2026届甘肃省平凉市高三第五次模拟考试物理试卷（含答案解析）

这是一份2026届甘肃省平凉市高三第五次模拟考试物理试卷（含答案解析），共2页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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、某天体平均密度为ρ，第一宇宙速度为v，已知万有引力恒量为G，天体可视为均匀球体，则（ ）
A．该天体半径为
B．该天体表面重力加速度为
C．绕该天体表面附近飞行的卫星周期为
D．若考虑天体自转，则维持该天体稳定的最小自转周期为
2、如图所示，将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为( )
A． B． C． D．
3、物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。下列说法正确的是
A．贝克勒尔发现天然放射现象，其中射线来自原子最外层的电子
B．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的
C．卢瑟福的a粒子散射实验发现电荷量子化的
D．汤姆逊发现电子使人们认识到原子内部是有结构的
4、光滑绝缘水平面上固定一半径为R、带正电的球体A（可认为电荷量全部在球心），另一带正电的小球B以一定的初速度冲向球体A，用r表示两球心间的距离，F表示B小球受到的库仑斥力，在r＞R的区域内，下列描述F随r变化关系的图象中可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
5、中澳美“科瓦里-2019”特种兵联合演练于8月28日至9月4日在澳大利亚举行，中国空军空降兵部队首次派员参加，演习中一名特种兵从空中静止的直升飞机上，抓住一根竖直悬绳由静止开始下滑，运动的速度随时间变化的规律如图所示，时刻特种兵着地，下列说法正确的是（ ）
A．在～时间内，平均速度
B．特种兵在0～时间内处于超重状态，～时间内处于失重状态
C．在～间内特种兵所受阻力越来越大
D．若第一个特种兵开始减速时第二个特种兵立即以同样的方式下滑，则他们在悬绳上的距离先减小后增大
6、电容为C的平行板电容器竖直放置，正对面积为S，两极板间距为d，充电完成后两极板之间电压为U，断开电路，两极板正对区域视为匀强电场，其具有的电场能可表示为。如果用外力使平行板电容器的两个极板间距缓慢变为2d，下列说法正确的是（ ）
A．电容变为原来的两倍B．电场强度大小变为原来的一半
C．电场能变为原来的两倍D．外力做的功大于电场能的增加量
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，匀强电场中有一个与电场线平行的平面，平面中有一个直角三角形MNQ，其中，，QM的长度为L。已知电子电荷量的大小为e，把电子从M点移动至Q点，电场力做正功，大小为eU。把电子从Q点移动至N点，电场力做负功，大小为。则该电场的电场强度（ ）
A．方向由M向QB．大小为C．方向由Q向ND．大小为
8、如图所示，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，它们均匀分布在半径为R＝2cm的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。已知A、C、E三点的电势分别为、φC＝2V、，下列判断正确的是（ ）
A．电场强度的方向由E指向A
B．电场强度的大小为1V/m
C．该圆周上的点电势最高为4V
D．将电子从D点沿DEF移到F点，静电力做正功
9、如图所示，在x轴的负方向，存在磁感应强度为B1，方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在x轴的正方向，存在磁感应强度为B２，方向也垂直于纸面向里的匀强磁场，且B1∶B2＝3∶2。在原点O处同时发射两个质量分别为ma和mb的带电粒子，粒子a以速率va沿x轴正方向运动，粒子b以速率vb沿x轴负方向运动，已知粒子a带正电，粒子b带负电，电荷量相等，且两粒子的速率满足mava＝mbvb。若在此后的运动中，当粒子a第4次经过y轴(出发时经过y轴不算在内)时，恰与粒子b相遇。粒子重力不计。下列说法正确的是（ ）
A．粒子a、b在磁场B1中的偏转半径之比为3∶2
B．两粒子在y正半轴相遇
C．粒子a、b相遇时的速度方向相同
D．粒子a、b的质量之比为1∶5
10、在倾角为θ的斜面上固定两根足够长且间距为L的光滑平行金属导轨PQ、MN，导轨处于磁感应强度为B的匀强做场中，磁场方向垂直于斜面向下。有两根质量分别为m1和m2的金属棒a、b，先将a棒垂直于导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直于导轨放置，此刻起a、c做匀速运动而b静止，a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，则（ ）
A．物块c的质量是m1sinθ
B．b棒放上导轨后，b棒中电流大小是
C．b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能
D．b棒放上导轨后，a棒克服安培力所做的功等于a、b棒上消耗的电能之和
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）某同学为了测量电源的电动势和内阻，根据元件的不同，分别设计了以下两种不同的电路。

实验室提供的器材有：
两个相同的待测电源，辅助电源；
电阻箱、，滑动变阻器、；
电压表，电流表；
灵敏电流计，两个开关、。
主要实验步骤如下：
①按图连接好电路，闭合开关和，再反复调节和，或者滑动变阻器、，使电流计的示数为0，读出电流表、电压表示数分别为、。
②反复调节电阻箱和（与①中的电阻值不同），或者滑动变阻器、，使电流计的示数再次为0，读出电流表、电压表的示数分别为、。
回答下列问题：
(1)哪套方案可以更容易得到实验结果______（填“甲”或“乙”）。
(2)电源的电动势的表达式为_____，内阻为______。
(3)若不计偶然误差因素的影响，考虑电流、电压表内阻，经理论分析可得，____（填“大于”“小于”或“等于”），_____（填“大于”“小于”或“等于”）。
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）如图所示，薄木板在外力F的作用下带着小物块一起沿粗糙水平面向右匀速运动，薄木板的质量M=5kg，小物块的质量m=1kg，小物块位于薄木板的最右端，薄木板和小物块与水平地面的摩擦因数分别为μ1=0.5、μ2=0.2。从某时刻开始，外力F大小不变方向相反的作用在薄木板上，g取10m/s2。求：
(1)外力F的大小；
(2)忽略薄木板的高度，当小物块静止时，距薄木板的右端L=15.5m，则两者一起匀速运动的速度是多少？
14．（16分）应用如图所示的装置研究带电粒子在电场、磁场中的运动情况。相邻的区域I、II均为边长为的正方形。区域I内可以添加方向竖直向下的匀强电场；区域II内可以添加方向垂直纸面向里的匀强磁场。区域II的边缘处有可探测带电粒子的屏。一束带电粒子沿两区域中间轴线以速度水平射入区域I，粒子束中含有多种粒子，其电荷量由小到大的范围为，质量由小到大的范围为。粒子在电场中只受电场力，在磁场中只受洛伦兹力。
(1)若只在区域II内添加磁场，且能够在屏上探测到所有粒子，则磁感应强度为多大；
(2)若只在区域I内添加电场，且能够在屏上探测到所有粒子，则电场强度为多大；
(3)当两个区域分别添加上述(1)(2)中的电场及磁场，电荷量为、质量为的粒子能够在屏上探测到。求解粒子在屏上显现的位置，试列出各求解方程式。（不对方程式求解）
15．（12分）如图所示，MN、PQ两平行水平导轨间距为l=0.5m，分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端接有R=3Ω的定值电阻。质量M=2kg的绝缘杆cd垂直静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B=0.4T。现有质量m=1kg、电阻R0=1Ω的金属杆ab，以初速度v0=12m/s水平向右与绝缘杆cd发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，绝缘杆cd则恰好通过半圆导轨最高点。不计导轨电阻和摩擦，金属杆ab始终与导轨垂直且接触良好，a取10m/s2，（不考虑杆cd通过半圆导轨最高点以后的运动）。求：
(1)杆cd通过半圆导轨最高点时的速度v的大小；
(2)正碰后杆ab的速度v1的大小；
(3)杆ab刚进入磁场时感应电流I的大小、方向及其所受的安培力F的大小；
(4)杆ab运动的过程中，电阻R产生的焦耳热QR。
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.设该天体的质量为M，半径为R，则：
根据万有引力提供向心力可得：
联立可得该天体半径为:
选项A错误；
B.根据第一宇宙速度的公式有：
解得：
选项B错误；
C. 绕该天体表面附近飞行的卫星周期：
选项C正确；
D.若考虑天体自转，则维持该天体稳定的自转周期最小时，天体表面的物体受到的万有引力恰好提供向心力，有：
解得：
选项D错误。
故选C。
2、B
【解析】
单匝正方形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，将产生正弦式电流，则电动势的最大值Em＝Bl2ω＝2πnBl2，其有效值E＝＝，计算小灯泡的额定功率P要用其有效值，即P＝.
R＝＝，故只有B选项正确．
3、D
【解析】
贝克勒尔发现天然放射现象，其中射线来自于原子核内的质子转化为中子和电子中得电子，而不是原子核外的电子，A错
波尔的氢原子模型说明原子核外的电子的轨道是不连续的，B错；
密立根油滴实验首次发现了电荷量子化，C错误；
电子的发现让人们认识到原子核内的还存在粒子，说明原子核内还是有结构的，D对。
4、C
【解析】
根据库仑定律可知，两球之间的库仑力满足，即随r增加，F非线性减小。
故选C。
5、C
【解析】
A．在t1-t2时间内，若特种兵做匀减速直线运动，由v1减速到v2，则平均速度为，根据图线与时间轴围成的面积表示位移可知，特种兵的位移大于匀减速直线运动的位移，则平均速度，故A错误；
B．0-t1时间内，由图线可知，图线的斜率大于零，则加速度方向竖直向下，发生失重；在t1-t2时间内，图线的切线的斜率小于零，则加速度方向竖直向上，发生超重；故B错误；
C．在t1-t2时间内，根据牛顿第二定律可知
f-mg=ma
解得
f=mg+ma
因为曲线的斜率变大，则加速度a增大，则特种兵所受悬绳的阻力增大，故C正确；
D．若第一个特种兵开始减速时，第二个特种兵立即以同样的方式下滑，由于第一个特种兵的速度先大于第二个特种兵的速度，然后又小于第二个特种兵的速度，所以空中的距离先增大后减小，故D错误；
故选C。
6、C
【解析】
A．极板间距变为原来两倍，根据可知电容减半，A错误；
B．电荷量和极板正对面积不变，则
电场强度大小不变，B错误；
C．当开关断开后，电容器极板的电荷量Q不变，根据
电容减半，两极板间电压加倍，根据
可知，电场能加倍，C正确；
D．电路断开，没有电流和焦耳热产生，极板的动能不变，则外力做的功等于电场能的增加量，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、CD
【解析】
如图所示，电势差之比有
由几何关系得
。
匀强电场中任意平行方向上的电势差与距离成正比。则
则连线MP为等势线。所以PQ是一条电场线，电场强度方向由Q向N。
由几何关系得
则电场强度大小为
故选CD。
8、AC
【解析】
A．设AE中点为G，如图所示，则根据匀强电场的性质可解得该点的电势为
则
所以GC连线是一个等势线；电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以电场强度的方向由E指向A，故A正确；
B．EA两点间的电势差为
EA两点间的距离
再根据电场强度公式可得
故B错误；
C．沿着电场线方向电势逐渐降低，因此H点电势最高，则
而
解得
故C正确；
D．电子从D沿着圆周移到F点，电势先升高后降低，电子带负电，电势能先减小后增加，静电力先做正功后做负功，故D错误。
故选AC。
9、BCD
【解析】
本题涉及到两个粒子分别在两个不同磁场中做匀速圆周运动问题，相遇问题既考虑到位移问题，又考虑到时间等时，比较复杂，所以要从简单情况出发，由题意a粒子逆时针旋转，b粒子顺时针旋转，由于两粒子的动量（m2va=m1vb）和电量相同，则半径之比就是磁感应强度的反比，所以在B1磁场中的半径小，则两粒子在两磁场旋转两个半周时，a粒子相对坐标原点上移，b粒子相对坐标原点下移，若b粒子在最初不相遇，则以后就不能相遇了。所以只考虑b粒子旋转半周就与a粒子相遇的情况。
【详解】
由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式知道：，所以选项A错误。由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式r＝知道，a粒子从O点出发沿x轴正方向射出向上逆时针转半周在y轴上上移2ra2，穿过y轴后逆时针向下转半周后下移2ra1，由于B2＜B1，则第二次经过y轴时在从标原点的上方（2ra2-2ra1）处，同理第四次经过y轴时在坐标原点上方2（2ra2-2ra1）处，所以由题意知选项B正确。从最短时间的情况进行考虑，显然是b粒子向上转半周后相遇的，a粒子第四次经过y轴时是向右方向，而b粒子转半周也是向右的方向，所以两者方向相同，所以选项C正确。根据周期公式及题意，当两粒子在y轴上相遇时，时间上有：Tb1＝Ta1+Ta2 即：，结合B1：B2=3：2，得到：，所以选项D正确。故选BCD。
本题的难点在于两个粒子在不同的两个磁场中以不同的速度做半径和周期不同匀速圆周运动，又涉及到相遇问题，需要考虑多种因素。关键的一点是a粒子在两个磁场旋转一次后通过y轴时位置上移，而b粒子恰恰相反，所以是b粒子经过半周后与a粒子相遇的，有此结论可以判断选项的正误。
10、BD
【解析】
A．由b平衡可知，安培力大小
由a平衡可知
由c平衡可知
联立解得物块c的质量为
A错误；
B．b棒放上导轨后，根据b棒的平衡可知
又因为
可得b棒中电流大小是
B正确；
C．b放上导轨之前，根据能量守恒知物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能与a增加的重力势能之和，C错误；
D．b棒放上导轨后，a棒克服安培力所做的功转化为全电路的电能，即等于a、b两棒上消耗的电能之和，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、甲 等于 等于
【解析】
(1)[1]甲电路的连接有两个特点：左、右两个电源间的路端电压相等，干路电流相同，电阻箱可以直接读数；乙电路更加适合一般情况，需要采集更多数据，并且需要作图处理数据才可以得到结论，同状态下采集数据，根据闭合电路欧姆定律列式求解电源的电动势和内阻，甲电路更简单。
(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律得
解得
，
(3)[4][5]当电流计的示数为0时，相同电源，电流相等时路端电压相等，此电路中电流表测的是干路电流，电压表测的是两端的电压（路端电压），因此电流表和电压表都是准确值，故
，
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)30N；(2)m/s
【解析】
(1)两者一起匀速运动，由平衡条件有
F=μ1(M+m)g=30N
(2)外力F反向后，小物块脱离长木板在水平面上做减速运动，加速度
a1==μ2g=2m/s2
设初速度为v0，有，0=v0 －a1t1，得
，
薄木板也做减速运动，加速度
=11m/s2
由于a2＞a1，所以薄木板的速度先减到零，有=x2，0=v0－a2t2，得
，
然后薄木板向左加速运动，加速度
=1m/s2
有，小物块距薄木板右端的距离
L=x1－x2+x3
解得
m/s
14、 (1)；(2)；(3)，
【解析】
(1)如图甲所示，磁场中运动有
①
由几何关系得
得
②
解①②式得
电荷量为、质量为时磁场磁感应强度最大，有
(2)如图乙，在电场中运动，竖直方向有
③
又有
④
水平方向有
⑤
又有
⑥
由几何关系得
⑦
解③~⑦式得
电荷量为、质量为时电场强度最大，有
(3)如图丙，电场中有
，⑧
又有
⑨
磁场中运动的半径为
⑩
由几何关系得
15、（1）m/s；（2）2m/s；（3）0.1A，方向从b到a，0.02N；（4）1.5J
【解析】
(1) cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时，由牛顿第二定律有
解得
(2)碰撞后cd绝缘杆滑至最高点的过程中，由动能定理有
解得碰撞后cd绝缘杆的速度
两杆碰撞过程动量守恒，取向右为正方向，则有
解得碰撞后ab金属杆的速度
(3 )杆ab刚进入磁场时感应电流
根据右手定则可知电流方向从b到a
所受的安培力F的大小为
(4) ab金属杆进入磁场后，由能量守恒定律有
电阻R产生的焦耳热
解得