，y=10cm,代入解得 ，P点在经过第一次回到平衡位置，所以在波的传播方向0.1s前进了1m，所以波速为 周期 ，故A正确；C错误；
B、t=0时刻波刚好传播到M点，则M点的振动方向即为波源的起振方向，结合波振动方向的判断方法知波源的起振方向向下，故B正确；
D、若观察者从M点以2m/s的速度沿x轴正方向移动，由多普勒效应知观察者接受到波的频率变小，故D错误；
E、波传播到N需要 ，刚传到N点时N的振动方向向下，那么再经过 ，所以质点P一共振动了
所以,在此过程中质点P运动的路程为: 故E正确；
综上所述本题答案是:ABE
点睛：根据波的传播方向得到质点P的振动方向,进而得到振动方程,从而根据振动时间得到周期; 由P的坐标得到波的波长,进而得到波速;根据N点位置得到波峰传播距离,从而求得波的运动时间,即可根据时间求得质点P的运动路程.
12、200 400 110
【解析】
(1)[1][2]．由理想变压器的电压与匝数关系
可知次级线圈的匝数为
匝
初级线圈的匝数
匝
(2)[3]．因交流电压表的示数为电压有效值该变压器初级、次级线圈的匝数比为2：1，由
可知与次级线圈左右两端接线柱直接相连的理想交流电压表的示数为110V.
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）4m/s；（2）5m/s
【解析】
(1)小球B通过最高点时，由牛顿第二定律得
对小球B从最低点到最高点由动能定理得
解得
(2)小球A与小球B发生弹性正碰，由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
解得
14、 (1)60N；(2)14m/s
【解析】
(1)设沿水面匀速滑行时绳的拉力大小为，水对水橇支持力的大小为，则
，
由几何关系有
，
解得
(2)设运动员沿台面滑行时加速度大小为a，到达跳台顶端时速度的大小为，则
，
解得
v=14m/s
15、 (1)5550N；(2)8.88s
【解析】
（1）依题意得，汽车前4s的加速度:a=v/t1=2.5m/s2①
由牛顿第二定律得:F-f=ma②
解得：F=5550N③
（2）第五辆车最后端通过停止线，需前进距离:s=4×(x+L)+L=28.8m④
已知汽车匀加速阶段加速时间：t1=4s⑤
所以汽车匀加速的位移:⑥
汽车匀速行驶时间:⑦
第五辆车延迟时间：t3=5Δt=4s⑧
第五辆汽车最后端恰好通过停止线的时间:t=t1+t2+t3=8.88s＜20s⑨