重庆市南开中学2026届高三下学期5月质量检测物理试题（Word版附解析）

这是一份重庆市南开中学2026届高三下学期5月质量检测物理试题（Word版附解析），共4页。
1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 重庆李子坝轻轨站因“轻轨穿楼”吸引很多游客前去拍照打卡。轻轨站楼体被列车“穿越”的那一段长度约为132m，假设一列6节编组，长度约为90m的列车正以15m/s的速度匀速行驶，坐在车尾的乘客从看见车头到达楼体下方洞口，到看见列车完全穿出楼体，所经历的时间最接近（ ）
A. 6sB. 9sC. 15sD. 21s
【答案】C
【解析】
【详解】列车做匀速直线运动，速度。
初始时刻，车头位于进洞口，此时车尾距离进洞口的距离等于列车长度；
末时刻（列车完全穿出楼体），车尾刚好离开楼体的出洞口，此过程车尾的位移大小为列车长度加楼体被穿越段长度
即
根据匀速直线运动公式
代入数据得 ，最接近。
故选C。
2. 在李子坝轻轨站的官方观景平台，有很多摄影师举着单反相机为游客拍照，小南注意到镜头表面在某些角度泛着淡淡的紫红色。小南回家查阅资料后发现，很多镜头表面都镀了一层特殊的膜，这层镀膜能够显著减少光的反射，增强透射。关于这层膜，下列说法正确的是（ ）
A. 能将入射的光完全吸收
B. 旋转镜头90°会使膜层失效
C. 同一层膜可以使所有波长的光透射增强
D. 膜层前后表面反射光干涉相消
【答案】D
【解析】
【详解】A．增透膜通过光的干涉减少反射光，并非吸收入射光，故A错误；
B．增透膜的干涉效果由膜层厚度决定，旋转镜头不会改变膜厚和反射光的光程差，膜层不会失效，故B错误；
C．增透膜厚度固定，只能让特定波长附近的光反射相消、透射增强，无法覆盖所有波长，故C错误；
D．增透膜的工作原理是膜前后表面的反射光发生干涉相消，减少反射光能量，进而增强透射光，故D正确。
故选D。
3. 周末，某同学在家里用透明电热水壶烧水。当用控温功能让水温稳定在时，他观察到壶底有一个小气泡缓缓上升，并且在上升过程中体积逐渐变大。若气泡与周围水之间始终保持热平衡，且将气泡内空气视为质量不变的理想气体。则该过程中，下列关于气泡内气体说法正确的是（ ）
A. 吸热B. 放热C. 内能变大D. 内能减小
【答案】A
【解析】
【详解】将气体视为理想气体，气泡上升过程温度不变，则气体内能不变（），上升过程中，气体体积变大，气体对外做功（W0，即气体吸热，综上可知A选项符合题意。
故选A。
4. 题图为粒子散射实验的轨迹示意图，、为同一段轨迹上的两点，、两点关于原子核对称，为轨迹上离原子核最近的点。若将原子核视为点电荷，忽略粒子间的相互作用，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（ ）
A. 、两点电场强度相同
B. 粒子在N点的电势能最小
C. 粒子在N点的加速度最大
D. 若将一粒子在P点静止释放，其将沿图中PQ曲线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．电场强度是矢量。Q、M关于原子核对称，两点电场强度大小相等、方向不同，因此电场强度不同，A错误；
B．粒子和原子核都带正电，相互排斥。粒子靠近原子核过程中，斥力做负功，电势能增加；远离过程中斥力做正功，电势能减小。N是离原子核最近的点，因此粒子在N点电势能最大，B错误；
C．根据库仑定律​，N点离原子核最近，r最小，粒子受到的库仑斥力最大，由牛顿第二定律，可知粒子在N点加速度最大，C正确；
D．图中轨迹是粒子具有初速度时的运动轨迹，若粒子在P点静止释放，粒子受斥力，会沿原子核与P点的连线做直线运动，不会沿PQ曲线运动，D错误。
故选C 。
5. 如题图所示，有L、M、N三颗地球卫星，L还未发射，在赤道上随地球转动；M是近地卫星，轨道半径可认为等于地球半径；N是地球同步卫星。将它们的运动均视为匀速圆周运动，地球表面重力加速度为，忽略地球自转对重力加速度的影响，下列说法正确的是（ ）
A. M的向心加速度等于
B. L的向心加速度大于
C. 相同时间内，N转过的弧长最短
D. M在12h内转过的角度小于
【答案】A
【解析】
【详解】A．对于近地卫星M，有
可得M的向心加速度为，故A正确；
BCD．对于卫星M、N，由万有引力提供向心力得
可得，，
则有，，
由于卫星N、L的角速度相同，根据，
则有，
综上分析可知L的向心加速度小于；L的线速度最小，所以相同时间内，L转过的弧长最短；已知同步卫星N的周期为24h，由于M的角速度大于N的角速度，所以M的周期小于24h，则M在12h内转过的角度大于，故BCD错误。
故选A。
6. 某工厂的产品分拣中心有两条水平放置的传送带，其简化图如题图所示。传送带1、2分别以和的速度稳定运行，已知产品在传送带1上均能加速到，然后平滑地滑上传送带2，且不会从传送带2的右侧滑出。若产品与传送带发生相对运动，会在传送带上留下痕迹，则产品在传送带2上留下的痕迹可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】分析产品相对于传送带2的运动，痕迹就是产品相对传送带2的运动轨迹，产品滑上传送带2时，速度方向向右的大小为，沿传送带2方向上的初速度为0；传送带2本身以向前运动，因此产品相对于传送带2的初速度为水平向右、向后，合相对速度方向为斜向右后。
滑动摩擦力方向始终与相对运动方向相反，因此摩擦力方向为斜向左前，摩擦力的合力不变，若摩擦力的合力恰好与相对速度方向共线反向，则产品相对传送带2做匀减速直线运动，直到共速，轨迹是直线，相对位移沿斜向右后方向。若摩擦力合力与相对运动方向不共线，则物体相对传送带向右后方运动，合力方向应指向曲线弯曲的内侧。
故选B。
7. 如题图所示，一质量为、半径为、内壁光滑的半圆槽放在粗糙水平地面上，半圆槽与地面间的动摩擦因数为。一质量为的小球，从半圆槽的最左端与圆槽圆心等高位置由静止释放。已知在小球运动的过程中半圆槽始终相对地面静止，不计空气阻力，重力加速度为。释放小球后，下列说法正确的是（ ）
A. 小球加速度的最大值为
B. 地面对半圆槽摩擦力的最大值为
C. 的最小值为
D. 当小球运动到最低点时，地面对半圆槽的支持力
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球从初始位置释放到最低点过程，由机械能守恒
得
最低点小球向心加速度
初始位置小球加速度仅为，因此加速度最大值为，故A错误；
B．设小球位置与圆心连线和水平方向夹角为，由机械能守恒
径向合力提供向心力
得
根据平衡条件地面对半圆槽摩擦力
地面对槽的摩擦力平衡该分量，最大值为（时取到），故B错误。
C．槽静止时需满足，其中竖直方向地面支持力
水平摩擦力
整理得
令（，）
由三角函数求最值可得
代入化简得
即最小值为，故C正确；
D．小球运动到最低点时，小球对槽的压力为向下，因此地面对槽的支持力
故D错误；
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，不选或错选得0分。
8. 为监测重庆东水门长江大桥斜拉索的结构健康状态，技术人员对钢索施加一简谐激励，激发产生沿钢索轴正方向传播的一列简谐横波。时刻该波的波形图如题图甲所示，钢索上某质点的振动图像如题图乙所示。已知该简谐横波在钢索中的传播速度，下列说法正确的是（ ）
A. 该横波的振动频率为4Hz
B. 图乙可能是图甲中质点M的振动图像
C. 任意时刻M、N两质点的振动速度大小始终相等
D. 增大激励装置的振动频率，波在钢索中的传播速度会随之增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由图可知
解得
周期
则横波的振动频率为，故A正确；
B．由图乙可知0时刻质点向y轴负方向振动，图甲中结合同侧法，故图乙的质点可能是图甲中质点N的振动图像，故B错误；
C．M、N两质点相隔半个周期，所以任意时刻M、N两质点的振动速度大小始终相等，故C正确；
D．机械波的传播速度由介质决定，与其他无关，故D错误。
故AC。
9. 重庆轨道交通列车运行监测系统中，采用光电传感器对隧道进行实时监控，传感器光电管阴极材料为金属铯，其逸出功。现用大量处于、、、的四个状态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光子照射该光电管。已知氢原子能级图如题图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 最多可辐射出5种不同频率的光子
B. 能使光电管逸出光电子的光子共有5种
C. 增大该氢原子光源的光照强度，打出光电子的最大初动能会增大
D. 氢原子从能级跃迁到能级辐射的光子，照射金属铯时，产生的光电子的最大初动能为0.67eV
【答案】BD
【解析】
【详解】A．大量处于n=4、3、2、1的四个状态的氢原子向低能级跃迁时，最多辐射种光子，故A错误；
B．光子能量大于逸出功就能产生光电效应，分析可知只有从n=4跃迁到n=3的光子不能使铯发生光电效应，其余都可以，故有5种光子可使铯发生光电效应，故B正确；
C．增大该氢原子光源的光照强度，光电子的最大初动能不会增大，故C错误；
D．从n=4跃迁到n=2的光子能量最大，且为
则打出光电子的最大初动能为，故D正确。
故选BD。
10. 重庆青山工业汽车零部件输送线中的电磁制动装置，利用电磁阻尼实现零部件精准制动定位，其简化图如题图所示。足够长的光滑水平平行金属导轨间距为L，导轨间部分区域存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。单匝矩形导体线框abcd四条边的电阻均为R，线框总质量为m。线框以初速度沿导轨向右运动，经过一段时间后完全进入磁场区域，此时线框的速度刚好为零。已知线框ad边长为L，cd边长度与磁场沿导轨方向的宽度相同；运动过程中线框始终与导轨良好接触，导轨电阻忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A. 线框刚进磁场时，线框中的电流为
B. 磁场区域沿导轨方向的宽度
C. 磁场区域沿导轨方向的宽度
D. 全过程线框bc边产生的焦耳热
【答案】BD
【解析】
【详解】A．线框刚进磁场时，bc边切割磁感线产生的感应电动势为
由于ab、cd边被短路，整个回路的总电阻
线框中的电流为，故A错误；
BC．对线框整个过程应用动量定理，
其中为过程中的平均电荷量，
即
解得，故B正确，C错误；
D．根据能量守恒，全过程线框动能全部转化为焦耳热，总焦耳热
bc边产生的热量，故D正确。
故选BD。
三、实验题：本题共2个小题，11题6分，12题9分，共15分。
11. 实验小组利用如题图1所示的装置探究一种新型“渐进式”轻质弹簧的弹性势能，该弹簧的弹力F与形变量x满足。弹簧左端固定，右端与质量为m（包含挡光片）的滑块接触（不连接），滑块放置于水平气垫导轨上，弹簧处于原长状态时，其右端位于O点，光电门位于O点右侧。向左缓慢推滑块使弹簧压缩x，静止释放后滑块被弹出，当滑块上的挡光片经过光电门时，记录挡光时间。
（1）用游标卡尺测量滑块上挡光片的宽度，示数如题图2所示，则挡光片宽度________mm。
（2）滑块通过光电门时的动能________（用，，表示）。滑块在导轨上运动时阻力忽略不计，因此滑块的动能即为弹簧形变量为时的弹性势能。
（3）改变压缩量，测得多组与对应的。小组同学处理数据得到了多种图像，根据所学知识判断下列哪一个图像最有可能符合实际情况________。
A. B. C.
【答案】（1）
（2） （3）C
【解析】
【小问1详解】
根据游标卡尺读数规则，其读数为
【小问2详解】
滑块通过光电门时的速度为
动能为
【小问3详解】
由于
与成正比，滑块静止释放后到被弹出过程中，弹力做功
又
可得
所以与成正比。
故选C。
12. 高分子热敏电阻（PTC）是一种具有非线性伏安特性的热敏元件，其阻值随自身温度升高而显著增大。在特定导通状态下，其伏安特性满足关系式：（其中，），该元件常用于工业温度监测与电路过热保护。现有如下实验器材：
直流稳压电源（电动势，内阻不计）；
理想电压表（量程、可切换）；
理想电流表（量程）；
定值电阻；
滑动变阻器（最大阻值）；
待测PTC热敏电阻、开关、导线若干。
某学习兴趣小组设计了题图1所示电路图研究其伏安特性曲线。则：
（1）闭合开关前，题图1中滑动变阻器的滑片应置于最________（选填“左”或“右”）端。
（2）本实验采用分压式接法的核心目的是________（填选项标号）。
A. 消除热敏电阻温度变化带来的系统误差
B. 使热敏电阻两端的电压能从开始调节，以尽可能多的获取描绘伏安特性曲线所需的数据
C. 仅起到保护电路的作用，防止电流超过电表量程
（3）调节滑片使热敏电阻处于稳定导通状态，此时电压表示数，电流表示数。结合伏安特性公式，且可认为始终为准确值，可求得的测量值为________（结果保留2位有效数字）。
（4）该学习兴趣小组又利用所给器材设计了题图2所示电桥电路来监测环境温度的变化。当环境温度为（此时热敏电阻为）时，电桥平衡，电压表示数为。当环境温度升高导致热敏电阻阻值变为时，电压表示数与的关系式为________（此时流经电压表的电流忽略不计，用、表示，）。
【答案】（1）左 （2）B
（3）
（4）
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前，分压式接法中滑动变阻器的滑片应置于左端，这样待测部分电压从0开始，起到保护电路的作用。
【小问2详解】
A．热敏电阻的温度变化是实验本身的影响，分压式接法无法消除这种系统误差，故A错误；
B．分压式接法的核心优势是电压可从0开始连续调节，这样能尽可能多地获取伏安特性曲线的数据点，全面研究其非线性特性，故B正确；
C．分压式接法的主要目的不是保护电路，限流式接法也能起到保护作用，分压式的核心价值是电压调节范围广，故C错误。
故选B。
【小问3详解】
根据
将，代入方程，解得a的测量值
【小问4详解】
电压表示数为0时，分析可知
四、计算题：13题10分，14题14分，15题18分，共42分。
13. 沙坪坝区某高校实验室采用理想变压器为精密仪器供电，其电路图如题图所示。理想变压器原线圈接入的市电电压有效值，原、副线圈匝数比。副线圈电路中接有定值电阻，负载为实验室仪器，等效为纯电阻，阻值大小范围为，电流表为理想交流电流表，导线电阻忽略不计。求：
（1）当可变电阻时，电流表的示数；
（2）当可变电阻时，理想变压器的输入功率。
【答案】（1） （2）40W
【解析】
【小问1详解】
根据理想变压器有，
又因为
代入题中数据，联立解得
【小问2详解】
副线圈电路中副线圈两端电压为定值，理想变压器的输入功率等于输出功率，所以理想变压器的输入功率
14. 某半导体离子掺杂装置的粒子筛选系统，其结构俯视图可简化为如题图所示。Ⅰ区为加速区，平行金属板C、D间距为，C、D中心有两小孔，分别为S、O，板间有匀强电场；Ⅱ区为偏转磁场区，宽度为（未知），方向垂直纸面向外；Ⅲ区为筛选磁场区，宽度为，方向垂直纸面向里，边缘有拦截挡板，Ⅱ、Ⅲ区域磁感应强度大小均为。一带正电的粒子质量为，电量为，由Ⅰ区域中的S点静止释放，加速后依次进入Ⅱ、Ⅲ区，恰好不与Ⅲ区挡板碰撞，并能从O点沿直线返回S。不计粒子重力，求：
（1）Ⅱ区的磁场宽度；
（2）Ⅰ区电场强度大小；
（3）粒子在Ⅱ、Ⅲ两区磁场中运动的总路程。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
粒子在Ⅲ区磁场中恰好不与挡板碰撞，且能沿直线返回点，说明粒子在Ⅲ区的轨迹圆心角为。设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，由几何关系有
解得
所以Ⅱ区的磁场宽度。
【小问2详解】
粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有
由（1）可知
粒子在Ⅰ区由电场加速，由动能定理可得
联立解得。
【小问3详解】
粒子在Ⅲ区磁场运动转过的圆心角为，所以粒子在Ⅲ区磁场运动的弧长为
粒子在Ⅱ区磁场运动转过的圆心角为，所以粒子在Ⅱ区磁场运动的弧长为
所以粒子在Ⅱ、Ⅲ区磁场运动的总路程为。
15. 某种抛球游戏可简化为如下模型：两块完全相同的薄板A、B紧靠在一起（未粘连）在光滑水平地面上向左滑行，速度大小，每块薄板质量，长度，厚度忽略不计；小球离地高度，质量，可视为质点。如题图所示，当A板左端与小球的水平距离时，向左或向右水平抛出小球。小球抛出后，若能第一次与A板碰撞，此后每次都与B板碰撞，但始终不与地面碰撞，则游戏过关。小球每次与薄板碰撞，竖直速度反向，大小变为碰前的倍（），碰撞时间极短，忽略碰撞过程小球重力的冲量，重力加速度取。
（1）若小球抛出后，第一次恰与A板左端上表面碰撞，求小球抛出时的速度；
（2）小球以满足（1）问条件的速度抛出，第一次与A板碰撞后，A板速度大小变为，求此次碰撞过程系统机械能损失量及小球与薄板间的动摩擦因数；
（3）小球与薄板间的动摩擦因数满足（2）问条件，若要游戏过关，求小球抛出速度的取值范围。
【答案】（1），方向向左
（2），
（3）
【解析】
【小问1详解】
设小球抛出速度为，方向向右，规定向右为正方向，则水平方向有
竖直方向有
联立解得
负号表示方向向左。
【小问2详解】
设第一次碰前小球竖直速度为，第一次碰后竖直、水平速度分别为，根据水平方向动量守恒有
机械能减少
竖直方向速度关系
联立解得
对A、B板，水平方向，根据动量定理有
对小球，竖直方向，根据动量定理有
由于，可知第一次碰撞全过程小球和A板间均存在滑动摩擦，于是有
联立解得
【小问3详解】
小球水平速度不影响每次碰撞竖直方向的速度变化，第n次碰后小球的竖直速度大小为
小球从抛出到第一次碰前经历时间
第一次碰后到第二次碰前经历时间
第n次碰后到第n+1次碰前经历时间
若要游戏过关，小球与B板的某次碰撞后，小球与B板在水平方向共速，此后的碰撞仅改变小球竖直速度，现分析小球与B板水平共速前的每次碰撞。第一次与A板碰撞，小球水平速度变化
薄板水平速度变化为
水平相对速度变化为
第二次与B板碰撞，小球水平速度变化为
由于A、B板分离，B板水平速度变化为
水平相对速度变化为
此后直到水平共速前，小球与B板的每次碰撞情况类似。小球第n次与B板碰撞，水平相对速度变化为
由此可算出
若小球第一次恰与A板右端碰撞，易算出小球初速度为0.5m/s，方向向右，也即若小球第一次与A板碰撞，小球与板初始水平相对速度大小范围为[1m/s，2m/s]，由此可知小球第一次与A板碰后，最多与B板碰撞3次即可与B板水平共速。
以B板为参考系，若要游戏过关，最小相对初速度对应小球第一次与A板碰撞后再与B板最左端碰撞的情况，有
解得
而最大相对初速度，对应小球第一次与A板碰撞后，某次与B板最右端碰撞后水平共速的情况。若小球与B板仅碰撞1次，有
解得
易验证
此式说明小球与B板碰后未水平共速，小球会跳离B板，不满足题意。若小球与B板碰撞2次，有
解得
易验证
此式说明小球与B板最右端碰撞过程中达到水平共速，此即为游戏过关的初始相对速度最大值。转换到大地参考系，以向右为正方向，小球抛出速度的取值范围为。