湖北省宜昌市重点中学2026届高三下学期联合考试物理试题含解析

这是一份湖北省宜昌市重点中学2026届高三下学期联合考试物理试题含解析，共11页。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，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、将长为L的导线弯成六分之一圆弧，固定于垂直于纸面向外、大小为B的匀强磁场中，两端点A、C连线竖直，如图所示．若给导线通以由A到C、大小为I的恒定电流，则导线所受安培力的大小和方向是( )
A．ILB，水平向左B．ILB，水平向右
C．，水平向右D．，水平向左
2、我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统由数十颗卫星构成，目前已经向一带一路沿线国家提供相关服务。设想其中一颗人造卫星在发射过程中，原来在椭圆轨道绕地球运行，在点变轨后进入轨道做匀速圆周运动，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．在轨道与在轨道运行比较，卫星在点的加速度不同
B．在轨道与在轨道运行比较，卫星在点的动量不同
C．卫星在轨道的任何位置都具有相同加速度
D．卫星在轨道的任何位置都具有相同动能
3、关于近代物理学，下列说法正确的是（ ）
A．α射线、β射线和γ射线中，γ射线的电离能力最强
B．根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小
C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成
D．对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大
4、如图所示为一简易起重装置，（不计一切阻力）AC是上端带有滑轮的固定支架，BC为质量不计的轻杆，杆的一端C用铰链固定在支架上，另一端B悬挂一个质量为m的重物，并用钢丝绳跨过滑轮A连接在卷扬机上。开始时，杆BC与AC的夹角∠BCA>90°，现使∠BCA缓缓变小，直到∠BCA=30°。在此过程中，杆BC所产生的弹力（ ）
A．大小不变
B．逐渐增大
C．先增大后减小
D．先减小后增大
5、关于做简谐运动的单摆，下列说法正确的是（ ）
A．单摆做稳定的受迫振动时，单摆振动的频率等于周期性驱动力的频率
B．秒摆的摆长和振幅均减为原来的四分之一，周期变为0.5s
C．已知摆球初始时刻的位置及其周期，就可知摆球在任意时刻运动速度的方向
D．单摆经过平衡位置时摆球所受的合外力为零
6、2016年2月，物理学界掀起了“引力波”风暴，证实了爱因斯坦100年前所做的预测。据报道，各种各样的引力波探测器正在建造或者使用当中。可能的引力波探测源包括致密双星系统（白矮星、中子星和黑洞）。若质量分别为m1和m2的A、B两天体构成双星，如图所示。某同学由此对该双星系统进行了分析并总结，其中结论不正确的是（ ）
A．A、B做圆周运动的半径之比为m2：m1
B．A、B做圆周运动所需向心力大小之比为1：1
C．A、B做圆周运动的转速之比为1：1
D．A、B做圆周运动的向心加速度大小之比为1：1
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（a）所示，在匀强磁场中，一电阻均匀的正方形单匝导线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，线圈产生的交变电动势随时间变化的规律如图（b）所示，若线框总电阻为，则（ ）

A．边两端电压的有效值为
B．当线框平面与中性面的夹角为时，线框产生的电动势的大小为
C．从到时间内，通过线框某一截面的电荷量为
D．线框转动一周产生的焦耳热为
8、平行金属板、与电源和滑线变阻器如图所示连接，电源的电动势为，内电阻为零；靠近金属板的处有一粒子源能够连续不断地产生质量为，电荷量，初速度为零的粒子，粒子在加速电场的作用下穿过板的小孔，紧贴板水平进入偏转电场；改变滑片的位置可改变加速电场的电压和偏转电场的电压，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成正比
B．滑片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
9、关于热现象，下列说法中正确的是（ ）
A．对于一定质量的理想气体，当分子间的平均距离变大时，压强不一定变小
B．气体吸热后温度一定升高
C．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关
D．质量和温度都相同的气体，内能一定相同
E.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
10、如图所示，在竖直纸面内有四条间距均为L的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间与L3，L4之间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。现有一矩形线圈abcd，长边ad=3L，宽边cd=L，质量为m，电阻为R，将其从图示位置（cd边与L1重合）由静止释放，cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动，整个运动过程中线圈始终处于同一竖直面内，cd边始终水平，已知重力加速度g=10 m/s2，则（ ）
A．ab边经过磁场边界线L1后线圈要做一段减速运动
B．ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动
C．cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔大于
D．从线圈开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程中，线圈产生的热量为2mgL－
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）某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。

(1)实验前小组同学调整气垫导轨底座使之水平，并查得当地重力加速度。
(2)如图所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度_______cm；实验时将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间，则滑块经过光电门时的瞬时速度为__________m/s。在本次实验中还需要读出和测量的物理量有：钩码的质量m、滑块质量M和__________（文字说明并用相应的字母表示）。
(3)本实验通过比较钩码的重力势能的减小量__________和__________（用以上物理量符号表示）在实验误差允许的范围内是否相等，从而验证系统的机械能守恒。
12．（12分）小明在实验室找到一个可调内阻的电池，想自己动手探究电池内、外电压的关系。可调内阻电池由电池槽，正、负极板，探针，气室，打气筒等构成，如图甲所示。电池槽中间有一条电解质溶液通道，缓慢推动打气筒活塞，向电池内打气，可改变通道内液面的高度，从而改变电池的内阻，液面越低，电池内阻越大。电压表V1与正、负极板连接，电压表V2与探针连接。小明将三个相同的小灯泡并联接在两端，每个支路由独立的开关控制，如图乙所示。

（1）断开开关，两个电压表的示数分别如图丙中的A、B所示，则_____（填“A”或“B”）为的读数，其读数为_______，若不计电压表内阻的影响，则此数值等于该电源的________。

（2）逐步闭合开关，小明将看到的示数_____________（填“增大”“减小”或“不变”），的示数___________（填“增大”“减小”或“不变”），同时会发现两电压表的示数还会满足________的关系。若读得的示数为，的示数为，的示数为，则此时电池的内阻_________（用所给物理量符号表示）。
（3）保持闭合，用打气筒向电池内打气，同时记录的示数和的示数，利用多组数据画出图象，若灯泡电阻恒定，则下列图象正确的是___________。
A． B． C． D．
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，让小球从图中的A位置静止摆下，摆到最低点B处摆线刚好被拉断，小球在B处恰好未与地面接触，小球进入粗糙的水平面后向右运动到C处进入一竖直放置的光滑圆弧轨道。已知摆线长，，小球质量，B点C点的水平距离，小球与水平面间动摩擦因数，g取。
（1）求摆线所能承受的最大拉力为多大；
（2）要使小球不脱离圆弧轨道，求圆弧轨道半径R的取值范围。
14．（16分）某品牌汽车轮胎充气后，温度为时，胎内气体的压强为。已知该轮胎在胎压小于或大于时，汽车行驶中会造成安全事故。胎内气体可看做理想气体，轮胎容积恒为。（下列计算结果均保留一位小数）
(1)求汽车安全工作环境的温度范围。（汽车工作环境的温度与轮胎内气体的温度相同）
(2)若该汽车在的环境中工作，为了使其胎压达到，求应再向轮胎内充入压强为1atm、温度为的理想气体的体积。
15．（12分）如图所示，真空中以为圆心，半径r=0.1m的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场，圆形区域的最下端与xy坐标系的x轴相切于坐标原点O，圆形区域的右端与平行y轴的虚线MN相切，在虚线MN右侧x轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场，电场强度E=1.0×105N/C．现从坐标原点O沿xy平面在y轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v0=1.0×106m/s的带正电粒子，粒子在磁场中的偏转半径也为r=0.1m，已知粒子的比荷，不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力，求：
（1）磁场的磁感应强度B的大小；
（2）沿y轴正方向射入磁场的粒子，在磁场和电场中运动的总时间；
（3）若将匀强电场的方向改为竖直向下，其它条件不变，则粒子达到x轴的最远位置与最近位置的横坐标之差．
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】
弧长为L，圆心角为60°，则弦长：，导线受到的安培力：F=BI•AC=，由左手定则可知，导线受到的安培力方向：水平向左；故D，ABC错误．
2、B
【解析】
A．在轨道1与在轨道2运行比较，卫星在P点距地球的距离相等，受到的万有引力相等
所以卫星在点的加速度相同，故A错误；
B．卫星由轨道1变为轨道2，需要加速，则轨道2的速度要大一些，所以卫星在P点的动量轨道2的大于轨道1的，故B正确；
C．卫星在轨道2的不同位置受到的万有引力大小相同，但方向不同，故产生的加速度大小相同，方向不同，故卫星在轨道的不同位置都具有不同加速度，故C错误；
D．轨道1是一个椭圆轨道，又开普勒第二定律可得，卫星离地球越近，速度越大，则卫星在轨道1上除了关于地球对称的位置外，各位置具有不同的动能，选项D错误。
故选B。
3、D
【解析】
A．α、β、γ三种射线中，γ射线的穿透本领比较强，而电离能力最强是α射线，故A错误；
B．玻尔理论认为原子的能量是量子化的，轨道半径也是量子化的，故氢原子在辐射光子的同时，轨道不是连续地减小，故B错误；
C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出原子核式结构学说，故C错误；
D．根据光电效应方程知，超过极限频率的入射频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大，故D正确。
故选D。
4、A
【解析】
以结点B为研究对象，分析受力情况，作出力的合成图，根据平衡条件得出力与三角形ABC边长的关系，再分析绳子拉力和BC杆的作用力的变化情况．
【详解】
以结点B为研究对象，分析受力情况，作出力的合成图如图，根据平衡条件则知，F、N的合力F合与G大小相等、方向相反.
根据三角形相似得：，又F合=G，得：，，现使∠BCA缓慢变小的过程中，AB变小，而AC、BC不变，则得到，F变小，N不变，所以绳子越来越不容易断，作用在BC杆上的压力大小不变；故选A.
【点睛】
本题运用三角相似法研究动态平衡问题，直观形象，也可以运用函数法分析研究．
5、A
【解析】
A．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，与固有频率无关，故A正确；
B．根据单摆的周期公式
知摆长缩短为原来的四分之一，则周期变为原来的二分之一，即为1s，故B错误；
C．摆球在同一位置振动方向有两种，所以已知初始时刻的位置和振动周期，不知道初始时刻摆球的振动方向，不能知道振子在任意时刻运动速度的方向，故C错误；
D．单摆运动中，摆球在最低点做圆周运动，所以摆球经过平衡位置时所受的合外力提供向心力，故D错误。
故选A。
6、D
【解析】
AB．因为两天体的角速度相同，由万有引力提供向心力
可知两天体的向心力大小相等，半径之比为
AB正确；
C．根据角速度与转速的关系
可知两天体转速相同，C正确；
D．由
得
D错误。
本题选不正确的，故选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、AB
【解析】
A．根据电动势随时间的变化曲线可得，交流电的电动势的瞬时值为
则交流电的电动势的有效值为
边两端电压的有效值为
所以A正确；
B．当线框平面与中性面的夹角为时，即
则此时的电动势为
所以B正确；
C．由图象可得交流电的周期为
从到时间内，即半个周期内，通过线框某一截面的电荷量为
由电动势的瞬时值表达式可知
则
所以C错误；
D．此交流电的电流有效值为
根据焦耳定律可得，线框转动一周产生的焦耳热为
所以D错误。
故选AB。
8、BC
【解析】
A．在加速电场中，由动能定理得
在偏转电场中，加速度为
则偏转距离为
运动时间为
联立上式得
其中 l是偏转极板的长度，d是板间距离。粒子的竖直偏转距离与成正比，故A错误；
B．从偏转电场飞出的粒子的偏转角的正切值

联立解得
滑片向右滑动的过程中，U1增大，U2减小，可知偏转角逐渐减小，故B正确；
CD．紧贴M板飞出时，电场做功最多，粒子具有最大速率。由动能定理

解得
故C正确，D错误。
故选BC。
9、ACE
【解析】
A．对于一定质量的理想气体，当分子间的平均距离变大时，气体体积变大，但气体的温度可能也变大，压强不一定变小，A正确；
B．根据热力学定律，气体吸热后如果对外做功，则温度不一定升高，B错误；
C．气体温度升高过程吸收的热量要根据气体升温过程是否伴随做功来决定，C正确；
D．气体的内能由物质的量、温度决定，质量和温度都相同的气体，内能可能不同，D错误；
E．根据热力学第二定律可知，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，E正确。
故选ACE。
10、BC
【解析】
A．cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动，cd边从L3到L4的过程中做匀速直线运动，cd边到L4时ab边开始到达L1，则ab边经过磁场边界线L1后做匀速直线运动，故A错误；
B．ab边从L2到L3的过程中，穿过线圈的磁通量没有改变，没有感应电流产生，不受安培力，线圈做匀加速直线运动，则ab边进入下方磁场的速度比cd边进入下方磁场的速度大，所受的安培力增大，所以ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动，故B正确；
C．cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，根据平衡条件有
而
联立解得
cd边从L3到L4的过程做匀速运动，所用时间为
cd边从L2到L3的过程中线圈做匀加速直线运动，加速度为g，设此过程的时间为t1，由运动学公式得
得
故cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔为
故C正确；
D．线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程，根据能量守恒得
故D错误。
故选BC。
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、0.52cm 滑块释放位置遮光条到光电门的位移s mgs 钩码和滑块的动能增加量之和
【解析】
(2)[1]游标卡尺主尺读数为0.5cm，游标尺上第2个刻度与主尺上某一刻度对齐，则游标读数为2×0.1=0.2mm=0.02cm，所以最终读数为：0.5cm+0.02cm=0.52cm；
[2]由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度为
[3]根据实验原理可知，该实验中需要比较钩码和滑块所组成的系统重力势能的减小量与钩码和滑块所组成的系统动能的增加量是否相等即可判断机械能是否守恒，故需要测量的物理还有：滑块释放位置遮光条到光电门的位移s
(3)[4][5]钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgs，系统动能的增量为
因此只要比较二者是否相等，即可验证系统机械能是否守恒
12、B 2.70（2.68～2.72） 电动势 减小 增大 两电压表示数之和保持不变（或） AD
【解析】
（1）[1][2][3]断开开关外电路断开，电源输出电流为零，内电阻电压为零，即两探针之间电压为零，题图丙中的为电压表的读数。根据电压表读数规则，其读数为2.70V。电源两极之间的开路电压等于电源电动势，若不计电压表内阻的影响，则此数值等于电源的电动势。
（2）[4][5][6][7]逐步闭合开关，根据闭合电路欧姆定律可判断出电源输出电流逐渐增大，由
可知逐渐减小，小明将看到的示数逐渐减小。电压表测量的是电源内阻的电压，即，电压表的示数逐渐增大。由，可知两电压表的示数之和保持不变。由
可得电池的内阻。
（3）[8]AB．保持开关闭合，用打气筒向电池内打气，电解质溶液液面下降，电池内阻增大，外电阻不变，由
可知，A正确，B错误；
CD．由
可知
D正确，C错误。
故选AD。
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）20N；（2）或
【解析】
（1）小球从A到B的过程，由动能定理得：
解得：
在B点，由牛顿第二定律得：
解得：
（2）B到C的过程中摩擦力做功，由动能定理可得：
可得：
小球进入圆轨道后，设小球能到达圆轨道最高点的速度为v，要不脱离轨道应满足：
考虑小球从C点运动到圆轨道最高点的过程，由动能定理得：
联立以上解得：R≤0.04m；
小球进入圆轨道后，小球上升的最大高度满足：h≤R，小球可沿轨道返回。
小球从D点运动到最高处的过程，由动能定理得
解得：R≥0.1m；
所以要使小球不脱离圆弧轨道，圆弧轨道半径R的取值范围是R≤0.04m或R≥0.1m。
14、 (1)；(2)
【解析】
(1)轮胎内的气体做等容变化，则有
即
解得
，
所以汽车安全工作环境的温度范围为；
(2)由理想气体状态方程可知
即
解得
15、 (1) (2) (3)
【解析】
(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由
①
可得：
②
(2)分析可知，带电粒子运动过程如图所示，
由粒子在磁场中运动的周期
③
可知粒子第一次在磁场中运动的时间：
④
⑤
粒子在电场中的加速度
⑥
粒子在电场中减速到0的时间：
⑦
由对称性，可知运动的总时间：
⑧
即 ⑨
(3)由题意分析可知，当粒子沿着y轴两侧30°角射入时，将会沿着水平方向射出磁场区域，之后垂直虚线MN分别从P' 、Q'射入电场区，做类平抛运动，最终到达x轴的位置分别为最远位置P和最近位置Q． ⑩
由几何关系P'到x轴的距离
， （11）
最远位置P坐标为
(12)
Q'到x轴的距离
(13)
最近位置Q坐标为
(14)
所以，坐标之差为
(15)
解得：
(16)