河南省金太阳2025-2026学年上高三第四次联考物理（含答案）

物理试卷本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。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，再选涂其他答案标号。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。4．本试卷主要考试内容：高考全部内容。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．下列关于近代物理的叙述正确的是A.组成原子核的核子越多，它的比结合能越大B.质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个α粒C.贝克勒尔发现的天然放射现象说明原子核具有复杂的结构D.铀核裂变的一种核反应方程为5U→1Ba+kr+2n2．图甲为一列简谐横波在t=0时的波动图像，图乙为该波中平衡位置在x=2m处的质点P的振动图像。下列说法正确的是A.该波沿x轴负方向传播B．质点P在10s内通过的路程为2mC．质点P在10s内沿x轴移动10mD．该波的波速大小为1m/s3．如图所示，在光滑的水平面上放置一质量M=5kg的长木板A，物块B放在长木板A上，A、B间的动摩擦因数为0.3,B的质量m=3kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/S2。现将力F分别作用在长木板A、物块B上，下列说法正确的是A.若力F作用在长木板A上且F=29N，则长木板A的加速度为3m/S2，物块B的加速度为2m/S2B.若力F作用在长木板A上且F=24N，则长木板A的加速度为1m/S2，物块B的加速度为2m/S2C.若力F作用在物块B上且F=15N，则长木板A的加速度为m/S2，物块B的加速度为2m/S2D.若力F作用在物块B上且F=4N，则长木板A的加速度为1m/S2，物块B的加速度为m/S24．如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30。。现在A、B两点放置两个点电荷，A点放置的点电荷电荷量绝对值为q。A、C两点间的距离为L，静电力常量为k，测得C点电场强度方向与AB平行且水平向左。下列说法正确的是A.A点放置的点电荷带正电B.B点放置的点电荷带负电C.C点电场强度的大小Ec=D.B点放置的点电荷的电荷量qB=8q5．如图所示，圆心为O、半径为R的光滑圆形轨道竖直放置，现有两根长度均为L、质量均为m的细导线A、C，导线A固定在轨道的最低点并通有垂直纸面向里、大小为I1(I1大小已知）的电流，当导线C中通有方向垂直纸面、大小为I2(I2大小未知）的电流时，导线C恰好能静止在与圆心等高的圆形轨道内壁上。已知通电导线在其周围某处产生磁场的磁感应强度大小B（式中k为常数，I为通电导线中的电流大小，d为该处到通电导线的距离），现保持C中电流大小I2不变，缓慢减小导线A的电流I1导线C始终没离开轨道。重力加速度大小为g，下列说法正确的是A.导线C中的电流方向垂直纸面向里B.IC.缓慢减小I1的过程中，导线A、C之间的安培力增大D.缓慢减小I1的过程中，轨道对导线C的弹力变大6．一简易发电机与理想变压器原线圈相接的简化图如图所示，发电机转子为电阻r=10Ω、面积s=20cm2、N=100匝的矩形导线框，导线框在磁感应强度BT的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度ω=100πrad/s。理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=1:2，定值电阻R0=5Ω,R是滑动变阻器（阻值的变化范围为0~100和电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是A.减小发电机转速，电压表的示数不变B.R=35Ω时，理想变压器的输出功率最大C.理想变压器的最大输出功率pm=1500WD．理想变压器的输出功率最大时，电流表的示数为10A7．如图所示，天问一号经过变轨成功进入近火圆轨道，其中轨道1是圆轨道，轨道2是椭圆轨道，轨道3是近火圆轨道，图中A点为轨道1、2的切点，B点为轨道2、3的切点。已知天问一号在轨道1上的运行周期为T1,O为火星中心，C为轨道3上的一点，AC与AO的最大夹角A.天问一号经过A、B两点时的加速度大小相等B．天问一号在轨道1上经过A点时加速才能进入轨道2C．天问一号在轨道2上经过B点时的速度小于在轨道1的速度D．天问一号在轨道3上的运行周期为T1sin3θ二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成。某段光导纤维长为L，侧截面如图所示，一复色光以一定的入射角i(i≠0)从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，已知内芯材料对a光的折射率为n(n<2)，真空中的光速为c。下列说法正确的是A.入射角i逐渐增大时，b单色光全反射现象先消失B.在内芯介质中，b单色光的传播速度比a单色光的大C.从空气射入光导纤维，a、b单色光的波长都变短D.若入射角i=θ时，a、b单色光在内芯和外套的分界面都发生全反射，则a单色光在介质中传播的时间为-9．如图所示，水平圆盘绕过圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，A、B、C三个木块放置在圆盘上面的同一条直径上，已知B的质量为2m,B与圆盘间的动摩擦因数为2μ,A和C的质量均为m，与圆盘间动时的角速度ω比较小，随后使圆盘转动的角速度ω不断缓慢增大，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是A.随着圆盘转动的角速度ω不断增大，木块与圆盘发生相对滑动的顺序依次是C、A、BLC.若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度W>5μg时，B、C盘发生相对滑动D.若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度W<5μg时，A、B均不L能与圆盘保持相对静止10．如图所示，平行金属导轨由水平部分和倾斜0.6m，水平导轨与圆弧导轨在AA＇处平滑连接。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导体棒MN、PQ的质量分别为m1=0.2kg、m2=0.6kg，长度分别为l1=0.2m、l2=0.6m,电阻分别为R1=1.0Ω、R2=3.0Ω,PQ固定在宽水平导轨上。现给导体棒MN一个初速度，使其在外力作用下恰好沿圆弧导轨从最高点匀速率下滑，到达圆弧最低处AA＇位置前瞬间撤去外力，MN在AA＇时克服安培力做功的瞬时功率为0.04W，取重力加速度大小g=10m/S2，不计导轨电阻，导体棒MN、PQ与导轨一直接触良好，则A.MN沿圆弧导轨从最高点匀速率下滑的速度大小为2m/sB.MN到达圆弧导轨最低处AA＇位置时对导轨的压力大小为8NC.MN沿圆弧导轨下滑过程中，MN克服安培力做的功为0.002JD．若MN到达AA＇位置时释放PQ，之后的运动过程中通过回路的电荷量为0.5C三、非选择题：共54分。11.(6分）“祖冲之”实验小组为了验证对心碰撞过程中动量守恒，设计了如下实验。丙（1）如图甲所示，使从斜槽轨道滚下的小球打在正对的竖直墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录小球的落点。选择半径相等的小钢球A和硬塑料球B进行实验，测位置，小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为0′，未放By2、y3。若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为用测量的物理量表示）。（2）用如图乙所示的装置也可以验证碰撞中的动量守恒，实验步骤与上述实验类似。未放质量为m2的小球时，质量为m1的小球的落点是E，图中D、E、F到抛出点N的距离分别为LD、LE、LF。若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为（用测量的物理量表示）。（3）如图丙所示，实验时让两滑块分别从水平气垫导轨的左、右两侧向中间运动，滑块运动过程中所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘在一起。实验测得滑块1的总质量为m、滑块2的总质量为M，两滑块上的遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如表所示。T1T2T3、T3无在实验误差允许范围内，若满足关系式（用测量的物理量表示），即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。 12.(9分）某物理兴趣小组想测定一种特殊电池的电动势E和内阻r。利用下列器材进行实A.毫安表A1（量程为0~0.2mA，内阻r1=1.0Ω);B．毫安表A2（量程为0~200mA，内阻r2约为0.003Ω);C.滑动变阻器R(0~15Ω);D.定值电阻R0(（阻值为3Ω和阻值为6Ω可选）；E.定值电阻R1=9999.0Ω;F.开关一个，导线若干。（1）为了使测量结果尽可能精确，请将图甲虚线方框内的实验电路图补充完整。（2）实验时，AD的示数为I1,的示数为I2,，根据实验数据绘出I1一I2的图像如图乙所示，则所选的定值电阻R0=(填"3Ω"或"6Ω")，该电池的电动势E=V，内阻r=Ω。（后两空结果均保留三位有效数字）13.(10分）如图所示，在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段理想气体。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=20.0cm和l2=15．0cm，左边气体的压强为15.0cmHg，初始时环境温度T0=30现将U形管缓慢平放在水平桌面上的恒温热水盘中，热水温度T=400K,，在整个过程中，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求稳定后U形管两边空气柱的长度和压强。（答案可用分数表示）直到与甲相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间甲、乙两物块的一起向下运动（不粘连）到最低点d（未画出），这一过程中，甲、乙整体经过c点（未画出）时的动能最大且为mgℎ。整个过程中弹簧始终在弹性限度内且处点P沿两极板中心线进入电场，在MN虚线右侧有方向垂直纸面向外、磁感应强度（3）在P点持续发射带电粒子，在保证上极板带负电，下极板带正电的前提下，两极板的电压从0逐渐增大，求带电粒子经过物理试卷参考答案一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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】本题考查原子核物理,目的是考查学生的推理论证能力。组成原子核的核子越多,它的结合能越大,比结合能未必越大,选项A错误;质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2,两个质子和两个中子结合成一个α粒子释放的能量是(2m1+2m2-m3)c2,选项B错误;贝克勒尔发现的天然放射现象说明原子核具有复杂的结构,选项C正确;铀核裂变的核反应方程为n+2U—→1Ba+kr+3n,中子是产生链式反应的条件,不能同时约去,选项D错误。2.D【解析】本题考查机械振动与机械波,目的是考查学生的推理论证能力。由题图乙可知,质点P在t=0时的振动方向沿y轴正方向,结合题图甲,可判断出该波沿r轴正方向传播,选项A错误;质点P在10S内通过的路程sA=10A=1m,选项B错误;质点P只在自己平衡位置附近振动,不随波迁移,选项C错误;由题图甲可知,该波的波长λ=4m,由题图乙可知,该波的周期T=4S,该波的波速m/S,选项D正确。3.C【解析】本题考查牛顿第二定律,目的是考查学生的推理论证能力。若力F作用在长木板A上,B与A相对滑动的临界加速度a=μg=3m/S2,使用整体法分析,有F=(M+m)a=24N。若力F作用在A上且F=29N,A、B发生相对滑动,aB1=3m/S2,对A分析可知F-μmg=MaA1,解得aA1=4m/S2,选项A错误。若力F作用在A上且F=24N,A、B恰能相对静止,此时aB2=aA2=3m/S2,选项B错误。若力F作用在物块B上,A、B恰好分离,对A分析可知,aAm/S2,此时对A、B整体有F=(M+m)aA,=14.4N。若力F作用在B上且F=15N,则A、B已分离,aAm/S2,对B受力分析可知F-μmg=maB3,解得aB3=2m/S2,选项C正确;若力F作用在B上且F=4N,则A、B一起运动,所以A、B的加速度相等,即aB4=aAm/S2,选项D错误。4.D【解析】本题考查静电场,目的是考查学生的推理论证能力。放在A点和B点的点电荷在C点产生的电场强度方向分别沿CA和BC方向,因C点电场强度方向与AB平行,故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的电场强度方向只能是C→A和B→C,故A点放置的点电荷带负电,B点放置的点电荷带正电,选项A、B错误;A点放置的点电荷在C点的电场强度大小EA=k,由电场强度的合成可知tan,联立解得EC,选项C错误;B点放置的点电荷在C点的电场强度大小EB=k且sin解得qB=8q,选项D正确。5.B【解析】本题考查安培力及力的动态分析,目的是考查学生的模型建构能力。对导线C进行受力分析,根据平衡条件可知,C受到重力、轨道支持力和A对C的安培斥力,根据安培定则和左手定则可知,导线C中的电流方向垂直纸面向外,选项A错误;导线C恰好静止于圆心等高处时,由受力分析可知,BI2Lmg,B解得I2=CF安CF安A,选项B正确;缓慢减小I1的过程中,导线C沿着轨道缓慢向下移动,其受力如图所示,根据相似三角形可得,由于mg、R不变,导线A、C间的距离rAC逐渐减小,因此轨道对导线C的弹力大小不变,A、C间的安培力逐渐减小,选项C、D错误。6.B【解析】本题考查交变电流,目的是考查学生的模型建构能力。设原、副线圈电流有效值分别为I1、I2,根据交变电流电动势有效值E有v,转速减小,即角速度w减小,则电动势有效值变小,原线圈电流有效值I1变小,根据电流与匝数的关系,可得副线圈电流I2=I,故I2变小,则副线圈电阻(R+R0)电压变小,故电压表示数变小,选项A错误;将原线圈匝数部分等效为一个电阻Rx,则根据能量守恒定律有I12Rx=I22(R+R0),因为整理得Rx,则理想变压器的输出功率最大时,有r=RxR+R0),代入题中数据,解得R=35Ω,选项B正确;由以上分析可知,理想变压器的输出功率最大时,等效电阻等于内阻r,故最大输出功率PmRx,代入题中数据,解得Pm=1000W,选项C错误;理想变压器的输出功率最大时,原线圈电流IA=10A,则副线圈电流I2=IA,选项D错误。7.D【解析】本题考查天体运动,目的是考查学生的创新能力。根据万有引力提供向心力有ma,解得aA点距火星较远,天问一号经过A点时的加速度小于经过B点时的加速度,选项A错误;天问一号在轨道1上经过A点时需减速才能进入轨道2,选项B错误;天问一号从轨道2变轨到轨道3,需在B点减速,则天问一号在轨道2上B点的速度大于在轨道3上B点的速度,由轨道半径越大,做圆周运动的线速度越小,可知天问一号在轨道3上的速度大于在轨道1上的速度,所以天问一号在轨道1上的速度小于在轨道2上经过B点的速度,选项C错误;设天问一号在轨道1、3上做圆周运动的周期分别为T1、T3,轨道半径分别为r1、r3,根据题意可知,当AC与轨道3相切时,AC与AO的夹角为θ,即sinθ==,由开普勒第三定律得联立解得T3=T1、,选项D正确。二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。8.CD【解析】本题考查光的折射与全反射,目的是考查学生的推理论证能力。由题图可知,在sini内芯介质中,a单色光的折射角比b单色光的大,根据折射定律n=sinr可知,在内芯介质中,a单色光的折射率比b单色光的小,又由n=可知,在内芯介质中,a单色光的传播速度比b单色光的大,选项B错误;根据折射定律可知,入射角i逐渐增大时,a、b单色光的折射角都增大,a单色光的折射角大于b单色光的折射角,导致a、b单色光在到达内芯和外套的分界面时的入射角都减小,且a单色光的入射角小于b单色光的入射角,由于a单色光的折sini 射率比b单色光的小,根据sinC=n可知,a单色光发生全反射的临界角大于b单色光发生全反射的临界角,则a单色光的全反射现象先消失,选项A错误;根据n=可知,从空气射入光导纤维,a、b单色光的传播速度均减小,由于光在不同介质中的频率不变,由y=λf可知,它们的波长均减小,选项C正确;当入射角i=θ时,设a单色光的折射角为r,根据折射定律有n可得sinr根据数学知识可知cosr=,根据几何关系可知,a单色光的传播距离x由n可知传播速度y=,则a单色光在介质中传播的时间t选项D正确。 9.AC【解析】本题考查圆周运动,目的是考查学生的推理论证能力。木块与圆盘发生相对滑动的临界条件是木块与圆盘间的最大静摩擦力提供它们做圆周运动的向心力,对A有μmgwC故随着圆盘转动的角速度w不断增大,木块相对圆盘发生相对滑动的顺序依次是C、A、B,选项A正确;若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来,由对选项A的分析可知,当圆盘转动的角速度w时,轻绳开始有张力,选项B错误;若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来,B、C整体相对圆盘滑动的临界条件为2μ●2mg+μmg=2mw22L+mw22●2L,则有w选项C正确;若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来,A、B整体相对圆盘滑动的临界条件为2μ●2mg+μmg=2mw32L-mw32L,则有w选项D错误。10.AD【解析】本题考查电磁感应,目的是考查学生的创新能力。MN到达圆弧最低处时,克服安培力做功的功率P=BI1l1v,由E1=Bl1v,I解得v=2m/s,选项A正确;由牛顿第二定律有FN-m1g=m解得FN=6N,根据牛顿第三定律可知,MN在AA,位置时对导轨的压力大小为6N,选项B错误;MN沿圆弧导轨下滑过程中,感应电动势e=Bl1vsinθ,有效值E,经历时间t产生的焦耳热Qt=0.00314J,克服安培力做的功W2=Q=0.00314J,选项C错误;释放PQ后,当Bl1v1=Bl2v2时,回路中的电流为0,对MN有-Bl1t=m1v1-m1v,即Bl1q=m1v-m1v1,对PQ有Bl2t=m2v2-0,即Bl2q=m2v2,解得q=0.5C,选项D正确。(2分)(2)m1/LE=m1、/LD+m2、/LF(2分)分)【解析】本题考查验证动量守恒定律,目的是考查学生的实验探究能力。(1)两小球做平抛运动,水平方向上有x=vt,竖直方向上有t,解得v=x可知碰撞前后的速度正比于、,根据动量守恒定律有mAvA=mAvA,+mBvB,,整理得(2)碰撞后小球均做平抛运动,设斜面与水平面的夹角为α,由平抛运动规律得Lsinα=gt,2,Lcosα=v,t,,联立解得v,可知碰撞前后的速度正比于、,故m1v0=m1v1+m2v2,可变形成验证表达式m1、/LE=m1、/LD+m2、/LF。(3)若让两滑块分别从导轨的左、右两侧向中间运动,选取向右为正方向,依题意有mv1,-Mv2,=-(m+M)v3,设遮光片的宽度为d,则v联立可得-【评分细则】其他表达式只要正确,同样给分。12.(1)见解析图(2分)【高三物理●参考答案第4页(共7【解析】本题考查测定电池的电动势和内阻,目的是考查学生的实验探究能力。(1)因题中未提供电压表,故需改装毫安表,则用毫安表A与定值电阻R1串联,且滑动变阻器串联接入电路,定值电阻R0保护电路,故电路图如图所示ORR1EErA2(2)因I1冬I2,由闭合电路的欧姆定律可得E=I1(R1+r1)+I2(r+R0),化简得I1= 结合图像可知mA0.00056,则E=1.80v,R0不可能为6Ω,故R0=3Ω,r=2.60ΩOA2【评分细则】其他答案均不给分O13.【解析】本题考查气体实验定律,目的是考查学生的推理论证能力。设理想气体温度T0=300K时,左、右两边气体的压强分别为p1和p2O·2·理想气体温度升至T=400K时,左、右两边气体的压强相等,设为p,此时左、右两边空气柱长度分别变为l1,和l2,O由力的平衡条件有p1=p2+Pg(l1-l2)(2分)·式中P为水银密度,g为重力加速度大小由理想气体状态方程有(2分)(2分)两边空气柱总长度不变,则有l1+l2=l1,+l2,(1分)综合以上各式解得lcm,lcm,pcmHgO(3分)【评分细则】答案写成小数,只要正确,同样给分O14.【解析】本题考查功能关系,目的是考查学生的创新能力。(1)物块乙自由下落过程中