2026届湖南省长沙市第二十一中学高三下学期第五次调研考试物理试题含解析

这是一份2026届湖南省长沙市第二十一中学高三下学期第五次调研考试物理试题含解析，共15页。
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、如图所示，重型自卸车装载一巨型石块，当利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会自动滑下．以下说法正确的是（ ）
A．石块没有下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块对车厢的压力不变
B．石块没有下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块对车厢的摩擦力变大
C．石块开始下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块对车厢的作用力变大
D．石块开始下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块受到的合力不变
2、甲、乙两质点在同一条直线上运动，质点甲做匀变速直线运动，质点乙做匀速直线运动，其中图线甲为抛物线的左半支且顶点在15s处，图线乙为一条过原点的倾斜直线。下列说法正确的是（ ）
A．t=5s时乙车的速度为2m/s，甲车的速率为2m/s
B．t=0时刻甲、乙两车之间的距离为25m
C．t=0时刻甲车的速度大小为4m/s
D．甲车的加速度大为0.1m/s2
3、质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中
A．F逐渐变大，T逐渐变大
B．F逐渐变大，T逐渐变小
C．F逐渐变小，T逐渐变大
D．F逐渐变小，T逐渐变小
4、如图甲所示，线圈固定于分布均匀的磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里。当磁场的磁感应强度大小随时间变化时，边的热功率与时间的关系为（为定值）。图乙为关于磁感应强度大小随时间变化的图象，其中可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
5、一列简谐横波沿x轴正向传播，波形如图所示，波速为10m/s。下列说法正确的是（ ）
A．该波的振幅为0.5m，频率为2Hz
B．此时P点向y轴负方向运动
C．再经0.9s，Q点有沿y轴正方向的最大加速度
D．再经1.05s，质点P沿波传播方向迁移了10.5m
6、如图所示为静止的原子核在匀强磁场中发生衰变后做匀速圆周运动的轨迹，衰变后两带电粒子a、b的半径之比为45∶1，两带电粒子a、b的动能之比为117：2，下列说法正确的是（ ）
A．此衰变为β衰变B．大圆为β粒子的运动轨迹
C．小圆为α粒子的运动轨迹D．两带电粒子a、b的周期之比为10∶13
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，两条平行的光滑导轨水平放置(不计导轨电阻)，两金属棒垂直导轨放置在导轨上，整个装置处于竖在向下的匀强磁场中．现在用水平外力F作用在导体棒B上，使导体棒从静止开始向有做直线运动，经过一段时间，安培力对导体棒A做功为，导体棒B克服安培力做功为，两导体棒中产生的热量为Q，导体棒A获得的动能为，拉力做功为，则下列关系式正确的是
A．B．C．D．
8、4月20日深夜，“长征三号乙”运载火箭成功发射第44颗“北斗”导航卫星。这是“北斗”导航卫星在2019年的首次发射，“北斗”卫星导航系统今年继续高密度全球组网。若某颗卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为，运动周期为。已知地球半径为，引力常量为，下列说法正确的是（ ）
A．卫星的线速度大小B．地球的质量
C．地球的平均密度D．地球表面重力加速度大小
9、在匀强磁场中，一矩形金属线圈共100匝，绕垂直于磁场的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．时，线圈在中性面
B．线圈产生的交变电动势的频率为100Hz
C．若不计线圈电阻，在线圈中接入定值电阻，则该电阻消耗的功率为
D．线圈磁通量随时间的变化率的最大值为
10、如图甲所示，两个点电荷Q1、Q2固定在z轴上，其中Qi位于原点O，a、b是它们连线延长线上的两点。现有一带负电的粒子q以一定的初速度沿z轴从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），设粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb，其速度随坐标x变化的图象如图乙所示，则以下判断正确的是
A．ab连线的中点电势最低
B．a点的电势比b点的电势高
C．x=3L处场强一定为零
D．Q2带负电且电荷量小于Q1
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）某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置，在抛出点O的正前方，竖直放置一块毛玻璃．他们利用不同的频闪光源，在小球抛出后的运动过程中光源闪光，会在毛玻璃上出现小球的投影点，在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光，拍摄小球在毛玻璃上的投影照片如图1，小明在O点左侧用水平的平行光源照射，得到的照片如图3；如图2，小红将一个点光源放在O点照射重新实验，得到的照片如图4已知光源的闪光频率均为31Hz，光源到玻璃的距离L=1.2m，两次实验小球抛出时的初速度相等．根据上述实验可求出：(结果
均保留两位小数)
（1）重力加速度的大小为___________m/s2，投影点经过图3中M位置时的速度大小为___________ m/s
（2）小球平抛时的初速度大小为_____________ m/s
12．（12分）小明在实验室找到一个可调内阻的电池，想自己动手探究电池内、外电压的关系。可调内阻电池由电池槽，正、负极板，探针，气室，打气筒等构成，如图甲所示。电池槽中间有一条电解质溶液通道，缓慢推动打气筒活塞，向电池内打气，可改变通道内液面的高度，从而改变电池的内阻，液面越低，电池内阻越大。电压表V1与正、负极板连接，电压表V2与探针连接。小明将三个相同的小灯泡并联接在两端，每个支路由独立的开关控制，如图乙所示。

（1）断开开关，两个电压表的示数分别如图丙中的A、B所示，则_____（填“A”或“B”）为的读数，其读数为_______，若不计电压表内阻的影响，则此数值等于该电源的________。

（2）逐步闭合开关，小明将看到的示数_____________（填“增大”“减小”或“不变”），的示数___________（填“增大”“减小”或“不变”），同时会发现两电压表的示数还会满足________的关系。若读得的示数为，的示数为，的示数为，则此时电池的内阻_________（用所给物理量符号表示）。
（3）保持闭合，用打气筒向电池内打气，同时记录的示数和的示数，利用多组数据画出图象，若灯泡电阻恒定，则下列图象正确的是___________。
A． B． C． D．
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，在一竖直放置的圆环形管道内封闭有一定质量的理想气体．用一绝热的固定活塞C和绝热、不计质量、可自由移动的活塞A将管道内气体分隔成体积相等的两部分，A、C与圆环的圆心O等高，两部分气体的温度均为T0=300K．现保持下部分气体的温度不变，对上部分气体缓慢加热至T=500K，求此时活塞A的位置与O点的连线跟竖直方向OB之间的夹角θ．（不计两活塞的体积）
14．（16分）如图所示，一轻弹簧左端与竖直的墙连接，右端与质量为m的物块接触，开始时弹簧处于原长，弹簧的劲度系数为k，现用恒力F向左推物块，当物块运动到最左端时，推力做的功为W，重力加速度为g，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧的形变在弹性限度内，求：
（1）物块向左移动过程中克服摩擦力做的功；
（2）物块运动到最左端时，撤去推力，弹簧能将物块弹开，则物块从最左端起向右能运动多远？
15．（12分）如图所示，一平行玻璃砖的截面是一个矩形，玻璃砖的厚度为d，DC面涂有反光材料。一束极窄的光线从A点以θ=的入射角射入玻璃砖，AB间的距离为，已知A点的折射光线恰好射到D点，CD间的距离为，已知光在真空中的传播速度为c。求：
①玻璃砖的折射率；
②光线从A点进入玻璃到第一次射出玻璃砖所经历的时间。
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】
AB．货物处于平衡状态，则有：mgsinθ=f，N=mgcsθ，θ增大时，支持力FN逐渐减小，静摩擦力Ff增大．由牛顿第三定律可知，石块对车厢的压力会减小．故A错误，B正确；
CD．石块开始下滑时受力近似平衡，自卸车车厢倾角变大，石块向下做加速运动，且加速度随角度增大而增大，石块受到的合外力变大；石块对车厢的正压力和摩擦力均减小，可知石块对车厢的作用力变小，故CD错误．
2、A
【解析】
AD．乙车做匀速直线运动，速度为
甲车做匀变速直线运动，其图线在15s时与横轴相切，则t=15s时甲车的速度为零，利用逆向思维将甲车看成反向初速度为0的匀加速直线运动，据位移时间公式，结合图象有
解得
a=0.2m/s2
所以t=5s时甲车的速率
故A项正确，D项错误；
B．t=15s时甲车的速度为零，利用逆向思维将甲车看成反向初速度为0的匀加速直线运动，据，根据图象有
则t=0时刻甲、乙两车之间的距离为22.5m，故B项错误；
C．t=15s时甲车的速度为零，利用逆向思维将甲车看成反向初速度为0的匀加速直线运动，则0时刻甲车的速度大小为
故C项错误。
3、A
【解析】
以结点O为研究对象受力分析如下图所示：
由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知：绳OB的张力
TB=mg
根据平衡条件可知：
Tcsθ-TB=0，Tsinθ-F=0
由此两式可得：
F=TBtanθ=mgtanθ
在结点为O被缓慢拉动过程中，夹角θ增大，由三角函数可知：F和T均变大。
A. F逐渐变大，T逐渐变大与分析相符，故A正确。
B. F逐渐变大，T逐渐变小与分析不符，故B错误。
C. F逐渐变小，T逐渐变大与分析不符，故C错误。
D. F逐渐变小，T逐渐变小与分析不符，故D错误。
4、D
【解析】
当磁感应强度发生变化时，线框内产生感应电动势为
感应电流为
边的热功率
由可知

可知图像的斜率与时间成正比，所以四个图象中只有D正确，ABC错误。
故选D。
5、C
【解析】
A．从图中可以看出振幅为0.5m，波长为4m，所以周期为
则频率为
故A错误；
B．因为波沿x轴正向传播，所以P点下一步会成为波峰，应该向y轴正方向运动，故B错误；
C．因为周期是0.4s，简谐横波沿x轴正向传播，所以经过0.9s后，相当于Q点经过0.1s到达波谷，此时加速度最大，并且沿着y轴正方向，故C正确；
D．质点P只会上下振动，不会沿波传播方向迁移，故D错误。
故选C。
6、D
【解析】
ABC．根据动量守恒定律可知两带电粒子动量相等。由两圆外切可知，此为衰变，由得大圆为粒子轨迹，ABC项错误；
D．由得
根据动量守恒定律以及动量与动能的关系有
得
根据周期公式可知
D项正确。
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、AC
【解析】
导体棒A在水平方向上只受到安培力作用，故根据动能定理可得，A正确；设B棒的动能变化量为，则对B分析，由动能定理可得①，将两者看做一个整体，由于安培力是内力，所以整体在水平方向上只受拉力作用，根据能量守恒定律可得②，联立①②解得，由于，所以C正确BD错误．
8、AC
【解析】
A．根据线速度的定义可知卫星的线速度大小为
选项A正确；
B．由，得地球的质量为
选项B错误；
C．根据密度公式可知地球的密度
选项C正确；
D．根据万有引力提供向心力有
地球表面万有引力近似等于重力有
联立解得地球表面的重力加速度大小
选项D错误。
故选AC。
9、ACD
【解析】
A．t=0.01s时，感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，线圈在中性面位置，故A正确。
B．由图可知周期为0.02s，则频率为f=50Hz，故B错误。
C．线圈产生的交变电动势有效值为
电阻消耗的功率
故C正确。
D．t=0.005s电动势最大为311V，则磁通量随时间的变化率为
故D正确。
故选ACD。
10、CD
【解析】
A.带电粒子在电场中只受电场力作用，电势能和动能之和不变，由图可知，在a、b连线的中点3L处，动能最大，电势能最小，因为粒子带负电荷，所以a、b连线的中点3L处电势最高，故A错误；
B.根据A选项分析可知，a点动能比b点小，电势能比b点大，所以a点的电势比b点低，故B错误；
C.在3L点前做加速运动，3L点后做减速运动，可见3L点的加速度为0，则x=3L处场强为零，故C正确；
D.由于在x=3L点前做加速运动，所以Q2带负电，3L点的加速度为0，则有，故Q2带正电且电荷量小于Q1，故D正确。
故选：CD
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、9.61 0.62 9.30
【解析】
（1）若用平行光照射，则球在毛玻璃上的投影即为小球竖直方向上的位移，由 得：
投影点经过图3中M位置时的速度大小
（2）设小球在毛玻璃上的投影NB=Y
则经过时间t后小球运动的水平位移为 ；竖直位移为 ，由相似三角形得：
则：
结合图4可得：
12、B 2.70（2.68～2.72） 电动势 减小 增大 两电压表示数之和保持不变（或） AD
【解析】
（1）[1][2][3]断开开关外电路断开，电源输出电流为零，内电阻电压为零，即两探针之间电压为零，题图丙中的为电压表的读数。根据电压表读数规则，其读数为2.70V。电源两极之间的开路电压等于电源电动势，若不计电压表内阻的影响，则此数值等于电源的电动势。
（2）[4][5][6][7]逐步闭合开关，根据闭合电路欧姆定律可判断出电源输出电流逐渐增大，由
可知逐渐减小，小明将看到的示数逐渐减小。电压表测量的是电源内阻的电压，即，电压表的示数逐渐增大。由，可知两电压表的示数之和保持不变。由
可得电池的内阻。
（3）[8]AB．保持开关闭合，用打气筒向电池内打气，电解质溶液液面下降，电池内阻增大，外电阻不变，由
可知，A正确，B错误；
CD．由
可知
D正确，C错误。
故选AD。
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、45°
【解析】
设圆环管道内上下两部分气体的初始体积为V0，加热前后两部分气体的压强分别为P0、P，
上部分气体体积的增加量为△V，对上部分气体，根据理想气体状态方程有
对下部分气体，根据玻意耳定律有
P0V0=P（V0-△V）
解得
△V=V0
故活塞A的位置与O点的连线和竖直方向的夹角为
θ=45°
【名师点睛】
本题关键是找到两部分气体的状态参量，然后根据玻意耳定律和气体的状态变化方程列式后联立求解，不难，要用耐心．
14、（1）（2）
【解析】
（1）设物块向左移动的距离为x，根据题意：
克服摩擦力做功：
（2）物块向左运动过程中，由于弹簧的弹力与物块运动的位移成正比，弹簧弹力做功：
根据弹簧弹力做功与弹性势能大小关系，弹簧具有的最大弹性势能：
撤去推力后，根据动能定理：
可得物块能向右运动的距离：
点睛：此题关键要搞清能量之间的转化关系，知道弹力做功等于弹性势能的变化；因弹簧的弹力与物块运动的位移成正比，所以求解弹力做功时，弹力可取平均值.
15、①；②
【解析】
①如图所示光路图
由几何关系有
由折射定律
解得。
②设在玻璃砖中的全反射临界角为C，由折射定律有
在BC面上的入射角为β，由几何关系知道
β=60°>C
所以在BC面上发生全反射，直到玻璃砖的上表面F点，才开始有光线从中射出。
由折射定律有
此过程经历的时间为t，有
解得