湖北重点中学2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析

这是一份湖北重点中学2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析，共11页。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，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、下列现象中，与原子核内部变化有关的是（ ）
A．天然放射现象B．光电效应现象
C．原子发光现象D．α粒子散射现象
2、目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破．为早日实现无人驾驶，某公司对汽车性能进行了一项测试，让质量为m的汽车沿一山坡直线行驶．测试中发现，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率P上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移s时速度刚好达到最大值vm．设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变，下列说法正确的是
A．关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒
B．关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力的冲量为零
C．上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间可能等于
D．上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度vm，所用时间一定小于
3、如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点，下列说法中正确的是( )
A．水平拉力先增大后减小
B．水平拉力先减小后增大
C．水平拉力的瞬时功率先减小后增大
D．水平拉力的瞬时功率逐渐增大
4、如图所示，将一交流发电机的矩形线圈abcd通过理想变压器外接电阻R=10Ω，已知线圈边长ab=cd=0.1m,ad=bc=0.2m，匝数为50匝，线圈电阻不计，理想交流电压表接在原线圈两端，变压器原副线圈匝数比n1:n2=1:3，线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以ω=200rad/s的角速度匀速转动，则（ ）
A．从图示位置开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为e=40sin200t(V)
B．交流电压表的示数为40V
C．电阻R上消耗的电功率为720W
D．电流经过变压器后频率变为原来的3倍
5、下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．随液体的温度升高，布朗运动更加剧烈
C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
D．内能是物体中所有分子热运动动能的总和
6、如图所示，光滑的圆环固定在竖直平面内，圆心为O，三个完全相同的小圆环a、b、c穿在大环上，小环c上穿过一根轻质细绳，绳子的两端分别固定着小环a、b，通过不断调整三个小环的位置，最终三小环恰好处于平衡位置，平衡时a、b的距离等于绳子长度的一半.已知小环的质量为m，重力加速度为g，轻绳与c的摩擦不计.则
A．a与大环间的弹力大小mg B．绳子的拉力大小为mg
C．c受到绳子的拉力大小为3mg D．c与大环间的弹力大小为3mg
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、电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的杀伤武器。下图是电磁炮的原理示意图，与电源的正、负极相连的水平平行金属轨道位于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道所在平面向上，通电的导体滑块将在磁场中向右加速，下列说法正确的是（ ）
A．a为电源正极
B．仅增大电源电动势滑块出射速度变大
C．仅将磁场反向，导体滑块仍向右加速
D．仅减小弹体质量，其速度变化率增大
8、在粗糙水平桌面上，长为l=0.2m的细绳一端系一质量为m=2kg的小球，手握住细绳另一端O点在水平面上做匀速圆周运动，小球也随手的运动做匀速圆周运动。细绳始终与桌面保持水平，O点做圆周运动的半径为r=0.15m，小球与桌面的动摩擦因数为，。当细绳与O点做圆周运动的轨迹相切时，则下列说法正确的是（ ）
A．小球做圆周运动的向心力大小为6N
B．O点做圆周运动的角速度为
C．小球做圆周运动的线速度为
D．手在运动一周的过程中做的功为
9、如图所示，x轴上方有两条曲线均为正弦曲线的半个周期，其高和底的长度均为l，在x轴与曲线所围的两区域内存在大小均为B，方向如图所示的匀强磁场，MNPQ为一边长为l的正方形导线框，其电阻为R，MN与x轴重合，在外力的作用下，线框从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速向右穿越磁场区域，则下列说法中正确的是（ ）
A．线框的PN边到达x坐标为处时，感应电流最大
B．线框的PN边到达x坐标为处时，感应电流最大
C．穿越磁场的整个过程中，线框中产生的焦耳热为
D．穿越磁场的整个过程中，外力所做的功为
10、一列横波沿轴传播，某时刻的波形图如图所示，质点的平衡位置与坐标原点相距，此时质点沿轴正方向运动，经过第一次到达最大位移处。由此可知
A．这列波沿轴负方向传播
B．这列波的波长为
C．这列波的传播速度为
D．这列波的频率为
E.该时刻起内质点走过的路程为
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）某实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，设计了如图甲所示的实验装置图。
(1)安装时一定要让刻度尺跟弹簧都处于同一______面内。
(2)如果需要测量弹簧的原长，则正确的操作是_____。（填序号）
A．先测量原长，后竖直悬挂 B．先竖直悬挂，后测量原长
(3)在测量过程中每增加一个钩码记录一个长度，然后在坐标系（横轴代表弹簧的长度，纵轴代表弹力大小）中画出了如图乙所示的两条图线，_____（填弹簧序号）弹簧的劲度系数大，_____（填弹簧序号）弹簧的原长较长。

12．（12分）某物理实验小组的同学用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律．
（1）为减少阻力对测量结果的影响，实验中应选用__________（填“电磁打点”或“电火花”计时器进行打点．
（2）本实验中需要直接测量的物理量是__________，通过计算得到的物理量是__________（均填标号）．
A．重锤的质量
B．重锤下落的高度
C．与下落高度对应的重锤的瞬时速度
（3）在实验得到的纸带中，选用如图乙所示的起点O与相邻点之间距离约为2mm的纸带来验证．图中A、
B、C、D、E、F、G为七个相邻的点，E、F、G到起点O的距离分别为hn-1、hn、hn+1．设打相邻点间的时间间隔为T，如果机械能守恒得到验证，则可根据以上物理量求得当地重力加速度g=__________．
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，一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置，内有活塞，其横截面积为S=1×10－4m2，质量为m=1kg，活塞上放有一个质量M=2kg的物块，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，其内密封有一定质量的理想气体，气柱高度h=0.2m。已知大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2。
(1)如果拿掉活塞上的物块，气柱高度将变为原来的多少倍；
(2)如果缓慢降低环境温度，使活塞恢复到原高度，此过程中气体放出热量5J，求气体内能的增量ΔU。
14．（16分）如图所示，四边形ABCD是一块玻璃砖的横截面示意图，∠D=90°，DO垂直于AB，垂足为O.一束单色光从O点射入玻璃砖，人射角为i，调节i的大小，当i=45°时，AD面和CD面都恰好没有光线射出.求：
①玻璃砖对该单色光的折射率.
②四边形ABCD中∠A的大小.
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】
A．天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，反应的过程中核内核子数，质子数，中子数发生变化，故A正确；
B．光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故B错误；
C．原子发光是原子跃迁形成的，即电子从高能级向低能级跃迁，释放的能量以光子形式辐射出去，没有涉及到原子核的变化，故C错误；
D．α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故D错误。
故选A。
2、D
【解析】
A、关掉油门后的下坡过程，汽车的速度不变、动能不变，重力势能减小，则汽车的机械能减小，故A错误；
B、关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力大小不为零，时间不为零，则冲量不为零，故B错误；
C、上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间为t，根据动能定理可得：，解得，故C错误；
D、上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度，功率不变，则速度增大、加速度减小，所用时间为，则，解得，故D正确．
3、D
【解析】
AB．
小球是以恒定速率运动，即做匀速圆周运动，小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T，三者的合力必是沿绳子指向O点，设绳子与竖直方向夹角是θ，F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上，则有
(1)
球由A点运动到B点θ 增大，说明水平拉力逐渐增大，故AB错误；
CD．由几何关系可知拉力F的方向与速度v的夹角也是θ，所以水平力F 的瞬时功率是
(2)
联立两式可得
从A到B的过程中，θ是不断增大的，所以水平拉力F 的瞬时功率是一直增大的．故C错误，D正确。
故选D。
4、C
【解析】
A．从图示位置开始计时，磁通量为零，感应电动势最大，所以电动势随时间的变化关系为
（V）
代入数据得（V），故A错误；
B．由瞬时值表达式（V），可知线圈产生的电动势最大值为V，但电压示数是有效值，故示数为
V
故B错误；
C．根据
解得变压器副线圈的电压V，所以电阻R上消耗的电功率为
W
故C正确；
D．交流电的频率经过变压器不发生变化，故D错误。
故选C。
5、B
【解析】
A．布朗运动不是液体分子的无规则运动，而是花粉颗粒的无规则的运动，布朗运动间接反映了液体分子是运动的，故选A错误；
B．随液体的温度升高，布朗运动更加剧烈，选项B正确；
C．因为温度越高，分子运动速度越大，故它的运动就越剧烈；物体从外界吸收热量，如果还要对外做功，则它的内能就不一定增加，选项C错误；
D．内能是物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和，故选项D错误。
故选B。
6、C
【解析】AB、三个小圆环能静止在光滑的圆环上，由几何知识知：abc恰好能组成一个等边三角形，对a受力分析如图所示：
在水平方向上：
在竖直方向上：
解得： ； 故AB错；
c受到绳子拉力的大小为： ，故C正确
以c为对象受力分析得：
在竖直方向上：
解得： 故D错误；
综上所述本题答案是;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、BD
【解析】
A．根据左手定则可知，受到的安培力向右，电流方向由下向上流过滑块，则b为电源正极，故A错误；
B．仅增大电源电动势，流过滑块的电流增大，安培力增大，加速度增大，速度变化增大，故B正确；
C．仅将磁场反向，根据左手定则可知，滑块向左加速，故C错误；
D．仅减小弹体质量，滑块的合力不变，根据牛顿第二定律可知，加速度增大，速度变化量增大，故D正确。
故选BD。
8、BCD
【解析】
A．由几何关系可知小球做圆周运动的轨道半径
小球做圆周运动，根据牛顿第二定律
其中
解得
选项A错误；
B．由于
解得
O点做圆周运动的角速度和小球一样，所以选项B正确；
C．由于
解得
选项C正确；
D．手在运动一周的过程中做的功等于小球克服摩擦力做的功，故
选项D正确。
故选BCD。
9、BC
【解析】
AB．电流和切割长度成正比，所以线框的PN边到达x坐标为处时，相当于长度为l的边框来切割磁感线，线框的PN边到达x坐标为处时， 相当于两个长度为l的边框来切割磁感线，两个电动势叠加，所以线框的PN边到达x坐标为处时，感应电流最大为
故A错误，B正确；
C．因为电流的变化符合交流电的特征，所以线框的PN边到达x坐标为处时，产生的焦耳热为
线框的PN边从到2l处时，产生的焦耳热为
线框的PN边从2l到处时，产生的焦耳热为
所以产生的总焦耳热为
又因为外力所做的功就等于焦耳热，所以C正确，D错误。
故选BC。
10、BCE
【解析】
A．题图中质点正由平衡位置向正向最大位移处运动，根据“上下坡法”可知，波沿轴正方向传播，故A错误；
B．由波形图可知
解得
故B正确；
CD．由题知，质点经第一次到达最大位移处，则有
解得
故频率
根据
故C正确，D错误；
E．因
故质点走过的路程为，故E正确。
故选BCE。
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、竖直 B
【解析】
(1)[1]．安装时一定要让刻度尺跟弹簧都处于同一竖直面内。
(2)[2]．为了减小由弹簧自重而产生的弹簧伸长对实验造成的误差，实验中应该先将弹簧安装好，竖直悬挂后再测量原长。故选B。
(3)[3][4]．题图乙中斜率表示弹簧的劲度系数，所以弹簧的劲度系数大；横轴上的截距表示弹簧的原长，所以弹簧的原长长。
12、电火花； B； C； ；
【解析】
（1）打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器，其中电火花计时器实验误差较小．电火花打点记时器是利用照明电打出的火花而打出点，由于作用快，不会产生托痕，可使实验更精确，误差更小．
（2）重锤的质量可测可不测，因为动能的增加量和重力势能的减小量式子中都有质量，可以约去．需要测量的物理量是B：重锤下落的高度，通过计算得到的物理量是C：与下落高度对应的重锤的瞬时速度．
（3）根据匀变速直线运动直线运动过程中中间时刻速度推论可得，根据机械能守恒定律可得
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倍；(2)-1J
【解析】
(1)拿掉活塞上的物块，气体做等温变化
初态：，
末态：，
由气体状态方程得
整理得
故
(2)在降温过程中，气体做等压变化，外界对气体作功为
由热力学第一定律
可得
14、（1） （2）
【解析】
①根据题意可知，当光线在AB面上O点的入射角为时，恰好在AD面和CD面发生全反射，作出时的光路图如图所示，P、M、N分别为光线在AD、CD、AB面上的入射点，过P、M两点的法线相交于E点，设光线全反射的临界角为
由几何关系可知：
解得
折射率
解得
②设光线在O点的折射角为r，根据，代入，解得
根据几何关系可得，
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。