重庆市南开中学2026届高三上学期第五次质量检测（一模）物理试题（Word版附解析）

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1、本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2、考生作答时，请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 郑钦文在澳大利亚的网球公开赛中击球后，网球以一定初速度斜向上方飞出。若忽略空气作用，则网球从飞出到落地的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 网球做非匀变速曲线运动
B. 网球在最高点的速度为0
C. 相同时间内网球速度的变化量相同
D. 网球速度一直减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．忽略空气阻力时，网球在空中运动只受到重力的作用，做的是匀变速曲线运动，故A错误；
B．网球在空中只受重力做斜抛运动，水平方向分速度是不变的，所以在最高点处，竖直方向速度为0，水平方向速度不为0，故B错误；
C．网球的加速度为重力加速度，根据速度变化量的公式可知，相同时间内的速度变化量相同，故C正确；
D．网球做斜抛运动，水平方向分速度不变，竖直方向初速度向上，
根据公式可知竖直方向速度先减小后增大，所以合速度也是先减小后增大的，故D错误。
故选C。
2. 某手摇发电机原理简化为题图：正方形导线框abcd在条形匀强磁场中左右往复切割磁感线，从而供电。已知导线框电阻均匀，边长大于磁场宽度。某次导线框向右匀速穿过磁场，以边刚进入磁场时为零时刻，则间电势差随时间变化的图像，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设正方形导体框的边长为L，磁感应强度为B，运动速度为v，则cd边进入磁场时，产生感应电动势
设导体框的总电阻为R，则有
当cd边通过磁场的右边界，ab边还未进入磁场时，导体框中磁通量不变，不产生感应电流，此时
当ab边进入磁场时，ab边充当电源，此时
根据以上计算结果，可判断随时间变化的规律。
故选B。
3. 2025年11月，火星环绕探测器“天问一号”成功观测到来自太阳系以外的彗星——阿特拉斯。观测发现该彗星有一颗小卫星绕其做匀速圆周运动，测得卫星的轨道半径为，运行周期为。若彗星可视为半径为的均匀球体，万有引力常量为，忽略彗星以外其他星球对小卫星的影响，则下列说法正确的是（ ）
A. 彗星的质量
B. 彗星的质量
C. 若卫星轨道半径增大，则周期变小
D. 若卫星轨道半径增大，则卫星的绕行速度增大
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由万有引力定律和圆周运动向心力公式可知，
简化得，故A正确，B错误；
C．根据万有引力充当向心力，可解得
即
当轨道半径增大时，周期增大，故C错误；
D．根据公式
解得
即
当轨道半径增大时，绕行速度减小，故D错误。
故选A。
4. 如图所示，粗糙绝缘斜面底端点固定一个带电荷量为的负点电荷，现有一个带电荷量为的负电小滑块，从斜面上点静止释放后，先沿斜面往上运动再返回，则小滑块（ ）
A. 上升过程中加速度先增大后减小
B. 上升过程中电势能一直增大
C. 下降过程中机械能可能增大
D. 返回时的最低点位置一定在点上方
【答案】D
【解析】
【详解】AB．上升过程中对小滑块进行受力分析，它受到重力、斜面支持力、沿斜面向上的库仑斥力和摩擦力f。设斜面倾角为，滑块到O点的距离为r，由牛顿第二定律，有
上升过程中静电力一直减小，所以加速度先向上减小后反向增大，静电力一直做正功，电势能一直减少，故AB错误；
C．下降过程中静电力和摩擦力做负功，机械能一定减小，故C错误；
D．由于摩擦损耗，返回时速度为0的位置一定在A点上方，故D正确。
故选D。
5. 某同学设计的烟雾报警器原理如图所示。电离室中有微量镅-241，其稳定释放的粒子能使空气电离。此时在电离室两端加上电压时，便可在室内形成稳定的电流。一旦有烟雾颗粒进入，它们会吸附离子并阻碍离子运动导致电离室电流减小，从而使定值电阻上的电压相应降低，当降至设定阈值时便会触发报警。则当烟雾进入电离室后（ ）
A. 电源的总功率会增大
B. 电离室两端电压会减小
C. 电源的路端电压会减小
D. 稳定后，再将滑片向右滑动，可能先增大后不变
【答案】D
【解析】
【详解】AC．当烟雾进入电离室后，电离室中离子运动受阻，等效电阻增大，路端电压变大，干路电流I减小，由可知电源总功率减小，故AC错误；
B．等效电阻增大，并联电阻分压变大，通过定值电阻R的电流变小，由可知电离室两端电压增大，故B错误；
D．如果初始状态下电路电流未达到电离室的饱和电流，那么减小RP会使总电阻减小，总电流I增大，因此会增大。当电流I增大到电离室的饱和电流后，即使再减小RP，总电流I也将保持饱和值不变，此时也将保持不变。因此U可能出现先增大后不变的情况，故D正确。
故选D。
6. 一水平放置光滑长半圆槽内有两根通以反向电流的水平长直平行导体棒，导体棒1固定于最低点处，可自由移动的导体棒2恰好处于静止状态（正视图如图所示）。已知导体棒1在导体棒2处产生的磁感应强度大小满足关系式（为常数，为两导体棒间距离，为导体棒1中电流强度），若缓慢增大导体棒2中电流强度，则将（ ）
A. 变大
B. 变小
C. 不变
D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】对导体棒2受力分析，如图所示
根据三角形相似可得
可得
有，
可得
可得
缓慢增大导体棒2中电流强度，两导体棒间距离增大，可得将变大。
故选A。
7. 某学习小组设计了一台电磁滑梯装置，简化模型如图所示。足够长倾角为的光滑绝缘斜面上分布着间隔均匀的水平平行磁场带，内有磁感应强度均为，方向垂直斜面向下的匀强磁场，每个磁场带的宽度及相邻磁场带间隔均为。现将一个质量为，电阻为，边长为的正方形金属线框从斜面某处静止释放，已知重力加速度为，则下滑过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 线框重力做功等于其动能增加、安培力做功、电热能之和
B. 线框加速度随时间均匀减小
C. 线框匀速时的速度大小
D. 若线框从静止到速度为的过程中所用时间为，则正、反向通过导线横截面的电荷量之和
【答案】D
【解析】
【详解】A．由功能关系可知线框重力做功等于其动能增加以及电热能之和，A错误；
B．当线框完全在磁场外或完全在磁场内时，磁通量不变，不受安培力，加速度
当线框进入或穿出磁场时，对线框受力分析，由牛顿第二定律有
其中
联立可得
由于速度是变化的，且不是随时间线性变化的，所以加速度也不是随时间均匀变化的，B错误；
C．线框匀速时，由受力平衡可得
解得线框匀速时的速度大小为，C错误；
D．若线框从静止到速度为的过程中，由动量定理有
其中
由电流的定义式有
联立解得通过导线横截面的电荷量之和，D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，不选或错选得0分。
8. 以下说法正确的是（ ）
A. 牛顿提出了万有引力定律，但并未测出万有引力常量
B. 奥斯特发现了磁场与电流间的作用，并提出了该力的大小公式
C. 法拉第提出了电场的概念，又发现了磁生电的效应
D. 安培为了解释磁体为什么能产生磁场，提出了分子电流假说
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，故A正确；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了安培力的大小公式，故B错误；
C．法拉第提出了电场的概念，又发现了电磁感应现象，故C正确；
D．安培为了解释磁铁产生磁场的原因，提出的分子环形电流假说，故D正确。
故选ACD。
9. 雷达技术中国已是断代式领先，其中最先进的某相控阵雷达原理如图：在直角坐标系中的各坐标点（为正整数）都为一个雷达波发射单元，可向空间发射波长的以波源为圆心的同种圆形雷达波。若要利用波的叠加原理向方向集中雷达波能量，只需使各雷达波在垂直该方向的直线上的相位相同即可；此时相邻两发射单元相位差大小为。则（ ）
A.
B.
C. 若从开始减小，则增大
D. 若从开始减小，则减小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．由图可知，从相邻两个波源传到直线AB上的波的路程差为
可知要使各雷达波在垂直该方向的直线上的相位相同，则相邻两发射单元相位差大小为，A错误，B正确；
CD．若从开始减小，则根据可知∆x变大，则变大，C正确，D正确。
故选BC。
10. 如图：足够长的粗糙斜面倾角；斜面上放一长，质量的钢板，钢板与斜面间动摩擦因数；钢板上有一质量为的汽车，汽车前后轮间距，且车轮与钢板之间始终不打滑。开始时，汽车后轮与钢板下端对齐，两者正一起以下滑，司机发现后时启动汽车向上行驶，时车前轮到达钢板上端且汽车速度刚好为0。若汽车发动机将汽油化学能转化为机械能的效率为，则（ ）
A. 时，钢板的速度大小为
B. 从到过程中，钢板对车的摩擦力对车做负功，车对钢板的摩擦力对钢板做正功，这两个功之和为0
C. 从到过程中，汽车沿斜面向上走了
D. 从到过程中，汽车发动机需要消耗的汽油化学能为
【答案】AD
【解析】
【详解】AC．由题意可知，车应该沿斜面向下做匀减速运动，5s时速度为0，没有沿斜面向上运动，可得车的加速度大小
对车受力分析
由牛顿第二定律可得
求得
对钢板受力分析
由牛顿第二定律得
解得
则时钢板的速度，而内车始终沿斜面向下运动，A正确；C错误；
B．从t=0s到t=5s过程中，钢板对车的摩擦力与车对钢板的摩擦力等大反向，而它们对地位移不同，钢板对车的摩擦力对车做负功，车对钢板的摩擦力对钢板做正功，这两个功之和可能为0，B错误；
D．车沿着斜面向下的位移
钢板沿着斜面向下的位移
钢板相对于车下滑的位移
由能量守恒得
解得
由于效率为50%，汽油化学能需满足，D正确。
故选AD。
三、实验题：本题共2个小题，11题6分，12题9分，共15分。
11. 某同学利用如图所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，
（1）下列与实验相关的说法中正确的是___________。
A. 透镜的作用是使得射向单缝的光更集中
B. 测量过程中误将6个条纹间距数成5个，波长测量值偏小
C. 将双缝的间距变小，其他条件不变，则干涉条纹间距变窄
（2）下列图示中条纹间距表示正确的是___________。
A. B.
C. D.
（3）该同学测得双缝到光屏的距离，已知双缝间距，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标卡尺读数分别为：9.60mm和，则该单色光的波长___________（结果保留三位有效数字）。
【答案】（1）A （2）C
（3）
【解析】
【小问1详解】
A．透镜的作用是使得射向单缝的光更集中，故A正确；
B．数错条纹数导致偏大，波长测量值偏大，故B错误；
C．双缝间距变小，条纹间距变大，故C错误。
故选A。
【小问2详解】
分划板的中心刻线与亮条纹的中心对齐。
故选C。
【小问3详解】
由
其中
可得
12. 中国的光伏产业十分发达，某兴趣小组找来一块光伏电池板和三个完全相同的灯泡、、，研究电池板给灯泡供电的情况。（所有结果保留到小数点后一位）
（1）他们先连好甲图所示电路（电表均视为理想电表），在稳定光照情况下多次改变，测得多组值。利用计算机软件，用这些测得的值生成乙图中的曲线①；软件再另外自行生成一条和的反比例曲线②，与曲线①刚好相切。由曲线①和曲线②可得，在这种稳定光照情况下，该光伏电池板的电动势为___________，最大输出功率为___________。
（2）灯泡A的伏安特性曲线如乙图中的曲线③。将该光伏电池板和、、三个灯泡连成电路丙，在(1)中稳定光照情况下：只闭合，灯的功率为___________；、、全闭合时，该电源的输出效率为___________。
【答案】（1） ①. 26.1 ②. 23.1
（2） ①. 17.0 ②. 34.6
【解析】
【小问1详解】
[1]根据图像①可知，曲线与纵轴的交点即为电源电动势，即
[2]电源的最大输出功率对应其U−I曲线与反比例曲线（，P为功率）的切点，读取图像中的数据并计算可得
【小问2详解】
[1]当电源连接一个灯泡时，灯泡两端的实际电压和流经的电流是图像①与③的交点，代入数据即为
[2]根据图像①与③，可知当灯泡两端的电压为9.0V时，流经灯泡的电流约为0.55A，此时干路电流大小应为1.65A，刚好是图像①的数据点，所以此时电源的总功率为
输出功率为
电源的效率约为
四、计算题：13题10分，14题14分，15题18分，共42分。
13. 跑步已经成为许多同学锻炼身体的方式。体育课上，一纵队共30位同学均以的速度在平直跑道上，保持前后两人的间距匀速跑步。相邻平直跑道上，小南同学以的速度同方向匀速跑动。当小南在队伍后方距离队伍最后一位同学时，开始以的加速度做匀减速直线运动。在此后的跑步过程中，求：
（1）小南减速运动过程中的总位移大小；
（2）小南从追上队伍中最后一位同学到与队伍完全错开，共经历了多少时间。
【答案】（1）100 m
（2）
【解析】
【小问1详解】
小南匀减速运动过程中，有
解得小南减速运动过程中的总位移大小为
【小问2详解】
小南从追上队伍中最后一位同学的位移满足
解得，
小南停下时所用的时间
所以（舍去）
小南停下时与最后一位同学的距离
之后最后一位同学追上小南所需要的时间为
则总共经历的时间
14. 如图所示，一倾角的足够长光滑斜面固定在水平面上。斜面上固定了一中间带孔的滑槽。一轻质直杆平行于斜面穿在滑槽中，另一端与一劲度系数为、沿杆方向的轻弹簧相连，轻质直杆与滑槽的最大静摩擦力为。现将一质量为的小滑块从距离弹簧上端处静止释放。已知弹簧的弹性势能（为弹簧的形变量）、滑动摩擦力等于最大静摩擦力、弹簧始终在弹性限度内且不会碰到滑槽、当地重力加速度取，求：
（1）滑块下滑的最大速度的大小；
（2）直杆开始运动时弹簧的形变量以及全程产生的热量；
（3）若使滑块从距离弹簧上端处静止释放，求滑块与弹簧分离时速度大小。
【答案】（1）
（2）0.5m，0.625J
（3）
【解析】
【小问1详解】
当弹簧弹力时，弹簧弹力
轻杆在滑槽中不会滑动，滑块达到最大速度，此时弹簧的压缩量
由机械能守恒定律
解得
小问2详解】
直杆开始运动时，弹簧弹力
此时弹簧的形变量
设直杆开始运动时，滑块的速度为，由机械能守恒定律可得
之后滑块与直杆将一起运动，直至速度减为零。设运动距离为，根据动能定理有
解得
此后直杆一直保持静止，全程产生热量
【小问3详解】
结合（2）分析若滑块从距离弹簧3L处由静止释放，直杆下滑的距离将增加，并不影响弹簧的弹性势能。两者分离滑块还需向上运动的距离，根据机械能守恒定律有
解得
15. 离子注入是半导体掺杂的核心技术，其原理是利用电磁场对离子束进行筛选、加速和精准控制，我国科研团队在此领域取得重要突破。如图甲所示，简化装置由离子源、扇形分析磁场、直线加速器和磁场注入区组成。其工作流程如下：离子源将掺杂物质电离。电离出的正离子因具有微小初速度（大小可忽略）形成离子束，再经电压为的电场加速后，获得相同速率。接着以散射角（很小）进入正立的扇形匀强磁场区域（磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外，圆弧对应的圆心角为）。此区域不仅能将比荷为的正离子从另一侧直线边界的狭缝中筛选出来，还能对离子进行汇聚（离子离开时的散射角为），其中垂直扇形边界入射的离子恰好垂直边界出射。筛选出的某离子在时进入由4个理想金属细圆筒（筒内磁感应强度和电场强度均为零）组成的直线加速器，每个圆筒内的运动时间为。加速器与扇形磁场边界垂直，其、两端接入有效值为、周期为的交变电压，波形如图乙所示。经圆筒间隙瞬时加速后的离子沿圆筒轴线进入垂直于纸面向里的磁场注入区，以入射点为原点建立坐标系。在区域，磁感应强度大小为；在区域，磁感应强度大小为。其中，末级圆筒长度大于，大小不计的半导体晶圆平行于轴放置在直线上的某处。忽略离子间相互作用、边界效应及相对论效应，。不计离子重力和的平方项。
（1）求离子在扇形磁场中的运动半径；
（2）求第3个金属圆筒的长度以及离子进、出扇形分析磁场时，其速度方向与狭缝法线夹角的比值；
（3）为使离子束能恰好垂直注入到晶圆表面，求参数应满足的条件。
【答案】（1）
（2），
（3）①若，即时
第一种情况：
，取正整数且
第二种情况：
，取正整数且
②若，即时，则即可。
第一种情况：，取正整数
第二种情况：，取正整数
【解析】
【小问1详解】
加速电场中
解得
扇形磁场中
离子在扇形磁场中的运动半径
【小问2详解】
从离子源到第三个筒一共加速三次
解得
筒内磁感应强度和电场强度均为零，可知第3个金属圆筒的长度
如图1，由几何关系、正弦定理可得
又，化简得
离子进、出扇形分析磁场时，其速度方向与狭缝法线夹角的比值为
【小问3详解】
加速全过程
解得
在磁场B中，
由几何关系易知弦长
在磁场中，
由几何关系易知弦长
第一种情况：离子沿方向垂直注入晶圆，如图
故
又，则
第二种情况：离子沿方向垂直注入晶圆，如图
故
又，则
又离子不能打到第4个圆筒，故
离子不能出左边界，故
即
①若，即时，第一种情况：
，
故，取正整数且
第二种情况：
，
故，取正整数且
②若，即时，则即可。
第一种情况：，取正整数