荆门市2026年高三下学期联合考试物理试题（含答案解析）

这是一份荆门市2026年高三下学期联合考试物理试题（含答案解析），共100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、如图所示为六根导线的横截面示意图，导线分布在正六边形的六个角，导线所通电流方向已在图中标出。已知每条导线在O点磁感应强度大小为B0，则正六边形中心处磁感应强度大小和方向（ ）
A．大小为零
B．大小2B0，方向水平向左
C．大小4 B 0，方向水平向右
D．大小4 B 0，方向水平向左
2、如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，原线圈与定值电阻R1串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻R2，A、V是理想电表。当R2=2R1时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，则（ ）
A．电源输出电压为8V
B．电源输出功率为4W
C．当R2=8Ω时，电压表的读数为3V
D．当R2=8Ω时，变压器输出功率最大
3、下图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则（ ）
A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大
B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大
C．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大
D．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大
4、2019年4月10日21点，科学家发布了黑洞人马座A*的照片。黑洞强大的引力致使以3108m/s的速度传播的光都不能逃逸。已知人马座A*的直径为4400万公里，则人马座A*与地球的质量之比约为（ ）(可能用到的数据有：地球半径6400km；地球的环绕速度为7.9km/s；天体的逃逸速度为该天体环绕速度的倍)
A．1011B．1012C．1013D．1014
5、一充电后的平行板电容器与外电路断开保持两极板的正对面积不变，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是（ ）
A．仅在两极板间插入一电介质，C减小，U不变
B．仅在两极板间插入一电介质，C增大，U减小
C．仅增大两极板间距离，C减小，U不变
D．仅增大两极板间距离，C增大，U减小
6、关于物理学中的思想或方法，以下说法错误的是（ ）
A．加速度的定义采用了比值定义法
B．研究物体的加速度跟力、质量的关系采用假设法
C．卡文迪许测定万有引力常量采用了放大法
D．电流元概念的提出采用了理想模型法
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，电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R．质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是F=F0+kv（F0、k是常量），金属棒与导轨始终垂直且接触良好．金属棒中感应电流为i，受到的安培力大小为FA，电阻R两端的电压为UR，感应电流的功率为P，它们随时间t变化图象可能正确的有
A．B．
C．D．
8、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表、电流表为理想电表。L1、L2、L3、L4 为四只规格均为“220V，60W”的灯泡。如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数约为1244.32V
B．电流表的示数约为0.82A
C．a、b 两端的电压是1045V
D．a、b 两端的电压是1100V
9、平行金属板PQ、MN与电源和滑线变阻器如图所示连接，电源的电动势为E，内电阻为零；靠近金属板P的S处有一粒子源能够连续不断地产生质量为m，电荷量+q，初速度为零的粒子，粒子在加速电场PQ的作用下穿过Q板的小孔F，紧贴N板水平进入偏转电场MN；改变滑片p的位置可改变加速电场的电压Ul和偏转电场的电压U2，且所有粒子都能够从偏转电场飞出，下列说法正确的是（ ）
A．粒子的竖直偏转距离与U2成正比
B．滑片p向右滑动的过程中从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小
C．飞出偏转电场的粒子的最大速率
D．飞出偏转电场的粒子的最大速率
10、如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．图示时刻质点b的加速度正在增大
B．从图示时刻开始，经0.01s，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动
C．从图示时刻开始，经0.01s，质点a沿波传播方向迁移了2m
D．若该波发生明显的衍射现象，则它所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多
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）某同学在实验室利用图甲所示的装置探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”。图中长木板水平固定，小吊盘和盘中物块的质量之和m远小于滑块（含滑块上的砝码）的质量M。
(1)为减小实验误差，打点计时器应选用________________（填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”）。
(2)该同学回到教室处理数据时才发现做实验时忘记了平衡摩擦力，也没有记下小吊盘和盘中物块的质量之和。图乙为实验中所得的滑块的加速度a与滑块（含滑块上的砝码）的质量的倒数的关系图象。取g=10m/s2，根据图象可求出小吊盘和盘中物块的质量之和约为________________kg，滑块与长木板之间的动摩擦因数为________________。
12．（12分）某实验小组同学利用下列器材做“研究合外力做功与动能变化的关系”实验：
A．一端带有滑轮和刻度尺的轨道
B．两个光电计时器
C．安装有挡光片的小车（质量为 M）
D．拴有细线的托盘（质量为 m0）
E.可以调节高度的平衡支架
F.一定数量的钩码
某小组选用上述器材安装实验装置如图甲所示，轨道上安装了两个光电门A、B。实验步骤：
①调节两个光电门中心的距离，记为L；
②调节轨道的倾角，轻推小车后，使小车拉着钩码和托盘能沿轨道向下匀速经过光电门 A、B，钩码的质量记为 m；
③撤去托盘和钩码，让小车仍沿轨道向下加速经过光电门 A、B，光电计时器记录小车通过 A、B的时间分别为△t1 和△t2；
④利用测得的数据求得合外力做功与动能变化的关系。根据实验过程，滑轮的摩擦力不计，回答以下问题
(1)图乙是用游标卡尺测挡光片的宽度 d，则 d=______cm。
(2)小车加速从A到B过程中合外力做的功W=________；小车动能的变化量的表达式△Ek=___（用测得的物理量的字母符号表示）。通过实验可得出：在误差允许的范围内合外力所做的功等于小车动能的增量。
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，四边形ABCD是一块玻璃砖的横截面示意图，∠D=90°，DO垂直于AB，垂足为O.一束单色光从O点射入玻璃砖，人射角为i，调节i的大小，当i=45°时，AD面和CD面都恰好没有光线射出.求：
①玻璃砖对该单色光的折射率.
②四边形ABCD中∠A的大小.
14．（16分）半径为R的球形透明均匀介质，一束激光在过圆心O的平面内与一条直径成为60°角射向球表面，先经第一次折射，再经一次反射，最后经第二次折射射出，射出方向与最初入射方向平行。真空中光速为c。求：
(1)球形透明介质的折射率；
(2)激光在球内传播的时间。
15．（12分）如图所示，光滑水平面上小球A、B分别以、的速率相向运动，碰撞后B球静止．已知碰撞时间为，A、B的质量均为求：
碰撞后A球的速度大小；
碰撞过程A对B平均作用力的大小．
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】
根据磁场的叠加原理，将最上面电流向里的导线在O点产生的磁场与最下面电流向外的导线在O点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为；同理，将左上方电流向里的导线在O点产生的磁场与右下方电流向外的导线在O点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为，将右上方电流向里的导线在O点产生的磁场与左下方电流向外的导线在O点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为，如图所示：
根据磁场叠加原理可知：，由几何关系可：与的夹角为，故将与合成，则它们的合磁感应强度大小也为2B0，方向与B1的方向相同，最后将其与B1合成，可得正六边形中心处磁感应强度大小为4B0，方向水平向左，D正确，ABC错误。
故选D。
2、D
【解析】
A．当时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，根据欧姆定律
，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，根据电压与匝数成正比得原线圈电压是
根据单相变压器中电流与匝数成反比得原线圈电流是
所以电源输出电压为
A错误；
B．电源输出功率为
B错误；
D．根据欧姆定律得副线圈电流为，所以原线圈电流是，所以
当时，，即电压表的读数为6V；变压器输出的功率
所以满足
时变压器输入功率最大，解得
变压器输出的功率最大为，C错误，D正确。
故选D。
3、D
【解析】
A．由图可知a光的干涉条纹间距小于b光的，根据
可知a的波长小于b的波长，a光的频率大于b光的频率，a光的折射率大于b光的折射率，则根据
可知在同种介质中传播时a光的传播速度较小，A错误；
B．根据
可知从同种介质中射入真空，a光发生全反射的临界角小，B错误；
C．发生光电效应时饱和光电流与入射光的强度有关，故无法比较饱和光电流的大小，C错误；
D．a光的频率较高，若两光均由氢原子能级跃迁产生，则产生a光的能级差大，D正确。
故选D。
此题考查了双缝干涉、全反射、光电效应以及玻尔理论等知识点；要知道双缝干涉中条纹间距的表达式，能从给定的图片中得到条纹间距的关系；要知道光的频率越大，折射率越大，全反射临界角越小，波长越小，在介质中传播的速度越小．
4、B
【解析】
设地球的质量为m，半径用r表示，则地球的环绕速度可表示为；黑洞的逃逸速度为c，设人马座A*的质量为M，半径用R表示，则有
带入数据，人马座A*与地球的质量之比
故ACD错误，B正确。
故选B。
5、B
【解析】
AB．根据可知，仅在两极板间插入一电介质，C变大，根据可知，Q一定，则U减小，选项A错误，B正确；
CD．仅增大两极板间距离，根据可知C减小，根据可知，Q一定，U变大，选项CD错误；
故选B。
6、B
【解析】
A．加速度的定义式为a=，知加速度等于速度变化量与所用时间的比值，采用了比值定义法，故A正确，不符合题意；
B．研究物体的加速度跟力、质量的关系应采用控制变量法，故B错误，符合题意；
C．卡文迪许通过扭秤实验，测定了万有引力常量，采用了放大法，故C正确，不符合题意；
D．电流元是理想化物理模型，电流元概念的提出采用了理想模型法，故D正确，不符合题意。
故选B。
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】
对金属棒受力分析，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和牛顿第二定律得出表达式，分情况讨论加速度的变化情况，分三种情况讨论：匀加速运动，加速度减小的加速，加速度增加的加速，再结合图象具体分析．
【详解】
设金属棒在某一时刻速度为v，由题意可知，感应电动势，环路电流，
即；
安培力，方向水平向左，即
，
；
R两端电压
，
即；
感应电流功率
，
即．
分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得：
，
即加速度，因为金属棒从静止出发，所以，且，即，加速度方向水平向右．
（1）若，，即，金属棒水平向右做匀加速直线运动．有，说明，也即是，，所以在此情况下没有选项符合．
（2）若，随v增大而增大，即a随v增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度与时间呈指数增长关系，根据四个物理量与速度的关系可知B选项符合；
（3）若，随v增大而减小，即a随v增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动，根据四个物理量与速度关系可知C选项符合．
8、BC
【解析】
A．由输出端交变电压的图象可求出有效值220V，由原、副线圈匝数之比4:1，可得原、副线圈的电压之比4:1，则原线圈的电压即电压表的示数为
故A错误；
B．副线圈电压为220V，L2、L3、L4三只灯泡都正常发光，电流表的示数为
故B正确；
CD．原、副线圈的电流之比，则原线圈电流为
灯泡的电阻
则、两点的电压
故C正确，D错误。
故选BC。
9、BC
【解析】
A．带电粒子在加速电场中加速

在偏转电场中

由于
则

则粒子的竖直偏转距离y与U2不是成正比关系，选项A错误；
B．从偏转电场飞出的粒子的偏转角
滑片p向右滑动的过程中U1变大，U2减小，则从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小，选项B正确；
CD．当粒子在加速电场中一直被加速时，飞出偏转电场的速率最大，即当U1=E时粒子的速率最大，根据动能定理
解得
选项C正确，D错误。
故选BC。
10、AB
【解析】
A．由于波沿x轴正方向传播，根据“上下坡”法，知道b质点正向下振动，位移增大，加速度正在增大，故A正确；
B．由图知，波长λ=4m，则该波的周期为
从图示时刻开始，经过0.01s，即半个周期，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动，故B正确；
C．质点a不会沿波传播方向迁移，故C错误；
D．当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射，所以若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4 m小或和4m差不多，故D错误。
故选：AB。
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、电火花打点计时器 0.02 0.2
【解析】
(1)[1]电磁打点计时器纸带运动时，振针振动，计时器与纸带存在较大摩擦，而电火花打点计时器由火花放电，摩擦小，故选用电火花打点计时器误差小；
(2)[2]根据牛顿第二定律，对滑块有
变形后得
图像斜率表示合外力则有
由于小吊盘和盘中物块的质量之和m远小于滑块（含滑块上的砝码）的质量M，则小吊盘和盘中物块的总重力近似等于合力，所以小吊盘和盘中物块的总质量为
[3]乙图中纵截距
则滑块与木板间的动摩擦因数为
12、0.735
【解析】
(1)[1]游标为20分度，精确度为0.05mm，游标对齐的格数不估读，则测挡光片的宽度为
(2)[2]调节轨道的倾角轻推小车后使小车拉着钩码和托盘能沿轨道向下匀速下滑，说明小车的合力为零，而撤去托盘m0和钩码m，小车的合力变为
则小车加速从A到B过程中合外力做的功为
[3]光电门挡住光的时间极短，求出的平均速度可认为是小车通过A、B两位置的瞬时速度，有
，
则小车动能的变化量的表达式为
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、（1） （2）
【解析】
①根据题意可知，当光线在AB面上O点的入射角为时，恰好在AD面和CD面发生全反射，作出时的光路图如图所示，P、M、N分别为光线在AD、CD、AB面上的入射点，过P、M两点的法线相交于E点，设光线全反射的临界角为
由几何关系可知：
解得
折射率
解得
②设光线在O点的折射角为r，根据，代入，解得
根据几何关系可得，
解得
14、 (1)；(2)
【解析】
(1)激光在球形透明介质里传播的光路如图所示：
其中A、C为折射点，B为反射点，连接A与C，作OD平行于入射光线，则
解得
设球形透明介质的折射率为n，根据折射定律
解得
(2)由于，所以AC垂直于入射光线，即
又由于
所以为等边三角形，即激光在球内运动路程为
设激光在介质中传播速度为t，则
传播时间
15、 (1) (2)
【解析】
①、B系统动量守恒，设B的运动方向为正方向
由动量守恒定律得
解得；
②对B，由动量定理得，
解得；