甘肃省兰州市西北师范大学附属中学2025-2026学年高三下学期模拟考试物理试题(含解析)

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甘肃省兰州市西北师范大学附属中学2025-2026学年高三下学期模拟考试物理试题(含解析)

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西北师大附中
2026 年高三模拟考试试题
物理
一、选择题:本题共 10 小题,共 43 分。在每小题给出的四个选项中,第 1~7题只有一项符合题目要求,每小题 4 分:第8~10 题有多项符合题目要求,每小题 5 分,全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。
1 .下列说法正确的是( )
A .亚里士多德提出了惯性的概念
B .牛顿的三个定律都可以通过实验来验证
C .单位 m 、kg 、N 是一组属于国际单位制的基本单位
D .伽利略指出力不是维持物体运动的原因
2 .如图为一定质量的理想气体经历 a→b→c 过程的压强p 随摄氏温度 t 变化的图像,其中ab 平行于 t 轴,cb 的延长线过坐标原点。下列判断正确的是( )
A .a→b 过程,所有气体分子的运动速率都减小
B .a→b 过程,单位时间撞击单位面积器壁的分子数减少
C .b→c 过程,气体体积保持不变,从外界吸热,内能增加
D .b→c 过程,外界对气体做功,温度升高,内能增加
3 .相对地面静止的人造卫星叫地球的静止卫星,其周期为 1 天,月球也是地球的卫星,公转周期约为 27 天,静止卫星与月球相比,以下说法正确的是( )
A .静止卫星绕地球运动的向心加速度较小
B .静止卫星绕地球运动的角速度较小
C .静止卫星与月球的轨道半径之比为 1 :9
D .静止卫星与月球绕地球运动的线速度之比为 1 :3
4 .如图为某小型电站的电能输送示意图,发电机通过升压变压器 T1 和降压变压器 T2 向用
户供电,已知输电线的总电阻R = 10Ω ,降压变压器 T2 的原、副线圈匝数之比为 4:1,副线圈与用电器 R0 组成闭合电路。若 T1 、T2 均为理想变压器,T2 的副线圈两端电压的变化规律如图乙所示,当用电器电阻R0 = 11Ω 时( )
A .降压变压器原线圈电流的有效值为 80A
B .升压变压器的输入功率为 4650W
C .发电机中的电流变化频率为 60Hz
D .若用电器阻值增大,则输电线上损失的电功率增大
5 .如图所示,细绳一端固定在天花板上,另一端跨过一光滑动滑轮和两固定在天花板上的光滑定滑轮,动滑轮下端挂有一重物。某人抓住绳的一端,从右侧定滑轮正下方 A 点以
v = 5m/s 的速度匀速移动到 B 点,此时细绳与水平方向的夹角为θ = 37° 。已知重物质量为m = 10kg ,右侧定滑轮与 A 点的竖直高度h = 3m ,重力加速度 g = 10m/s2 ,sin 37 ° = 0.6 ,不考虑滑轮的大小和质量,下列说法正确的是( )
A .重物匀速上升
B .人到达 B 点时,重物重力的功率大小为 200W
C .整个过程人对重物做功为 100J
D .人行走时,对地面的摩擦力方向水平向右
6 .质量为 m=0.5kg 的物块在光滑的水平面上受到水平拉力 F 的作用,从静止开始做匀加速
直线运动,计时开始的 x - t 图像如甲所示,v2 - x 图像如图乙所示,据图像的特点与信息分t
析,下列说法正确的是( )
A .图乙的斜率是图甲的斜率的 2 倍 B .水平拉力 F 为 5N
C .前 2m 的中点时刻的速度为 5m/s D .前 2s 中点位置的速度为 5m/s
7 .某实验室内充满匀强磁场和匀强电场,磁场、电场与水平地面夹角均为 45°且斜向右上,如图所示。房间内在离地面 h 处的位置有一个粒子发射源,源源不断地发射出质量为 m、电荷量为 q 的粒子,粒子在房间内以 v 做匀速直线运动。某次实验中,撤去磁场,电场不变,粒子发射后经过一段时间落到地面上(不计空气阻力),重力加速度为 g,以下说法正确的 ( )
A .粒子带负电,磁感应强度为 ,电场强度为
B .电场力做功为
C .粒子运动过程中机械能增大
D .落地点到发射点的水平距离
8 .下列说法中正确的是( )
A .一个氢原子从n = 4 激发态跃迁到基态最多能发出 3 种不同频率的光
B .用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核,不可能使氘核分解为一个质子和一个中子
C .2Th 的半衰期是 24 天,48 个2Th 核经过 72 天后一定剩下 6 个2Th 核
D .各种原子吸收光谱中的每一条暗线都跟这种原子的发射光谱中的一条亮线相对应
9.A、B 两物体均在水平面上做简谐运动。如图, 实线为物体 A 的振动图线,虚线为物体 B
的振动图线。则( )
A .物体 A 、B 的振动均为无阻尼振动且具有相同的振动周期
B .每经历一个周期,物体 A 的路程比物体 B 的路程多 10cm
C .0.4s 时,物体 A 比物体 B 具有更大的动能
D .物体 B 的振动方程为x = -5sin
10 .如图所示,电子由 P 点静止开始沿直线 PQ 做匀加速直线运动,从 Q 点射出。若要求电子能击中在与直线 PQ 成 α 角方向、与 Q 点相距为 d 的点 M,已知电子的电荷量为 e,质量为 m,加速电压为 U,不计电子重力。下列说法正确的是( )
A .电子运动到 Q 点的速度v
B .若在 Q 的右侧加垂直于纸面向里的匀强磁场,则该磁场的磁感应强度大小为
C .若在 Q 的右侧加平行于 QM 的匀强磁场,则电子可能到达 M 点
D .若在 Q 的右侧加垂直于 PQ 向上的匀强电场 E,则其大小为 E
二、实验题:本大题共 2 小题,共 15 分。
11 .下列是《普通高中物理课程标准》中必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算。
(1)某实验小组用如图甲所示的实验装置来完成“探究平抛运动的特点”实验。实验前,斜槽末端的切线需要调成水平。图乙为用相机拍摄的频闪照片的一部分,A 、B 、C 三点为连续三次频闪照相时小球的位置,则可以得出 O 点 (选填“是”或“不是”)小球的抛出点。若图乙中背景方格的边长均为 5cm,取重力加速度大小 g=10m/s2,则小球做平抛运动的初速度大小 v0= m/s(结果保留两位有效数字)。
(2)某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径时,测量结果如图丙所示,可知金属丝的直径D= mm。
12 .学习小组将一量程为 250μA 的微安表改装为较大量程的电流表,然后测量电源的电动势和内阻。已知微安表内阻 RμA=1200Ω, 经计算后将一阻值合适的电阻与微安表连接,进行改装。然后利用一标准毫安表,根据图甲所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。
(1)根据图甲和题中所给条件,将图乙中的实物连接 。
(2)当标准毫安表的示数为 16.0mA 时,微安表的指针位置如图丙所示,则微安表改装后的量程为 Ig= mA。
(3)改装后电流表的总内阻为 Rg= Ω。
(4)把改装后的电表与待测电源连接成如图丁所示的电路(虚线框内是改装后的电表),测
量电池的电动势 E 与内阻 r。
(5)按正确的步骤进行实验,记录电阻箱的阻值 R 与微安表的读数 IμA。改变电阻箱的阻值,
1
记录多组数据。在坐标纸中描点拟合直线,得到 I - R 图像如图戊所示。根据图像所给的
μA
数据,可求出电池电动势 E= V,内阻 r= Ω。
三、计算题:本大题共 3 小题,共 42 分。
13 .如图所示,矩形ABCD 为一透明光学元件的横截面,AB 边长为L ,O 为AB 边的中点。一细束单色光从 O 点射入光学元件,入射角 a = 45° , 光在 AD 、BC 边恰好能发生全反射,最后从CD 边的中点射出该光学元件,且从CD 边射出的光刚好与AB 边的入射光平行,已知光在真空中的传播速度为c ,求:
(1)光学元件对该单色光的折射率;
(2)该单色光在光学元件内传播的时间。
14 .如图所示,长度 l=3m 的水平传送带 AB 在右端 B 点平滑连接着一个半径 R=0.35m 的光滑半圆弧轨道 CEFD,其中 C 点为轨道的最低点,E 点和圆心 O 等高,FD 段为光滑圆管, LEOF=30°。可视为质点的小物块从 A 点以 v0=5.5m/s 的初速度向右滑动,已知小物块的质 量 m=1kg,与传送带之间的动摩擦因数 μ=0.3,且小物块尺寸小于光滑圆管内径。重力加速度 g 取 10m/s2。
(1)若传送带以 v=6. 1m/s 的速率顺时针方向转动,求小物块第一次运动到 C 点的过程中电动机多消耗的电能;
(2)若传送带以 v'=2m/s 的速率顺时针方向转动,求:
①小物块第一次运动到 C 点时对轨道的压力大小;
②小物块第一次沿轨道 CEFD 运动时能达到的最大高度。
15 .如图甲所示,一倾角为θ 的绝缘光滑斜面固定在水平地面上,其顶端与两根相距为L 的水平光滑平行金属导轨相连,其末端装有挡板M 、N 。另一倾角a = 60o 、宽度也为L 的倾斜光滑平行金属直导轨顶端接一电容C = 1F 的不带电电容器。倾斜导轨与水平导轨在ED 处绝缘连接(ED 处两导轨间绝缘物质未画出),两导轨均处于一竖直向下的匀强磁场中。从导轨上某处静止释放一金属棒H ,滑到ED 后平滑进入水平导轨,并与电容器断开,此刻记为t = 0 时刻,同时开始在H 上施加水平向右拉力继续向右运动,之后H 始终与水平导轨垂直且接触良好;t = 2s 时,H 与挡板M 、N 相碰,碰撞时间极短,碰后立即被锁定。另一金属棒G 的中心用一不可伸长绝缘细绳通过轻质定滑轮与斜面底端的物块A 相连;初始时绳子处于拉紧状态并与G 垂直,滑轮左侧细绳与斜面平行,右侧与水平面平行。G 在t = 1s 后的速度-时间图线如图乙所示,其中 1-2s 段为直线,G 棒始终与导轨接触良好。H 、G 、
ED 、MN 均平行。已知:磁感应强度大小B = 1T ,L = 0.4m ,G 、H 和A 的质量均为
0.4kg ,H 无电阻,G 电阻为0.4Ω ;导轨电阻、细绳与滑轮的摩擦力均忽略不计; 整个运动过程A 未与滑轮相碰,G 未运动到ED 处,图甲中水平导轨上的虚线表示导轨足够长。
sin θ = 0.25 ,cos θ = 0.97 ,sin 60o = 0.87 ,cos 60o = 0.5 ,图乙中e 为一常数, 。求:
(1)棒H 刚滑到倾斜轨道ED 时的加速度大小(电容器工作正常,结果保留 1 位小数);
(2)在 1~2s 时间段内,棒G 的加速度大小和细绳对A 的拉力大小;
(3) t = 1.5s 时,棒H 上拉力的瞬时功率;
(4)在 2~3s 时间段内,棒G 滑行的距离。
1 .D
A .牛顿首先提出了惯性的概念,选项 A 错误;
B .牛顿第一定律是逻辑思维的产物,不能用实验直接验证,选项 B 错误;
C.N 是国际单位制的导出单位,不是基本单位,m 、kg 是属于国际单位制的基本单位,选项 C 错误;
D .伽利略通过理想斜面实验,指出力不是维持物体运动的原因,选项 D 正确。
故选 D。
【点评】本题考查物理学史, 是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一。
2 .D
AB .a→b 过程,温度降低,压强不变。气体分子的平均速率减小, 但并不是所有气体分子的运动速率都减小,则分子撞击容器壁的平均作用力减小,又因为压强不变,因此单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加,故 AB 错误;
CD .把该图像转化为p - T 图像如图
c 过程,图像上的点与坐标原点连线斜率增加,根据 C
b→
可知气体体积减小,外界对气体做功,温度升高,内能增加,故 C 错误,D 正确。
故选 D。
3 .C
A .地球的静止卫星,其周期为 1 天,月球也是地球的卫星,公转周期约为 27 天,由开普勒第三定律 k ,可知地球的静止卫星轨道半径比月球绕地球转动的轨道半径小,由
可知静止卫星绕地球运动的向心加速度较大,A 错误;
B .地球的引力提供向心力,则有
静止卫星绕地球运动的角速度较大,B 错误;
C .由开普勒第三定律 k ,可得
3 3 r同 r月
=
同 月
T2 T2
同 同
r3 T2
=
月 月
r3 T2
静止卫星与月球的轨道半径之比为 1 :9 ,C 正确;
D.
地球的引力提供向心力,则有
Mm v2 G = m

2
r r
\ r
GM v =
静止卫星与月球绕地球运动的线速度之比为 3 :1 ,D 错误。
故选 C。
4 .B
A .结合图乙,可知降压变压器副线圈电流的有效值IA故降压变压器原线圈电流的有效值IA=5A
故 A 错误;
B .根据能量守恒可知,升压变压器的输入功率P = IR + IR0 = 4650W故 B 正确;
C .变压器不改变交流电频率,由图乙可知,发电机中的电流变化频率
故 C 错误;
D .若用电器阻值增大时, 由于电压不变,则降压器副线圈电流减小,故输电线电流减小,则输电线上损失的电功率减小,故 D 错误。
故选 B。
5 .B
A .在 B 点绳末端,由关联速度可得,沿绳方向的分速度v1 = v cos θ人向右移动过程中, θ 减小,v 不变,故v1 增大,即重物加速上升,A 错误;
B .人到达 B 点时,由动滑轮特点,物体上升的速度v v1即重物重力的功率P = mgv2 = 200W
B 正确;
C .由能量守恒定律,人对重物做的功等于重物机械能的增量,右侧绳长增长
重物上升的高度HL = 1m则W = mgH mvJ C 错误;
D .人行走时,受到的静摩擦力水平向右,人对地面的摩擦力水平向左,D 错误。
故选 B。
6 .C
A .由初速度为 0 的匀加速直线运动规律可得
则有
可得甲图的斜率为

v2 = 2ax可知乙图的斜率为
k乙 = 2a

k乙 = 4k甲
故 A 错误;
B .由乙图可得

k = 2a = 10m/s2
解得
a = 5m/s2
由牛顿第二定律可得
F=ma=2.5N
故 B 错误;
C .当 x=2m,由
解得
前 2m 的中点时刻速度即 2m 内的平均速度为
故 C 正确;
D .当 t=2s,由 v=at 可得 v=10m/s,前 2s 中点位置的速度为
故 D 错误。
故选 C。
7 .D
A .粒子在匀强电场和磁场中做匀速直线运动,则粒子受到的合力为零;粒子受到的电场力与电场线平行,受到的洛伦兹力与磁场方向和电场方向都垂直,则粒子的受力如图所示:
若粒子带负电,则电场力、洛伦兹力和重力不可能平衡,因此粒子应带正电;根据平衡条件 mgcos45°=qE,mgsin45°=qvB
解得E 故 A 错误;
BC .由左手定则可知粒子的速度方向垂直纸面水平向外;撤去磁场后,重力与电场力的合力垂直于电场斜向下。则粒子运动轨迹在垂直于电场线的平面内, 故电场力不做功。则粒子落地过程中,机械能守恒。故 BC 错误;
D.粒子的速度方向垂直纸面水平向外,粒子在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,根据a g
根据h at2可得t
水平向外做匀速直线运动,则x = vt = v 水平向右做匀加速运动ag则水平向右的位移z a't2 = h
落地点到发射点的水平距离s 故 D 正确。
故选 D。
8 .ABD
A.一个氢原子处于 n=4 能级的激发态,跃迁到基态最多能发出 3 种不同频率的光,故 A 正确;
B.用能量大于氘核结合能的光子照射静止氘核,才可能使氘核分解为一个质子和一个中子,因为分解后的质子和中子具有一定的动能,故 B 正确;
C .半衰期是统计规律,不适用少量原子核,故 C 错误;
D .原子都是由原子核和电子组成的,但不同原子的原子结构不同,各种原子的原子光谱都有各自的特征谱线,原子吸收光谱中的每一条暗线都跟这种原子的发射光谱中的一条亮线相对应,故 D 正确。
故选 ABD。
9 .AD
A .根据图像可知,物体 A 、B 的振动,振幅均为衰减,因此物体 A 、B 的振动均为无阻尼振动,而通过图像可知两物体的振动周期相同,为
TA = TB = 1.6s
故 A 正确;
B .一个周期内,A 、B 两物体的路程分别为
sA = 4AA = 4 ? 10cm = 40cm ,sB = 4AB = 4 ? 5cm = 20cm路程差为
Δs = sA - sB = 20cm
故 B 错误;
C .0.4s 时,物体 A 、B 均处于振幅最大位置处,速度均为 0,因此两者动能相同,都为 0,故 C 错误;
D .振动方程
x = Asin θ(wt + φ0 )(cm)对 B 物体而言,式中
可得
故 D 正确。
故选 AD。
10 .ACD
A .电子从 P 点静止开始加速,由动能定理,得eU mv2解得到达 Q 点的速度v ,故 A 正确;
B .加垂直纸面向里的匀强磁场后,电子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有
得轨道半径R
由几何关系,弦长QM = d 对应圆心角为2a ,满足 d = 2Rsin a解得R
联立可得B
代入v ,化简得 B ,故 B 错误;
C .若磁场平行于 QM,将电子速度沿磁场方向和垂直于磁场方向分解。沿磁场方向的速度分量不受洛伦兹力,沿磁场方向做匀速直线运动;垂直于磁场方向的速度分量做匀速圆周运动,合运动为螺旋线运动。当电子沿磁场方向运动距离 d 的时间恰好为匀速圆周运动周期的整数倍时,电子刚好能到达 M 点,因此电子可能到达 M 点,故 C 正确;
D .若在 Q 的右侧加垂直于 PQ 向上的匀强电场后,电子做类平抛运动。沿 PQ 方向做匀速直线运动,有d cos a = vt
垂直于 PQ 方向做匀加速直线运动,由牛顿第二定律,得加速度a 由匀变速直线运动位移与时间的关系,得d sin a at t2
代入v ,联立解得 E ,故 D 正确。
故选 ACD。
11 .(1) 不是 1.5
(2)0.830
(1)[ 1][2]平抛运动水平方向做匀速直线运动,有xAB = xBC = 3L = v0T
竖直方向有yBC - yAB = 2L = gT2
解得频闪照相的时间间隔T = 0. 10s小球平抛的初速度大小v0 = 1.5m/s
小球运动到 B 点时的竖直方向速度大小为vy m/s
从抛出点到 B 的时间为t s
若 O 为抛出点,则xB = v0t = 0.3m = 6L > 5L可知 O 点不是抛出点。
(2)螺旋测微器的精确度为 0.01mm,读数为 D = 0.5mm + 33.0 × 0.01mm = 0.830mm
12.
25
12
1.5
8
[ 1] 电表改装时,微安表应与定值电阻R0 并联接入虚线框内,电流要从毫安表和微安表的正极流入,则实物电路连接如图所示
[2]设通过改装电流表的总电流为I ,通过微安表的电流为IμA ,根据欧姆定律,有
整理得I
即通过改装电流表的总电流与通过微安表的电流成正比,当标准毫安表示数为16.0mA 时,微安表示数为160μA ,设满偏250μA 对应总电流Ig ,则
解得Ig = 25mA
[3]满偏时微安表的电压U = IμARμA = 250 × 10-6 A × 1200Ω = 0.3V总内阻Rg
[4][5]改装后总电流I总 = 100IμA ,根据闭合电路欧姆定律
E = I总 (R + Rg + r) = 100IμA (R + Rg + r)
整理得
- R 图像斜率k A-1/Ω结合k 得E V
将E = 1.5V 代入 可得 化简得r + Rg = 20Ω
解得r = 20Ω -12Ω = 8Ω
(1)作出光路图如图所示
光在AB 边发生折射,由折射定律可知 n
光在AD 边刚好发生全反射,有sinC n
由几何关系可知C + β = 90°联立解得n
(2)设OE 边长为d ,由几何关系可知sin
光在光学元件内传播的距离可能为x = N·4d(N = 1,2,3,4…)
光在光学元件内传播的速度大小v 所以光在光学元件内传播的时间t 解得t
14 .(1)3.66J;(2)①45N;②0.6125m
(1)假设小物块中途会与传送带达到共速,小物块先在传送带上做加速运动,由牛顿第二定律有
μmg = ma
解得
a = 3m / s2
设与传送带共速需要的时间为 t,则
v = v0 + at
解得
t = 0.2s
加速过程中的位移
解得
x = 1. 16m < l
故假设成立
电动机多消耗的电能等于传送带克服摩擦力所做的功,即
ΔE = μmg . vt
解得
ΔE = 3.66J
(2)①假设小物块一直减速运动到 C,则由动能定理有
解得
vC = 3.5m / s
由于
'
vC > v
故假设成立
在 C 点,根据牛顿第二定律有
解得
F = 45N
根据牛顿第三定律可知小物块第一次运动到 C 点时对轨道的压力大小为
F ' = F = 45N
②小物块从 C 点运动到 F 点过程中,由动能定理有
解得
此时有
则小物块恰好可以通过 F 点,小物块进入光滑圆管后到达最高点速度为 0,从 C 点运动到最高点过程中,由机械能守恒有
解得
h = 0.6125m
15 .(1) 7.9m / s2
(2) 2m/s2 ,1.8N
(3)32.3W
(4)2.53m
(1)做匀加速直线运动
mg sin 60° - F安 cos 60° = ma
解得
a = 7.9m/s2
(2)由v - t 图像可得在 1~2s 内,棒G 做匀加速运动,其加速度为
依题意物块A 的加速度也为a = 2m/s2 ,由牛顿第二定律可得
T - mAg sin θ = mAa
解得细绳受到拉力
T = 1.8N
(3)由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律推导出“双棒” 回路中的电流为

R总 = RG
由牛顿运动定律和安培力公式有
BIL - T = mGa
由于在 1~2s 内棒 G 做匀加速运动,回路中电流恒定为
I = 6.5A
两棒速度差为
vH - vG = 6.5m/s
由v - t 图像可知t = 1.5s 时,棒G 的速度为
vG = 3m/s此刻棒H 的速度为
vH = 9.5m/s
保持不变,这说明两棒加速度相同且均为a ;对棒H 由牛顿第二定律可求得其受到水平向右拉力
F = mHa + BIL = 3.4N
其水平向右拉力的功率
PH = FvH = 32.3W
(4)棒H 停止后,回路中电流发生突变,棒G 受到安培力大小和方向都发生变化,棒G 是
否还拉着物块A一起做减速运动需要通过计算判断,假设绳子立刻松弛无拉力,经过计算棒G 加速度为
物块A 加速度为
a,, = g sin θ = 2.5m/s2
说明棒H 停止后绳子松弛,物块A 做加速度大小为 2.5m/s2 的匀减速运动,棒G 做加速度越来越小的减速运动;由动量定理、法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可以求得,在
2~3s 内
BILΔt = mG (vG 2 - vG3)
棒G 滑行的距离
这段时间内物块A 速度始终大于棒G 滑行速度,绳子始终松弛。

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