福建省福州市2026-2027学年高考物理四模试卷（含答案解析）

这是一份福建省福州市2026-2027学年高考物理四模试卷（含答案解析），共19页。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
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、图中ae为珠港澳大桥上四段l10m的等跨钢箱连续梁桥，若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过ab段的时间为t，则通过ce段的时间为
A．tB．tC．(2－)tD．(2+) t
2、热核聚变反应之一是氘核（）和氚核（）聚变反应生成氦核（）和中子。已知的静止质量为2.0136u，的静止质量为3.0150u，的静止质量为4.0015u，中子的静止质量为1.0087u。又有1u相当于931.5MeV。则反应中释放的核能约为（ ）
A．4684.1MeVB．4667.0MeVC．17.1MeVD．939.6MeV
3、下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）
A．图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子
B．图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能
C．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
D．图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构
4、下列说法正确的是（ ）
A．β衰变中产生的β射线是原子的核外电子挣脱原子核的束缚形成的
B．亚里士多德猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
C．对于某种金属，只要入射光强度足够大，照射时间足够长，就会发生光电效应
D．用频率大于金属的极限频率的入射光照射金属时，光越强，饱和电流越大
5、2019年2月15日，一群中国学生拍摄的地月同框照，被外媒评价为迄今为止最好的地月合影之一。如图所示，把地球和月球看做绕同一圆心做匀速圆周运动的双星系统，质量分别为M、m，相距为L，周期为T，若有间距也为L的双星P、Q，P、Q的质量分别为2M、2m，则（ ）
A．地、月运动的轨道半径之比为B．地、月运动的加速度之比为
C．P运动的速率与地球的相等D．P、Q运动的周期均为
6、以开发核聚变能源为目的，被誉为“人造太阳”的中国环流器二号M（HL--2M）装置在2019年全国两会期间备受关注。下列核反应方程中属于核聚变反应的是（ ）
A．B．
C．D．
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、如图所示是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图，位于点的一个中心天体有两颗环绕卫星，卫星质量远远小于中心天体质量，且不考虑两卫星间的万有引力。甲卫星绕点做半径为的匀速圆周运动，乙卫星绕点的运动轨迹为椭圆，半长轴为、半短轴为，甲、乙均沿顺时针方向运转。两卫星的运动轨迹共面且交于两点。某时刻甲卫星在处，乙卫星在处。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两卫星的周期相等
B．甲、乙两卫星各自经过处时的加速度大小相等
C．乙卫星经过处时速度相同
D．甲、乙各自从点运动到点所需时间之比为1：3
8、如图所示为电磁抽水泵模型，泵体是一个长方体，ab边长为L1，左右两侧面是边长为L2的正方形，在泵体内加入导电剂后，液体的电阻率为ρ，泵体所在处于方向垂直纸面向外的匀强磁场B。工作时，泵体的上下两表面接电压为U的电源（内阻不计）上。若电磁泵和水面高度差为h，理想电流表示数为I，不计水在流动中和管壁之间的阻力，重力加速度为g。在抽水泵正常工作过程中，下列说法正确的是（ ）
A．泵体上表面应接电源正极
B．电磁泵不加导电剂也能抽取纯水
C．电源提供总的功率为
D．若t时间内抽取水的质量为m，这部分水离开电磁泵时的动能为UIt-mgh-t
9、如图所示，有甲、乙两颗卫星分别在不同的轨道围绕一个半径为R、表面重力加速度为g的行星运动，卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直，卫星甲的轨道为圆，距离行星表面的高度为R，卫星乙的轨道为椭圆，M、N两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M、N两点间的距离为4R．则下列说法中正确的有
A．卫星甲的线速度大小为
B．甲、乙卫星运行的周期相等
C．卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度小于卫星甲沿圆轨道运行的速度
D．卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度
10、如图所示电路中，电源内阻忽略不计．闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中
A．U先变大后变小B．I先变小后变大
C．U与I比值先变大后变小D．U变化量与I变化量比值等于R3
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）某同学利用图（a） 所示电路测量量程为3 V的电压表①的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R （最大阻值9999.9 Ω），滑动变阻器R（最大阻值50 Ω），滑动变阻器R2 （最大阻值5 kΩ），直流电源E（电动势4 V，内阻很小）。开关1个，导线若干。
实验步骤如下：
①按电路原理图（a）连接线路；
②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；
③调节滑动变阻器，使电压表满偏；
④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值。
回答下列问题：
(1)实验中应选择滑动变阻器________（填“R1”或“R2”）；
(2)根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线；
（____）
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为1500.0Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为______Ω（结果保留到个位）；
(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_____（填正确答案标号）。
A．100 μA B．250 μA C．500 μA D．1mA
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）如图甲所示，、为两平行金属板，为板上的小孔，半径的圆与板相切于处，在圆周上，且。圆内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场；两板间有分布均匀的电场，电场强度随时间的变化规律如图乙所示。当时，一靠近处的带电粒子由静止释放后，向板运动，当时返回处，进入磁场后，从点离开磁场。已知粒子的比荷，不计粒子重力，粒子不会碰到板。求：
(1)内的场强大小；
(2)磁感应强度大小以及粒子在磁场中运动的时间（，时间保留两位有效数字）。

14．（16分）如图所示，、两板间的电压为。、两平行金属板长为，两板间距为，电压为。的右侧有垂直纸面的匀强磁场，磁场宽度为。一束初速度为0、电荷量的范围为、质量的范围为的带负电粒子由无初速度射出后，先后经过两个电场，再从、两平行金属板间（紧贴板）越过界面进入磁场区域。若其中电荷量为、质量为的粒子恰从、两板间的中点进入磁场区域。求解下列问题（不计重力）：
(1)证明：所有带电粒子都从点射出
(2)若粒子从边界射出的速度方向与水平方向成角，磁场的磁感应强度在什么范围内，才能保证所有粒子均不能从边射出？
15．（12分）如图所示，光滑水平地面上有一上表面粗糙且水平、质量为的小车。小车与一固定在地面上的光滑圆弧底端等高且平滑相接。将质量为的滑块置于小车的最左端。现有一质量为的滑块从距离小车的水平面高度为处的光滑轨道由静止下滑。滑块与碰撞后立即粘在一起运动，最终没有滑落小车。整个过程中滑块和都可以视为质点。滑块和与小车之间的动摩擦因数均为，取，求：
(1)滑块和粘在一起后和小车相对运动过程中各自加速度的大小？
(2)若从碰撞时开始计时，则时间内，滑块与小车因摩擦产生的热量为多少？
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、C
【解析】
设汽车的加速度为a，经历bc段、ce段的时间分别为t1、t2，根据匀变速直线运动的位移时间公式有：， ，，解得：，故C正确，A、B、D错误；
故选C。
2、C
【解析】
反应的质量亏损
根据爱因斯坦的质能方程，可得放出的能量为
又有
解以上各式得
所以C正确，ABD错误。
故选C。
3、C
【解析】
图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型．故A错误．图乙： 用中子轰击铀核使其发生裂变，裂变反应会释放出巨大的核能．故B错误． 图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故C正确；图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有复杂结构，天然放射现象的发现揭示了原子核内还有复杂结构．故D错误． 故选C．
4、D
【解析】
A.衰变中产生的射线是原子核内的中子转化为质子同时释放电子，故A错误；
B. 伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，但不是直接用实验进行了验证，故B错误；
C. 光电效应发生条件与光的强度无关，只与入射光的频率有关，当用频率大于金属的极限频率的入射光照射金属时，光越强，饱和电流越大，故C错误，D正确；
故选D。
5、D
【解析】
双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，对两颗星分别运用牛顿第二定律和万有引力定律列式，进行求解即可。
【详解】
A．对于地、月系统，两者具有相同的角速度和周期，万有引力提供向心力
则地、月系统，两者运动的轨道半径之比为
故A错误；
B．对于地、月系统，根据牛顿第二定律，得
故B错误；
D．同理，P、Q系统，万有引力提供向心力
P、Q系统的轨道半径
运行周期
同理，对于地、月系统，运行周期
联立解得
故D正确；
C．根据
得：
地球的运动速率
同理可得P运动速率
联立解得
故C错误。
故选D。
6、C
【解析】
核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式，用快速粒子（天然射线或人工加速的粒子）穿入原子核的内部使原子核转变为另一种原子核的过程，这就是原子核的人工转变。由此可知：核反应方程
是原子核的聚变反应；
A． ，是原子核的人工核转变，故A错误；
B． ，是原子核的人工核转变，故B错误；
C． 与分析相符，故C正确；
D． 属于裂变反应，故D错误。
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、AB
【解析】
A．椭圆的半长轴与圆轨道的半径相等，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，故A正确；
B．甲、乙在点都是由万有引力产生加速度，则有
故加速度大小相等，故B正确；
C．乙卫星在两点的速度方向不同，故C错误；
D．甲卫星从到，根据几何关系可知，经历，而乙卫星从到经过远地点，根据开普勒行星运动定律，可知卫星在远地点运行慢，近地点运行快，故可知乙卫星从到运行时间大于，而从到运行时间小于，故甲、乙各自从点运动到点的时间之比不是1：3，故D错误。
故选AB。
8、AD
【解析】
A．当泵体上表面接电源的正极时，电流从上向下流过泵体，这时受到的磁场力水平向左，拉动液体；故A正确；
B．电磁泵不加导电剂，不能抽取不导电的纯水，故B错误；
C．根据电阻定律，泵体内液体的电阻
那么液体消耗的电功率为

而电源提供的电功率为UI，故C错误；
D．若t时间内抽取水的质量为m，根据能量守恒定律，则这部分水离开泵时的动能为
故D正确；
故选AD。
9、BD
【解析】
A．卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有：
解得：
其中，根据地球表面万有引力等于重力得
联立解得甲环绕中心天体运动的线速度大小为
故A错误；
B．卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有
根据地球表面万有引力等于重力得
解得卫星甲运行的周期为
由卫星乙椭圆轨道的半长轴等于卫星甲圆轨道的半径，根据开普勒第三定律，可知卫星乙运行的周期和卫星甲运行的周期相等，故B正确；
C．卫星做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，应给卫星加速，所以卫星乙沿椭圆轨道经过M点时的速度大于轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度，而轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度大于卫星甲在圆轨道上的线速度，所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度，故C错误；
D．卫星运行时只受万有引力，加速度
所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度，故D正确。
10、BC
【解析】
由图可知电压表测量的是电源的电压，由于电源内阻忽略不计，则电压表的示数总是不变，故A错误；在滑动变阻器的滑片P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻器的电阻先增大后减小，由于电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知电流表示数先减小后增大，U与I的比值就是接入电路的的电阻与的电阻的和，所以U与I比值先变大后变小，故C正确；由于电压表示数没有变化，所以U变化量与I变化量比值等于0，故D错误；
【点睛】当滑动变阻器的两部分并联在电路中时，在最中间时，电阻最大，滑片从一端移动到另一端的过程中，电阻先增大后减小，
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、 3000 D
【解析】
(1)[1]．本实验利用了半偏法测电压表的内阻，实验原理为接入电阻箱时电路的总电阻减小的很小，需要滑动变阻器为小电阻，故选R1可减小实验误差．
(2)[2]．滑动变阻器为分压式，连接实物电路如图所示：
(3)[3]．电压表的内阻和串联，分压为和，则
．
(4)[4]．电压表的满偏电流
故选D．
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)，
【解析】
(1)，取粒子向下运动为正方向。内，粒子做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为，位移大小为，末速度大小为，则
内，粒子做类竖直上抛运动，设加速度大小为，则
解得
根据牛顿第二定律有
由题图乙知
解得
(2)设粒子进入磁场时的速度大小为，则
如图所示，由几何关系得
粒子在磁场中运动的轨道半径
洛伦兹力提供向心力
即
解得
粒子在磁场中运动的时间
解得
14、 (1)见解析(2)
【解析】
(1)电场加速有
带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，在点分解位移。
水平位移
竖直位移
又有
解得
则射出点与粒子的、无关，所有粒子均从点射出
(2)类平抛的偏转位移，过程，由动能定理有
磁场中圆周运动有
解得
在粒子束中，、的粒子最大，最易射出磁场，设要使、的粒子恰射不出磁场，有
由几何关系得
粒子在电场中点射出时有
电场偏转过程由动能定理有
解得
则磁感应强度应为
。
15、 (1)，；(2)
【解析】
（1）滑块和粘在一起后，滑块和小车都向右运动，设它们的加速度分别为和由牛顿第二定律可得
滑块：
，
得：
，
对小车：
得：
；
（2）设滑块滑到圆弧底端时的速度为，由机械能守恒定律可得
，
设碰撞后的共同速度为，由动量守恒定律可得：
，
设在时间内，滑块与小车相对运动时间为，由相对静止时速度相等可得
，
解得：
，
即1s后物块和小车相对静止向右匀速直线运动，设在相对运动时间内，滑块和小车的位移分别为和，由匀变速直线运动规律可得
，
，
设滑块与小车相对运动的位移为，则有
，
时间内，滑块与小车因摩擦产生的热量
，
联立解得：
。