河北省衡水市武邑中学2026届高三下学期第五次调研考试物理试题含解析

这是一份河北省衡水市武邑中学2026届高三下学期第五次调研考试物理试题含解析，共40页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容，欢迎下载使用。
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2．答题时请按要求用笔。
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4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、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，两根互相平行的长直导线垂直于平面S，垂足分别为M、N，导线中通有大小相等、方向相反的电流。O为MN的中点，PQ为M、N的中垂线，以O为圆心的圆与 MN、PQ分别相交于a、b、c、d四点。则下列说法中正确的是（ ）
A．O点处的磁感应强度为零
B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C．a、c两点处的磁感应强度方向不同
D．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
2、在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则正确的是（ ）
A．电路再次稳定时，电源效率增加
B．灯L2变暗，电流表的示数减小
C．灯L1变亮，电压表的示数减小
D．电容器存储的电势能增加
3、为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U．若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是 ( )
A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高
B．若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高
C．污水流量Q与U成正比，与a、b无关
D．污水中离子浓度越高电压表的示数将越大
4、若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为2∶3，已知该行星质量约为地球的36倍，地球的半径为R。由此可知，该行星的半径约为（ ）
A．3RB．4RC．5RD．6R
5、如图所示是杂技团表演猴子爬杆的节目，质量为的猴子以初速度沿竖直杆从杆底部向上匀加速运动的同时，杂技演员顶着直杆以初速度，加速度沿水平方向向左做匀加速直线运动，末猴子到达杆的顶部。已知竖直杆的长度为，重力加速度，将猴子看作一个质点，关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A．猴子沿杆运动的加速度大小为
B．猴子相对地面做匀加速的曲线运动
C．猴子运动的轨迹方程
D．杆给猴子的作用力大小为
6、2020年3月9日19时55分，我国在西昌卫基发射中心，成功发射北斗系统第五十四颗导航卫星，北斗三号CEO-2是一颗地球同步轨道卫星，以下关于这颗卫星判断正确的是（ ）
A．地球同步轨道卫星的运行周期为定值
B．地球同步轨道卫星所受引力保持不变
C．地球同步轨道卫星绕地运行中处干平衡状态
D．地球同步轨道卫星的在轨运行速度等于第一宇宙速度
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、下列说法中正确的是（ ）
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B．物体温度升高时，速率小的分子数目减小，速率大的分子数目增多
C．一定量的的水变成的水蒸气，其分子平均动能增加
D．物体从外界吸收热量，其内能不一定增加
E.液晶的光学性质具有各向异性
8、如图所示，在磁感应强度为的匀强磁场中，为一个与磁场方向垂直、长度为的金属杆，已知。两点与磁场中以为圆心的同心圆（均为部分圆弧）金属轨道始终接触良好。一电容为的电容器连接在金属轨道上。当金属杆在与磁场垂直的平面内以为轴，以角速度顺时针匀速转动且电路稳定时，下列说法正确的是（ ）
A．四点比较，点电势最高
B．电势差
C．电势差
D．电容器所带电荷量为
9、科学家通过实验研究发现，放射性元素有有多种可能的衰变途径：先变成，可以经一次衰变变成，也可以经一次衰变变成（X代表某种元素），和最后都变成，衰变路径如图所示。则以下判断正确的是（ ）
A．
B．①是衰变，②是衰变
C．①是衰变，②是衰变
D．经过7次衰变5次衰变后变成
10、下列说法正确的是_________（填正确答案标号）
A．天空中看到的彩虹是光的干涉现象形成的
B．偏振现象说明光是一种横波
C．光从空气射入水中时，光的频率保持不变
D．光学仪器镜头上的增透膜利用光的衍射原理
E.在水中红光比蓝光传播得更怏
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）某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图甲所示．实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图乙所示的1/U－1/R关系图线a.重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b.
(1)由图线a可知电池a的电动势Ea＝________V，内阻ra＝________Ω.
(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率Pa________Pb(填“大于”、“等于”或“小于”)，两电池的效率ηa________ηb(填“大于”、“等于”或“小于”)．
12．（12分）某同学利用图甲所示装置探究“加速度与力、物体质量的关系”。图中装有砝码的小车放在长木板上，左端拴有一不可伸长的细绳，跨过固定在木板边缘的定滑轮与一砝码盘相连。在砝码盘的牵引下，小车在长木板上做匀加速直线运动，图乙是该同学做实验时打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，已知纸带上每相邻两个计数点间还有一个点没有画出，相邻两计数点之间的距离分别是、、、、、，打点计时器所接交流电的周期为，小车及车中砝码的总质量为，砝码盘和盘中砝码的总质量为，当地重力加速度为。

(1)根据纸带上的数据可得小车运动的加速度表达式为________（要求结果尽可能准确）。
(2)该同学探究在合力不变的情况下，加速度与物体质量的关系。下列说法正确的是________。
A．平衡摩擦力时，要把空砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上，纸带通过打点计时器与小车连接，再把木板不带滑轮的一端用小垫块垫起，移动小垫块，直到小车恰好能匀速滑动为止
B．平衡摩擦后，还要调节定滑轮的高度，使滑轮与小车间的细绳保持水平
C．若用表示小车受到的拉力，则为了减小误差，本实验要求
D．每次改变小车上砝码的质量时，都要重新平衡摩擦力
(3)该同学探究在和的总质量不变情况下，加速度与合力的关系时，他平衡摩擦力后，每次都将小车中的砝码取出一个放在砝码盘中，并通过打点计时器打出的纸带求出加速度。得到多组数据后，绘出如图丙所示的图像，发现图像是一条过坐标原点的倾斜直线。图像中直线的斜率为________（用本实验中相关物理量的符号表示）。
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）如图所示，半圆形光滑轨道竖直固定且与水平地面相切于A点，半径R＝0.1m，其右侧一定水平距离处固定一个斜面体。斜面C端离地高度h＝0.15m，E端固定一轻弹簧，原长为DE，斜面CD段粗糙而DE段光滑。现给一质量为0.1kg的小物块(可看作质点)一个水平初速，从A处进入圆轨道，离开最高点B后恰能落到斜面顶端C处，且速度方向恰平行于斜面，物块沿斜面下滑压缩弹簧后又沿斜面向上返回，第一次恰能返回到最高点C。物块与斜面CD段的动摩擦因数，斜面倾角θ＝30°，重力加速度g＝10m/s2，不计物块碰撞弹簧的机械能损失。求：
(1)物块运动到B点时对轨道的压力为多大?
(2)CD间距离L为多少米?
(3)小物块在粗糙斜面CD段上能滑行的总路程s为多长?
14．（16分）如图，质量均为m的两个小球A、B固定在弯成直角的绝缘轻杆两端，AB=OB=l，可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦地在竖直平面内转动，空气阻力不计。A球带正电，B球带负电，电量均为q，整个系统处在竖直向下的匀强电场中，场强E=。开始时，AB水平，以图中AB位置为重力势能和电势能的零点，问：
(1)为使系统在图示位置平衡，需在A点施加一力F，则F至少多大？方向如何？
(2)若撤去F，OB转过45°角时，A球角速度多大？此时系统电势能总和是多大？
(3)若撤去F，OB转过多大角度时，系统机械能最大？最大值是多少？
15．（12分）如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD为水平粗糙轨道，一质量为m的小滑块（可视为质点）从圆轨道中点B由静止释放，滑至D点恰好静止，CD间距为4R。已知重力加速度为g。
(1)求小滑块与水平面间的动摩擦因数
(2)求小滑块到达C点时，小滑块对圆轨道压力的大小
(3)现使小滑块在D点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A，求小滑块在D点获得的初动能
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】
A．根据右手螺旋定则，M处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，故A错误；
B．M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故B错误；
C．M在a处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，则a处的合磁场方向竖直向下，M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，且大小相等，由平行四边形定则可知，c处的合磁场方向竖直向下，故C错误；
D．M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，且大小相等，由平行四边形定则可知，c处的合磁场方向竖直向下，同理可知，d处的合磁场方向竖直向下，由于c到M、N的距离与d到M、N的距离相等，则c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，故D正确。
故选D。
2、C
【解析】
A．电源的效率
将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，外电路电阻减小，则电源的效率减小，选项A错误；
BC．将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，R与灯L2并联的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电压表示数减小，灯L1变亮。R与灯L2并联电路的电压U并=U-U1，U减小，U1增大，U并减小，灯L2变暗。流过电流表的电流IA=I-I2，I增大，I2减小，IA增大，电流表的示数增大。故B错误，C正确；
D．电容器两端的电压等于并联部分的电压，电压变小，由Q=CU知电容器的电荷量减少，电容器存储的电势能减小，故D错误。
故选C。
3、C
【解析】
AB．以正离子为对象，由左手定则可知，其受到的洛伦兹力方向指向后表面，负离子受到的洛伦兹力指向前表面，故无论哪种离子较多，都是后表面电势高于前表面，故A、B错误；
C．当前后表面聚集一定电荷后，两表面之间形成电势差，当离子受到的洛伦兹力等于电场力时电势差稳定，即
由题意可知，流量为
联立可得
即Q与U成正比，与a、b无关，故C正确；
D．由可知，电势差与离子浓度无关，故D错误；
故选C。
4、B
【解析】
平抛运动在水平方向上为匀速直线运动，
x=vt
在竖直方向上做自由落体运动，即
所以
两种情况下，抛出的速率相同，高度相同，所以
根据公式可得
故
解得
R行=4R
故选B。
5、C
【解析】
A.猴子在竖直方向做匀加速直线运动，由
得
，
故A错误；
B.根据分运动与合运动的关系：
，
，
速度与加速度始终同向，可知合运动为匀加速直线运动，故B错误；
C.猴子在竖直方向的分运动：
，
水平方向：
，
联立可得：
，
故C正确；
D.杆在竖直方向和水平方向都对猴子有作用力，竖直方向根据牛顿运动定律得：
，
得：
，
水平方向：
，
则杆对猴子的作用力：
，
故D错误。
故选：C。
6、A
【解析】
A．同步卫星相对地球是静止的，即运行周期等于地球自转周期，为定值，A正确；
BC．地球同步轨道卫星所受引力充当圆周运动的向心力，时时刻刻指向圆心，为变力，其合力不为零，故不是出于平衡状态，BC错误；
D．第一宇宙速度是最小发射速度，最大环绕速度，即为在地球表面环绕的卫星的速度，而同步卫星轨道半径大于地球半径，根据可知，轨道半径越大，线速度越小，所以同步卫星运行速度小于第一宇宙速度，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、BDE
【解析】
A. 气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为分子间距较大，相互的作用力很微弱，而且分子永不停息地做无规则运动，所以气体分子可以自由扩散；故A错误.
B. 温度从微观角度看表示了大量分子无规则运动的剧烈程度，物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多；故B正确.
C. 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，因温度不变则分子平均动能不变，由于吸热，内能增大，则其分子之间的势能增大；C错误.
D. 物体从外界吸收热量，若同时对外做功，根据热力学第一定律可知其内能不一定增加；故D正确.
E. 液晶的光学性质具有晶体的各向异性；故E正确.
故选BDE.
【点睛】
解决本题的关键要掌握分子动理论、热力学第一定律等热力学知识，要对气体分子间距离的大小要了解，气体分子间距大约是分子直径的10倍，分子间作用力很小．
8、BD
【解析】
A．如图所示
杆顺时针匀速转动切割磁感线，由右手定则知感应电动势方向为，杆相当于电源，所以点电势最高，故A错误；
BC．综合运动规律，的中点的线速度为
综合电路规律，电路稳定后，电容器既不充电也不放电，电路中无电流，由法拉第电磁感应定律得
解得
同理，中点的线速度为
又有
中点的线速度为
可得
故B正确，C错误；
D．电容器接在两点间，带电荷量为
解得
故D正确。
故选BD。
9、BD
【解析】
ABC．由题意可知经过①变化为，核电荷数少2，为衰变，即
故
经过②变化为，质量数没有发生变化，为衰变，即
故
故A错误，C错误，B正确；
D．经过7次衰变，则质量数少28，电荷数少14，在经过5次衰变后，质量数不变，电荷数增加5，此时质量数为
电荷数为
变成了，故D正确。
故选BD。
10、BCE
【解析】
A．雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故A错误；
B．偏振是横波特有的现象，所以偏振现象说明光是一种横波，故B正确；
C．根据波传播的特点可知，光从空气射入水中时，光的频率保持不变。故C正确；
D．光学镜头上的增透膜是膜的前后表面反射光出现叠加，利用光的干涉现象，故D错误；
E．水对红色光的折射率小小于对蓝色光的折射率，由可知红色光在水中的速度大于蓝色光的速度，故E正确；
故选BCE。
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 0.5 小于 大
【解析】
(1)图线与纵轴的交点表示外电路断路时的，即，所以，由得，所以图线的斜率为，即，所以；
(2)当两外电阻相同时，由图象可知，，即，所以由得，由公式可知，图线的横截距的绝对值表示内阻的倒数，故由图可知，电池内电阻，又电池效率，在两外电阻相等的情况下，有
【点睛】
本题考查了闭合电路欧姆定律的数据处理的方法，应用了图象法及电源的输入功率的表达式，难度较大．
12、 C
【解析】
(1)[1]因为每相邻两计数点之间还有一个点为画出，为了减小偶然误差，采用逐差法处理数据，则有
，，，
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得
解得
(2)[2]A．在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘，故A错误；
B．平衡摩擦后，还要调节定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，故B错误；
C．本实验中，对小车及车中砝码由牛顿第二定律得
对托盘和钩码由牛顿第二定律得
两式联立解得
由此可知只有满足盘和砝码的总质量远小于小车质量时，近似认为，故C正确；
D．由于平衡摩擦力之后有
故
所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故D错误。
故选C。
(3)[3]对盘和砝码
对小车
联立解得
认为合力，所以
即
图象是过坐标原点的倾斜直线，直线的斜率表示。
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、（1）2N；（2）0.4m；（3）1.6m
【解析】
（1）物块从B到C做平抛运动，则有：
vy2=2g（2R-h）
在C点时有：
代入数据解得：
在B点对物块进行受力分析，得：
解得：
F=2N
根据牛顿第三定律知物块对轨道的压力大小为：
F′=F=2N
方向竖直向上。
（2）在C点的速度为：
物块从C点下滑到返回C点的过程，根据动能定理得：
代入数据解得：
L=0.4m
（3）最终物块在DE段来回滑动，从C到D，根据动能定理得：
解得：
s=1.6m
14、（1）；方向与AB成角斜向上（2）；（3）90°；
【解析】
(1)当垂直于时力最小，根据力矩平衡：
已知：
可以求出：
方向与成角斜向上
(2)对系统列动能定理可得：
其中：
，
可得：
此时，电场力对球做正功，则有：
电场力对球做负功，则有：
则电场力对系统做功：
则系统电势能：
(3)电势能最小时，机械能最大，由(2)的结论，系统电势能总和为：
即当，电势能最小：
初始位置时，电势能和机械能均为零，则此时最大机械能：
15、 (1)0.25；(2)；(3)
【解析】
(1)从B到D的过程中，根据动能定理得
所以
(2)设小滑块到达C点时的速度为，根据机械能守恒定律得
解得：
设小滑块到达C点时圆轨道对它的支持力为，根据牛顿第二定律得
解得：
根据牛顿第三定律，小滑块到达C点时，对圆轨道压力的大小
(3)根据题意，小滑块恰好到达圆轨道的最高点A，此时，重力充当向心力，设小滑块到达A点时的速度为，根据牛顿第二定律得
解得
设小滑块在D点获得的初动能为，根据能量守恒定律得
即