湖北省八校联考2025-2026学年高三上学期二模物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1湖北省八校联考2025-2026学年高三上学期二模试题高三物理试题本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4、考试结束后，请将答题卡上交。一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分。在小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分）1.月壤中存在大量氦3（），氦3可以进行核聚变反应，反应方程式为：，是理想的清洁核能源。已知的质量3.0161u，的质量4.0026u，的质量1.0078u，的质量1.0087u，1u相当于的能量，下列说法正确的是（）A.X是质子，释放能量约 B.X是质子，释放能量约C.X是中子，释放能量约 D.X是中子，释放能量约【答案】B【解析】核反应遵循质量数和电荷数守恒，可知X是质子，释放的能量为故选B2.如图所示，一单摆在AB之间做简谐运动，O为平衡位置，下列说法正确的是（）A.摆线拉力的水平分量提供摆球的回复力B.从A到B的过程，摆线拉力的冲量为零C.任意半个周期内，合力的冲量一定为零D.任意半个周期内，合力做的功一定为零【答案】D【解析】A．重力沿轨迹切线方向的分力提供回复力，A错误；B．冲量等于力与时间的乘积，摆线拉力的冲量不为零，B错误；CD．任意半格周期内，速度大小不变。除最大位移处，速度方向一定改变，则动量改变，合力冲量不为零。而动能不变，合力做功一定为零，C错误，D正确。故选D。3.制冷机通常是按照如图所示的逆卡诺循环进行工作的，其中1→2、3→4为绝热过程，2→3、4→1为等温过程。将制冷机中的封闭气体看作理想气体，以下判断正确的是（）A.1→2的过程中气体温度降低B.2→3的过程中气体放热C.3→4的过程中气体内能增加D.1→2→3→4→1的整个循环过程中，气体对外界做正功【答案】B【解析】A．1→2的过程为绝热过程，故气体体积减小，故外界对气体做功根据热力学第一定律可知气体内能增大，气体温度升高，故A错误；B．2→3的过程为等温过程，故气体体积减小，故外界对气体做功根据热力学第一定律可得因此气体放热，故B正确；C．3→4的过程为绝热过程，故气体体积增大，故气体对外界做功根据热力学第一定律可知物体内能减小，故C错误；D．根据p-V图线与横轴围成的面积表示做的功可知，1→2→3过程气体做负功，3→4→1过程气体做正功，由于1→2→3曲线与横轴围成的面积大于3→4→1曲线与横轴围成的面积，故整个过程气体对外界做负功，故D错误。故选B。4.风筝发明于中国东周春秋时期，是在世界各国广泛开展的一项群众性体育娱乐活动。一平板三角形风筝（不带鸢尾）悬停在空中，如图为风筝的侧视图，风筝平面与水平面的夹角为θ，风筝受到空气的作用力F垂直于风筝平面向上。若拉线长度一定，不计拉线的重力及拉线受到风的作用力，一段时间后，风力增大导致作用力F增大，方向始终垂直于风筝平面，夹角θ不变，再次平衡后相比于风力变化之前（）A.风筝距离地面的高度变大 B.风筝所受的合力变大C.拉线对风筝的拉力变小 D.拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角变小【答案】A【解析】BCD．对风筝受力分析如下图风力变化之前，风力为F，风筝重力为G，拉线拉力为T；当风力增大，风力变为F1，风筝重力不变，拉线拉力变为T1，矢量三角形如图所示，风筝悬停在空中，可得风筝所受的合力始终为零，保持不变，由图可以看出，再次平衡后相比于风力变化之前，拉线拉力变大，拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角α变大，故B、C、D错误；A．设拉线长为L，则风筝距地面高度h＝Lsinα，再次平衡后相比于风力变化之前，风筝距离地面高度变大，故A正确。故选A。5.人类首次发现的引力波来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程．设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径，两个黑洞的总质量为M，两个黑洞中心间的距离为L，则（）A.黑洞A的质量一定大于黑洞B的质量B.黑洞A的线速度一定小于黑洞B的线速度C.其运动周期D.两个黑洞总质量M一定，L越大，角速度越大【答案】C【解析】A．设两个黑洞质量分别为mA、mB，轨道半径分别为、，角速度为则由万有引力定律可知，，联立可以得到，而，所以，故选项A错误；B．由于二者角速度相等，则线速度分别为，则，故选项B错误；CD．联立方程式，，可以得到而且，整理可以得到可知当总质量M一定，L越大，则T越大，角速度越小，故选项C正确，D错误。故选C。6.“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展重要保证，如图为模拟远距离输电的部分测试电路。恒压交流电源、阻值为2Ω的定值电阻和理想变压器相连。变压器原副线圈匝数比为1∶3，电压表和电流表均为理想交流电表，是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是（  ）A.环境温度升高时，电流表示数减小，灯泡L变暗B.环境温度降低时，电流表示数减小，电源输出功率变大C.电压表示数变化和电流表示数变化的关系为D.电压表示数变化和电流表示数变化的关系为【答案】D【解析】A．环境温度升高时，减小，负载减小，交流电源电压不变，则原线圈电流增大，电流表示数增大，则分压增大，则原线圈电压减小，根据变压比可知，副线圈电压减小，则灯泡L变暗，故A错误；B．同理，环境温度降低时，原线圈电流减小，电源输出功率为原线圈电流与恒压电源电压的乘积，一样减小，故B错误；CD．原线圈电压副线圈电压和电流为，整理可得，故故C错误，D正确。故选D。7.如图所示，某同学用一双筷子夹起质量为m的圆柱形重物，已知圆柱竖直、半径为r，筷子水平，交叉点到圆柱接触点的距离均为，每根筷子对圆柱的压力大小为，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为B.每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为C.每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为D.若增大筷子与圆柱间的压力，摩擦力大小不变【答案】B【解析】ABC．重物在竖直方向上由平衡条件可知，解得俯视水平方向受力分析如图，，解得所以每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为故AC错误，B正确；D．增大筷子与圆柱间的压力，摩擦力竖直分量仍等于重力大小，摩擦力水平分量增大，摩擦力变大。故D错误。故选B。8.如图所示，一木板静止在光滑水平地面上，左端连接一轻弹簧，弹簧的左端固定。时刻一个小物块从左端滑上木板，时刻木板的速度第1次变为0，此时小物块从木板右端滑离。已知物块与木板间的动摩擦因数为，弹簧始终在弹性限度内，则（）A.时刻木板的加速度最大B.时刻木板的加速度最大C.时刻木板的速度最大D.时刻木板速度最大【答案】BD【解析】AB．对木板分析，木板先向右做加速度减小的变加速运动，后向右做变减速运动，令木板相对加速度为0的位置，即相对平衡位置的位移大小为x，木板初始位置到平衡位置的距离为L0，小物块的质量为m，则有当木板在平衡位置左侧时所受外力的合力大小为当木板在平衡位置右侧时所受外力的合力大小为可知该过程木板所受外力的合力大小与相对平衡位置的位移大小成正比，方向相反，即回复力大小与相对平衡位置的位移大小成正比，方向相反，则木板向右做简谐运动，根据对称性可知，时刻与时刻加速度大小相等，均达到最大值，A错误，B正确；CD．木板向右做简谐运动，根据对称性可知，平衡位置速度最大，即时刻木板的速度最大，C错误，D正确。故选BD。9.柱状光学器件横截面如图所示，OF左侧是以O为圆心，半径为R的圆，右侧是矩形，OB长为R。一细激光束从EB面入射，入射方向与EB面夹角始终为，入射点从E向B移动，当入射点为A时，激光从F点射出。已知光速为c，，不考虑光线在器件内部的多次反射，下列说法正确的是（）A.光学器件折射率为B.入射点为O时，激光在光学器件中传播路程为RC.入射点为O时，激光在光学器件中传播路程为RD.入射点为O时，激光在光学器件中传播时间为【答案】ACD【解析】A．入射点为A时，激光从F点射出，入射方向与EB面夹角始终为，则入射角根据几何关系，折射角光学器件折射率为，故A正确BC．入射点为O时，光线先折射再反射，根据几何关系，在光学器件中反射光线恰好经过F点，由题，当入射点为A时，激光从F点射出，可知在光学器件中反射光线从F点射出，激光在光学器件中传播路程，故B错误，C正确；D．入射点为O时，激光在光学器件中传播时间为故D正确。故选ACD。10.如图甲所示，左侧接有定值电阻的水平平行且足够长的粗糙导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度，导轨间距。一质量、接入电路的阻值的金属棒在拉力F的作用下由静止开始从处沿导轨向右加速运动，金属棒的图像如图乙所示。若金属棒与导轨垂直且接触良好，与导轨间的动摩擦因数，导轨电阻不计，取，则金属棒从静止开始向右运动位移的过程中，下列说法正确的是（）A.通过电阻R的电荷量为B.拉力F做的功为C.导体棒产生的焦耳热为D.所用的时间t一定大于【答案】ABD【解析】由右手定则知金属棒中感应电流的方向为C→D，故A错误；A．流过电阻电荷量为故A正确；B．金属棒在运动为的过程中，克服摩擦力做功为安培力的大小为结合图像可知，安培力的大小与位移成正比，则金属棒克服安培力做功为由动能定理得解得，故B正确；C．安培力做功转化为电路中的焦耳热，则电路中的焦耳热导体棒产生的焦耳热为，C错误；D．速度位移图像的斜率，得则速度增大，金属棒的加速度也随之增大，速度时间图像的斜率增大，金属棒做加速增大的变加速运动，在相同时间内，达到相同速度时通过的位移小于匀加速运动的位移，平均速度小于匀加速运动的平均速度，即则，D正确。故选ABD。二、非选择题：（本大题共5小题，共60分）11.某学习小组了解到交通警察会在高速公路上用激光测速仪随机测速，受此启发，该小组同学用激光测距仪测量某汽车在某时段的运动规律。表格中是测得汽车在平直公路上的位置信息，其中x为汽车到测距点的距离（测距点位于汽车的正前方）。t/s00.20.40.60.81.01.2x/m13.9810.817.985.483.321.490.01（1）根据表中的数据可以推断该车在这段时间内的运动性质是________，依据是________．（2）当时，该车的速度大小是________。（3）这段时间内该车的加速度大小是________（结果保留两位有效数字）。【答案】（1）匀减速直线运动；在误差允许范围内，相邻内的位移之差接近（2）（3）【解析】（1）根据表中的数据可以推断该车在这段时间内的运动性质是匀减速直线运动。第1个内的位移为，第2个内的位移为，第3个内的位移为，第4个内的位移为，第5个内的位移为，第6个内的位移为，则相邻内的位移之差接近，可判断该车在这段时间内做匀减速直线运动。（2）当时，该车的速度等于内的平均速度，则（3）由逐差法可得，这段时间内该车的加速度大小为12.光伏电池是将太阳能转化为电能的装置，由于其能量来源于“取之不尽”的太阳能辐射，而且清洁、安全、无污染，目前已广泛应用于人们生活的各个方面。小明家里就安装了一套太阳能庭院灯，小明和科技小组的同学拆下了其中的光伏电池，欲测量其电动势和内阻。通过查阅铭牌，他们了解到电池规格为“”，高亮度LED照明灯的规格为“3W10V”。（1）若通过分压电阻保证LED灯正常发光，则给光伏电池充满电后，理论上可使LED灯连续照明______h；（2）实验室可提供的器材如下：①电流表A（量程0.6A，内阻约为）②电压表V（量程15V，内阻约为）③滑动变阻器（）④电阻箱（最大阻值，最小分度）⑤电阻箱（最大阻值，最小分度）⑥单刀单掷开关、单刀双掷开关及导线若干为测量该电池的电动势和内阻，该小组设计了如图甲所示的电路，并按以下步骤进行操作：①闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器使电流表指针满偏；②保持滑片P不动，把开关与1接通，调节电阻箱使电流表指针半偏，读出电阻箱的阻值，则可得电流表的内阻______，该测量值______真实值（选填“大于”“小于”或“等于”），其中电阻箱应选择______（选填“”或“”）；③闭合开关，把开关与2接通，调节滑动变阻器阻值，记下多组电流表的示数I和相应电压表的示数U；④以U为纵坐标，I为横坐标，作出图线如图乙所示，图线斜率为k，纵截距为b，根据图线求得电动势______，内阻______；（3）在不计电流表内阻测量误差的情况下，测量电动势和内阻时电流表和电压表______（选填“会”或“不会”）引起系统误差。【答案】（1）20（2）②；小于；④b；（3）不会【解析】（1）由题意可知LED灯的额定电压为10V，故通过分压电阻保证LED灯正常发光后，LED灯两端电压为10V，则理论上可使LED灯连续照明时间为（2）调节电阻箱使电流表指针半偏，读出电阻箱的阻值，则电流表的内阻约等于电阻箱的阻值，即开关S2与1接通，电路中的总电阻减小，根据闭合回路欧姆定律可知，电路中的总电流增大，通过R1的电流大于满偏电流，通过电阻箱的电流大于电流表的电流，电阻箱的电阻小于电流表的电阻，则测得的电流表内阻小于真实值；由于电流表内阻较小，应选择分度值较小的R2；根据闭合回路欧姆定律可得纵截距为b，则图线斜率为k，则故（3）在不计电流表内阻测量误差的情况下，由上述分析可知测量电动势和内阻时电流表和电压表不会引起系统误差。13.单级水火箭可以简化为如图（a）所示的下方开口的容器。容器中气体体积，压强，下方水的深度。单向气阀（不计质量）是一个只能朝一个方向通入气体的装置，它外部为橡胶材质，将其紧紧塞在容器口位置可将水堵住还能向容器内进行充气。单向气阀与容器口摩擦力的最大值。现用打气筒通过单向气阀向容器内一次次的充入压强，的气体。当容器内的气体压强到达一定值时单向气阀和容器中的水被一起喷出，水火箭可以获得一定的速度发射。已知重力加速度，容器口的横截面积，水的密度。假设容器中的气体为理想气体，充气和喷水时忽略温度的变化。（1）求水火箭刚好喷水时容器内气体压强p；（2）求水火箭刚好喷水时的充气次数；（3）水火箭喷水过程中，容器内气体的图像如图（b）所示，试估算容器内气体从状态a到状态b从外部吸收的热量。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）对单向气阀受力分析解得带入数据得（2）气体做等温变化，有解得充气次数（3）由图像可知，外界对气体做功（小格数在205—210个均算正确）由热力学第一定律所以气体吸收热量（参考范围：820J～840J）14.如图甲所示，平面直角坐标系xOy中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第三、四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电量为q的带电粒子，从y轴上的沿x轴正方向射入第一象限，到达时速度大小为v，又经x轴上的M点射入磁场，最后从x轴上的N点离开磁场，M、N关于O点对称，不计粒子重力。求：（1）M点的坐标；（2）粒子到达M点时的速度；（3）磁感应强度B的大小；（4）撤掉甲图中的电场和磁场，在一、二象限加上图乙所示的磁场，磁场关于y轴对称，一簇粒子从N点以不同方向射入，速度方向与x轴正方向的夹角0<θ<90°，所有粒子穿越磁场后都汇聚于M，已知所有粒子在磁场中做圆周运动的半径均为r，求磁场边界的函数方程。【答案】（1）；（2）；（3）；（4）见解析【解析】（1）带电粒子在第一象限做类平抛运动，可得依题意，从P点到Q点和从P点到M点的竖直方向位移关系为，解得又易知可知M点的横轴坐标为，即M点坐标为（2）到M点速度方向与x轴的夹角为α，则解得设Q点竖直分速度为，则M点竖直分速度为，因为同理，又，解得（3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，可得又，解得（4）当时，满足解得当时，满足15.如图所示为内径为R的中空圆柱