甘肃省兰州市重点中学2026届高三下学期第五次调研考试物理试题含解析

这是一份甘肃省兰州市重点中学2026届高三下学期第五次调研考试物理试题含解析，共5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，自动卸货车静止在水平地面上，质量为m的货物放在车厢内挡板附近，车厢在液 压机的作用下，θ角缓慢增大，当θ增大到一定角度时货物开始加速下滑，货物与车厢的动摩擦因数为，重力加速度为g．若货物还未离开车厢，下列说法正确的是
A．θ增大过程中，货物对车厢压力大小不变
B．θ增大过程中，货物的摩擦力大小等于mg cs θ
C．货物加速下滑时，货车受到地面向右的摩擦力
D．货物加速下滑时，地面对货车的支持力小于货车和货物重力之和
2、下列关于衰变与核反应的说法正确的是（ ）
A．衰变为，经过3次衰变，2次β衰变
B．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
C．核聚变反应方程中，X表示质子
D．高速粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为
3、在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵。如图所示a、b分别为小汽车和大卡车的v－t图像，以下说法正确的是（ ）
A．因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾
B．在t＝5s时追尾
C．在t＝2s时追尾
D．若刹车不失灵不会追尾
4、如图所示，aefc和befd是垂直于纸面向里的匀强磁场I、II的边界，磁场I、Ⅱ的磁感应强度分别为B1、B2，且B2=2B1，一质量为m、电荷量为q的带电粒子垂直边界ae从P点射入磁场I，后经f点进入磁场II，并最终从fc边界射出磁场区域．不计粒子重力，该带电粒子在磁场中运动的总时间为（ ）
A．B．
C．D．
5、在如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为10 : 1，副线圈接有阻值为10的定值电阻R，原线圈接有如图乙所示的正弦交变电压。下列分析正确的是
A．变压器原线圈通过的电流为
B．变压器副线圈通过的电流为
C．电阻R两端的电压为10 V
D．电阻R消耗的功率为40 W
6、用木板搭成斜面从卡车上卸下货物，斜面与地面夹角有两种情况，如图所示。同一货物分别从斜面顶端无初速度释放下滑到地面。已知货物与每个斜面间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。则货物（ ）
A．沿倾角α的斜面下滑到地面时机械能的损失多
B．沿倾角α的斜面下滑到地面时重力势能减小得多
C．沿两个斜面下滑过程中重力的功率相等
D．沿两个斜面下滑过程中重力的冲量相等
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、带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，实线是电场线，下列说法正确的是
A．粒子在a点时的加速度比在b点时的加速度小
B．从a到b过程中，粒子的电势能一直减小
C．无论粒子带何种电荷，经b点时的速度总比经a点时的速度大
D．电场中a点的电势一定比b点的电势高
8、电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的杀伤武器。下图是电磁炮的原理示意图，与电源的正、负极相连的水平平行金属轨道位于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道所在平面向上，通电的导体滑块将在磁场中向右加速，下列说法正确的是（ ）
A．a为电源正极
B．仅增大电源电动势滑块出射速度变大
C．仅将磁场反向，导体滑块仍向右加速
D．仅减小弹体质量，其速度变化率增大
9、一个静止的质点在t=0到t=4s这段时间，仅受到力F的作用，F的方向始终在同一直线上，F随时间t的变化关系如图所示．下列说法中正确的是（ ）
A．在t=0到t=4s这段时间，质点做往复直线运动
B．在t=1s时，质点的动量大小为1kgm/s
C．在t=2s时，质点的动能最大
D．在t=1s到t=3s这段时间，力F的冲量为零
10、一氘核自A点以某一初速度垂直进入场强为E的匀强电场，运动过程中经过B点。忽略空气阻力，不计重力，下列说法正确的是（ ）
A．把氘核换成动能相同的氕核，其他条件不变，氕核还能经过B点
B．把氘核换成动量相同的氕核，其他条件不变，氕核还能经过B点
C．把氘核换成动能相同的氦核，其他条件不变，氦核还能经过B点
D．把氘核换成速度相同的氦核，其他条件不变，氦核还能经过B点
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）某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”让小铁球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门的时间t，当地的重力加速度为g。
(1)为了验证机械能守恒定律，除了该实验准备的如下器材：铁架台、夹子、铁质小球，光电门、数字式计时器、游标卡尺（20分度），请问还需要________（选填“天平”、“刻度尺”或“秒表”）；
(2)用游标卡尺测量铁球的直径。主尺示数（单位为cm）和游标的位置如图所示，则其直径为________cm；
(3)用游标卡尺测出小球的直径为d，调整AB之间距离h，记录下小球通过光电门B的时间t，多次重复上述过程，作出随h的变化图线如图乙所示。若已知该图线的斜率为k，则当地的重力加速度g的表达式为________。
12．（12分）某物理兴趣小组的同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，轻绳一端固定在光滑固定转轴O处，另一端系一小球．
（1）张小明同学在小球运动的最低点和最高点附近分别放置了一组光电门，用螺旋测微器测出了小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d＝____ mm，使小球在竖直面内做圆周运动，测出小球经过最高点的挡光时间为Δt1，经过最低点的挡光时间为Δt2.
（2）戴小军同学在光滑水平转轴O处安装了一个拉力传感器，已知当地重力加速度为g.现使小球在竖直平面内做圆周运动，通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是F1，在最低点时绳上的拉力大小是F2.
（3）如果要验证小球从最低点到最高点机械能守恒，张小明同学还需要测量的物理量有_____（填字母代号）．戴小军同学还需要测量的物理量有______（填字母代号）．
A．小球的质量m B．轻绳的长度L C．小球运行一周所需要的时间T
（4）根据张小明同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：________________ (用题目所给得字母表示）
（5）根据戴小军同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：____________________ (用题目所给得字母表示）
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，固定在竖直平面内的倾斜轨道AB，与水平光滑轨道BC相连，竖直墙壁CD高，紧靠墙壁在地面固定一个和CD等高，底边长的斜面，一个质量的小物块视为质点在轨道AB上从距离B点处由静止释放，从C点水平抛出，已知小物块在AB段与轨道间的动摩擦因数为，达到B点时无能量损失；AB段与水平面的夹角为重力加速度，，
(1)求小物块运动到B点时的速度大小；
(2)求小物块从C点抛出到击中斜面的时间；
(3)改变小物块从轨道上释放的初位置，求小物块击中斜面时动能的最小值.
14．（16分）如图，半径为a的内圆A是电子发射器，其金属圆周表圆各处可沿纸面内的任意方向发射速率为v的电子；外圆C为与A同心的金属网，半径为a．不考虑静电感应及电子的重力和电子间的相互作用，已知电子质量为m，电量为e．
(1)为使从C射出的电子速率达到3v，C、A间应加多大的电压U；
(2)C、A间不加电压，而加垂直于纸面向里的匀强磁场．
①若沿A径向射出的电子恰好不从C射出，求该电子第一次回到A时，在磁场中运动的时间t；
②为使所有电子都不从C射出，所加磁场磁感应强度B应多大．
15．（12分）如图甲所示，玻璃管竖直放置，AB段和CD段是两段长度均为l1＝25 cm的水银柱，BC段是长度为l2＝10 cm的理想气柱，玻璃管底部是长度为l3＝12 cm的理想气柱．已知大气压强是75 cmHg，玻璃管的导热性能良好，环境的温度不变．将玻璃管缓慢旋转180°倒置，稳定后，水银未从玻璃管中流出，如图乙所示．试求旋转后A处的水银面沿玻璃管移动的距离．
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】
本题考查牛顿定律在斜面上的应用。
【详解】
A. 对货物受力分析可知，货物受到的支持力
当角度变化时，支持力也变化，故A错误；
B. 对货物受力分析可知，货物受到的摩擦力
故B错误；
C. 当货物加速下滑时，对货物进行受力分析，受到重力、支持力，滑动摩擦力，因为加速度沿斜面向下，所以支持力和滑动摩擦力的合力的方向偏向左上方，根据牛顿第三定律可知，物体对车厢的压力和摩擦力的合力方向偏向右下方，对车厢进行受力分析可知，地面对汽车有向左的摩擦力，故C错误；
D. 当货物相对车厢加速下滑时，物体对车厢的压力和摩擦力的合力小于货物的重力，所以汽车对地面的压力小于货物和汽车的总重力，故D正确。
故选D。
2、A
【解析】
A．设发生n次衰变，m次β衰变，根据电荷数和质量数守恒，则有
解得n=3，m=2，故A正确；
B．衰变所释放的电子是原子核内一个中子转变成一个质子和一个电子，故B错误；
C．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，聚变反应方程中，X的质量数为
电荷数为
可知X表示中子，故C错误；
D．高速粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，不是中子，核反应方程为
故D错误。
故选A。
3、D
【解析】
ABC．根据速度-时间图像所时间轴所围“面积”大小等于位移，由图知，t=3s时，b车的位移为
a车的位移为
则

所以在t=3s时追尾，故ABC错误；
D．若刹车不失灵，由图线可知在t=2s时两车速度相等，小汽车相对于大卡车的位移
所以刹车不失灵，不会发生追尾，故D正确。
故选D。
4、B
【解析】
粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用，故粒子做圆周运动，洛伦兹力做向心力，故有
则有
粒子垂直边界ae从P点射入磁场Ⅰ，后经f点进入磁场Ⅱ，故根据几何关系可得：粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为磁场宽度d；根据轨道半径表达式，由两磁场区域磁感应强度大小关系可得：粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动的半径为磁场宽度，那么，根据几何关系可得：粒子从P到f转过的中心角为，粒子在f点沿fd方向进入磁场Ⅱ；然后粒子在磁场Ⅱ中转过，在e点沿ea方向进入磁场Ⅰ；最后，粒子在磁场Ⅰ中转过后从fc边界射出磁场区域；故粒子在两个磁场区域分别转过，根据周期可得：该带电粒子在磁场中运动的总时间为
故选B。
5、B
【解析】
由原线圈接的正弦交变电压的u-t图像可读出最大值为，可得输入电压的有效值为；
，
由理想变压器的电压比等于匝数比，有：
可得副线圈的两端的电压为：
AB．对副线圈的电路由欧姆定律可得副线圈的电流为：
结合电流比等于匝数的反比，可得原线圈流过的电流为：
故A项错误，B项正确；
C．电阻R并联在副线圈两端，则电压即为副线圈两端的电压为，故C错误；
D．电阻R消耗的功率为：
，
故D项错误。
故选B。
6、A
【解析】
A．设斜面长为，货物距地面的高度为，根据功的定义式可知，滑动摩擦力对货物做的功为
所以货物与斜面动摩擦因数一定时，倾角越小，克服摩擦力做功越多，机械能损失越多，故A正确；
B．下滑到地面时的高度相同，重力做功相同，重力势能减少量相同，故B错误；
CD．沿倾角大的斜面下滑时货物的加速度大，所用时间短，根据可知沿斜面下滑过程中重力的功率大，根据可知沿斜面下滑过程中重力的冲量小，故C、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、AC
【解析】
电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，可知Ea＜Eb，所以a、b两点比较，粒子的加速度在b点时较大，故A正确；由粒子的运动的轨迹可以知道，粒子受力沿曲线的内侧，从a点到b点，电场力先做负功，再做正功，电势能先增加后降低，动能先变小后增大．但a点到b点，整个过程最终电场力做正功，故B错误C正确；因为不知道粒子的电性，所以无法判断哪点电势高低，故D错误．
8、BD
【解析】
A．根据左手定则可知，受到的安培力向右，电流方向由下向上流过滑块，则b为电源正极，故A错误；
B．仅增大电源电动势，流过滑块的电流增大，安培力增大，加速度增大，速度变化增大，故B正确；
C．仅将磁场反向，根据左手定则可知，滑块向左加速，故C错误；
D．仅减小弹体质量，滑块的合力不变，根据牛顿第二定律可知，加速度增大，速度变化量增大，故D正确。
故选BD。
9、CD
【解析】
0～2s内，合力方向不变，知加速度方向不变，物体一直做加速运动，2～4s内，合力方向改为反向，则加速度方向相反，物体做减速运动，因为0～2s内和2～4s内加速度大小和方向是对称的，则4s末速度为零，在整个运动过程的速度方向不变，一直向前运动，第4s末质点位移最大；故A错误．F-t图象中，图象与时间轴围成的面积表示力的冲量，在t=1s时，冲量大小I1==0.5N•s，根据动量定理可知，质点的动量大小为0.5kg•m/s，故B错误．由A的分析可知，在t=2s时，质点的动能最大，故C正确；F-t图象中，图象与时间轴围成的面积表示力的冲量，由图可知，在t=1s到t=3s这段时间，力F的冲量为零，故D正确；故选CD．
【点睛】
解决本题的关键会通过牛顿第二定律判断加速度的方向，当加速度方向与速度方向相同，做加速运动，当加速度方向与速度方向相反，做减速运动．同时能正确根据动量定理分析问题，明确F-t图象的性质，能正确求解力的冲量．
10、AD
【解析】
根据粒子的运动特点
整理得到
A．该项动能和电荷量均相等，则y相同，即氕核还能经过B点，选项A正确；
B．该项动量相等，但是质量和电荷量的乘积不相等，则y不同，氕核不能经过B点，选项B错误；
C．该项动能相同，但是电荷量加倍，则y不同，氦核不能经过B点，选项C错误，
D．该项速度相等，比荷也相等，则y相同，即氦核还能经过B点，所以D正确．
故选AD。
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、刻度尺 1.015
【解析】
(1)[1]．根据实验原理和题意可知，还需要用刻度尺测量A点到光电门的距离，故选刻度尺；
(2)[2]．20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为1cm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为：.
(3)[3]．根据机械能守恒的表达式有
利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度有
整理后有
则该直线斜率为
可得
12、5.700 B A F2－F1＝6mg
【解析】
（1）[1]．螺旋测微器固定刻度读数为5.5 mm，可动刻度读数为20.0×0.01 mm，故最终读数为两者相加，即5.700 mm.
（3）[2][3]．根据小明同学的实验方案，小球在最高点的速度大小为
v1＝
小球在最低点的速度大小为
v2＝
设轻绳长度为L，则从最低点到最高点依据机械能守恒定律有
化简得
所以小明同学还需要测量的物理量是轻绳的长度L；根据小军同学的实验方案，设小球做圆周运动的半径为r，则小球在最低点有
在最高点有
从最低点到最高点依据机械能守恒定律有
联立方程化简得
F2－F1＝6mg
所以小军同学还需要测量的物理量就是小球的质量m.
（4）[4]．由（3）可知，根据小明同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为
（5）[5]．由（3）可知，根据小军同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为
F2－F1＝6mg.
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)对滑块从A到B过程，根据动能定理列式求解末速度；
(2)从C点画出后做平抛运动，根据分位移公式并结合几何关系列式分析即可；
(3)动能最小时末速度最小，求解末速度表达式分析即可.
【详解】
对滑块从A到B过程，根据动能定理，有：，
解得：；
设物体落在斜面上时水平位移为x，竖直位移为y，画出轨迹，如图所示：
对平抛运动，根据分位移公式，有：
，
，
结合几何关系，有：，
解得：；
对滑块从A到B过程，根据动能定理，有：，
对平抛运动，根据分位移公式，有：
，
，
结合几何关系，有：，
从A到碰撞到斜面过程,根据动能定理有：
联立解得：，
故当，即时，动能最小为：；
【点睛】
本题是力学综合问题，关键是正确的受力分析，明确各个阶段的受力情况和运动性质，根据动能定理和平抛运动的规律列式分析，第三问较难，要结合数学不等式知识分析.
14、（1） （2）① ②
【解析】
（1）对电子经C、A间的电场加速时，由动能定理得
得
（2）电子在C、A间磁场中运动轨迹与金属网相切．轨迹如图所示．
设此轨迹圆的半径为r，则
又
得
故θ=60°
所以电子在磁场中运动的时间
得
（3）若沿切线方向射出的电子轨迹恰好与金属网C相切．则所有电子都不从C射出，轨迹如图所示：
又
得
所以
15、58cm
【解析】
气体发生等温变化，求出两部分气体的状态参量，然后应用玻意耳定律求出气体的体积，再求出水银面移动的距离．
【详解】
设玻璃管的横截面积为S，选BC段封闭气体为研究对象
初状态时，气体的体积为
压强为P1＝75 cmHg＋25 cmHg＝100 cmHg
末状态时，气体的体积为
压强为P2＝75 cmHg－25 cmHg＝50 cmHg
根据
可得l2′＝20 cm
再选玻璃管底部的气体为研究对象，初状态时，气体的体积为
压强为P3＝75 cmHg＋25 cmHg＋25 cmHg＝125 cmHg
末状态时，气体的体积为
压强为P4＝75 cmHg－25 cmHg－25 cmHg＝25 cmHg
根据
可得l3′＝60 cm
A处的水银面沿玻璃管移动了
l＝(l2′－l2)＋(l3′－l3)＝10 cm＋48 cm＝58 cm