甘肃省兰州市2025-2026学年高三第二次模拟考试物理试卷（含答案解析）

这是一份甘肃省兰州市2025-2026学年高三第二次模拟考试物理试卷（含答案解析），共5页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、已知地球半径约为6400km，地球表面处的重力加速度g取。则对绕地球运动的卫星来说，下列说法正确的是（ ）
A．卫星可以绕地球任意一纬线做圆周运动
B．卫星可以绕地球任意一经线做圆周运动
C．卫星在地球表面的运动速度一定不会大于第一宇宙速度
D．卫星在距地球高度400km的轨道上做圆周运动的周期约为90分钟
2、某空间区域有竖直方向的电场（图甲中只画出了一条电场线），一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球，在电场中从A点由静止开始沿电场线竖直向下运动，不计一切阻力，运动过程中小球的机械能E与小球位移x关系的图象如图乙所示，由此可以判断（ ）
A．小球所处的电场为匀强电场，场强方向向下
B．小球所处的电场为非匀强电场，且场强不断减小，场强方向向上
C．小球可能先做加速运动，后做匀速运动
D．小球一定做加速运动，且加速度不断减小
3、在物理学发展过程中做出了重要贡献。下列表述正确的是（ ）
A．开普勒测出了万有引力常数
B．爱因斯坦发现了天然放射现象
C．安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式
D．卢瑟福提出了原子的核式结构模型
4、下列说法正确的是（ ）
A．光导纤维传输信号是利用光的干涉现象
B．用三棱镜观测光谱是利用光的折射现象
C．一束单色光经由空气射入玻璃后速度不变，波长变短
D．光的干涉现象和光电效应都是光具有波动性的表现
5、核电站使用的核燃料有一种典型的核裂变方程是，假设质量为m1，质量为m2，质量为m3，质量为m4，光速为c，则（ ）
A．该核反应属于人工转变
B．方程中x=56，y=142
C．核反应中释放的能量为(m1-2m2-m3-m4)c2
D．该裂变方程可以简化为
6、假设某宇航员在地球上可以举起m1=50kg的物体，他在某星球表面上可以举起m2=100kg的物体，若该星球半径为地球半径的4倍，则（ ）
A．地球和该星球质量之比为
B．地球和该星球第一宇宙速度之比为
C．地球和该星球瓦解的角速度之比为
D．地球和该星球近地卫星的向心加速度之比为
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、图示水平面上，O点左侧光滑，右侧粗糙，质量分别为m、2m、3m和4m的4个滑块（视为指点），用轻质细杆相连，相邻滑块间的距离为L。滑块1恰好位于O点，滑块2、3、4依次沿直线水平向左排开。现对滑块1施加一水平恒力F，在第2个滑块进入粗糙水平面后至第3个滑块进入粗糙水平面前，滑块做匀速直线运动。已知滑块与粗糙水平面间的动摩擦因素均为，重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ）
A．水平恒力大小为3mg
B．滑块匀速运动的速度大小为
C．在第2个滑块进入粗糙水平面前，滑块的加速度大小为
D．在水平恒力F的作用下，滑块可以全部进入粗糙水平面
8、如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为m、2m、3m，A叠放在B上，C、B离圆心O距离分别为2r、3r。C、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直无张力。已知C、B与圆盘间动摩擦因数为，A、B间摩擦因数为3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现让圆盘从静止缓慢加速，则（ ）
A．当时，A、B即将开始滑动
B．当时，细线张力
C．当时，C受到圆盘的摩擦力为0
D．当时剪断细线，C将做离心运动
9、如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．图示时刻质点b的加速度正在增大
B．从图示时刻开始，经0.01s，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动
C．从图示时刻开始，经0.01s，质点a沿波传播方向迁移了2m
D．若该波发生明显的衍射现象，则它所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多
10、如图的实验中，分别用波长为的单色光照射光电管的阴极K，测得相应的遏止电压分别为U1和U1．设电子的质量为m，带电荷量为e，真空中的光速为c，极限波长为，下列说法正确的是（ ）
A．用波长为的光照射时，光电子的最大初动能为
B．用波长为的光照射时，光电子的最大初动能为
C．普朗克常量等于
D．阴极K金属的极限频率为
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）某同学利用如图1所示的装置“探究合外力做功与物体动能变化的关系”，具体实验步骤如下:
A．按照图示安装好实验装置，挂上砂桶（含少量砂子）。
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等。
C．取下细绳和砂桶，测量砂子和桶的质量m，并记录数据。
D．保持长木板的倾角不变，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时的时间t1、t2，并测量光电门甲、乙之间的距离为s.
E.改变光电门甲、乙之间的距离，重复步骤D。
请回答下列各问题：
（1）若砂桶和砂子的总质量为m，小车的质量为M，重力加速度为g，则步骤D中小车下滑时所受合力大小为________。（忽略空气阻力）
（2）用游标卡尺测得遮光片宽度（如图2所示）d =_________mm。

（3）在误差允许的范围内，若满足__________，则表明物体所受合外力做的功等于物体动能变化量。（用题目所给字母表示）
12．（12分）某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。

(1)实验前小组同学调整气垫导轨底座使之水平，并查得当地重力加速度。
(2)如图所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度_______cm；实验时将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间，则滑块经过光电门时的瞬时速度为__________m/s。在本次实验中还需要读出和测量的物理量有：钩码的质量m、滑块质量M和__________（文字说明并用相应的字母表示）。
(3)本实验通过比较钩码的重力势能的减小量__________和__________（用以上物理量符号表示）在实验误差允许的范围内是否相等，从而验证系统的机械能守恒。
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）如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，在第I象限和第IV象限的圆形区域内分别存在如图所示的匀强磁场，在第IV象限磁感应强度大小是第Ⅰ象限的2倍．圆形区域与x轴相切于Q点，Q到O点的距离为L，有一个带电粒子质量为m，电荷量为q，以垂直于x轴的初速度从轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成60°角以速度v进入第I象限，又恰好垂直于x轴在Q点进入圆形区域磁场，射出圆形区域磁场后与x轴正向成30°角再次进入第I象限。不计重力。求：
（1）第I象限内磁场磁感应强度B的大小：
（2）电场强度E的大小；
（3）粒子在圆形区域磁场中的运动时间。
14．（16分）如图所示，一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m、横截面积为s，与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时停止加热，活塞上升了2h并稳定，此时气体的热力学温度为T1．已知大气压强为P0，重力加速度为g，活塞与气缸间无摩擦且不漏气。求：
①加热过程中气体的内能增加量；
②停止对气体加热后，在活塞上缓缓。添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好下降了h。求此时气体的温度。
15．（12分）如图所示，直角为一个玻璃砖的横截面，其中，，边的长度为，为的中点。一条光线从点射入玻璃砖，入射方向与夹角为45°。光线恰能从点射出。
(1)求该玻璃的折射率；
(2)若与夹角90°的范围内均有上述同频率光线从点射入玻璃砖，分析计算光线不能从玻璃砖射出的范围。
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．卫星绕地球做圆周运动，是由万有引力提供向心力，卫星绕赤道做圆周运动的圆心一定在地心，绕不在赤道面上的纬线做圆周运动的圆心显然不在地心，选项A错误；
B．因为经线在随地球自转，而卫星绕地球做圆周运动，没有使其随地球自转的作用力，选项B错误；
C．对于正在地球表面做离心运动的卫星，其运动速度大于第一宇宙速度，选项C错误；
D．对于近地卫星，有
对于卫星有
联立解得
T=90分钟
选项D正确。
故选D。
2、B
【解析】
AB．由乙图中机械能E与小球位移x关系可知，机械能减小，因为机械能减小，说明除重力之外的力对物体做负功，可得电场力做负功，因此，电场力方向竖直向上，小球带正电荷，所受电场力方向与场强方向一致，即场强方向竖直向上，又根据E－x图线斜率的绝对值越来越小，说明电场力越来越小，电场强度越来越小，故A错误，B正确；
C．带正电小球所受合外力等于重力减去电场力，电场力不断减小，则合外力不断变大，加速度不断变大，说明小球做加速度越来越大的变加速运动，故CD错误。
故选B。
3、D
【解析】
根据物理学史解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
【详解】
A.卡文迪许测出了万有引力常数，A错误；
B.天然放射现象是法国物理学家贝克勒耳发现的，B错误；
C.磁场对运动电荷的作用力公式是由洛伦兹提出的，C错误；
D.卢瑟福提出了原子的核式结构模型，D正确。
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
4、B
【解析】
A．光导纤维的内芯是光密介质，外层是光疏介质，光导纤维传输信号是利用光的全反射现象，故A错误；
B．用三棱镜观测光谱是利用光的折射现象，故B正确；
C．由于，一束单色光经由空气射入玻璃后速度变小，但是光频率不变，则波长变短，故C错误；
D．光的干涉现象是光具有波动性的表现，光电效应是光具有粒子性的表现，选项D错误。
故选B。
5、C
【解析】
A．该核反应属于重核裂变，不属于人工转变，A错误；
B．根据质量数和电荷数守恒可知，x=56，y=144，B错误；
C．根据爱因斯坦质能方程，反应释放出的能量为：
C正确；
D．核反应方程不能进行简化，D错误。
故选C。
6、C
【解析】
AD．人的作用力是固定的，则由：
F=m1g地=m2g星
而近地卫星的向心加速度和重力加速度近似相等；根据：
则：
AD错误；
B．第一宇宙速度
解得：
则：
B错误；
C．星球的自转角速度足够快，地表的重力为0时星球瓦解，根据：
得：
C正确。
故选C。
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．在第2个滑块进入粗糙水平面后至第3个滑块进入粗糙水平面前，滑块做匀速直线运动，对整体分析则有：
解得：
F=3mg
故A正确；
B．根据动能定理有：
解得
v=
故B错误；
C．由牛顿第二定律得
解得
a=
故C正确；
D．水平恒力F作用下，第三个物块进入粗糙地带时，整体将做减速运动，由动能定理得
解得
故滑块不能全部进入粗糙水平面，故D错误。
故选AC。
8、BC
【解析】
A. 当A开始滑动时有：
解得：
当时，AB未发生相对滑动，选项A错误；
B. 当时，以AB为整体，根据可知
B与转盘之间的最大静摩擦力为：
所以有：
此时细线有张力，设细线的拉力为T，
对AB有：
对C有：
解得
，
选项B正确；
C. 当时，
AB需要的向心力为：
解得此时细线的拉力
C需要的向心力为：
C受到细线的拉力恰好等于需要的向心力，所以圆盘对C的摩擦力一定等于0，选项C正确；
D. 当时，对C有：
剪断细线，则
所以C与转盘之间的静摩擦力大于需要的向心力，则C仍然做匀速圆周运动。选项D错误。
故选BC。
9、AB
【解析】
A．由于波沿x轴正方向传播，根据“上下坡”法，知道b质点正向下振动，位移增大，加速度正在增大，故A正确；
B．由图知，波长λ=4m，则该波的周期为
从图示时刻开始，经过0.01s，即半个周期，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动，故B正确；
C．质点a不会沿波传播方向迁移，故C错误；
D．当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射，所以若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4 m小或和4m差不多，故D错误。
故选：AB。
10、AC
【解析】
A、B项：根据光电效应方程，则有：，故A正确，B错误；
C项：根据爱因斯坦光电效应方程得：，，得金属的逸出功为： 联立解得：，故C正确；
D项：阴极K金属的极限频率，故D错误．
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、mg 6.75 mgs=-
【解析】
(1)[1]探究“小车的加速度与所受合外力的关系”中小车所受的合外力等于沙桶和沙子的总重力，则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为mg；
(2)[2]根据游标卡尺读数规则，遮光片宽度
d=6mm+ 15×0.05mm =6.75mm
(3)[3]遮光片通过两个光电门1、2的速度分别为
v1=、v2=
故小车动能变化量为
△Ek=-
在误差允许的范围内，合外力做功等于物体动能的变化量，即
mgs =-
12、0.52cm 滑块释放位置遮光条到光电门的位移s mgs 钩码和滑块的动能增加量之和
【解析】
(2)[1]游标卡尺主尺读数为0.5cm，游标尺上第2个刻度与主尺上某一刻度对齐，则游标读数为2×0.1=0.2mm=0.02cm，所以最终读数为：0.5cm+0.02cm=0.52cm；
[2]由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度为
[3]根据实验原理可知，该实验中需要比较钩码和滑块所组成的系统重力势能的减小量与钩码和滑块所组成的系统动能的增加量是否相等即可判断机械能是否守恒，故需要测量的物理还有：滑块释放位置遮光条到光电门的位移s
(3)[4][5]钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgs，系统动能的增量为
因此只要比较二者是否相等，即可验证系统机械能是否守恒
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）；（3）。
【解析】
（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示．设粒子在第Ⅰ象限内的轨迹半径为R1．由几何关系有：

得：
根据洛伦兹力提供向心力有：
得：

（2）带电粒子在电场中做类平抛运动，由几何关系有：
v0=vcs60°=v
粒子刚出电场时
vx=vsin60°=v
粒子在电场中运动时间为：
vx=at
可得：
（3）由几何关系知，粒子在圆形磁场中运动的时间
而

结合得
14、（1） （2）
【解析】
①等压过程气体的压强为，
则气体对外做功为
由热力学第一定律得，
解得；
②停止对气体加热后,活塞恰好下降了,气体的温度为
则初态，，热力学温度为，
末态，，热力学温度为，
由气态方程，解得．
【点睛】解答本题关键要注意：（1）确做功与热量的正负的确定是解题的关键；（2）对气体正确地进行受力分析，求得两个状态的压强是解题的关键．属于中档题．
15、 (1)；(2)
【解析】
(1)如图甲，由几何关系知P点的折射角为30°。
则有
(2)如图乙，由折射规律结合几何关系知，各方向的入射光线进入P点后的折射光线分布在CQB范围内，设在D点全反射，则DQ范围无光线射出。
D点有
解得
由几何关系知
，，
解得