湖北省随州市2026届高三第五次模拟考试物理试卷含解析

这是一份湖北省随州市2026届高三第五次模拟考试物理试卷含解析，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、P、Q两种不同波长的光，以相同的入射角从玻璃射向空气，P光发生全反射，Q光射入空气，则（ ）
A．玻璃对P光的折射率小于对Q光的折射率
B．玻璃中P光的波长大于Q光的波长
C．玻璃中P光的速度大于Q光的速度
D．P光的光子能量大于Q光的光子能量
2、如图所示是某一单色光由空气射入截面为等腰梯形的玻璃砖，或由该玻璃砖射入空气时的光路图，其中正确的是（ ）（已知该玻璃砖对该单色光的折射率为1.5）
A．图甲、图丙B．图甲、图丁C．图乙、图丙D．图乙、图丁
3、如图，水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为kg的小球相连，绳与水平方向的夹角为60°，小球静止在光滑的半圆形器皿中。水平向右的力F=20N作用在b上，三个物体保持静状态。g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．物体a对桌面的静摩擦力大小为10N，方向水平向右
B．物体b受到物体a给的一个大小为20N的摩擦力，方向向左
C．物体c受到向右的静摩擦力，大小为20N
D．在剪断轻绳的瞬间，三个物体一定会获得向右的加速度
4、某玩具为了模仿小动物行走的姿势，设计了非圆形的“轮子”。现研究轮子受力情况，模型简化如图，四分之一圆框架OAB的OA、OB边初始位置分别处于水平和竖直方向上，光滑球形重物此时嵌在框架中与OA、OB、弧AB三边恰好接触但接触处并没有全部都产生弹力。现以O点为轴缓慢将框架在同一竖直平面内顺时针转动角，下列说法正确的是（ ）
A．转动为0至的过程，弧AB受到重物的压力逐渐变大
B．为时，弧AB受到重物的压力最大
C．转动一周的过程中，存在某一特定的角，此时弧AB与OA板受到重物的压力一样大
D．转动一周的过程中，OA、OB、弧AB受到重物压力的最大值不同
5、如图所示，在倾角为的光滑斜面上，一质量为m的小车在沿斜面向下的外力F作用下下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球（质量为m）的轻绳恰好水平。不计空气阻力作用，已知重力加速度为g，则外力F的大小为（ ）
A．B．C．D．
6、如图甲所示，质量为0.5kg的物块和质量为1kg的长木板，置于倾角为足够长的固定斜面上，时刻对长木板施加沿斜面向上的拉力F，使长木板和物块开始沿斜面上滑，作用一段时间t后撤去拉力F。已知长木板和物块始终保持相对静止，上滑时速度的平方与位移之间的关系如图乙所示，，，。则下列说法正确的是（ ）
A．长木板与斜面之间的动摩擦因数为
B．拉力F作用的时间为
C．拉力F的大小为13N
D．物块与长木板之间的动摩擦因数μ2可能为0.88
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、2018年世界排球锦标赛上，中国女排姑娘们的顽强拼搏精神与完美配合给人留下了深刻的印象。某次比赛中，球员甲接队友的一个传球，在网前L＝3.60 m处起跳，在离地面高H＝3.20 m处将球以v0＝12 m/s的速度正对球网水平击出，对方球员乙刚好在进攻路线的网前，她可利用身体任何部位进行拦网阻击。假设球员乙的直立和起跳拦网高度分别为h1＝2.50 m和h2＝2.95 m，g取10 m/s2.下列情景中，球员乙可能拦网成功的是（ ）
A．乙在网前直立不动B．乙在甲击球时同时起跳离地
C．乙在甲击球后0.18 s起跳离地D．乙在甲击球前0.3 s起跳离地
8、无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即（式中k为常数）。如图所示，两根相距L的无限长直导线MN通有大小相等、方向相反的电流，a点在两根导线连线的中点，b点在a点正上方且距两根直导线的距离均为L，下列说法正确的是（ ）
A．a点和b点的磁感应强度方向相同
B．a点和b点的磁感应强度方向相反
C．a点和b点的磁感应强度大小之比为
D．a点和b点的磁感应强度大小之比为
9、下列说法正确的是_________（填正确答案标号）
A．天空中看到的彩虹是光的干涉现象形成的
B．偏振现象说明光是一种横波
C．光从空气射入水中时，光的频率保持不变
D．光学仪器镜头上的增透膜利用光的衍射原理
E.在水中红光比蓝光传播得更怏
10、如图，质量为M、长度为L的长木板静止在光滑水平面上，质量为m的小铁块以水平初 速度v0从木板左端向右滑动，恰好不会从木板右端滑出。下列情况中，铁块仍不会从木板右端滑出的是（ ）
A．仅增大mB．仅增大M
C．仅将m和L增大为原来的两倍D．仅将M和L增大为原来的两倍
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）某同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，图中A、B为两个光电门。
（1）该同学首先利用20分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则d＝________cm；
（2）让小球从光电门A上方某一高度处自由下落，计时装置测出小球通过光电门A、B的挡光时间tA、tB，已知当地的重力加速度为g，用刻度尺测量出光电门A、B间的距离h，则只需比较________与________是否相等就可以验证小球下落过程中机械能是否守恒；（用题目中涉及的物理量符号来表示）
（3）该同学的实验操作均正确，经过多次测量发现，（2）中需要验证的两个数值总是存在一定的误差，产生这种误差的主要原因是__________________。
12．（12分）某同学查资料得知：弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量有关，并且与形变量的平方成正比。为了验证弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比这一结论，他设计了如下实验：
①如图所示，一根带有标准刻度且内壁光滑的直玻璃管固定在水平桌面上，管口与桌面边沿平齐。将一轻质弹簧插入玻璃管并固定左端。
②将直径略小于玻璃管内径的小钢球放入玻璃管，轻推小球，使弹簧压缩到某一位置后，记录弹簧的压缩量x
③突然撤去外力，小球沿水平方向弹出落在地面上，记录小球的落地位置
④保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点，测得小钢球的水平射程s
⑤多次改变弹簧的压缩量x，分别记作x1、x2、x3……，重复以上步骤，测得小钢球的多组水平射程s1、s2、s3……
请你回答下列问题
(1)在实验中，“保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点”的目的是为了减小____（填“系统误差”或“偶然误差”）；
(2)若测得小钢球的质量m、下落高度h、水平射程s，则小球弹射出去时动能表达式为 ___（重力加速度为g）
(3)根据机械能守恒定律，该同学要做有关弹簧形变量x与小钢球水平射程s的图像，若想直观的检验出结论的正确性，应作的图像为___
A．s－x B．s－x2 C．s2－x D．s－
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，哑铃状玻璃容器由两段完全相同的粗管和一段细管连接而成，容器竖直放置。容器粗管的截面积为S1=2cm2，细管的截面积S2=1cm2，开始时粗细管内水银长度分别为h1=h2=2cm。整个细管长为h=4cm，封闭气体长度为L=6cm，大气压强取p0=76cmHg，气体初始温度为27。求：
(i)若要使水银刚好离开下面的粗管，封闭气体的温度应为多少K？
(ii)若在容器中再倒入同体积的水银，且使容器中封闭气体长度L仍为6cm不变，封闭气体的温度应为多少K？
14．（16分）如图所示，水平放置的轻质弹簧原长为2L，一端与质量的物块P接触但不连接，另一端固定在A点，光滑水平轨道AB长度为5L.长度为的水平传送带分别与B端和水平光滑轨道CD平滑连接，物块P与传送带之间的动摩擦因数，传送带始终以的速率顺时针匀速转动.质量为小车放在光滑水平轨道上，位于CD右侧，小车左端与CD段平滑连接，小车的水平面长度，右侧是一段半径的四分之一光滑圆弧，物块P与小车水平上表面的动摩擦因数.用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度L，然后放开，P开始沿轨道运动，冲上传送带后开始做减速运动，到达传送带右端时速度恰好与传送带速度大小相等.重力加速度大小求：
（1）弹簧压缩至长度L时储存的弹性势能
（2）物块P在小车圆弧上上升的最大高度H
（3）要使物块P既可以冲上圆弧又不会从小车上掉下来，小车水平面长度的取值范围
15．（12分）如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：
(1)A被敲击后获得的初速度大小vA；
(2)在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB'；
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】
A．根据临界角公式，光束的折射率小，光束的折射率大，故A错误；
B．在玻璃球体中，光的波长
是光在真空中的波长，光的折射率大，频率大，在真空中的波长短，由知在玻璃球体中，光的波长小于光的波长，故B错误；
C．根据可知玻璃中光的速度小于光的速度，故C错误；
D．光的折射率大，频率大，根据可知光的光子能量大，所以光的光子能量大于光的光子能量，故D正确。
故D正确。
2、C
【解析】
单色光由空气射入玻璃砖时，折射角小于入射角。图甲错误。图乙正确；当该单色光由玻璃砖射入空气时，发生全反射的临界角的正弦值
因为
所以临界角，图丙、图丁中该单色光由玻璃砖射入空气时的入射角为，大于临界角，会发生全反射，图丙正确，图丁错误。
故选C。
3、B
【解析】
A．对受力分析
在竖直方向
则绳子拉力为
对、、整体受力分析，水平方向根据平衡条件
则桌面对的静摩擦力方向水平向右，大小为
根据牛顿第三定律可知，对桌面的静摩擦力大小为，方向水平向左，A错误；
B．对、整体受力分析，水平方向根据平衡条件
可知物体b受到物体a给的一个大小为20N的摩擦力，方向向左，B正确；
C．对受力分析可知，物体仅受重力和支持力，受到的摩擦力为0，C错误；
D．地面对、、整体的最大静摩擦力大小未知，在剪断轻绳的瞬间，系统的运动状态未知，D错误。
故选B。
4、C
【解析】
A．以O点为轴缓慢将框架在同一竖直平面内顺时针转动过程中，相当于重力沿顺时针方向转动，转动θ为0至π/2的过程，弧AB始终不受力作用，则选项A错误；
B．由力的合成知识可知当θ=π时，此时弧AB受到重物的压力大小为G，θ=5π/4时，弧AB受到重物的压力为G，则此时压力不是最大，选项B错误；
C．旋转重力的方向，当此方向在弧AB弹力的方向与OA板弹力方向的夹角的平分线上时，此时弧AB与OA板受到重物的压力一样大，选项C正确；
D．旋转重力的方向，当此方向与弧AB的弹力方向垂直时，在两个不同的位置，OA板和OB板的弹力都会取得最大值，大小为G，则转动一周的过程中，OA、OB、弧AB受到重物压力的最大值一样大，选项D错误。
故选C。
5、B
【解析】
小车和小球一起沿斜面加速下滑，二者有相同的加速度。对整体进行受力分析，由牛顿第二定律可得，在沿斜面方向上有
对小球进行受力分析，小球受到水平拉力、重力的作用，其合力一定沿斜面向下，且大小
故加速度
代入上式可得
故选B。
6、D
【解析】
A．撤去力F后长木板的加速度
由牛顿第二定律
解得
μ1=0.25
选项A错误；
B．有拉力作用时的加速度
拉力撤掉时的速度为
拉力作用的时间为
选项B错误；
C．由牛顿第二定律
解得
F=13.5N
选项C错误；
D．物块与长木板之间无相对滑动，可知物块与长木板之间的动摩擦因数大于0.25，选项D正确。
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、BC
【解析】
A．若乙在网前直立不动，则排球到达乙的位置的时间
排球下落的高度为
则不能拦网成功，选项A错误；
B．因为乙在空中上升的时间为
乙在甲击球时同时起跳离地，在球到达乙位置时，运动员乙刚好到达最高点，因2.95m>3.2m-0.45m=2.75m，则可以拦住，故B正确；
C．结合选项B的分析，乙在甲击球后0.18s起跳离地，初速度为
v=gt1=10×0.3=3m/s
上升时间t′=0.12s时球到达乙位置，上升的高度为
2.50m+0.288m=2.788m＞2.75m，可以拦网成功，故C正确；
D．乙在甲击球前0.3 s起跳离地，因为乙在空中的时间为0.6s；则当排球到达球网位置时，乙已经落地，则不能拦网成功，选项D错误。
故选BC。
8、AD
【解析】
设通电导线在距离L处产的磁感应强度大小为，两导线MN在b点产生的磁感应强度方向成120°角，磁感应强度的矢量合为，方向垂直MN向下；两导线MN在a点产生的磁感应强度大小均为，磁感应强度的矢量合为，方向垂直MN向下；所以a点和b点的磁感应强度方向相同，大小之比为，故AD正确，BC错误。
故选AD。
9、BCE
【解析】
A．雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故A错误；
B．偏振是横波特有的现象，所以偏振现象说明光是一种横波，故B正确；
C．根据波传播的特点可知，光从空气射入水中时，光的频率保持不变。故C正确；
D．光学镜头上的增透膜是膜的前后表面反射光出现叠加，利用光的干涉现象，故D错误；
E．水对红色光的折射率小小于对蓝色光的折射率，由可知红色光在水中的速度大于蓝色光的速度，故E正确；
故选BCE。
10、ACD
【解析】
由动量守恒和能量关系可知
联立解得
A．仅增大m，则∆x不变，即物块仍恰好从木板右端滑出，选项A正确；
B．仅增大M，则∆x变大，即物块能从木板右端滑出，选项B错误；
C．将m增大为原来的两倍，则∆x不变，而L增大为原来的两倍，物块不能从木板右端滑出，选项C正确；
D．仅将M增大为原来的两倍，则∆x变大，但是不会增加到原来的2倍，而L增加到原来的2倍，可知木块不会从木板上滑出，选项D正确；
故选ACD。
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、0.885 gh 小球下落过程中受到空气阻力的影响
【解析】
(1)[1]根据游标卡尺的读数规则可知，小球的直径为
(2)[2][3]小球从A到B，重力势能减少了mgh，动能增加了
因此，要验证机械能是否守恒，只需比较gh与是否相等即可
(3)[4]小球下落过程中，受到空气阻力的作用，造成机械能损失，所以总是存在一定的误差。
12、偶然误差 A
【解析】
(1)[1]在实验中，“保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小钢球的平均落点”是采用多次测量求平均值的方法，其目的是为了减小偶然误差。
(2)[2]设小球被弹簧弹射出去后的速度为v0，此后小球做平抛运动，有
联立可得小球弹射出去时动能为
(3)[3]若结论弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比成立，有
而弹射过程弹性势能全部转发为动能，有
即
变形为
可得关系，故要验证结论需要作图像可构成正比例函数关系，故选A。
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、（i）405K；（ii）315K
【解析】
(i)开始时
cmHg
，
水银全部离开下面的粗管时，设水银进入上面粗管中的高度为，则
解得
m
此时管中气体的压强为
cmHg
管中气体体积为
由理想气体状态方程，得
K
(i)再倒入同体积的水银，气体的长度仍为6cm不变，则此过程为等容变化，管里气体的压强为
cmHg
则由解得
K
14、（1） 14J ；（2）0.1m ；（3）。
【解析】
（1）设物块离开弹簧时的速度为，在物块与弹簧相互作用过程中，由机械能守恒定律
①
物块在传送带上运动过程中，由动能定理有
②
联立①②代入数据可得
（2）当物块运动到小车的最高点时，对于P与小车构成的系统动量守恒，则
③
由能量守恒定律有
④
联立③④代入数据可得
（3）设当小车水平面长度为时，物块到达小车水平右端时与小车有共同速度，则
⑤
联立③⑤代入数据可得
设当小车水平长度为时，物块到达小车水平左端时与小车有共同速度，则
⑥
联立③⑥代入数据可得
要使物块P既可以冲上圆弧乂不会从小车上掉下宋，小车水平长度的取值范围：
15、 (1)(2)3μg，μg
【解析】
(1)由牛顿运动定律知，A加速度的大小
aA==μg
匀变速直线运动2aAL=vA2，解得
(2)设A、B的质量均为m，对齐前，B所受合外力大小
F=3μmg
由牛顿运动定律F=maB，得
aB==3μg
对齐后，A、B所受合外力大小
F′=2μmg
由牛顿运动定律
F′=2maB′
得
=μg