2026届河北省南宫中学高三第三次模拟考试物理试卷含解析

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2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
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、一质点做匀加速直线运动，在通过某段位移x内速度增加了v，动能变为原来的9倍。则该质点的加速度为（ ）
A．B．C．D．
2、我国相继成功发射的“实践卫星二十号”和“通信技术试验卫星五号”都属于地球静止轨道卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动。则两颗卫星在轨运行的（ ）
A．线速度等于第－宇宙速度B．动能一定相等
C．向心力大小一定相等D．向心加速度大小一定相等
3、如图所示，“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道，观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动，发现经过时间通过的弧长为，该弧长对应的圆心角为弧度。已知万有引力常量为，则月球的质量为（ ）
A．B．C．D．
4、科学家已经成功检测定位了纳米晶体结构中的氢原子。按玻尔氢原子理论，氢原子的能级图如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态需要吸收光子
B．一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出6条光谱线
C．用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可观测到多种不同频率的光子
D．氢原子的核外电子由低能级跃迁到高能级时，电势能减小，动能增大
5、如图甲所示的电路中定值电阻R=60Ω，电源电动势E=100V，r=10Ω。如图乙所示，曲线为灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的是（ ）
A．开关S断开时电源的效率为60%
B．开关S闭合后电源的总功率会变小
C．开关S闭合后灯泡的亮度增强
D．开关S断开时小灯泡消耗的功率为240W
6、滑索速降是一项具有挑战性、刺激性和娱乐性的现代化体育游乐项目。可跨越草地、湖泊、河流、峡谷，借助高度差从高处以较高的速度向下滑行，使游客在有惊无险的快乐中感受刺激和满足。下行滑车甲和乙正好可以简化为下图所示的状态，滑车甲的钢绳与索道恰好垂直，滑车乙的钢绳正好竖直。套在索道上的滑轮质量为m，滑轮通过轻质钢绳吊着质量为M的乘客，则（ ）
A．滑轮a、b都只受三个力作用
B．滑轮b不受摩擦力的作用
C．甲一定做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动
D．乙中钢绳对乘客的拉力小于乘客的总重力
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、如图所示的直角三角形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），其中∠c=90°、∠a=60°，O为斜边的中点，分别带有正、负电荷的粒子以相同的初速度从O点垂直ab边沿纸面进入匀强磁场区域，两粒子刚好不能从磁场的ac、bc边界离开磁旸，忽略粒子的重力以及两粒子之间的相互作用。则下列说法正确的是（ ）
A．负电荷由a之间离开磁场
B．正负电荷的轨道半径之比为
C．正负电荷的比荷之比为
D．正负电荷在磁场中运动的时间之比为1：1
8、如图所示，固定在同一水平面内的两平行长直金属导轨，间距为1m，其左端用导线接有两个阻值为4Ω的电阻，整个装置处在竖直向上、大小为2T的匀强磁场中。一质量为2kg的导体杆MN垂直于导轨放置，已知杆接入电路的电阻为2Ω，杆与导轨之间的动摩擦因数为0. 5。对杆施加水平向右、大小为20N的拉力，杆从静止开始沿导轨运动，杆与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度g=10m/s2。则
A．M点的电势高于N点
B．杆运动的最大速度是10m/s
C．杆上产生的焦耳热与两电阻产生焦耳热的和相等
D．当杆达到最大速度时，MN两点间的电势差大小为20V
9、某科技小组设计的月球探测器的环月轨道方案如图所示，环月轨道Ⅰ为圆形轨道，环月轨道Ⅱ为椭圆轨道，远月点记为P，近月点记为Q（图中未标出），下列说法正确的是（ ）
A．探测器在环月轨道Ⅰ上运动的速度比月球的第一宇宙速度小
B．探测器在环月轨道Ⅰ上的运行周期比在环月轨道Ⅱ上的运行周期长
C．探测器在轨道Ⅱ上运行时，远月点的加速度数值比近月点的加速度数值大
D．探测器在环月轨道Ⅰ上运行时的机械能小于在环月轨道Ⅱ上的机械能
10、如图所示，两平行金属板A、B板间电压恒为U，一束波长为λ的入射光射到金属板B上，使B板发生了光电效应，已知该金属板的逸出功为W，电子的质量为m。电荷量为e，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，下列说法中正确的是（ ）
A．若增大入射光的频率，金属板的逸出功将大于W
B．到达A板的光电子的最大动能为－W＋eU
C．若减小入射光的波长一定会有光电子逸出
D．入射光子的能量为
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）利用如图所示电路测量一量程为300 mV的电压表的内阻Rv（约为300Ω）。某同学的实验步骤如下：
①按电路图正确连接好电路，把滑动变阻器R的滑片P滑到a端，闭合电键S2，并将电阻箱R0的阻值调到较大；
②闭合电键S1，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度；
③保持电键S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变，断开电键S2，调整电阻箱R0的阻值大小，使电压表的指针指到满刻度的三分之一；读出此时电阻箱R0=596Ω的阻值，则电压表内电阻RV=_____________Ω。
实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱（最大阻值999.9Ω）、电池（电动势约1.5V，内阻可忽略不计）、导线和电键之外，还有如下可供选择的实验器材：
A滑动变阻器：最大阻值200Ω
B滑动变阻器：最大值阻10Ω
C定值电阻：阻值约20Ω
D定值电阻：阻值约200
根据以上设计的实验方法，回答下列问题。
①为了使测量比较精确，从可供选择的实验器材中，滑动变阻器R应选用___________，定值电阻R'应选用______________（填写可供选择实验器材前面的序号）。
②对于上述的测量方法，从实验原理分析可知，在测量操作无误的情况下，实际测出的电压表内阻的测量值R测___________真实值RV（填“大于”、“小于”或“等于”），这误差属于____________误差（填”偶然”或者”系统”）且在其他条件不变的情况下，若RV越大，其测量值R测的误差就越____________（填“大”或“小”）。
12．（12分）某同学手头有一个标有“5V 9W”的小灯泡L，想描绘该小灯泡的伏安特性曲线，实验室中如下的实验器材：
A．电压表V1(量程为2V，内阻为2kΩ)
B．电压表V2(量程为15V，内阻为15kΩ)
C．电流表A1(量程为2A，内阻约为1Ω)
D．电流表A2(量程为0.6A，内阻约为10Ω)
E.定值电阻R1=4kΩ
F.定值电阻R2=16kΩ
G.滑动变阻器R3(0~5Ω，2A)
H.剂动变鞋器R4(0~150Ω，0.5A)
I.学生电源(直流9V，内阻不计)
J.开关，导线若干
(1)为了便于调节且读数尽量准确，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______，电压表应选用_______，定值电阻应选用_______(填器材前的字母序号)
(2)在虚线框中画出满足实验要求的电路图_______
(3)根据设计的电路图，可知小灯泡两端电压U与电压表读数Uv的关系为______
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，间距为L的平行金属板MN、PQ之间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。MN板带正电荷，PQ板带等量负电荷，板间磁场方向垂直纸面向里，是平行于两金属板的中心轴线。紧挨着平行金属板的右侧有一垂直纸面向外足够大的匀强偏转磁场，在其与垂直的左边界上放置一足够大的荧光屏。在O点的离子源不断发出沿方向的电荷量均为q、质量均为m，速度分别为和的带正电的离子束。速度为的离子沿直线方向运动，速度为的离子恰好擦着极板的边缘射出平行金属板其速度方向在平行金属板间偏转了，两种离子都打到荧光屏上，且在荧光屏上只有一个亮点。已知在金属板MN、PQ之间匀强磁场的磁感应强度。不计离子重力和离子间相互作用。已知在金属板MN、PQ之间的匀强磁场磁感应强度。求：
(1)金属板MN、PQ之间的电场强度；
(2)金属板的右侧偏转磁场的磁感应强度；
(3)两种离子在金属板右侧偏转磁场中运动时间之差。
14．（16分）如图所示，内径相同的两U形玻璃管竖直放置在空气中，中间用细软管相连，左侧U形管顶端封闭，右侧U形管开口，用水银将部分气体A封闭在左侧U形管内，细软管内还有一部分气体。已知环境温度恒为27℃，大气压强为，稳定时，A部分气体长度为，管内各液面高度差分别为、；
①求A部分气体的压强；
②现仅给A部分气体加热，当管内气体温度升高了时，A部分气体长度为21cm，求时右侧U形管液面高度差。
15．（12分）如图所示的U形玻璃管，左管开口，右管管口封闭，管中一段水银在右管中封闭了一段气柱，气柱高度为20 cm，左右两管中水银面的高度差为10 cm，左管水银柱的横截面积为1 cm2，右管中水银柱的横截面积为2 cm2。已知环境温度为27，大气压强为75 cmHg，左管足够长，右管中水银柱高度大于5 cm。
（i）若在左管中缓慢倒入水银，使右管中气柱体积减少，求需要倒入水银的体积；
（ii）若给右管中气柱缓慢加热，使左管中水银液面与右管顶端相平，求气柱需要升高的温度。
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、A
【解析】
设质点的初速度为，则动能
由于末动能变为原来的9倍，则可知，末速度为原来的3倍，故
，
故平均速度
根据位移公式可知
根据加速度定义可知
A正确，BCD错误。
故选A。
2、D
【解析】
A．由于两颗卫星属于地球静止轨道卫星，其轨道半径一定大于地球半径，由公式
得
由于第一宇宙速度即为半径为地球半径的卫星的线速度，则这两颗卫星在轨运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故A错误；
B．由于不清楚两颗卫星的质量，则无法比较两颗卫星的动能，故B错误；
C．由于不清楚两颗卫星的质量，则无法比较两颗卫星的向心力，故C错误；
D．由于两颗卫星属于地球静止轨道卫星，则两颗卫星的轨道半径一定相等，由公式
得
则加速度大小一定相等，故D正确。
故选D。
3、B
【解析】
卫星的线速度为
角速度为
可得卫星的运行半径为
由万有引力定律及牛顿第二定律得
故月球的质量
故B正确，ACD错误。
故选B。
4、C
【解析】
A．氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态是从高能级向低能级跃迁，要辐射光子，故A错误；
B．一个氢原子，从激发态向基态跃迁，最多可以辐射出3种频率的光子，故B错误；
C．用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，氢原子可以跃迁到的激发态，再向低能级跃迁可以辐射出10种频率的光子，故C正确；
D．氢原子的核外电子由低能级跃迁到高能级时，轨道半径变大，动能变小，电势能变大，故D错误。
故选C。
5、D
【解析】
A．开关S断开时，根据图乙可知灯泡两端的电压为
电源的效率为
故A错误；
BC．开关S闭合后总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可得总电流增大，根据可知电源的总功率会变大，根据可知路端电压减小，根据可知灯泡的功率减小，所以灯泡的亮度变暗，故B、C错误；
D．开关S断开时小灯泡消耗的功率为
故D正确；
故选D。
6、C
【解析】
AB．设索道的倾角为，甲图中，对乘客，根据牛顿第二定律得
解得
对滑轮和乘客组成的整体，设滑轮受到的摩擦力大小为，由牛顿第二定律得
解得
故滑轮只受重力和钢绳的拉力两个力作用；乙图中，对乘客分析知，乘客只受重力和钢绳的拉力两个力作用，这两个力必定平衡，若这两个力的合力不为零，且合力与速度不在同一直线上，乘客不能做直线运动，故该乘客做匀速直线运动，对滑轮和乘客组成的整体可知，滑轮一定受到摩擦力，故A、B错误；
C．由上分析知，甲一定做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动，故C正确；
D．乙做匀速直线运动，乙中钢绳对乘客的拉力等于乘客的总重力，故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、BC
【解析】
A．由左手定则可知，负电荷由Ob之间离开磁场区域，故A错误；
B．作出两粒子的运动轨迹如图所示：
由几何关系，对负粒子：
则负粒子的轨道半径为：
对正粒子：
解得正粒子的轨道半径为：
则正负粒子的轨道半径之比为：
故B正确；
D．正负粒子在磁场中运动的时间均为半个周期，由：
可知，正负粒子在磁场中运动的时间之比为：
故D错误；
C．粒子在磁场中做圆周运动，则由：
可得：
正负粒子的比荷之比与半径成反比，则正负粒子的比荷之比为，故C正确。
故选BC。
8、BC
【解析】
A、根据右手定则可知，MN产生的感应定律的方向为，则N相当于电源在正极，故M点的电势低于N点，故选项A错误；
B、当杆的合力为零时，其速度达到最大值，即：
由于
代入数据整理可以得到最大速度，故选项B正确；
C、由于杆上电阻与两电阻并联阻值相等，而且并联的电流与通过杆MN的电流始终相等，则根据焦耳定律可知，杆上产生的焦耳热与两电阻产生焦耳热的和相等，故选项C正确；
D、根据法拉第电磁感应定律可知，当速度最大时，其MN感应电动势为：
根据闭合电路欧姆定律可知，此时电路中总电流为：
则此时MN两点间的电势差大小为：，故D错误。
9、AB
【解析】
A．根据第一宇宙速度的表达式，因探测器在环月轨道Ⅰ上运动的半径大于月球的半径，则在轨道Ⅰ上的运行速度比月球的第一宇宙速度小，选项A正确；
B．根据开普勒第三定律可知，探测器在环月轨道Ⅰ上的运行半径大于在环月轨道Ⅱ上的运行的半长轴，则探测器在环月轨道Ⅰ上的运行周期比在环月轨道Ⅱ上的运行周期长，选项B正确；
C．探测器在轨道Ⅱ上运行时，在远月点受到的月球的引力较小，则在远月点的加速度数值比近月点的加速度数值小，选项C错误；
D．探测器从轨道Ⅰ在P点减速才能进入轨道Ⅱ，可知探测器在环月轨道Ⅰ上运行时的机械能大于在环月轨道Ⅱ上的机械能，选项D错误；
故选AB.
10、BCD
【解析】
A．金属板的逸出功取决于金属材料，与入射光的频率无关，故A错误；
B．由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的逸出最大动能
根据动能定理
则当到达A板的光电子的最大动能为
故B正确；
C．若减小入射光的波长，那么频率增大，仍一定会有光电子逸出，故C正确；
D．根据，而，则光子的能量为
故D正确。
故选BCD。
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、298 B C 大于 系统 小
【解析】
[1]由实验原理可知，电压表的指针指到满刻度的三分之一，因此电阻箱分得总电压的三分之二，根据串联电路规律可知，，故电压表内阻为298Ω。
①[2][3]该实验中，滑动变阻器采用了分压接法，为方便实验操作，要选择最大阻值较小的滑动变阻器，即选择B；定值电阻起保护作用，因电源电动势为1.5V，若保护电阻太大，则实验无法实现，故定值电阻应选用C。
②[4]从实验原理分析可知，当再断开开关S2，调整电阻箱R0的阻值，当当电压表半偏时，闭合电路的干路电流将减小，故内电压降低，路端电压升高，从而使得滑动变阻器并联部分两端电压变大，即使电压表示数为一半。
[5]而电阻箱R0的电压超过电压表电压，导致所测电阻也偏大，所以测量电阻大于真实电阻；本误差是由实验原理造成的，属于系统误差。
[6]在其他条件不变的情况下，若RV越大，滑动变阻器并联部分两端电压变化越小，其测量值R测的误差就越小。
12、C G A E 见解析 U=3Uv
【解析】
(1)[1][2][3][4]．由小灯泡的标识可知，其工作电流为1.5A，工作电阻为4，所以电流表宜选用电流表A1，即C；因为描绘该小灯泡的伏安特性曲线，电压从零开始变化，滑动变阻器采用分压接法，总阻值应与待测电阻阻值差不多，故选用滑动变阻器Ra，即G；电压表V2的量程太大，读数不准确，电压表V1的量程太小，但可以串联定值电阻R1，将量程扩大到6V，故电压表应选用V1，即A；定值电阻应选用R1，即E。
(2)[5]．滑动变阻器采用分压接法，电流表外接，电路图如图所示。
(3)[6]．根据串联电路知识可知
= 3Uv
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) ；(3)
【解析】
(1)速度为的离子沿直线方向匀速运动，则：
得
(2)如图所示，速度为，的离子在平行金属板间运动时，由动能定理可知
得
设金属板的右侧匀强磁场的磁感应强度为，由牛顿第二定律可知：在点速度为的离子进入右侧偏转磁场后
则
在点速度为，的离子进入右侧偏转磁场后
得
两种离子都打到荧光屏同一点，由几何关系可知
得
(3)在点速度为的离子在右侧偏转匀强磁场后运动时间：
在点速度为的离子在右侧偏转匀强磁场后运动时间：
这两种离子在金属板的右侧偏转匀强磁场中运动时间之差
得
14、 (1) (2)
【解析】①设左侧A部分气体压强为p1，软管内气体压强为p2，由图中液面的高度关系可知，
，，解得；
②由理想气体状态方程有 ，解得；
由于空气柱长度增加1cm，则水银柱向右侧移动1cm，因此液面高度差，，解得；
15、（i），（ii）。
【解析】
（i）开始时，封闭气体的压强为：
假设倒入水银后，右管中气体压强为，则理想气体发生等温变化，根据玻意尔定律：
解得：
左右管中液面的高度差为：
倒入水银的体积：
；
（ii）若给右管中气柱缓慢加热，使左管中水银液面与右管管口相平，假设气柱升高温度为，此时左管液面上升，右管中液面下降，则右管中气体压强：
根据理想气体状态方程：
解得：。