湖北武汉武昌区2026届高三下学期联合考试物理试题含解析

这是一份湖北武汉武昌区2026届高三下学期联合考试物理试题含解析，共6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、某行星的自转周期为T，赤道半径为R．研究发现，当该行星的自转角速度变为原来的2倍时会导致该行星赤道上的物体恰好对行星表面没有压力，已知引力常量为G．则
A．该行星的质量为
B．该行星的同步卫星轨道半径为
C．质量为m的物体对行星赤道地面的压力为
D．环绕该行星做匀速圆周运动的卫星的最大线速度为7.9km/s
2、北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。为了兼顾高纬度地区的定位和导航需要，该系统已布置了10余颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO），其轨道是与赤道平面呈一定夹角的圆形，圆心为地心，运行周期与地球自转周期相同。关于倾斜地球同步轨道卫星，下列说法正确的是（ ）
A．该卫星不可能经过北京上空
B．该卫星距地面的高度与同步轨道静止卫星相同
C．与赤道平面夹角为的倾斜地球同步轨道只有唯一一条
D．该卫星运行的速度大于第一宇宙速度
3、某一小车从静止开始在水平方向上做直线运动，其运动过程中的加速度随时间变化关系如图所示，则关于小车的运动下列说法中正确的是（ ）
A．小车做先加速后减速，再加速再减速的单向直线运动
B．小车做往复直线运动，速度反向时刻为1s、 3s末
C．小车做往复直线运动，且可以运动到出发点的另一侧
D．小车运动过程中的最大速度为2.5m/s
4、图甲是利用光电管进行光电效应的实验装置。分别用a、b、c三束单色光照射阴极K，调节A，K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系图象如图乙所示，由图可知（ ）
A．b光照射时，阴极的逸出功较小
B．b光子的能量小于a光子的能量
C．对于b光，A、K间的电压低于Uc1时，将不能发生光电效应
D．a光和c光的频率相同，但a光的强度更强
5、如图所示的电路中，电键、、、均闭合，是极板水平放置的平行板电容器，极板间悬浮着一油滴，下列说法正确的是（ ）
A．油滴带正电
B．只断开电键，电容器的带电量将会增加
C．只断开电键，油滴将会向上运动
D．同时断开电键和，油滴将会向下运动
6、两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝1 kg，mB＝2 kg，vA＝6 m/s，vB＝2 m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（ ）
A．vA′＝3 m/s，vB′＝4 m/sB．vA′＝5 m/s，vB′＝2.5 m/s
C．vA′＝2 m/s，vB′＝4 m/sD．vA′＝－4 m/s，vB′＝7 m/s
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、下列有关高中物理实验的描述中，正确的是： 。
A．在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，通过在纸带上打下的一系列点迹可求出纸带上任意两个点迹之间的平均速度
B．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上
C．在“研究平抛运动”的实验中，坐标纸上必须标出小球刚开始做平抛运动的初始点
D．在“验证机械能守恒定律"的实验中，必须要用天平测出悬挂钩码的质量
8、如图所示，纸面内虚线1、2、3相互平行，且间距均为L。1、2间的匀强磁场垂直纸面向里、磁感应强度大小为2B，2、3间的匀强磁场垂直纸面向外、磁感应强度大小为B。边长为的正方形线圈PQMN电阻为R，各边质量和电阻都相同，线圈平面在纸面内。开始PQ与1重合，线圈在水平向右的拉力作用下以速度为向右匀速运动。设PQ刚进入磁场时PQ两端电压为，线圈都进入2、3间磁场中时，PQ两端电压为；在线圈向右运动的整个过程中拉力最大为F，拉力所做的功为W，则下列判断正确的是（ ）
A．B．C．D．
9、假设何雯娜质量为m=40kg，在某次蹦床比赛中，她从最低点以一定的初速度v0竖直向上跳起，取运动过程的最低点为重力零势能面，她的机械能和重力势能随离开最低点的高度h的变化规律如图所示，在整个运动过程中，可将她视为质点，空气阻力不可忽略并且大小恒定，取g=10m/s2，则（ ）
A．初速度v0=11m/s
B．下降加速度为7m/s2
C．落回最低点的动能1480J
D．上升运动时间为
10、滑板运动是以滑行为特色、崇尚自由的一种运动，深受都市青年的喜爱。滑板的一种运动情境可简化为如下模型：如图甲所示，将运动员（包括滑板）简化为质量的物块，物块以某一初速度从倾角的斜面底端冲上足够长的斜面，取斜面底端为重力势能零势能面，该物块的机械能和重力势能随离开斜面底端的高度的变化规律如图乙所示。将物块视为质点，重力加速度，则由图中数据可得（ ）

A．初速度
B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.3
C．物块在斜面上运动的时间为
D．物块再次回到斜面底端时的动能为
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）在“用DIS描绘电场的等势线”的实验中，电源通过正负电极在导电物质上产生的稳定电流分布模拟了由二个等量导种点电荷产生的静电场。
（1）给出下列器材，电源应选用__（选填“6V的交流电源”或“6V的直流电源”），探测等势点的仪器应选用__（选填“电压传感器”或“电流传感器”）；
（2）如图在寻找基准点1的等势点时，应该移动探针__（选填“a”或“b”），若图示位置传感器的读数为正，为了尽快探测到基准点1的等势点，则逐渐将该探针向__（选填“右”或“左”）移动。
12．（12分）图甲为“验证动量守恒定律”的实验装置，轨道由斜槽和水平槽组成，A、B两小球大小相同，质量mA=20.0g、mB=10.0g。实验步骤如下：
a.固定轨道，使水平槽末端的切线水平，将记录纸铺在水平地面上，并记下水平槽末端重垂线所指的位置O；
b.让A球从斜槽C处由静止释放，落到记录纸上留下痕迹，重复操作多次；
c.把B球放在水平槽末端，A球仍从C处静止释放后与B球正碰，A、B分别落到记录纸上，留下各自的痕迹，重复操作多次；
d.确定三个落点各自的平均位置P、M、N，用刻度尺测出它们到O点的距离分别为xOP、xOM、xON；
（1）确定P、M、N三点时，可用圆规画一个尽可能小的圆，把所有有效落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，这样做可以减小_______（填“系统”或“偶然”）误差；
（2）如图乙，xOM、xOP读数分别为10.20cm、30.65cm，xON读数为________cm；
（3）数据处理时，小球离开水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示，由小球质量及(2)中数据可算出碰前系统总的mx值是________kg∙m（保留3位有效数字），把该值与系统碰撞后的值进行比较，就可验证动量是否守恒。
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，Ⅰ、Ⅲ区域（足够大）存在着垂直纸面向外的匀强磁场，虚线MN、PQ分别为磁场区域边界，在Ⅱ区域内存在着垂直纸面向里的半径为R的圆形匀强磁场区域，磁场边界恰好与边界MN、PQ相切，S、T为切点，A、C为虚线MN上的两点，且AS=CS=R，有一带正电的粒子以速度v沿与边界成30°角的方向从C点垂直磁场进入Ⅰ区域，随后从A点进入Ⅱ区域，一段时间后粒子能回到出发点，并最终做周期性运动，已知Ⅱ区域内磁场的磁感应强度B2为Ⅰ区域内磁场的磁感应强度B1的6倍，Ⅲ区域与Ⅰ区域磁场的磁感应强度相等，不计粒子的重力。求：
(1)粒子第一次进入Ⅱ区域后在Ⅱ区域中转过的圆心角；
(2)粒子从开始运动到第一次回到出发点所经历的总时间。
14．（16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。
15．（12分）如图所示，开口向上、竖直放置的内壁光滑气缸的侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为l0，温度为T0.设外界大气压强为p0保持不变，活塞横截面积为S，且2mg＝p0S，环境温度保持不变．
①在活塞A 上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡状态，求活塞B下降的高度；
②现只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞A回到初始位置，求此时Ⅱ气体的温度．
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、B
【解析】
该行星自转角速度变为原来两倍，则周期将变为T，由题意可知此时： ，解得：，故A错误；同步卫星的周期等于该星球的自转周期，由万有引力提供向心力可得：，又，解得：r＝R，故B正确；行星地面物体的重力和支持力的合力提供向心力：，又：，解得：，由牛顿第三定律可知质量为m的物体对行星赤道地面的压力为，故C错误；7.9km/s是地球的第一宇宙速度，由于不知道该星球的质量以及半径与地球质量和半径的关系，故无法得到该星球的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度的关系，故无法确环绕该行星作匀速圆周运动的卫星线速度是不是必不大于7.9km/s，故D错误；故选B．
点睛：重点知识：行星自转的时候，地面物体万有引力等于重力没错，但是不是重力全部用来提供向心力，而是重力和支持力的合力提供向心力；“星球赤道上物体恰好对行星表面没有压力”时重力独自充当向心力．
2、B
【解析】
A．根据题目描述，倾斜地球同步轨道卫星的轨道是与赤道平面呈一定夹角的圆形，圆心为地心，所以有可能在运动过程中经过北京上空，所以A错误；
B．由题意可知，倾斜地球同步轨道卫星的周期与地球同步卫星的周期相同，根据
可知，该卫星的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径相同，即该卫星距地面的高度与同步轨道静止卫星相同，所以B正确；
C．由题意可知，圆心在地心，与赤道平面成的圆形轨道有无数个，所以C错误；
D．根据公式
可知，卫星轨道半径越大，运行速度越小，而第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以该卫星的运行速度比第一宇宙速度小，D错误。
故选B。
3、D
【解析】
ABC．由加速度时间图线可判断，0~1s内，小车沿正向做加速度增大的加速运动，1s~2s内小车沿正向做加速度减小的减速运动，由对称性知2s末小车速度恰好减到零，2s~3s内小车沿负向做加速度增大的加速度运动，3s~4s内小车沿负向做加速度减小的减速运动，4s末小车速度恰好减到零。由于速度的变化也是对称的，所以正向位移和负向位移相等，即4s末小车回到初始位置，故 ABC错误；
D．小车在1s末或3s末速度达到最大，图线与时间轴所围面积表示速度的变化，所以最大速度为
故D正确。
故选D。
4、D
【解析】
A．逸出功由材料本身决定，与照射光无关，故A错误；
B．根据光电效应方程
光电子最大初动能
可知b光照射时光电子的最大初动能较大，b光子的能量高于a光子的能量，故B错误；
C．能否产生光电效应与所加电压无关，故C错误；
D．a光和c光照射时光电子的最大初动能相同，故两者的频率相同，由于a光的最大饱和电流更大，故a光的强度更强，故D正确。
故D正确。
5、C
【解析】
A．电容器的上极板与电源正极相连，带正电，油滴受到竖直向下的重力和电场力作用，处于平衡状态，故电场力方向竖直向上，油滴带负电，故A错误。
B．只断开电键S1，不影响电路的结构，电容器的电荷量恒定不变，故B错误。
C．只断开电键S2，电容器电压变为电源电动势，则电容器两极板间电压增大，电场强度增大，油滴将会向上运动，故C正确。
D．断开电键S3和S4，电容器电荷量不变，电场强度不变，油滴仍静止，故D错误。
故选C。
6、C
【解析】
A．碰前系统总动量为：
碰前总动能为：
如果，，则碰后总动量为：
动量不守恒，不可能，A错误；
B．碰撞后，、两球同向运动，球在球的后面，球的速度大于球的速度，不可能，B错误；
C．如果，，则碰后总动量为：
系统动量守恒，碰后总动能为：
系统动能减小，满足碰撞的条件，C正确；
D．如果，，则碰后总动量为
系统动量守恒，碰后总动能为：
系统动能增加，不可能，D错误。
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、AB
【解析】
A．根据纸带处理方法可知，在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，通过在纸带上打下的一系列点迹可求出纸带上任意两个点迹之间的平均速度，故A正确；
B． 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，为了减小误差，拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上，故B正确；
C． 在“研究平抛运动”的实验中，描绘平抛运动轨迹，不一定非得标出平抛的起始点，故C错误；
D． 在验证机械能守恒定律实验中，不一定要测量物体的质量，因为验证动能的变化量和重力势能的变化量时，两边都有质量，可以约去比较，故D错误。
故选AB。
8、ABD
【解析】
A．只有PQ进入磁场，PQ切割磁感线产生电动势
电路中电流
PQ两端电压
选项A正确；
C．受到的安培力
进入过程克服安培力做功
都进入1、2间后磁场回路无电流，不受安培力，拉力为0，不做功；PQ进入右边磁场、MN在左边磁场中，MN切割磁感线产生电动势，PQ切割右边磁感线产生电动势
回路中电流
PQ和MN受到安培力大小分别为
需要拉力最大为
选项C错误；
B．PQ进入右边磁场过程中克服安培力做功
都进入右边磁场后，PQ和MN都切割磁场，回路无电流，安培力为0，
选项B正确；
D．PQ出磁场后，只有MN切割磁感线，线圈受到安培力
PQ出磁场过程中安培力做功
整个过程克服安培力做功
选项D正确。
故选ABD.
9、AD
【解析】
A．运动员的机械能由动能和重力势能构成，当h=0m时，重力势能为零，动能为Ek0=2420J，根据：
则v0=11m/s，A正确；
B．空气阻力做功改变机械能，所以E机-h的斜率大小为空气阻力，即：
根据牛顿第二定律，下降加速度为：
B错误；
C．由于存在空气阻力，上升过程和下降过程损失的机械能均为420J，故回到最低点时动能为：
Ek=2420J -840J =1580J
C错误；
D．上升加速度为：
上升时间为：
D正确。
故选AD。
10、AD
【解析】
A．斜面底端为重力势能零势能面，则
得
故A正确；
B．当时，物块运动到最高点由图乙可知此时
根据功能关系，有
得物块与斜面间动摩擦因数
故B错误；
CD．物块沿斜面上滑的时间
上滑的位移
因为，所以物块最终会沿斜面下滑，下滑的
物块在斜面上运动的时间为
滑到斜面底端时的动能
故C错误，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、6V的直流电源 电压传感器 b 右
【解析】
（1）本实验是用恒定电流场来模拟静电场，圆柱形电极A接电源正极，圆环电极B接电源负极，可以在A、B之间形成电流，产生恒定的电流场，可以用此电流场模拟静电场，所以要使用低压直流电源，即选择6V的直流电源；
本实验的目的是描绘电场等势线，等势面上各点之间的电势差为0，根据两点电势相等时，它们间的电势差即电压为零，来寻找等势点，故使用的传感器是电压传感器；
（2）为了寻找与该基准点等势的另一点，移动探针b的位置，使传感器的显示读数为零；
由于该实验模拟的是静电场的情况，所以其等势面的分布特点与等量异种点电荷的电场的等势面是相似的，点1离A点比较近，所以探针b的等势点的位置距离A要近一些，近似在点1的正上方偏左一点点，由于图中b的位置在点1的左上方，所以为了尽快探测到基准点1的等势点，则逐渐将该探针向右移动一点点。
12、偶然 40.80（40.78～40.2） 6.13×10-3
【解析】
（1）[1]确定P、M、N三点时，可用圆规画一个尽可能小的圆，把所有有效落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，这样做可以减小偶然误差；
（2）[2]由图可知，xON读数为40.80cm；
（3）[3]碰前系统总的mx值是
0.02kg×0.3065m=6.13×10-3kg∙m
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)120°(2)
【解析】
(1)粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系得，
半径
粒子转过的圆心角为
粒子从点进入Ⅱ区域，先做匀速直线运动，且速度延长线刚好过Ⅱ区域圆形磁场的圆心，接着在磁场中做圆周运动，离开时速度方向的反向延长线仍然过圆心
设轨迹半径为，由牛顿运动定律知
得
故
即
连接，得
得
故此粒子第一次进入Ⅱ区域后在Ⅱ区域转过的圆心角为
(2)粒子进入Ⅲ区域时，速度方向仍与边界成30°角，故此粒子的轨迹图左右对称，上下对称，粒子在一个周期内，在Ⅰ、Ⅲ区域总共要经历两次圆周运动过程，每次转过的圆心角均为
所用总时间为
在Ⅱ区域要经历两次圆周运动过程，每次转过的圆心角均为，所用时间为
在Ⅱ区域要经过4次匀速直线运动过程，每次运动的距离为
所用总时间
故此粒子在一个周期内所经历的总时间为
14、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。
15、①0.33l0 ②2.1T0
【解析】
①初状态：Ⅰ气体压强
Ⅱ气体压强
添加铁砂后：Ⅰ气体压强
Ⅱ气体压强
Ⅱ气体发生等温变化，根据玻意耳定律：
p2l0S＝p′2l2S
B活塞下降的高度h2＝l0－l2
带入数据解得h2＝0.33l0.
②Ⅰ气体发生等温变化，根据玻意耳定律：
p1l0S＝p′1l1S
只对Ⅱ气体加热，Ⅰ气体状态不变，所以当A活塞回到原来位置时，Ⅱ气体高度
根据理想气体状态方程
解得T2＝2.1T0.