陕西西安铁一中、山西大学附属中学2026届高三下学期模拟考试物理试题（含解析）

这是一份陕西西安铁一中、山西大学附属中学2026届高三下学期模拟考试物理试题（含解析），共41页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，本题共2小题，共16分等内容，欢迎下载使用。
考试时间:75分钟 总分:100分
一、单项选择题:本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．2025年6月，我国秦山核电基地宣布医用同位素镥-177正式供应市场，标志着该领域的重大突破。镥-177衰变方程为71177Lu→72177Hf+X，已知71177Lu的半衰期为6.7天，单个71177Lu、72177Hf、粒子X的质量分别为，真空中光速为c，则下列说法正确的是（ ）
A．强相互作用是引起该衰变的原因
B．粒子X具有较强的电离本领
C．单个71177Lu原子核衰变释放的能量为m0−m1−m2c2
D．1g的71177Lu经过20.1天后剩余0.25g未衰变
2．如图，某实验小组将一个曲率半径很大的球冠状凸透镜的凸面置于一平面玻璃之上，凸透镜上表面水平，在暗室内用单色光垂直照射凸透镜上表面时，从上向下看，观察到的图像是（ ）
A．B．C．D．
3．我国正在研制的“高速飞车”设计时速达1000km/h。若“高速飞车”在相距L的甲、乙两城之间运行，加速和减速的最大加速度大小均为a，安全运行的最大速度为v，则该车从甲城到乙城的最短时间为（ ）
A．Lv−vaB．Lv+vaC．Lv+2vaD．Lv−2va
4．如图所示，物块A、B的质量均为m，C的质量为2m，其中物块A、B上下叠放，A放在轻弹簧上，B、C通过一绕过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，用手托住C使绳子处于恰好伸直无拉力的状态。某一时刻突然释放C，一段时间后A、B分离。此时C还未触地，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．A、B分离时，物块A的速度恰好达到最大值
B．释放C后瞬间，A、B间的弹力大小为12mg
C．释放C后瞬间，轻绳对C的拉力大小为32mg
D．A、B分离时，连接B、C的绳子拉力大小为15mg
5．天舟九号货运飞船入轨后顺利完成状态设置，于北京时间2025年7月15日8时52分，成功对接于空间站天和核心舱后向端口。如图所示为天舟九号与对接过程示意图，假设空间站在半径为R的圆形轨道上绕地球运行，周期为T，天舟九号飞船在初始在半径为的圆形轨道上运行，二者绕行方向相同。当空间站运行到4点时，飞船恰好运行到B点，A、B与地心连线相互垂直，此时飞船经极短时间的点火加速，使其进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为B、远地点与空间站的轨道相切于C点，如图所示。当飞船第一次到达C点时，恰好与空间站相遇。空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
A．飞船在B点加速后的加速度大于加速前的加速度
B．飞船从B到C的过程速度减小，机械能减小
C．空间站的圆形轨道半径R与飞船的圆形轨道半径r的关系满足：r=312R
D．飞船在半径为r的圆形轨道上运动的周期为32−13T
6．如图甲，两带电导体板水平放置，带正电粒子以速度v0从板中间射入，恰从下极板边缘射入与边界垂直的匀强磁场。已知板长为L，两板间距离为，粒子的荷质比为k，从进入磁场开始计时，磁感应强度随时间的变化如图乙所示，其中t0=πkB0。则粒子从进入磁场到射出磁场的两点间距离为（ ）
A．9+4π3v06kB0B．9+23πv03kB0
C．6+23πv03kB0D．3+3πv0kB0
二、多项选择题:本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选的得0分。
7．如图所示，宽为L的水平光滑金属轨道上放置一根质量为m的导体棒MN，轨道左端通过一个单刀双掷开关与一个电容器和一个阻值为R的电阻连接，匀强磁场的方向与轨道平面垂直，磁感应强度大小为B，电容器的电容为C，金属轨道和导体棒的电阻不计。现将开关拨向“1”，导体棒MN在水平向右的恒力F作用下由静止开始运动，经时间t0后，将开关S拨向“2”，再经时间t，导体棒MN恰好开始匀速向右运动。下列说法正确的是（ ）
A．开关拨向“1”时，金属棒做加速度逐渐减小的加速运动后做匀速运动
B．t0时刻电容器所带的电荷量为CBLFt0m+CBL
C．开关拨向“2”后，导体棒匀速运动的速率为FRCB2L2
D．开关拨向“2”后t时间内，导体棒通过的位移为FRB2L2（t+mt0m+B2L2C−mRB2L2）
8．如图所示为某静电除尘装置的原理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带电的尘埃（不计重力）仅在静电力作用下向集尘板迁移并沉积的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则以下说法正确的是（ ）
A．尘埃带负电
B．尘埃在A点的电势大于B点电势
C．尘埃在A点的电势能大于在B点的电势能
D．尘埃在A点的加速度小于在B点的加速度
9．如图所示，边长为L、电阻为R、匝数为N的正方形线框，绕OO′轴以角速度ω匀速转动，OO′为中轴线，其右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场，线框通过电刷与阻值为3R的定值电阻和可变变压器相连，副线圈接有阻值为R的定值电阻，原线圈和副线圈初始接入电路的匝数之比为3：1，副线圈的总匝数与原线圈的匝数相等。下列说法正确的是（ ）
A．线框从图示转过60°时，电动势的瞬时值为34NBL2ω
B．交流电压表的示数为9252NBL2ω
C．滑动触头P向上移动时，电源的输出功率逐渐变大后变小
D．若原、副线圈的匝数之比调节为2:1时，变压器的输入功率最大
10．如图所示，带电量分别为4q和－q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为d．若杆上套一带电小环C，带电体A、B和C均可视为点电荷。（提示：当α≪1时，则11+αn=1−nα）
A.小环C一定带正电
B.小环C的平衡位置在B的右侧距离B为d处
C. 若小环C带电量为q，将小环拉离平衡位置一小位移x(|x|≪d)后静止释放，小环C仍能回到平衡位置
D. 若小环C带电量为－q，将小环拉离平衡位置一小位移x(|x|≪d)后静止释放，小环C将作简谐运动
三、实验题，本题共2小题，共16分
11．(6分)某实验小组利用如图甲所示装置验证向心力的表达式。在该装置中，水平光滑圆盘上放置质量为m的滑块，通过定滑轮与上方的力传感器连接，细线长度可通过滑块位置调节（即圆周运动半径r可改变）。实验时，滑块随圆盘匀速转动，细线拉力提供向心力。圆盘的另一侧装有永磁体，磁铁转动时会通过上方一固定的霍尔传感器，可检测磁体转动时磁场变化，输出脉冲信号如图乙所示。当转盘转动时，磁体每转一周，霍尔传感器输出一个脉冲，通过连接的计时器可记录脉冲间隔时间。
(1)若某次实验中，采集到磁场变化的脉冲信号如图乙所示，计时器记录到连续5次脉冲的时间为t，则滑块转动的角速度表达式ω=________（用t表示）
(2)实验小组保持滑块质量m=0.2kg、半径r=0.3m不变，通过调节电动机转速得到多组数据，部分数据如下表：
请根据表格数据，计算第1组实验中的角速度ω1=________rad/s；并根据所学向心力表达式可算出向心力Fn1=________N，与表格中力的传感器示数相比，可验证向心力表达式。（π=3.14，结果均保留3位有效数字）
(3)在实验中，由于细线存在微弱形变，在转动过程中运动半径略大于静止时测量的半径r，产生系统误差，则导致Fn1________（选填“”）。
12．(10分)某同学为了测量一微安表G的内阻并扩大其量程，实验室提供如下器材：数字式多用电表A（电压挡内阻视为无穷大），滑动变阻器R1，电阻箱R2，两节干电池E，开关与导线若干。
（1）该同学使用数字式多用电表检测干电池，以下操作正确的是__________
A．用直流电压挡测量电池两极间的电压得到电动势
B．用欧姆挡测量电池两极间的电阻得到电池内阻
（2）如图甲为数字多用电表的插孔面板，该同学设计了图乙所示的电路，将数字多用电表A调至直流电流挡，黑表笔插在图甲中的公共端D孔，则红表笔应插在图甲中__________孔（填“A”“B”或“C”）；
（3）用笔画线代替导线，根据图乙将图丙中的实物图连接完整；__________
（4）将R1的阻值调至最大，合上开关，调节R1使G的指针偏转到满刻度，记下此时A的示数I1，合上开关S2，反复调节R1和R2的阻值，使A的示数仍为I1，使G的指针偏转到满刻度的一半，此时R2的示数为；
（5）仅从实验设计原理看，用上述方法得到的G内阻的测量值__________真实值（填“大于”“等于”或“小于”）；
（6）若要将G的量程扩大为I，结合实验测得的结果，须在G上并联的分流电阻RS=__________（用I、I1、表示）。
13．(8分)如题图所示，为一密闭内壁光滑太阳能集热汽缸，下底面及侧面为可导热的集热材料，顶面为质量为m的透明玻璃活塞，已知活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，缸内气体温度为T1.现将汽缸静置于阳光下，气体体积由V1增大到V2，该过程中气体吸收的热量为Q1，之后保持体积V2不变，已知气体内能U与温度T的关系为U＝αT，求：
(1)停止加热时缸内气体的温度；
(2)该过程中气体吸收或者放出的热量。
14．(12分)如图，光滑的固定斜面倾角为θ=30°，斜面长为，底端C点固定一带正电的点电荷（电荷量未知）；一质量为m带电荷量为+q的小球从斜面顶端A点静止释放，小球沿斜面向下运动的最远点为B,A、B间距离为3L。
(1)求A、B两点的电势差UAB；
(2)已知两点电荷组成的系统电势能Ep=kQqr（k为静电力常量，为两电荷间距离），求C点固定正点电荷的电量Q；
(3)在（2）问的基础上，求小球在A、B之间运动的最大速度大小vm。
15．(18分)图示为一种缓冲装置的简化模型。两根光滑平行导轨（足够长）水平放置，一根质量为M的缓冲细滑杆AB与轨道垂直且左右对称放于轨道上，AB的中点O通过一根不可伸长的轻绳连接一质量为m的小球，轻绳所在竖直面垂直于杆，初始状态绳恰好拉直，与水平面成30°夹角，绳长为L，O点与地面之间的高度差为H（H>L）。静止释放小球，绳绷直后始终保持伸直状态，当轻绳摆至固定在O点正下方的电热丝P（大小不计）处时被电热丝瞬间烧断。重力加速度为g。求：
(1)细滑杆AB被锁定时，小球下落过程中损失的机械能；
(2)细滑杆AB被锁定时，小球落到地面上的落点与O点之间的水平距离；
(3)撤去电热丝P，解除细滑杆AB的锁定（AB仅能在水平方向运动），小球仍从题干要求的初始状态静止释放。令M=km，若k≥1，求小球运动至最低点的v与k的关系式及动能的最小值。
序号
脉冲间隔时间（连续5个脉冲）Δt/s
力传感器的示数F/N
1
3.03
4.15
2
2.76
4.98
3
2.63
5.49
参考答案
1．C
【详解】A．根据衰变方程 71177Lu→72177Hf+X
原子序数增加1，质量数不变，可判断该衰变为β衰变，粒子X为电子（e），β衰变由弱相互作用引起，故A错误；
B．粒子X为电子（β粒子），其电离本领比α粒子弱，故B错误；
C．根据质量亏损原理，衰变释放的能量单个71177Lu原子核衰变释放的能量为ΔE=m0−m1−m2c2，故C正确
D．由题意可知，1g的71177Lu经过20.1天后剩余未衰变质量为m=(12)tTm0=(12)20.16.7×1g=0.125g，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】A图为圆屏衍射形成的泊松亮斑，B图为圆孔衍射，亮纹间距逐渐增大，C图为单缝衍射图样，D图为牛顿环，亮纹间距逐渐减小，D项正确。
故选D。
3．B
【详解】飞车从甲城静止出发，到乙城静止停止，运动过程分为加速、匀速和减速三个阶段。加速和减速阶段加速度大小均为a，最大速度为v，两城距离为L。最短时间要求充分利用最大加速度和最大速度，且当 L≥v2a时，能实现匀速阶段。
加速阶段，初速度0，末速度v，加速度a，距离
时间为t1=va
减速阶段，初速度v，末速度0，加速度−a，距离为s3=v22a
时间为t3=va
匀速阶段，速度v，距离为s2=L−s1−s3=L−v2a
时间为t2=s2v=Lv−va
则总时间T=t1+t2+t3=va+Lv−va+va=Lv+va；故选 B。
4．B
【详解】A．分离时，对A列方程，F'弹−mg=ma
对B列方程，T−mg=ma
对C列方程，2mg−T=2ma
联立得a=g3、F'弹=4mg3>mg
说明A仍在加速，速度未达最大值，A错误；
B．释放C瞬间，弹簧弹力仍为2mg，形变未变。对A、B整体列方程2mg+T−2mg=2ma
对C列方程，2mg−T=2ma
联立得a=g2
对A列方程，2mg−mg−NAB=m×g2
解得NAB=mg2，B正确；
C．C列方程，2mg−T=2ma带入a=g2得T=mg
C错误；
D．分离时，对B、C联立得a=g3
拉力T=mg+mg3=4mg3≠mg5，D错误；
故选B。
5．D
【详解】A．当飞船与空间站相遇时,根据牛顿第二定律有GMmR2=ma
即a=GMR2
可知二者相遇时其加速度的大小相等，故A错误。
B．当空间站和飞船均做圆周运动时，其万有引力提供向心力，即GMmR2=mv2R
则线速度大小为v=GMR
飞船由B到C的过程中半径逐渐变大，所以飞船的速度变小，由于飞船由B到C的过程中只有万有引力做功，所以机械能守恒，故B错误。
CD．设飞船在椭圆轨道运行的周期为，则根据开普勒第三定律可得R3T2=r3T'2
解得T'=rRrRT
设飞船在椭圆轨道上的周期为T1，则根据开普勒第三定律可得R3T2=(r+R2)3T12
根据题意可知14T=12T1
联立解得r=(32−1)R，T'=(32−1)3T，故D正确，C错误。
6．B
【详解】粒子的运动轨迹如图所示
根据L=v0t，36L=vy2v0L
可得vy=33v0
因此进入磁场时速度与水平方向夹角为θ=30°
速度为v=233v0
根据T=2πmqB=3πkB0
而t0=πkB0
故t0=13T
0到t0时间内，粒子偏转120°，t0到2t0磁感应强度为0，粒子做匀速直线运动，2t0到3t0粒子偏转120°，和0到t0时间对称，故粒子从进入磁场和射出磁场的两点间距离为d=2Rcs30°+vt0
由qvB=mv2R
可得d=9+23πv03kB0
故选B。
7．D
【详解】A．开关拨向“1”时，在极短时间Δt内流过金属棒的电荷量为ΔQ，则电路中的瞬时电流为
I=
电容器的电压、电荷量分别为
U=BLv，Q=CU
则
ΔQ=CΔU=CBLΔv
可得
I=CBL=CBLa
对金属棒，由牛顿第二定律得
F-BIL=ma
联立得金属棒的瞬时加速度为
a=Fm+CB2L2
则知金属棒的加速度不变，做匀加速直线运动，故A错误；
B．t0时刻电容器所带的电压
U=BLat0
电荷量Q=CU，则得
Q=
故B错误；
C．开关拨向“2”后，导体棒匀速运动时，有
F=B2L2vR
则得
v=FRB2L2
故C错误；
D．开关拨向“2”后t时间内，根据牛顿第二定律得
F-B2L2vR=ma=m
则得
FΔt﹣=mΔv
两边求和得
∑（FΔt﹣)=∑mΔv
而
∑vΔt=x，∑Δv=v
联立解得位移
x=FRB2L2（t+mt0m+B2L2C−mRB2L2）
故D正确。
8．AC
【详解】A．根据轨迹可知，尘埃受上极板引力作用，所以尘埃带负电，故A正确；
B．沿电场线的方向电势逐渐降低，因此尘埃在A点的电势小于B点电势，故B错误；
C．由上述分析可知，尘埃带负电，尘埃在A点的电势小于B点电势，根据电势能Ep=qφ可知，尘埃在A点的电势能大于在B点的电势能，故C正确；
D．由图可知，A点电场线比B点密集，因此A点的场强大于B点场强，故尘埃在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力，根据牛顿第二定律可知，尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度，故D错误。
故选AC。
9．BD
【详解】A．从图示计时，电动势的瞬时值表达式为e=12NBL2ωcsωt
线框从图示转过60°时，电动势的瞬时值为e=12NBL2ωcs60°=14NBL2ω，故A错误；
B．电动势的最大值为Em=12NBL2ω
有效值为E=Em2=24NBL2ω
副线圈电路中的电阻在原线圈电路中的等效电阻为R等=(n1n2)2R=9R
电压表的示数为U=ER等R+3R+R等=9252NBL2ω，故B正确；
C．当滑动触头向上滑动时，变压器原、副线圈的匝数比减小，则副线圈电路中的电阻在原线圈电路中的等效电阻变小，则在原线圈电路中的外电阻一直减小，但一直大于线圈的电阻，当外电阻大于电源内阻时，外电阻越大，电源的输出功率越小，外电阻越小，电源的输出功率越大，所以滑动触头P向上移动时，电源的输出功率逐渐变大，故C错误；
D．若原、副线圈的匝数之比调节为2:1时，副线圈电路中的电阻在原线圈电路中的等效电阻为R'等=(21)2R=4R=R+3R
把定值电阻3R看作电源内阻的一部分，当外电阻和内电阻相等时，电源的输出功率最大，所以当副线圈电路中的等效电阻和电源内阻相等时，变压器的输入功率最大，即变压器的输出功率最大，故D正确。
故选BD。
10． BD
A、B 设C在AB的连线的延长线上距离B为l处达到平衡，带电量为Q，根据库仑定律有
F=kQqr2
根据平衡条件有
FC=4kQqd+l2+−kqQl2=0
解得l1=−13d（舍去）；l2=d。B正确，带电量可以为负A错误
C、不能，因为此时AB给C的作用力都发生了变化，并且变化大小不同，合力不再为零．C错误
D、环C带电−q，平衡位置不变，拉离平衡位置一小位移x后，C受力为
FC=−4kq22d+x2+kq2d+x2
利用近似关系化简得
FC=−kq2d3x
回复力满足F=−kx形式，故小环做简谐运动。D正确
11．(1)8πt
(2) 8.29 4.12
(3)