湖北省十堰市2025-2026学年高三第五次模拟考试物理试卷（含答案解析）

这是一份湖北省十堰市2025-2026学年高三第五次模拟考试物理试卷（含答案解析），共16页。
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
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、如图甲所示，固定光滑斜面上有质量为的物体，在大小为12N，方向平行于斜面的拉力F的作用下做匀速直线运动，从位置处拉力F逐渐减小，力F随位移x的变化规律如图乙所示，当时拉力减为零，物体速度刚好为零，取，下列说法正确的是（ ）
A．斜面倾角为
B．整个上滑的过程中，物体的机械能增加27J
C．物体匀速运动时的速度大小为3m/s
D．物体在减速阶段所受合外力的冲量为
2、如图所示，一光滑半圆形轨道固定在水平地面上，圆心为O、半径为R，一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上。另一端连在距离O点正上方R处的P点。小球放在与O点等高的轨道上A点时，轻橡皮筋处于原长。现将小球从A点由静止释放，小球沿圆轨道向下运动，通过最低点B时对圆轨道的压力恰好为零。已知小球的质量为m，重力加速度为g，则小球从A点运动到B点的过程中下列说法正确的是（ ）
A．小球通过最低点时，橡皮筋的弹力等于mg
B．橡皮筋弹力做功的功率逐渐变大
C．小球运动过程中，橡皮筋弹力所做的功等于小球动能增加量
D．小球运动过程中，机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量
3、如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场分布在半径为R的圆内，CD是圆的直径，质量m、电荷量为q的带正电的粒子，从静止经电场加速后，沿着与直径CD平行且相距的直线从A点进入磁场。若带电粒子在磁场中运动的时间是，则加速电场的电压是（ ）
A．B．
C．D．
4、铅球是田径运动的投掷项目之一，它可以增强体质，特别是对发展躯干和上下肢的力量有显著作用。如图所示，某同学斜向上抛出一铅球，若空气阻力不计，图中分别是铅球在空中运动过程中的水平位移、速率、加速度和重力的瞬时功率随时间变化的图象，其中正确的是（ ）
A．B．C．D．
5、下列说法正确的是（ ）
A．铀核裂变的核反应是U→Ba+Kx+2n
B．玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性
C．原子从低能级向髙能级跃迁，不吸收光子也能实现
D．根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越大
6、我国自主研发的北斗卫星导航系统由35颗卫星组成，包括5颗地球静止同步轨道卫星和3颗倾斜同步轨道卫星，以及27颗相同高度的中轨道卫星。中轨道卫星轨道高度约为2.15×104km，同步轨道卫星的高度约为3.60×104km，己知地球半径为6.4×103km，这些卫星都在圆轨道上运行。关于北斗导航卫星，则下列说法正确的是（ ）
A．中轨道卫星的动能一定小于静止同步轨道卫星的动能
B．静止同步轨道卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
C．中轨道卫星的运行周期约为20h
D．中轨道卫星与静止同步轨道卫星的向心加速度之比为
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，A、B两带电小球的质量均为m，电荷量的大小均为Q（未知）。小球A系在长为L的绝缘轻绳下端，小球B固定于悬挂点的正下方，平衡时，小球A、B位于同一高度，轻绳与竖直方向成角。已知重力加速度为g，静电力常量为k，则以下说法正确的是（ ）
A．小球A、B带异种电荷
B．小球A所受静电力大小为
C．小球A、B所带电荷量
D．若小球A的电荷量缓慢减小，则小球A的重力势能减小，电势能增大
8、4月20日深夜，“长征三号乙”运载火箭成功发射第44颗“北斗”导航卫星。这是“北斗”导航卫星在2019年的首次发射，“北斗”卫星导航系统今年继续高密度全球组网。若某颗卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为，运动周期为。已知地球半径为，引力常量为，下列说法正确的是（ ）
A．卫星的线速度大小B．地球的质量
C．地球的平均密度D．地球表面重力加速度大小
9、如图甲，间距L=l m且足够长的光滑平行金属导轨cd、ef固定在水平面（纸面）上，右侧cf间接有R=2 Ω的电阻．垂直于导轨跨接一根长l=2 m、质量m=0.8 kg的金属杆，金属杆每米长度的电阻为2 Ω．t=0时刻，宽度a=1.5 m的匀强磁场左边界紧邻金属杆，磁场方向竖直向下、磁感应强度大小B=2 T．从t=0时刻起，金属杆（在方向平行于导轨的水平外力F作用下）和磁场向左运动的速度一时间图像分别如图乙中的 ①和②．若金属杆与导轨接触良好，不计导轨电阻，则）（ ）
A．t=0时刻，R两端的电压为
B．t=0.5 s时刻，金属杆所受安培力的大小为1N、方向水平向左
C．t=l.5 s时刻，金属杆所受外力F做功的功率为4.8 W
D．金属杆和磁场分离前的过程中，从c到f通过电阻R的电荷量为0.5 C
10、两材料完全相同的、可视为质点的滑块甲和滑块乙放在粗糙的水平上，在两滑块的右侧固定一挡板。已知两滑块与水平面之间的动摩擦因数均为μ，甲、乙两滑块的质量分别为m1=3m、m2=2m，且在水平面上处于静止状态。现给滑块甲一向右的初速度v0（未知），使滑块甲和滑块乙发生无能量损失的碰撞，经过一段时间滑块乙运动到挡板处且被一接收装置接收，而滑块甲未与挡板发生碰撞，开始两滑块之间的距离以及滑块乙与挡板之间的距离均为L，重力加速度为g。滑块甲与滑块乙碰后的瞬间速度分别用v1、v2表示，下列正确的说法是（ ）
A．v1∶v2=1∶5B．v1∶v2=1∶6
C．v0的最小值为D．v0的最小值为
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“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”实验中，实验装置如图甲所示。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度。数据记录如下表所示：（弹力始终未超过弹性限度，取）
（1）在图乙坐标系中作出弹簧弹力大小与弹簧总长度之间的函数关系的图线_______。
（2）由图线求得该弹簧的劲度系数 __________。（保留两位有效数字）
12．（12分）某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源的电动势及电阻和的阻值。
实验器材有：待测电源（不计内阻），待测电阻，待测电阻，电压表V（量程为，内阻很大），电阻箱（阻值范围为），单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。
（1）先测电阻的阻值。请将该同学的操作补充完整：
A．闭合开关，将开关连接触点，读出电压表示数；
B．闭合开关，将开关连接触点，调节电阻箱，使电压表的示数仍为，同时读出电阻箱的示数；
C．由A、B知电阻 __________。
（2）继续测电源的电动势和电阻的阻值，该同学的做法是：闭合开关，将开关连接触点，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数。由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势 __________（保留三位有效数字），电阻 __________（保留两位有效数字）。
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，内径粗细均匀的U形管竖直放置在温度为7 ℃的环境中，左侧管上端开口，并用轻质活塞封闭有长l1＝14 cm的理想气体，右侧管上端封闭，管上部有长l2＝24 cm的理想气体，左右两管内水银面高度差h＝6 cm.若把该装置移至温度恒为27 ℃的房间中(依然竖直放置)，大气压强恒为p0＝76 cmHg.不计活塞与管壁间的摩擦．分别求活塞再次平衡时左、右两侧管中气体的长度．
14．（16分）2020年1月1日起，TPMS（胎压监测系统）强制安装法规将开始执行。汽车行驶时，TPMS显示某一轮胎内的气体温度为27 ℃，压强为250 kPa，己知该轮胎的容积为30L。阿伏加德罗常数为NA=6.0× 1023 ml-1，标准状态下1ml任何气体的体积为22.4L，1atm=100kPa。求该轮胎内气体的分子数。（结果保留一位有效数字）
15．（12分）如图所示，横截面为半圆形的玻璃砖，在其直径上A点嵌入一个单色点光源，已知，玻璃对该单色光的折射率n=2，求：
(1)该单色光在玻璃和空气界面发生全反射时的临界角C；
(2)图中横截面半圆弧上单色光无法射出的部分所对应的圆心角。
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】
A．物体做匀速直线运动时，受力平衡，则
代入数值得
选项A错误；
C．图像与坐标轴所围的面积表示拉力做的功
重力做的功
由动能定理
解得
选项C正确；
B．机械能的增加量等于拉力做的功57J，B错误；
D．根据动量定理可得
选项D错误。
故选C。
2、D
【解析】
小球运动到最低点时，根据牛顿第二定律可得F-mg=m，橡皮筋的弹力F=mg+m，故F大于mg，故A错误；根据P=Fvcsα可知，开始时v=1，则橡皮筋弹力做功的功率P=1．在最低点速度方向与F方向垂直，α=91°，则橡皮筋弹力做功的功率P=1，故橡皮筋弹力做功的功率先变大后变小，故B错误；小球运动过程中，根据动能定理知，重力做功和橡皮筋弹力所做的功之和等于小球动能增加量，故C错误。小球和弹簧组成的系统机械能守恒，知小球运动过程中，机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量，故D正确。
3、B
【解析】
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期是；

粒子在磁场中运动的时间是
如图所示，粒子从A点进入磁场后，从E点射出．O为磁场圆的圆心，设∠AOC=α
则sinα=，则
α=45°
粒子做圆周运动的圆心是O1点，设半径O1A=r，O1A⊥CD，∠COO1=45°．
由图可知
r=R
粒子做圆周运动

加速过程满足

解得加速电压
故选B。
4、A
【解析】
A．铅球做斜上抛运动，可将其分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动，水平分位移与时间成正比，故A正确；
B．铅球做斜上抛运动，竖直方向的速度先减小后增大水平方向的速度不变，故铅球的速度先减小后增大，故B错误；
C．铅球只受重力作用，故加速度保持不变，故C错误；
D．因为速度的竖直分量先减小到零，后反向增大，再根据，所以重力的功率先减小后增大，故D错误。
故选：A。
5、C
【解析】A.铀核裂变的核反应是，故A错误；
B、德布罗意根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性，故B错误；
C、受到电子或其他粒子的碰撞，原子也可从低能级向髙能级跃迁，不吸收光子也能实现，故C正确；
D、根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，根据，波长越大，故能量越小，故D错误；
故选C。
6、B
【解析】
A．根据万有引力提供圆周运动向心力则有
可得
由于中轨道卫星的轨道半径小于静止同步轨道卫星的轨道半径，所以中轨道卫星运行的线速度大于静止同步轨道卫星运行的线速度，由于不知中轨道卫星的质量和静止同步轨道卫星的质量，根据动能定义式可知无法确定中轨道卫星的动能与静止同步轨道卫星的动能大小关系，故A错误；
B．静止同步轨道卫星绕地球运行的周期为24h，小于月球绕地球运行的运行周期，根据可知静止同步轨道卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大，故B正确；
C．根据万有引力提供圆周运动向心力则有：
可得：
中轨道卫星运行周期与静止同步轨道卫星运行周期之比为：
中轨道卫星的运行周期为：
故C错误；
D．根据万有引力提供圆周运动向心力则有：
可得：
中轨道卫星与静止同步轨道卫星的向心加速度之比为：
故D错误。
故选B。
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、BD
【解析】
AB．带电的小球A处于平衡状态，A受到库仑力F、重力mg以及绳子的拉力T的作用，其合力为零，则有
解得
由图可知，AB间库仑力为排斥力，即AB为同种电荷，故A错误，B正确；
C．根据库仑定律有，而
解得
故C错误；
D．若小球A的电荷量缓慢减小，AB间的库仑力减小，小球A下摆，则小球A的重力势能减小，库仑力做负功，电势能增大，故D正确。
故选BD。
8、AC
【解析】
A．根据线速度的定义可知卫星的线速度大小为
选项A正确；
B．由，得地球的质量为
选项B错误；
C．根据密度公式可知地球的密度
选项C正确；
D．根据万有引力提供向心力有
地球表面万有引力近似等于重力有
联立解得地球表面的重力加速度大小
选项D错误。
故选AC。
9、BD
【解析】
A、t=0时刻，棒的速度为零，磁场向左运动的速度为2m/s，等效为棒切割的速度为2m/s，，棒的内阻为，故电阻R的电压为：，故A错误；
B、t=0.5s时，棒的切割速度为2-1=1m/s，方向向右，，，方向由左手定则可知水平向左，故B正确；
C、金属杆做匀加速直线运动，故，由图象可知，金属杆所受安培力的大小为：，可得，则金属杆做功的功率为：，故C错误．
D、金属杆和磁场分离前的过程中，在0-1s内，金属杆相对于磁场向右运动，产生的感应电流由c到f。在0-1s内，金属杆相对于磁场通过的位移大小为：，从c到f通过电阻R的电荷量为：，故D正确。
故选BD。
10、BC
【解析】
AB．两滑块碰撞过程满足动量守恒定律和机械能守恒定律，设碰撞前瞬间滑块甲的速度为v，则有
m1v＝m1v1＋m2v2
由机械能守恒定律得
m1v2＝m1v12＋m2v22
联立解得
v1＝，v2＝
则二者速度大小之比为
v1∶v2＝1∶6
A错误，B正确；
CD．当滑块甲初速度最小时，碰后滑块乙应刚好运动到右侧的挡板，则
－μm2gL＝－m2v22
碰前滑块甲做减速运动
－μm1gL＝m1v2－m1v02
可得
v0＝
C正确，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、 28
【解析】
(1)[1]按照表中所给数据在坐标系中描点并用一条直线连接即可，要注意让尽可能多的点连在线上，不通过直线的点大致均匀地分布在直线两侧，偏差过大的点是测量错误，应该舍去。
(2)[2]根据表达式，得图线的斜率表示弹簧的劲度系数，故
12、 1.43 6.0
【解析】
（1）[1]由电路的特点可知，在电压表的示数不变的情况下，对应的电阻应不变。电阻箱的示数即为电阻的阻值，即
（2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律有
所以有
由此式可知
图线的纵轴截距为
斜率
解得
，
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、15 cm 25 cm
【解析】
设管的横截面积为S，活塞再次平衡时左侧管中气体的长度为l′，左侧管做等压变化，则有

其中V1＝14S，T＝280 K，T′＝300 K，V′2＝l′1S
解得l′1＝15 cm
设平衡时右侧管气体长度增加x，则由理想气体状态方程可知
其中p0＝76 cmHg，h＝6 cmHg
解得x＝1 cm
所以活塞平衡时右侧管中气体的长度为25 cm.
点睛：本题要能用静力学观点分析各处压强的关系．要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化，选择合适的气体实验定律解决问题．
14、个
【解析】
设胎内气体在100kPa、0℃状态下的体积为V0，根据气体状态方程有：
，
代入解得：
V0=68.25L
则胎内气体分子数为：
N=个
15、 (1)30°；(2)60°
【解析】
(1)根据
解得
(2)由于临界角为30°，且，可知圆弧最左侧M点是一个临界点如图
即满足
解得
所以光线在点发生全反射；当光线射向另一个临界点N时，由正弦定理
可得
所以
综上所述，入射点在圆弧MN之间时入射角大于临界角C，会发生全反射，光线无法射出，故圆弧上光线无法射出部分即圆弧MN对应的圆心角
记录数据组
1
2
3
4
5
6
钩码总质量
0
30
60
90
120
150
弹簧总长
6.00
7.11
8.20
9.31
10.40
11.52