北京五中2026届高三第五次模拟考试物理试卷含解析

这是一份北京五中2026届高三第五次模拟考试物理试卷含解析，共5页。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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，匀强磁场中有一电荷量为q的正离子，由a点沿半圆轨迹运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨迹运动到c点，已知a、b、c在同一直线上，且ac＝ab。电子的电荷量为e，质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为
A．B．
C．D．
2、质子的静止质量为，中子的静止质量为，粒子的静止质量为，光速。则粒子的结合能约为（ ）
A．
B．
C．
D．
3、空间存在如图所示的静电场，图中实线a、b、c、d、e为静电场中的等势线，虚线为等势线的水平对称轴。一个带负电的粒子从P点以垂直于虚线向上的初速度v0射入电场，开始一小段时间内的运动轨迹已在图中画出，粒子仅受电场力作用，则下列说法中正确的是（ ）
A．等势线a的电势最高
B．带电粒子从P点射出后经过等势线b时，粒子的速率小于v0
C．若让粒子从P点由静止释放，在图示空间内，其电势能逐渐减小
D．若让粒子从P点由静止释放，在图示空间内，粒子的加速度先减 小后增大
4、 “太极球”运动是一项较流行的健身运动。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，球拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，保持太极球不掉到地上。现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板做匀速圆周运动，则（ ）
A．小球的机械能守恒
B．平板对小球的弹力在处最大，在处最小
C．在两处，小球可能不受平板的摩擦力
D．小球在此过程中做匀速圆周运动的速度可以为任意值
5、如图所示，a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc连线沿水平方向，导线中通有恒定电流，且，电流方向如图中所示。O点为三角形的中心（O点到三个顶点的距离相等），其中通电导线c在O点产生的磁场的磁感应强度的大小为B0，已知通电长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强度的大小B=，其中I为通中导线的中流强度，r为该点到通中导线的垂直距离，k为常数，则下列说法正确的是（ ）
A．O点处的磁感应强度的大小为3B0
B．O点处的磁感应强度的大小为5 B0
C．质子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向由O点指向c
D．电子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向垂直Oc连线向下
6、如图，在两等量正点电荷连线的中垂线上，有a、b两个点电荷绕O点做匀速圆周运动，且a、b与O始终在一条直线上。忽略a、b间的库仑力，已知sinα＝0.6，sinβ＝0.8，则a、b两个点电荷的比荷之比为（ ）
A．B．C．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、已知基态的电离能力是54.4 eV，几种金属的逸出功如下表所示，的能级En与n的关系与氢原子的能级公式类似，下列说法不正确的是
A．为使处于静止的基态跃迁到激发态，入射光子所需的能量最小为54.4 eV
B．为使处于静止的基态跃迁到激发态，入射光子所需的能量最小为40.8 eV
C．处于n=2激发态的向基态跃迁辐射的光子能使上述五种金属都产生光电效应现象
D．发生光电效应的金属中光电子的最大初动能最大的是金属铷
8、如图甲所示，竖直放置的U形导轨上端接一定值电阻R，U形导轨之间的距离为2L，导轨内部存在边长均为L的正方形磁场区域P、Q，磁场方向均垂直导轨平面(纸面)向外。已知区域P中的磁场按图乙所示的规律变化(图中的坐标值均为已知量)，磁场区域Q的磁感应强度大小为B0。将长度为2L的金属棒MN垂直导轨并穿越区域Q放置，金属棒恰好处于静止状态。已知金属棒的质量为m、电阻为r，且金属棒与导轨始终接触良好，导轨的电阻可忽略，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．通过定值电阻的电流大小为
B．0~t1时间内通过定值电阻的电荷量为
C．定值电阻的阻值为
D．整个电路的电功率为
9、如图所示，在粗糙的水平地面上放着一左测截面是半圆的柱状物体B，在物体B与竖直墙之间放置一光滑小球A，整个系统处于静止状态。现用水平力F拉着物体B缓慢向右移动一小段距离后，系统仍处于静止状态，在此过程中，下列判断正确的是（ ）
A．小球A对物体B的压力逐渐增大B．小球A对物体B的压力逐渐减小
C．拉力F逐渐减小D．墙面对小球A的支持力先增大后减小
10、如图2所示是电子电路中经常用到的由半导体材料做成的转换器，它能把如图1所示的正弦式交变电压转换成如图3所示的方波式电压，转換规则:输入的交变电压绝对值低于，输出电压为0;输入的交变电压包对值大于、等于，输出电压恒为．则
A．输出电压的頻率为50HzB．输出电压的颜率为100Hz
C．输出电压的有效值为D．输出电压的有效值为
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）用图甲所示的实验装置验证、组成的系统的机械能守恒。从高处由静止开始下落，同时向上运动拉动纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，其中0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个未标出的点，计数点间的距离如图中所示。已知电源的频率为，，，取。完成以下问题。（计算结果保留2位有效数字）
(1)在纸带上打下计数点5时的速度_____。
(2)在打0~5点过程中系统动能的增加量______，系统势能的减少量_____，由此得出的结论是________________。
(3)依据本实验原理作出的图像如图丙所示，则当地的重力加速度______。
12．（12分）某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为60Hz，图示为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5为连续计数点，相邻两计数点间还有2个打点未画出。从纸带上测出s1=5.21cm、s2=5.60cm、s3=6.00cm、s4=6.41cm、s5=6.81cm，则打点计时器每打相邻两个计数点的时间间隔是__________s；小车的加速度a=_____________m/s2；打计数点“5”时，小车的速度________m/s。(后两空均保留三位有效数字)
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，内壁光滑的绝热气缸竖直放置，内有厚度不计的绝热活塞密封，活塞质量m=10kg。初始时，整个装置静止且处于平衡状态，活塞与底部的距离为l0，温度T0=300K。现用电阻丝（体积不计）为气体加热，同时在活塞上添加细砂保持活塞的位置始终不变直到T=600K。已知大气压强p0=1×105Pa，活塞截面积S=1.0×10-3m2，取g=10m/s2，求：
(i)温度为T时，气体的压强；
(ii)活塞上添加细砂的总质量△m。
14．（16分）如图所示，一质量为m，长度为L的导体棒AC静止于两条相互平行的水平导轨上且与两导轨垂直。通过导体棒AC的电流为I，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面成角斜向下且垂直于导体棒AC，求：
(1)导体棒AC受到的安培力；
(2)导体棒AC受到的摩擦力。
15．（12分）一位同学的家住在一座25层的高楼内，他每天乘电梯上楼，经过多次仔细观察和反复测量，他发现电梯启动后的运动速度符合如图所示的规律，他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度。他将台秤放在电梯内，将重物放在台秤的托盘上，电梯从第一层开始启动，经过不间断地运行，最后停在最高层，在整个过程中，他没有来得及将台秤的示数记录下来，假设在每个时间段内台秤的示数都是稳定的，重力加速度g取10m/s2；
(1)电梯在0—3.0s时间段内台秤的示数应该是多少？
(2)根据测量的数据，计算该座楼房每一层的平均高度。
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】
正离子由a到b的过程，轨迹半径，根据牛顿第二定律：，正离子在b点吸收n个电子，因电子质量不计，所以正离子的速度不变，电荷量变为q－ne，正离子从b到c的过程中，轨迹半径r2＝＝ab，且(q－ne)vB＝，解得：
n＝
A．。故A不符合题意。
B．。故B不符合题意。
C．。故C不符合题意。
D．。故D符合题意。
2、B
【解析】
粒子在结合过程中的质量亏损为
则粒子的结合能为
代入数据得
故B正确，ACD错误。
3、C
【解析】
A.由图可知，负电荷弯曲的方向向右，则受到的电场力得方向向右，由于负电荷受到的电场力得方向与电场强度的方向相反，所以电场强度的方向向左，等势线a电势最低，故A错误；
B.粒子在P点由静止释放，粒子受到的电场力的方向始终向右，所以将一直向右做加速运动，即电场力对粒子一直做正功，其电势能减小，故粒子从P点射出后经过等势线b时，粒子的速率一定大于，故B错误，C正确；
D.粒子在P点由静止释放，粒子受到的电场力的方向始终向右，将一直向右做加速运动，由于等势线的疏密代表电场的强弱，可知从P向右的过程中电场强度先增大后减小，所以粒子的加速度先增大后减小，故D错误；
故选C。
4、C
【解析】
A．小球在竖直平面内做匀速圆周运动，动能不变，但重力势能变化，机械能变化，故A错误；
B．对小球受力分析可知，小球在最高点A处时，其重力和平板对它的压力的合力提供向心力，而在最低点处时，平板对小球的支持力和小球的重力的合力提供向心力，故在A处最小，C处最大，故B错误；
C．小球在两处时，若平板的支持力与小球的重力的合力恰好提供向心力，小球相对平板没有相对运动趋势，摩擦力为零，故C正确；
D．小球在最高点，速度有最小值，其最小值满足
解得
故D错误。
故选C。
5、A
【解析】
AB．根据右手螺旋定则，通电导线在点处产生的磁场平行于指向左方，通电导线在点处产生的磁场平行于指向右下方，通电导线在点处产生的磁场平行于指向左下方；根据公式可得
根据平行四边形定则，则点的合场强的方向平行于指向左下方，大小为，故A正确，B错误；
C．根据左手定则，质子垂直纸面向里通过点时所受洛伦兹力的方向垂直连线由点指向，故C错误；
D．根据左手定则，电子垂直纸面向里通过点时所受洛伦兹力的方向垂直连线由点指向，故D错误；
故选A。
6、A
【解析】
设两等量正电荷的电荷量均为Q，a、b两点电荷的电荷量分别为qa和qb，质量分别为ma和mb，O到正点电荷的距离为l，由题意知a、b做圆周运动的周期相同，设为T。根据库仑定律、牛顿第二定律，对a，有

对b，有
整理得
故A正确，BCD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、AD
【解析】
根据玻尔理论，从基态跃迁到n=2所需光子能量最小，，A错误B正确．从n=2激发态的向基态跃迁辐射的光子能量为40.8 eV，金属钨的逸出功为，故能使所列金属发生光电效应，由表中的数据可知金属铷的逸出功最小，C正确；根据爱因斯坦的光电效应方程可知道从铷打出的光电子的最大初动能最大，D正确．
8、BD
【解析】
A．金属棒恰好处于静止状态，有
解得电流大小
故A错误；
B．0～t1时间内通过定值电阻的电荷量
B项正确；
C．根据题图乙可知，感应电动势
又
联立解得
故C错误；
D．整个电路消耗的电功率
故D正确。
故选BD。
9、AC
【解析】
ABD．对A球受力分析并建立直角坐标系如图，由平衡条件得：竖直方向
水平方向
联立解得
B缓慢向右移动一小段距离，A缓慢下落，则θ增大。所以FN增大，N增大，由牛顿第三定律知故小球A对物体B的压力逐渐增大，故A正确，BD错误；
C．整体水平方向受力平衡，则
由于最大静摩擦力不变，N增大、则F减小，故C正确。
故选AC。
10、BC
【解析】
AB.由图可知输出电压的周期T= 0.01s，故频率为f=100Hz， A错误，B正确；
CD.由：
解得：
U=
C正确，D错误．
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、2.4 0.58 0.60 在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒 9.7
【解析】
(1)[1]第4点与第6点间的平均速度等于第5点的瞬时速度，有
打下计数点5时的速度。
(2)[2]系统动能的增加量
打0~5点过程中系统动能的增加量。
[3]系统势能的减少量
系统势能的减少量。
[4]可见与大小近似相等，则在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒。
(3)[5]系运动过程中机械能守恒，则有
解得
则图像的斜率
则
当地的重力加速度。
12、0.05 1.61 1.40
【解析】
[1]由题知相邻两计数点间还有2个打点未画出，则两个计数点的时间间隔是
[2] 根据匀变速直线运动的推论公式
可以求出加速度的大小，则有
[3] 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则有
则打计数点“5”时，小车的速度
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、 (i)4×105Pa；(ii)20kg。
【解析】
(i)初状态时，设气体的压强为，以活塞为研究对象，由平衡条件知
末状态时，设气体的压强为，由查理定律有
解得
=4×105Pa
(ii)末状态时.以活塞为研究对象，由平衡条件知
解得:
Δm=20kg
14、 (1)BIL，方向垂直于AC斜向右下方，与竖直方向成θ角；(2)，方向水平向左
【解析】
(1)由安培力公式可知导体棒AC受到的安培力为，由左手定则可知，安培力方向
垂直于AC斜向右下方，与竖直方向成θ角；
(2)对导体棒受力分析如图
由平衡条件可知
方向水平向左
15、 (1)5.8kg；(2)2.9m。
【解析】
(1)由图象可知，电梯在13.0—19.0s内向上做匀减速运动，由牛顿第二定律：
匀速运动时的速度
0—3.0s内，电梯向上做匀加速运动，设其加速度为a2，则
由牛顿第二定律：
即0—3.0s内台秤的示数应该为5.8kg；
(2)0—3.0s内电梯的位移

3.0—13.0s内电梯的位移
13.0—19.0s内电梯的位移

总高度
平均高度
。
金属
钨
钙
钠
钾
铷
W0（×10–19 J）
7.26
5.12
3.66
3.60
3.41
时间/s
台秤示数/kg
电梯启动前
5.0
0—3.0
3.0—13.0
5.0
13.0—19.0
4.6
19.0以后
5.0