北京市人大附中2026届高三下学期一模考试物理试题含解析

这是一份北京市人大附中2026届高三下学期一模考试物理试题含解析，共6页。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
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、如图甲所示，在x≥0的区域有在垂直于xOy平面(纸面)向里的匀强磁场，现用力使一个等边三角形闭合导线(粗细均匀)框，沿x轴向右匀速运动，运动中线框平面与纸面平行，底边BC与y轴平行，从顶点A刚入磁场开始计时，在线框全部进入磁场过程中，其感应电流I（取顺时针方向为正）与时间t的关系图线为图乙中的（ ）
A．B．C．D．
2、淄博孝妇河湿地公园拥有山东省面积最大的音乐喷泉。一同学在远处观看喷泉表演时，估测喷泉中心主喷水口的水柱约有27层楼高，已知该主喷水管口的圆形内径约有10cm，由此估算用于给主喷管喷水的电动机输出功率最接近
A．B．
C．D．
3、如图，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为标识不清的小灯泡L1的U-I图线，将L1与该电源组成闭合电路时，L1恰好能正常发光．另有一相同材料制成的灯泡L2，标有“6V，22W”，下列说法中正确的是（ ）
A．电源的内阻为3.125ΩB．把灯泡L1换成L2，L2可能正常发光
C．把灯泡L1换成L2，电源的输出功率可能相等D．把灯泡L1换成L2，电源的输出功率一定变小
4、如图所示，在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且电场力为3mg。重力加速度为g，由此可知（ ）
A．AB=3BC
B．小球从A到B与从B到C的运动时间相等
C．小球从A到B与从B到C的动量变化量相同
D．小球从A到C的过程中重力对小球做的功与电场力对小球做的功的绝对值相等
5、一理想自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈，通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，副线圈两端连有一电阻R．在a、b间输入电压为Ul的交变电压时，c、d间的电压为U2，在将滑动触头从图中M点逆时针旋转到N点的过程中
A．U2有可能大于UlB．U1、U2均增大
C．Ul不变、U2增大D．a、b间输入功率不变
6、如图，真空中固定两个等量同种点电荷A、B，AB连线中点为O。在A、B所形成的电场中，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直AB连线，以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直圆面且与AB连线共面，两个平面边线交点分别为e、f，则下列说法正确的是（ ）
A．在a、b、c、d四点中存在场强和电势均相同的点
B．将一试探电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力始终不做功
C．将一试探电荷由f点移到正方形a、b、c、d任意一点时电势能的变化量都不相同
D．沿线段eOf移动的电荷所受的电场力先增大后减小
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、下列图中线圈按图示方向运动时（图示磁场均为匀强磁场，除B项外，其余选项中的磁场范围均足够大）能产生感应电流的是（ ）
A．B．C．D．
8、如图所示，abcd为固定的水平光滑矩形金属导轨，导轨间距为L左右两端接有定值电阻R1和R2，R1=R2=R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向下的匀强磁场中．质量为m的导体棒MN放在导轨上，棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨与棒的电阻．两根相同的轻质弹簧甲和乙一端固定，另一端同时与棒的中点连接．初始时刻，两根弹簧恰好处于原长状态，棒获得水平向左的初速度，第一次运动至最右端的过程中Rl产生的电热为Q，下列说法中正确的是
A．初始时刻棒所受安培力的大小为
B．棒第一次回到初始位置的时刻，R2的电功率小于
C．棒第一次到达最右端的时刻，两根弹簧具有弹性势能的总量为
D．从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的电热大于
9、如图所示，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C，质量均为m，B、C之间用轻质细绳连接．现用一水平恒力F作用在C上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动．则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是
A．无论粘在哪个木块上面，系统加速度都将减小
B．若粘在A木块上面，绳的拉力减小，A、B间摩擦力不变
C．若粘在B木块上面，绳的拉力增大，A、B间摩擦力增大
D．若粘在C木块上面，绳的拉力和A、B间摩擦力都减小
10、假设何雯娜质量为m=40kg，在某次蹦床比赛中，她从最低点以一定的初速度v0竖直向上跳起，取运动过程的最低点为重力零势能面，她的机械能和重力势能随离开最低点的高度h的变化规律如图所示，在整个运动过程中，可将她视为质点，空气阻力不可忽略并且大小恒定，取g=10m/s2，则（ ）
A．初速度v0=11m/s
B．下降加速度为7m/s2
C．落回最低点的动能1480J
D．上升运动时间为
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）某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律．主要实验步骤如下：
①将斜槽固定在水平桌面上，调整末端切线水平；
②将白纸固定在水平地面上，白纸上面放上复写纸；
③用重锤线确定斜槽末端在水平地面上的投影点；
④让小球紧贴定位卡由静止释放，记录小球的落地点，重复多次，确定落点的中心位置；
⑤将小球放在斜槽末端，让小球紧贴定位卡由静止释放，记录两小球的落地点，重复多次，确定两小球落点的中心位置；
⑥用刻度尺测量距点的距离；
⑦用天平测量小球质量；
⑧分析数据，验证等式是否成立，从而验证动量守恒定律．
请回答下列问题：
（1）步骤⑤与步骤④中定位卡的位置应__________________________；
（2）步骤④与步骤⑤中重复多次的目的是________________________；
（3）为了使小球与碰后运动方向不变，质量大小关系为__________（选填“”、“”或“”）；
（4）如图乙是步骤⑥的示意图，则步骤④中小球落点距点的距离为___________________．
12．（12分）小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保护电阻R0，根据如图所示电路图进行实验时，
（1）电流表量程应选择___________（填“0.6A”或“3A”），保护电阻应选用_______（填“A”或“B”）;
A、定值电阻（阻值10.0Ω，额定功率10w）
B、定值电阻（阻值2.0Ω，额定功率5w）
（2）在一次测量中电压表的指针位置如图2所示，则此时电压为________V
（3）根据实验测得的5组数据画出的U-I图线如图3所示，则干电池的电动势E=______V，内阻r=_____Ω（小数点后保留两位）
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，一直角三棱柱ABC，其中，，AB长度为2L，M为AB的中点，N为BC的中点，一光线从AB面上的M点以45°的入射角射入三棱柱，折射光线经过N点。已知光在真空中的传播速度为c，求：
（1）三棱柱折射率n；
（2）光从开始射入三棱柱到第一次射出所需的时间。
14．（16分）甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为v=20cm/s。两列波在t=0时的波形曲线如图所示。求：
(i)t=0开始，乙的波谷到达x=0处的最短时间；
(ii)t=0~10s内，x=0处的质点到达正向最大位移处的次数。
15．（12分）如图所示，开口向下竖直放置的内部光滑气缸，气缸的截面积为S，其侧壁和底部均导热良好，内有两个质量均为m的导热活塞，将缸内理想分成I、II两部分，气缸下部与大气相通，外部大气压强始终为p0，，环境温度为，平衡时I、II两部分气柱的长度均为l，现将气缸倒置为开口向上，求：
（i）若环境温度不变，求平衡时I、II两部分气柱的长度之比；
（ii）若环境温度缓慢升高，但I、II两部分气柱的长度之和为2l时，气体的温度T为多少？
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】
导线框从左进入磁场，磁通量向里增加，根据楞次定律可知，感应磁场向外，根据安培定则可知，感应电流方向为逆时针，即负方向；设导线框沿x轴方向运动的速度为v，经时间t运动的位移为，根据几何关系可知，导线框的有效长度为，感应电流，即电流I与t成正比，故选B.
2、C
【解析】
管口的圆形内径约有10cm，则半径r=5cm=0.05m，根据实际情况，每层楼高h=3m，所以喷水的高度H=27h=81m，则水离开管口的速度为：
v==m=18m/s
设驱动主喷水的水泵功率为P，在接近管口很短一段时间△t内水柱的质量为：
m=ρ•v△tS=ρπr2v△t
根据动能定理可得：P△t=mv2
解得：
P=
代入数据解得：
P≈2.4×105W
A．。故A不符合题意。
B．。故B不符合题意。
C．。故C符合题意。
D．。故D不符合题意。
3、C
【解析】
根据U-I图象可得：电源的电动势为E=4V，图线A的斜率大小表示电源的内阻，则 ，故A错误；灯泡与电源连接时，A、B两图线的交点表示灯泡的工作状态，可知其电压U=6V，I=1.6A，则灯泡L1的额定电压为6V，功率为：P=UI=9.6W，把灯泡L1换成“6V，22W”的灯泡L2，不能正常发光，根据功率公式：可知：灯泡L2的正常工作时的电阻为：，可得灯泡L1的电阻为:，则知正常发光时灯泡L2的电阻更接近电源的内阻，但此时灯泡并没有达到正常发光，而此时L2的电阻是不确定的；电源的输出功率可能变大，可能相等，也有可能变小，故BD错误，C正确．所以C正确，ABD错误．
4、D
【解析】
AB．小球从A到B的时间为
在B点的竖直方向速度为
小球在电场中的加速度大小为
小球从B到C的时间为
则两段所用的时间之比为4：1，据题意，知小球在水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动，则
AB=4BC
故AB错误；
C．由动量定理可知，动量变化等于合力的冲量，由于AB段合力冲量方向向下，由于小球在BC段竖直方向做减速运动，则合力方向向上，所以小球在BC段合力冲量向上，故C错误；
D．据题意，知小球在水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动，从A到C由动能定理可知，小球从A到C的过程中重力对小球做的功与电场力对小球做的功的绝对值相等，故D正确。
故选D。
5、C
【解析】
A、根据变压器的电压关系有，由于n2＜n1，所以U2＜U1，故A错误．B、C、当滑动触头M顺时针转动时，即n2减小时，输入电压U1由发电机决定不变，电压应该减小即降低，B错误、C正确．D、因负载不变，故输出功率减小，则变压器的输入功率变小，D错误．故选A．
【点睛】自耦变压器的原理和普通的理想变压器的原理是相同的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据基本的规律分析即可．
6、B
【解析】
A．根据等量同种电荷的电场线分布情况可知，、的电势相同，电场强度不同，由对称性可知，、的电势相同，电场强度也不相同，故A错误；
B．将一试探电荷由点沿圆弧移到点，试探电荷受到的电场力始终沿着径向方向，始终与运动的速度方向垂直，根据做功关系可知，电场力始终不做功，故B正确；
C．由于、的电势相同，故从点到、两点电势能变化量相同，同理从点到、两点电势能变化量相同，故C错误；
D．根据等量同种电荷的电场线分布，沿移动电场线先变疏再变密，根据可知，电场力先变小后变大，故D错误；
故选B。
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、BC
【解析】
A中线圈运动过程中磁通量不变化，不能产生感应电流；D中线圈在运动的过程中穿过线圈的磁通量始终是零，不能产生感应电流；B、C两种情况下线圈运动过程中磁通量发生了变化，故能产生感应电流；
故选BC。
8、BD
【解析】
A. 由F=BIL及
I==，
得安培力大小为
FA=BIL=，
故A错误；
B. 由于安培力始终对MN做负功，产生焦耳热，由动能定理得：当棒再次回到初始位置时，速度小于v0，棒产生的感应电动势小于BLv0，则R2的电功率小于，故B正确；
C. 由能量守恒得知，当棒第一次达到最右端时，物体的机械能全部转化为整个回路中的焦耳热和甲乙弹簧的弹性势能，两个电阻相同并联，故产生的热量相同，则电路中产生总热量为2Q，所以两根弹簧具有的弹性势能为
，
故C错误；
D. 由于安培力始终对MN做负功，产生焦耳热，棒第一次达到最左端的过程中，棒平均速度最大，安培力平均值最大．从初始时刻到第一次运动至最右端的过程中电路中产生总热量为2Q，则从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路中产生的焦耳热应大于×2Q，故D正确．
9、AD
【解析】
A、因无相对滑动，所以，无论橡皮泥粘到哪块上，根据牛顿第二定律都有：，a都将减小．A正确；
B、若粘在A木块上面，以C为研究对象，受F、摩擦力μmg、绳子拉力T， ，则得： ，a减小，F、μmg不变，所以，T增大，对A：，a减小，即减小，B错误；
C、若粘在B木块上面，a减小，以A为研究对象，m不变，由知，A所受摩擦力减小，以C为研究对象，，T增大，故C错误；
D、若粘在C木块上面，a减小，对A有：，可知A的摩擦力减小，以AB为整体，有，得：，则T减小， D正确；
故选AD．
10、AD
【解析】
A．运动员的机械能由动能和重力势能构成，当h=0m时，重力势能为零，动能为Ek0=2420J，根据：
则v0=11m/s，A正确；
B．空气阻力做功改变机械能，所以E机-h的斜率大小为空气阻力，即：
根据牛顿第二定律，下降加速度为：
B错误；
C．由于存在空气阻力，上升过程和下降过程损失的机械能均为420J，故回到最低点时动能为：
Ek=2420J -840J =1580J
C错误；
D．上升加速度为：
上升时间为：
D正确。
故选AD。
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）保持不变； （2）减少实验误差； （3）>； （4）0.3723（0.3721—0.3724）
【解析】
解：(1)为使入射球到达斜槽末端时的速度相等，应从同一位置由静止释放入射球，即步骤⑤与步骤④中定位卡的位置应保持不变；
(2) 步骤④与步骤⑤中重复多次的目的是减小实验误差；
(3)为了使小球与碰后运动方向不变，、质量大小关系为；
(4)由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，步骤④中小球落点距点的距离为．
12、0.6A B 1.21±0.01 1.45±0.01 0.50±0.05
【解析】
试题分析：根据题中所给器材的特点，大致计算下电流的大小，选择合适的电流表，对于选择的保护电阻，一定要注意保护电阻的连入，能使得电流表的读数误差小点；图像的斜率表示，纵截距表示电源电动势，据此分析计算．
（1）因一节干电池电动势只有1.5V，而内阻也就是几欧姆左右，提供的保护电阻最小为2Ω，故电路中产生的电流较小，因此电流表应选择0.6A量程；电流表的最大量程为0.16A，若选用10欧姆的，则电流不超过0.15A，所以量程没有过半，所以选择B较为合适．
（2）电压表应选择3V量程的测量，故读数为1.20V．
（3）图像与纵坐标的交点表示电源电动势，故E=1.45V；图像的斜率表示，故，故r=0.5Ω．
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）；（2）。
【解析】
（2）由题意可知人射角，折射角，画出光路图如图所示
由折射定律有
解得
（2）由题意结合反射定律可知θ=60°，设光从三棱柱射向空气的临界角为C
根据
可知光射到BC面上发生全反射，光射到AC面上的人射角，则光能从AC面上射出三棱柱
由几何关系可知
光在三棱镜中的传播速度
则光在三棱镜中传播时间
14、（i）0.5s；（ii）2次
【解析】
(i)乙向左传播，其最靠近x=0处的波谷位置的x坐标为
乙的波谷到达x=0处的最短时间为
(ii)质点运动到正向最大位移时
y=y1+y2=20cm
即两列波的波峰同时到达x=0位置，从图线可知，甲、乙两列波的波长分别为λ1=40cm，λ2=60cm，由可得甲、乙两列波的周期分别为
T1=2s，T2=3s
甲的波峰到达x=0位置所需时间
其中(k=1，2，3……)
乙的波峰到达x=0位置所需时间
其中(n=0，1，2……)
甲、乙两列波的传播时间相同，可知
t1=t2
可得
即
当k=1且n=0时，x=0处的质点运动到正向最大位移处，t1=2s；当k=4且n=2时，x=0处的质点运动到正向最大位移处，t2=8s；即t=0~10s内，x=0处的质点运动到正向最大位移处共有2次。
15、（1）（2）
【解析】
（i）气缸开口向下时，Ⅰ气体初态压强
气缸开口向下时，Ⅱ 气体初态压强
气缸开口向上时，Ⅰ 气体末态压强
气缸开口向上时，Ⅱ 气体末态压强
由玻意耳定律 ，，解得
（ii）升温过程中两部分气体均做等压变化，设Ⅰ气体的气柱长度为x，则Ⅱ气体的气柱长度为2l-x，由盖-吕萨克定律 ， ，解得