2026届南阳市高三第五次模拟考试物理试卷（含答案解析）

这是一份2026届南阳市高三第五次模拟考试物理试卷（含答案解析），共13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。
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
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、已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式：，其中r0是该点到通电直导线的距离，I为电流强度，μ0为比例系数（单位为N/A2）．试推断，一个半径为R的圆环，当通过的电流为I时，其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为（ ）
A． B．
C．D．
2、如图所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂，结点为O．人沿水平方向拉着OB绳，物体和人均处于静止状态．若人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，下列说法正确的是（ ）
A．OA绳中的拉力先减小后增大
B．OB绳中的拉力不变
C．人对地面的压力逐渐减小
D．地面给人的摩擦力逐渐增大
3、下列属于理想化物理模型的是（ ）
A．电阻B．点电荷C．力的合成D．瞬时速度
4、北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星定位和导轨系统，预计2020年形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做匀速圆周运动，轨道半径，其中a是地球同步卫星，不考虑空气阻力。则
A．a的向心力小于c的向心力
B．a、b卫星的加速度一定相等
C．c在运动过程中不可能经过北京上空
D．b的周期等于地球自转周期
5、如图所示，一足够长的木板的左端固定，右端的高度可调节。若开始时一物块恰好沿木板匀速下滑，下列方法中能使物块停下的是（ ）
A．增大木板的倾角
B．对物块施加一个竖直向下的力
C．对物块施加一个垂直于木板向下的力
D．在物块上叠放一个重物（与物块具有相同的初速度）
6、将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）
A．30B．5.7×102
C．6.0×102D．6.3×102
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、如图甲所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量出滑块的速度和离地高度并作出如图乙所示滑块的图象，其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，不计空气阻力，取，由图象可知（ ）

A．小滑块的质量为0.1kg
B．轻弹簧原长为0.2m
C．弹簧最大弹性势能为0.5J
D．小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.4J
8、某地区1月份平均气温1.4℃，平均大气压1.021×105 Pa；7月份平均气温30.84℃，平均大气压0.9960×105Pa．7月份和1月份相比较， 下列说法正确的是 ．
A．7月份和1月份空气分子无规则热运动剧烈程度几乎相同
B．与1月份相比单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数在7月份减少了
C．7月份空气中每个分子的动能都比1月份的大
D．对水这种液体它的表面张力7月份比1月份小
E.对同种液体而言，它的饱和气压7月份髙于1月份
9、如图所示为手机无线充电原理图，若连接电源的为发射线圈，手机端为接收线圈，接收线圈匝数为，电阻为，横截面积为，手机可看成纯电阻，匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈。下列说法正确是（ ）
A．只要发射线圈中有电流流入，接收线圈两端一定可以获得电压
B．只要接收线圈两端有电压，发射线圈中的电流一定不是恒定电流
C．当接收线圈中磁感应强度大小均匀增加时，接收线圈中有均匀增加的电流
D．若时间内，接收线圈中磁感应强度大小均匀增加，则接收线圈两端的电压为
10、下列说法中正确的是________
A．悬浮在液体中的微粒越小，则在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，布朗运动越不明显
B．随着分子间距离的增大，分子势能一定先减小后增大
C．人们感到特别闷热时，说明空气的相对湿度较大
D．热量可以自发的从内能小的物体转移给内能大的物体
E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
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）学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示。图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示小球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。试回答下列问题：
(1)在图（a）所示的实验装置中，固定于小球下端、宽度为△s，且不透光的薄片J是_________，传感器K的名称是__________。
(2)在图（b）所示的图象中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是__________（按顺序填写相应图线所对应的文字）。
(3)根据图（b）所示的实验图象，可以得出的结论是______________________________。
12．（12分）为了测定金属丝的电阻率，某实验小组将一段金属丝拉直并固定在米尺上，其两端可作为接线柱，一小金属夹夹在金属丝上，且可在金属丝上滑动．请完成以下内容．
(1)某次用螺旋测微器测该金属丝的直径，示数如图甲所示，则其直径d＝____mm．
(2)实验中先用欧姆表测出该金属丝的阻值约为3Ω．
(3)准备的实验器材如下：
A．电压表V(量程0~3 V，内阻约20 kΩ)
B．定值电阻10Ω
C．定值电阻100Ω
D．蓄电池(电动势约12 V，内阻不计)
E．开关S一只
F．导线若干
实验小组利用上述器材设计并完成实验．实验中通过改变金属夹的位置进行了多次测量，在实验操作和测量无误的前提下，记录了金属丝接入电路中的长度l和相应的电压表的示数U，并作出了－的关系图像，如图乙所示．根据题目要求，在图丙所示的虚线框内完成设
计的实验电路图．其中定值电阻R应选____(填“B”或“C”)；金属丝电阻率的表达式＝____________________(用a、b、c、d、R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）如图圆柱形导热气缸质量为，内部横截面积为，活塞的质量为，稳定时活塞到气缸底部的距离为。用竖直方向的力将活塞缓慢向上拉，直到气缸即将离开地面为止，此时活塞仍在气缸中，此过程中拉力做的功为。已知大气压强为，重力加速度为，环境温度不变，气缸密闭性良好且与活塞之间无摩擦。求：
（1）最终活塞到气缸底部的距离；
（2）上拉过程中气体从外界吸收的热量。
14．（16分）细管 AB 内壁光滑、厚度不计，加工成如图所示形状。长 L＝0.5m 的 BD 段竖直，其 B 端与半径 R＝0.3m 的光滑圆弧轨道平滑连接，P 点为圆弧轨道的最高点。CD 段是半径 R＝0.3m 的四分之一圆弧，AC 段在水平面上。管中有两个可视为质点的小球 a、b， 质量分别为 ma＝6kg、mb＝2kg。最初 b 球静止在管内 AC 段某一位置，a 球以速度 v0 水平向右运动，与b 球发生弹性碰撞。重力加速度g 取10m/s2。
（1）若 v0＝4m/s，求碰后 a、b 两球的速度大小：
（2）若 a 球恰好能运动到 B 点，求 v0的大小，并通过分析判断此情况下 b 球能否通过 P 点。
15．（12分）如图所示，横截面积均为S，内壁光滑的导热气缸A、B．A水平、B竖直放置，A内气柱的长为2L，D为B中可自由移动的轻活塞，轻活塞质量不计．A、B之间由一段容积可忽略的细管相连，A气缸中细管口处有一单向小阀门C，A中气体不能进入B中，当B中气体压强大于A中气体压强时，阀门C开启，B内气体进入A中．大气压为P0，初始时气体温度均为27℃，A中气体压强为1.5P0，B中活塞D离气缸底部的距离为3L．现向D上缓慢添加沙子，最后沙子的质量为．求：
(i)活塞D稳定后B中剩余气体与原有气体的质量之比；
(ii)同时对两气缸加热，使活塞D再回到初始位置，则此时气缸B内的温度为多少?
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、C
【解析】
根据，,μ0单位为：T•m/A；
A、等式右边单位：，左边单位为T，不同，故A错误；B、等式右边单位：，左边单位为T，不同，故B错误；C、等式右边单位：，左边单位为T，相同，故C正确；D、等式右边单位，左边单位为T，相同，但当r0=0时B=0，显然不合实际，故D错误；故选C.
【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断，即先根据单位判断，再结合r0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.
2、D
【解析】
解：将重物的重力进行分解，当人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，
则OA与竖直方向夹角变大，
OA的拉力由图中1位置变到2位置，可见OA绳子拉力变大，OB绳拉力逐渐变大；
OA拉力变大，则绳子拉力水平方向分力变大，根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大；
人对地面的压力始终等于人的重力，保持不变；
故选D．
【点评】本题考查了动态平衡问题，用图解法比较直观，还可以用函数法．
3、B
【解析】
理想化模型的特点是现实生活中不存在。通过想象合理分析得出忽略次要因素，只考虑主要因素，据此判断即可。
【详解】
建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素，忽略问题的次要因素．物理学是一门自然学科，它所研究的对象、问题往往比较复杂，受诸多因素的影响有的是主要因素，有的是次要因素．为了使物理问题简单化，也为了便于研究分析，我们往往把研究的对象、问题简化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型如质点、电场线、理想气体、点电荷、自由落体运动等，电阻、力的合成以及瞬时速度均不符合理想化模型的定义，ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4、D
【解析】因a、c的质量关系不确定，则无法比较两卫星的向心力的大小，选项A错误；a、b卫星的半径相同，则加速度的大小一定相同，选项B错误；c是一般的人造卫星，可能会经过北京的上空，选项C错误；a、b的半径相同，则周期相同，因a是地球的同步卫星，则两卫星的周期都等于地球自转的周期，选项D正确；故选D.
5、C
【解析】
A．物块沿木板匀速下滑，所受合力为零，根据平衡条件得
若增大木板的倾角重力沿木板向下的分力增大，滑动摩擦力
减小，物块将沿木板做加速运动，故A错误；
B．对物块A施加一个竖直向下的力，由于
物块的合力仍为零，仍做匀速运动，故B错误；
C．对物块A施加一个垂直于木板向下的力，物块的滑动摩擦力
增大，物块A的合力沿木板向上，物块做减速运动，可以使物块停下，故C正确。
D．在物块A上叠放一重物B，则有
物块A不可能停下，故D错误。
故选：C。
6、A
【解析】
开始总动量为零，规定气体喷出的方向为正方向，根据动量守恒定律得，0=m1v1+p，解得火箭的动量，负号表示方向，故A正确，BCD错误；
【点睛】解决本题的关键掌握动量守恒定律的条件，以及知道在运用动量守恒定律时，速度必须相对于地面为参考系。
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】
A．在从0.2m上升到0.35m范围内，△Ek=△EP=mg△h，图线的斜率绝对值为：
所以：
m=0.2kg
故A错误；
B．在Ek-h图象中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，所示从h=0.2m，滑块与弹簧分离，弹簧的原长的0.2m。故B正确；
C．根据能的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以
Epm=mg△h=0.2×10×（0.35-0.1）=0.5J
故C正确；
D．由图可知，当h=0.18m时的动能最大；在滑块整个运动过程中，系统的动能、重力势能和弹性势能之间相互转化，因此动能最大时，滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小，根据能的转化和守恒可知
EPmin=E-Ekm=Epm+mgh-Ekm=0.5+0.2×10×0.1-0.32=0.38J
故D错误；
故选BC。
8、BDE
【解析】
温度越高，分子无规则热运动加强．7月份与1月份相比较，平均气温升高了，所以分子无规则热运动加剧，故A错误；温度升高，分子的平均动能变大，但是压强减小，可知气体分子的密集程度减小，则单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少，B正确；温度越高，分子平均动能越大，但不代表每个分子动能都增大，有可能减小，C错误；表面张力还与温度有关，温度越高，性质越不纯，表面张力越小，故D正确；温度越高，同种液体的饱和气压越高，故E正确．
9、BD
【解析】
A．若发射线圈中有恒定电流，则产生的磁场不变化，在接收线圈中不会产生感应电流，也就不会获得电压，A错误；
B．只要接收线圈两端有电压，说明穿过接收线圈的磁场变化，所以发射线圈中的电流一定不是恒定电流，B正确；
C．若穿过接收线圈的磁感应强度均匀增加，如果线圈闭合，根据法拉第电磁感应定律
可知线圈中产生恒定的感应电动势，根据闭合电路欧姆定律可知接收线圈中有感应电流且恒定，C错误；
D．根据法拉第电磁感应定律有
根据分压规律得两端的电压
D正确。
故选BD。
10、BCE
【解析】
A.悬浮在液体中的微粒越小，受到液体分子碰撞时运动状态越容易改变，则布朗运动越明显，选项A错误；
B.随着分子间距离的增大，分子力先做正功后做负功，故分子势能一定先减小后增大，选项B正确；
C.人们感到特别闷热时，说明空气的相对湿度较大，选项C正确；
D.热量可以自发的从温度高的物体转移给温度低的物体，选项D错误；
E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关，温度越高，单位体积的分子数越多，则气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数越多，选项E正确；
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、挡光片 光电门传感器 乙、丙、甲 在误差允许的范围内，只有重力做功的情况下动能与重力势能相互转化，小球机械能保持不变。
【解析】
(1)[1][2]不透光的薄片J是挡光片，传感器K的名称是光电门传感器；
(2)[3]距D点的高度h越高，小球的重力势能越大，小球的动能越小，所以小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是乙、丙、甲；
(3)[4]“用DIS研究机械能守恒定律”，据图线甲可得，在误差允许的范围内，只有重力做功的情况下动能与重力势能相互转化，小球机械能保持不变。
12、0.750 B
【解析】
（1）螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm，可动刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数，由可动刻度读出毫米的小数部分。
（2）电路分为测量电路和控制电路两部分。测量电路采用伏安法。根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系，选择电流表外接法。变阻器若选择R2，估算电路中最小电流，未超过电流表的量程，可选择限流式接法。
【详解】
（1）螺旋测微器固定刻度为0.5mm，可动刻度为25.0×0.01mm，两者相加就是0.750mm。
（2）因为只有电压表，当连入电路的电阻丝变化时，其两端的电压也将发生变化，找到电压U与长度l的关系，画出图象就能求出电阻丝的电阻率，按题意就可以画出电路如图所示，
由于电阻丝的电阻只有3Ω，所以定值电阻选较小的B.
（4）据欧姆定律可以写出电阻丝两端的电压
所以
结合图象有： （截距）
当时，
而S=π()2
联立可得：
本实验测电阻丝的电阻率比较巧妙，利用图象法减小了偶然误差，再结合数学图象的知识，更是本题的精华部分；测量电阻最基本的原理是伏安法，电路可分为测量电路和控制电路两部分设计。测量电路要求精确，误差小。
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）以封闭的气体为研究对象，初始状态下，活塞受力平衡，有
所以气体压强
体积
气缸即将离开地面时，气缸受力平衡，有
所以压强
封闭气体体积
气体做等温变化，由玻意耳定律有
解得
（2）设活塞移动过程中气体对活塞做的功为，由动能定理有
由热力学第一定律有
结合等温变化
解得
14、（1）2m/s,6m/s（2）8m/s,能。
【解析】
(1)由于 a、b 的碰撞是弹性碰撞，碰撞过程中动量守恒
mav0=mava+mbvb
同时，碰撞过程中机械能也守恒
由以上两式可解得
(2) 在 a碰撞以后的运动过程中，a小球机械能守恒。若a恰好运动到B点，即到达B点时速度为 0
解得:
v1=4m/s
由(1)问中计算可知
解得:
v0=8m/s
同理也可求出b球碰撞以后的速度
假设 b球能上到P点，上升过程中机械能守恒
解得
若恰好能运动到P点
解得：
可得 v3>vP因此，b球能够通过 P点.
15、 (i) (ii)
【解析】
试题分析：（i）对活塞受力分析，得出A中原有气体末态的压强，分析A中原有气体变化前后的状态参量，由玻意耳定律得A末态的体积，同理对B中原来气体进行分析，由由玻意耳定律得B末态的体积，气体密度不变，质量与体积成正比，则质量之比即体积之比；（2）加热后对B中的气体进行分析，发生等压变化，由盖吕萨克定律即可求解．
（i）当活塞C打开时，A、B成为一个整体，气体的压强
对A中原有气体，当压强增大到时，其体积被压缩为
由玻意耳定律得：
解得：
B中气体进入气缸A中所占体积为
对原来B中气体，由玻意耳定律得：
解得：
B中剩余气体与原有气体的质量比为
（ii）对气缸加热，阀门C关闭，此时被封闭在B中的气体温度为，体积为
D活塞回到初始位置，气体体积变为，设最终温度为
由盖吕萨克定律得：
解得：
【点睛】解题的关键就是对A、B中气体在不同时刻的状态参量分析，并且知道气体发生什么变化，根据相应的气体实验定律分析求解．