2026届湖北孝感高级中学高三下学期考前仿真模拟物理试题

**基本信息** 以EUV光刻机、卫星墓地轨道等科技前沿为情境，融合原子能级、天体运动等核心知识，通过单摆测量重力加速度、力传感器应用等实验题，考查物理观念与科学思维，适配高三模拟预测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7题40分|原子跃迁、受力分析、光现象|结合极紫外线光源等真实科技情境，考查科学推理| |多选题|3题|变压器动态分析、碰撞与振动|通过单摆与弹簧振子碰撞，体现模型建构能力| |实验题|2题14分|单摆周期测量、力传感器原理|设计体重秤传感器实验，培养科学探究素养| |解答题|3题42分|气体实验定律、洛伦兹力、动量能量综合|以气缸加热、电磁复合场为载体，突出综合应用能力|

孝感高中2023级高三年级 物理试题答案 审题人：高三物理组 考试日期：2026.05.19 本卷满分100分，考试时间75分钟 一、单选题 1．【答案】B 2．【答案】A 3．【答案】C 【详解】A．甲图中，空气劈尖干涉条纹间距公式为，当金属丝向左移动少许时，劈尖长度减小，劈尖角增大，条纹间距减小，平行条纹变密集，故A错误。 B．乙图中，两束光在点出射，折射角相同。光从玻璃射向空气，根据折射定律，由图可知光的入射角大于光的入射角，即，则光的折射率小于光的折射率，即 。折射率越小，频率越低，波长越长，所以在真空中光的波长大于光的波长，故B错误。 C．丙图中，单缝衍射条纹宽度与波长成正比，波长越长，衍射现象越明显，条纹越宽。图 2 条纹间距较大，对应波长较长。由B选项分析可知光波长较长，所以图2是单色光的衍射条纹，故C正确。 D．丁图中，观看3D立体电影用的特殊眼镜利用的是光的偏振原理，不是干涉原理，故D错误。 故选C。 4．静止在水平面上的两个完全相同的物块通过伸直但无张力的水平细线相连，物块2右侧固定力传感器（质量不计），如图甲所示。时，在物块1上施加水平拉力，读出传感器的示数F，记录一段时间t内，物块的位移为x，改变的大小，经多次测量，画出“”图像如图乙所示，重力加速度。下列说法正确的是（    ） A．每个物块的质量 B．物块与水平面的动摩擦因数为0.25 C．当时，加速度大小为 D．F和是线性关系但不成正比 【答案】A 【详解】AB．物块做初速度为零的匀加速直线运动，位移公式为 整理得，即 设每个物块质量为，动摩擦因数为，对物块2受力分析，由牛顿第二定律得 将代入整理得 由图乙可知纵轴截距，代入，解得 图像斜率，而斜率，即 解得，故A正确，B错误； C．当时，，加速度，故C错误； D．当两物块一起运动（）时，对整体和物块2联立得，和成正比；当时，两物块不会一起运动，和不是线性关系，故D错误。 故选A。 5．【答案】D 6.【答案】C 7．如图所示，竖直平面内三个点A、B、C构成边长为L的正三角形，AC沿竖直方向，小球从A点以某一速度抛出，经三角形几何中心O点到达B点。不计阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球从A点到B点的时间为 B. 小球最小速度为 C. 小球初速度与水平方向夹角正切值 D. 小球初速度大小为 【【答案】D 【解析】A．设小球经过的最高点为，如图所示 由运动对称性可知与、的水平距离相等，由几何关系可知、的竖直距离 、的水平距离 代入数据得 小球在水平方向做匀速直线运动，可知由到，由到、与所用时间相等，设时间为，竖直方向上，由匀变速直线运动规律可知、的竖直距离 小球由到做平抛运动，有， 代入数据得， 小球由到可看作由到的平抛运动，小球在点竖直方向的速度 小球从点到点的时间为，故A错误； B．小球在点速度最小，即，故B错误； C．小球初速度与水平方向夹角正切值，故C错误； D．小球初速度大小 代入数据得，故D正确。 故选D。 二、多选题 8．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为k，a、b两端接正弦交流电压，原线圈接有定值电阻，副线圈接有滑动变阻器，电表均为理想电表。将滑动触头向下滑动少许，电表的示数变化量的绝对值分别为，则下列说法正确的是（　　） A．滑动触头向下滑动，两电流表示数增大，两电压表示数减小 B．滑动触头向下滑动，两电流表示数减小，两电压表示数增大 C． D． 【答案】BD 【详解】AB．把副线圈负载电阻看作变压器原线圈的等效电阻，原副线圈匝数比为k，根据理想变压器电压与匝数比的关系U1=kU2，理想变压器电流与匝数比的关系，原线圈等效电阻 滑动变阻器的触头向下滑动，则副线圈电路总电阻值增大，作出该变压器的等效电路如图所示： 可知副线圈等效电阻k2R增大，根据欧姆定律可知，电流表A1示数减小，根据理想变压器电流与匝数比的关系可知电流表A2示数也减小，在原线圈电路中，根据电压关系，原线圈两端电压U1=U0-I1R0增大，即V1示数增大，根据理想变压器电压与匝数比的关系，副线圈两端电压增大，即V2示数增大，故A错误，B正确； CD．变压器原副线圈匝数比为k，根据理想变压器电压比与匝数比的关系可得副线圈两端电压 根据理想变压器电流比与匝数比的关系可得副线圈中的电流I2=kI1 则有， 联立得，，C错误，D正确。 故选BD。 9．如图甲所示，光滑水平面上两个相同的小球A和B靠在一起，A与轻绳组成单摆，B与轻弹簧组成弹簧振子，刚开始A和B均处于静止状态，此时轻绳的拉力等于。现将小球A向左拉开一个较小角度（小于）并在时由静止释放，经最低点时与小球B发生碰撞，碰撞时间可忽略不计，此后小球B运动的图像如图乙所示。以最低点为A球的零势能面，两球发生的碰撞均为弹性正碰，两球的质量均为，重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　） A．弹簧振子的周期等于 B．A球释放的高度为 C．单摆的摆长等于 D．轻绳的最小拉力为 【答案】BD 【详解】单摆A从静止释放至最低点经历了个周期，对应时间t0，因此单摆周期TA=4t0。碰撞为弹性正碰且两球质量相等，碰撞后交换速度，B球以速度v0开始振动。 A．根据图乙，B球速度由v0变为-v0所经历的时间为3t0-t0=2t0，这对应于半个周期，故弹簧振子周期TB=4t0，故A错误； B．对于单摆的下摆过程，由机械能守恒定律得 解得释放高度，故B正确； C．根据单摆周期公式，即TA=4t0 解得摆长，故C错误； D．轻绳拉力在最高点最小，此时速度为零，拉力Tmin=mgcosθ 根据几何关系有 代入h与L的表达式，得 则最小拉力 ，故D正确。 故选BD。 10．答案：A、D 解析：若，则可知回路电流为逆时针方向，ab所受安培力沿导轨向下，则必有所以A正确；所有杆模型的稳定状态是：电流为恒定值。结合本模型特点可知两杆各自做加速度不同的匀加速运动，回路电动势恒定。稳定时，设ab杆加速度大小为a1,cd杆加速度大小为a2；则 稳定时电动势为定值，则必须有。再对杆受力分析可知，电流不为零，所以，B错误；稳定运动时满足： ① 对ab杆： ② 对cd杆： ③ ④ 由①②③④式得： ， 所以C错误；由可得， 所以D正确。 三、实验题 11．某实验小组利用单摆来测量厦门的重力加速度。 (1)实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图甲所示，其读数为___________mm；测量单摆周期时秒表读数如图乙所示，其读数为___________s。 (2)小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长l和对应的单摆周期T的数据，作出T2-l图像如图丙所示，π取3.14，可测得厦门的重力加速度g=___________m/s2（结果保留三位有效数字）。 【答案】(1) 22.6 110.0 (2)9.86 【详解】（1）测量小球直径时游标卡尺读数为22mm+0.1mm×6=22.6mm； 测量单摆周期时秒表读数为60s+50.0s=110.0s （2）根据 可得 则 解得g=9.86m/s2 12. 体重秤的核心部件力传感器的简要原理如图（a）所示，金属板的上下两侧各贴有电阻应变片、；金属板左端固定，在金属板右端施加向下的力时，金属板向下弯曲，使两电阻应变片随之形变，电阻发生改变。当金属板右端受到向下的力时，的阻值增大，R2的阻值减小。已知在日常体重测量范围内，金属板上下所贴电阻应变片的阻值R1、R2 变化量的绝对值与金属板受力的大小F的关系均为，其中为常量。某同学利用该力传感器和电压传感器将力信号转化为电信号，制作了简易的体重秤。如图（b）所示，电源电动势为E，内阻不计；、为两电阻应变片，在金属板不受力时阻值均为R，为定值电阻，为滑动变阻器；电压传感器内阻很大。回答下列问题： (1)当金属板右端受到向下的力时，的阻值_____；（填“增大”、“减小”或“不变”） (2)当金属板受力为零时，闭合开关，将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，使电压传感器的示数为零；当金属板右端受到向下的力时，电压传感器的示数_______0；（填“>”、“<”或“=”） (3)已知金属板右端受到的力等于重物对体重秤的正压力。在体重秤上放置重为100kg的物体时，电压传感器的示数为20mV。某同学站在体重秤上，电压传感器的示数为12mV，则该同学的体重为__________kg； (4)将不同质量的物体放在体重秤上，记录对应的电压传感器示数，列出表格并在坐标纸上画出了图像，如图（c）所示。若图线的斜率为k，当地重力加速度为g，则__________（用E、R、k、g表示）； 【答案】(1) 不变 (2)> (3)60 (4) 【详解】（1）当金属板右端受到向下的力时，上表面被拉伸，应变片的电阻变大，下表面被压缩，应变片的电阻变小。电阻大小随F的变化关系均为 可知的阻值不变。 （2）当金属板受力为零时，闭合开关，将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，使电压传感器的示数为零；当金属板右端受到向下的力时，的电阻变大，的电阻变小，故两端电压增大，a点电势升高，电压传感器的示数大于0。 （3）因为且阻值不变，则有 可知电压传感器两端电压变化量与压力成正比，则有 解得 （4）根据题意有 其中 联立解得 则图像斜率 解得 四、解答题 13．如图所示，一内横截面积的圆柱形气缸静置于水平地面上，气缸下部有小缺口与外界大气连通。气缸内轻质活塞上部密闭一定质量的理想气体，开始时，气柱长度，压强与大气压强相等且均为，温度；活塞下部连接一劲度系数的轻质弹簧，弹簧下端固定在气缸底部并处于原长。现通过加热装置（体积忽略不计）对密闭气体缓慢加热，当气体温度升高到时，活塞开始向下滑动并压缩弹簧；继续缓慢加热，活塞下滑时停止加热，活塞同时停止下滑。活塞下滑过程中与气缸内壁之间的滑动摩擦力保持不变，且与最大静摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内。 (1)求活塞与气缸内壁之间的滑动摩擦力大小f； (2)求活塞下滑时气体的温度； (3)从开始加热到活塞下滑的过程中，气体从外界吸收的热量，求此过程中气体内能的增加量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）设轻活塞开始滑动时密闭气体的压强为，由查理定律有 解得 对轻活塞受力分析有 解得 （2）轻活塞刚好下滑时，设气体压强为，对轻活塞受力分析有 且 解得 由理想气体状态方程有 解得 （3）整个过程中，气体压强随距离均匀增加，由平均力法可得外界对气体做功 由热力学第一定律 解得 14．解析：（1）对小球受力分析， 2分 2分 由牛顿第三定律，小球对细管的作用力大小为，方向竖直向下 1分 （2）按效果分解小球的运动，小球水平匀速的同时沿细管匀加速运动 对小球： 2分 1分 小球相对细管做初速为零的匀加速运动： 1分 1分 （3）小球相对细管做初速为0的匀加速直线运动 1分 从M到N： 1分 小球水平方向的分位移 1分 小球电势能的变化量 2分 15．解析：（1）设E从传送带到达P点时速率为vp1,从斜面返回P点时速率为vP2 ;沿斜面上滑距离为x; ① 2分 返回过程： ② 2分 由①②式代入已知量可得： 1分 （2）对D从A-B过程，由动能定理得： ③ 1分 D与E碰撞时系统动量守恒，设碰后D、E速率分别为v1、v2： ④ 1分 ⑤ 1分 由③④⑤式得： 1分 设碰后E先做匀加速运动，再匀速运动到P点。匀加速时间为t1，匀速运动时间为t2： ⑥ 1分 ⑦ 1分 由⑥⑦试并代入v2的值得：s1=1.6 m ; t1=0.4s 1分 此后匀速运动： ⑧ 总时间为 t=t1+t2 ⑨ 由 ⑧⑨ 式得t=0.68s 1分 （3）设物块E从P点第一次划上传送带到最终静止与P点，在传送带上运动总时间为T。 由（2）可知，物块E第一次从P点划上传送带时速率为v/2，此后每次划上传送带速率都是上一次的1/2,设第一次从p点划上传送带到再次返回P点用时为tp1,则： ⑩ 2分 ⑪ 2分 则电动机多消耗的电能为 ⑫ 1分 由⑩⑪⑫式得： 2分 孝感高中2023级高三年级 物理试题答案 第1页，共3页 孝感高中2023级高三年级 物理试题答案 第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三年级考前仿真模拟卷 物理试题 审题人：高三物理组 考试日期：2026.05.19 本卷满分100分，考试时间75分钟 一、单选题（共40分，题单选，多选） 1．极紫外线（EUV）光刻机是芯片制造中的关键设备，采用波长为10～14纳米的极紫外光作为光源，通过高功率CO₂激光轰击液态锡微滴产生等离子体，释放10～14nm特征谱线，主要用于14纳米及以下先进芯片的生产。某款光刻机光源的原子能级图如图所示，可提供能量为56.9eV的极紫外线。对于该极紫外线，下列说法正确的是（　　） A．一定是处在n=1能级上的原子向n=2能级跃迁时产生的 B．一定是处在n=5能级上的原子向n=4能级跃迁时产生的 C．极紫外线的频率比紫色光的频率小 D．遇到同一障碍物时极紫外线比紫色光更容易发生衍射现象 2．3.用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c与水平方向的夹角为30°。则细线b对小球2的拉力大小为（ ）。30︒ A. G B. C. D.G 3. 利用空气劈尖测量细丝直径的装置如图甲所示，AC是水平标准工件，AB是一平行薄玻璃板，在AB与AC之间垫上粗细均匀的直金属丝，形成一个楔形空气膜。用平行的红光垂直AC方向照射玻璃板，在玻璃板上方形成平行条纹。如图乙所示，a、b两束单色光分别沿半径方向射向圆柱形的玻璃砖，出射光线均沿OP方向。再将a、b两束单色光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮条纹）如图丙所示。如图丁所示，是在影院观看3D立体电影用的特殊眼镜。下列说法正确的是（　　） A．甲图中，当金属丝向左移动少许时，平行条纹变稀疏 B．乙图中，在真空中传播时a的波长大于b的波长 C．丙图中，图2是b单色光的衍射条纹 D．丁图中，用特殊眼镜观看3D立体电影利用的是光的干涉原理 4．静止在水平面上的两个完全相同的物块通过伸直但无张力的水平细线相连，物块2右侧固定力传感器（质量不计），如图甲所示。时，在物块1上施加水平拉力，读出传感器的示数F，记录一段时间t内，物块的位移为x，改变的大小，经多次测量，画出“”图像如图乙所示，重力加速度。下列说法正确的是（    ） A. 每个物块的质量 B．物块与水平面的动摩擦因数为0.25 C．当时，加速度大小为 D．F和是线性关系但不成正比 5．现代纺纱织布采用的是静电技术，即利用高压静电场使单纤维两端带异种电荷，在电场力作用下使纤维伸直、平行排列和凝聚的纺纱工艺。 如图所示为其电场分布简图，下列说法正确的是（　　） A．虚线可能是等势线 B．电场强度 C．在C点静止释放一电子，它将在电场力作用下沿着虚线CD运动 D．负电荷在C点的电势能大于其在A点的电势能 6.在高空运行的同步卫星功能失效后，往往会被送到同步轨道上空几百公里处的“墓地轨道”，以免影响其他在轨卫星并节省轨道资源。如图所示，2022年1月22日，我国实践21号卫星在地球同步轨道“捕获”已失效的北斗二号G2卫星后，成功将其送入“墓地轨道”。已知同步轨道和墓地轨道的轨道半径分别为R1、R2，转移轨道与同步轨道、墓地轨道分别相切于P、Q点，地球自转周期为T0，则北斗二号G2卫星（　　） A．在墓地轨道运行时的速度大于其在同步轨道运行的速度 B．在转移轨道上经过P点的加速度大于在同步轨道上经过P点的加速度 C．若要从Q点逃脱地球的引力束缚，则在该处速度比第二宇宙速度11.2km/s小 D．沿转移轨道从P点运行到Q点所用最短时间为 7．如图所示，竖直平面内三个点A、B、C构成边长为L的正三角形，AC沿竖直方向，小球从A点以某一速度抛出，经三角形几何中心O点到达B点。不计阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球从A点到B点的时间为 B. 小球最小速度为 C. 小球初速度与水平方向夹角正切值 D. 小球初速度大小为 二、多选题 8．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为k，a、b两端接正弦交流电压，原线圈接有定值电阻，副线圈接有滑动变阻器，电表均为理想电表。将滑动触头向下滑动少许，电表的示数变化量的绝对值分别为，则下列说法正确的是（　　） A．滑动触头向下滑动，两电流表示数增大，两电压表示数减小 B．滑动触头向下滑动，两电流表示数减小，两电压表示数增大 C． D． 9．如图甲所示，光滑水平面上两个相同的小球A和B靠在一起，A与轻绳组成单摆，B与轻弹簧组成弹簧振子，刚开始A和B均处于静止状态，此时轻绳的拉力等于。现将小球A向左拉开一个较小角度（小于）并在时由静止释放，经最低点时与小球B发生碰撞，碰撞时间可忽略不计，此后小球B运动的图像如图乙所示。以最低点为A球的零势能面，两球发生的碰撞均为弹性正碰，两球的质量均为，重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　） A．弹簧振子的周期等于 B．A球释放的高度为 C．单摆的摆长等于 D．轻绳的最小拉力为 10．10.如图所示，光滑平行金属导轨固定在倾角为37°的斜面内，匀强磁场与导轨平面垂直，方向垂直导轨平面向上。下方导轨间距为L，上方导轨间距为2L，且上下导轨均足够长，导轨电阻不计．质量为m的导体棒ab和质量为2m的导体棒cd均垂直于导轨放置，在外力作用下处于静止状态．导体棒ab的电阻为R，cd的电阻为2R，撤除外力后两棒始终在对应的导轨部分运动．两棒可同时由静止释放也可先后释放。用分别表示两棒加速度大小，用分别表示两棒对应的速度大小。在此后运动过程中，下列说法正确的是 A. 若，则 B. 最终一定有， C. 最终回路电流为 D. 最终回路面积变化率大小为 三、实验题 11．（共6分）某实验小组利用单摆来测量厦门的重力加速度。 (1)实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图甲所示，其读数为___________mm；测量单摆周期时秒表读数如图乙所示，其读数为___________s。 (2)小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长l和对应的单摆周期T的数据，作出T2-l图像如图丙所示，π取3.14，可测得厦门的重力加速度g=___________m/s2（结果保留三位有效数字）。 12. （共8分）体重秤的核心部件力传感器的简要原理如图（a）所示，金属板的上下两侧各贴有电阻应变片、；金属板左端固定，在金属板右端施加向下的力时，金属板向下弯曲，使两电阻应变片随之形变，电阻发生改变。当金属板右端受到向下的力时，的阻值增大，R2的阻值减小。已知在日常体重测量范围内，金属板上下所贴电阻应变片的阻值R1、R2 变化量的绝对值与金属板受力的大小F的关系均为，其中为常量。某同学利用该力传感器和电压传感器将力信号转化为电信号，制作了简易的体重秤。如图（b）所示，电源电动势为E，内阻不计；、为两电阻应变片，在金属板不受力时阻值均为R，为定值电阻，为滑动变阻器；电压传感器内阻很大.。回答下列问题： (1)当金属板右端受到向下的力时，的阻值_____；（填“增大”、“减小”或“不变”） (2)当金属板受力为零时，闭合开关，将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，使电压传感器的示数为零；当金属板右端受到向下的力时，电压传感器的示数_______0；（填“>”、“<”或“=”） (3)已知金属板右端受到的力等于重物对体重秤的正压力。在体重秤上放置重为100kg的物体时，电压传感器的示数为20mV。某同学站在体重秤上，电压传感器的示数为12mV，则该同学的体重为__________kg； (4)将不同质量的物体放在体重秤上，记录对应的电压传感器示数，列出表格并在坐标纸上画出了图像，如图（c）所示。若图线的斜率为k，当地重力加速度为g，则__________（用E、R、k、g表示）； 四、解答题 13．（共14分）如图所示，一内横截面积的圆柱形气缸静置于水平地面上，气缸下部有小缺口与外界大气连通。气缸内轻质活塞上部密闭一定质量的理想气体，开始时，气柱长度，压强与大气压强相等且均为，温度；活塞下部连接一劲度系数的轻质弹簧，弹簧下端固定在气缸底部并处于原长。现通过加热装置（体积忽略不计）对密闭气体缓慢加热，当气体温度升高到时，活塞开始向下滑动并压缩弹簧；继续缓慢加热，活塞下滑时停止加热，活塞同时停止下滑。活塞下滑过程中与气缸内壁之间的滑动摩擦力保持不变，且与最大静摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内。 (1)求活塞与气缸内壁之间的滑动摩擦力大小f； (2)求活塞下滑时气体的温度； (3)从开始加热到活塞下滑的过程中，气体从外界吸收的热量，求此过程中气体内能的增加量。 14.（14分）如图所示，竖直平面内长为的光滑空心绝缘细管与水平方向成，管内端有一质量为、带电量为的小球（可视为质点）与细管一起以速度水平向右匀速移动。空间存在匀强磁场，磁感应强度大小，方向垂直于纸面向内。重力加速度为，不计空气阻力，求 （1）小球与细管一起匀速运动时，小球对细管的作用力； （2）若仅将磁感应强度增大为，求小球在细管中的运动时间； （3）某时刻撤去磁场，同时在空间加水平向右的匀强电场，场强，求小球从到的运动过程中电势能的变化量。 15.如图所示，半径为R=0.45m的四分之一光滑曲面AB位于竖直平面内，其底端与水平传送带BP上表面平滑连结，传送带总长度为X=3m,以v＝5 m/s的速度顺时针匀速运动，右端与倾角为30°的斜面的底端P通过一小段圆弧平滑连接。将一质量m1＝2 kg的小物块D(可看作质点)从光滑曲面顶端A点静止释放，与静止在B点的质量为m2=1kg的物块E(可看作质点)碰撞，D与E碰撞时机械能损失为碰前D物块动能的25%，碰后立刻取走D；已知物块E与传送带间动摩擦因数μ1＝0.5，与斜面间的动摩擦因数，取重力加速度g＝10 m/s2，求 （1）E相邻两次（沿斜面上滑经过P点与沿斜面下滑经过p点）经过P点时速率之比； （2）碰后E从B点第一次到达P点的时间； （3）从E滑上传送带到最终停止运动，电动机多消耗的电能。 孝感高中2023级高三年级 物理试题第 2 页 共 7 页 孝感高中2023级高三年级 物理试题第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $