安徽省肥东县圣泉中学2026届高三第五次模拟考试物理试卷含解析

这是一份安徽省肥东县圣泉中学2026届高三第五次模拟考试物理试卷含解析，共16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、用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则( )
A．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变
B．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小
C．逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小
D．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了
2、如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是（ ）
A．a、b、c的向心加速度大小关系为
B．a、b、c的向心加速度大小关系为
C．a、b、c的线速度大小关系为
D．a、b、c的周期关系为
3、如图所示，电源电动势为E、内阻不计，R1、 R2为定值电阻，R0为滑动变阻器，C为电容器，电流表A为理想电表、当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是
A．A的示数变大，电容器的带电量增多
B．A的示数变大，电容器的带电量减少
C．A的示数不变，电容器的带电量不变
D．A的示数变小，电容器的带电量减少
4、质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图，现利用质谱仪对氢元素进行测量．让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔s无初速度飘入电势差为U的加速电场．加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”．则下列判断正确的是( )
A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚
B．进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚
C．在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚
D．a、b、C三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚
5、太阳周围除了八大行星，还有许多的小行星，在火星轨道与木星轨道之间有一个小行星带，假设此小行星带中的行星只受太阳引力作用，并绕太阳做匀速圆周运动，则
A．小行星带中各行星绕太阳做圆周运动周期相同
B．小行星带中各行星绕太阳做圆周运动加速度大于火星做圆周运动的加速度
C．小行星带中各行星绕太阳做圆周运动周期大于木星公转周期
D．小行星带中某两颗行星线速度大小不同，受到太阳引力可能相同
6、利用如图甲所示的实验装置研究光电效应，测得某种金属的遏止电压U。与入射光频率v之间的关系图线如图乙所示，则（ ）
A．图线在横轴上的截距的物理意义是该金属的截止频率
B．由图线可知普朗克常量
C．入射光频率增大，逸出功也增大
D．要测得金属的遏止电压，电源的右端应为负极
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，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
8、如图所示，A、B两个矩形木块用轻弹簧和一条与弹簧原长相等的轻绳相连，静止在水平地面上，绳为非弹性绳且可承受的拉力足够大。弹簧的劲度系数为k，木块A和木块B的质量均为m。现用一竖直向下的压力将木块A缓慢压缩到某一位置，木块A在此位置所受的压力为F（F>mg），弹簧的弹性势能为E，撤去力F后，下列说法正确的是（ ）
A．当A速度最大时，弹簧仍处于压缩状态
B．弹簧恢复到原长的过程中，弹簧弹力对A、B的冲量相同
C．当B开始运动时，A的速度大小为
D．全程中，A上升的最大高度为
9、如图甲所示，在光滑绝缘水平面内。两条平行虚线间存在一匀强磁场。磁感应强度方向与水平面垂直。边长为l的正方形单匝金属线框abcd位于水平面内，cd边与磁场边界平行。时刻线框在水平外力F的作用下由静止开始做匀加速直线运动通过该磁场，回路中的感应电流大小与时间的关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．水平外力为恒力
B．匀强磁场的宽度为
C．从开始运动到ab边刚离开磁场的时间为
D．线框穿出磁场过程中外力F做的功大于线框进入磁场过程中外力F做的功
10、如图所示，一根上端固定的轻绳，其下端拴一个质量为的小球。开始时轻绳处于竖直位置。用一个方向与水平面成的外力拉动小球，使之缓慢升起至水平位置。取，关于这一过程中轻绳的拉力，下列说法中正确的是（ ）
A．最小值为B．最小值为C．最大值为D．最大值为
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）如图所示为某同学完成验证平行四边形定则实验后留下的白纸．
(1)根据图中数据，F合的大小是__N．
(3)观察图象发现，理论的合力F合与一个弹簧秤拉动时的拉力F3差异较大，经验证F3测量无误，则造成这一现象可能的原因是__
A．用手压住结点后拉弹簧秤并读数
B．初始时一个弹簧秤指示在0.4N处而未调零
C．两个弹簧秤首次拉动时结点位置的记录有较大偏差
D．拉动过程中绳套从弹簧秤上脱落，装上后继续实验．
12．（12分）电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为______mm，如图乙所示，用游标卡尺测其长度为_____cm，如图丙所示，用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为_____Ω。
(2)为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，除待测圆柱体R外，实验室还备有的。实验器材如下，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则电压表应选______，电流表应选_________，滑动变阻器应选_________。（均填器材前的字母代号）
A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）；
B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）；
C．电流表A1（量程1．6A，内阻约为1Ω）；
D．电流表A2（量程3A，内阻约为1.2Ω）；
E．滑动变阻器R1（阻值范围1~5Ω，1.1A）；
F．滑动变阻器R2（阻值范围1~2111Ω，1.1A）；
G．直流电源E（电动势为3V，内阻不计）
H．开关S，导线若干。
(3)请设计合理的实验电路，并将电路图画在虚线框中_______________。
(4)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示该圆柱体电阻率的关系式为=___________。
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）如图甲所示，足够宽水槽下面有一平面镜，一束单色光以入射角i射入水面，经平面镜反射后的光线恰好沿水平方向射出．已知水对该单色光的折射率为n＝.
①若平面镜与水平方向的夹角为θ＝30°，求该单色光在水面入射角的正弦值sini；
②使该单色光从水槽左壁水平向右射出，在平面镜上反射后恰好在水面上发生全反射，如图乙所示，求平面镜与水平方向的夹角α.
14．（16分）如图所示，粗细均匀，两端开口的U形管竖直放置，管的内径很小，水平部分BC长14cm，一空气柱将管内水银分隔成左右两段，大气压强相当于高为76cmHg的压强。
（1）当空气柱温度为T1=273K，长为l1=8cm时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也是2cm，则右边水银柱总长是多少?
（2）当空气柱温度升高到多少时，左边水银恰好全部进入竖直管AB内?
（3）当空气柱温度为490K时，两竖直管内水银柱上表面高度各为多少？
15．（12分）如图甲所示，水平足够长的平行金属导轨MN、PQ间距L＝0.3 m。导轨电阻忽略不计，其间连接有阻值R＝0.8 Ω的固定电阻。开始时，导轨上固定着一质量m＝0.01 kg、电阻r＝0.4 Ω的金属杆cd，整个装置处于磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现用一平行金属导轨平面的外力F沿水平方向拉金属杆cd，使之由静止开始运动。电压采集器可将其两端的电压U即时采集并输入电脑，获得的电压U随时间t变化的关系如图乙所示。求：
（1）在t＝4 s时通过金属杆的感应电流的大小和方向；
（2）4 s内金属杆cd位移的大小；
（3）4 s末拉力F的瞬时功率。
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】
根据光电效应方程得，光强度不影响光电子的最大初动能，光电子的最大初动能与入射光的频率有关；光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，与光的强度无关；入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，光的强度减弱，单位时间内发出光电子数目减少．故A正确，BCD错误．
2、A
【解析】
AB．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根据a=rω2知，c的向心加速度大于a的向心加速度。根据得b的向心加速度大于c的向心加速度。即
故A正确，B错误。
C．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根据v=rω，c的线速度大于a的线速度。根据得b的线速度大于c的线速度，故C错误；
D．卫星C为同步卫星，所以Ta=Tc，根据得c的周期大于b的周期，故D错误；
故选A。
3、A
【解析】
电容器接在（或滑动变阻器）两端，电容器两端电压和（或滑动变阻器）两端电压相等，滑动变阻器滑片向右移动，电阻增大， 和滑动变阻器构成的并联电路分压增大，所以两端电压增大，根据欧姆定律：
可知电流表示数增大；电容器两端电压增大，根据：
可知电荷量增多，A正确，BCD错误。
故选A。
4、A
【解析】
A. 根据qU= 得,v= ，比荷最大的是氕，最小的是氚，所以进入磁场速度从大到小的顺序是氕、氘、氚，故A正确；
B. 根据动能定理可知Ek=qU，故动能相同，故B错误；
C. 时间为t=，故在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氚氘氕，故C错误；
D. 进入偏转磁场有qvB=，
解得：R=，氕比荷最大，轨道半径最小，c对应的是氕，氚比荷最小，则轨道半径最大，a对应的是氚，故D错误
故选A
【点睛】
根据qU=求出粒子进入偏转磁场的速度，知道三种粒子进入磁场的速度大小关系，再根据qvB=求出R与什么因素有关，从而得出a、b、c三条“质谱线”的排列顺序．
5、D
【解析】
A项：由公式可知，若小行星做圆周运动半径不同，则周期不同，故A错误；
B项：由公式可知，小行星中各行星绕太阳做圆周运动的加速度小于火星做圆周运动的加速度，故B错误；
C项：小行星带中各行星绕太阳做圆周运动的半径小于木星绕太阳公转的半径，因此小行星带中各行星绕太阳做圆周运动周期小于木星公转周期，故C错误；
D项：由公式可知，某两颗行星线速度大小v不同，但有可能相同，故D正确。
故选：D。
6、A
【解析】
A．由图乙可知，当人射光的频率小于时，无需加遏止电压就没有光电流，说明为该金属的截止频率，故A正确；
B．根据爱因斯坦光电效应方程及动能定理得
则
得
故B错误；
C．金属的逸出功与入射光的频率无关，由金属本身决定，故C错误；
D．要测得金属的遏止电压，电源的左端应为负极，故D错误。
故选A。
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、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。
8、AD
【解析】
A．由题意可知当A受力平衡时速度最大，即弹簧弹力大小等于重力大小，此时弹簧处于压缩状态，故A正确；
B．由于冲量是矢量，而弹簧弹力对A、B的冲量方向相反，故B错误；
C．设弹簧恢复到原长时A的速度为v，绳子绷紧瞬间A、B共同速度为v1，A、B共同上升的最大高度为h，A上升最大高度为H，弹簧恢复到原长的过程中根据能量守恒得
绳子绷紧瞬间根据动量守恒定律得
mv=2mv1
A、B共同上升的过程中据能量守恒可得
可得B开始运动时A的速度大小为
A上升的最大高度为
故C错误，D正确。
故选AD。
9、BCD
【解析】
根据线框感应电流，结合i-t图象知道，线框做匀加速直线运动，从而再根据图象找到进入和穿出磁场的时刻，由运动学公式就能求出磁场宽度、ab边离开的时间。根据感应电流的方向，结合楞次定律得出磁场的方向。根据安培力公式得出导线框所受的安培力。
【详解】
线框进入磁场的时候，要受到安培力的作用，电流是变化的，安培力也是变化的，因此外力F必然不是恒力，选项A错误；由图乙可知2t0～4t0时间内线框进入磁场，设线框匀加速直线运动的加速度为a，边框长为：l=a(4t0)2−a(2t0)2=6at02；磁场的宽度为：d=a(6t0)2−a(2t0)2=16at02；故d=，故选项B正确；设t时刻线框穿出磁场，则有：6at02=at2−a(6t0)2，解得：t=4t0，选C正确；线框进入磁场过程的位移与出磁场过程的位移相等，根据可知，线框出离磁场过程中的水平拉力大于进入磁场过程中的水平拉力，线框穿出磁场过程中外力F做的功做的功大于线框进入磁场过程中水平拉力做的功，选项D正确。故选BCD。
10、AC
【解析】
应用极限法。静止小球受重力、外力、绳拉力，如图。
AB．当力三角形为直角时
故A正确，B错误；
CD．当力三角形为直角时
故C正确，D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、1.8 AC
【解析】
(1)[1]根据图象，结合比例尺可得F合=1.8N
(2)[2]A.用手压住结点后拉弹簧秤并读数，造成弹簧秤与木板不平行可能造成这一现象，故A正确；
B.图中两分力夹角为锐角，初始时一个弹簧秤指示在0.4N处而未调零，这一个分力会有相差0.4N的错误，不会造成合力也相差0.4N，故B错误；
C.两个弹簧秤首次拉动时结点位置的记录有较大偏差，造成一个弹簧秤拉的效果与两个弹簧秤拉的效果不同，可能造成这一现象，故C正确；
D.拉动过程中绳套从弹簧秤上脱落，装上后继续实验，对实验结果没有影响，故D错误。
12、1.844（1.842~1.846均可） 4.241 6 A C E
【解析】
(1)[1]螺旋测微器的读数为固定刻度读数+可动刻度读数+估读，由题图甲知，圆柱体的直径为刻度读数十估读，由题图甲知，圆柱体的直径为
1.5mm+34.4×1.11mm=1.844mm
由于误差则1.842mm~1.846mm均可
[2]游标卡尺读数为主尺读数+游标尺读数×精度，由题图乙知，长度为
42mm+8×1.15 mm=42.41mm=4.241cm
[3]多用电表的读数为电阻的粗测值，其电阻为
(2)[4][5][6]待测电阻大约，若用滑动变阻器R2（阻值范围，）调节非常不方便，且额定电流太小，所以应用滑动变阻器R1（阻值范围，1.1A），电源电动势为3V，所以电压表应选3V量程的
为了测多组实验数据，滑动变阻器应用分压接法，电压表内电阻较大，待测圆柱体的电阻较小，故采用电流表外接法误差较小；电路中的电流约为
所以电流表量程应选1.6A量程的。
(3)[7]根据以上分析，设计的电路图如图所示
(4)[8]由，及得
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) 15°
【解析】
解：（i）由折射定律有
由几何关系可知＋2＝90°
可解得：sini＝nsin＝
（ii）光在水面上发生全反射，有

由几何关系可知C＋2＝90°
联立可解得平面镜与水平方向的夹角为＝15°
14、（1）6cm（2）420K（3）6cm，4cm
【解析】
(1)由于左边AB管内水银柱长是2cm，所以右边CD管内水银柱长也是2cm。
右边水银柱总长度为：
14-2-8+2=6cm。
(2)由于：
当左边的水银恰好全部进入竖直管AB内时，
，
设管截面积为S，则：
，；
由理想气体状态方程：，代入数据有
，
得：
K
(3)由于：
cmHg，
由理想气体状态方程：，代入数据有
，
得：
cm，
左边竖直管AB内水银柱上表面高度为6cm，
右边竖直管CD内水银柱上表面高度为4cm。
15、（1）0.75 A 由d指向c （2）12 m （3）0.765 W
【解析】
（1）由题图乙可知，当t＝4 s时，U＝0.6 V
此时电路中的电流（通过金属杆的电流）
I＝＝0.75 A
用右手定则判断出，此时电流的方向由d指向c。
（2）由题图乙知
U＝kt＝0.15t
金属杆做切割磁感线运动产生的感应电动势E＝BLv
由电路分析：
U＝E
联立以上两式得
v＝×0.15t
由于R、r、B及L均为常数，所以v与t成正比，即金属杆在导轨上做初速度为零的匀加速直线运动，匀加速运动的加速度
a＝×0.15＝1.5 m/s2
金属杆在0～4 s内的位移
x＝at2＝12 m。
（3）在第4 s末金属杆的速度
v＝at＝6 m/s
金属杆受安培力
F安＝BIL＝0.112 5 N
由牛顿第二定律，对金属杆有
F－F安＝ma
解得拉力
F＝0.127 5 N
故4 s末拉力F的瞬时功率
P＝Fv＝0.765 W。