2025-2026学年北京市西城区西城外国语学校高三下学期第四次模拟考试物理试题试卷含解析.doc

2025-2026学年北京市西城区西城外国语学校高三下学期第四次模拟考试物理试题试卷
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、2019年11月5日1时43分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第49颗北斗导航卫星，该卫星发射成功，标志着北斗三号系统3颗IGSO卫星（倾斜地球同步轨道卫星）全部发射完毕。该卫星在轨道上运动的周期与地球自转周期相同，但该轨道平面与赤道平面有一定的夹角，因此该轨道也被称为倾斜同步轨道，根据以上信息请判断，下列说法中不正确的是（　　）
A．该卫星做匀速圆周运动的圆心一定是地球的球心
B．该卫星离地面的高度等于地球同步卫星离地面的高度
C．地球对该卫星的万有引力一定等于地球对地球同步卫星的万有引力
D．只要倾角合适，处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的固定时间经过同一城市的上空
2、如图所示，两平行导轨、竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触，现在金属棒中通以变化的电流，同时释放金属棒使其运动．已知电流随时间变化的关系式为（为常数，），金属棒与导轨间的动摩擦因数一定．以竖直向下为正方向，则下面关于棒的速度、加速度随时间变化的关系图象中，可能正确的有

A． B．
C． D．
3、如图所示，铁板倾斜放置，倾角为，磁铁吸在铁板上并处于静止状态，磁铁的质量为，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）

A．磁铁可能只受两个力作用 B．磁铁一定受三个力作用
C．铁板对磁铁的摩擦力大小为 D．铁板对磁铁的作用力大小为
4、已知地球半径约为6400km，地球表面处的重力加速度g取。则对绕地球运动的卫星来说，下列说法正确的是（　　）
A．卫星可以绕地球任意一纬线做圆周运动
B．卫星可以绕地球任意一经线做圆周运动
C．卫星在地球表面的运动速度一定不会大于第一宇宙速度
D．卫星在距地球高度400km的轨道上做圆周运动的周期约为90分钟
5、如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，频率为的细激光束在真空中沿直线BC传播，并于玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知，玻璃球对该激光的折射率为，则下列说法中正确的是（ ）

A．出射光线的频率变小
B．改变入射角的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射
C．此激光束在玻璃中穿越的时间为（c为真空中的光速）
D．激光束的入射角为=45°
6、某学校科技活动小组设计了一个光电烟雾探测器（如图甲），当有烟雾进入探测器时（如图乙），来自光源S的光会被烟雾散射进入光电管C，当光射到光电管中的钠表面时会产生光电流，当光电流大于10-8A时，便会触发报警系统报警。已知钠的极限频率为6.0×1014Hz，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，光速c=3.0×108m/s，则下列说法正确的是（　　）

A．要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长不能小于5.0×10-7m
B．若光电管发生光电效应，那么光源的光变强时，并不能改变光电烟雾探测器的灵敏度
C．光电管C中能发生光电效应是因为光发生了全反射现象
D．当报警器报警时，钠表面每秒释放出的光电子最少数目是N=6.25×1010个
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，质量为 m 的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦。a 态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b 态是气缸从容器中移出后，在室温（27 °C）中达到的平衡状态。气体从 a 态变化到 b 态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列说法中正确的是（ ）

A．与 b 态相比，a 态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多
B．与 a 态相比，b 态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大
C．在相同时间内，a、b 两态的气体分子对活塞的冲量相等
D．从 a 态到 b 态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体向外界释放了热量
E.从 a 态到 b 态，气体的内能增加，气体对外界做功，气体向外界吸收了热量
8、如图所示，上、下表面平行的玻璃砖置于空气中，一束复色光斜射到上表面，穿过玻璃后从下表面射出，分成a、b两束单色光。下列说法中正确的是(　　)

A．a、b两束单色光相互平行
B．a光在玻璃中的传播速度大于b光
C．在玻璃中a光全反射的临界角大于b光
D．用同一双缝干涉装置进行实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距
9、当你走进家电市场，可以看到各种各样的家用电磁炉（如图）。电磁炉作为厨具市场的一种灶具，它打破了传统的明火烹调方式，通常是利用磁场使置于炉面上的锅子出现涡流，再通过电流的热效应，使锅子产生高温以烹煮食物。下列有关此种电磁炉与所用锅子的说法中正确的是（　　）

A．锅和电磁炉内部发热线圈盘相当一个高频变压器，内部线圈是变压器初级线圈，锅是次级线圈
B．电磁炉使用的是随时间变化的磁场
C．电磁炉所用的锅子必须是热的绝缘体
D．电磁炉所用的锅子必须是电的绝缘体
10、已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大．为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源的电动势E和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器R使灯泡L正常发光．若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则

A．灯泡L变亮
B．灯泡L变暗
C．电流表的示数变小
D．电流表的示数变大
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）图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下：

A．易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带。合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑。
B．取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m1以及小车质量m2。
C．撤去细绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙(中间部分未画出)，O为打下的第一点。己知打点计时器的打点时间间隔为T，重力加速度为g。
(1)步骤C中小车所受的合外力大小为___
(2)为验证从O—C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为，OC间距离为，则C点速度大小为___，需要验证的关系式为____ (用所测物理量的符号表示)。
12．（12分）举世瞩目的嫦娥四号，其能源供给方式实现了新的科技突破：它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能，也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板，光伏发电板在外太空将光能转化为电能。

某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压U与电流I的关系，图中定值电阻R0=5Ω，设相同光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视为理想电表。
(1)实验一：用一定强度的光照射该电池，闭合开关S，调节滑动变阻器R0的阻值，通过测量得到该电池的U-I如图丁曲线a，由此可知，该电源内阻是否为常数______（填“是”或“否”），某时刻电压表示数如图丙所示，读数为______V，由图像可知，此时电源内阻值为______Ω。
(2)实验二：减小实验一光照的强度，重复实验，测得U-I如图丁曲线，在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.0V，则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，滑动变阻器消耗的电功率为______W（计算结果保留两位有效数字）

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，质量为m＝5kg的物体放在水平面上，物体与水平面间的摩擦因数μ=0.5.物体受到与水平面成q＝37°斜向上的拉力F＝50N作用，从A点由静止开始运动，到B点时撤去拉力F，物体最终到达C点，已知AC间距离为L＝165m，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g＝10m/s2）求：
(1)物体在AB段的加速度大小a；
(2)物体运动的最大速度大小vm。

14．（16分）细管 AB 内壁光滑、厚度不计，加工成如图所示形状。长 L＝0.5m 的 BD 段竖直，其 B 端与半径 R＝0.3m 的光滑圆弧轨道平滑连接，P 点为圆弧轨道的最高点。CD 段是半径 R＝0.3m 的四分之一圆弧，AC 段在水平面上。管中有两个可视为质点的小球 a、b， 质量分别为 ma＝6kg、mb＝2kg。最初 b 球静止在管内 AC 段某一位置，a 球以速度 v0 水平向右运动，与b 球发生弹性碰撞。重力加速度g 取10m/s2。
（1）若 v0＝4m/s，求碰后 a、b 两球的速度大小：
（2）若 a 球恰好能运动到 B 点，求 v0的大小，并通过分析判断此情况下 b 球能否通过 P 点。

15．（12分）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，中管内水银面与管口A之间气体柱长为lA＝40 cm，右管内气体柱长为lB＝39 cm．先将开口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设被封闭的气体为理想气体，整个过程温度不变，若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4 cm，已知大气压强p0＝76 cmHg，求：

①A端上方气柱长度；
②稳定后右管内的气体压强．
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】
A．倾斜同步轨道围绕地球做匀速圆周运动，圆心一定是地球的球心，故A正确，不符合题意；
B．根据万有引力提供向心力

得

因为倾斜地球同步轨道卫星的周期与赤道上空的同步卫星的周期相同，故它的轨道髙度与位于赤道上空的同步卫星的轨道高度相同，故B正确，不符合题意；
C．根据

可知，由于不知道该卫星和地球同步卫星质量的关系，所以无法判断万有引力的关系。故C错误，符合题意；
D．倾斜同步轨道卫星相对于地球非静止的，所以倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的，故该卫星不可能始终位于地球表面某个点的正上方，而且该卫星的周期为24h，所以只要倾角合适，处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的固定时间经过同一城市上空，故D正确，不符合题意。
故选C。
2、B
【解析】
以竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律得，金属棒的加速度，f=μN=μFA=μBIL=μBLkt，联立解得加速度a=g−，与时间成线性关系，且t=0时，a=g，故CD错误。因为开始加速度方向向下，与速度方向相同，做加速运动，加速度逐渐减小，即做加速度逐渐减小的加速运动，然后加速度方向向上，加速度逐渐增大，做加速度逐渐增大的减速运动。故A错误，B正确。故选B。
解决本题的关键会根据合力确定加速度的变化，结合加速度方向与速度方向判断物体做加速运动还是减速运动，知道速度时间图线的切线斜率表示加速度．
3、D
【解析】
AB．磁铁受到重力、铁板对磁铁的弹力、摩擦力、铁板对磁铁的磁场力共四个力，选项AB错误；
C．根据力的平衡可知，铁板对磁铁的摩擦力大小为，选项C错误；
D．铁板对磁铁的作用力与磁铁的重力等大反向，选项D正确。
故选D。
4、D
【解析】
A．卫星绕地球做圆周运动，是由万有引力提供向心力，卫星绕赤道做圆周运动的圆心一定在地心，绕不在赤道面上的纬线做圆周运动的圆心显然不在地心，选项A错误；
B．因为经线在随地球自转，而卫星绕地球做圆周运动，没有使其随地球自转的作用力，选项B错误；
C．对于正在地球表面做离心运动的卫星，其运动速度大于第一宇宙速度，选项C错误；
D．对于近地卫星，有

对于卫星有

联立解得
T=90分钟
选项D正确。
故选D。
5、C
【解析】
A.光在不同介质中传播时，频率不会发生改变，所以出射光线的频率不变，故A错误；
B. 激光束从C点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，折射角都小于临界角，根据几何知识可知光线在玻璃球内表面的入射角不可能大于临界角，所以都不可能发生全反射，故B错误；
C. 此激光束在玻璃中的波速为

CD间的距离为

则光束在玻璃球中从到传播的时间为

故C正确；
D. 由几何知识得到激光束在在点折射角，由

可得入射角，故D错误。
6、D
【解析】
A．根据光电效应方程有

则光源S发出的光波最大波长

即要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长不能大于0.5μm，选项A错误；
B．光源S发出的光波能使光电管发生光电效应，那么光源越强，被烟雾散射进入光电管 C的光越多，越容易探测到烟雾，即光电烟雾探测器灵敏度越高，选项B错误；
C．光电管C中能发生光电效应是因为照射光电管的光束能量大于其逸出功而使其发射出电子，选项C错误；
D．光电流等于10-8 A时，每秒产生的光电子的个数

选项D正确。
故选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、ACE
【解析】
A．因压强不变，而由a到b时气体的温度升高，故可知气体的体积应变大，故单位体积内的分子个数减少，故a状态中单位时间内撞击活塞的个数较多，故A正确；
BC．因压强不变，故气体分子在单位时间内撞击器壁的冲力不变，故冲量不变，故B错误，C正确；
DE．因从a到b，气体的温度升高，故内能增加；因气体体积增大，故气体对外做功，则由热力学第一定律可知气体应吸热，故D错误，E正确；
故选ACE。
8、AD
【解析】
A．据题意，通过平行玻璃砖的光，出射光线与入射光线平行，故选项A正确；
B．单色光a偏折程度较大，则a光的折射率较大，据v＝可知，在介质中a光的传播速度较小，故选项B错误；
C．据sinC＝可知，a光发生全反射的临界角较小，故选项C错误；
D．a光折射率较大，a光的波长较小，又据Δx＝λ可知，a光进行双缝干涉实验时条纹间距较小，故选项D正确。
9、AB
【解析】
A．锅和电磁炉内部发热线圈盘组成一个高频变压器，内部线圈是变压器初级线圈，锅是次级线圈，当内部初级发热线圈盘有交变电压输出后，必然在次级锅体上产生感应电流，感应电流通过锅体自身的电阻发热，故A正确；
B．法拉第的电磁感应原理说明当通过一导体的磁场随时间变化时，导体上产生感应电流，故B正确；
C．当锅子通过电流时，锅子必须产生高温才能对水加热，故锅子不能为热的绝缘体，故C错误；
D．电磁炉上面所用的锅子必须是电的良导体，当电磁炉的线圈产生随时间而变化的磁场时，锅子才能产生感应电流，故D错误；
故选AB。
10、AC
【解析】
CD．探测装置进入强磁场区以后磁敏电阻阻值变大，回路总电阻变大，总电流减小，电流表示数变小，选项C正确，D错误；
AB．由于总电流变大，则电源内电阻分压变小，路端电压变大，则电灯L亮度增加，选项A正确，B错误。

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、（1）m1g； （2），
【解析】
（1）[1] 小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和轻绳的拉力，合力为零；撤去拉力后，其余力不变，故合力等于撤去轻绳的拉力，而轻绳的拉力等于易拉罐和细沙的重力，所以小车所受的合外力为m1g；
（2）[2]匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故
；
[3]动能增量为：
，
合力的功为：
，
需要验证的关系式为：

12、否 1.80 4.78 2.5
【解析】
（1）[1]．根据闭合电路欧姆定律有：U=E-Ir，所以图象的斜率为电源内阻，但图象的斜率在电流较大时，变化很大，所以电源的内阻是变化的。
[2] [3]．从电压表的示数可以示数为1.80V，再从图象的纵轴截距为2.9V，即电源的电动势为2.9V，又从图象看出，当路端电压为1.80V时，电流为0.23A，所以电源的内阻
。
（2）[4]．在实验一中，电压表的示数为2.0V，连接坐标原点与电源的（2.0V路端电压）两点，作出定值的伏安特性曲线如图所示，

此时还能求出滑动变阻器的阻值
R=Ω-R0≈4.5Ω
同时该直线与图象b有一交点，则该交点是电阻是实验二对应的值，由交点坐标可以读出：0.7V，0.75A。
所以滑动变阻器此时消耗的功率
P=（0.75）2×4.5W=2.5W。

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)6m/s2；(2)30m/s。
【解析】
(1)在段，受力分析如图

正交分解得：

代入相应数据得：
(2)在段由牛顿第二定律得：

解得：，根据速度和位移关系得：

解得：。
14、（1）2m/s,6m/s（2）8m/s,能。
【解析】
(1)由于 a、b 的碰撞是弹性碰撞，碰撞过程中动量守恒
mav0=mava+mbvb
同时，碰撞过程中机械能也守恒

由以上两式可解得

(2) 在 a碰撞以后的运动过程中，a小球机械能守恒。若a恰好运动到B点，即到达B点时速度为 0

解得:
v1=4m/s
由(1)问中计算可知

解得:
v0=8m/s
同理也可求出b球碰撞以后的速度

假设 b球能上到P点，上升过程中机械能守恒

解得

若恰好能运动到P点

解得：

可得 v3>vP因此，b球能够通过 P点.
15、①38cm；②78cmHg
【解析】
试题分析：①稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4cm，则A管内气体的压强为PA1=(76+4) cmHg
由公式：P0VA0=PA1VA1，
代入数据得：LA1=38cm
②设右管水银面上升h，则右管内气柱长度为lB-h，气体的压强为；
由玻意尔定律得：
解得：h=1cm
所以右管内气体压强为
考点：气体的状态方程.