2025-2026学年湖北省武汉市高三第一次模拟考试物理试卷（含答案解析）

这是一份2025-2026学年湖北省武汉市高三第一次模拟考试物理试卷（含答案解析），共19页。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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、宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有三颗行星，如图所示。中心天体质量远大于行星质量，不考虑行星之间的万有引力，三颗行星的运动轨道中，有两个为圆轨道，半径分别为r1、r3，一个为椭圆轨道，半长轴为a，a=r3 。在Δt时间内，行星Ⅱ、行星Ⅲ与中心天体连线扫过的面积分别为S2、S3；行星Ⅰ的速率为v1、行星Ⅱ在B点的速率为v2B、行星Ⅱ在E点的速率为v2E、行星Ⅲ的速率为v3，下列说法正确的是（ ）
A．S2=S3
B．行星Ⅱ与行星Ⅲ的运行周期相等
C．行星Ⅱ与行星Ⅲ在P点时的向心加速度大小相等
D．v3< v 1< v 2E< v 2B
2、用一质量不计的细线将质量为m的氢气球拴在车厢地板上A点，此时细线与水平面成θ=37°角，气球与固定在水平车顶上的压力传感器接触。小车静止时，细线恰好伸直但无弹力，压力传感器的示数为小球重力的0.5倍。重力加速度为g。现要保持细线方向不变而传感器示数为零，下列方法中可行的是（ ）
A．小车向右加速运动，加速度大小为0.5g
B．小车向左加速运动，加速度大小为0.5g
C．小车向右减速运动，加速度大小为
D．小车向左减速运动，加速度大小为
3、如图所示，空间有一正三棱锥，点是边上的中点，点是底面的中心，现在顶点点固定一正的点电荷，在点固定一个电荷量与之相等的负点电荷。下列说法正确的是（ ）
A．、、三点的电场强度相同
B．底面为等势面
C．将一正的试探电荷从点沿直线经过点移到点，静电力对该试探电荷先做正功再做负功
D．将一负的试探电荷从点沿直线移动到点，电势能先增大后减少
4、下列说法正确的是（ ）
A．射线是高速电子流，它的穿透能力比射线和射线都弱
B．在核反应中，比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时，会释放核能
C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，核外电子的动能减小
D．当紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，则当改为红光照射时，也能发生光电效应，但从锌板表面逸出的光电子的最大初动能减小
5、完全相同的两列高铁在直铁轨上相向行使，速度为350km/h，两列车迎面交错而过时，双方驾驶员看到对方列车从眼前划过的时间大约是2s，以下说法正确的是（ ）
A．由以上数据可以估算出每列车总长约为200m
B．由以上数据可以估算出每列车总长约为400m
C．坐于车尾的乘客看到对方列车从身边划过的时间大约是4s
D．坐于车尾的乘客看到对方列车从身边划过的时间大约是1s
6、如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图，导线分布在正六边形的六个角，导线所通电流方向已在图中标出。已知每条导线在O点磁感应强度大小为，则正六边形中心O处磁感应强度的大小和方向（ ）
A．大小为零
B．大小，方向沿轴负方向
C．大小，方向沿轴正方向
D．大小，方向沿y轴正方向
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、有关对热学的基础知识理解正确的是________。
A．液体的表面张力使液体的表面有扩张的趋势
B．低温的物体可以自发把热量传递给高温的物体，最终两物体可达到热平衡状态
C．当装满水的某一密闭容器自由下落时，容器中的水的压强为零
D．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发变慢
E. 在“用油膜法测分子直径”的实验中，作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理
8、两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2×10-5 C，质量为1 g的小物块在水平面上从C点静止释放，其运动的v-t图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（ ）
A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=100 N/C
B．由C点到A点电势逐渐减小
C．由C到A的过程中物块的电势能先变大后变小
D．A、B两点间的电势差UAB=－500 V
9、如图甲，用强磁场将百万度高温的等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克。我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行100 秒的成绩。多个磁场才能实现磁约束，其中之一叫纵向场，图乙为其横截面的示意图，越靠管的右侧磁场越强。尽管等离子体在该截面上运动的曲率半径远小于管的截面半径，但如果只有纵向场，带电粒子还会逐步向管壁“漂移”，导致约束失败。不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．正离子在纵向场中沿逆时针方向运动B．发生漂移是因为带电粒子的速度过大
C．正离子向左侧漂移，电子向右侧漂移D．正离子向下侧漂移，电子向上侧漂移
10、如图，一定量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环，ABCD位于矩形的四个顶点上。下列说法正确的是 。
A．状态C的温度为
B．从A→B，分子的平均动能减少
C．从C→D，气体密度增大
D．从D→A，气体压强增大、内能减小
E.经历A→B→C→D→A一个循环，气体吸收的热量大于释放的热量
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）如图所示，是把量程为0~10mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E=1.5V。
(1)经改装后，若要确定“0”Ω刻度位置，应将红、黑表笔短接，并调节滑动变阻器R的阻值，使原电流表指针指到____________mA刻度处；
(2)改装后的欧姆表的内阻值为____________Ω，电流表2mA刻度处应标____________Ω。
12．（12分）某实验小组用来研究物体加速度与质量的关系，实验装置如图甲所示。其中小车和位移传感器的总质量为，所挂钩码总质量为，小车和定滑轮之间的绳子与轨道平面平行，不计轻绳与滑轮之间的摩擦及空气阻力，重力加速度为。
(1)若已平衡摩擦力，在小车做匀加速直线运动过程中，绳子中的拉力大小=__________（用题中所给已知物理量符号来表示）；当小车的总质量和所挂钩码的质量之间满足__________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于所挂钩码的重力；
(2)保持钩码的质量不变，改变小车的质量，某同学根据实验数据画出图线，如图乙所示，可知细线的拉力为__________（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，在xOy平面内，MN与y轴平行，间距为d，其间有沿x轴负方向的匀强电场E。y轴左侧有宽为L的垂直纸面向外的匀强磁场，MN右侧空间存在范围足够宽、垂直纸面的匀强磁场（图中未标出）。质量为m、带电量为+q的粒子从P（d，0）沿x轴负方向以大小为v0的初速度射入匀强电场。粒子到达O点后，经过一段时间还能再次回到O点。已知电场强度E=，粒子重力不计。
(1)求粒子到O点的速度大小；
(2)求y轴左侧磁场区域磁感应强度B1的大小应满足什么条件？
(3)若满足(2)的条件，求MN右侧磁场的磁感应强度B2和y轴左侧磁场区域磁感应强度B1的大小关系。
14．（16分）如图甲所示，在边界为的竖直狭长区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，在L1的左侧充满斜向上与水平方向夹角为的匀强电场（大小未知）。一带正电的微粒从a点由静止释放，微粒沿水平直线运动到边界上的b点，这时开始在之间的区域内加一竖直方向周期性变化的匀强电场，随时间变化的图像如图乙所示（表示电场方向竖直向上），微粒从b点沿水平直线运动到c点后，做一次完整的圆周运动，再沿水平直线运动到边界上的d点。已知c点为线段bd的中点，重力加速度。求：
（1）微粒的比荷；
（2）a点到b点的距离；
（3）将边界左右移动以改变正交场的宽度，使微粒仍能按上述运动过程通过相应的区域，求电场变化周期T的最小值。
15．（12分）如图甲所示，A车原来临时停在一水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现后启动A车，以A车司机发现B车为计时起点(t=0)，A、B两车的v－t图象如图乙所示．已知B车在第1s内与A车的距离缩短了x1=12m.
(1)求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小；
(2)若A、B两车不会相撞，则A车司机发现B车时(t=0)两车的距离x0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、B
【解析】
AB．行星Ⅱ、行星Ⅲ满足a=r3，据开普勒第三定律知他们的运行周期相等，令△t等于一个周期，它们与中心天体连线扫过的面积，椭圆面积小于圆面积，故A错误，B正确；
C．向心加速度为垂直于速度方向的加速度，行星Ⅱ与行星Ⅲ在P点时加速度相等，但行星Ⅱ在该点的向心加速度为此加速度沿P至椭圆圆心方向的分量，小于行星Ⅲ在P点时加速度，故C错误；
D．据，考虑到Ⅰ到Ⅱ的变轨过程应该在B点加速，有v1＜v2B，B到E过程动能向势能转化，有v2B＞v2E，考虑到v2E小于在E点能够绕中心天体匀速圆周运动所需的速度vE，而vE＜v3，所以有v2E＜v3，综上所述v2E＜v3＜v1＜v2B，故D错误；
故选B。
2、C
【解析】
静止时细线无弹力，小球受到重力mg、空气浮力f和车顶压力FN，由平衡条件得
f=mg+FN=1.5mg
即浮力与重力的合力为0.5mg，方向向上。要使传感器示数为零，则细线有拉力FT，如图所示
由等效受力图（b）可得
小车加速度大小为
方向向左。故小车可以向左加速运动，也可以向右做减速运动，C正确，ABD错误。
故选C。
3、C
【解析】
A．、、三点到点和点的距离都相等，根据场强的叠加法则可知、、三点的电场强度大小相等，但方向不同，A错误；
BC．处于点的负电荷周围的等势面为包裹该负电荷的椭球面，本题为等边三角形的中心，即、、三点电势相等，但是该平面不是等势面，沿着电场线方向电势降低，越靠近负电荷，电势越低，即电势高于点电势，经到，电势先减小后增大，根据电势能的计算公式
可知正试探电荷电势能先减小后增大，电场力先做正功再做负功，B错误，C正确；
D．沿着电场线方向电势降低，负试探电荷从高电势点移到低电势点，根据电势能的计算公式可知电势能一直增大，D错误。
故选C。
4、B
【解析】
A．射线是高速电子流，它的穿透能力比射线强，比射线弱，故A项错误；
B．原子核的结合能与核子数之比称做比结合能，比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。在核反应中，比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时，会释放核能，故B项正确；
C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，电子跃迁到离核较近的轨道上运动，据
可得，核外电子的动能增加，故C项错误；
D．当紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，当改为红光照射时，不能发生光电效应，因为红光的频率小于锌板的极限频率，故D项错误。
故选B。
5、B
【解析】
AB．两列车相向运动，每列车总长为：
故A错误，B正确；
CD．坐于车尾的乘客看到对方列车从身边划过的时间为：
故C、D错误；
故选B。
6、D
【解析】
根据磁场的叠加原理，将最右面电流向里的导线在O点产生的磁场与最左面电流向外的导线在O点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B1；
同理，将左上方电流向外的导线在O点产生的磁场与右下方电流向里的导线在O点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B2；
将右上方电流向里的导线在O点产生的磁场与左下方电流向外的导线在O点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B3。
如图所示：
根据磁场叠加原理可知
由几何关系可知B2与B3的夹角为120°，故将B2与B3合成，则它们的合磁感应强度大小也为2B0，方向与B1的方向相同，最后将其与B1合成，可得正六边形中心处磁感应强度大小为4 B0，方向沿y轴正方向.
选项D正确，ABC错误。
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、CDE
【解析】
A、表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直指向液体内部，故A错误；
B、根据热力学第二定律，低温的物体不会自发把热量传递给高温的物体，必然会引起外界变化。故B错误；
C、液体压强由重力产生，当装满水的某一密闭容器自由下落时，容器处于完全失重状态，故容器中的水的压强为零，故C正确；
D、空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发变慢，故D正确；
E、在“用油膜法测分子直径”的实验中，需要将油膜看作单分子层，同时要忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形，故E正确；
故选CDE.
8、ABD
【解析】
A．根据v—t图象可知物块在B点的加速度最大
所受的电场力最大为
故B点的场强最大为
故A正确；
B．根据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点电势逐渐减小，B正确；
C．根据v—t图象可知C到A的过程中物块的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故C错误；
D．由A到B根据动能定理可得
又因
故
故D正确。
故选ABD。
9、AD
【解析】
A．根据左手定则可判断出正离子在纵向场中沿逆时针方向运动，故A正确；
B．因为左右两边磁场强度不一样，导致左右的半径不同，所以发生偏移；
CD．根据
得
发现B越大，R越小，所以右边部分的R大于左边部分的R，结合左手定则判断出正离子就会向下侧漂移，电子向上侧漂移，故C错误，D正确。
故选AD。
10、ACE
【解析】
A．过程为等压过程，则有
即有
解得
过程也为等压过程，则有
即
解得
故A正确；
B．从A→B从A→B，温度升高，分子平均动能增大，故B错误；
C．过程为等压变化过程，由图可知，气体体积减小，气体质量不变，则气体密度增大，故C正确；
D．从D→A，由图可知，气体压强增大，温度升高，气体内能增大，故D错误；
E．经历A→B→C→D→A一个循环,气体内能不变；在p-V图象中，图象与坐标轴围成面积表示功，所以，即整个过程，气体对外界做功，所以气体吸收的热量大于释放的热量，故E正确。
故选ACE。
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、10 150 600
【解析】
(1)[1]根据闭合欧姆定律
可知，当电流最大时，测量电阻最小，即若要确定“0”Ω刻度位置，应将红、黑表笔短接，并调节滑动变阻器R的阻值，使原电流表指针指到10mA刻度处
(2)[2]改装后欧姆表的内阻为
[3]2mA刻度处标
12、 0.20
【解析】
(1)[1]平衡摩擦力后：
解得：
；
[2]当小车和位移传感器的总质量和所挂钩码的质量之间满足时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于所挂钩码的重力；
(2)由牛顿第二定律知：
则的图线的斜率是合外力，即绳子拉力，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）；（3），n=l，2，3……
【解析】
(1)粒子，从P点到O点，由动能定理得
可得粒子到
(2)洛伦兹力提供向心力
粒子要再次回到O点，则粒子不能从y轴左侧的磁场射出，需要返回磁场，经过电场和MN右侧的磁场的作用，再次返回到O点，故要求：
故要求
(3)粒子通过电场回到MN右侧磁场时速度为。设粒子在右侧磁场中轨道半径为R，要使其能够回到原点，粒子在右侧磁场中应向下偏转，且偏转半径R≥r。
解得
①当R=r
可得
②R>r，要使粒子回到原点（粒子轨迹如下图所示）
则须满足
其中n=l，2，3……
，n=l，2，3……
其中n=1时，
综上，需要B2和y轴左侧磁场区域磁感应强度B1的大小关系满足
，n=l，2，3……
14、（1）；（2）0.2m；（3）0.728s
【解析】
(1)由微粒运动到c点后做一次完整的圆周运动可知
解得
(2)分析可知微粒从b到c和从c到d均做匀速直线运动，设速度为v，则由受力分析及平衡条件得
代入数据结合(1)的分析解得
由题意分析可知，微粒从a到b做匀加速直线运动，合力一定由a指向b，受力分析如图甲所示
根据几何关系可知
故微粒从a到b过程中由动能定理得
代入数据解得
(3)微粒在正交场中做匀速圆周运动，可得
结合前面分析代入数据解得轨道半径；微粒做匀速圆周运动的周期
由于R和均恒定不变，故正交场的宽度L恰好等于2R时交变电场的周期T最小，如图乙所示
微粒从图中b运动到c所用的时间
故电场E2变化周期T的最小值
15、 (1)12m/s，3m/s2 (2)x0>36m
【解析】
(1)在时A车刚启动，两车间缩短的距离：
代入数据解得B车的速度：
A车的加速度：
将和其余数据代入解得A车的加速度大小：
(2)两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于图像的时刻，此时两车已发生的相对位移为梯形的面积，则：
解得，因此，若A、B两车不会相撞，则两车的距离应满足条件：