湖北省2026届高三物理上学期12月质量检测试题含解析_第1页
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文档简介

一、单选题:本大题共7小题,共28分。

1.2025年10月25日中科院宣布紧凑型聚变能实验装置()正在安装,中国人造太

阳预计2027年竣工,有望成为人类历史上首个实现聚变发𝐵电�的�装置。如图所示,现实

14

中太阳内层的氢发生聚变,每4个1会聚变成1个2,即质子质子链反应。下列说

法正确的是()�𝐻−

12

A.1比1少二个中子

213

B.1�和1�聚合成2,反应需要吸收能量

12

C.两�个1�合成1的�过�程中产生一个负电子

42

D.2的�比结合�能大于1的比结合能

【答�案�】D�

1212

【解析】A.1中子数为0,1中子数为1,则1比1少一个中子,选项A错误;

213

B.1和1聚合�成2,反应释�放能量,选项B错�误;�;

112012

C.根�据1�+11𝐻++1,即两个1合成1的过程中产生一个正电子,选项C错误。

42

D.2的�比结�合→能大�于1�的比结合能�,选项�D正确。

2.2�02�4年8月6日,“�千帆星座”首批18颗商业组网卫星成功发射升空,并顺利进入

预定轨道,发射任务取得圆满成功。其中有两个卫星的运行轨道如图所示,卫星在圆

轨道上运动,卫星在椭圆轨道上运动。若卫星仅受地球的万有引力作用,下列说�法正

确的是()�

A.卫星和卫星在经过点时的加速度不相同

B.卫星�在点的�速度大�于卫星在点的速度且小于卫星在点的速度

C.搭载卫�星�或卫星的运载火箭�发�射速度均大于地球的第�二�宇宙速度

D.卫星和卫�星与地�球的连线在相同的时间扫过的面积一定相等

��

【答案】B

【解析】A.卫星和卫星在经过点时的加速度大小相等、方向相同,故A错误;

B.根据卫星变轨的�规律可�知,假设�卫星在经过点所在的圆轨道时,须经历加速才能

在椭圆轨道运行,同理,卫星在经过�点时须经�历加速才能在点所在圆轨道运行,所

以卫星在点的速度,大于卫�星在�点的速度且小于卫星在�点的速度,故B正确;

������

C.卫星或卫星的运载火箭发射速度均大于地球的第一宇宙速度,故C错误;

D.卫星�和卫星�运行轨道不同,所以两个卫星与地球的连线在相同的时间扫过的面积不

一定相等�,故D�错误。

3.某班物理兴趣小组在实验室为了研究光的性质,让、两种单色光组成的复色光由

边垂直射入玻璃砖内,其光路图如图所示,从边射�出�时只有一条光线,从边射�出�

时有两条光线,分别为、。已知光的频率小𝐵于光的频率。下列说法正确�的�是

()����

A.从边射出的为光

B.为𝐵光、为光�

C.�用同�一装置�做�双缝干涉实验,光比光的干涉条纹宽

D.若光能使某金属发生光电效应�,则�光不可以使该金属发生光电效应

【答案�】A�

【解析】A.由于光的频率小于光的频率,则光的折射率小于光的折射率,由临界

1

角公式sin=����

可知,光的�临�界角大于光的临界角,光在边上发生全反射,光发生折射和反射,

故从�边射出的为光,�故A正确;�𝐵�

B.光𝐵的折射角小于�光的折射角,光的折射率大于光的折射率,为光、为光,

故�B错误;�������

C.由于光的波长大于光的波长,由公式=可知,光比光的干涉条纹宽,故C

错误;��𝛥����

D.因<,则若光能使某金属发生光电效应,则光也可以使该金属发生光电效应,

选项�D�错�误�。��

4.在如图所示的正六边形中点为正六边形的中心,为的中点。现在、

两点垂直纸面固定两长直导��线��甲��、乙�,两导线中通有恒定电�流,�测�出点的磁感应�强�度

方向垂直向下、磁感应强度大小为0,而点的磁感应强度大小为�0。已知长直通电

导线在周围��空间产生的磁感应强度为�=,�为导线中的电流大小,为空间某点到直

𝑘

导线的距离。下列说法正确的是(��)��

A.、两点的磁感应强度相同

B.�导线�甲、乙中的电流均垂直纸面向外

C.导线甲、乙中的电流之比为2:1

3

D.点的磁感应强度大小为

30

【答�案】C�

【解析】A.由图可知,、方向不同,所以、两点的磁感应强度不同,故A错误;

����

B.导线甲中的电流垂直纸面向里,导线乙中的电流垂直纸面向外,故B错误;

甲乙

C.设正六边形的边长为,对点得=,得甲:乙=2:1,故C正确;

�2�

D.在点:甲+乙=�,则�甲�=�0,��乙=0��

/2/2036

������

在点�,其方��向如�图�所示�,两磁�感�应强度夹�角�为120,根据余弦定理,

�=(0)2+(0)2+200cos1200=3,故D错误。

363660

����

���

5.图甲为一列简谐横波在=1.5时的波形图,、、、是介质中的4个质点。图

乙为质点的振动图像,下�列说法�正确的是(��)��

A.质点的平衡位置位于=3.5处

B.=1.�5至=2.5时间内�质点�和通过的路程相等

C.�该波沿�轴�正方向�传播��

D.=3.5�至=4.5时间内质点的加速度变小

【答�案】A����

【解析】A.由分析可知,+=8,解得=12,则=83=3.5处,A正确;

268

���

B.=1.5至=2.5时间内,即经�过,=�1.5�时刻因�质点�不−在平衡位�置,则路程并

4

不等�于振�幅�,而质�点从平衡位置开始振�动,�路程为,则�B错误;

C.由图乙质点�的振动�图像可知,=1.5时点向上振�动,根据“上坡下,下坡上”判

断波的传播方向�方法,结合图甲波�形图,�可知�该波沿轴负方向传播,C错误;

D.=3.5至=4.5时间内,即从=1.5时刻再经过�2到3时间内,质点从平衡位

置向�下向�远离�平衡位�置方向运动,�可知质�点的加速度变�大,�D错误。�

6.至2025年11月,萝卜快跑已在武汉实现全�无人自动驾驶跨江通行。在一次无人驾驶

测试过程中,原来匀速行驶汽车遇到障碍物开始减速,其图像如图所示,以开始减

速为=0时刻;已知全程阻力为4000不变,段汽车牵�引−力�功率恒为2400,段

为直线�,1=5时关闭发动机,2=7�时停止运��动。则下列说法正确的是(�𝐵)

����

A.05内汽车加速度逐渐增大

3

B.汽∼车质�量为110

C.以=20/匀×速运�动�时汽车的功率为8000

D.0�5内�汽车�位移为50�

【答案∼】�B�

【解析】A.图像的斜率表示加速度,0 5内汽车加速度逐渐减小,故A错误;

B.由图像�段−可�得=||=4/2,由牛顿∼第�二定律=,得=1103,故B

��

正确;𝐵���������×��

C.以=20/匀速运动时汽车的功率为==80000,故C错误;

D.05内由动能定理得==1(22),可得=45,故D错误。

���2��1�0�

7.已∼知一�个点电荷与无限�大金�属�−板�间�的电�场�与等−量�异种点电�荷连�线中垂线一侧的电场

分布相同。如图所示,无限大接地金属板的垂线上、、三点恰将均分为四

段,每段长度均为。在点固定一电荷量�为�的正点�电�荷�,虚�线分�别为过�、�、三点

的等势线,实线为某�试探�电荷仅在电场力作用�下运动的轨迹,轨迹与等势线�分�别交�于、

、、、点。当该试探电荷运动到点时,其电势能=4、动能=8。已知�

�单个�点�电荷ℎ周围某点的电势=,�为该点到点电荷���的距−离�。�下列说�法�正确��的是

��

()�����

A.该试探电荷分别从到和从到的运动过程中,电场力做的功相等

B.该试探电荷带正电����

C.该试探电荷运动到点时的动能为14

D.点的场强大小为

4�2��

��

【答�案】C�

【解析】A.根据题意可知间电势差大于间电势差,电场力做的功不相等,故A错

误;����

B.根据等量异种点电荷电场分布特点,粒子带负电,故B错误;

C.根据题意有=4=()(),在点有=()(),联立

3526

��������

解得=10���,−根据��能量守�恒−有�+−�=�+�,𝑐解得�−=�14×,−故�C正确;

5

D.根据��电�场−叠加��可知点场强=��+����=�𝑐,故��D�错误。�𝑐��

(2)2(6)2182

������

二、多选题:本大题共�3小题�,共�12分。��

8.我国在电力输送领域是世界上首屈一指的科技霸主,目前已研制成功了全套关键设备,

建成了世界电压等级最高、输电能力最强的交直流输电网络。模拟远距离高压输电的示

意图如图所示,已知升压变压器原、副线圈两端的电压分别为1和2,降压变压器原、

副线圈两端的电压分别为3和4。在输电线路的起始端分别接入�电压�互感器和电流互感

器,两个互感器原、副线圈�的匝�数比分别为30:1和1:30,各互感器和电表均为理想状

态。下列说法正确的是()

A.电压互感器起升压作用,电流互感器起增加电流作用

B.若保持1和用户数不变,仅将滑片下移,则输电线损耗功率增加

C.若保持�1不变,仅增加用户数,为保�持4不变,可将滑片下移

D.若电压表�的示数为210,电流表的示数�为6,则线路的输�电功率为1134

【答案】BD����

【解析】A.电压互感器起降压作用,电流互感器起减小电流作用,故A错误;

B.仅将滑片下移,相当于增加了升压变压器副线圈的匝数2,则输电线上损耗功率增

大,故B正�确;�

C.仅增加用户数,即负载总电阻减小,当3减小时,减小3可以使4不变,所以要将

降压变压器的滑片上移,故C错�误;���

D.线路输送电功率�=2=22=21030630=1134,故D正确。

9.如图所示,在一个�倾�角为�的�足够长×的固定×斜×面上�,一小球�以�初速度离开斜面,方向

与斜面方向成角斜向上(�<45)。已知重力加速度为,空气阻力不计�,下列说法正确

的是(�)��

tan

A.小球经时间1=,离斜面最远

��

B.由于小球做曲�线运�动,则在空中相等的时间内速度变化不相等

223

C.小球开始运动到第一次落到斜面上位移为=2sin2sin

cos2

����

D.小球开始运动到第一次落到斜面上时间为�=tan�−��

2

��

【答案】AC��

【解析】A.将小球的运动分解为垂直斜面方向和沿斜面方向两个分运动,小球垂直斜面

方向的初速度大小为1=sin,加速度大小为1=cos,当小球垂直斜面的速度减

1sintan

为零时,离斜面最远,�则有�1�===,�故�A正确�;

1cos

�����

B.小球在空中加速度为重力加�速�度,�根据��=,可知相等的时间内速度变化一定相

等,故B错误;����

C.小球沿斜面方向的初速度大小为2=cos,加速度大小为2=sin,则小球开始

223

运动到第一次落到斜面上位移为=��1�2=2sin2si�n,�故C�正确。

222cos2

����

���−���−��2tan

D.根据对称性可得小球开始运动到第一次落到斜面上时间为=21=,故D错误;

��

10.如图所示,两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连�接而�成,倾�角为=60的

导轨处于方向竖直向上的匀强磁场中,水平导轨处于方向竖直向下的匀强磁场�中,两平

行金属导轨间距为,两部分磁场的磁感应大小均为。两根长为的相同金属杆、

分别垂直导轨放置于�导轨的倾斜部分和水平部分,每�根金属杆的质�量为,每根�金�属�杆�

接入导轨之间的电阻均为。现由静止释放金属杆后,两金属杆开始运�动,经足够长

时间后,两金属杆达到稳定�运动状态。两金属杆在�运�动过程中始终与导轨垂直并接触良

好,导轨足够长,不计摩擦阻力和导轨电阻,重力加速度为,忽略磁场边界效应。两

金属杆达到稳定运动状态后,下列说法正确的是()�

A.金属杆中电流方向为

B.两金属杆��均做匀变速直线�→运动�,加速度的大小相同

C.金属杆做匀加速直线运动,加速度为3

5

D.金属杆��中电流大小为3�

5

��

【答案】CD����

【解析】A.杆沿导轨向下运动,根据右手定则可知产生电流的方向为由到,故A

不正确;����

.杆产生的感应电动势为=cos60=1,杆产生的感应电动势为=

1212

𝐵�2������������

11

���21222

二者方向相反,则电流为==�)

22

���−�����−�

对杆受力分析得sin�60�cos60=�1

∘∘

对��杆受力分析得��=解−得𝑘�=3��,=

21222

𝑘�𝑘�

1

��𝑘�����−���1'+12'+2

设两杆达到稳定运动状态时的速度为',',则=2

122

�����−���

����

两杆达到稳定状态时应均做匀加速运动,此时1=35=0,即3=

212444

𝑘�

5,��−����−��

4

𝑘�

333233

解�得=,此时==,=,故CD正确,B错误。

5121052512

��

三、实�验题��:本大题�共2小题�−,共�16分。����≠�

11.某兴趣小组学了力学知识后想测量木块与木板间的动摩擦因数,设计了如图所示的

实验装置:如图甲所示,将木板一端通过一小段圆弧放置在水平地�面上,并确保木板的

倾角可以调节。将带有宽度为的遮光条的物块放在木板上,让物块由静止开始从不同

高度处沿木板下滑,记录遮光�条通过光电门的时间,始终保持物块释放点到木板底

端的水ℎ平距离不变。��

(1)物块通过光电门的速度大小=

2

(2)多次改变木板的倾角,得到物�块通过光电门的速度,并作出了如图乙所示的

图像,图像与横轴的交点为,由此可知物块与斜面间�的动摩擦因数�−ℎ

=。�

2

�(3)若更换动摩擦因数更小的木板,重复上述实验,得到图像,其图像的斜率将

______(填“增大”“减小”或“不变”)。�−ℎ

【答案】(1)

(2)��

(3)不�变

【解析】(1)物块到达木板底端的速度近似为遮光条通过光电门的平均速度大小,即=

(��2)设释放物块时,物块到木板底端的距离为,倾角为,由动能定理有

(sincos)=120,整理后有2=22,由题中图像可知=

2��

(3�)�设纵�轴−上�的�截�距为��,则�斜�率−==2,图像�的斜�率ℎ与−动�摩��擦因数的大小无关,�是�

一个定值。����

12.某班级分若干个学习小组,通过实验测量儿童电动车电池的电动势(约为12Ⅴ)和内

阻,但实验器材中发现电压表量程较小。可提供的器材有:

A.电压表1(量程0∽6,内阻约为6)

��𝑘

B.电压表2(量程0∽3,内阻约为3)

C.电阻箱�(0∽9999)�𝑘

D.滑动变阻�器1(0∽�15)

E.滑动变阻器�2(0∽15𝑘)

F.定值电阻3�(阻值为1�0)

G.定值电阻�4(阻值为2�)

H.开关和若干�导线�

请回答下列问题:

(1)如图甲所示电路,想将电压表2改装成量程为012的电压表。

�∼�

 ①滑动变阻器'应选用(选填“1”或“2”);

 ②将滑动变阻器�滑片移至最右端,将电阻箱阻值调为�零,闭合�开关,调节滑片,使

电压表的指针刚好满偏�;�

 ③保持滑片的位置不变,调节电阻箱,使电压表的示数为,在

不改变电阻箱的情况下,电压表与电阻箱串联后将会改装成量程为012的电压�表3。

(2)利用图乙电路测量电池的电动势和内阻,多次移动滑片,可获得∼电压�表1、3的�多

组数据1、3,描绘出13图像如图丙所示,则电池的�电动势��

=���.−�

�(3)若考虑电表内阻的影响,电动势的测量值与真实值相比(选填

“偏大”“偏小”或“不变”)。

【答案】(1)20.75

(2)11.5�0.5

(3)偏小

【解析】(1) ①在图甲是利用“半偏法”测量电压表的内阻原理图,由于电压表2的内

阻约3,远大于15,可知,滑动变阻器'应选用2。�

312

 ②电压𝑘表2要改装成�量程为0 12的电压�表,则有�=

22+

��

�∼�𝑒2𝑒3�

保持滑片的位置不变,、间的电压仍为3,则有=,解得2=0.75

22+

𝑒�

����31𝑒𝑒�𝑒�

(2)对图乙,根据闭合电路欧姆定律得3=(4+)

3

�−�

将=10,=2代入,整理得=�(1+�1−0)��10�

341+23+2

104610

结合�图丙得�1�+=�,=�46,解得�=�0.−5�,�=11.5

+29.2+2

�−��−�����

(3)由于电压表3分流,使得测量结果有一定的偏差,将电池和电压表3、定值电阻4

当作等效电源,�可知测<真��

四、计算题:本大题共�3小�题,共44分。

13.如图甲所示,质量=5、面积=42的绝热活塞将理想气体封闭在上端开口的

直立圆筒形的绝热汽缸�中,�活�塞可沿�汽缸�无�摩擦滑动且不漏气。开始时,活塞处于位

置,通过电热丝加热直到活塞到达位置,缸内气体的图像如图乙所示。已知大�气

54343

压强0=1.010,=420,�=610,�−=�910,重力加速度

2−−

取10�/,求×:�������×���×��

(1)活�塞在�位置时的温度;

(2)活塞从�位置到位置过程中,外界对气体做功。

��

【答案】(1)缸内气体发生等压变化,由盖吕萨克定律有

=−

����

解��得:��=280或7

(2)对活�塞�受力分�析,℃有:

=0+

5

�解�得:��=�2.�2510

从到�,外界对×气体�做�功

�=�()=67.5

�解得−:��=�−6�7�.5−�

�−�

【解析】详细解答和解析过程见【答案】

14.如图,竖直平面内有一个坐标系,坐标系的第二象限内有一个曲线边界,边界

的轨迹方程为=12(0),在此边界的上方有平行于轴向下的匀强电场。带电荷

4���

量为、质量为�的ℎ正�离�子≤(重力忽略不计)以平行于轴的�初速度20从此边界上任意点

进入匀�强电场,�且正离子均从坐标原点离开电场。�若有一宽度为�的上述离子组成的

离子束,其下边界刚好位于轴上。坐标�系0<<(未知)的范围ℎ内有一方向垂直于纸

面向里、磁感应强度大小为�的匀强磁场,所有�离�子�刚好都不能从磁场的右边界射出。

求:�

(1)电场强度的大小;

(2)磁场右边界的横坐标的值;

(3)磁场中离子束能够覆盖�的区域面积。

【答案】(1)设离子从坐标为(,)的位置进入电场,边界的轨迹方程为=12(0)

4

根据牛顿第二定律可得:=���ℎ��≤

又根据类平抛规律:=�2�0��

1

=2−���

2

联�立可��得:

22

=0

��

(2)从�ℎ=处入射的离子在电场中加速后速度最大,进入磁场后其轨迹的半径最大,故

边界刚好与之相切。对该电场边界轨迹方程分析可得:=12(0)

�ℎ4

当=时,=2�ℎ��≤

设该离子位移与轴夹角的正切值为:tan==1

�ℎ�−ℎ2

2

其速度与轴方向�夹角的正切值:tan=�0−�

根据类平抛�运动规律:tan=2tan=�1,��=45(用其他方法得出tan=1也可以)

2

0���°�

==220

cos 45

��2

进入磁场后°,根据牛顿第二定律可得:=

��

22����

==0

����

�22

由几�何�关系可�得�:=(1+)=(1+2)0

2

��

(3)对于任意0��的离子,离开点时,设��其速度方向与轴方向的夹角为,则:

2

=0≤�≤ℎ���

cos

离�子在磁场中运动的半径:==20

�cos

����

其轨迹与轴的交点与坐标原�点

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