湖北省黄冈市重点名校2026届高考物理五模试卷含解析
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这是一份湖北省黄冈市重点名校2026届高考物理五模试卷含解析,共21页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容,欢迎下载使用。
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、一根细线一端系一小球(可视为质点),另一端固定在光滑圆锥顶上,如图所示,设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω,细线的张力为FT,则FT随ω2变化的图象是( )
A.B.
C.D.
2、如图所示,在真空云室中的矩形ABCD区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,静止放置在O点的铀238原子核发生衰变,放出射线后变成某种新的原子核,两段曲线是反冲核(新核)和射线的径迹,曲线OP为圆弧,x轴过O点且平行于AB边。下列说法正确的是( )
A.铀238原子核发生的是β衰变,放出的射线是高速电子流
B.曲线OP是射线的径迹,曲线OQ是反冲核的径迹
C.改变磁感应强度的大小,反冲核和射线圆周运动的半径关系随之改变
D.曲线OQ是α射线的径迹,其圆心在x轴上,半径是曲线OP半径的45倍
3、两车在平直的公路上沿同一方向行驶,两车运动的图象如图所示。在时刻,车在车前方处,在时间内,车的位移为,则( )
A.若在时刻相遇,则
B.若在时刻相遇,则
C.若在时刻相遇,则下次相遇时刻为
D.若在时刻相遇,则下次相遇时车速度为
4、平面OM和平面ON之间的夹角为30°,其横截面(纸面)如图所示,平面OM上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m,电荷量为q(q>0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点,并从OM上另一点射出磁场。不计粒子重力。则粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为
A.B.C.D.
5、两个完全相同的波源在介质中形成的波相互叠加的示意图如图所示,实线表示波峰,虚线表示波谷,则以下说法正确的是( )
A.A点为振动加强点,经过半个周期后,A点振动减弱
B.B点为振动减弱点,经过半个周期后,B点振动加强
C.C点为振动加强点,经过四分之一周期后,C点振动仍加强
D.D点为振动减弱点,经过四分之一周期后,D点振动加强
6、如图所示,abcd为边长为L的正方形,在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从b点沿ba方向射入磁场,结果粒子恰好能通过c点,不计粒子的重力,则粒子的速度大小为
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、如图所示,在水平向左的匀强电场中,可视为质点的带负电物块,以某一初速度从足够长的绝缘斜面上的A点,沿斜面向下运动,经C点到达B点时,速度减为零,然后再返回到A点。已知斜面倾角θ=30°,物块与斜面间的动摩擦因数,整个过程斜面均保持静止,物块所带电量不变。则下列判断正确的是( )
A.物块在上滑过程中机械能一定减小
B.物块在上滑过程中,增加的重力势能一定大于减少的电势能
C.物块下滑时经过C点的动能一定大于上滑时经过C点的动能
D.物块在下滑过程中,斜面与地面之间的摩擦力一定为零
8、如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时撤去外力.细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g=10m/s1.由题给数据可以得出
A.木板的质量为1kg
B.1s~4s内,力F的大小为0.4N
C.0~1s内,力F的大小保持不变
D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.1
9、如图所示,匀强电场中有一个与电场线平行的平面,平面中有一个直角三角形MNQ,其中,,QM的长度为L。已知电子电荷量的大小为e,把电子从M点移动至Q点,电场力做正功,大小为eU。把电子从Q点移动至N点,电场力做负功,大小为。则该电场的电场强度( )
A.方向由M向QB.大小为C.方向由Q向ND.大小为
10、一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是__________.(填正确答案标号)
A.质点振动频率是0.25 Hz
B.在10 s内质点经过的路程是20 cm
C.第4 s末质点的速度最大
D.在t=1 s和t=3 s两时刻,质点位移大小相等、方向相同
E.在t=2 s和t=4 s两时刻,质点速度大小相等、方向相同
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)某小组利用图甲所示的电路进行“测电池的电动势和内阻”的实验,实验的操作过程为:闭合开关,读出电流表的示数I和电阻箱的阻值R;改变电阻箱的阻值,记录多组R、I的值,并求出的值,填写在如下表格中。
(1)根据实验数据在坐标系中描出坐标点,如图乙所示,请在坐标系中作出图象____________;
(2)由图象求得电池的电动势______V,内阻_____Ω;(结果均保留两位小数)
(3)上述方案中,若考虑电流表内阻对测量的影响,则电动势E的测量值_____真实值,内阻r的测量值____________真实值。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
12.(12分)某同学用长木板、小车、光电门等装置做探究加速度与质量关系的实验。装置如图所示。
(1)实验前先用游标卡尺测出安装在小车上遮光条的宽度d。
(2)按图示安装好装置,将长木板没有定滑轮的一端适当垫高,小车_______________(填“连接”或“不连接)砝码盘,轻推小车,如果计时器记录小车通过光电门的时间t1、t2满足t1________t2(填“大于”“小于”或“等于”),则摩擦力得到了平衡。
(3)保证砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量,调节好装置后,将小车由静止释放,读出遮光条通过光电门A、B的时间分别为t1、t2,测出两光电门间的距离为L,则小车的加速度a=_________________(用已知或测出的物理量字母表示)。
(4)保持两个光电门间的距离、砝码和砝码盘的总质量均不变,改变小车的质量M重复实验多次,测出多组加速度a的值,及对应的小车质量M,作出a-1/M图象。若图象为一条过原点的倾斜直线,则得出的结论_______________________________________________ 。
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,在矩形区域ABCD内存在竖直向上的匀强电场,在BC右侧Ⅰ、Ⅱ两区域存在匀强磁场,L1、L2、L3是磁场的边界(BC与L1重合),宽度相同,方向如图所示,区域Ⅰ的磁感强度大小为B1.一电荷量为q、质量为m(重力不计)的带正电点电荷从AD边中点以初速度v0沿水平向右方向进入电场,点电荷恰好从B点进入磁场,经区域Ⅰ后又恰好从与B点同一水平高度处进入区域Ⅱ.已知AB长度是BC长度的倍.
(1)求带电粒子到达B点时的速度大小;
(2)求磁场的宽度L;
(3)要使点电荷在整个磁场中运动的时间最长,求区域Ⅱ的磁感应强度B2的最小值.
14.(16分)水银气压计的工作原理如图所示,若某水银气压计中混入了一个气泡,上升到水银柱的上方,使水银柱上方不再是真空,当实际大气压相当于768 mm高的水银柱产生的压强时,这个水银气压计的读数只有750 mm,此时管中的水银面到管顶的距离为80 mm。当这个气压计的读数为740 mm水银柱时,实际的大气压相当于多高水银柱产生的压强?设温度保持不变。
15.(12分)如图所示,横截面积为s=10cm2的上端开口气缸固定在水平面上,质量不计的轻活塞a下面封闭长度为l=30cm的理想气体,上面通过轻绳与质量为m=4kg重物b相连,重物b放在一劲度系数为k=200N/m的轻弹簧上,弹簧下端固定在地面上,上端与重物b接触,但不拴接,气缸和光滑活塞a导热性能良好。开始时,外界温度为T0=300K,弹簧弹力大小为F=20N,现缓慢降低温度,已知外界大气压强始终为P0=1×105Pa,重力加速度大小g=10m/s2,求:
①弹簧与b物体刚分离时,气缸中气体的温度;
②从开始状态到b物体离开弹簧时,气体内能减少了40J,则气体与外界交换了多少热量。
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】
由题知小球未离开圆锥表面时细线与竖直方向的夹角为θ,用L表示细线长度,小球离开圆锥表面前,细线的张力为FT,圆锥对小球的支持力为FN,根据牛顿第二定律有
FTsinθ-FNcsθ=mω2Lsinθ
FTcsθ+FNsinθ=mg
联立解得
FT=mgcsθ+ω2mLsin2θ
小球离开圆锥表面后,设细线与竖直方向的夹角为α,根据牛顿第二定律有
FTsinα=mω2Lsinα
解得
FT=mLω2
故C正确。
故选C。
2、D
【解析】
AD.衰变过程中动量守恒,因初动量为零,故衰变后两粒子动量大小相等,方向相反,由图像可知,原子核发生的是α衰变,粒子做圆周运动向心力等于洛伦兹力
得
由于反冲核的电荷量比α射线大,则半径更小,即曲线OQ是射线的径迹,曲线OP是反冲核的径迹,由于曲线OP为圆弧,则其圆心在x轴上,射线初速度与x轴重直,新核初速度与x轴垂直,所以新核做圆周运动的圆心在x轴上
由质量数守恒和电荷数守恒可知反冲核的电荷量是α粒子的45倍,由半径公式可知,轨道半径之比等于电荷量的反比,则曲线OQ半径是曲线OP半径的45倍,故A错误,D正确。
BC.由动量守恒可知
粒子做圆周运动向心力等于洛伦兹力
得
由于反冲核的电荷量比α射线大,则半径更小,即曲线OQ是射线的径迹,曲线OP是反冲核的径迹,反冲核的半径与射线的半径之比等于电荷量的反比,由于电荷量之比不变,则改变磁感应强度的大小,反冲核和射线圆周运动的半径关系不变,故BC错误。
故选D。
3、B
【解析】
A.根据题述,在时刻,车在车前方处,在时间内,车的位移为,若在时刻相遇,根据图线与坐标轴所围图形的面积表示位移,则有
解得,故A错误;
B.若在时刻相遇,根据图线与坐标轴所围图形的面积表示位移,则有
解得,故B正确;
C.若在时刻相遇,则下次相遇的时刻为关于对称的时刻,故C错误;
D.若在时刻相遇,则下次相遇时刻为,下次相遇时车速度
故D错误。
故选B。
4、D
【解析】
、
粒子进入磁场做顺时针方向的匀速圆周运动,轨迹如图所示,
根据洛伦兹力提供向心力,有
解得
根据轨迹图知
,
∠OPQ=60°
则粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为
,
则D正确,ABC错误。
故选D。
5、C
【解析】
A.点是波峰和波峰叠加,为振动加强点,且始终振动加强,A错误;
B.点是波峰与波谷叠加,为振动减弱点,且始终振动减弱,B错误;
C.点处于振动加强区,振动始终加强,C正确;
D.点为波峰与波谷叠加,为振动减弱点,且始终振动减弱,D错误。
故选C。
6、C
【解析】
粒子沿半径方向射入磁场,则出射速度的反向延长线一定经过圆心,由于粒子能经过C点,因此粒子出磁场时一定沿ac方向,轨迹如图:
由几何关系可知,粒子做圆周运动的半径为
根据牛顿第二定律得:
解得: ,故C正确。
故选:C。
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、CD
【解析】
A.上滑过程中满足
则电场力做功大于摩擦力做功,即除重力以外的其它力对物体做正功,则物体的机械能增加,选项A错误;
B.上滑过程中由动能定理
则
则物块在上滑过程中,增加的重力势能一定小于减少的电势能,选项B错误;
C.由于滑块下滑经过C点往下运动,再返回到C点时有摩擦力做功,则由能量关系可知物块下滑时经过C点的动能一定大于上滑时经过C点的动能,选项C正确;
D.当不加电场力时,由于斜面对物体的支持力为
N=mgcs30°
摩擦力
f=μmgcs30°=mgsin30°
可知支持力和摩擦力的合力方向竖直向上;当加电场力后,支持力和摩擦力成比例关系增加,则摩擦力和支持力的合力仍竖直向上,根据牛顿第三定律,则物块给斜面的摩擦力和压力的方向竖直向下,可知斜面在水平方向受力为零,则斜面所受地面的摩擦力为零,选项D正确。
故选CD。
8、AB
【解析】
结合两图像可判断出0-1s物块和木板还未发生相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,此过程力F等于f,故F在此过程中是变力,即C错误;1-5s内木板与物块发生相对滑动,摩擦力转变为滑动摩擦力,由牛顿运动定律,对1-4s和4-5s列运动学方程,可解出质量m为1kg,1-4s内的力F为0.4N,故A、B正确;由于不知道物块的质量,所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ,故D错误.
9、CD
【解析】
如图所示,电势差之比有
由几何关系得
。
匀强电场中任意平行方向上的电势差与距离成正比。则
则连线MP为等势线。所以PQ是一条电场线,电场强度方向由Q向N。
由几何关系得
则电场强度大小为
故选CD。
10、ABC
【解析】
A、振动图象表示质点在不同时刻相对平衡位置的位移,由图象可知,质点运动的周期T=4 s,其频率f==0.25 Hz,故A正确;
B、10 s内质点运动了T,其运动路程为s=×4A=×4×2 cm=20 cm,故B正确;
C、第4 s末质点在平衡位置,其速度最大,故C正确;
D、t=1 s和t=3 s两时刻,由图象可知,位移大小相等、方向相反,故D错误;
E、在t=2 s质点处于平衡位置,其速度最大,但t=2 s和t=4 s两时刻,速度方向相反,故E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、 3.85±0.05 5.85±0.20 等于 大于
【解析】
(1)[1]图象如图所示。
(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律可得
变形为
由图象可得
(3)[4][5]若考虑电流表内阻对测量的影响,则表达式变为
因此,电动势的测量无误差,即电动势E的测量值等于真实值,但是内阻测量偏大,即内阻r的测量值大于真实值。
12、不连接 等于 在砝码和砝码盘总质量不变时,即小车所受拉力不变时,小车的加速度与拉力成反比
【解析】
(2)[1][2] 平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力来抵消摩擦力的作用,具体做法是:将小车轻放(静止)在长木板上,挂好纸带(纸带和打点计时器的限位孔之间有摩擦力)、不连接砝码盘,将长木板靠近打点计时器的一端适当垫高,形成斜面,轻推小车,使小车做匀速运动即可,此时小车通过光电门的时间t1、t2满足t1等于t2。
(3)[3] 遮光条经过光电门A时的速度表达式
经过光电门B时的速度表达式
所以
(4)[4] 由牛顿第二定律可知,
保持两个光电门间的距离、砝码和砝码盘的总质量均不变,改变小车的质量M重复实验多次,是一条过原点的直线,说明在砝码和砝码盘总质量不变时,即小车所受拉力不变时,小车的加速度与拉力成反比。
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、【小题1】
【小题2】
【小题3】B2≥1.5B1
【解析】
粒子在匀强电场中做类平抛运动,将运动沿水平方向与竖直方向分解,根据动为学规律即可求解;当粒子进入磁场时,做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可确定运动的半径.最后由几何关系可得出磁场的宽度L;根据几何关系确定离开磁场的半径范围,再由半径公式可确定磁感应强度.
【小题1】设点电荷进入磁场时的速度大小为v,与水平方向成θ角,由类平抛运动的速度方向与位移方向的关系有:tanθ=
则θ=30°
根据速度关系有:v=
【小题2】设点电荷在区域Ⅰ中的轨道半径为r1,由牛顿第二定律得: ,轨迹如图:
由几何关系得:L=r1
解得:L=
【小题3】当点电荷不从区域Ⅱ右边界离开磁场时,点电荷在磁场中运动的时间最长.设区域Ⅱ中最小磁感应强度为B,对应的轨迹半径为r2,轨迹如图:
同理得:
根据几何关系有:L=r2(1+sinθ)
解得:B=1.5B1
【点睛】
本题考查了粒子在电场与磁场中的运动,粒子在电场中做类平抛运动,在磁场中做圆周运动,本题涉及了类平抛运动、匀速圆周运动,学会处理这两运动的规律:类平抛运动强调运动的分解,匀速圆周运动强调几何关系确定半径与已知长度的关系.
14、
【解析】
对上面封闭的气体,初态:p1=768mmHg- 750mmHg=18 mmHg V1=80S
末态:p2=(p- 740)mmHg V2=90S
根据玻意耳定律
p1V1= p2V2
解得
p=756 mmHg
15、①150K;②气体向外界放了47J的热量
【解析】
①最初弹簧的压缩量
对被封闭的气体,初始状态
K
对活塞
解得
Pa
b与弹簧分离时T2,
对活塞
解得
Pa
由气体状态方程得
联立解得
K
②从开始到b物刚离开弹簧时,活塞下降了△x=10cm,则外界对气体做功:
J
由热力学第一定律得
可解得
Q=-47J
即气体向外界放出了47J的热量。
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