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2026届湖北荆州市高三3月调研考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.图甲为氢原子能级的示意图，现有大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁；图乙为卢瑟福粒子散射实验示意图，下列说法正确的是( )
A. 这些氢原子在跃迁过程中最多能辐射出种不同频率的电磁波
B. 跃迁过程中，核外电子的动能增大，电势能减小，动能和电势能之和减小
C. 粒子发生大角度偏转是因为受到了原子核的核力作用
D. 粒子从到的过程中，动能和电势能均先减小后增大
2.小明将不同规格不计重力的橡皮筋、系在一起，连接点为，请两个同学抓住橡皮筋的两端，并将橡皮筋靠近贴有小正方形瓷砖的墙面水平拉直。小明用手抓住点，上下快速抖动，某时刻形成的正弦波如图所示。下列判断正确的是( )
A. 两种橡皮筋中的波速相同
B. 两种橡皮筋中的波长相同
C. 两种橡皮筋中波的周期相同
D. 此时两种橡皮筋中、两质点的运动方向相反
3.一定质量的理想气体从状态开始，经历四个过程、、、回到原状态，其图像如图所示，其中段为双曲线的一支。下列说法正确的是( )
A. 外界对气体做功
B. 气体对外界做功
C. 单位面积容器壁单位时间内受到气体分子撞击的次数变多
D. 单位面积容器壁单位时间内受到气体分子撞击的次数变少
4.金凤广场位于荆州古城东门外，音乐喷泉是广场的亮点。若水流离开某喷泉喷口时的速率恒为，重力加速度大小为，不计空气阻力以及喷口距离水面的高度。水流离开喷口时的初速度方向可随音乐任意调节，则从喷口喷出的水流落在水面上形成的圆面的最大半径为( )
A. B. C. D.
5.如图所示，将重物、用轻质滑轮悬挂，细线竖直且不可伸长。开始时，用外力将系统锁定，使、处于静止状态；解除锁定后，、开始运动。已知、的质量相等均为，不计一切阻力，重力加速度为。当下降高度时，下列说法正确的是( )
A. 的重力势能增加了
B. 、构成的系统的重力势能减少了
C. 的动能增加了
D. 、构成的系统的动能增加了
6.如图所示，某一绝缘光滑水平面内存在匀强电场，电场强度大小为有限值，方向水平向右。在、两点固定等量同种带正电的点电荷。为两点电荷连线的中点，、、、、、、、是以为圆心的圆周上均匀分布的个点，其中、两点在、连线上，试探电荷带正电。则下列说法正确的是( )
A. 点和点电场强度大小相等，方向相同
B. 该试探电荷在点的电势能小于在点的电势能
C. 在点由静止释放该试探电荷，其将在水平方向来回振动
D. 将该试探电荷从点沿直线移到点，电场力先做正功后做负功
7.如图所示，平面直角坐标系内，有一边长为的等边三角形，其中心与坐标原点重合，边平行于轴。现有三根通电长直导线，分别过、、三点，垂直于平面向里，电流大小分别为、、。已知一根通电长直导线周围某点的磁感应强度大小为，其中为该点到导线的距离，为电流的大小，为常量。则点处磁感应强度( )
A. ，方向沿轴负方向 B. ，方向沿轴负方向
C. ，方向沿轴正方向 D. ，方向沿轴正方向
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.年月日发射的“天问二号”探测器在完成对小行星的采样返回任务后，将转而对主带彗星开展伴飞探测。可认为：探测器无动力绕做匀速圆周运动，半径为，周期为；地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为，周期为；绕太阳做椭圆轨道运动，半长轴为，周期为。下列选项正确的是( )
A.
B. 在远日点的线速度小于地球运行的线速度
C. 在近日点的加速度大于地球运行的加速度
D. 地球与太阳的连线和与太阳的连线在相同时间内扫过的面积不相等
9.如图甲、乙所示为某振动发电装置的两个截面示意图，振动装置使半径为的圆形线圈沿轴线运动，速度随时间变化的规律为，线圈匝数为匝，电阻不计，线圈所在位置磁感应强度大小恒为。理想变压器的原副线圈匝数比为，灯泡的额定功率为。若灯泡刚好正常发光，则下列说法正确的是( )
A. 线圈运动过程中产生的最大感应电动势等于
B. 线圈运动过程中产生的最大感应电动势等于
C. 灯泡正常工作时的电阻等于
D. 灯泡正常工作时的电阻等于
10.如图所示，在、的区域内存在沿轴正方向、场强大小为的匀强电场。区域外分布着垂直于平面向外的匀强磁场。一个质量为，电量为带正电的粒子从电场区域中心点由静止释放，粒子从上边界垂直第一次离开电场后，垂直再次进入电场，不计粒子重力。则下列说法正确的是( )
A. 磁场的磁感应强度的大小为
B. 粒子第二次在电场中运动的位移大小为
C. 粒子在平面内做周期性运动，运动的周期为
D. 若仅增大磁感应强度为原来的倍为正整数，粒子仍能垂直进入电场
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某小组利用图甲实验装置进行“探究物体加速度与力、质量的关系”的实验，实验中槽码质量为，小车和砝码总质量为。
关于实验操作及注意事项，下列说法正确的是 ；
A.实验前应先挂上槽码且连好纸带，再调节木板倾角以补偿阻力
B.连接槽码和小车的细线应跟木板保持平行
C.实验中，必须满足小车和砝码的质量远小于槽码的质量
某次实验获得的纸带如图乙所示，相邻计数点间均有个点未画出，打点计时器电源频率为，则小车的加速度大小为 ；保留位有效数字
乙同学保持小车和砝码总质量一定，探究加速度与受力的关系，根据实验数据作出图像，如图丙所示。该同学利用最初的几组数据拟合了一条直线。一条与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为、、。若已知，则此时对应的 。
12.某实验小组准备设计核心元件为热敏电阻的温控电路。
小组成员为测量热敏电阻在不同温度时的阻值，设计出测量电路如图甲所示，其中是定值电阻；是用同一材料制成且粗细均匀的半圆形电阻丝，其半径为，圆心为；是一可绕点自由转动的金属滑杆，电流计的零点在中央，电流从“”进指针右偏，“”进指针左偏，滑杆端与接触良好。
在开关闭合之前，滑动变阻器滑片应置于 端填“”或“”。闭合开关，将滑动变阻器调到合适位置后，再反复调节滑杆角度位置，直到闭合开关时电流计指针 填“指零”、“右偏”或“左偏”，此时滑杆角度为单位为弧度，导线电阻不计，则的阻值为 用、和表示；
若在某次测量时，闭合开关发现电流计指针右偏，则应将滑杆 转，可以使电流计示数为零填“向右”或“向左”。
测量该热敏电阻在不同温度下的阻值，得到阻值随温度变化的图像如图乙所示，实验小组用该热敏电阻设计了如图丙所示的保温箱温度控制电路，为热敏电阻，为电阻箱，控制系统可视为的电阻，电源的电动势内阻不计。当通过控制系统的电流小于时，加热系统将开启为保温箱加热；当通过控制系统的电流达到时，加热系统将关闭。若要使得保温箱内温度低于，加热系统就开启，应将调为 。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，图中为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该材料折射率，是半径为的四分之一圆弧，为圆心，构成正方形，在处有一点光源，发出的光线被限定在平面内，且由点射向圆弧，只考虑首次从圆弧全反射和折射的光线。已知光速为，求：
光线从点到达点的最短时间；
从圆弧凹侧观察，有光透出的圆弧长度。
14.如图所示，质量为，半径为的四分之一光滑圆弧槽锁定在光滑水平地面上，圆弧的末端与水平地面相切。水平传送带上表面与左右两侧足够长的光滑水平地面平齐且平滑连接，传送带以的速度顺时针转动。右侧地面上静置着个质量均为的完全相同的木块。将质量为的铁块从离圆弧槽最高点的正上方处静止释放，经圆弧槽下滑后，从最低点水平向右运动并冲上传送带。已知传送带轮轴间距，铁块与传送带之间的动摩擦因数，铁块和木块均可视为质点，所有碰撞均为弹性碰撞，重力加速度。
求铁块第一次离开传送带时的速度大小；
若解除圆弧槽的锁定，其他初始条件不变，求铁块第一次到圆弧槽底端时对圆弧槽的作用力；
若解除圆弧槽的锁定，其他初始条件不变，求铁块最终的动能。
15.如图所示，光滑绝缘的水平面内建立有直角坐标系，垂直于该平面有一足够大的非均匀磁场，磁场左边界为轴，磁感应强度的大小随坐标的变化满足其中，。现有一粗细均匀、材质相同的正方形金属框，边长，总阻值，质量。边从处以的初速度沿轴正方向进入磁场，线框刚完全进入磁场时速度为。当线框速度减为时，给线框施加沿轴负方向的恒力，在该恒力作用下，线框只沿轴运动，经时间，边回到轴。求：
线框边刚进入磁场瞬间，线框中的电流大小和方向；
线框从开始到完全进入磁场的过程中，通过线框导线截面的电荷量；
全过程中线框中产生的焦耳热结果保留一位有效数字。
参考答案
1.
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3.
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5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.

12.
指零
向右

13.【详解】根据题意可知，光在空气中传播的距离为
光在介质中传播的距离为
光在介质中传播的速度为
光从 点传播到 点所用的最短时间为
根据 得临界角
设光射到 点恰发生全反射，如图，由几何关系可知在 中根据正弦定理
可得
又
可得有光透出的圆弧长度

14.【详解】铁块从释放到圆弧槽最低点过程，根据动能定理有
解得
设铁块在传送带上一直匀减速，到右端时速度为 ，则有
解得
则假设成立，即铁块第一次离开传送带时的速度大小为 。
解除锁定后，铁块与圆弧槽水平方向动量守恒，则有
根据机械能守恒定律有
解得 ，
铁块相对于圆弧槽做圆周运动，在最低点有
解得
根据牛顿第三定律得铁块对圆弧槽的作用力
方向竖直向下。
结合上述可知，铁块第一次匀加速通过传送带，令离开传送带时速度为 ，根据动能定理可得
解得
将木块从左向右编号、，铁块与木块发生第一次弹性碰撞有 ，
解得 ，
随后，两木块发生弹性碰撞有 ，
解得 ，
铁块第一次与木块碰后，向左冲回传送带，速度小于传送带速度，则有
解得
铁块不会从左边冲出，其会以 第二次向右滑下传送带，接着第二次与木块发生弹性碰撞，同理可得
随后铁块向左滑上传送带，且以该速率第三次向右滑下传送带，且无法追上木块，故铁块最终的动能

15.【详解】设 边和 边产生的电动势分别为 和 ，则 ，
由 可知， ，
回路总电动势
回路中电流
代入数据解得
方向为逆时针。
由法拉第电磁感应定律
由闭合电路欧姆定律
由电流定义式得
联立可得线框从开始到完全进入磁场的过程中，通过线框导线截面的电荷量为
其中 ，
联立解得
向右运动过程中，机械能全部转化为焦耳热，有
代入数据解得
，线框完全进入磁场后，设 时刻速度为 ， 边和 边处的磁感应强度分别为 ，
则
由闭合电路欧姆定律可得感应电流
安培力
由动量定理得
联立可得
其中 ，解得
设返回过程中某时刻的速度为 ，同上分析感应电动势为
由闭合电路欧姆定律可得感应电流
安培力
由动量定理得
代入可得
解得返回到 轴时的速度大小为
由能量守恒定律
代入数据解得返回过程中产生的焦耳热为
往返过程中产生的总焦耳热为
代入数据解得

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