2026届甘肃省兰州市市区片高考物理四模试卷含解析

这是一份2026届甘肃省兰州市市区片高考物理四模试卷含解析，共17页。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，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4月10日，事件视界望远镜（EHT）项目团队发布了人类历史上的首张黑洞照片，我国科学家也参与其中做出了巨大贡献。经典的“黑洞”理论认为，当恒星收缩到一定程度时，会变成密度非常大的天体，这种天体的逃逸速度非常大，大到光从旁边经过时都不能逃逸，也就是其第二宇宙速度大于等于光速，此时该天体就变成了一个黑洞。若太阳演变成一个黑洞后的密度为、半径为，设光速为，第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，引力常量为G，则的最小值是（ ）
A．B．C．D．
2、关于近代物理的知识，下列说法正确的有（ ）
A．结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定
B．铀核裂变的一种核反应方程为
C．中X为中子，核反应类型为β衰变
D．平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能
3、如图所示，做实验“探究感应电流方向的规律”。竖直放置的条形磁体从线圈的上方附近竖直下落进入竖直放置的线圈中，并穿出线圈。传感器上能直接显示感应电流随时间变化的规律。取线圈中电流方向由到为正方向，则传感器所显示的规律与图中最接近的是（ ）
A．B．
C．D．
4、2019年4月10日，世界上第一张黑洞照片诞生了，证实了神秘天体黑洞的存在。黑洞是宇宙中质量巨大的一类天体，连光都无法逃脱它的引力束缚。取两天体相距无限远时引力势能为零，引力势能表达式为 ，已知地球半径R=6400km，光速c=3x108m/s。设想把地球不断压缩（保持球形不变），刚好压缩成一个黑洞时，地球表面的重力加速度约为（ ）
A．7×109m/s2B．7×1010m/s2C．1.4×1010m/s2D．1.4×1011m/s2
5、如图所示，四根等长的缆绳一端悬于起重机的吊钩上，另一端分别系在一个正方形的框架上，框架下面悬吊着重物，起重机将重物以的速度沿竖直方向匀速向上吊起.若起重机的输出功率为，每根缆绳与竖直方向的夹角均为，忽略吊钩、框架及绳的重力，不计一切摩擦， ，.则悬于吊钩的每根缆绳的拉力大小为（ ）
A．B．
C．D．
6、如图所示，两个可视为质点的小球A、B通过固定在O点的光滑滑轮用轻绳相连，小球A置于光滑半圆柱上，小球B用水平轻绳拉着，水平轻绳另一端系于竖直板上，两球均处于静止状态。已知O点在半圆柱横截面圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角、其长度与半圆柱横截面的半径相等，OB与竖直方向成60°角，则（ ）
A．轻绳对球A的拉力与球A所受弹力的合力大小相等
B．轻绳对球A的拉力与半网柱对球A的弹力大小不相等
C．轻绳AOB对球A的拉力与对球B的拉力大小之比为：
D．球A与球B的质量之比为2：1
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、如图甲所示，倾角为30°的足够长的固定光滑斜面上，有一质量m=0.8kg的物体受到平行斜面向上的力F作用，其大小F随时间t变化的规律如图乙所示，t0时刻物体速度为零，重力加速度g=10m/s2。下列说法中正确的是（ ）
A．0~2s内物体向上运动
B．第2s末物体的动量最大
C．第3s末物体回到出发点
D．0~3s内力F的冲量大小为9N·s
8、如图所示，光滑水平面上放置A、B两物体相互接触但并不黏合，两物体的质量分别为mAkg，mB3kg。从t0开始，作用力FA和作用力FB分别作用在A、B两物体上，FA、FB随时间的变化规律分别为FA=82tN，FB22tN。则（ ）
A．A、B两物体一直以2m/s2的加速度做匀加速运动
B．当FAFB时，A、B两物体分离
C．t=1s时A物体的运动速度为2m/s
D．物体B在t=5s时的加速度为4m/s2
9、如图所示，内壁光滑半径大小为的圆轨道竖直固定在水平桌面上，一个质量为的小球恰好能通过轨道最高点在轨道内做圆周运动。取桌面为重力势能的参考面，不计空气阻力，重力加速度为g。则小球在运动过程中其机械能E、动能、向心力、速度的平方，它们的大小分别随距桌面高度h的变化图像正确的是
A．
B．
C．
D．
10、狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布（如图甲所示），距离它r处的磁感应强度大小为（k为常数），其磁场分布与负点电荷Q的电场（如图乙所示）分布相似。现假设磁单极子S和负点电荷Q均固定，有带电小球分别在S极和Q附近做匀速圆周运动，则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是 （ ）
A．若小球带正电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示
B．若小球带正电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示
C．若小球带负电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示
D．若小球带负电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示
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）如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。钩码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g。
（1）下列说法正确的是_________。
A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力
B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C．本实验m2应远小于m1
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a﹣图象
（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得F=m1g，作出a﹣F图象，他可能作出图2中_____________（选填“甲”、“乙”、“丙”）图线。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______________。
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．砝码盘和砝码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
（3）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量得到的﹣a图象，如图3。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数μ=________，钩码的质量m1=________。
（4）实验中打出的纸带如图4所示。相邻计数点间的时间是0.1s，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度是________m/s2。
12．（12分）某实验小组的同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验时进行了如下的操作（滑轮的大小可忽略）：
①滑块甲放在气垫导轨上，滑块乙穿在涂有润滑剂的竖直杆上，调整气垫导轨水平，气垫导轨的适当位置放置光电门，实验时记录遮光条的挡光时间t；
②将两滑块由图中的位置无初速释放，释放瞬间两滑块之间的细绳刚好水平拉直；
③测出两滑块甲、乙的质量M=0.20kg、m=0.10kg，当地重力加速度为g=9.80m/s2。
回答下列问题：
(1)如图，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=______cm；
(2)实验小组在实验时同时对以下物理量进行了测量，其中有必要的测量是_____（填序号）；
A.滑轮到竖直杆的距离L=0.60m
B.滑块甲到滑轮的距离a=1.50m
C.物块甲的遮光条到光电门的距离b=0.40m
(3)当遮光条通过光电门瞬间，滑块乙速度的表达式为v乙=________________；
(4)若测量值t=_____s，在误差允许的范围内，系统的机械能守恒。（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，一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑，长为L，底面直径为D，其右端中心处开有一圆孔。质量一定的理想气体被活塞封闭在容器内，器壁导热良好，活塞可沿容器内壁自由滑动，其质量、厚度均不计开始时气体温度为300K，活塞与容器底部相距，现对气体缓慢加热，已知外界大气压强为，求温度为600K时气体的压强。
14．（16分）如图所示，柴油打桩机的重锤质量，重锤在桩之上高度处由静止开始自由落下，与质量为的桩碰撞。碰撞同时，碰撞处的柴油燃烧产生猛烈爆炸，在极短的时间内使锤和桩上下分离。之后，锤向上反弹上升的高度，桩在泥土中向下移动的距离。忽略空气阻力，重力加速度取。
(1)求重锤下落至刚接触桩时的速度大小；
(2)若桩向下运动过程受泥土的阻力大小恒定，求此力的大小。
15．（12分）如图所示，水平地面上有一辆小车在水平向右的拉力作用下，以v0=6m/s的速度向右做匀速直线运动，小车内底面光滑，紧靠左端面处有一小物体，小车的质量是小物体质量的2倍，小车所受路面的摩擦阻力大小等于小车对水平面压力的0.3倍。某时刻撤去水平拉力，经小物体与小车的右端面相撞，小物体与小车碰撞时间极短且碰撞后不再分离，已知重力加速度g=10m/s2。求：
(1)小物体与小车碰撞后速度的大小；
(2)撤去拉力后，小车向右运动的总路程。
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、B
【解析】
根据万有引力提供向心力有
得第一宇宙速度
则第二宇宙速度为
所以
选项B正确，ACD错误。
故选B。
2、D
【解析】
A. 比结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项A错误；
B. 铀核裂变的核反应方程中，反应物必须有中子，选项B错误；
C. 中X质量数为4电荷数为2，为α粒子，核反应类型为α衰变，选项C错误；
D. 平均结合能是核子与核子结合成原子核时平均每个核子放出的能量，平均结合能越大的原子核越稳定，平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时出现质量亏损，一定放出核能。故D正确。
故选D。
3、B
【解析】
磁体进入线圈端的过程，其磁场穿过线圈向上且增加，由楞次定律知感应电流的磁场向下，则线圈中的电流方向从到，为负值。磁体在线圈中间运动时，其磁场穿过线圈的磁通量不变，无感应电流，磁体离开线圈端的过程，磁场穿过线圈向上且减小，由楞次定律知感应电流的磁场向上，则电流方向从到，为正值，且此过程磁体运动速度大于进入过程，磁通量的变化率大。由法拉第电磁感应定律知，该过程的感应电动势大，则感应电流大，故B正确。
故选B。
4、A
【解析】
在地球表面有
解得
①
连光都无法逃脱它的引力束缚，故有
解得
②
联立①②
A正确BCD错误。
故选A。
5、C
【解析】
由可知，故重物的重力.设每跟缆绳的拉力大小为T根据共点力平衡条件可得，解得，故C正确.
6、D
【解析】
设轻绳中拉力为T，球A受力如图
A．所受弹力为绳对A的拉力和半圆对球A的弹力的合力，与重力等大反向，大于T，故A错误；
B．受力分析可得
解得
故B错误；
C．细线对A的拉力与对球B的拉力都等于T，故C错误；
D．对球B
解得
故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、AD
【解析】
AB．对物体受力分析，受重力、支持力和拉力，将重力沿垂直斜面方向和平行与斜面方向正交分解，平行与斜面方向分力为
0到内合外力
方向沿斜面向上，物块沿斜面向上运动，0到内物体加速度
末速度为
到内，合力为
加速度为
末速度为
物体沿斜面向上运动，在末物体的速度为0，则动量
A正确，B错误；
C．到内，合力为
加速度为
末速度为
前内物体的物体
第内物体的位移
C错误；
D．内力的冲量大小为
D正确。
故选AD。
8、CD
【解析】
AB．FA、FB的大小都随时间而变化，但合力
不变，故开始一段时间内A、B以相同的加速度做匀加速运动，A、B分离前，对整体有
①
设A、B间的弹力为FAB，对B有
②
由于加速度a恒定，则随着t的增大，FB增大，弹力FAB逐渐减小，当A、B恰好分离时，A、B间的弹力为零，即
③
将
代入①解得
联立②③得，t=2s，此时
所以在2s内，A、B两物体一直以2m/s2的加速度做匀加速运动，t=2s后A、B两物体分离，故AB错误；
C．t=1s时A物体的运动速度为
故C正确；
D．物体B在t=5s时的加速度为
故D正确。
故选CD。
9、CD
【解析】
根据竖直平面内小球做圆周运动的临界条件，结合机械能守恒定律分析即可解题。
【详解】
AB．小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力，则在最高点：，则在最高点小球的动能：（最小动能），在最高点小球的重力势能：，运动的过程中小球的动能与重力势能的和不变，机械能守恒，即：，故AB错误；
CD．小球从最高点到最低点，由动能定理得：，，则有在距桌面高度h处有： ，化简得：，
，故C、D正确。
【点睛】
本题主要考查了竖直圆周运动的综合应用，属于中等题型。
10、ABC
【解析】
AC.要使小球能做匀速圆周运动，则洛仑兹力与重力的合力应能充当向心力；在甲图中，若小球为正电荷且逆时针转动（由上向下看），由左手定则知其受洛仑兹力斜向上，与重力的合力可以指向圆心，其运动轨迹平面可在S的正上方；若小球为负电荷，但顺时针转动，同理可知，合力也可以充当向心力，其运动轨迹平面可在S的正上方，故AC正确；
BD. Q带负电，若小球带正电，则正电荷在图示位置各点受到的电场力指向Q，电场力与重力的合力可能充当向心力，其运动轨迹平面可在Q的正下方；但若小球带负电，小球受电场力逆着电场线，其与重力的合力不能提供向心力，其运动轨迹平面不可能在Q的正下方，小球不会做匀速圆周运动，故B正确，D错误。
故选ABC。
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、D 丙 C 0.46
【解析】
(1)[1]A．平衡摩擦力，假设木板倾角为θ，则有：
m2约掉了，每次在小车上加减砝码时，故不需要重新平衡摩擦力，故A错误；
B．实验时应先接通电源后释放小车，故B错误；
C．让小车的质量远远大于钩码的质量，绳子的拉力
故应该是，故C错误；
D．，所以：，所以在用图像探究小车的加速度与质量的关系时，通常作图像，故D正确。
故选：D。
(2)[2]遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况。故图线为丙；
[3]当不满足时，随m1的增大物体的加速度a逐渐减小，故图象弯曲的原因是：所挂钩码的总质量太大，不满足沙和沙桶质量远小于小车的质量，故C正确。
(3)[4][5]根据牛顿第二定律可知

结合图象，可得：
设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，因此钩码的质量
小车与木板间的动摩擦因数
(4)[6]根据△x=aT2得，
12、0.420 AC 0.0020或2.0×10-3
【解析】
(1)[1]游标卡尺的读数由主尺读数和游标尺读数组成，遮光条的宽度
d=4mm+4×0.05mm=4.20mm=0.420cm
(2)[2]本实验验证系统的机械能守恒，即系统减少的重力势能等于系统增加的动能，研究滑块甲运动到光电门的过程，系统减少的重力势能
系统增加的动能
绳上的速度关系如图
则有
故必要的测量为滑轮到竖直杆的距离L=0.60m，物块甲的遮光条到光电门的距离b=0.40m，故AC正确，B错误。
故选AC。
(3)[3]利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，当遮光条通过光电门瞬间，滑块甲速度
根据绳上的速度关系可知，滑块乙的速度
(4)[4]由(2)的分析可知，系统机械能守恒，则满足
解得
t=2.0×10-3s
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、
【解析】
活塞移动时气体做等压变化，当刚至最右端时，；；
由盖萨克定律可知
解得
活塞至最右端后，气体做等容变化；；；.
由查理定律有
解得
14、 (1)6.3m/s；(2)
【解析】
(1)重锤自由下落过程有
解得
①
(2)碰撞后桩的速度为，重锤速度为，重锤上升过程有
②
取向下为正方向，系统动量守恒有
③
桩下降过程中，由功能关系得
④
解①②③④式得
15、 (1) 4m/s；(2)
【解析】
(1)设小物体的质量为m，由于车底面光滑，因此小物体做匀速直线运动，小车在地面摩擦力作用下做匀减速运动。撤去拉力后，小车的加速度为a1
由牛顿第二定律得
k(mg+2mg)=2ma1
代入数值得
a1=4.5m/s2
小物体与车碰撞时，小车的速度为v1，由运动学公式
v1=v0-a1t
代入数值得
v1=3m/s
碰撞过程由动量守恒定律得
mv0+2mv1=3mv
代入数值得：
v=4m/s
(2)碰撞前小车运动位移大小为x1
碰后小车做匀减速直线运动，位移大小为x2
由牛顿第二定律得
k(mg+2mg)=3ma2
可得
a2=3m/s2
由运动学公式
v2=2a2x2
故撤去外力后，小车向右运动的总路程
s=x1+x2=m