2026届鄂东南示范高中教改联盟高三下学期第五次调研考试物理试题含解析

这是一份2026届鄂东南示范高中教改联盟高三下学期第五次调研考试物理试题含解析，共15页。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、如图所示，一个质量为=9.1×10－31kg、电荷量为e=1.6×10－19C的电子，以4×106m/s的速度从M点垂直电场线方向飞入匀强电场，电子只在电场力的作用下运动，在N点离开电场时，其速度方向与电场线成150°角，则M与N两点间的电势差约为（ ）
A．-1.0×102VB．-1.4×102V
C．1.8×102VD．2.2×102V
2、一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图甲中的线a所示，用此线圈给图乙中电路供电，发现三个完全相同的灯泡亮度均相同。当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图甲中的线b所示，以下说法正确的是
A．t＝0时刻，线圈平面恰好与磁场方向平行
B．图线b电动势的瞬时值表达式为e＝40 sin()V
C．线圈先后两次转速之比为2∶3
D．转速调整后，三个灯泡的亮度仍然相同
3、如图所示，在0≤x≤3a的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在t＝0时刻，从原点O发射一束等速率的相同的带电粒子，速度方向与y轴正方向的夹角分布在0°～90°范围内。其中，沿y轴正方向发射的粒子在t＝t0时刻刚好从磁场右边界上P（3a， a）点离开磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．粒子在磁场中做圆周运动的半径为3a
B．粒子的发射速度大小为
C．带电粒子的比荷为
D．带电粒子在磁场中运动的最长时间为2t0
4、背越式跳高采用弧线助跑，距离长，速度快，动作舒展大方。如图所示是某运动员背越式跳高过程的分解图，由图可估算出运动员在跃起过程中起跳的竖直速度大约为
A．2m/sB．5m/sC．8m/sD．11m/s
5、如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A上的顶端O处，细线另一端拴一质量为m=0.2kg的小球静止在A上．若滑块从静止向左匀加速运动时加速度为a．(取)则( )
A．当a=5m/s2时，线中拉力为
B．当a=10m/s2时, 小球受的支持力为
C．当a=12m/s2时, 经过1秒钟小球运动的水平位移是6m
D．在稳定后，地面对A的支持力一定小于两个物体的重力之和
6、某同学按如图1所示连接电路，利用电流传感器研究电容器的放电过程。先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线，如图2所示。定值电阻R已知，且从图中可读出最大放电电流I0，以及图线与坐标轴围成的面积S，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，根据题目所给的信息，下列物理量不能求出的是（ ）
A．电容器放出的总电荷量B．电阻R两端的最大电压
C．电容器的电容D．电源的内电阻
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，一理想变压器原、副线圈匝数之比为11∶2，其原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈通过电流表与负载电阻R相连。若交流电压表和交流电流表都是理想电表，则下列说法中正确的是（ ）
A．变压器输入电压的最大值是220V
B．电压表的示数是40 V
C．若电流表的示数为0.50A，变压器的输入功率是20W
D．原线圈输入的正弦交变电流的是频率是100Hz
8、如图所示，一段均匀带电的绝缘圆弧，所带电荷量为。圆弧圆心为O，两端点分别为P、Q、M、N为圆弧上的两点，且PN和MQ均为直径。已知O点场强大小为，电势为。则圆弧PM在圆心O点处产生的场强E的大小和电势分别为（ ）
A．B．C．D．
9、18世纪，数学家莫佩尔蒂和哲学家伏尔泰，曾设想“穿透”地球：假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球，一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出，则以下说法正确的是（已知地球表面处重力加速度g取10 m/s2；地球半径R＝6.4×106 m；地球表面及内部某一点的引力势能Ep＝－，r为物体距地心的距离）（ ）
A．人与地球构成的系统，虽然重力发生变化，但是机械能守恒
B．当人下落经过距地心0.5R瞬间，人的瞬时速度大小为4×103 m/s
C．人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比
D．人从北极开始下落，直到经过地心的过程中，万有引力对人做功W＝1.6×109 J
10、如图所示，“L”形支架AOB水平放置，物体P位于支架OB部分，接触面粗糙；一根轻弹簧一端固定在支架AO上，另一端与物体P相连。物体P静止时，弹簧处于压缩状态。现将“L”形支架绕O点逆时针缓慢旋转一很小的角度，P与支架始终保持相对静止。在转动的过程中，关于P的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．支持力减小
B．摩擦力不变
C．合外力不变
D．合外力变大
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）某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高实验的精确度，需要测量电压表的内阻。实验器材中恰好有一块零刻度在中央的双电压表，该同学便充分利用这块电压表，设计了如图所示的实验电路，既能实现对该电压表的内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量，他用到的实验器材有：
待测水果电池组（电动势约，内阻约）、双向电压表（量程为，内阻约为）、电阻箱（）、滑动变阻器（），一个单刀双掷开关及若干导线。
（1）该同学按如图所示电路图连线后，首先测出了电压表的内阻。请完善测量电压表内阻的实验步骤：
①将的滑动触头滑至最左端，将拨向1位置，将电阻箱阻值调为0；
②调节的滑动触头，使电压表示数达到满偏；
③保持______不变，调节，使电压表的示数达到______；
④读出电阻箱的阻值，记为，则电压表的内阻______。
（2）若测得电压表内阻为，可分析此测量值应______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
（3）接下来测量水果电池组的电动势和内阻，实验步骤如下：
①将开关拨至______（选填“1”或“2”）位置，将的滑动触片移到最______端，不再移动；
②调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一个合适值，记录下电压表的示数和电阻箱的阻值；
③重复步骤②，记录多组电压表的示数及对应的电阻箱的阻值。
（4）若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为，作出图象，则可消除系统误差，如图所示，其中纵截距为，斜率为，则电动势的表达式为______，内阻的表达式为______。
12．（12分）小明同学在“研究物体做匀变速直线运动规律”的实验中，利用打点计时器（电源频率为50Hz）记录了被小车拖动的纸带的运动情况，并取其中的A、B、C、D、E、F、G七个计数点进行研究（每相邻两个计数点之间还有4个点未画出）。其中，，，________cm（从图中读取），，。则打点计时器在打D点时小车的速度________m/s，小车的加速度________m/s2。（计算结果均保留到小数点后两位）
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）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，可以更加深刻地理解其物理本质。
（1）单个微小粒子撞击巨大物体的力是局部而短促的脉冲，但大量粒子撞击物体的平均效果是均匀而持续的力。我们假定单位体积内粒子数量为n，每个粒子的质量为m，粒子运动速率均为v。如果所有粒子都垂直物体表面运动并与其碰撞，利用所学力学知识，导出物体表面单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。
（2）实际上大量粒子运动的速率不尽相同。如果某容器中速率处于100~200m/s区间的粒子约占总数的10%，而速率处于700~800m/s区间的粒子约占总数的5%，论证：上述两部分粒子，哪部分粒子对容器壁的压力贡献更大。
14．（16分）如图，一固定的水平气缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞。大圆筒内侧截面积为 2S，小圆筒内侧截面积为S，两活塞用刚性轻杆连接，间距为2l，活塞之间封闭有一定质量的理想气体。初始时大活塞与大圆筒底部相距l。现通过滑轮用轻绳水平牵引小活塞，在轻绳右端系托盘（质量不计）。已知整个过程中环境温度T0、大气压p0保持不变，不计活塞、滑轮摩擦、活塞导热良好。求：
（i）缓慢向托盘中加沙子，直到大活塞与大圆简底部相距，停止加沙，求此时沙子质量；
（ii）在（i）情景下对封闭气体缓慢加热可以使活塞回到原处，求回到原处时封闭气体的温度。
15．（12分）如图所示为水平放置玻璃砖横截面，上表面为半径为R的半圆，AOB为其直径，ABCD为正方形。M点为CD中点。一束单色光从底面上距C点兮处的N点垂直于底边入射，恰好在上表面发生全反射。求：
(1)玻璃砖的折射率；
(2)现使光束从M点入射，且改变入射光的方向，使光线射入玻璃砖后恰好不从上表面射出，则入射角为多少度。
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】
电子在电场力的作用下做类平拋运动，在垂直电场方向上做匀速直线运动：
根据动能定理：
所以有：
故B正确，ACD错误。
2、B
【解析】
本题考察交变电流表达式，最大值为NBSω，由此得出改变转速后的最大值，电感和电容都对交流电由阻碍作用。
【详解】
A.t＝0时刻电动势为0，故线圈平面恰好与磁场方向垂直，A错误；
B.由图中可知，改变后的角速度为，故电动势的最大值为40V，故表达式为，B正确；
C.由可知线圈先后两次转速之比为3∶2；
D.中转速调整后交流电的频率发生变化，电感对交变电流的阻碍减小、电容对交变电流的阻碍增大，三个灯泡的亮度各不相同。
故选B。
3、D
【解析】
A．沿y轴正方向发射的粒子在磁场中运动的轨迹如图所示：
设粒子运动的轨迹半径为r，根据几何关系有
可得粒子在磁场中做圆周运动的半径
选项A错误；
B．根据几何关系可得
所以
圆弧OP的长度
所以粒子的发射速度大小
选项B错误；
C．根据洛伦兹力提供向心力有
结合粒子速度以及半径可得带电粒子的荷质比
选项C错误；
D．当粒子轨迹恰好与磁场右边界相切时，粒子在磁场中运动的时间最长，画出粒子轨迹过程图如图所示：
粒子与磁场边界相切于M点，从E点射出。
设从P点射出的粒子转过的圆心角为，时间为，从E点射出的粒子转过的圆心角为，故带电粒子在磁场中运动的最长时间为，选项D正确。
故选D。
4、B
【解析】
运动员跳高过程可以看做竖直上抛运动，当重心达到横杆时速度恰好为零，运动员重心升高高度约为：，根据机械能守恒定律可知：；解得：，故B正确，ACD错误。
5、A
【解析】
当小球对滑块的压力恰好等于零时，小球所受重力mg和拉力T使小球随滑块一起沿水平方向向左加速运动，由牛顿运动定律得小球和滑块共同的加速度为：．
A．当时，斜面对小球有支持力，将小球所受的力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，有：，，联立解得：，故A正确；
B．当时，斜面对小球恰好没有支持力，故N=0，故B错误；
C．当时，滑块的位移为，而小球要先脱离斜面，然后保持与滑块相同的运动状态，故在这1s内小球运动的水平位移小于6m，故C错误；
D．在稳定后，对小球和滑块A整体受力分析可知，在竖直方向没有加速度，故地面对A的支持力等于两个物体重力之和，故D错误．
6、D
【解析】
A.根据可知图像与两坐标轴围成的面积表示电容器放出的总电荷量，即，故选项A可求；
B.电阻两端的最大电压即为电容器刚开始放电的时候，则最大电压，故选项B可求；
C.根据可知电容器的电容为，故选项C可求；
D.电源的内电阻在右面的充电电路中，根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压，也就是刚开始放电时的电压，即，但内电阻没法求出，故选项D不可求。
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．由图乙可知交流电压最大值Um=220V；故A错误；
B．输入电压的有效值为220V，根据变压器电压与匝数成正比知电压表示数
电压表的示数是40V，选项B正确；
C．流过电阻中的电流为0.5A，变压器的输入功率是
P入=P出=UI=40×0.5W=20W
故C正确；
D．变压器不改变频率，由图乙可知交流电周期T=0.02s，可由周期求出正弦交变电流的频率是50Hz，故D错误；
故选BC。
8、BC
【解析】
AB．根据对称性可知圆弧PM和QN在0点的合场强为0，圆弧MN在O点的场强为整个圆弧所带电荷在O点处的场强，又圆弧PM、MN和NQ在O点处的场强大小相等，则圆弧PM在圆心处的场强大小，选项A错误，B正确；
CD．电势为标量，圆弧PM、MN和QN在O点的电势相等，，选项C正确，D错误。
故选BC。
9、AC
【解析】
A.人下落过程只有重力做功，重力做功效果为重力势能转变为动能，故机械能守恒，故A正确；
B. 当人下落经过距地心0.5R瞬间，其引力势能为：
根据功能关系可知：
即：
在地球表面处忽略地球的自转：
则联立以上方程可以得到：
故B错误；
C.设人到地心的距离为，地球密度为，那么，由万有引力定律可得：人在下落过程中受到的万有引力为：
故万有引力与到地心的距离成正比，故C正确；
D. 由万有引力可得：人下落到地心的过程万有引力做功为：
由于人的质量未知，故无法求出万有引力的功，故D错误；
故选AC。
10、AC
【解析】
对受力分析如图：
不转动时，对有支持力和静摩擦力，根据平衡条件
转动后受力分析如图：
支持力为
则支持力减小，摩擦力为
则静摩擦力减小，物块保持静止，所以合外力不变，仍为0，AC正确，BD错误。
故选AC。
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）③ 半偏（或最大值的一半） ④ （2）大于 （3）①2 左 （4）
【解析】
（1）由题图可知，当S拨向1位置，滑动变阻器在电路中为分压式接法，利用电压表的半偏法得：调节使电压表满偏；
[1].保持不变，与电压表串联；
[2].调节使电压表的示数达到半偏（或最大值的一半）；
[3].则电压表的内阻与电阻箱示数相同。
（2）[4].由闭合电路欧姆定律可知，调节变大使电压表达到半偏的过程中，总电阻变大。干路总电流变小，由得变大，由电路知，滑动变阻器的滑动触头右侧分得的电压变小，则变大，电压表半偏时，上分得的电压就会大于电压表上分得的电压，那么的阻值就会大于电压表的阻值。
（3）[5].[6].测水果电池组的电动势和内阻，利用伏阻法，S拨到2位置，同时将的滑动触头移到最左端。利用，，联立求E、r。
（4）[7].[8].由闭合电路欧姆定律得：
，
变形得
，
则
，，
解得：
，。
12、4.10cm（4.09~4.11cm） 0.12m/s 0.21m/s2
【解析】
[1]．由图读出4.10cm；
相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.1s；
[2]．打点计时器在打D点时小车的速度
[3]．小车的加速度
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）速率处于700~800m/s区间的粒子对容器壁的压力贡献更大
【解析】
本题考查碰撞过程中的动量定理和压强与压力的公式推导
【详解】
（1）在时间t内射入物体单位面积上的粒子数为
由动量定理得
可推导出
（2）设炉子的总数为N总，故速率处于 100~200m/s 区间的粒子数
n1=N总×10%
它对物体表面单位面积的压力
f1= n1mv12= N总×10%×mv12
同理可得速率处于700～800m/s 区间的粒子数
n2=N总×5%
它对物体表面单位面积的压力
f2= n2mv22= N总×5%×mv22
故
故是速率大的粒子对容器壁的压力贡献更大。
14、（i）；（ii）
【解析】
（i）初始时刻，设封闭气体压强为，对活塞受力分析有
解得
缓慢向托盘中加沙子，直到大活塞与大圆筒底部相距，此过程封闭气体做等温变化，由玻意耳定律得
联立解得
对活塞受力分析，由平衡条件有
联立解得
即
（ii）缓慢加热使活塞回到原处，封闭气体发生等压变化，设回到原处时气体温度为，则
解得
15、 (1)2；(2)
【解析】
(1)由全反射可知，由几何关系可得
解得
(2)由折射定律可得，根据正弦定理有
解得