河北省中原名校2026届高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析

这是一份河北省中原名校2026届高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析，共14页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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、如图所示，四根相互平行的固定长直导线L1、L2、L3、L4，其横截面构成一角度为的菱形，均通有相等的电流I，菱形中心为O。L1中电流方向与L2中的相同，与L3、L4，中的相反，下列说法中正确的是（ ）
A．菱形中心O处的磁感应强度不为零
B．菱形中心O处的磁感应强度方向沿OL1
C．L1所受安培力与L 3所受安培力大小不相等
D．L 1所受安培力的方向与L 3所受安培力的方向相同
2、如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车，装满沙子．沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2，车厢的倾角用θ表示（已知μ2>μ1），下列说法正确的是
A．要顺利地卸干净全部沙子，应满足tan θ=μ2
B．要顺利地卸干净全部沙子，应满足sin θ>μ2
C．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>tan θ>μ1
D．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>μ1>tan θ
3、现在很多人手机上都有能记录跑步数据的软件，如图所示是某软件的截图，根据图中信息，判断下列选项正确的是（ ）
A．“3.00千米”指的是该同学的位移
B．平均配速“05′49″”指的是平均速度
C．“00∶17∶28”指的是时刻
D．这位跑友平均每跑1千米用时约350s
4、如图所示，质量为m的物体A静止在质量为M的斜面B上，斜面B的倾角θ＝30°。现用水平力F推物体A，在F由零逐渐增加至mg再逐渐减为零的过程中，A和B始终保持静止。对此过程下列说法正确的是（ ）
A．地面对B的支持力随着力F的变化而变化
B．A所受摩擦力方向始终沿斜面向上
C．A所受摩擦力的最小值为 ，最大值为mg
D．A对B的压力的最小值为mg，最大值为mg
5、木星和土星都拥有众多的卫星，其中“木卫三”作为太阳系唯一一颗拥有磁场的卫星，在其厚厚的冰层下面可能存在生命，而“土卫二”具有生命诞生所需的全部要素，是最适宜人类居住的星球，经探测它们分别绕木星和土星做圆周运动的轨道半径之比为，若木星和土星的质量之比为，则下列关于“木卫三”和“土卫二”的相关说法正确的是（ ）
A．运行周期之比为B．向心加速度之比为
C．环绕速度之比为D．表面重力加速度之比
6、如图所示，正方形区域内有匀强磁场，现将混在一起的质子H和α粒子加速后从正方形区域的左下角射入磁场，经过磁场后质子H从磁场的左上角射出，α粒子从磁场右上角射出磁场区域，由此可知（ ）
A．质子和α粒子具有相同的速度
B．质子和α粒子具有相同的动量
C．质子和α粒子具有相同的动能
D．质子和α粒子由同一电场从静止加速
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，点为一粒子源，可以产生某种质量为电荷量为的带正电粒子，粒子从静止开始经两板间的加速电场加速后从点沿纸面以与成角的方向射入正方形匀强磁场区域内，磁场的磁感应强度为，方向垂直于纸面向里，正方形边长为，点是边的中点，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用，则下列说法正确的是（ ）
A．若加速电压为时，粒子全部从边离开磁场
B．若加速电压为时，粒子全部从边离开磁场
C．若加速电压为时，粒子全部从边离开磁场
D．若加速电压由变为时，粒子在磁场中运动时间变长
8、如图所示，空间存在竖直方向的匀强电场，虚线是间距相等且平行的三条等势线，小球带正电荷，小球带等量的负电荷，两小球同时以相同的速度从等势线上的点水平抛出，在时刻小球到达等势线，同时小球到达等势线，两小球可视为质点，不计两小球之间的相互作用，两小球的重力不可忽略，下列说法错误的是（ ）
A．匀强电场的电场强度方向竖直向上B．球的质量小于球的质量
C．在时刻小球的动量等于小球的动量D．在时间内小球的动能的增量大于小球的动能的增量
9、如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上端接有一定值电阻，导轨平面的倾角为，金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为0.2kg，其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示，且金属棒由静止加速到最大速度的时间为1s，金属棒和导轨的电阻不计，sin=0.6，cs=0.8，g取10m/s2，则（ ）
A．F为恒力
B．F的最大功率为0.56W
C．回路中的最大电功率等于0.56W
D．金属棒由静止加速到最大速度这段时间内定值电阻上产生的焦耳热是0.26J
10、如图甲所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波I在介质中沿BP方向传播，P与B相距40cm，B点的振动图像如图乙所示；沿竖直方向振动的横波I在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距50cm，C点的振动图像如图丙所示。在t=0时刻，两列波同时分别经过B、C两点，两列波的波速都为20cm/s，两列波在P点相遇，则以下说法正确的是（ ）
A．两列波的波长均为20cm
B．P点为减弱点，振幅是为10cm
C．4.5s时P点在平衡位置且向下振动
D．波遇到40cm的障碍物将发生明显衍射现象
E.P点为加强点，振幅为70cm
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）如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器。(已知电火花计时器每隔相同的时间间隔T打一个点)
(1)请将下列实验步骤按先后排序：________.
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
②接通电火花计时器的电源，使它工作起来
③启动电动机，使圆形卡纸转动起来
④关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段点迹(如图乙所示)，写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值．
(2)要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是________．
A．秒表 B．毫米刻度尺 C．圆规 D．量角器
(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示．这对测量结果____(填“有”或“无”)影响。
(4)若兴趣小组在卡纸上选取了6个计时点，并测得这6个计时点扫过扇形所对应的圆心角为，则角速度的表达式为______________
12．（12分）某同学利用图甲所示的装置设计一个“用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系”的实验。如图中AB是水平桌面，CD是一端带有定滑轮的长木板，在其表面不同位置固定两个光电门，小车上固定着一挡光片。为了补偿小车受到的阻力，将长木板C端适当垫高，使小车在不受牵引时沿木板匀速运动。用一根细绳一端拴住小车，另一端绕过定滑轮挂一托盘，托盘中有一砝码调节定滑轮的高度，使细绳的拉力方向与长木板的上表面平行，将小车靠近长木板的C端某位置由静止释放，进行实验。刚开始时小车的总质量远大于托盘和砝码的总质量。
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度d，如图乙所示，其读数为_____cm；
(2)某次实验，小车先后经过光电门1和光电门2时，连接光电门的计时器显示挡光片的挡光时间分别为t1和t2，此过程中托盘未接触地面。已知两个光电门中心之问的间距为L，则小车的加速度表达式a（______）（结果用字母d、t1、t2、L表示）；
(3)某同学在实验中保持小车总质量不变，增加托盘中砝码的个数，并将托盘和砝码的总重力当做小车所受的合力F，通过多次测量作出aF图线，如图丙中实线所示。试分析上部明显偏离直线的原因是_____。
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）在光滑的水平面上，有一质量为M＝4kg的光滑凹槽和一块质量为m=2kg的木板BD，木板左端固定一质量不计的挡板，挡板上拴有一根轻质弹簧，右端B点放一个质量m0＝2kg的小滑块a，凹槽底端和木板高度相同并粘在一起，木板总长度，凹槽半径为R=1m，C为BD中点，BC段粗糙，动摩擦因数为µ，CD段光滑。在凹槽右端A处将一个质量m0＝2kg的小滑块b由静止释放，小滑块b与a发生完全非弹性碰撞，碰撞时间极短，在与b发生碰撞之前滑块a锁定在木板BD上，碰后ab相对于木板向左滑动，发生碰撞时凹槽和木板粘性立刻消失并将a解除锁定，最后ab恰好能够停在木板右端B点，滑块a、b均可视为质点（g取10m/s2）。
(1)求小物块b碰撞前的瞬时速度大小v1；
(2)求小滑块与平板车的粗糙面之间的动摩擦因数；
(3)求弹簧的最大弹性势能EP。
14．（16分）如图所示，有一磁感应强度大小为B的水平匀强磁场，其上下水平边界的间距为H；磁场的正上方有一长方形导线框，其长和宽分别为L、，质量为m，电阻为。现将线框从其下边缘与磁场上边界间的距离为h处由静止释放，测得线框进入磁场的过程所用的时间为。线框平面始终与磁场方向垂直，线框上下边始终保持水平，重力加速度为。求：
(1)线框下边缘刚进入磁场时线框中感应电流的大小和方向；
(2)线框的上边缘刚进磁场时线框的速率；
(3)线框下边缘刚进入磁场到下边缘刚离开磁场的全过程中产生的总焦耳热Q。
15．（12分）如图甲所示，宽、倾角的金属长导轨上端安装有的电阻。在轨道之间存在垂直于轨道平面的磁场，磁感应强度B按图乙所示规律变化。一根质量的金属杆垂直轨道放置，距离电阻，时由静止释放，金属杆最终以速度沿粗糙轨道向下匀速运动。R外其余电阻均不计，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求：
(1)当金属杆匀速运动时电阻R上的电功率为多少？
(2)某时刻金属杆下滑速度为，此时的加速度多大？
(3)金属杆何时开始运动？
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、A
【解析】
AB．根据安培定则，L2、L4导线在菱形中心O处的磁应强度方向沿OL3斜向上，L3、L1导线在菱形中心O处的磁应强度方向沿OL2斜向下，由叠加原理可知，菱形中心O处的合磁场的磁感应强度不为零，且不沿OL1方向，故A正确，B错误；
CD．根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，L1与L3受力如图所示，由各导线中电流大小相等，则每两导线间的作用力大小相等，由平行四边形定则合成可知，L1所受安培力与L 3所受安培力大小相等，方向相反，故CD错误。
故选A。
2、C
【解析】
假设最后一粒沙子，所受重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力时，能顺利地卸干净全部沙子，有，B对；若要卸去部分沙子，以其中的一粒沙子为研究对象，，C对；
3、D
【解析】
A.根据题图中地图显示，跑的轨迹是曲线，故“3.00千米”指的是路程，故A错误；
B.根据“05′49″”的单位是时间单位，可知不是平均速度，故B错误；
C.“00∶17∶28”指的是所用时间，是指时间间隔，故C错误；
D.3千米共用时17分28秒，故每跑1千米平均用时约350s，故D正确。
故选D。
4、D
【解析】
A．对AB组成的整体受力分析，整体受力平衡，竖直方向受到重力和地面对B的支持力，所以地面对B的支持力等于，保持不变，A错误；
B．拉力F最大时沿斜面向上的分力为
重力沿斜面向下的分力为
故此时摩擦力沿斜面向下，B错误；
C．对A受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，当拉力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力为零，所以摩擦力最小为零，当时，f最大，
C错误；
D．垂直于斜面方向有
当时， 最小，最小为
当时，最大，最大为
D正确。
故选D。
5、A
【解析】
ABC．根据

解得
则运行周期之比为，向心加速度之比为 ，线速度之比为，故A正确，BC错误；
D．根据星球表面万有引力等于重力可知
由于不知道“木卫三”和“土卫二”的半径之比，所以无法求出表面重力加速度之比，故D错误。
故选A。
6、A
【解析】
A．根据洛伦兹力提供向心力得
设质子的比荷为，则α粒子的比荷为，质子的半径是α粒子的一半，所以二者的速度相同，故A正确；
B．他们具有相同的速度，但是质量不同，所以动量不同，故B错误；
C．他们具有相同的速度，但是质量不同，所以动能不同，故C错误；
D．如果由同一电场从静止加速，那么电场力做的功应该相同，即动能相同，但是他们的动能不相同，所以不是从同一电场静止加速，所以D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、AC
【解析】
A．当粒子的轨迹与边相切时，如图①轨迹所示，设此时粒子轨道半径为，由几何关系得
得
在磁场中做匀速圆周运动时洛伦兹力提供向心力
粒子在电场中加速过程根据动能定理
以上各式联立解得粒子轨迹与边相切时加速电压为
当粒子的轨迹与边相切时，如图②轨迹所示，由几何关系可得此时的半径为
同理求得此时的加速电压为
当粒子的轨迹与边相切时，如图③轨迹所示，由几何关系可得此时的半径为
同理求得此时的加速电压为
当加速电压为大于临界电压时，则粒子全部从边离开磁场，故A正确；
B．当加速电压为时
粒子从边离开磁场，故B错误；
C．当加速电压为时
所以粒子从边离开磁场，故C正确；
D．加速电压为和时均小于临界电压，则粒子从边离开磁场，轨迹如图④所示，根据对称性得轨迹的圆心角为，运动时间都为
故D错误。
故选AC。
8、ABC
【解析】
A．在竖直方向上两小球做初速度为零的匀加速直线运动，三条等势线间距相等，设间距为，则两小球在竖直方向上位移大小相等，又同时到达两等势线，运动时间相同，根据可得两小球在竖直方向的加速度大小相同，小球加速度方向竖直向上，重力方向竖直向下，则电场力方向一定向上，小球带负电荷，所以匀强电场的电场强度方向竖直向下，故A错误，符合题意；
B．在竖直方向上，根据牛顿第二定律，对小球有
对小球有
两式联立得
故B错误，符合题意；
C．竖直方向上根据速度公式，在时刻两小球竖直方向的速度大小相等，水平方向速度相同，合速度的大小相等，球的质量大于球的质量，则球的动量大于球的动量，故C错误，符合题意；
D．两小球在竖直方向的加速度大小相同，，则小球所受的合力大于小球所受的合力，小球从等势线到达等势线和小球从等势线到达等势线两个过程中竖直方向的位移相等，则合力对小球做的功大于合力对小球做的功，根据动能定理，在时间内小球动能的增量大于小球动能的增量，故D正确，不符合题意。
故选ABC。
9、ACD
【解析】
AB．对棒受力分析有
变形得
结合图乙可知
联立解得
且由可知，F的最大功率为
故A正确，B错误；
C．当棒的速度为1m/s时，回路中的电流最大，回路中的电功率最大为
故C正确；
D．金属棒由静止加速到最大速度由动量定理得
即
解得
金属棒由静止加速到最大速度，由动能定理得
解得
由功能关系可知
故D正确。
故选ACD。
10、ACE
【解析】
A．两列波的周期都是
计算波长
A正确；
BE．根据题意
而时刻两波的振动方向相反，则P是振动加强的点，振幅等于两波振幅之和，即为70cm，B错误，E正确；
C．波从C传到P的时间
波从B传到P的时间
在时刻，横波I与横波II两波叠加，P点经过平衡位置向下运动，在时刻，经过了两个周期，P点经过平衡位置向下运动，C正确；
D．因波长为20cm，则当波遇到40cm的障碍物将不会发生明显衍射现象，D错误。
故选ACE。
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、①③②④ D 无
【解析】
(1)[1]该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触，先使卡片转动，再打点，最后取出卡片进行数据处理，故次序为①③②④；
(2)[2]要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器。
故选D。
(3)[3]由于点跟点之间的角度没变化，则对测量角速度不影响；
(4)[4]由可知
12、0.170 托盘和砝码的总质量过大，小车所受合力与托盘和砝码的总重力相差越来越大
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为：1mm，游标尺的刻度第14个刻度与上边的刻度对齐，所以读数为：0.05×14=0.70mm，所以d=1mm+0.70mm=1.70mm=0.170cm；
(2)[2]小车做匀变速直线运动，根据匀变速直线运动速度位移公式
得
(3)[3]实验时，小车的合外力认为就是托盘和砝码的总重力mg，只有在Mm时，才有
图线才接近直线，一旦不满足Mm，描出的点的横坐标就会向右偏离较多，造成图线向右弯曲，所以图线上部明显偏离直线的原因是托盘和砝码的总质量过大，小车所受合力与托盘和砝码的总重力相差越来越大。
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)，(3)。
【解析】
(1)滑块b下滑过程中系统水平方向动量守恒
又能量守恒：
得：
；
(2)从开始到ab碰撞粘在一起系统水平方向动量守恒：
得：
从开始到ab与板共速系统动量守恒：
得：
对ab和板组成的系统，由能量守恒
得：；
(3)共速时弹性势能最大，根据能量守恒定律：
。
14、 (1)，逆时针方向；(2)；(3)
【解析】
(1)线框由静止释放到下边缘刚进入磁场的过程，做自由落体运动，有
即线框下边缘刚进入磁场的速率为
线框下边缘切割磁感线产生的感应电动势为
感应电流的大小为
根据右手定则判断知，线框中感应电流的方向沿逆时针方向；
(2)在线框下边缘刚进入磁场到上边缘刚进入磁场的过程中，根据微元法，取一小段时间，时间内速度的减少量为，由动量定理可得
在时间内，通过线框某一横截面的电荷量为
对动量定理表达式等式两边累加得
根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有
在时间内，通过线框某一横截面的电荷量为
代入动量定理方程解得
(3)在线框下边缘刚进入磁场到下边缘刚离开磁场的全过程中，线框切割磁感线的过程中才有焦耳热产生，根据能量守恒定律有
解得
15、 (1)当金属杆匀速运动时电阻R上的电功率为；(2)某时刻金属杆下滑速度为，此时的加速度为；(3)金属杆在后感应电流消失的瞬间才开始下滑。
【解析】
根据法拉第电磁感应定律求感应电动势，由欧姆定律求电阻R中的电流，根据电功率计算公式求解电功率；导体棒最终以的速度匀速运动，根据受力平衡求出摩擦力，的某个时刻金属杆下滑速度为0.2m/s，由牛顿第二定律求出加速度；求解安培力的大小，分析金属杆的受力情况确定运动情况。
【详解】
(1)匀速时磁感应强度应无变化，，根据闭合电路的欧姆定律可得：
，
根据电功率计算公式可得：
；
(2)匀速时根据共点力的平衡可得：
，
而安培力为：
，
所以解得摩擦力为：
，
当速度为时，安培力为：
，
根据牛顿第二定律可得：
，
解得：
；
(3)由图b可知：释放瞬间磁场变化率，感应电流为：
，
安培力为：
，
由于
，
所以开始释放时金属杆无法下滑，在内，安培力不断增加，范围，所以在前金属杆无法运动；金属杆在后感应电流消失的瞬间才开始下滑。
【点睛】
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。