河北省保定市阜平中学2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析

这是一份河北省保定市阜平中学2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析，共10页。试卷主要包含了如图，是游乐场的一项娱乐设备等内容，欢迎下载使用。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，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、冬季奥运会中有自由式滑雪U型池比赛项目，其赛道横截面如图所示，为一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形赛道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的运动员（按质点处理）自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入赛道。运动员滑到赛道最低点N时，对赛道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。用W表示运动员从P点运动到N点的过程中克服赛道摩擦力所做的功（不计空气阻力），则（ ）
A．，运动员没能到达Q点
B．，运动员能到达Q点并做斜抛运动
C．，运动员恰好能到达Q点
D．，运动员能到达Q点并继续竖直上升一段距离
2、下列说法中正确的是（ ）
A．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的
B．汤姆逊通过对阴极射线的研究提出了原子核具有复杂的结构
C．氢原子的能级理论是玻尔在卢瑟福核式结构模型的基础上提出来的
D．卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子只能处于一系列不连续的能量状态中
3、某学校科技活动小组设计了一个光电烟雾探测器（如图甲），当有烟雾进入探测器时（如图乙），来自光源S的光会被烟雾散射进入光电管C，当光射到光电管中的钠表面时会产生光电流，当光电流大于10-8A时，便会触发报警系统报警。已知钠的极限频率为6.0×1014Hz，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，光速c=3.0×108m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长不能小于5.0×10-7m
B．若光电管发生光电效应，那么光源的光变强时，并不能改变光电烟雾探测器的灵敏度
C．光电管C中能发生光电效应是因为光发生了全反射现象
D．当报警器报警时，钠表面每秒释放出的光电子最少数目是N=6.25×1010个
4、如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为9：1，电表均为理想电表，R1为阻值随温度升高而变小的热敏电阻，R0为定值电阻。若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交变电流，下列说法中正确的是（ ）
A．输入变压器原线圈的交变电流的电压表达式为（V）
B．t=0.02s时，穿过该发电机线圈的磁通量最小
C．R温度升高时，电流表示数变大，电压表示数变小，变压器的输人功率变大
D．t=0.01s时，电流表的示数为0
5、嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示．假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力．则（ ）
A．嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段桶圆轨道时，应让发动机点火使其加速
B．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度
C．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上Q点的速度大于月段圆轨道的速度
D．若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可算出月球的密度
6、在竖直平衡（截面）内固定三根平行的长直导线a、b、c，通有大小相等、方向如图所示的电流．若在三根导线所在空间内加一匀强磁场后，导线a所受安培力的合力恰好为零，则所加磁场的方向可能是（ ）
A．垂直导线向左
B．垂直导线向右
C．垂直纸面向里
D．垂直纸面向外
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，水平面上，向下与水平方向成30°、大小为F的推力作用在质量为m1的物体A上，向上与水平方向成30°、大小为F的拉力作用在质量为m2的物体B上，A、B都由静止开始运动，相等时间内运动了相同的位移，A、B与水平面的动摩擦因数分别为μ1和μ2，则（ ）
A．推力对A做的功与拉力对B做的功相等
B．推力对A的冲量与拉力对B的冲量相同
C．若μ1=μ2，则m1＞m2
D．若μ1=μ2，则m1＜m2
8、关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A．气体吸热后温度一定升高
B．对气体做功可以改变其内能
C．理想气体等压膨胀过程一定放热
D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
9、如图所示，用同种材料制成的四根相互平行的通电长直导线（每根导线电阻为）分别置于正方形的四个顶点上，四根导线都垂直于正方形所在平面。若每根通电直导线单独存在时，通电直导线上的电流与通电直导线上的电流在正方形中心处产生的感应磁场的大小关系为，则四根通电导线同时存在时，以下选项正确的是（ ）
A．和通电电流都为，和通电电流为都为时，在点产生的磁感应强度大小为，方向水平向左
B．通电电流为，通电电流都为时，在点产生的磁感应强度大小为，方向向左下方
C．和通电电流都为，通电电流为时，在点产生的磁感应强度大小为，方向向左下方
D．通电电流为，通电电流都为时，在点产生的磁感应强度大小为，方向向左上方
10、下列各种说法中正确的是（ ）
A．布朗运动是分子热运动的宏观现象，可以发生在固体、液体和气体中
B．扩散现象反映了分子的无规则运动，可以发生在固体、液体、气体的任何两种中
C．分子力较大时，分子势能较大；分子力较小时，分子势能较小
D．液晶分子排列比较整齐，但不稳定，其光学性质随温度的变化而变化
E.只要是具有各向异性的物体一定是晶体，具有各向同性的物体不一定是非晶体
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）某同学用如图甲所示的实验装置某测量木块与木板间动摩擦因数：
(1)从打出的若干纸带中选出了如图所示的一条，纸带上A、B、C、D、E这些点的间距如图中标示，其中每相邻两点间还有4个计时点未画出。打点计时器的电源频率是50Hz，根据测量结果计算：则打C点时纸带的速度大小为___________m/s；纸带运动的加速度大小为___________m/s2。（结果保留3位有效数字）
(2)通过(1)测得木块的加速度为a，还测得钩码和木块的质量分别为m和M，已知当地重力加速度为g，则动摩擦因数μ=_________。
12．（12分）某同学用图甲所示装置测量木块与木板间动摩擦因数。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其左端固定一轻滑轮，轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小木块相连，另一端可悬挂钩码。实验中可用的钩码共有N个，将(依次取=1，2，3，4，5)个钩码挂在轻绳左端，其余个钩码放在木块的凹槽中，释放小木块，利用打点计时器打出的纸带测量木块的加速度。
(1)正确进行实验操作，得到一条纸带，从某个清晰的打点开始，依次标注0、1、2、3、4、5、6，分别测出位置0到位置3、位置6间的距离，如图乙所示。已知打点周期T=0.02s，则木块的加速度=____m／s2。
(2)改变悬挂钩码的个数n，测得相应的加速度a，将获得数据在坐标纸中描出(仅给出了其中一部分)如图丙所示。取重力加速度g=10m／s2，则木块与木板间动摩擦因数______(保留2位有效数字)
(3)实验中______(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量。
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）图(甲)中的圆是某圆柱形透明介质的横截面，半径为R=10cm．一束单色光沿DC平行于直径AB射到圆周上的C点，DC与AB的距离H=5cm．光线进入介质后，第一次到达圆周上的E点（图中未画出），CE= cm．
（i）求介质的折射率；
（ii）如图（乙）所示，将该光线沿MN平行于直径AB射到圆周上的N点，光线进入介质后，第二次到达介质的界面时，从球内折射出的光线与MN平行（图中未画出），求光线从N点进入介质球时的入射角的大小．
14．（16分）如图所示，上端封闭、下端开口的玻璃管竖直放置，管长55cm，其中有一段长为6cm的水银柱，将长为20cm的空气柱A封闭在管的上部，空气柱B和大气连通现用一小活塞将管口封住，并将活塞缓慢往上压，当水银柱上升4cm时停止上压已知外界大气压恒为76cmHg，上压过程气体温度保持不变，A、B均为理想气体，求：
（1）气体A、B末状态的压强；
（2）试分析此过程中B气体是吸热还是放热？
15．（12分）如图，是游乐场的一项娱乐设备．一环形座舱装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下．已知座舱开始下落的高度为H=75m，当落到离地面h=30m的位置时开始制动，座舱均匀减速．在一次娱乐中，某同学把质量m=6kg的书包放在自己的腿上．g取10m/s2，不计座舱与柱子间的摩擦力及空气阻力．
（1）当座舱落到离地面h1=60m和h2=20m的位置时，求书包对该同学腿部的压力各是多大；
（2）若环形座舱的质量M=4×103kg，求制动过程中机器输出的平均功率．
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、D
【解析】
在点，根据牛顿第二定律有：
解得：
对质点从下落到点的过程运用动能定理得：
解得：
由于段速度大于段速度，所以段的支持力小于段的支持力，则在段克服摩擦力做功小于在段克服摩擦力做功，对段运用动能定理得：
因为，可知，所以质点到达点后，继续上升一段距离，ABC错误，D正确。
故选D。
2、C
【解析】
A．天然放射现象揭示了原子核有复杂结构，A错误；
B．汤姆逊发现电子揭示了原子具有复杂结构，而不是原子核具有复杂的结构，B错误
C．玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说基础上引进了量子理论，C正确；
D．卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，D错误。
故选C。
3、D
【解析】
A．根据光电效应方程有
则光源S发出的光波最大波长
即要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长不能大于0.5μm，选项A错误；
B．光源S发出的光波能使光电管发生光电效应，那么光源越强，被烟雾散射进入光电管 C的光越多，越容易探测到烟雾，即光电烟雾探测器灵敏度越高，选项B错误；
C．光电管C中能发生光电效应是因为照射光电管的光束能量大于其逸出功而使其发射出电子，选项C错误；
D．光电流等于10-8 A时，每秒产生的光电子的个数
选项D正确。
故选D。
4、C
【解析】
A．由交变电流的图像可读出电压的最大值为，周期为，则
所以输入变压器原线圈的交变电流的电压表达式为
故A错误；
B．当t=0.02s时，输入电压的瞬时值为0，所以该发电机的线圈平面位于中性面，穿过线圈的磁通量最大，故B错误；
C．R温度升高时，其阻值变小，副线圈中的电流I2变大，则原线圈中电流也变大，由P=UI得，变压器的输入功率变大，电压表读数

则U3减小，故C正确；
D．电流表测的是电路中的有效值，不为0，D错误。
故选C。
5、C
【解析】
嫦娥三号在环月段圆轨道上P点减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入进入环月段椭圆轨道．故A错误；嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点向Q点运动中，距离月球越来越近，月球对其引力做正功，故速度增大，即嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度小于Q点的速度．故B错误；根据，且月段椭圆轨道平均半径小于月段圆轨道的半径，可得嫦娥三号在环月段椭圆轨道的平均速度大于月段圆轨道的速度，又Q点是月段椭圆轨道最大速度，所以嫦娥三号在环月段椭圆轨道上Q点的速度大于月段圆轨道的速度．故C正确；要算出月球的密度需要知道嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期、月球半径和引力常量．故D错误；
6、D
【解析】
根据安培定则可知，导线b在a处的磁场向里，导线c在a处的磁场向外，因b离a较近，可知bc在a处的合磁场垂直纸面向里；因导线a所受安培力的合力恰好为零，可知a处所加磁场的方向为垂直纸面向外；
A．垂直导线向左，与结论不相符，选项A错误；
B．垂直导线向右 ，与结论不相符，选项B错误；
C．垂直纸面向里，与结论不相符，选项C错误；
D．垂直纸面向外，与结论相符，选项D正确；
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、AD
【解析】
A．根据功的定义
可知推力对A做的功与拉力对B做的功相等，A正确；
B．根据冲量的定义
可知推力对A的冲量与拉力对B的冲量大小相同，方向不同，B错误；
CD．两物体在相等时间内运动了相同的位移，根据
可知两个物体的加速度大小相等，根据牛顿第二定律分别求解两物体加速度大小
式中，化简整理后有
若
则
C错误，D正确。
故选AD。
8、BDE
【解析】
A．气体吸热后，若再对外做功，温度可能降低，故A错误；
B．改变气体内能的方式有两种：做功和热传导，故B正确；
C．理想气体等压膨胀过程是吸热过程，故C错误；
D．根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，故D正确；
E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，否则就不会与第三个系统达到热平衡，故E正确。
故选BDE．
【点睛】
本题主要考查了热力学定律、理想气体的性质．此题考查了热学中的部分知识点，都比较简单，但是很容易出错，解题时要记住热力学第一定律E=W+Q、热力学第二定律有关结论以及气体的状态变化方程等重要的知识点．
9、AD
【解析】
A.当四根导线同时存在时，根据安培定则可知，四根导线在点产生的磁感应方向分别为：导线产生的磁感应强度方向沿方向；导线产生的磁感应强度方向沿；导线产生的磁感应强度方向沿；导线产生的磁感应强度方向沿；根据平行四边形定则可知：和通电电流都为，和通电流都为时，在点产生的磁感应强度大小为
，
方向水平向左，故A正确；
B.通电电流为，通电电流都为时，在点产生的磁感应强度大小为
，
方向向左下方，故B错误；
C.和通电电流都为，通电电流为时，在点产生的磁感应强度大小为
，
方向向左下方，故C错误；
D.通电电流为，通电电流都为时，在点产生的磁感应强度大小为
，
方向向左上方，D正确。
故选：AD。
10、BDE
【解析】
A．布朗运动是悬浮在液体、气体中的固体小颗粒的运动，所以只能发生在液体和气体中，故A错误；
B．扩散现象是两种物质的分子相互进入对方，可在固、液、气三种物质中任两种中发生，故B正确；
C．当分子力表现为引力时，随分子间的距离增大，分子力先增后减，但分子势能一直增大，故C错误；
D．液晶分子在特定的方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子排列不稳定，外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质，如温度、压力和外加电压等的变化，都会引起液晶光学性质的变化，故D正确；
E．单晶体的物理性质是各向异性，多晶体和非晶体的物理性质是各向同性，故E正确。
故选BDE。
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、1.18m/s 1.50m/s2
【解析】
(1)[1][2]．因纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，设s1=9.50cm、s2=11.00cm、s3=12.5cm、s4=14.00cm，打C点时纸带的速度大小为
代入数值得
vc=1.18m/s
加速度
代入数值得
a=1.50m/s2
(2)[3]．对木块、砝码盘和砝码组成的系统，由牛顿第二定律得
mg－μMg=(M+m）a
解得
12、 不需要
【解析】
（1）木块的加速度：.
（2）对N个砝码的整体，根据牛顿第二定律： ，解得；画出a-n图像如图；
由图可知μg=1.6，解得μ=0.16.
（3）实验中是对N个砝码的整体进行研究，则不需要满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量。
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）；（2）60°
【解析】
（2）如图甲所示，
CD光线进入介质球内，发生折射，有，
，所以
解得
（ii）光线第二次到达介质与空气的界面，入射角，由折射定律可得折射角，光线进入介质的光路如图乙所示．
折射角r=i/2，又，解得i=60°
点睛：本题考查了几何光学，关键是正确画出光路图，并利用几何知识求解折射率．
14、（1）气体A末状态的压强87.5cmHg，B气体末态压强93.5cmHg； （2）B气体是放热。
【解析】
（1）气体A的初态的压强为pA：
pA+p柱=p0
末态时气柱的长度为lA′
lA′=lA-△l
气体A发生等温变化
pA lAS=pA′lA′S
解得
pA′=87.5cmHg
气体B的末态压强为pB′，解得
pB′=pA′+p柱=93.5cmHg
（2）气体B的初态：压强为p0，气体柱的长度为lB
lB=L-lA-l柱=29cm
气体B发生等温变化
pB lBS=pB′lB′S
解得
lB′=23.6cm
lB′＜lB，气体B的变化是等温压缩
等温变化，内能不变△U=0，压缩体积减小，外界对气体做功W＞0
由热力学第一定律△U=W+Q可知Q＜0：气体B要放热。
15、（1）（2）1.5×116W
【解析】
本题考查物体在自由下落和减速下降过程中的受力和功率问题，需运用运动学公式、牛顿运动定律、功率等知识求解．
【详解】
（1）当座舱距地面h1=61m时，书包处于完全失重状态．故书包对该同学的压力F1=1．
座舱自由下落高度为H-h=(75-31)m=45m时，座舱开始制动，设此时的速度为v，由运动学公式得
座舱制动过程做匀减速直线运动，设其加速度大小为a，则有
联解得：a=15m/s2，方向竖直向上．
设此过程中书包受到腿的支持力为F2，根据牛顿第二定律，对书包有
代入数据可得
根据牛顿第三定律有：该同学腿部受到的压力
（2）设制动过程中座舱所受的制动力为F，经历的时间为t，
由运动学公式得：
根据牛顿第二定律，对座舱有
座舱克服制动力做功
机器输出的平均功率
联立解得P=1.5×116W