河南省南阳、信阳等六市2025-2026学年高三4月模拟物理试题试卷试题含解析.doc

河南省南阳、信阳等六市2025-2026学年高三4月模拟物理试题试卷试题
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、1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与D形盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上，中心A处粒子源产生的粒子飘人狭缝中由初。速度为零开始加速，最后从出口处飞出。D形盒的半径为R，下列说法正确的是（　　）

A．粒子在出口处的最大动能与加速电压U有关
B．粒子在出口处的最大动能与D形盒的半径无关
C．粒子在D形盒中运动的总时间与交流电的周期T有关
D．粒子在D形盒中运动的总时间与粒子的比荷无关
2、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=5Ω，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=l︰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20 V
C．电阻R上消耗的电动率为720W
D．电流经过变压器后频率变为原来的2倍
3、自空中的A点静止释放一个小球，经过一段时间后与斜面体的B点发生碰撞，碰后速度大小不变，方向变为水平，并经过相等的时间最终落在水平地面的C点，如图所示，水平面上的D点在B点正下方，不计空气阻力，下列说法正确的是

A．A、B两点的高度差和B、D两点的高度差之比为1∶3
B．A、B两点的高度差和C、D两点的间距之比为1∶3
C．A、B两点的高度差和B、D两点的高度差之比为1∶2
D．A、B两点的高度差和C、D两点的间距之比为1∶2
4、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
5、完全相同的两列高铁在直铁轨上相向行使，速度为350km/h，两列车迎面交错而过时，双方驾驶员看到对方列车从眼前划过的时间大约是2s，以下说法正确的是（ ）
A．由以上数据可以估算出每列车总长约为200m
B．由以上数据可以估算出每列车总长约为400m
C．坐于车尾的乘客看到对方列车从身边划过的时间大约是4s
D．坐于车尾的乘客看到对方列车从身边划过的时间大约是1s
6、如图所示为五个点电荷产生的电场的电场线分布情况，a、b、c、d是电场中的四个点，曲线cd是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，则下列说法正确的是（　　）

A．该带电粒子带正电
B．a点的电势高于b点的电势
C．带电粒子在c点的动能小于在d点的动能
D．带电粒子在c点的加速度小于在d点的加速度
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、下列说法正确的是（　　）
A．悬浮颗粒的无规则运动并不是分子的运动，但能间接地反映液体分子运动的无规则性
B．一种物质温度升高时，所有分子热运动的动能都要增加
C．液体能够流动说明液体分子间的相互作用力比固体分子间的作用力要小
D．一定质量的物质，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等
E.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
8、如图所示，xOy坐标系内存在平行于坐标平面的匀强电场。一个质量为m。电荷量为+q的带电粒子，以的速度沿AB方向入射，粒子恰好以最小的速度垂直于y轴击中C点。已知A、B、C三个点的坐标分别为（，0）、（0，2L）、（0，L）。若不计重力与空气阻力，则下列说法中正确的是（　 ）

A．带电粒子由A到C过程中最小速度一定为
B．带电粒子由A到C过程中电势能先减小后增大
C．匀强电场的大小为
D．若匀强电场的大小和方向可调节，粒子恰好能沿AB方向到达B点，则此状态下电场强度大小为
9、如图所示，质量为M=2kg足够长的小车以v0=2.5m/s的速度沿光滑的水平面运动，在小车正上方h=1.25m处有一质量为m=0.5kg的可视为质点的物块静止释放，经过一段时间刚好落在小车上无反弹，作用时间很短，随后二者一起沿水平面向右运动。已知物块与小车上表面之间的动摩擦因数为μ＝0.5，重力加速度为g=10m/s2，忽略空气阻力。则下列说法正确的是（　　）

A．物块落在小车的过程中，物块和小车的动量守恒
B．物块落上小车后的最终速度大小为3m/s
C．物块在小车的上表面滑动的距离为0.5m
D．物块落在小车的整个过程中，系统损失的能量为7.5J
10、如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是______

A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
B．a比b更容易发生衍射现象
C．在水中a光的速度比b光的速度小
D．在水中a光的临界角大于b光的临界角
E.若a光与b光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光
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）小华同学欲测量小物块与斜面间的动摩擦因数，其实验装置如图1所示，光电门 1、2可沿斜面移动，物块上固定有宽度为d的挡光窄片。物块在斜面上滑动时，光电门可以显示出挡光片的挡光时间。（以下计算的 结果均请保留两位有效数字）

(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度，其示数如图2所示，则挡光片的宽度d=______ mm。
(2)在P处用力推动物块，物块沿斜面下滑，依次经过光电门1、2，显示的时间分别为40ms、20ms，则物块 经过光电门1处时的速度大小为____________m/s，经过光电门 2 处时的速度大小为____________m/s。比较物块经过光电门1、2处的速度大小可知，应_______（选填“增大”或“减小”）斜面的倾角，直至两光电门的示数相等；
(3)正确调整斜面的倾角后，用刻度尺测得斜面顶端与底端的高度差h=60.00cm、斜面的长度L=100.00cmg取9.80m/s2，则物块与斜面间的动摩擦因数的值m =（___________）。
12．（12分）为了探究当磁铁靠近线圈时在线圈中产生的感应电动势E与磁铁移动所用时间Δt之间的关系，某小组同学设计了如图所示的实验装置：线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上，强磁铁和挡光片固定在运动的小车上，小车经过光电门时，电脑会自动记录挡光片的挡光时间Δt，以及相应时间内的平均感应电动势E。改变小车的速度，多次测量，记录的数据如下表：
次数
测量值
1
2
3
4
5
6
7
8
E/V
0.116
0.136
0.170
0.191
0.215
0.277
0292
0.329
Δt/×10-3s
8.206
7.486
6.286
5.614
5.340
4.462
3.980
3.646

（1）实验操作过程中，线圈与光电门之间的距离_________________（选填“保持不变”或“变化”），从而实现了控制_________________不变。
（2）在得到上述表格中的数据之后，他们想出两种办法处理数据。第一种是计算法：需要算出_____________________________，若该数据基本相等，则验证了E与Δt成反比。第二种是作图法：在直角坐标系中作出_____________________的关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E与Δt成反比。
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）在竖直平面内，一根长为L的绝缘细线，一端固定在O点，另一端拴着质量为m、电荷量为+q的小球。小球始终处在场强大小为、方向竖直向上的匀强电场中，现将小球拉到与O点等高处，且细线处于拉直状态，由静止释放小球，当小球的速度沿水平方向时，细线被拉断，之后小球继续运动并经过P点，P点与O点间的水平距离为L。重力加速度为g，不计空气阻力，求
（1）细线被拉断前瞬间，细线的拉力大小；
（2）O、P两点间的电势差。
14．（16分）如图所示虚线矩形区域NPP' N’、MNN’M’内分别充满竖直向下的匀强电场和大小为B垂直纸面向里的匀强磁场，两场宽度均为d、长度均为4d， NN’为磁场与电场之间的分界线。点C’、C将MN三等分，在C’、C间安装一接收装置。 一电量为-e。质量为m、初速度为零的电子，从P'点开始由静止经电场加速后垂直进入磁场，最后从MN之间离开磁场。不计电子所受重力。求∶
(1)若电场强度大小为E ，则电子进入磁场时速度为多大。
(2)改变场强大小，让电子能垂直进入接收装置，则该装置能够接收到几种垂直于MN方向的电子。
(3)在(2)问中接收到的电子在两场中运动的最长时间为多大。

15．（12分）如图所示，足够长的粗糙绝缘轨道AB与处于竖直平面内的光滑圆弧形绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场E，现有一带电体（可视为质点）放在水平轨道上的A位置，带电体与粗糙轨道的动摩擦因数均为，从A点由静止释放，通过C点时恰好与圆轨道无挤压，且合力刚好指向圆心，已知，不计空气阻力，重力加速度。求：
（1）粗糙绝缘轨道AB长度；
（2）小球从C点射出后，第一次运动到水平地面AB所需要的时间。

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、D
【解析】
AB．根据回旋加速器的加速原理，粒子不断加速，做圆周运动的半径不断变大，最大半径即为D形盒的半径R，由

得

最大动能为

故AB错误；
CD．粒子每加速一次动能增加
ΔEkm=qU
粒子加速的次数为

粒子在D形盒中运动的总时间
，
联立得

故C错误，D正确。
故选D。
2、B
【解析】
A． 线圈绕垂直磁场的虚线轴匀速转动，产生正弦式交流电，交变电动势最大值：
Em=NBSω=50×0.2×0.1×0.2×200V=40V
图示位置为与中性面垂直的位置，感应电动势为最大，则从此时开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为
e=40cos200t（V）
故A错误；
B． 线圈内阻不计，则电压表示数为交变电动势的有效值

故B正确；
C． 根据变压比可知，副线圈输出电压：

电阻R上消耗的功率：

故C错误；
D． 变压器不会改变交流电的频率，故D错误。
故选：B。
3、D
【解析】
AC、AB段小球自由下落，BC段小球做平抛运动，两段时间相同，根据，可知A、B两点间距离与B、D两点间距离相等，A、B两点的高度差和B、D两点的高度差之比为1∶1，故AC错误；
BD、设A、B两点的高度差为h，根据速度位移公式可得BC段平抛初速度，持续的时间，所以CD两点间距离，所以AB两点的高度差和CD两点的间距之比为1∶2，故B错误，D正确；
故选D．
4、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。
5、B
【解析】
AB．两列车相向运动，每列车总长为：

故A错误，B正确；
CD．坐于车尾的乘客看到对方列车从身边划过的时间为：

故C、D错误；
故选B。
6、C
【解析】
A．带电粒子做曲线运动，所受的合力指向轨迹凹侧，分析可知该带电粒子带负电，A错误；
BC．根据等势面与电场线垂直，画出过a点的等势面如图所示。

则

根据沿电场线方向电势逐渐降低知

所以

同理可得

由于带电粒子带负电，则粒子的电势能

根据能量守恒定律知，带电粒子的动能

B错误，C正确；
D．电场线的疏密程度表示电场强度的大小

则带电粒子受到的电场力

由牛顿第二定律知带电粒子的加速度

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、AE
【解析】
A．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动并不是分子的运动，但能间接地反映液体分子运动的无规则性，A正确；
B．一种物质温度升高时，分子的平均动能增加，这是一种统计规律，可能有的分子热运动的动能要增加，有的反而要减少，B错误；
C．液体能够流动与液体分子间作用力无必然联系，固体有固定形状也与固体间分子作用力无必然联系，C错误；
D．一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等，D错误；
E．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，E正确。
故选AE。
8、AD
【解析】
A．因带电粒子只受恒定的电场力，做匀变速曲线运动，而C点有最小速度且垂直y轴，可推得粒子做类斜上抛运动，C是最高点，其速度与电场力垂直，则电场力沿y轴负方向，设A点的速度与x轴的夹角为，则

由几何关系可知

联立可得

故A正确；
B．因粒子做类斜上抛运动，从A点到C点电场力与速度的夹角从钝角变为直角，则电场力一直做负功，电势能一直增大，故B错误；
C．粒子从A到C的过程，由动能定理

联立可得匀强电场的大小为

故C错误；
D．调节匀强电场的大小和方向使粒子恰好能沿AB方向到达B点，则粒子一定AB做匀减速直线运动，电场力沿BA方向，由动能定理有

则匀强电场的场强大小为

故D正确。
故选AD。
9、CD
【解析】
A．物块落在小车的过程中，物块与小车组成的系统在水平方向的动量守恒，但竖直方向的动量不守恒，故A错误；
B．物块与小车组成的系统水平方向不受外力，则系统在水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，则有：
Mv0=（M+m）v
所以共同速度为：

故B错误；
C．物块落上小车到二者共速的过程中，因摩擦损失的机械能为：

代入数据解得：
ΔE1=1.25J
由功能关系：
ΔE1=μmg·Δx
解得：
Δx =0.5m
故C正确；
D．在整个的过程中，系统损失的机械能等于物块减少的重力势能与二者损失的动能之和，由能量守恒定律得：

代入数据可得：
ΔE=7.5J
故D正确。
故选CD。
10、ABD
【解析】
由图可知，单色光a偏折程度小于b的偏折程度，根据折射定律知，a光的折射率小于b光的折射率，则知a光的波长大．根据双缝干涉条纹的间距公式，可得，干涉条纹间距与波长成正比，所以a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，故A正确；a光的波长长，波动性强，更容易发生衍射现象，故B正确；由知，在水中a光的速度大，故C错误；由全反射临界角公式，知折射率n越大，临界角C越小，则知在水中a光的临界角大于b光的临界角，故D正确；若a光与b光以相同入射角从水射向空气时，由于在水中a光的临界角大于b光的临界角，所以b光的入射角先达到临界角，则b光先发生全反射，首先消失的是b光，故E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、5.2 0.13 0.26 减小 0.75
【解析】
(1)[1]挡光片的宽度为；
(2)[2][3]d=5.2mm=5.2×10-3m，t1=40ms=40×10-3s，t2=20ms=20×10-3s，用平均速度来求解瞬时速度：

[4]由于v2μmgcosθ
故应减小斜面的倾角，直到
mgsinθ=μmgcosθ
此时物块匀速运动，两光电门的示数相等
(3)[5]h=60.00cm=0.6m，L=100.00cm=1m，物块匀速运动时
mgsinθ=μmgcosθ
即
tanθ=μ
又

解得
μ=0.75
12、保持不变 磁通量的变化量 E和Δt的乘积
【解析】
（1）[1]为了定量验证感应电动势与时间成反比，我们应该控制磁通量的变化量不变；
[2]所以在实验中，每次测量的时间内，磁铁相对线圈运动的距离都相同，从而实现了控制通过线圈的磁通量的变化量不变；
（2）[3]为了验证与成反比，算出感应电动势和挡光时间的乘积，若该数据基本相等，则验证了与成反比。
[4]在直角坐标系中作感应电动势与挡光时间的倒数关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证与成反比。

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）1.5mg （2）
【解析】
（1）小球受到竖直向上的电场力：
F = qE = 1.5mg＞mg
所以小球被释放后将向上绕O点做圆周运动，到达圆周最高点时速度沿水平方向，设此时速度为v，由动能定理：

设细线被拉断前瞬间的拉力为FT，由牛顿第二定律：

联立解得： FT = 1.5mg
（2）细线断裂后小球做类平抛运动，加速度a竖直向上，由牛顿第二定律
F - mg = ma
设细线断裂后小球经时间t到达P点，则有：
L = vt
小球在竖直方向上的位移为：

解得：
O、P两点沿电场方向（竖直方向）的距离为：
d = L + y
O、P两点间的电势差：
UOP = Ed
联立解得：
14、 (1)；(2)三种；(3)。
【解析】
(1)电子在电场中加速

解得

(2)磁场中n个半圆，则
（2n+l）R=4d①
半径满足
②
解得
2.5