河北省张家口市2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析

这是一份河北省张家口市2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析，共17页。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、我国相继成功发射的“实践卫星二十号”和“通信技术试验卫星五号”都属于地球静止轨道卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动。则两颗卫星在轨运行的（ ）
A．线速度等于第－宇宙速度B．动能一定相等
C．向心力大小一定相等D．向心加速度大小一定相等
2、在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，符号是C，静电力常量k=9.0×109 N·m1 /C1．关于电荷量与库仑力，下列说法不正确的是
A．两个电荷量为1 C的点电荷在真空中相距1 m时，相互作用力相当于地球上一百万吨的物体所受的重力
B．我们几乎不可能做到使相距1 m的两个物体都带1 C的电荷量
C．在微观带电粒子的相互作用中，库仑力比万有引力强得多
D．库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上很相似，所以它们是性质相同的两种力
3、将一物体从地面以速度v0竖直上抛，物体上抛运动过程中所受的空气阻力大小恒定，设物体在地面时的重力势能为零，则物体从抛出到落回原地过程中，如图所示的四个图中不正确的（ ）
A．B．C．D．
4、如图所示空间中存在沿水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为，将长度为2L的通电直导线由中点O处弯成折线，夹角为60°，现在导线中通有恒定电流。如果在空间另外施加一磁感应强度大小为的匀强磁场，且使导线MO、NO所受的安培力相等，则下列说法正确的是（ ）
A．磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角，MO受到的安培力的大小为
B．磁场方向竖直向上，MO受到的安培力的大小为
C．磁场方向竖直向下，MO受到的安培力的大小为
D．磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角，MO受到的安培力的大小为
5、分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质。据此可判断下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动是指液体分子的无规则运动
B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，先减小后增大
C．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大
D．若气体的温度不变，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多
6、一质点做匀加速直线运动，在通过某段位移x内速度增加了v，动能变为原来的9倍。则该质点的加速度为（ ）
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，匀强磁场垂直铜环所在的平面向里，磁感应强度大小为B．导体棒A的一端固定在铜环的圆心O处，可绕O匀速转动，与半径分别为r1、r2的铜环有良好接触。通过电刷把大小铜环与两竖直平行正对金属板P、Q连接成电路。R1、R2是定值电阻，R1=R0，R2=2R0，质量为m、电荷量为Q的带正电小球通过绝缘细线挂在P、Q两板间，细线能承受的最大拉力为2mg，已知导体棒与铜环电阻不计，P、Q两板间距为d，重力加速度大小为g。现闭合开关，则（ ）
A．当小球向右偏时，导体棒A沿逆时针方向转动
B．当细线与竖直方向夹角为45°时，平行板电容器两端电压为
C．当细线与竖直方向夹角为45°时，电路消耗的电功率为
D．当细线恰好断裂时（此时小球的加速度为零），导体棒A转动的角速度为
8、如图所示，两条相距为L的光滑平行金属导轨位于水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的电阻，导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab垂直导轨放置并接触良好，接入电路的电阻也为R。若给棒以平行导轨向右的初速度v0，当流过棒截面的电荷量为q时，棒的速度减为零，此过程中棒发生的位移为x。则在这一过程中（ ）
A．导体棒作匀减速直线运动
B．当棒发生位移为时，通过棒的电量为
C．在通过棒的电荷量为时，棒运动的速度为
D．定值电阻R释放的热量为
9、一列横波沿水平方向传播，质点A平衡位置位于处，质点P平衡位置位于处，质点A的振动图像如图甲所示，如图乙所示是质点A刚振动了1．1s时的波形图，以下说法正确的是（ ）
A．波速
B．波源的最初振动方向向上
C．时波传到P点
D．当质点P点处于波峰位置时，A质点处于波谷位置
10、下列说法中正确的有__________。
A．光在介质中的速度小于光在真空中的速度
B．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
C．光的偏振现象说明光是纵波
D．由红光和绿光组成的一细光束从水 中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光
E.某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图甲所示的条纹，仅减小双缝之间的距离后，观察到如图乙所示的条纹
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）图甲是某同学在做“探究加速度与力、质量的关系”实验初始时刻的装置状态图，图乙是该同学得到一条用打点计时器打下的纸带。
(1)写出图甲中错误的地方__________________________。（至少写出两点）
(2)图甲中所示打点计时器应该用以下哪种电源___________。
A．交流4~6V B．交流220V
C．直流4~6V D．直流220V
(3)为完成“探究加速度与力、质量的关系”实验，除了图甲中装置外，还需要用到以下哪些装置___________。
A． B．
C． D．
(4)该装置还可用于以下哪些实验_____________。
A．探究小车速度随时间变化的规律实验
B．用打点计时器测速度实验
C．研究平抛运动的实验
D．探究做功与物体速度变化的关系实验
(5)图乙是打点计时器打出的点，请读出C点对应的刻度为___________cm，已知打点计时器的频率为50Hz，打点计时器在打C点时物体的瞬时速度vC=_______m/s，由此纸带测得小车的加速度为a=______m/s2（最后两空计算结果均保留到小数点后面两位数字）。
12．（12分）某实验小组成员用如图所示的装置做“探究弹力与弹簧伸长关系”的实验．
（1）将弹簧悬挂在支架上，弹簧上端刚好与竖直刻度尺的零刻度对齐，当弹簧下端挂上一个钩码且处于静止时，弹簧下端的指针指在刻度尺上的位置如图1所示，此时弹簧的长度为l1＝______cm.

（2）对于实验中的操作，下列说法正确的是__________．
A．测量弹簧原长时，需要把弹簧水平放稳后进行测量读数
B．挂钩上挂的钩码越多，实验误差越小
C．弹簧的自重不会影响弹簧的劲度系数测量
D．由于弹簧的自重，会使测量的劲度系数有一定的误差
（3）在弹簧弹性限度内，改变弹簧下端所挂钩码的个数，同时测出对应弹簧的长度，已知每个钩码的质量为50g，在m-l坐标系中描点作图如图2所示，当地的重力加速度g取9.80m/s2，则由图象可以得到弹簧的劲度系数k＝______N/m(结果保留三位有效数字)．
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）在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热运动（速率约几百米每秒）的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间， 为此已发明了“激光致冷”的技术。即利用激光作用于原子，使原子运动速率变慢，从而温度降低。
(1)若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光致冷”与下述的力学模型相似。如图所示，一辆质量为m的小车（左侧固定一轻质挡板以速度v0水平向右运动；一个动量大小为p。质量可以忽略的小球水平向左射入小车后动量变为零；紧接着不断重复上述过程，最终小车将停下来。设地面光滑。求：
①第一个小球入射后，小车的速度大小v1；
②从第一个小球入射开始计数到小车停止运动，共入射多少个小球?
(2)近代物理认为，原子吸收光子的条件是入射光的频率接近于原子吸收光谱线的中心频率如图所示，现有一个原子A水平向右运动，激光束a和激光束b分别从左右射向原子A，两束激光的频率相同且都略低于原子吸收光谱线的中心频率、请分析：
①哪束激光能被原子A吸收?并说明理由；
②说出原子A吸收光子后的运动速度增大还是减小。
14．（16分）在轴正半轴分布有磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里的匀强磁场。让质量为，电荷量为的带正电小球从坐标原点静止释放，运动轨迹如图所示，运动到最低点时恰好进入一竖直向上场强为的匀强电场，重力加速度为，不计空气阻力，求：
(1)小球到达最低点的速率；
(2)小球在电场中运动的时间及离开电场时与轴的距离。
15．（12分）如图所示，由某种透明介质构成的棱镜横截面为一等腰梯形，其中，AB的边长为，BC的边长为，为长度的，一束光线刚好从E点沿与平行的方向射入棱镜，该光线在棱镜内恰好通过的中点F。已知光在真空中的光速为c。求：
(i)此种介质的折射率；
(ii)光线在介质中的传播时间。
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．由于两颗卫星属于地球静止轨道卫星，其轨道半径一定大于地球半径，由公式
得
由于第一宇宙速度即为半径为地球半径的卫星的线速度，则这两颗卫星在轨运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故A错误；
B．由于不清楚两颗卫星的质量，则无法比较两颗卫星的动能，故B错误；
C．由于不清楚两颗卫星的质量，则无法比较两颗卫星的向心力，故C错误；
D．由于两颗卫星属于地球静止轨道卫星，则两颗卫星的轨道半径一定相等，由公式
得
则加速度大小一定相等，故D正确。
故选D。
2、D
【解析】
两个电荷量为1 C的点电荷在真空中相距1 m时，相互作用力；一百万吨的物体所受的重力，所以我们几乎不可能做到使相距1 m的两个物体都带1 C的电荷量；在微观带电粒子的相互作用中，因粒子间的距离很小，所以库仑力比万有引力强得多，选项ABC正确；库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上虽然很相似，但是它们不是性质相同的两种力，选项D错误；此题选择不正确的选项，故选D.
3、B
【解析】
A．物体在运动过程中受到重力和空气阻力，则上升过程中由牛顿第二定律得
下降过程中由牛顿第二定律得
可判断
上升过程中速度方向向上，下降过程中速度方向向下，根据动量定义可知上升过程中动量方向向上，下降过程中动量方向向下，故A正确；
B．根据公式可知合外力的冲量方向始终向下，故B错误；
CD．克服空气阻力做的功
为物体运动的路程，上升过程，下落过程总路程，根据功能关系可知，机械能逐渐减小，则有
故C、D正确；
不正确的故选B。
4、D
【解析】
A．当所加磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向外，大小为，A错误；
B．当所加磁场方向竖直向上时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向里，大小为，B错误；
C．当所加磁场方向竖直向下时，NO受到安培力垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向外，大小为，C错误；
D．当所加磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为当，MO受到的安培力垂直纸面向里，大小为，D正确。
故选D。
5、D
【解析】
考查布朗运动，分子间的相互作用力，热力学第一定律，气体压强的微观意义。
【详解】
A．布朗运动是水中微粒的运动，反映了水分子的无规则运动，A错误；
B．由分子间相互作用力与分子距离的图像可知，分子间的相互作用力随分子距离的增大，先减小后增大再减小，B错误；
C．由热力学第一定律：
可知，改变气体内能的方式有两种，若气体从外界吸收热量的同时对外做功，则气体内能有可能不变或减小，C错误；
D．气体压强宏观上由温度和体积决定，微观上由分子平均动能和分子数密度决定，若气体温度不变，则分子平均动能不变，要使压强增大，则应增大分子数密度，即每秒撞击单位面积器壁的分子数增多，D正确。
故选D。
6、A
【解析】
设质点的初速度为，则动能
由于末动能变为原来的9倍，则可知，末速度为原来的3倍，故
，
故平均速度
根据位移公式可知
根据加速度定义可知
A正确，BCD错误。
故选A。
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．当小球向右偏时，P板带正电，通过R2的电流向上，则由右手定则可知，导体棒A沿逆时针方向转动，选项A正确；
BC．当细线与竖直方向夹角为45°时，则

解得平行板电容器两端电压为
此时电路中的电流
电路消耗的电功率为
选项BC错误；
D．当细线恰好断裂时，此时
电动势

解得导体棒A转动的角速度为
选项D正确。
故选AD。
8、BD
【解析】
A.由于导体棒向右减速运动，则电动势减小，则电流减小，则导体棒的安培力减小，即合力减小，根据牛顿第二定律可知其加速度减小，则导体棒做变减速运动，故A错误；
B.棒的速度减为零，当流过棒截面的电荷量为：
当棒发生位移为时，则通过棒的电量为，故B正确；
C. 棒的速度减为零，当流过棒截面的电荷量为：
当流过棒的电荷为时，棒发生的位移为：
根据牛顿运动定律可得棒运动的加速度为：
设棒运动的时间为，则有：
所以有：
即：
当流过棒的电荷为时，则有：
当流过棒的电荷为时，则有：
解得：
故C错误；
D.棒的速度减为零的过程中，定值电阻R释放的热量为：
故D正确；
故选BD。
9、AD
【解析】
A．由题图甲知，由题图乙知，波速
A正确；
B．结合图甲、图乙可判断，该波沿轴正方向传播，根据题图乙知时，波源的振动传到处，可知波源最初振动方向向下，B错误；
C．波从处传到处需要，此时，C错误；
D．质点A、P平衡位置间距为1m，等于2.5λ，去整留零相当于1.5λ，当质点P点处于波峰位置时，质点A处于波谷位置，D正确。
故选AD。
10、ADE
【解析】
A．依据
可知，光在介质中的速度小于在真空中的速度，故A正确；
B．紫外线比紫光的波长短，更不容易发生衍射，而对于干涉只要频率相同即可发生，故B错误；
C．光的偏振现象说明光是横波，并不是纵波，故C错误；
D．绿光的折射率大于红光的折射率，由临界角公式
知，绿光的临界角小于红光的临界角，当光从水中射到空气，在不断增大入射角时，在水面上绿光先发生全反射，从水面消失，故D正确；
E．从图甲所示的条纹与图乙所示的条纹可知，条纹间距变大，根据双缝干涉的条纹间距公式
可知，当仅减小双缝之间的距离后，可能出现此现象，故E正确。
故选ADE。
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、小车释放时距打点计时器过远；细线没有放在滑轮上；细线没有与木板平行 B BC ABD 11.00 0.60（0.59〜0.63均可） 1.35（1.30〜1.40均可）
【解析】
（1）[1]小车释放时距打点计时器过远、细线没有放在滑轮上、细线没有与木板平行均为错误操作；
（2）[2]图甲中是电火花计时器，电源应用交流电压220V，故选B；
（3）[3]题图甲中已经有了电火花计时器，故不再需要电磁打点计时器，故A错误；实验中需要测量小车质量及纸带点间距离，故要用到天平和刻度尺，故BC正确；题图甲中已经有钩码，不需要质量较大的砝码，故D错误，故选BC；
（4）[4]本装置不能做平拋运动实验，其他均可，故选ABD；
（5）[5][6][7]刻度尺分度值为1mm，故读数为11.00cm；
选C点前后点数据可得瞬时速度
前面的点抖动明显存在误差，选择后面的点计算
12、22. 50（22.50〜22.52均可） C 23. 0（22.7〜23.2均可）
【解析】
（1）[1]已知刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐，由示数可知此时弹簧的长为22.50cm；
（2）[2]A.弹簧自身有重力，弹簧竖直悬技时由于自身重力必然有一定的伸长，故弹簧竖直悬挂时测出的长度，才能作为实验中弹簧的原始长度， A错误；
B.悬挂的钩码太多，有可能会超过弹簧的弹性限度， B错误；
CD.由于：
k=
即k与弹力的变量△F及对应的形变量△x有关，与弹簧的自重无关，C正确，D错误．
（3）[3]根据图象有：
k==N/m=23.0 N/m
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)① v0；②；(2)①激光束，理由见解析b ；②减小
【解析】
(1)①取向右方向为正，小车与小球水平方向动量守恒
得
②设入射n个小球后小车将停下来，由动量守恒定律得
解得。
(2)① 激光束b
理由是原子A向右运动，是迎着激光束b运动的，根据多普勒效应，这个原子感受到激光束b的频率升高，进一步接近了原子吸收光谱线的中心频率，原子从激光束b吸收光子的几率增大。原子A的运动方向和激光束a的传播方向相同，所以它感受到激光束a的频率减小，根据多普勒效应，这个原子感受到激光束a的频率降低，进一步远离了原子吸收光谱线的中心频率，原子从激光束a吸收光子的几率减小。综上所述，原子A吸收了激光束b的光子。
②减小。由动量守恒定理得
所以是减小了。
14、 (1)；(2)，
【解析】
（1）小球在最低点时有
，
解得：
，
由于在最低点有唯一解，，得：
，
由，得
，
则：
；
（2）小球进入电场后，由于，故在复合场中做匀速圆周运动，进入电场时运动轨迹如图所示为半圆
根据，，得：
，
则小球在电场中运动时间
，
由，得
，
小球由点运动到最低点过程中只有重力做功，设小球运动到最低点时下落的高度为，由动能定理得：
，
得：
，
综合（1）结论得，故圆周运动的圆心恰好在轴上，小球离开电场时与轴的距离：
。
15、 (i)；(ii)
【解析】
(i)光路图如图所示
在E点折射时有
中，由正弦定理

解得
为等腰三角形，由折射定律
（ii）在F点，由
判断光线在F点发生全反射。由几何关系可知光线在棱镜中通过的路程
由折射定律有
故光线在棱镜中的传播时间