大庆实验中学2026届高三下学期第五次调研考试物理试题含解析

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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，再选涂其它答案标号。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。
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、将输入电压为220V、输出电压为6V的变压器改装成输出电压为30V的变压器，副线圈原来的匝数为30匝，原线圈的匝数不变，则副线圈应增加的匝数为（）
A．150匝B．144匝C．130匝D．120匝
2、如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是（ ）
A．两小球落地时的速度相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同
D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同
3、硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，它的工作原理与光电效应类似：当光照射硅光电池，回路里就会产生电流。关于光电效应，下列说法正确的是（ ）
A．任意频率的光照射到金属上，只要光照时间足够长就能产生光电流
B．只要吸收了光子能量，电子一定能从金属表面逸出
C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关
D．超过截止频率的入射光光强越强，所产生的光电子的最大初动能就越大
4、利用示波器可以显示输入信号的波形，单匝正方形金属线框abed处在匀强磁场中，当以线圈平面内某虚线为轴匀速转动时，线圈内产生的电流随时间的变化关系如图甲所示。则在四个选项所示的情景中，无论从线圈平面处于哪个位置开始计时，都不可能产生该电流的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5、如图甲所示，直径为0.4m、电阻为0.1Ω的闭合铜环静止在粗糙斜面上，CD为铜环的对称轴，CD以下部分的铜环处于磁感应强度B方向垂直斜面且磁感线均匀分布的磁场中，若取向上为磁场的正方向，B随时间t变化的图像如图乙所示，铜环始终保持静止，取，则（ ）
A．时铜环中没有感应电流B．时铜环中有沿逆时针方向的感应电流（从上向下看）
C．时铜环将受到大小为、沿斜面向下的安培力D．1~3s内铜环受到的摩擦力先逐渐增大后逐渐减小
6、氢原子部分能级的示意图如图所示，不同金属的逸出功如下表所示：
大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时辐射的所有光子中，能够使金属铯发生光电效应的光子有几种
A．2
B．3
C．4
D．5
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（a）所示，光滑绝缘斜面与水平面成角放置，垂直于斜面的有界匀强磁场边界M、N与斜面底边平行，磁感应强度大小为。质量的“日”字形导线框在沿斜面向上的外力作用下沿斜面向上运动，导体框各段长度相等，即，ab、fc，ed段的电阻均为，其余电阻不计。从导线框刚进入磁场开始计时，fc段的电流随时间变化如图（b）所示（电流由f到c的方向为正），重力加速度下列说法正确的是（ ）
A．导线框运动的速度大小为10m/s
B．磁感应强度的方向垂直斜面向上
C．在至这段时间内，外力所做的功为0.24J
D．在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.3N
8、如图，一截面为椭圆形的容器内壁光滑，其质量为M，置于光滑水平面上，内有一质量为m的小球，当容器受到一个水平向右的作用力F作用且系统达到稳定时，小球偏离平衡位量如图，重力加速度为g，此时（ ）
A．若小球对椭圆面的压力与竖直方向的夹角为α，则
B．若小球对椭圆面的压力与竖直方向的夹角为α，则
C．小球对椭圆面的压力大小为
D．小球对椭圆面的压力大小为
9、有一个原副线圈匝数比为10：1的理想变压器，如图所示，原线圈所接交流电源的电压瞬时值表达式为u=300sin50πt（V）副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为均标有“20V.10W”的灯泡，当S闭合时，两灯恰好正常发光。则（ ）
A．电阻R=10ΩB．流过R的交流电的周期为0.02s
C．断开S后，原线圈的输入功率减小D．断开S后，灯L1仍能正常发光
10、如图甲，间距L=l m且足够长的光滑平行金属导轨cd、ef固定在水平面（纸面）上，右侧cf间接有R=2 Ω的电阻．垂直于导轨跨接一根长l=2 m、质量m=0.8 kg的金属杆，金属杆每米长度的电阻为2 Ω．t=0时刻，宽度a=1.5 m的匀强磁场左边界紧邻金属杆，磁场方向竖直向下、磁感应强度大小B=2 T．从t=0时刻起，金属杆（在方向平行于导轨的水平外力F作用下）和磁场向左运动的速度一时间图像分别如图乙中的 ①和②．若金属杆与导轨接触良好，不计导轨电阻，则）（ ）
A．t=0时刻，R两端的电压为
B．t=0.5 s时刻，金属杆所受安培力的大小为1N、方向水平向左
C．t=l.5 s时刻，金属杆所受外力F做功的功率为4.8 W
D．金属杆和磁场分离前的过程中，从c到f通过电阻R的电荷量为0.5 C
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）某同学用如图甲所示的装置做“探究合力做的功与动能改变量之间的关系”的实验，他们将光电门固定在水平轨道上的B点，并用重物通过细线拉带有遮光条的小车，然后保持小车和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离（s）进行多次实验，实验时要求小车每次都从静止释放。
（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，其示数如图乙所示，则遮光条的宽度________mm。
（2）为了减小误差，实验时需要进行的操作是________。
A．将水平轨道上的A端垫高适当的高度，以平衡摩擦力
B．使重物的质量m远大于小车及遮光条的总质量M
C．调节水平轨道左端滑轮的高度
（3）某次实验中，测得小车及遮光条的质量M=1kg，光电门记录小车通过的时间，则在此次实验中小车及遮光条增加的动能为________J（结果保留到小数点后两位）。
（4）实验中利用________计算拉力对小车做的功W在方格纸上做出图像（是小车和重物动能之和），如图所示。由图像可以看出总是略大于W，造成这种现象的原因是________________________。
12．（12分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，实验室提供了如下器材：
A．小灯泡(3V，1．8W)
B．电压表(量程3V，内阻约为22kΩ)
C．电流表(量程2.6A，内阻约为2．2Ω)
D．滑动变阻器(2～12Ω，2A)
E．电源(电动势3V，内阻不计)
F．开关及导线若干，坐标纸
实验中要求小灯泡上的电压从零开始测量尽可能准确，调节测量多组对应的U、I值。如图甲所示，一组同学已经完成导线的连接。
(1)如图甲连接好电路，不闭合电键，滑动变阻器滑动头在图示中间位置时电压表示数_______________(填“为零”“不为零”)。
(2)在图甲中闭合电键滑动变阻器滑动头从右端滑到左端的过程中灯泡亮度变化情况是____________。
(3)指出图甲中该组同学连接错误的两条导线_______________(填导线编号)。
(4)图乙中a图线是改正后描出的灯泡U—I图线，图乙中b图线是另一个电源路端电压U与电源电流I的图线。如果将这样的一个灯泡与该电源连成闭合电路，该灯泡消耗电功率为____________W；如果将这样的两个灯泡串联接在该电源上，则每个灯泡消耗电功率为____________W。(结果均保留两位小数)
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，、为两平行金属板，为板上的小孔，半径的圆与板相切于处，在圆周上，且。圆内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场；两板间有分布均匀的电场，电场强度随时间的变化规律如图乙所示。当时，一靠近处的带电粒子由静止释放后，向板运动，当时返回处，进入磁场后，从点离开磁场。已知粒子的比荷，不计粒子重力，粒子不会碰到板。求：
(1)内的场强大小；
(2)磁感应强度大小以及粒子在磁场中运动的时间（，时间保留两位有效数字）。

14．（16分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。
（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；
（3）在上问中，若R＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向；
（4）若ab棒从静止到速度稳定下滑的距离为20m，求此过程R产生的热量。（sin37°＝0.6，cs37°＝0.8）
15．（12分）在地面上方足够高的地方，存在一个高度d＝0.5m的“相互作用区域”(下图中画有虚线的部分)．一个小圆环A套在一根均匀直杆B上，A和B的质量均为m，若它们之间发生相对滑动时，会产生Ff＝0.5mg的摩擦力。开始时A处于B的最下端，B竖直放置，A距“相互作用区域”的高度h＝0.8m，让A和B一起从静止开始下落，只要A处于“相互作用区域”就会受到竖直向上、大小F＝3mg的恒力作用，而“相互作用区域”对处于其中的杆B不产生作用力。杆B在下落过程中始终保持竖直，且杆的长度能够保证圆环A与杆不会分离。不计空气阻力，取g＝10 m/s2.求：
(1)杆B的最下端刚进人“相互作用区域”时的速度大小；
(2)圆环A通过“相互作用区域”所用的时间；
(3)为保证圆环A在空中运动过程中始终与杆不会分离，杆的最小长度。
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、D
【解析】
副线圈匝数为n2=30匝，输入电压U1=220V，输出电压U2=6V，根据变压比公式有
原线圈匝数不变，改变副线圈匝数，输入电压也不变，输出电压变为30V，根据变压比公式有
联立得
故D正确，ABC错误。
故选D。
2、C
【解析】
A．两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒可知两物体落地时速度大小相等，方向不同，所以速度不同，故A错误。
B．落地时两物体的速率相同，重力也相同，但A物体重力与速度的夹角为锐角，B物体重力与速度方向相同，所以落地前的瞬间B物体重力的瞬时功率大于A物体重力的瞬时功率，故B错误。
C．根据重力做功的表达式得两个小球在运动的过程重力对两小球做功都为mgh，故C正确。
D．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，但过程A所需时间小于B所需时间，根据知重力对两小球做功的平均功率不相同，故D错误。
3、C
【解析】
AB．当入射光的频率大于金属的截止频率时就会有光电子从金属中逸出，发生光电效应现象，并且不需要时间的积累，瞬间就可以发生。所以AB错误；
CD．根据爱因斯坦的光电效应方程
对于同一种金属，可知光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的光强无关。所以C正确，D错误。
故选C。
4、A
【解析】
A．当以线圈平面内某虚线为轴匀速转动时，线圈中的磁通量始终不变，没有感应电流产生，故A不可能产生该电流，故A符合题意；
BCD．三图中线圈绕垂直于磁场方向的轴转动，磁通量发生变化，根据交变电流的产生原理可知，三者均产生示波器中的正弦式交变电流，故BCD不符合题意。
故选A。
5、C
【解析】
A．分析图乙可知，时，磁感应强度处于变化的过程中，铜环中磁通量变化，产生感应电流，A错误；
B．时，垂直斜面向下的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知，铜环中产生顺时针方向的感应电流，B错误；
C．时，垂直斜面向上的磁通量逐渐减小，根据法拉第电磁感应定律可知
根据欧姆定律可知
安培力
C正确；
D．时间内，磁感应强度变化率不变，则感应电流不变，磁感应强度先减小后增大，根据楞次定律的可知，安培力先向下减小后向上增大，则摩擦力方向向上，逐渐减小，后续可能方向向下逐渐增大，D错误。
故选C。
6、C
【解析】
氢原子由量子数n=4的能级跃迁低能级时辐射光子的能量有6种；其中： E4-E1=-0.8+13.6eV=12.8eV；E4-E2=-0.8+3.40eV=2.6eV；E4-E3=-0.85+1.51eV=0.66eV；E3-E2=-1.51+3.40eV=1.89eV；E3-E1=-1.51+13.6eV=12.09eV；E2-E1=-3.40+13.6eV=10.2eV；金属铯的逸出功为1.9eV，则能够使金属铯发生光电效应的光子有4种，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、AD
【解析】
B．由于在0~0.01s时间内，电流从f到c为正，可知cd中电流从d到c，则由右手定则可知，磁感应强度的方向垂直斜面向下，选项B错误；
A．因为cd刚进入磁场时，通过fc的电流为0.5A，可知通过cd的电流为1A，则由
解得
v=10m/s
选项A正确；
C．在至这段时间内，线圈中产生的焦耳热为
线框重力势能的增加量
则外力所做的功为
选项C错误；
D．在至这段时间内，导线框的cf边在磁场内部，则所受的安培力大小为
选项D正确。
故选AD。
8、BC
【解析】
对小球受力如图所示
AB．对整体两者一起加速，则
解得
故A错误，B正确；
CD．由题意得
故C正确，D错误。
故选BC。
9、AC
【解析】
A．原线圈所接交流电压的有效值U1=V=300V，根据变压比可知，副线圈两端电压
U2==30V
灯泡正常发光，则电阻R两端电压为10V，流过的电流I2=A=1A，根据欧姆定律可知
R==10Ω
故A正确。
B．输入电压的角速度ω=50πrad/s，则周期T==0.04s，则流过R的交流电的周期为0.04s，故B错误。
C．断开S后，副线圈电阻增大，根据欧姆定律可知，电流减小，故输出功率减小，则输入功率减小，故C正确。
D．断开S后，灯泡L1两端电压增大，不能正常发光，故D错误。
故选AC。
10、BD
【解析】
A、t=0时刻，棒的速度为零，磁场向左运动的速度为2m/s，等效为棒切割的速度为2m/s，，棒的内阻为，故电阻R的电压为：，故A错误；
B、t=0.5s时，棒的切割速度为2-1=1m/s，方向向右，，，方向由左手定则可知水平向左，故B正确；
C、金属杆做匀加速直线运动，故，由图象可知，金属杆所受安培力的大小为：，可得，则金属杆做功的功率为：，故C错误．
D、金属杆和磁场分离前的过程中，在0-1s内，金属杆相对于磁场向右运动，产生的感应电流由c到f。在0-1s内，金属杆相对于磁场通过的位移大小为：，从c到f通过电阻R的电荷量为：，故D正确。
故选BD。
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、4.700 AC 2.76 平衡摩擦力过度
【解析】
（1）[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm，主尺的读书为，读数为
。
（2）[2]AB．本实验研究小车受到的合力对小车所做的功与小车动能的改变量之间的关系，可认为小车受到的合力与重物的重力大小相等，故需要平衡摩擦力，且满足重物的质量远小于小车和遮光条的总质量，B错误A正确；
C．需调节水平轨道左端滑轮的高度，使连接光电门的细线与轨道平行，C正确。
故选AC。
（3）[3]小车及遮光条经过光电门的速度
增加的动能
。
（4）[4]因为平衡摩擦力后，可将重物的重力视为小车受到的合力，所以用重力乘于小车释放点到光电门的距离s计算拉力所做的功，即
。
（4）[5]实验中，让重物的质量远小于小车及遮光条的总质量，则平衡摩擦力后，可将重物的重力视为小车受到的合力，则分析可知造成总是略大于W是平衡摩擦力过度造成的。
12、不为零 先变暗再变亮 5、6 1.24 2.44
【解析】
（1）由实物电路图可知，开关不能控制分压电路的闭合和断开，比如闭合电建，滑动变阻器滑动头在图示中间位置时电压表示数不为零。
（2）由实物电路图可知，闭合电键滑动变阻器滑动头从右端滑到左端的过程滑动变阻器接入电路的阻值增大，流过灯泡的电流减小，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，当滑片到达左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，灯泡两端电压增大，灯泡实际功率增大，灯泡变亮，
（3）描绘灯泡伏安特性曲线实验滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，所以连线5、6接法错误；
（4）由图乙所示数据可知，灯泡两端电压为2.1V，流过灯泡的电流为2.5A，灯泡实际功率为：（1.23V-1.26V）由图乙所示图线可知电源电动势为，电源内阻为： 当两灯泡串联，设每个灯泡两端的电压为U，流过每一个灯泡的电流为I则，在灯泡U-I图象坐标系内阻作出如图所示：
由图可知此时灯泡两端电压为1.2V，通过灯泡的电流为2.37A，则灯泡的功率为
故本题答案是：(1). 不为零 (2). 先变暗再变亮 (3). 5、6 (4). 1.24 (5). 2.44
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)，
【解析】
(1)，取粒子向下运动为正方向。内，粒子做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为，位移大小为，末速度大小为，则
内，粒子做类竖直上抛运动，设加速度大小为，则
解得
根据牛顿第二定律有
由题图乙知
解得
(2)设粒子进入磁场时的速度大小为，则
如图所示，由几何关系得
粒子在磁场中运动的轨道半径
洛伦兹力提供向心力
即
解得
粒子在磁场中运动的时间
解得
14、（1）4m/s2（2）10m/s（3）0.4T，方向垂直导轨平面向上（4）6J
【解析】
考查导体切割磁感线运动。
【详解】
（1）因为金属棒刚开始下滑的速度为零，所以不受到安培力作用，由牛顿第二定律得：
代入数据解得a＝4m/s2
（2）金属棒下滑速度稳定时，棒受力平衡，根据平衡条件有
又因为金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率
代入数据解得v＝10m/s
（3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B，则
因为：
联立解得B＝0.4T。磁场方向垂直导轨平面向上。
（4）由功能关系得，减少的重力势能转化为导体棒的动能、摩擦生热和电阻R上的焦耳热，摩擦力做功为：
所以摩擦生热产生的能量为Q＝8J，因此，电阻R上产生的热量为
。
15、 (1)4.0m/s(2)0.2s(3)1.2m
【解析】
(1)设A和B共同静止下落至“相互作用区域”的速度为v1，则＝2gh，代入数据得
v1＝4.0m/s
(2)A在“相互作用区域”运动时，A受到重力mg、滑动摩擦力Ff和竖上向上的恒力F作用，设加速度大小为aA，运动时间为t，根据牛顿第二定律有
mg＋Ff－F＝maA
代入数据得
aA＝－15m/s2
由位移公式有，代入数据解得
t＝0.2s，t′＝0.33s(不符题意，舍去)
(3)设B在“相互作用区域”运动的加速度为aB，A刚离开“相互作用区域”时，圆环A和直杆B的速度分别为vA和vB，则：
mg－Ff＝maB，vB＝v1＋aBt，vA＝v1＋aAt
代入数据解得
vA＝1m/s，vB＝5m/s
此过程二者相对滑动的距离
代入数据解得
s1＝0.4m
设A离开“相互作用区域”后二者相对滑动过程的时间为t′，A的加速度为，则
二者相对滑动的距离
代入数据解得
则杆的最小长度
铯
钙
镁
铍
钛
金
逸出功W/eV
1.9
2.7
3.7
3.9
4.1
4.8