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湖北省武汉市2026届高三下学期5月三模物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．我国古代建筑中，在多雨地区的民居常采用“高而尖”的斜屋顶，以便雨水快速下泄。已知雨滴与屋顶斜面之间的动摩擦因数为，则屋顶斜面与水平面间的夹角应满足的条件是( )
A. B. C. D.
2．碘（）是一种放射性同位素，可用于甲状腺功能亢进症的治疗，其半衰期是8天，衰变方程为。下列说法正确的是( )
A.衰变过程中产生的电子来自碘原子核外电子
B.该衰变会释放能量
C.环境温度变化会影响的半衰期
D.和的质子数相同
3．我国自主研制的“复兴号”高铁动车组采用交流牵引供电系统。列车运行时，受电弓获取高压交流电，经车载牵引变压器降压后，最终输出给牵引系统。若牵引变压器可简化为原线圈匝数为1000匝、副线圈匝数为75匝的理想变压器，已知高压交流电的电压为25kV，副线圈所接牵引系统的等效电阻为。忽略线路损耗，下列说法正确的是( )
A.副线圈输出电压的峰值为
B.原线圈输入电流为
C.当列车牵引功率增大时，原线圈输入电流保持不变
D.仅将原线圈匝数减少为原来的一半，则副线圈输出电压变为原来的2倍
4．如图所示，绿光a、红光b垂直射入顶角的直角三棱镜的边，已知b光在边出射时，其出射方向与入射方向间的夹角为。下列说法正确的是( )
A.三棱镜对b光的折射率为
B.a光在边上一定会发生全反射
C.经同一双缝干涉装置，b光产生的干涉条纹间距比a光的小
D.若a光能使某金属发生光电效应，则b光也一定能使该金属发生光电效应
5．嫦娥七号探测器计划于2026年下半年发射,将着陆于月球南极区域进行水冰资源勘查。已知月球质量为,月球半径为,引力常量为。则月球第一宇宙速度约为( )
A.
B.
C.
D.
6．取无穷远处为电势能零点，真空中距离为r、电荷量分别为和的两个点电荷所组成的系统的电势能为，式中k为静电力常量。如图所示，三个点电荷依次排列在同一条直线上，从左至右电荷量分别为q、2q、3q，相邻电荷间距依次为L、，忽略其他电场影响，则该点电荷系统的总电势能为( )
A. B. C. D.
7．一质点在恒力作用下在竖直平面内做曲线运动。时刻质点具有竖直向上的初速度，此后质点竖直分速度与水平分速度的关系如图所示。时刻质点的合速度最小，不计空气阻力，则质点上升的最大高度为( )
A. B. C. D.
8．离子注入是芯片制造的核心工艺之一，工作原理如图所示。电荷量相同、质量不同的混合正离子束由静止经同一电场加速后，进入速度选择器，使具有相同速度的离子垂直进入磁分析器，最后经偏转系统注入晶圆。已知磁分析器内只存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，下列说法正确的是( )
A.磁分析器利用洛伦兹力改变离子的速度大小，从而实现离子的筛选
B.在离子注入工艺流程中，磁场和加速电场匹配，共同完成对离子的筛选
C.调节磁感应强度B的大小，离子的轨道半径与磁分析器匹配后方可进入偏转系统
D.若需质量更大的离子进入偏转系统，应将磁分析器内的磁感应强度B减小
二、多选题
9．一列沿x轴负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示，波速为。介质中P、M、Q三质点的平衡位置坐标分别为、、。则下列说法正确的是( )
A.从时刻起，质点P经第一次回到平衡位置
B.从时刻起，质点Q经第一次回到平衡位置
C.从时刻起，经质点P与Q的速度第一次相同
D.质点M的振动方程为
10．如图所示，在水平面上相距足够远处静置着两个质量均为的物块A、B，在A、B之间有一质量为m的光滑物块C。现给C水平向右的初速度。已知A、B与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，所有碰撞均为弹性正碰。下列说法正确的是( )
A.C与B第一次碰撞后瞬间，二者速度大小相等
B.C与A第二次碰撞前，A的位移大小为
C.A的总位移大小为
D.B的总位移大小为
三、实验题
11．某同学用智能手机和双线摆测量重力加速度。实验步骤如下：
①用螺旋测微器测量小铁球的直径，用磁铁将小铁球磁化；
②按图（a）组装实验装置，调整双线固定端A、B水平，测出摆线长度和A、B两点之间的距离s；
③将智能手机放在水平载物台上，并位于小球静止位置的正下方。将双线摆拉开较小的角度，由静止释放，使用手机软件采集数据，并绘制磁感应强度B的大小随时间t变化的图像；
④改变l和s，重复步骤②③，得到多组不同等效摆长的双线摆的振动周期。
回答下列问题：
(1)螺旋测微器的示数如图（b），则小铁球的直径________________，双线摆的等效摆长________________（用l、D、s表示）；
(2)某次绘制的磁感应强度B的大小随时间t变化的图像如图（c）所示。图中第1个曲线峰值点对应的时刻为，第21个峰值点对应的时刻为，则双线摆的振动周期________________；
(3)根据实验数据拟合出：“”图像为一条倾斜的直线，斜率，则重力加速度大小________________（取，结果保留三位有效数字）。
12．某同学用直流电桥研究热敏电阻的电阻-温度特性。实验室有如下器材：直流电源（电动势E为，内阻不计），标准电阻、、，待测负温度系数（NTC）热敏电阻，数字电压表V（理想电压表），恒温油浴槽，温度计，开关S及导线若干。实验步骤如下：
①如图连接电路，将热敏电阻置于恒温油浴槽中；
②设定初始温度，待温度稳定后，记录电压表示数；
③升高恒温油浴槽的温度，每间隔，记录温度t与相应的电压表示数；
④计算出不同温度下的阻值并填入下表。
30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0 60.0 65.0
测量电压 -272.9 -192.6 -108.7 -19.0 76.5 178.4 288.1 403.8
239.8 227.8 214.7 202.2 190.3 177.7 164.8 152.6
回答下列问题：
(1)若电桥处于平衡状态，即电压表示数，则电路应满足条件________________（用、、和表示）；
(2)若电桥不平衡，电压表示数________________（用、、、和E表示）；
(3)若热敏电阻在范围内满足线性关系，根据表格数据，采用逐差法得到________________（结果保留两位有效数字）；
(4)实验发现，电源实际电动势略低于，则的测量值________________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
四、计算题
13．氢能自行车是以氢燃料电池为动力来源的自行车类型。某款氢能自行车的储氢罐为导热容器（体积不变），罐内氢气可视为理想气体。该自行车停放在的环境温度下，罐内氢气压强为。
(1)储氢罐配备的安全阀设定的泄压阈值为。中午阳光暴晒后，罐内氢气温度升至，请计算并说明安全阀是否会自动开启；
(2)骑行过程中储氢罐缓慢释放氢气，若罐内氢气温度始终为，当罐内氢气压强降至，求骑行过程中释放的氢气质量与原有氢气质量之比。
14．如图（a）所示，木板A静置在粗糙水平面上，两个可视为质点的物块B、C以大小为的水平速度同时从左右两端滑上木板，运动过程中B、C恰好不相碰。从B、C滑上A开始计时，以向右为正方向，内，A、B的速度一时间图像如图（b）所示。已知A、B、C的质量分别为、、m，B、C与A之间的动摩擦因数相同，重力加速度大小取。求
(1)A与地面间的动摩擦因数；
(2)A、B、C达到共速的时刻；
(3)木板A的长度。（本小问不要求写出计算过程，只写出答案即可）
15．如图所示，半径为r的水平金属圆盘绕过中心。O的竖直轴以角速度匀速转动，圆盘处在竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中。是间距为L的足够长、水平光滑平行金属导轨，导轨处在竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中。导轨的M端用导线通过电刷与圆盘边缘相连，M、P之间连接电容为C的电容器和单刀双掷开关S，且S的接线柱1通过电刷与圆盘中心O相连。在导轨上间隔一定距离垂直于导轨放置着两根金属棒a、b，质量分别为m和，电阻值分别为R和，不计其他电阻，金属棒始终与导轨垂直且接触良好。
(1)将S掷于1，稳定后，求电容器所带的电荷量q；
(2)当电容器所带电荷量为时，将S从1掷于2，
i.求a、b棒稳定后的速度大小；
ii.为使a、b棒不相碰，求两棒初始距离的最小值。
参考答案
1．答案：C
解析：要让雨水能沿斜面快速下泄，需保证雨滴沿斜面向下的合力大于0，对雨滴受力分析，雨滴受重力、斜面支持力N、滑动摩擦力；将重力分解为沿斜面向下的分力，垂直斜面向下的分力；垂直斜面方向受力平衡
因此滑动摩擦力；沿斜面方向合力向下
代入f的表达式，约去得 ，两边除以正的，可得。
A.推导得，并非 ，故A错误；
B.推导结论为 ，无法推出 ，故B错误；
C.由受力推导可知，故C正确；
D. 等价于，与推导结论不符，故D错误。
故选C。
2．答案：B
解析：A.衰变产生的电子是原子核内的中子转化为质子时释放的，并非碘原子核外电子，故A错误；
B.衰变过程存在质量亏损，根据质能方程可知，衰变会释放能量，故B正确；
C.半衰期由原子核内部自身的性质决定，与外界温度、压强、化学状态等外部因素无关，环境温度变化不会影响碘131的半衰期，故C错误；
D.的质子数为53，的质子数为54，二者质子数不同，故D错误。
故选B。
3．答案：D
解析：A.已知高压交流电的电压为25kV，即，根据电压比
解得副线圈输出电压的有效值 ，根据
解得 ，故A错误；
B.副线圈电流
根据电流比
解得原线圈电流 ，故B错误；
C.理想变压器输入功率等于输出功率，即
牵引功率增大时，输入电压不变，因此原线圈输入电流增大，故C错误；
D.根据电压比
可知、不变，减半时，变为原来的2倍，故D正确。
故选D。
4．答案：B
解析：A.由题意可知，b光在界面的入射角为，折射角为，所以三棱镜对光的折射率为，故A错误；
B.a光的频率大于b光的频率，所以a光的折射率大于b光的折射率，根据可知，a光的临界角大于b光的临界角，对b光
解得
由题图可知，a光在边上的入射角为，一定大于临界角，即a光在边上一定会发生全反射，故B正确；
C.由于a光的频率大于b光的频率，根据可知，a光的波长小于b光的波长，根据可知，经同一双缝干涉装置，光产生的干涉条纹间距比a光的大，故C错误；
D.若a光能使某金属发生光电效应，则a光的频率大于等于该金属的极限频率，但b光的频率小于a光的频率，所以b光的频率可能小于该金属的极限频率，故光不一定能使该金属发生光电效应，故D错误。
故选B。
5．答案：A
解析：第一宇宙速度是星体表面附近环绕天体做匀速圆周运动的速度,此时万有引力提供向心力,由公式
化简得第一宇宙速度表达式为
代入已知数据计算得
故选A。
6．答案：A
解析：根据题意，点电荷系统的总电势能等于系统中任意两个点电荷之间电势能的代数和
q 与 之间的电势能为
与 之间的电势能为
q 与 之间的距离为 ，其电势能为
系统的总电势能 ，故A正确。
故选A。
7．答案：C
解析：由图可知
合速度为
则当时合速度最小，此时
则从开始运动到合速度最小由
解得
则质点上升的最大高度为
故选C。
8．答案：BC
解析：A.洛伦兹力不能改变离子速度的大小，只能改变离子速度的方向，A错误；
B.在离子注入工艺流程中，加速电场、速度选择器的电磁场、磁分析器的磁场共同配合完成离子筛选，B正确；
C.根据，可得
调节磁感应强度B的大小，离子的轨道半径与磁分析器匹配后离子可通过磁分析器方可进入偏转系统，C正确；
D.根据，若需质量更大的离子进入偏转系统，因R要相同，则应将磁分析器内的磁感应强度B增大，D错误。
故选BC。
9．答案：AC
解析：A.由图可得波长为，波沿x轴负方向传播，从题图所示时刻起质点P经历时间
第一次回到平衡位置，故A正确；
B.质点Q经历时间
第一次回到平衡位置，故B错误；
C.P、Q平衡位置的间距为
设从题图所示时间起经历时间质点P与质点Q速度第一次相同，此时P、Q两质点的横坐标关于平衡位置对称，有
解得
可得波速
可得，故C.正确；
D.波的周期为
起振方向向下，质点M的振动方程为，故D错误。
故选AC。
10．答案：AD
解析：A.设向右为正方向，所有碰撞均为弹性正碰，根据动量守恒和机械能守恒有，
解得，
可知C与B第一次碰撞后瞬间，二者速度大小相等，故A正确；
B.物块A、B的质量相同，又相距足够远处，可知每次与物块C碰撞前，A、B的速度均已减为零。根据前述弹性碰撞可知每次与A、B碰后，C的速度变为碰前的一半，A、B的速度也为C碰前的一半。C与A第一次碰撞前，C的速度大小为，碰撞后A的速度大小为
C的速度大小为，可知C与A第二次碰撞前，A的位移大小为，故B错误；
C.物块C与A碰后，A的速度大小分别为、、…，根据可知每次的位移为前一段位移的，A的总位移大小，故C错误；
D.物块C与B碰后，B的速度大小分别为、、…，可知B的总位移大小，故D正确。
故选AD。
11．答案：(1)//；
(2)
(3)9.79
解析：（1）螺旋测微器的精度为，可得小铁球的直径
[2]双线摆的等效摆长
（2）每次小球经过平衡位置时，磁感应强度出现峰值，相邻两次峰值的时间间隔就是半个周期，有
可得双线摆的振动周期
（3）根据单摆周期公式可得
可得
“”图像为一条倾斜的直线，斜率，有
可得重力加速度大小
12．答案：(1)
(2)
(3)
(4)大于
解析：（1）左上方第一个电阻为待测热敏电阻，若电桥处于平衡状态，即电压表示数，即
A点电势为
B点电势为
联立解得
（2）若电桥不平衡，电压表读数为
A点电势为
B点电势为
联立可得
（3）根据计算出对应的热敏电阻的阻值。
热敏电阻在范围内满足线性关系，根据表格数据，有，；，；，；，；，；，，，
根据逐差法有，，
可得斜率
可得
（4）根据计算出对应的热敏电阻的阻值
实际E偏小，计算时仍用标称值可知的测量值大于真实值。
13．答案：(1)安全阀不会自动开启
(2)（或0.375）
解析：（1）储氢罐体积不变，罐内氢气做等容变化，，，根据查理定律有
解得
所以安全阀不会自动开启
（2）以罐内原有氢气为研究对象，罐内原有氢气发生等温变化，设气体体积膨胀为，根据玻意耳定律有
化简得，释放的氢气体积，所以释放的氢气质量与原有氢气质量之比
将代入有
解得
14．答案：(1)
(2)
(3)
解析：（1）根据速度时间图像的斜率表示速度，可知A加速的加速度大小为
B的加速度大小为
对B，根据牛顿第二定律有
解得
对A，根据牛顿第二定律有
联立解得A与地面间的动摩擦因数
（2）设A、B经时间达到共速，根据运动学公式有，
A、B共速后一起减速，C继续做匀变速直线运动，设再经过时间，三者达到共速。设A、B共速后一起减速时的加速度大小为，对A、B根据牛顿第二定律有
解得
根据运动学公式有，
又
联立解得
（3）三者共速后，一起减速到零，设一起减速时的加速度大小为，减速的时间为，对A、B、C根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有
联立解得
因为B、C刚好不相碰，说明木板长度为B、C相对A的位移大小之和。由A、B、C三者的速度时间图像，板长为内图像与坐标轴所围成的面积。
可得
15．答案：(1)
(2)i.ii.
解析：（1）圆盘转动，根据法拉第电磁感应定律有
稳定后，电容器所带的电荷量为
根据电路知识可得
解得
（2）i.将开关从1掷于2时，a、b棒均开始向右运动，稳定后，电路中无感应电流，a、b棒的速度大小相等，有
对a棒，根据动量定理有
其中
对b棒，根据动量定理有
其中
对电容器
根据法拉第电磁感应定律有
又
解得
ii.设a、b棒运动过程中的速度大小为、，则棒两端的电压为，
整理可得
而，，
联立可得两棒初始距离的最小值为

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