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北京市通州区2026届高三年级模拟考试物理试卷
一、单选题：本大题共14小题，共42分。
1.如图所示，一束复色光由真空射入某介质后分解为、两束单色光。下列说法正确的是( )
A. 该介质对光的折射率比对光的大
B. 在真空中，光的波长小于光的波长
C. 在该介质中，光的传播速度比光大
D. 光由该介质射入真空时，光的临界角比光的小
2.某同学拿着绳子左侧上下做简谐运动，时刻，绳波的图像如图所示，、为绳波中的两质点。关于该绳波，下列说法正确的是( )
A. 该绳波为纵波 B. 时，质点的振动速度正在增大
C. 时，质点的振动加速度正在增大 D. 若波源振动加快，则波速将增大
3.如图所示，为粒子散射实验装置的示意图。则单位时间内进入计数器的粒子个数随散射角变化的关系图可能符合事实的是( )
A. B.
C. D.
4.一定质量的理想气体从状态开始，沿图示路径先后到达状态、后回到状态。下列说法正确的是( )
A. 从到，气体体积减小 B. 从到，气体内能不变
C. 从到，气体对外界做功 D. 从到，气体对外界放热
5.如图所示，一质量为的细金属导体棒放置在绝缘光滑水平面上，处于竖直向下的匀强磁场中。棒在水平拉力作用下，由静止开始向右做加速度大小为的匀加速直线运动。在棒运动过程中，下列说法正确的是( )
A. 端比端的电势低 B. 棒中的电场强度逐渐增大
C. 电子所受洛伦兹力做负功 D. 水平拉力的大小为
6.如图所示，两根长度均为的轻质细线，一端分别悬挂在天花板上的和点，另一端分别系有质量均为的小球和。现让小球在竖直面内做小角度最大摆角的简谐运动；小球在水平面内做匀速圆周运动，且做圆周运动时，其悬线与竖直方向的夹角也为。已知重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 两小球所受细线的拉力大小均保持不变
B. 小球的运动周期大于小球的运动周期
C. 小球在最低点时的向心加速度的大小等于小球的向心加速度的大小
D. 将小球的角速度略微增大，其悬线与竖直方向的夹角将减小
7.在断电自感现象的研究中，几位同学手拉手与一节电动势为的干电池、导线、开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，断开开关时人会有触电的感觉。已知人体的电阻比线圈的电阻大得多。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关瞬间，人也会有被电击的感觉
B. 断开开关瞬间，线圈中的电流突然增大
C. 断开开关瞬间，流过人的电流方向为由
D. 断开开关瞬间，流过人的电流大于流过线圈的电流
8.如图所示为一速度选择器，两极板、之间存在电场强度为的匀强电场和磁感应强度为的匀强磁场。某带电粒子重力不计以速率沿虚线从点射入，恰能沿直线运动并从点射出。下列说法正确的是( )
A. 该粒子一定带正电
B. 该粒子的速率一定等于
C. 若该粒子从点以相同速率射入，也能沿虚线从点射出
D. 若仅增大粒子的电荷量，粒子仍沿直线穿过
9.有两根足够长直导线、互相平行放置。如图所示为垂直于导线的截面图，在图示平面内，点为两根导线横截面连线的中点，、是导线横截面连线上关于点对称的两点。已知在电流为的无限长直导线周围产生的磁场的磁感应强度大小与该点到导线的垂直距离的关系式为，其中为常数。若两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，下列说法正确的是( )
A. 点磁感应强度为零
B. 点磁感应强度比点磁感应强度大
C. 若两导线中的电流均变为原来的倍，点磁感应强度大小也变为原来的倍
D. 将一正试探电荷从点沿移到点，其所受洛伦兹力的方向沿向右
10.太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。下列说法正确的是( )
A. 空间站变轨前、后在点的加速度相同
B. 空间站变轨后的运动周期比变轨前的小
C. 空间站变轨后在点的速度比变轨前的小
D. 空间站变轨后在近地点的速度比变轨前的小
11.如图甲所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中逆时针匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间变化的规律如图乙所示。已知线圈匝数为匝，电路的总电阻为。下列说法正确的是( )
A. 图甲时刻，流经电阻上电流方向为由到
B. 由图乙可知，时线圈中的感应电流改变方向
C. 由图乙可知，内通过电阻的电荷量为
D. 由图乙可知，线圈中产生的感应电动势瞬时值表达式为
12.跳台滑雪是冬奥会比赛项目，极具观赏性。运动员从跳台处沿水平方向飞出，在斜坡处着陆。斜坡可视为倾斜平面，斜坡与水平方向的夹角为，测得之间的距离为，重力加速度为，忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 运动员从处水平飞出时的速度大小为
B. 运动员在处着陆瞬间的速度大小为
C. 运动员从处飞出至离坡面最远过程中所需时间为
D. 运动员从处飞出至离坡面最远处时的速度大小为
13.如图所示，图甲为一个自动筛选鸡蛋大小的装置。当不同大小的鸡蛋传送到压力秤上时，压力秤作用在压力传感器电阻上，其电阻值随压力秤所受压力的变化图像如图乙所示。是可调节电阻，其两端电压超过某一数值时，经放大电路驱动，电磁体可以吸动衔铁使弹簧下压并保持一段时间，鸡蛋就进入通道。已知电源电动势，内阻不计，调节为。下列说法正确的是( )
A. 从通道通过的是轻鸡蛋
B. 要想筛选出更重的鸡蛋，需要把电阻的阻值调小
C. 在不改变阻值和不更换的情况下，提高电源电动势可选出更重的鸡蛋
D. 若两端的电压超过时，电磁体可以吸动衔铁向下，则能进入通道的鸡蛋对秤的压力要小于
14.现代分析技术中，可利用电子束探测材料成分。其基本原理是：高能电子入射材料时，可能与材料中原子内层电子发生非弹性碰撞，从而将自身的一部分能量转移给内层电子使其电离。在此过程中，入射电子会损失特征能量，其大小等于该内层电子的电离能即恰好使该电子脱离原子核束缚所需的最小能量。不同元素的值不同，因此通过测定并与已知数据库比对，即可分析材料的元素组成。该技术称为电子能量损失谱分析。现用一束初动能为的电子垂直入射到某薄片样品表面。已知样品中某种原子的最内层层电子电离能为，电子质量为。忽略其他次要过程。关于这一分析技术及其原理，下列说法错误的是( )
A. 实验中测得的特征能量，其大小主要取决于发生电离的元素种类
B. 若入射电子的动能小于，则不能探测到与该原子层电子对应的特征能量
C. 此方法要求样品足够薄，主要是为了避免入射电子发生多次散射，导致无法区分出来自特定原子的特征能量
D. 若用相同动能的质子质量为，代替电子入射，则更容易测得使该原子层电子电离的特征能量
二、实验题：本大题共3小题，共18分。
15.某实验小组进行测量一节干电池的电动势和内阻的实验，现有如下实验器材：
A.待测干电池一节电动势约，内阻约
B.电流表量程，内阻约
C.电压表量程，内阻约
D.滑动变阻器最大阻值，额定电流
E.滑动变阻器最大阻值，额定电流
F.开关、导线若干
为了调节方便、测量准确：
实验中所用的滑动变阻器应选 选填实验器材前对应的字母；
实验电路图应选择图中的 选填“甲”或“乙”。
16.某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图所示。
该同学想要增大观察到的条纹间距，正确的做法是 选填选项前的字母。
A.减小双缝之间的距离 减小单缝与光源间的距离
C.增大凸透镜与单缝间的距离 增大双缝与测量头间的距离
该同学想要研究红光和绿光的波长特性，分别用红色、绿色滤光片，对干涉条纹进行测量，只记录了第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数，如下表所示：
单色光类别
单色光
单色光
根据表中数据，判断单色光为 选填“红光”或“绿光”。
17.某实验小组用如图所示实验装置探究质量一定时加速度与物体受力的关系。重力加速度取。
下列实验操作，正确的有 选填选项前的字母。
A.调节定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B.细绳下端挂上槽码，将长木板右端用垫块适当垫高，以补偿小车受到的阻力
C.实验时应先释放小车再接通打点计时器的电源
D.除图中器材外，还需要刻度尺和天平
如图所示是实验过程中得到的纸带，、、、、、、是选取的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个计时点没有画出，打点计时器使用的电源频率，则小车运动的加速度 结果保留位有效数字。
平衡小车所受的阻力后，由理论分析可知，若不断增加槽码的个数重复实验，小车的加速度最后会趋近于 。
另一实验小组采用如图所示的装置进行探究实验。实验时保持长木板水平、滑块质量不变。在沙桶中放入适量细沙，由静止释放滑块，记录力传感器的示数，利用纸带上打出的点计算出滑块的加速度。改变沙桶中细沙的质量重复实验，得到多组、，并作出图像如图所示。已知图像的斜率为，横轴截距为。除滑块与长木板之间的摩擦外，其余阻力均可忽略不计。由图可知，滑块的质量为 ；滑块与长木板之间的动摩擦因数为 。用、、表示
三、计算题：本大题共4小题，共40分。
18.如图所示，质量为的小球用轻绳悬挂于点，绳长。将小球向左拉开，使悬线与竖直方向的夹角为，然后由静止释放。当小球运动到悬点正下方最低点时，与静止放置在水平地面上的物块发生碰撞。已知碰撞前瞬间，小球的速度，碰撞后瞬间物块的速度，物块的质量，重力加速度取，物块与水平地面之间的动摩擦因数，空气阻力忽略不计。求：
小球从静止释放到碰撞前重力势能的减少量；
碰撞后瞬间，小球的速度大小；
小球与物块碰撞后，物块在水平地面上滑行的最大距离。
19.我国载人月球探测工程登月阶段任务已全面启动实施。已知月球质量为，半径为；地球质量为，半径为，引力常量为。将月球绕地球的运动看成匀速圆周运动，忽略天体的自转及空气阻力的影响。
若月球与地球两球心之间的距离为，求月球绕地球公转的线速度的大小；
若在地球表面一物体自由下落某高度所需时间为，求在月球表面同一物体自由下落相同高度所需时间的表达式；
在牛顿的时代，已经能够比较精确地测定：月球与地球两球心之间的距离约为地球半径的倍，月球绕地球公转的周期，地球表面的重力加速度取。请通过计算推理说明“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵从相同的规律可取。
20.电磁弹射已成为现代航母弹射舰载机的重要设备，我国技术世界领先。某兴趣小组根据所学的物理知识进行电磁弹射设计，其工作原理可以简化为下述模型。如图所示，两段水平放置的平行光滑金属导轨的间距均为，左段导轨之间连接电动势为、内阻不计的电源；右段导轨之间连接阻值为的电阻。左右两段导轨中间和处各通过一小段绝缘光滑轨道平滑连接。空间存在垂直导轨平面竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为、电阻为、长为的金属棒静止在导轨上。闭合开关，金属棒在安培力的作用下开始运动，到达之前已经达到最大速度。导轨电阻不计，金属棒与导轨垂直且接触良好，右侧的导轨足够长。求：
金属棒能达到的最大速度的大小；
金属棒在左侧运动至最大速度的过程中，电源输出的总能量；
金属棒在右侧滑行的最大距离。
21.物体做曲线运动的情况比较复杂，一般的曲线运动可以分成很多很短的小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图所示，曲线上点的曲率圆定义为：通过点和曲线上紧邻点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做点的曲率圆，其半径叫做点的曲率半径。在分析物体经过曲线上某位置的运动时，就可以按其等效的圆周运动来分析和处理。已知重力加速度为。
如图所示，一根长为的不可伸长轻绳，其一端固定于点，另一端系着一质量为的小球。已知小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动。求小球在最高点的速度的大小；
如图所示，一半径为的半球固定于水平地面上，有一小球从半球顶点由静止开始滑下，忽略一切阻力。求小球与半球面分离时，小球距离地面的高度的大小；
如图所示，以水平向右为轴正方向，竖直向下为轴正方向，空间存在垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。一质量为、电荷量为的小球从点静止释放后，其运动轨迹如图中虚线所示。已知该轨迹在最低点的曲率半径等于该点到轴距离的倍。
求小球在运动过程中第一次下降的最大高度；
在上述磁场中再加一个竖直向上的匀强电场，电场强度大小为，且。请在图中定性画出该小球从点静止释放后运动的轨迹示意图，并求出运动过程中所能达到的最大速率。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
乙

16.
红光

17.

18.【详解】小球下落过程只有重力做功，重力势能的减少量等于动能的增加量，小球初动能为，因此
代入数据得
、碰撞过程动量守恒，取碰撞前的速度方向为正方向，由动量守恒定律有
代入数据解得
负号表示方向反向，因此速度大小为
滑行过程受摩擦力做负功，最终动能减为，由动能定理得
整理得
代入数据得

19.【详解】月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律有
解得月球绕地球公转的线速度大小
在地球表面，忽略自转影响，物体受到的重力等于万有引力，即
解得地球表面重力加速度
同理，在月球表面有
物体做自由落体运动，下落高度
联立解得
月球绕地球做匀速圆周运动，其向心加速度
代入题给数据 ， ，
计算得
若“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵从相同的规律，根据 ，
则月球轨道处的向心加速度 应满足
已知 ，地球表面重力加速度 ，则理论推算值
由于计算出的向心加速度 与理论推算值 在误差允许范围内相等，说明两者遵从相同的规律。

20.【详解】金属棒 到达 前做加速度逐渐减小的加速运动，当电源和金属棒组成的回路中电流为时金属棒的速度达到最大，则有
解得金属棒 能达到的最大速度 的大小为
金属棒 在 左侧运动至最大速度的过程中，对金属棒 由动量定理可得
又
电源输出的总能量为
联立解得
金属棒 在 右侧滑行过程中，根据动量定理可得
又
联立解得金属棒 在 右侧滑行的最大距离为

21.【详解】小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动，在最高点有
解得小球在最高点的速度
小球与半球面分离时，设小球与球心的连线和竖直方向的夹角为 ，则小球距离地面的高度
小球从顶点滑下，到分离位置时，下落的高度为 ，有
小球与半球面分离时，支持力为零，有
联立可得
小球距离地面的高度
设第一次下降的最大高度处的速度为 ，该轨迹在最低点的曲率半径等于该点到 轴距离的倍，有 ，
又
解得
小球运动轨迹如图所示：
由动能定理得
小球做圆周运动，根据牛顿第二定律 ，
解得最大速率为

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