2026届湖北十堰市高三下学期调研考试物理试卷(含答案)

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2026届湖北十堰市高三下学期调研考试物理试卷(含答案)

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2026届湖北十堰市高三下学期调研考试物理试卷
一、单选题:本大题共8小题,共34分。
1.“钴”衰变时释放的射线,广泛应用于工业、农业、医疗、科学研究和教育等领域已知钴的衰变方程为,下列说法正确的是( )
A. 比射线电离能力强
B. 来自钴原子核外
C. 个“钴”原子核,经过个半衰期还剩个
D. 核的平均核子质量比小
2.如图所示,三角形是相同的软导线连成的正三角形线框,放在水平面上,、、三个顶点固定,三边的导线均刚好伸直,线框处在垂直于水平面向上的匀强磁场中,现将、两端连接入电路,让电流从点流入,从点流出,不计通电导线间的相互作用的影响,则软导线静止时的形状可能是( )
A. B. C. D.
3.如图所示,用水平推力作用在物块上,使物块、一起沿光滑水平面向右做匀加速运动,、间的动摩擦因数为,的质量为,的质量为,重力加速度为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,、保持相对静止,则推力的最小值等于( )
A. B. C. D.
4.将小球从某一高度处由静止释放,同时将球从地面竖直向上抛出,结果两球运动相遇,图像如图所示,不计空气阻力,不计球的大小,重力加速度取,则小球释放点离地面的高度为( )
A. B. C. D.
5.一定质量理想气体体积随摄氏温度变化的图像如图所示,过程为,图线与图线均与纵轴平行,则下列判断正确的是( )
A. 从到过程,气体对容器壁单位面积的作用力减小
B. 从到过程,气体放出热量等于外界对气体做功
C. 从到过程,所有气体分子的动能增大
D. 从到过程,气体分子数密度增大
6.神舟二十号飞船返回舱于年月日在东风着陆场成功着陆,返回任务取得圆满成功。返回舱有一段运动轨迹是椭圆,如图所示,为远地点,到地心的距离为,为近地点,到地心的距离为,返回舱在椭圆轨道上点加速度大小为、线速度大小为,在点的加速度大小为,线速度大小为,忽略大气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 返回舱返回时,每次变轨需要向后喷气
B. 返回舱从点运动到点,机械能不断减小
C.
D.
7.如图甲所示电路中,变压器为理想变压器,电阻箱最大阻值,定值电阻,在、两端输入正弦交流电,改变电阻箱的阻值得到电阻箱消耗的最大功率为;如图乙所示为除去变压器后组成的电路,改变电阻箱的阻值,得到消耗的最大功率为。则下列判断正确的是( )
A. 、两端输入的电压为
B. 变压器原、副线圈的匝数比为
C. 图甲中,电阻箱的阻值为时,其消耗的电功率最大
D. 图甲中,电阻消耗的最大功率为
8.一列简谐横波沿轴传播,时刻的波形如图甲所示,质点的振动图像如图乙所示,波的传播速度为,则下列判断正确的是( )
A. 波沿轴正方向传播 B. 波动的波长为
C. 质点的平衡位置坐标为 D. 时刻,质点的位移为
二、多选题:本大题共2小题,共12分。
9.图甲所示,平面直角坐标系处在匀强电场中,匀强电场与坐标平面平行,轴正半轴上各点的电势随变化的规律如图乙所示,轴正半轴上各点的电势随变化的规律如图丙所示。在坐标原点处沿轴正方向以大小为的速度射出一个比荷为的带正电的点电荷,不计粒子的重力,已知,则下列判断正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度大小为
B. 匀强电场的方向与轴正方向夹角为
C. 粒子运动过程中的电势能先减小后增大
D. 粒子运动过程中所经位置的最高电势为
10.如图甲所示,间距为的光滑平行金属导轨固定在水平面上,导轨左端连接有阻值为的定值电阻,质量为的金属棒垂直放在导轨上,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中;第一次,给金属棒一个水平向右、大小为的初速度,金属棒在导轨上运动的速度与运动的位移间的关系如图乙所示;第二次,给金属棒施加一个水平向右的拉力使金属棒从静止开始向右运动,运动的速度与运动的位移间的关系如图丙所示。不计导轨的电阻,金属棒接入电路的电阻也为,则下列判断正确的是( )
A. 匀强磁场的磁感应强度大小为
B. 第一次,通过定值电阻的电量为
C. 第二次,从起点到金属棒运动位移为的过程中,电阻中产生的焦耳热为
D. 第二次,从起点到金属棒运动位移为的过程中,拉力做的功为
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
11.为了探究加速度与合外力的关系,实验小组设计了如图甲所示的实验装置,左端带有位移传感器、右端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上,置于长木板上的小车后壁装有压力传感器,质量为的钢球放在小车内,小车与压力传感器的总质量为,绕过定滑轮的轻绳一端连接在小车上,另一端吊着槽码。由静止释放小车,压力传感器可测量小球所受水平作用力的大小,与电脑连接的位移传感器可测绘出小车运动的位移随时间平方变化的图像如图乙所示。不计小球与车的摩擦力。
下列实验操作或条件正确的是 ;
A.将小车放在图甲中的位置保持静止,调节定滑轮高度,使连接小车的轻绳与长木板平行
B.所用长木板的上表面必须光滑
C.实验需要将长木板的左端适当垫高以补偿阻力
D.槽码质量应远小于小车质量
若得到图乙中图像的斜率为,则小车运动的加速度 ;
多次改变槽码的质量重复实验,求出每次小车运动的加速度,记录每次压力传感器的示数,作,如果图像是一条过原点的倾斜直线,则表明质量一定时,加速度与合外力成 。
12.要测量一节干电池的电动势和内阻,某同学设计了如图甲所示的电路,电路中除了一节干电池电动势约外,还有:电阻箱电阻范围,电压表量程,内阻未知,电流表量程,内阻未知,三个开关,导线若干。
按电路图连接好电路,闭合开关前,将电阻箱的阻值调节到最大,先断开、,再闭合,多次调节电阻箱,每次调节后记录电流表的示数及电阻箱接入电路的电阻,作图像,得到图像的斜率为,则电源的电动势 ;
将开关断开,闭合开关、,多次调节电阻箱,记录每次调节后电压表的示数及电阻箱接入电路的电阻,某次电压表的示数如图乙所示,则电压表测得的电压值 ;根据测得的数值作图像,得到图像的斜率为,结合步骤得到电源的内阻 ;
本实验测量的结果 填“存在”或“不存在”因电表内阻引起的系统误差。
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
13.某公园的圆桶形景观水池的半径为,在池底的中心有一个点光源,点亮后刚好能将整个水面照亮,已知水对光的折射率为,求:
池中水的深度;
将点光源移到池底的边缘时,水面照亮区域的面积。
14.如图所示的坐标系中,在、区域有沿轴负方向的匀强电场,在、区域有沿轴正方向的匀强磁场Ⅰ,在区域有沿轴负方向的匀强磁场Ⅱ。在平面内沿与轴正向成角从点向第一象限内射出质量为、电荷量为、速率为的带正电的粒子,粒子从轴上坐标为的点进入磁场Ⅰ,经磁场Ⅰ偏转后,以与轴正向成角进入磁场Ⅱ,在磁场Ⅱ中的轨迹刚好与平面相切,不计粒子的重力,求:
匀强电场的电场强度大小;
匀强磁场Ⅰ的磁感应强度大小;
试确定粒子在磁场Ⅱ中运动过程中,轨迹与平面相切的切点坐标。
15.如图甲所示,是一段长的粗糙水平面,点右侧的水平面光滑,一静止在光滑水平面上的四分之一圆弧体的圆弧面光滑,圆弧面在最低点与水平面刚好相切,距圆弧体右侧足够远处有一竖直固定挡板;点左侧有以速率沿顺时针方向传送的水平传送带,传送带的上表面与右侧水平面等高,传送带的右端点紧靠点。将一质量为可视为质点的物体轻放在传送带上的左端点,物体由静止开始运动,运动过程中物体第一次上升的最大高度为,圆弧体与竖直固定挡板发生弹性碰撞,物体最终静止在、间的水平面上。已知传送带长度,物体与传送带间的动摩擦因数为,与水平面间的动摩擦因数跟物体由到的位移的关系如图乙所示,重力加速度取,求:
圆弧体的质量;
物体最终静止位置到点的距离;
物体在传送带上运动通过的总路程。
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11.【答案】
正比

12.【答案】
不存在

13.【答案】【详解】由于整个水面刚好能照亮,则照射到水面边缘的光刚好在水面发生全反射,设全反射临界角为,则

设水深为,根据几何关系
解得
当点光源移到池底的边缘时,在水面照亮的区域为两个半径为的半圆的叠加区域,其俯视图如图所示
由几何关系可知,叠加区域的扇形对应的圆心角为
水面上被照亮区域的面积

14.【答案】设匀强电场的电场强度大小为 ,粒子在电场中运动时间为 ,根据题意 ,
根据牛顿第二定律有
解得 。
根据题意可知,粒子进磁场时的速度方向与出磁场时的速度方向刚好相反,因此粒子在磁场中运动的轨迹是半圆,设粒子在磁场中做圆周运动的半径为 ,则入射点与出射点间的距离为 。根据几何关系有
解得
根据对称性可知,粒子进磁场时的速度大小为 ,根据牛顿第二定律
解得 。
粒子进磁场Ⅱ时速度大小仍为 ,方向与 轴正方向成 角,则粒子进磁场Ⅱ的入射点到 点的距离为
根据题意,粒子在磁场Ⅱ中运动的轨迹与 平面切点的坐标 ,粒子在磁场Ⅱ中沿 轴负方向做匀速直线运动,运动的速度大小
在垂直磁场Ⅱ的平面内做匀速圆周运动,根据题意,做匀速圆周运动的速度大小
做圆周运动的半径
因此切点坐标 ,
即切点坐标为 。

15.【答案】【详解】假设物体在传送带上能加速到 ,由牛顿第二定律,得
解得物体加速运动时加速度大小为
由匀变速直线运动速度与位移的关系,得物体加速运动的位移大小为
物体从到, 随位移线性变化,克服摩擦力做功为平均摩擦力乘以路程
假设成立,设物体第一次离开点时的速度大小为 ,由动能定理,有
设物体第一次上升到最高位置时的速度大小为,由动量守恒定律,有
由能量守恒定律,有
联立以上三式并代入数据解得
设物体第一次从点滑离圆弧体时,物体和圆弧体的速度大小分别为 、 ,水平方向动量守恒,有
由机械能守恒定律,得
联立两式解得 ,
即物体与圆弧体第一次交换速度,圆弧体与竖直固定挡板碰撞后速度大小不变地返回,返回的圆弧体与物体相互作用后,又再次交换速度,可见物体在点右侧离开和回到点的速度大小不变。由运动的对称性可知,物体在点左侧,物体离开和回到点的速度大小不变,设物体最终静止位置到点距离为 ,物体在水平面发生最后一段位移克服摩擦力做的功为 ,由动能定理,得

联立两式解得 ,
由 ,可知物体最后一段运动是从点进入水平面,故有
由图乙可得
代入数据解得
由 ,可知物体共有次返回传动带,令每次返回时的速度大小依次为 、 、 、 、 ,由动能定理,可得
整理得
同理可得 , , ,
由匀变速直线运动速度与位移的关系和运动的对称性,可得物体返回传送带在传送带上通过的路程为
故物体在传送带上通过的总路程为

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