湖北省随州市2026年高三高考二模物理试卷（含答案）

高三物理
一、选择题: 本题共 10 题, 每小题 4 分, 共 40 分。在每小题给出的四个选项中, 第 1-7 题只有 一项符合要求, 第 8-10 题有多项符合要求。全部选对的得 4 分, 选对但不全的得 2 分, 有 选错的得 0 分。
1. 2026 年 1 月, 中国的 “人造太阳” ——全超导托卡马克核聚变实验装置 (EAST) 在实验中取得重要进展, 为可控核聚变研究迈出关键一步。下列关于核聚变相关说法中正确的是
A. 目前世界上主流的核电站都利用了该反应的原理
B. 核聚变反应前后不满足能量守恒定律
C. 核聚变反应发生后，核子的比结合能增大
D. 核聚变反应中释放的 光子，来源于核外电子的能级跃迁
2. 甲、乙两物体沿同一方向做直线运动,其 图像如图所示,已知两者在第 4 秒末相遇。下列说法正确的是
A. 乙物体 内与 内的速度方向相反
B. 甲的初始位置在乙后方 2 米处
C. 0-6s 内，两物体能相遇两次
D. 0-6s 内，两物体最远相距 3 米
3. 某同学向侧面开有小孔的透明塑料瓶内装入清水，水从小孔流出形成弯曲不散开的水流。某时刻该同学用红光激光束透过塑料瓶水平射向该小孔，观察到光束能够完全沿着弯曲的水流传播(如图)，下列说法正确的是
A. 水流导光是由于光的折射引起的
B. 若换为绿光激光束, 光束一定还会被完全约束在流动的水流中
C. 随着水面下降, 光束一定还会被完全约束在流动的水流中
D. 若改用折射率更小的透明液体，光束一定还会被完全约束在流动的液体中
4. 天鹅座 X-1 是一个由一颗黑洞和一颗蓝巨星组成的双星系统。观测表明, 其中黑洞质量约为太阳质量的 21 倍，伴星 (蓝巨星) 质量约为太阳质量的 40 倍，轨道周期约为 5.6 天。下列说法正确的是
A. 黑洞与伴星做圆周运动的角速度之比约为 40:21
B. 若黑洞吸收部分蓝巨星质量而系统总质量不变，则双星系统之间的万有引力大小不变
C. 若黑洞吸收部分蓝巨星质量而系统总质量不变，则双星系统轨道周期会逐渐变大
D. 若系统因引力波辐射损失能量导致双星距离减小，则双星系统轨道周期会逐渐减小
5. 如图，一带电量为 的均匀带电绝缘半球壳在其球心 点产生的场强大小为 ，现将半球壳左边三分之一部分截取下来,截取面与底面的夹角 ,则截取的这三分之一部分在球心处产生的场强大小为
A.
B.
C.
D.
6. 如图所示,水平面上固定有倾角为 的足够长斜面,质量为 的物块 上表面水平, 的最左端叠放了一个可视为质点、质量为 的物块 。现将 在斜面上由静止释放, 向下滑动时, 与 也发生相对滑动。已知 左侧面的高度为 ,重力加速度大小为 ,不计一切摩擦, 下列说法正确的是
A. 物体加速度大小为
B. 受到斜面的支持力大小为
C. 受到 的压力大小为
D. 在 上表面相对滑动的时间为
7. 光滑水平面上虚线 右侧存在着不随时间变化的恒定磁场,磁场方向竖直向下,磁感应强度大小与到 的距离 之间满足关系: 。一个边长为 、 电阻 的单匝正方形金属线框 abcd，某时刻以 的速度水平向右进入磁场，俯视图如图所示。若线框 边刚到 边界时作为 时刻并开始计时,从此时起立刻对线框施加水平向右的作用力 ,保证线框做匀速直线运动。则
A. 时外力 的大小为
B. 时外力 的大小为
C. 从计时开始, 后线框消耗的电功率为
D. 线框进入磁场后线框消耗的电能随时间均匀变化
8. 以下图中线圈匀速转动或匀速直线运动, 能产生交变电流的是
A.
B.
C.
D.
9. 战绳是非常流行的一种高效全身训练方式, 在某次训练中, 运动员手持绳的一端甩动, 形成的绳波可简化为简谐波,图甲为简谐波在 时刻的波形图, 是平衡位置为 处的质点, 是平衡位置为 处的质点,图乙为质点 的振动图像,下列说法正确的是
甲
乙
A. 波沿 轴正方向传播
B. 质点 的振动方程为
C. 时,质点 的运动方向沿 轴正方向
D. 从 到 ,质点 通过的路程为
10. 如图甲所示, 平面内有两条平行直线 相距为 ,在两直线之间有与 轴平行的匀强电场 ,在 上方、 下方分布着垂直 平面的匀强磁场。 时刻,一质量为 、 电荷量为 的粒子从 点沿 轴正方向以 的速度进入磁场 ，随后在 平面内运动，其速度可用图乙所示的直角坐标系内一点 表示, 分别表示粒子速度在 轴上的分量。在图乙中,初始时 点位于图乙中 点 ,随后在磁场 作用下 点沿以 为圆心的圆弧经 点移动到 点 ,之后粒子离开磁场 进入电场, 点沿线段移动至 点 ,然后粒子进入磁场 II, 点沿以 为圆心的圆弧经 点移动到 点 ,之后粒子再次进入电场, 点沿线段回到 点。此后 点沿图乙中的曲线 直运动下去。已知 过程和 过程,电场 大小不变、方向相反。不计粒子重力。 以下说法正确的是
A. 图乙中的 点坐标为 ,可知磁场 的方向为垂直 平面向外
B. 间的电场强度 的大小为
C. 图乙中的 点坐标为 ,可知磁场 II 的方向为垂直 平面向外
D. 对应图乙中的 过程,电场力对粒子做功 ,对应 过程,粒子克服电场力做功
二、非选择题: 本题共 5 小题, 共 60 分。
11. (8 分)
某探究小组使用拉力传感器测量当地的重力加速度, 实验装置如图甲所示。轻绳一端系在拉力传感器上的 点,另一端连接在可以视为质点的小钢球上,小钢球球心至 点的长度为 。将小钢球拉至轻绳与竖直方向成一定角度后由静止释放，让小钢球以较小的角度在竖直面内摆动， 拉力传感器通过计算机采集拉力随时间的变化，图像如图乙所示。
甲
乙
(1)小球运动到最低点时，传感器的示数为_____。(选填“ ” 或 “ ”)
(2)当地的重力加速度大小为_____。(用 、 表示)
(3)多次改变悬线与竖直方向的初始夹角并重复上述实验步骤，记下各组传感器最大示数 和最小示数 ,根据测量数据在直角坐标系中绘制 图像如图丙所示,若小钢球摆动过程中机械能守恒，则丙图中直线斜率绝对值的理论值应为_____。
12. (10 分)
硅基负极锂电池是以硅基材料(如硅氧或硅碳复合材料)作为负极的锂离子电池，旨在突破传统石墨负极的能量密度瓶颈。某硅基负极电池内阻较小, 电动势约为 3.0V, 实验小组为了准确测量某硅基电池的电动势 和内阻 ,设计了如下实验。其中定值电阻 。
甲
乙
(1)按图甲接好电路进行实验，记下电阻箱和电压表对应的一系列读数 、 ，获取了多组数据,作出 图像如图乙所示,不考虑电压表的分流作用,则可得该电池组的电动势 _____ ；内阻 _____ 。(结果均保留两位有效数字)
(2)若考虑电压表的分流作用，则该实验中电动势的测量值比真实值_____。(选填“偏大” “偏小”或“相等”)
(3)该实验小组还设计了图丙所示的电路，其中 为工作电源， 为限流电阻， 为粗细均匀同种材料的电阻丝, 为滑动触头, 为灵敏电流计, 为它的保护电阻, 为阻值已知的工作电阻。为了测量电源 的内阻 ,现做如下操作:
丙
①先闭合 ，断开 ，调节滑动触头 的位置，当其位于 位置时，灵敏电流计示数为零；
②再闭合 ，调节滑动触头 的位置，当其位于 位置时，灵敏电流计示数再次为零，此时 两端电压 _____；(用 、 、 表示)
③测量出两次电阻丝 和 的长度分别为 和 。则电源内阻 _____。(用 、 、 表示)
13. (10 分)
为研究自由潜水的潜水员快速上浮时肺部面临的风险，某实验将人体肺部简化为一个与体外环境通过气道相通、温度恒为 的弹性气囊。已知水面处的大气压强为 ，潜水员肺部处于自然松弛状态,体积为 。假设气体可视为理想气体。
(1)潜水员在水深 90m 处时，肺部体积会被压缩到水面时体积的 ，求此时肺部气体的压强 。
(2)潜水员从水深 90m 处上浮时需先用嘴从外界往肺里吸入部分空气使肺部体积恢复至 ,潜水员上浮过程中为避免肺部过度扩张,需在某安全深度处吐出 的气体,已知潜水员到达水面时肺部体积为 ,求该安全深度 。
14. (14 分)
如图甲所示，质量为 的 环套在足够长的光滑水平杆上，通过长为 的轻绳与质量为 的球 相连,现给球 一水平向左的初速度 球从 点开始运动,轨迹 (部分) 如图乙所示， 、 、 为轨迹最低点， 、 为轨迹最高点， 球在 、 两点间的水平距离 ,重力加速度大小为 ,求:
(1)球 上升的最大高度 ；
(2)球 运动到 点时绳子拉力大小 ；
(3)球 从 点运动到 点的时间 。
甲
乙
15. (18 分)
如图所示为研究阴极射线装置的示意图,由阴极 发出的电子加速后通过小孔 形成一束细细的射线。C 为板长为 、板间距为 的两平行金属板, D 为带有标尺的半径为 的球形荧光屏, 在 的正中心, 为 的球心, 在一条直线上, 。若两板间不加电场时,电子沿直线运动打在 点; 若两板间所加电压为 时,电子打在荧光屏上的 点; 若在以 为圆心、 为直径的圆形区域内再加一方向垂直纸面、大小为 的匀强磁场时, 电子沿直线运动打在 点。测得 所对应的圆心角为 。
(1)求所加磁场的方向和电子的比荷；
(2)若撤去平行板间的电场而只保留磁场，电子打在荧光屏上的 点，求电子在磁场中运动的时间。
高三物理答案
1-7CDBDCDB 8.BC 9.CD 10.AB
1、正确答案: C
A: 错误，主流核电站利用的是核裂变原理，而非核聚变。
B: 错误，所有物理过程均遵循能量守恒定律，核聚变能量由质量亏损转化而来。
C: 正确，轻核聚变成更稳定的较重核的过程要释放能量，核子的平均质量减小，核子的比结合能(平均结合能)增大，多余能量被释放。
D: 错误，核聚变释放的高能/光子来源于原子核内部，而非核外电子的跃迁。
2、正确答案: D
A: 错误，根据 图知乙速度方向始终为正，并未相反。
B: 错误，0-4s 内，甲的位移为 ，乙的位移为 ，因此甲的初始位置在乙前方 2 米处，而非后方。
C: 错误，两物体仅在 相遇。在 内的其他时刻，它们的位置均不相同。
D: 正确,在 时,两者速度相等,距离最远,根据数据得此时相距 。
3、正确答案:
A:错误，该实验是一种光的全反射现象。
B:正确，绿光的折射率比红光大，根据 ，绿光临界角较小，更容易发生全反射，因此仍被约束在流动的水流中。
C: 错误，水面下降，水流速度变慢，水流会更弯曲，激光在水和空气界面处的入射角将会变小，当入射角小于临界角时, 将不再发生全反射, 即光束不再被约束在流动的水流中。
D: 错误，改用折射率更小的液体，临界角变大，当入射角小于临界角时，将不再发生全反射。
4、正确答案: D
A: 错误,双星绕同一点转动,属于同轴转动,因此角速度 必然相同,与质量无关。
B: 错误,两星之间的引力为 ,在质量之和保持不变的前提下,由于质量较小的 变大,因此它们之间的万有引力变大, 故 B 错误。
: 错误,对于圆周运动双星系统,其周期公式为 ,系统总质量不变,则周期不变。
D: 正确,题干明确指出,引力波辐射导致双星的间距 减小,由 得周期减小。
5、正确答案:C
将半球壳分为左边三分之一、中部三分之一和右侧三分之一,根据对称性,这三部分在 点的场强均沿角的平分线,由: ; 可得 。故选 C。
6、正确答案: D
B 只受重力和 对 向上的支持力,故 只在竖直方向上运动,且 在竖直方向上不分离,则有 对 ,由牛顿第二定律有: 。
受 对其竖直向下，大小为 的压力，斜面的支持力 。
对 ,由牛顿第二定律,在竖直方向上:
在水平方向上:
联立可得,
相对 水平位移为 ,加速度为 ,故有 ,解得
故选 D。
7、正确答案:B
① 当 ,只有 边切割磁感线产生感应电流时,也只考虑 边受到安培力的作用,则有 ,
联立解得
又
代入数据解得 ,故 D 选项错误;
当 时， ，故 A 选项错误；
② 当 ，线框全部进入磁场后， 、 边同时切割磁感线，设某时刻线框 边处磁感应强度为 ， 线框 边处磁感应强度为 ,则
安培力
其中
得
又
代入数据解得 ,故 B 选项正确;
故 后线框消耗的电功率 选项错误。
8、正确答案:
A. 穿过线圈的磁通量始终为零, 不产生感应电流, 故 A 错误;
D. 线圈做匀速直线运动出磁场时, 线圈的左边匀速切割磁感线, 则会产生恒定电流, 不是交变电流, 故 D 错误
BC. 线圈绕垂直于磁场的轴转动过程中, 穿过线圈的磁通量不断变化, 能产生交变电流, 故 BC 正确。
9、正确答案: CD
A. 由乙图可知, 时 沿 负方向振动,根据 “上、下坡法” 可知,该波沿 负方向传播, 错误; B. 将 代入 ，得到 ，与图甲不符，B 错误；
C. 时 沿 正方向振动,周期为 ,故 时,质点 的运动方向沿 轴正方向, 正确;
D. 从 到 ，质点振动了 ，一个周期内路程为 ，从 到 ， 点的路程为 ,质点 通过的总路程为 。D 正确。
10、正确答案:
A. 由 点的坐标 知,粒子在磁场 中顺时针运动。磁场方向向外, 正确。
B. 粒子在电场中沿 轴负方向做匀速运动,有 ; 沿 轴正方向做匀加速运动, ,
又因为 ,解得 ,
方向沿 轴正方向,故 正确。
C. 点坐标为 ,对应粒子运动是顺时针的, 磁场 II 方向向外。坐标错误,故 不正确。
D. 图乙中 过程,粒子克服电场力做功 ,故 不正确。
11. 答案: (1) 分 (3 分)
(1). 受力分析可知钢球在最高点时,绳子拉力 ,最低点时,绳子拉力为 故最低点示数为较大的 。
(2). 由图乙知单摆的周期为 ,代入单摆的周期公式 可得 。
(3). 在最低点时 ,最高点时 ,若小钢球摆动过程中机械能守恒,则有 ，联立可得 ，故斜率绝对值为 。
12、答案:(1) 偏小 (每空 2 分)
(1)根据闭合电路欧姆定律
整理可得
可知图线纵截距为 ,斜率为
由图像可知
解得
(2)电压表分流情况下闭合电路欧姆定律为
整理可得
则 图像的纵轴截距为
整理可得
故电动势的测量值与真实值相比偏小。
(也可采用等效电源法,对于电源、 、电压表回路, ,故电动势的测量值与真实值相比偏小)
(3)灵敏电流计示数为零，因此对 、 回路分析，根据闭合电路的欧姆定律可得 ， 两端电压
只闭合 时灵敏电流计示数为零,则有
同时闭合 则有
又因为
联立解得
13、(10 分)解答:
(1)(4 分)设水深 90 米处压强为 (2 分)
(2 分)
(2)(6 分)水深 90 米处压强 ，解得 (1 分)
吐气前到水面过程中有 (2 分)
解得, (1 分)
,所以 (1 分)
联立可得, (1 分)
14、(14 分)解答:
(1)(5 分)P 点，球 B 与 A 环水平方向共速，根据水平方向动量守恒和机械能守恒有:
(1 分)
(2 分)
联立解得 (2 分)
(2)(5 分)球 由 点运动到 点的过程，球 和环 相当于发生了一次弹性碰撞，设球 运动到 点时球 和环 的速度大小分别为 和 ，根据动量守恒和机械能守恒有，
(1 分)
(1 分)
联立解得
此时对球 根据牛顿第二定律有 (1 分)
解得 (2 分)
(3)(4 分)根据水平方向动量守恒，球 和环 相互作用的任意时刻都满足
(1 分)
两边分别对时间 求和得 (1 分)
其中 (1 分)
联立解得 (1 分)
15、(18 分)解答:
(1)(8 分)电子在电磁场中受电场力方向向下，由二力平衡可知电子受洛伦兹力方向向上，由左手定则可知磁场方向垂直纸面向外。 2 分
设电子的速度为 ① 1 分
设电子在板间运动的时间为 ② 1 分
电子在垂直板方向的分速度 1 分
设电子离开电场时速度的偏向角为 ④ 1 分
电子离开电场时速度方向的反向延长线通过 点,由几何关系得
⑤1 分
解得 ⑥1 分
(2)(10 分)设电子在磁场中做圆周运动的半径为 ，偏向角为 ，电子离开磁场时速度方向的反向延长线通过 点,由几何关系得
2 分
分
解得 (粗略计算,1 弧度约为 弧度约为 )
因 很小，故 ， ⑨ 2 分
电子在磁场中运动的时间 10 2 分
解得 分
(说明: 若考生只按水平方向匀速直线运动计算出的时间, 只给 2 分。因为思维深度和逻辑严密度没有达到。)