河北省石家庄二中雄安校区-河北安新中学2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析

这是一份河北省石家庄二中雄安校区-河北安新中学2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析，共16页。
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
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、在某种科学益智玩具中，小明找到了一个小型发电机，其结构示意图如图1、2所示。图1中，线圈的匝数为n，ab长度为L1，bc长度为L2，电阻为r；图2是此装置的正视图，切割处磁场的磁感应强度大小恒为B，有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90°。外力使线圈以角速度逆时针匀速转动，电刷M端和N端接定值电阻，阻值为R，不计线圈转动轴处的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中产生的是正弦式交变电流
B．线圈在图2所示位置时，产生感应电动势E的大小为BL1L2
C．线圈在图2所示位置时，电刷M的电势低于N
D．外力做功的平均功率为
2、如图，我国第五代战斗机“歼-20”是目前亚洲区域最先进的战机， 当它沿倾斜直线匀速飞行时，气体对它的作用力方向为（ ）
A．B．C．D．
3、米歇尔•麦耶和迪迪埃•奎洛兹因为发现了第一颗太阳系外行星﹣飞马座51b而获得2019年诺贝尔物理学奖。飞马座51b与恒星相距为L，构成双星系统（如图所示），它们绕共同的圆心O做匀速圆周运动。设它们的质量分别为m1、m2且（m1＜m2），已知万有引力常量为G．则下列说法正确的是（ ）
A．飞马座51b与恒星运动具有相同的线速度
B．飞马座51b与恒星运动所受到的向心力之比为m1：m2
C．飞马座51b与恒星运动轨道的半径之比为m2：m1
D．飞马座51b与恒星运动周期之比为m1：m2
4、2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家，以表彰他们为发现引力波所作的贡献。引力波被认为是时空弯曲的一种效应，物体加速运动时会给宇宙时空带来扰动，这种扰动会以光速向外传播能量。如图为科学家们探测引力波的装置示意图，发射器发出的激光S 经半透光分束镜分为相互垂直的两束S1和S2，然后经过4km长的两臂，在两臂端点处经反射镜反射回来，S1和S2相遇形成干涉，被探测器接收。精确调节两臂，使探测器在无引力波作用时，接收到的信号强度为0。当有引力波作用时，两臂长度将因此而发生改变，则接收到的信号强度不为0。下列说法正确的是
A．引力波可以超光速传播
B．引力波不能传播能量
C．探测器接收到的两束波的频率相同
D．无引力波作用时两束激光到探测器的路程差为0
5、如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离，斜面体始终静止．移动过程中（ ）
A．细线对小球的拉力变小
B．斜面对小球的支持力变大
C．斜面对地面的压力变大
D．地面对斜面的摩擦力变小
6、14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法．若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t=0时14C的质量．下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是
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、如图所示，足够长的粗糙斜面固定于竖直向上的匀强电场中，两个带等量负电荷的物体AB（不计AB间的相互作用）用质量不计的轻弹簧直接相连，在恒力作用下沿斜面向上做匀速运动，AB与斜面间的动摩擦因数分别为且，物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻轻弹簧突然断开，A在作用下继续前进，B最后静止在斜面上，则（ ）
A．轻弹簧断开前，摩擦力对B的冲量大于对A的冲量
B．B静止前，A和B组成的系统动量守恒
C．轻弹簧断开瞬间，B物体加速度为零
D．轻弹簧断开后，A物体所受重力的功率变大、电势能增大
8、如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中( )
A．从P到M所用的时间等于
B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C．从P到Q阶段，速率逐渐变小
D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功
9、如图，甲是带负电物块，乙是不带电的绝缘足够长木板。甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场。现用一水平恒力F拉乙木板，使甲、乙从静止开始向左运动，甲电量始终保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在此后运动过程中（ ）
A．洛伦兹力对甲物块不做功
B．甲、乙间的摩擦力始终不变
C．甲物块最终做匀速直线运动
D．乙木板直做匀加速直线运动
10、如图，斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd，从a点以初速度v0水平抛出一个小球，它落在斜面上的b点，速度方向与斜面之间的夹角为θ；若小球从a点以初速度平抛出，不计空气阻力，则小球（ ）
A．将落在bc之间
B．将落在c点
C．落在斜面的速度方向与斜面的夹角大于θ
D．落在斜面的速度方向与斜面的夹角等于θ
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）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。
12．（12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）
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）如图是两个共轴圆筒M、N的横截面，N筒的半径为L，M筒半径远小于L，M、N以相同的角速度顺时针匀速转动。在筒的右侧有一边长为2L的正方形匀强磁场区域abcd，磁感应强度大小为B、方向平行圆筒的轴线。两筒边缘开有两个正对着的小孔S1、S2，当S1、S2的连线垂直ad时，M筒内部便通过S1向ad中点射出一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，该粒子进入磁场后从b点射出。粒子重力不计，求：
(1)该粒子的速度大小；
(2)圆筒的角速度大小。
14．（16分）如图所示，粗细均匀，两端开口的U形管竖直放置，管的内径很小，水平部分BC长14cm，一空气柱将管内水银分隔成左右两段，大气压强相当于高为76cmHg的压强。
（1）当空气柱温度为T1=273K，长为l1=8cm时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也是2cm，则右边水银柱总长是多少?
（2）当空气柱温度升高到多少时，左边水银恰好全部进入竖直管AB内?
（3）当空气柱温度为490K时，两竖直管内水银柱上表面高度各为多少？
15．（12分）如图所示，竖直平面内固定一半径为R的光滑半圆环，圆心在O点。质量均为m的A、B两小球套在圆环上，用不可形变的轻杆连接，开始时球A与圆心O等高，球B在圆心O的正下方。轻杆对小球的作用力沿杆方向。
（1）对球B施加水平向左的力F，使A、B两小球静止在图示位置，求力的大小F；
（2）由图示位置静止释放A、B两小球，求此后运动过程中A球的最大速度v；
（3）由图示位置静止释放A、B两小球，求释放瞬间B球的加速度大小a。
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】
AB．一个周期时间内，有半个周期线圈的两边在均匀辐向磁场中做切割磁感线运动，据法拉第电磁感应定律有：
其中，解得
不是正弦式交变电流，故A、B错误；
C．根据右手定则，图2所示位置时外电路中电流由M经电阻R流向N，外电路电流由电势高处流向电势低处，则M的电势高于N的电势，故C错误；
D．线圈转动一个周期时间内，产生电流的时间是半周期，故外力平均功率
故D正确。
2、C
【解析】
匀速飞行时受力平衡，即向下的重力与气体对飞机竖直向上的作用力平衡，故选C.
3、C
【解析】
BD．双星系统属于同轴转动的模型，具有相同的角速度和周期，两者之间的万有引力提供向心力，故两者向心力相同，故BD错误；
C．根据＝，则半径之比等于质量反比，飞马座51b与恒星运动轨道的半径之比，即r1：r2＝m2：m1，故C正确；
A．线速度之比等于半径之比，即v1：v2＝m1：m2，故A错误。
故选C.
4、C
【解析】A、B项：由题干中信息可知，引力波以光速向外传播能量，故A，B均错误；
C项：光在传播过程中频率保持不变，故C正确；
D项：两个波能形成干涉，故两个波传播在无引力波作用时的传播路程一定不同，故D错误。
点晴：此题属于科普信息阅读题，一般从文章中结合学过的知识即可直接获得答案，难度一般不会太难，但是需要学生能够快速阅读，并从文章中准确的获得关键信息，也体现了北京高考灵活性高的特点。
5、D
【解析】
此题是力学分析中的动态变化题型，其中球的重力以及支持力方向都没变，故可画动态三角形，如图，可知慢慢增大，减小，故AB错；可由隔离法分析斜面与地面之间力的作用，已知球给斜面的压力减小，故斜面对地面压力减小，对地面摩擦力减小，可知D正确，C错误．故选D．
6、C
【解析】
设衰变周期为T，那么任意时刻14C的质量，可见，随着t的增长物体的质量越来越小，且变化越来越慢，很显然C项图线符合衰变规律．故选C．
【点睛】本题考查衰变规律和对问题的理解能力．根据衰变规律表示出两个物理量之间的关系再选择对应的函数图象．
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】
A．设AB所带电荷量均为，则物A所受摩擦力

由于不知道与的大小，故无法判断与的大小关系，故A错误；
B．B静止前，AB组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故B正确；
C．轻弹簧断开瞬时，B物体受重力、斜面支持力和摩擦力作用，加速度不为零，故C错误；
D．物体A在轻弹簧断开前，在拉力作用下匀速向上运动弹簧断开后，少了向下的拉力，物体A所受合力向上，做加速运动，所以重力的功率增大，电场力做负功，电势能增大，故D正确。
故选BD。
8、CD
【解析】
A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故A错误；
B．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；
C．从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故C错误；
D．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确。
故选D。
9、AC
【解析】
A．甲带负电，向左运动时，由左手定则可知，甲受到的洛伦兹力的方向向上，与运动方向垂直，故洛伦兹力始终对甲不做功，A正确；
BCD．根据可知，随速度的增大，洛伦兹力增大，则甲对乙的压力减小，同时乙对地面的压力也减小，则乙与地面之间的摩擦力减小。
①将两者看做一个整体，开始时甲与乙一起做加速运动，整体受到地面给的摩擦力f减小，而F一定，根据牛顿第二定律得
可知加速度a增大，对甲研究得到，乙对甲的摩擦力
则得到f甲先增大。
②当甲与乙之间的摩擦力增大到大于最大静摩擦力后，甲与乙之间开始有相对运动，摩擦力变成滑动摩擦力
随着甲受到的洛伦兹力的增大，甲与乙之间的滑动摩擦力减小，直至摩擦力为零，然后甲在水平方向上合力为零，做匀速直线运动，乙先做变加速直线运动，故BD错误C正确。
故选AC。
10、BD
【解析】
设斜面的倾角为θ．小球落在斜面上，有：tanθ=，解得： ；在竖直方向上的分位移为：y=gt2＝，则知当初速度变为原来的倍时，竖直方向上的位移变为原来的2倍，所以小球一定落在斜面上的c点，故A错误，B正确；设小球落在斜面上速度与水平方向的夹角为β，则tanβ==2tanθ，即tanβ=2tanθ，所以β一定，则知落在斜面时的速度方向与斜面夹角一定相同．故C错误，D正确．故选BD．
【点睛】
物体在斜面上做平抛运动落在斜面上，竖直方向的位移与水平方向上的位移比值是一定值．以及知道在任一时刻速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．
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、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.
12、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
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)，（n=1，2，3……）
【解析】
(1)设粒子的速度为v，在磁场做圆周运动的半径R，
如图，由几何关系
得
由洛伦兹力提供向心力
得
(2)设圆筒的角速度为，粒子从射出到到达S2的时间为t，由题意得
又解得
(n=1，2，3……)
14、（1）6cm（2）420K（3）6cm，4cm
【解析】
(1)由于左边AB管内水银柱长是2cm，所以右边CD管内水银柱长也是2cm。
右边水银柱总长度为：
14-2-8+2=6cm。
(2)由于：
当左边的水银恰好全部进入竖直管AB内时，
，
设管截面积为S，则：
，；
由理想气体状态方程：，代入数据有
，
得：
K
(3)由于：
cmHg，
由理想气体状态方程：，代入数据有
，
得：
cm，
左边竖直管AB内水银柱上表面高度为6cm，
右边竖直管CD内水银柱上表面高度为4cm。
15、（1）mg；（2）；（3）
【解析】
（1）设圆环对球的弹力为，轻杆对球的弹力为，对、和轻杆整体，根据平衡条件有
对球有
解得
（2）当轻杆运动至水平时，、球速度最大且均为，由机械能守恒有
解得
（3）在初始位置释放瞬间，、速度为零，加速度都沿圆环切线方向，大小均为，
设此时杆的弹力，根据牛顿第二定律
对球有
对球有
解得