湖北省武汉为明实验学校2026届高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析

这是一份湖北省武汉为明实验学校2026届高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析，共11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、两个完全相同的带有同种电荷的小球M和N（可看成点电荷），用轻质绝缘弹簧相连后放在光滑绝缘水平面上的P，Q两点静止不动，如图所示。若将小球N的带电量突然减小一半后的瞬间，小球M和N的加速度大小分别为a1和a2，下列结论正确的是（ ）
A．
B．
C．，且
D．，且
2、竖直放置的肥皂膜在阳光照耀下，由于前后表面反射光通过的路程不同，形成两列相干光，薄膜上会呈现出彩色条纹．若一肥皂膜由于受重力和液体表面张力的共同影响，其竖直方向的截面如图所示，则光通过该肥皂膜产生的干涉条纹与下列哪个图基本一致（ ）
A．B．
C．D．
3、如图所示，四个小球质量分别为、、、，用细线连着，在和之间细线上还串接有一段轻弹簧，悬挂在光滑定滑轮的两边并处于静止状态。弹簧的形变在弹性限度内重力加速度大小为，则下列说法正确的是（ ）
A．剪断间细线的一瞬间，小球的加速度大小为
B．剪断间细线的一瞬间，小球和的加速度大小均为
C．剪断间细线的一瞬间，小球的加速度大小为零
D．剪断球上方细线的一瞬间，小球和的加速度大小均为零
4、某城市创卫工人用高压水枪冲洗墙面上的广告，如图所示，若水柱截面为S，水流以速v垂直射到墙面上，之后水速减为零，已知水的密度为p，则水对墙面的冲力为（ ）
A．B．
C．D．
5、如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m （质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆受到水平向左、垂直于杆的恒力F作用，从静止开始沿导轨运动，当运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。对于此过程，下列说法中正确的是（ ）
A．当杆的速度达到最大时，a、b两端的电压为
B．杆的速度最大值为
C．恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量
D．安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热
6、 “蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，若不计空气阻力，下列分析正确的是（ ）
A．绳对人的冲量始终向上，人的动量一直减小
B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小
C．绳恰好伸直时，人的动能最大
D．人的动量最大时，绳对人的拉力等于人所受的重力
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、手机无线充电功能的应用为人们提供了很大便利。图甲为手机无线充电原理示意图。充电板接入交流电源，充电板内的励磁线圈可产生交变磁场，从而使手机内的感应线圈产生感应电流。充电板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变电流（电流由流入时方向为正，交变电流的周期为），手机感应线圈的匝数为10匝，线圈的面积为，手机充电时电阻约为，时刻感应线圈中磁感应强度为。下列说法正确的是（ ）

A．时间内，点电势高于点电势
B．时间内，点电势高于点电势
C．感应线圈中电流的有效值为
D．感应线圈中电流的有效值为
8、如图所示，在水平面上固定有两根相距0.5m的足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=3Ω的定值电阻，导体棒ab长l=0.5m，其电阻为r=1.0Ω，质量m=1kg，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T。现使ab棒在水平拉力作用下以v=10m/s的速度向右做匀速运动，以下判断正确的是（ ）
A．ab中电流的方向为从a向b
B．ab棒两端的电压为1.5V
C．拉力突然消失，到棒最终静止，定值电阻R产生热量为75J
D．拉力突然消失，到棒最终静止，电路中产生的总热量为50J
9、一列简谐橫波沿轴正方向传播，已知时的波形如图所示，波上有P、Q两点，其纵坐标分别为下列说法中正确的是
A．P点的振动形式传到Q点需要
B．P、Q在振动的过程中的任一时刻，位移的大小总相同
C．在内，P点通过的路程为20cm
D．经过，Q点回到平衡位置
10、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。霍尔元件常用两种半导体材料制成：一类是N型半导体，其载流子是电子，另一类是P型半导体，其载流子称为“空穴”，相当于带正电的粒子。把某种材料制成的长方体霍尔元件竖直放在匀强磁场中，磁场B的方向垂直于霍尔元件的工作面，当霍尔元件中通有如图所示方向的电流I时，其上、下两表面之间会形成电势差。则下列说法中正确的是（ ）
A．若长方体是N型半导体，则上表面电势高于下表面电势
B．若长方体是P型半导体，则上表面电势高于下表面电势
C．在测地球赤道的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面平行
D．在测地球两极的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面平行
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_______________________________________________ 。
12．（12分）某实验小组调试如图1所示的装置准备研究加速度与受力的关系，实验小组悬挂砝码及砝码盘打出纸带并测量小车的加速度：已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，打点计时器所接的交流电的率为。
（1）实验步骤如下：
①按图1所示，安装好实验装置，其中动滑轮与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直
②调节长木板的领角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动，其目的是___
③挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度
④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，求得小车在不同合力作用下的加速度
⑤弹簧测力计的读数为F，则小车所受合外力为___
（2）实验过程中，关于砝码及砝码盘的总质量m与小车的质量M的关系，下列说法正确的是__；
A．M必须远大于m B．M必须远小于m
C．可以不用远大于m D．M必须等于m
（3）实验中打出的一条纸带如图2所示，则由该纸带可求得小车的加速度为___。
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．（10分）彩虹的产生原因是光的色散，如图甲所示为太阳光射到空气中小水珠时的部分光路图，光通过一次折射进入水珠，在水珠内进行一次反射后，再通过一次折射射出水珠．现有一单色光束以入射角θ1＝45°射入一圆柱形玻璃砖，在玻璃砖内通过一次折射、一次反射、再一次折射射出玻璃砖，如图乙所示，已知射出光线与射入光线的夹角φ＝30°，光在真空中的速度为c，求：
①该单色光的折射率；
②该单色光在玻璃中传播速度的大小．
14．（16分）如图所示，有一磁感应强度大小为B的水平匀强磁场，其上下水平边界的间距为H；磁场的正上方有一长方形导线框，其长和宽分别为L、，质量为m，电阻为。现将线框从其下边缘与磁场上边界间的距离为h处由静止释放，测得线框进入磁场的过程所用的时间为。线框平面始终与磁场方向垂直，线框上下边始终保持水平，重力加速度为。求：
(1)线框下边缘刚进入磁场时线框中感应电流的大小和方向；
(2)线框的上边缘刚进磁场时线框的速率；
(3)线框下边缘刚进入磁场到下边缘刚离开磁场的全过程中产生的总焦耳热Q。
15．（12分）如图所示的平行板之间，存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1=0.20T，方向垂直纸面向里，电场强度，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有一边界线AO，与y轴的夹角∠AOy=45°，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度，边界线的下方有水平向右的匀强电场，电场强度，在x轴上固定一水平的荧光屏．一束带电荷量、质量的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.4m）的Q点垂直y轴射入磁场区，最后打到水平的荧光屏上的位置C．求：
(1)离子在平行板间运动的速度大小．
(2)离子打到荧光屏上的位置C的坐标．
(3)现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度的大小，使离子都不能打到x轴上，磁感应强度大小B2′应满足什么条件？
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】
由题意可知开始时M、N两球开始静止不动，则弹簧的弹力等于它们之间的库仑力，当小球N的带电量突然减小一半后的瞬间根据库仑定律可知它们之间的库仑力立即减小，而弹簧的弹力在这一瞬间保持不变，故合力不为零，根据牛顿第二定律可知
因为这一瞬间两球所受弹簧弹力和库仑力都是大小相等，方向相反，而两球质量相同，故两球加速度大小相等，方向相反，故D正确，ABC错误。
故选D。
2、B
【解析】
薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形成干涉条纹，故从肥皂薄膜的观察到水平干涉条纹，用复色光时出现彩色条纹，由重力作用，肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大，从而使干涉条纹的间距变密，故B正确，ACD错误．
【点睛】
本题考查了薄膜干涉的原理和现象，抓住薄膜干涉的形成原因：前后两表面反射的光发生干涉，是考试的重点．
3、C
【解析】
AB．开始时，弹簧的弹力为，剪断CD间细线的一瞬间，弹簧的弹力不变，则小球C的加速度大小为
AB的加速度为零，故AB错误；
C．同理可以分析，剪断AB间细线的一瞬间，小球C的加速度大小为0，故C正确；
D．剪断C球上方细线的一瞬间，弹簧的弹力迅速减为零，因此小球A和B的加速度大小为，故D错误。
故选C。
4、B
【解析】
设t时间内有V体积的水打在钢板上，则这些水的质量为：
m=ρV=ρSvt
以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为F，以水运动的方向为正方向，由动量定理有：
Ft=0-mv，
即：
F=-=-ρSv1，
负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反；由牛顿第三定律可知，水对钢板的冲击力大小也为ρSv1．
A. ，与结论不相符，选项A错误；
B. ，与结论相符，选项B正确；
C. ，与结论不相符，选项C错误；
D. ，与结论不相符，选项D错误。
5、D
【解析】
AB． 当杆匀速运动时速度最大，由平衡条件得：
得最大速度为
当杆的速度达到最大时，杆产生的感应电动势为：
a、b两端的电压为：
故AB错误；
C． 根据动能定理知，恒力F做的功、摩擦力做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量，故C错误；
D． 根据功能关系知，安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热，故D正确。
故选：D。
6、D
【解析】
“蹦极”运动中，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，绳对人的拉力的方向始终向上，故绳对人的冲量始终向上，绳恰好伸直时，绳子的拉力小于重力，人做加速度减小的加速运动，当绳子拉力等于重力时，加速度为0，速度最大，之后绳子拉力大于重力，人做加速度增加的减速运动，直到速度为零。故从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，人的运动速度是先增大，到绳子的拉力与重力相等时，速度最大，然后再减小为零，由动量和动能的定义可得，人的动量和动能都是先增大，在绳子的拉力与重力相等时最大，在减小到零，故ABC错误，D正确。
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、AC
【解析】
AB．时间内充电板中电流由流向，此时励磁线圈在感应线圈中的磁场方向向下，且磁感应强度逐渐减小，根据楞次定律，可判断出感应线圈中电流的方向为到，同理时间内，感应线圈中电流的方向也为到。由于感应线圈此时充当电源，电流从低电势流向高电势，所以点的电势较高，选项A正确，B错误。
CD．由于励磁线圈中的电流是正弦式的，感应出来的电流是余弦式的。感应电动势的最大值
则感应电流的有效值
所以选项C正确，D错误。
故选AC。
8、BD
【解析】
A．由右手定则判断可知ab中电流的方向为从b向a，故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律得ab棒产生的感应电动势为
由欧姆定律棒两端的电压
故B正确；
CD．对于棒减速运动过程，根据能量守恒定律得，回路中产生的总热量为
定值电阻R的发出热量为
故C错误，D正确。
故选BD。
9、AB
【解析】
由图看出,P、Q两点平衡位置间的距离等于半个波长,因简谐波传播过程中,在一个周期内传播一个波长,所以振动形式从P传到Q需要半个周期,故A正确；P、Q的振动情况总是相反,所以在振动过程中,它们的位移大小总是相等,故B正确；若图示时刻P在平衡位置或最大位移处,在内,P点通过的路程为: ,而实际上图示时刻,P点不在平衡位置或最大位移处, 在内，P点通过的路程不等于20cm，故C错误；图示时刻,Q点向下运动,速度减小,所以从图示位置运动到波谷的时间大于,再从波谷运动到平衡位置的时间为,所以经过,Q点没有回到平衡位置.故D错误.故选AB
10、BD
【解析】
AB．若长方体是N型半导体，由左手定则可知，电子向上表面偏转，则上表面电势低于下表面电势；若长方体是P型半导体，则带正电的粒子向上表面偏转，即上表面电势高于下表面电势，选项A错误，B正确；
C．赤道处的地磁场是水平的，则在测地球赤道的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面垂直，选项C错误；
D．两极处的地磁场是竖直的，在测地球两极的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面平行，选项D正确。
故选BD。
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、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。
12、平衡摩擦力 F C 0.15
【解析】
（1）②[1]调节长木板的领角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动，其目的是平衡摩擦力；
⑤[2]弹簧测力计的读数为F，则小车所受合外力为F；
（2）[3]实验过程中，由于有弹簧测力计测得小车的拉力，则小车的质量M可以不用远大于砝码及砝码盘的总质量m，故选C；
（3）[4]根据，则 ，则
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如图所示，
设折射角为θ2，分析可知θ3=θ1-θ2
由等腰三角形可知θ4=θ2
由三角形内外角关系可得
得，即θ2 =30°
该单色光的折射率．
②由光在玻璃中的传播速度
得．
14、 (1)，逆时针方向；(2)；(3)
【解析】
(1)线框由静止释放到下边缘刚进入磁场的过程，做自由落体运动，有
即线框下边缘刚进入磁场的速率为
线框下边缘切割磁感线产生的感应电动势为
感应电流的大小为
根据右手定则判断知，线框中感应电流的方向沿逆时针方向；
(2)在线框下边缘刚进入磁场到上边缘刚进入磁场的过程中，根据微元法，取一小段时间，时间内速度的减少量为，由动量定理可得
在时间内，通过线框某一横截面的电荷量为
对动量定理表达式等式两边累加得
根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有
在时间内，通过线框某一横截面的电荷量为
代入动量定理方程解得
(3)在线框下边缘刚进入磁场到下边缘刚离开磁场的全过程中，线框切割磁感线的过程中才有焦耳热产生，根据能量守恒定律有
解得
15、（1）5.0×105 m/s （2）0.6m （3）B2′≥0.3 T
【解析】
（1）设离子的速度大小为v，由于沿中线PQ做直线运动，
则有
qE1=qvB1，
代入数据解得：
v=5.0×105 m/s；
（2）离子进入磁场，做匀速圆周运动，
由牛顿第二定律有：
qvB2=m
得，
r=0.2 m，
作出离子的运动轨迹，交OA边界于N，如图甲所示，
OQ=2r，
若磁场无边界，一定通过O点，则轨迹圆弧QN的圆心角为θ=90°，过N点做圆弧切线，方向竖直向下，
离子垂直电场线进入电场，做类平抛运动，
y=OO′=vt，
x=at2，
而
a=，
则
x=0.4 m
离子打到荧光屏上的位置C的水平坐标为
xC=（0.2+0.4）m=0.6 m．
（3）只要粒子能跨过AO边界进入水平电场中，粒子就具有竖直向下的速度而一定打在x轴上．
如图乙所示，
由几何关系可知使离子不能打到x轴上的最大半径
r′=m，
设使离子都不能打到x轴上，最小的磁感应强度大小为B0，
则
qvB0=m，
代入数据解得
B0= T=0.3 T，
则
B2′≥0.3 T．