2026届山西太原市高三下学期模拟考试（一）物理试题（含解析）高考模拟

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（考试时间：上午9：00—10：15）
注意事项：
1、答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。
2、全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。
3、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
4、考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。
一、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，只有一项是符合题目要求的。
1. 在国际单位制中，下列单位关系正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电功公式，可得单位关系，故A错误；
B．根据磁通量定义式，可得单位关系，故B错误；
C．根据法拉第电磁感应定律，可得单位关系，故C错误；
D．根据磁感应强度定义式，可得单位关系，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，将细短的头发碎屑悬浮在蓖麻油中，在平行电极板间施加恒定电场。经过一段时间，头发碎屑沿电场强度的方向排列起来，显示出电场线的分布情况。下列说法正确的是（ ）
A. 该实验说明电场线会相交
B. 该实验说明电场线是真实存在的
C. 左侧电极板一定带正电，右侧电极板一定带负电
D. 电场的强弱可以用电场线的疏密程度来描述
【答案】D
【解析】
【详解】AB．电场线是为了形象描述电场而引入的假想线，实际并不存在，电场线永不相交，故AB错误；
C．头发碎屑沿电场强度方向排列，仅能说明碎屑被极化后沿电场方向取向，但无法判断电场方向本身，即无法确定左侧极板带正电、右侧带负电，故C错误；
D．电场线的疏密程度可以描述电场的强弱，电场线越密的地方电场强度越大，电场线越疏的地方电场强度越小，故D正确。
故选D。
3. 盛有水的开口塑料瓶静止在水平桌面上，在瓶壁上扎一个小孔，水会从小孔处喷出。若由静止释放该塑料瓶，发现塑料瓶下落过程中，水并未从小孔处流出。下列说法正确的是（ ）
A. 下落过程中，瓶内的水不受重力的作用
B. 下落过程中，由于水的表面张力作用，水才不会从小孔处流出
C. 下落过程中，瓶内水各处的压强与外界大气的压强相同
D. 若将该塑料瓶竖直向上抛出，在其上升过程中，小孔处会持续喷出水流
【答案】C
【解析】
【详解】A．下落过程中水仍然受重力作用，只是重力全部用来提供向下的加速度，系统处于完全失重状态，故A错误；
B．水不流出是因为完全失重状态下，由重力产生的液体压强消失，和表面张力无关，故B错误；
C．静止时水内部压强为
完全失重时等效重力加速度为0，水内部各处压强均等于外界大气压，小孔内外压强相等，因此水不会流出，故C正确；
D．竖直上抛上升过程中，瓶和水的加速度仍为向下，同样处于完全失重状态，水不会从小孔喷出，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，水平放置的绝缘圆柱形容器，其外壁紧密缠绕着多匝金属线圈，容器轴线处固定有金属杆，容器内充满导电液体。线圈一端连接电源正极，另一端与容器内的导电液体相连，金属杆连接电源负极。接通电源后，电流依次经过线圈，导电液体，再经金属杆流回电源负极。下列说法正确的是（ ）
A. 从容器正上方观察，接通电源一段时间后，液体会沿顺时针方向转动
B. 接通电源瞬间，线圈内立刻产生恒定电流
C. 通电后，金属线圈的相邻导线之间会互相排斥
D. 增大线圈中的电流，液体转动的快慢无变化
【答案】A
【解析】
【详解】A．线圈通电后，由安培定则可知容器内产生沿轴线、竖直向下的磁场；导电液体中电流为径向，从容器壁指向轴线金属杆；根据左手定则，液体各微元受顺时针切向安培力，因此液体沿顺时针方向转动，故A正确；
B．线圈存在自感现象，自感电动势会阻碍电流变化，接通电源瞬间线圈内电流逐渐增大，不会立刻产生恒定电流，故B错误；
C．线圈相邻导线的电流方向相同，同向电流相互吸引，反向电流才相互排斥，因此相邻导线相互吸引，而非排斥，故C错误；
D．液体所受安培力F=BIL，增大线圈电流，B和I都变大，则安培力增大，液体转动变快，故D错误。
故选A。
5. 如图所示，在攀岩训练中，某时刻运动员的一只脚尖踩在固定于竖直墙面的半圆柱的圆弧面上，接触点为，该半圆柱横截面的圆心为，连线与竖直方向的夹角为。已知脚尖与圆弧面间的动摩擦因数为，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A. 为保证脚尖不打滑，只需要满足
B. 半圆柱对脚尖支持力的方向竖直向上
C. 若，脚尖向墙壁靠近后一定不会打滑
D. 脚尖对半圆柱的作用力的方向可能竖直向下
【答案】D
【解析】
【详解】B．半圆柱对脚尖的支持力N与接触面垂直，所以方向沿半径OP向外，故B错误；
AC．半圆柱对脚尖的静摩擦力f，方向沿圆弧面的切线方向，用于平衡脚尖的下滑趋势，脚尖受到的其他力，将力沿OP方向和切线方向分解，沿OP方向，有
沿切线方向
不打滑的临界条件为
代入数据解得
可得
但本质上是临界条件如果运动员还受其他作用力，比如绳子拉力等，脚尖也可能打滑，但选项A中"只需要满足"的表述忽略了其它力的影响，故AC错误；
D．半圆柱对脚尖的作用力是支持力N与静摩擦力f的合力。若N与f的合力方向竖直向上(平衡脚尖受到的竖直向下的力)，根据牛顿第三定律，脚尖对半圆柱的作用力的方向竖直向下，故D正确。
故选D。
6. 微波炉是现代家庭常用的加热设备，其核心部件磁控管可产生频率为的连续微波。已知普朗克常量，真空中的光速，，氢原子基态的能量为，金属锌的逸出功为。下列说法正确的是（ ）
A. 用该微波照射金属锌板时，能发生光电效应现象
B. 该微波对应的光子动量的大小约为
C. 该微波对应的光子能量无法使处于基态的氢原子发生电离
D. 该微波属于电磁波且是横波，其在真空中传播时仅具有波动性不具有粒子性
【答案】C
【解析】
【详解】A．微波光子的能量
光电效应的发生条件是入射光子能量不小于金属逸出功，锌的逸出功为，远大于该光子能量，不能发生光电效应，故A错误；
B．光子动量
代入数据得，故B错误。
C．基态氢原子电离需要至少吸收的能量，该光子能量仅约，远小于电离所需能量，无法使基态氢原子电离，故C正确；
D．微波属于电磁波且为横波，电磁波具有波粒二象性，传播过程中同时具有波动性和粒子性，故D错误。
故选C。
7. 在某精密光学仪器中，有一横截面为四分之一圆的透明介质棱镜，其折射率。为棱镜的某一横截面，一束激光从圆弧上的某点射入棱镜，当入射角为时，其折射光线恰好能在边上发生全反射。激光束进入棱镜前与所在直线的夹角为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当入射角为时，其折射光线恰好能在边上发生全反射，可知折射光线在边的入射角满足
解得
光线在边入射时，根据折射定律可得
解得折射角为
解得
画出对应的光路图如图所示
根据图中几何关系可得，
则激光束进入棱镜前与所在直线的夹角为
故选B。
二、多项选择题：本题包含3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 探测器绕太阳沿椭圆轨道运动，其近日点距太阳中心为，其远日点距太阳中心为。另有一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动，其轨道半径为。已知引力常量为，太阳半径为，探测器与小行星运行的周期均为，下列说法正确的是（ ）
A. 小行星绕太阳运行的速率为
B. 太阳的质量可表示为
C. 太阳的密度可表示为
D. 探测器在近日点与远日点的速率之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．小行星做匀速圆周运动，周长为
周期为，平均速率为，故A正确；
B．对小行星，万有引力提供向心力：
整理得太阳质量，故B错误；
C．太阳密度
太阳体积
将代入得：
根据开普勒第三定律，探测器半长轴
且
即：
代入密度表达式得：，故C正确；
D．根据开普勒第二定律，对椭圆轨道的探测器，相同时间内扫过面积相等，取极短时间，近日点速度，远日点速度，则
整理得：，故D错误。
故选AC。
9. 如图所示，质量为的运动员踩着质量为的冲浪滑板，在水平面内匀速转弯。滑板底部装有转向桥，滑板平面可向任意方向倾斜。运动员的身体保持在一条直线上，该直线始终与滑板平面垂直，且与圆心、所在的竖直线的夹角为。运动员与滑板之间只存在垂直于板面的弹力作用。运动员、滑板重心所在圆弧的半径分别为、，两者相对静止且转弯的角速度均为。已知重力加速度为，空气阻力及滑板与地面的滚动摩擦均不计。下列说法正确的是（ ）
A. 运动员身体与竖直方向的夹角满足
B. 运动员受到滑板的作用力的大小为
C. 滑板受到地面的静摩擦力大小为
D. 滑板与地面间的动摩擦因数至少为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．对运动员受力分析：运动员仅受重力、滑板对运动员垂直板面的弹力。匀速圆周运动中，竖直方向合力为0，水平方向合力提供向心力，竖直方向：
水平方向：
推导得：，故A正确；
B．运动员受到滑板的作用力是弹力，由勾股定理得：，故B错误；
C．将运动员和滑板视为整体，水平方向总向心力由地面静摩擦力提供，总向心力为两者向心力之和：，故C错误；
D．整体竖直方向无加速度，地面支持力，静摩擦力不超过最大静摩擦力：
代入、得：
即滑板与地面间的动摩擦因数至少为，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，一列简谐横波在足够长的均匀长直介质中沿轴正方向传播。时，处的质点由静止开始向下运动；时，点位于的波谷位置，处的质点第一次到达的波峰位置。下列说法正确的是（ ）
A. 波源的起振方向沿轴正方向
B. 波的传播速度可能为
C. 时，处质点速度的大小一定为
D. 时，处质点加速度的大小可能为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．t=0时质点P开始向下运动，所有质点起振方向与波源一致，因此波源起振方向沿y轴负方向，故A错误；
B．t=0时质点P开始向下运动，时，质点P在波谷，因此（）
间距，波从传到的时间
向下起振，第一次到达波峰需要，总时间满足
综合可得
当时，，故B正确；
C．波传到的时间
时该质点振动时间
质点振动半个周期的整数倍后，质点一定在平衡位置处，速度最大，大小不为零，故C错误；
D． 时，处质点振动时间
振动方程
加速度大小
当时，，，
因此，满足条件，故D正确。
故选BD。
三、实验题：本题包含2小题，共16分。请将正确答案填在题中横线上或按要求作答。
11. 某实验小组利用图甲所示的装置测量当地的重力加速度。水平放置的气垫导轨上，有一带有方盒的滑块，细线右端与滑块相连，细线左端挂有5个完全相同的钩码。
回答下列问题：
（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度，示数如图乙所示，则挡光片的宽度______cm；
（2）平衡滑块所受的阻力后，由静止释放滑块，测得挡光片通过光电门的时间为，则滑块通过光电门的瞬时速度可表示为______（用字母、表示）；
（3）将细线左侧悬挂的钩码逐个放入滑块的方盒内，并每次重复（2）中的实验操作，依次记录挡光片通过光电门的时间，分别记为、、、；
（4）实验测得挡光片到光电门的初始距离为，带方盒的滑块质量为、单个钩码的质量为，以细线左侧悬挂的钩码个数为纵坐标、为横坐标，绘制函数图像。实验发现所得图像为一条直线，测得直线的斜率为，则当地的重力加速度可表示为______（用字母、、、、表示）。
【答案】 ①. 0.650 ②. ③.
【解析】
【详解】[1]图乙所示，游标卡尺为20分度，精确度为0.05mm，则挡光片的宽度
[2]滑块通过光电门的瞬时速度
[3]对整体，根据牛顿第二定律有
滑块通过光电门的速度
根据
联立整理得
可知图像斜率
解得
12. 某实验兴趣小组测量一内阻可调的电源的电动势。设计如图甲所示的电路，为电阻箱，为电流表，、分别为电源的正、负极板，化学反应只发生在两极板附近。、极板所正对区域内的电解质溶液的电阻可看作电源内阻，实验步骤如下：
①连接电路，将电阻箱阻值调为；
②闭合开关，保持、极板正对，缓慢调整两极板之间的距离，记录多组与电流表的示数。
回答下列问题：
（1）已知极板正对有效面积为，电解质溶液的电阻率为，则电源的内阻______（用字母、、表示）；
（2）以为横轴，以______（选填“”或）为纵轴建立坐标系，通过描点作图可得到图乙所示的图像。已知该直线的横轴截距、纵轴截距分别为、，则电源的电动势______（用字母、、、表示），电流表的内阻______（用字母、、、表示）。
【答案】（1）
（2） ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
根据电阻定律，可知电源的内阻
【小问2详解】
[1]根据
联立整理得
可知图像是一条倾斜的直线，因此以为横轴，以为纵坐标建立坐标系。
[2][3]根据以上分析，结合图乙，可知图像斜率
解得
图像纵截距为
联立解得
四、计算题：本题包含3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 为测试一款刚性保温瓶的密封性能，同学们进行了如下实验。实验初始，密封的保温瓶内充满气体，气体的压强为、温度为；将保温瓶静置足够长的时间后，瓶内气体温度降至室温。已知保温瓶的容积在整个过程中保持不变，瓶内气体可视为理想气体，求：
（1）若保温瓶密封完好且无漏气，此时瓶内气体的压强；
（2）实际测得静置后瓶内气体的压强为，此过程中漏出的气体质量与初始瓶内气体总质量之比。
【答案】（1）
1.5atm （2）
【解析】
【小问1详解】
保温瓶密封完好且无漏气，此时瓶内气体等容变化，根据查理定律有，其中，
联立解得，瓶内气体的压强
【小问2详解】
假设质量不变，气体的压强变为时的体积为，根据理想状态方程有，其中V为保温瓶的容积，，
联立解得
实际上瓶内气体的体积为，故漏掉的气体在末状态（压强为，温度为)下的体积为
联立解得
漏出的气体质量与初始瓶内气体总质量之比(其中为降压后气体的密度)
联立解得，漏出的气体质量与初始瓶内气体总质量之比
14. 如图为航母电磁弹射系统的简化原理图，质量为、边长为、电阻为的正方形金属线框，静置于水平且平行的光滑金属导轨上，导轨间距为。导轨平面内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小为。储能装置由电源与电容器组成，电源电动势为，电容器电容为。单刀双掷开关先拨向1，电容器充电完成后再将开关拨向2。已知导轨电阻不计且足够长，线框始终与导轨垂直且接触良好，求：
（1）电容器充电完成后的电荷量；
（2）线框可获得的最大速度；
（3）线框边在加速过程中的发热量。（提示：电容器的储能公式可通过图像分析得出）
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
S拨向1时，电容器充电，电容器充电完成后，两端电压等于电源电动势，则
【小问2详解】
S拨向2，电容器放电，线框加速运动并切割磁感线产生感应电动势，直到电容器两极间电压与线框的感应电动势相等时，电容器放电结束，线框获得的速度最大，此时电容器的电压为，电容器的电荷量为，则有，
对于线框，由动量定理
因为
联立解得
【小问3详解】
根据图像可得电容器储能公式为，根据能量守恒定律有
PQ边在加速过程中发出的热量
联立解得
15. 如图所示，以点为圆心、半径为的圆形区域内存在竖直向下的匀强电场；水平直线边界上方、圆形电场以外的区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为。为圆与边界的切点，为圆的最高点，、为圆上与圆心等高的两点。从点右侧某区域垂直于发射不同速率的离子，所有离子均可沿水平方向射入电场区域，离子的比荷为，不计离子重力及离子间的相互作用力，求：
（1）离子的电性；
（2）若从点射入电场的离子恰好可从点射出电场，则匀强电场的电场强度的大小为多少；
（3）若将水平直线上方的磁场方向变为垂直纸面向里，并调整上方磁场磁感应强度的大小，同时调整电场强度的大小，使得从距点右侧处发射的离子可依次经过点与点，则离子在上方区域运动的总时间为多少。
【答案】（1）离子带负电
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
由题意，所有离子在磁场中均向左偏转，进入磁场时所受洛伦兹力向左，由左手定则可知离子带负电；
【小问2详解】
离子从边界进入磁场到点做匀速圆周运动，根据几何条件，离子在磁场中的轨迹半径为
由洛伦兹力提供向心力：
离子从点到点做类平抛运动：
平行电场方向：
垂直电场方向：
联立解得：，
最终解得电场强度：
【小问3详解】
离子从距点右侧处射入磁场，做匀速圆周运动，半径为，
根据几何关系可知，
由三角函数关系得
解得
离子做匀速圆周运动周期为，运动时间为，洛伦兹力提供向心力，有
解得
周期
运动时间
离子从点进入电场到点做类平抛运动，运动时间为，与的夹角
垂直电场方向：
沿电场方向：
由动能定理
从点离开电场的速度大小为，方向与夹角为，速度满足
解得，，
离子从点离开电场进入直线上方磁场做匀速圆周运动，运动半径为，周期为，运动时间为，根据几何条件得
周期
时间
解得
离子从点返回电场到点做类斜抛运动，运动时间为，从点垂直电场离开，据运动的对称性
离子第二次离开电场，从点到边界做匀速圆周运动，用时，据运动的对称性
总时间
解得