2026届天津南开中学下学期高三物理试题5月摸底考试试卷含解析.doc

2026届天津南开中学下学期高三物理试题5月摸底考试试卷
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示，两个质量均为m的小球A、B套在半径为R的圆环上，圆环可绕竖直方向的直径旋转，两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。已知OA与竖直方向的夹角θ=53°，OA与OB垂直，小球B与圆环间恰好没有摩擦力，重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。下列说法正确的是（　　）

A．圆环旋转角速度的大小为
B．圆环旋转角速度的大小为
C．小球A与圆环间摩擦力的大小为
D．小球A与圆环间摩擦力的大小为
2、自2020年初开始，我国发生了新冠肺炎疫情。面对疫情，中华儿女众志成城，科学战“疫”，现在疫情已经得到了有效控制。2020年3月3日，国家卫健委、国家中医药管理局印发《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）的通知》，指出新型冠状病毒的传播途径：经呼吸道飞沫和密切接触传播是主要的传播途径，在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。气溶胶粒子是悬浮在大气中的微小颗粒，如云、雾、细菌、尘埃、烟尘等。气溶胶中的粒子具有很多动力学性质、光学性质，比如布朗运动，光的反射、散射等。关于封闭环境中的气溶胶粒子，下列说法正确的是（　　）
A．在空气中会缓慢下沉到地面
B．在空气中会缓慢上升到空中
C．在空气中做无规则运动
D．受到的空气分子作用力的合力始终等于其所受到的重力
3、如图所示，曲线I是一颗绕地球做圆周运动的卫星P轨道的示意图，其半径为R；曲线Ⅱ是一颗绕地球做椭圆运动的卫星Q轨道的示意图，O点为地球球心，AB为椭圆的长轴，两轨道和地心都在同一平面内，已知在两轨道上运动的卫星的周期相等，万有引力常量为G，地球质量为M，下列说法正确的是（　　）

A．椭圆轨道的长轴长度为R
B．卫星P在I轨道的速率为，卫星Q在Ⅱ轨道B点的速率为，则
C．卫星P在I轨道的加速度大小为，卫星Q在Ⅱ轨道A点加速度大小为，则
D．卫星P在I轨道上受到的地球引力与卫星Q在Ⅱ轨道上经过两轨道交点时受到的地球引力大小相等
4、一物体沿竖直方向运动，以竖直向上为正方向，其运动的图象如图所示下列说法正确的是

A．时间内物体处于失重状态
B．时间内物体机械能守恒
C．时间内物体向下运动
D．时间内物体机械能一直增大
5、AB是固定在空中的光滑水平横杆，一质量为M的物块穿在杆AB上，物块通过细线悬吊着一质量为m的小球．现用沿杆的恒力F拉物块使物块、小球一起（保持相对静止）向右运动，细线与竖直方向夹角为θ，则以下说法正确的是（　　）

A．杆对物块的支持力为Mg
B．细线上的拉力为
C．
D．物块和小球的加速度为
6、带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，实线是电场线，关于粒子，下列说法正确的是　　

A．在a点的加速度大于在b点的加速度
B．在a点的电势能小于在b点的电势能
C．在a点的速度小于在B点的速度
D．电场中a点的电势一定比b点的电势高
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图是在四川景区九寨沟拍摄的一张风景照片，湖水清澈见底，近处湖面水下的树枝和池底都看得很清楚，而远处则只看到对岸山峰和绿树的倒影，水面下的景物则根本看不到．下列说法中正确的是（　　）

A．远处山峰的倒影非常清晰，是因为来自山峰的光线在水面上发生了全反射
B．光从空气射入水中，光的波速变小，波长变小
C．远处水面下景物的光线到水面处，入射角较大，可能发生了全反射，所以看不见
D．来自近处水面下景物的光射到水面处，入射角较小，反射光强而折射光弱，因此有较多的能量射出水面而进入人的眼睛中
8、如图所示，质量分别为的两物块叠放在一起，以一定的初速度一起沿固定在水平地面上倾角为α的斜面上滑。已知B与斜面间的动摩擦因数 ， 则( )

A．整体在上滑的过程中处于失重状态
B．整体在上滑到最高点后将停止运动
C．两物块之间的摩擦力在上滑与下滑过程中大小相等
D．在上滑过程中两物块之间的摩擦力大于在下滑过程中的摩擦力
9、传感器是智能社会的基础元件。如图为电容式位移传感器的示意图，观测电容C的变化即可知道物体位移x的变化，表征该传感器的灵敏度。电容器极板和电介质板长度均为L，测量范围为≤x≤。下列说法正确的是（　　）

A．电容器的电容变大，物体向-x方向运动
B．电容器的电容变大，物体向+x方向运动
C．电介质的介电常数越大，传感器灵敏度越高
D．电容器的板间电压越大，传感器灵敏度越高
10、关于伽利略的两个斜面实验，下面说法中正确的是（　　）

A．伽利略仅在图(a)中使用了光滑斜面进行实验
B．伽利略仅在图(b)中使用了光滑斜面进行实验
C．伽利略从图(a)中得出：自由落体运动是匀加速直线运动
D．伽利略从图(b)中得出：力不是维持物体运动的原因
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）如图所示是研究电源电动势和电路内、外电压关系的实验装置。电池的两极A、B与电压表V2相连，位于两个电极内侧的探针a、b与电压表V1相连，R是滑动变阻器，电流表A测量通过滑动变阻器的电流，置于电池内的挡板向上移动可以使内阻减小。当电阻R的滑臂向左移动时，电压表V2的示数_______________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若保持滑动变阻器R的阻值不变，将挡板向上移动，则电压表V1的示数变化量ΔU1与电流表示数变化量ΔI的比值_______________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

12．（12分）LED灯的核心部件是发光二极管，某同学欲测量一只工作电压为2.9V的发光极管的正向伏安特性曲线，所用器材有：电压表（量程3V，内阻约3k），电流表（用多用电表的直流25mA挡替代，内阻约为5），滑动变阻器（0-20），电池组（内阻不计），电键和导线若干，他设计的电路如图（a）所示，回答下列问题：

(1)根据图（a），在实物图（b）上完成连线________；
(2)调节变阻器的滑片至最________端（填“左”或“右”），将多用电表选择开关拔至直流25mA挡，闭合电键；
(3)某次测量中，多用电表示数如图（c），则通过二极管的电流为________mA；
(4)该同学得到的正向伏安特性曲线如图（d）所示，由曲线可知，随着两端电压增加，二极管的正向电阻________（填“增大、“减小”或“不变”）；当电流为15.0mA时，正向电阻为________（结果取三位有数字）。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）学校组织趣味运动会，某科技小组为大家提供了一个寓教于乐的游戏.如图所示，磁性小球在铁质圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔性一样，小球旋转一周后在C点脱离轨道，投入左边内轨的某点上，已知竖直圆弧轨道由半径为2R的左半圆轨道AB和半径为R的右半圆轨道BC无缝对接，A、B点处于竖直线上，可看成质点、质量为m的小球沿轨道外侧做圆周运动，已知小球受轨道的磁性引力始终指向圆心且大小恒为F，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。
(1)若小球在A点的速度为，求小球在该点对轨道的弹力；
(2)若磁性引力F可调整，要使小球能完成完整的圆周运动，求的最小值；
(3)若小球从最高点开始沿轨道外侧运动，最后从C点抛出落到左侧圆轨道上（球脱离轨道后与轨道的引力消失），问小球能否落在与右边小圆圆心等高处？如果不能，求出小球的落点与O点的最短竖直距离。

14．（16分）如图所示，CDE和MNP为两根足够长且弯折的平行金属导轨，CD、MN部分与水平面平行，DE和NP与水平面成30°，间距L=1m，CDNM面上有垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小B1=1T，DEPN面上有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B2=2T。两根完全相同的导体棒a、b，质量均为m=0.1kg，导体棒b与导轨CD、MN间的动摩擦因数均为μ=0.2，导体棒a与导轨DE、NP之间光滑。导体棒a、b的电阻均为R=1Ω。开始时，a、b棒均静止在导轨上除导体棒外其余电阻不计，滑动摩擦力和最大静摩擦力大小相等，运动过程中a、b棒始终不脱离导轨，g取10m/s2.
(1)b棒开始朝哪个方向滑动，此时a棒的速度大小；
(2)若经过时间t=1s，b棒开始滑动，则此过程中，a棒发生的位移多大；
(3)若将CDNM面上的磁场改成竖直向上，大小不变，经过足够长的时间，b棒做什么运动，如果是匀速运动，求出匀速运动的速度大小，如果是匀加速运动，求出加速度大小。

15．（12分）如图所示，质量为m1=0.5kg的物块A用细线悬于O点，质量为M=2kg的长木板C放在光滑的水平面上，质量为m2=1kg的物块B放在光滑的长木板上，物块B与放在长木板上的轻弹簧的一端连接，轻弹簧的另一端与长木板左端的固定挡板连接，将物块A拉至悬线与竖直方向成θ=53°的位置由静止释放，物块A运动到最低点时刚好与物块B沿水平方向发生相碰，碰撞后，B获得的速度大小为2.5m/s，已知悬线长L=2m，不计物块A的大小，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)物块A与B碰撞后一瞬间，细线的拉力；
(2)弹簧第一次被压缩后，具有的最大弹性势能。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、D
【解析】
AB．小球B与圆环间恰好没有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：

所以解得圆环旋转角速度的大小

故选项A、B错误；
CD．对小球A进行受力分析，如图所示，由牛顿第二定律得：在水平方向上

竖直方向上

解得

所以选项C错误、D正确。

故选D.
2、C
【解析】
ABC．封闭环境中的气溶胶粒子的运动属于布朗运动，所以在空气中做无规则运动，AB错误C正确；
D．做布朗运动的粒子受力不平衡，所以才能做无规则运动，D错误。
故选C。
3、B
【解析】
A．开普勒第三定律可得：

因为周期相等，所以半长轴相等，圆轨道可以看成长半轴、短半轴都为R椭圆，故a=R，即椭圆轨道的长轴的长度为2R。故A错误。
B．根据万有引力提供向心力可得：

故，由此可知轨道半径越大，线速度越小；设卫星以OB为半径做圆周运动的速度为，则；又卫星在Ⅱ的B点做向心运动，所以有，综上有。故B正确。
C．卫星运动过程中只受到万有引力的作用，故有：

所以加速度为，又有OA<R，所以，故C错误。
D．由于不知道两卫星质量关系，故万有引力关系不确定，故D错误。
故选B。
4、D
【解析】A、以竖直向上为正方向，在图象中，斜率代表加速度，可知时间内物体向上做加速运动，加速度的方向向上，处于超重状态故A错误；
B、由图可知， 时间内物体向上做匀速直线运动，动能不变，重力势能增大，所以机械能增大故B错误；
C、由图可知， 时间内物体向上做减速运动故C错误；
D、时间内物体向上做加速运动，动能增大，重力势能也增大； 时间内物体向上做匀速直线运动，动能不变，重力势能增大，所以时间内物体机械能一直增大故D正确．
故选：D
5、C
【解析】
对小球和物块组成的整体，分析受力如图1所示，

根据牛顿第二定律得：水平方向：，竖直方向：．故A错误；以小球为研究对象，分析受力情况如图2所示，由牛顿第二定律得：；,故B错误；对整体在水平方向：，故选项C正确，选项D错误．
以小球和物块整体为研究对象，分析受力，根据牛顿第二定律研究横杆对M的摩擦力、弹力与加速度的关系．对小球研究，根据牛顿第二定律，采用合成法研究细线与竖直方向的夹角、细线的拉力与加速度的关系．
6、C
【解析】
电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，可知EA＜EB，所以a、b两点比较，粒子的加速度在b点时较大，故A错误；由粒子的运动的轨迹可以知道，粒子受电场力的方向应该指向轨迹的内侧，根据电场力方向与速度方向的夹角得电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，整个过程电场力做正功，电势能减小，即在a点的电势能大于在b点的电势能，故B错误；整个过程电场力做正功，根据动能定理得经b点时的动能大于经a点时的动能，所以无论粒子带何种电，经b点时的速度总比经a点时的速度大，故C正确；由于不知道粒子的电性，也不能确定电场线的方向，所以无法确定a点的电势和b点的电势大小关系，故D错误；故选C．

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BC
【解析】
试题分析：远处山峰的倒影非常清晰，是因为山峰的光线在水面上发生了反射，但不是全反射，因为全反射只有光从光密介质射入光疏介质时才可能发生，故A错误．光线由空气射入水中，光的波速变小，频率不变，由波速公式v=λf知波长变小，故B正确．远处水面下景物的光线射到水面处，入射角很大，当入射角大于等于全反射临界角时能发生全反射，光线不能射出水面，因而看不见，故C正确．近处水面下景物的光线到水面处，入射角越小，反射光越弱而折射光越强，射出水面而进入人眼睛中能量越少，故D错误．故选BC．
考点：光的折射；全反射
8、AC
【解析】
A．在上升和下滑的过程，整体都是只受三个个力，重力、支持力和摩擦力，以向下为正方向，根据牛顿第二定律得向上运动的过程中：
（m1+m2）gsinθ+f=（m1+m2）a
f=μ（m1+m2）gcosθ
因此有：
a=gsinθ+μgcosθ
方向沿斜面向下。所以向上运动的过程中A、B组成的整体处于失重状态。故A正确；
B．同理对整体进行受力分析，向下运动的过程中，由牛顿第二定律得：
（m1+m2）gsinθ-f=（m1+m2）a′，
得：
a′=gsinθ-μgcosθ
由于μ＜tanθ，所以a′＞0
所以上滑到最高点后A、B整体将向下运动。故B错误；
CD．以A为研究对象，向上运动的过程中，根据牛顿第二定律有：
m1gsinθ+f′=m1a
解得：
f′=μm1gcosθ
向下运动的过程中，根据牛顿第二定律有：
m1gsinθ-f″=m1a′
解得：
f″=μm1gcosθ
所以
f″=f′
即A与B之间的摩擦力上滑与下滑过程中大小相等；故C正确D错误。
9、AC
【解析】
AB．根据电容公式

可知，电容器的电容变大，两板间电介质部分增多，物体向-x方向运动，故A正确，B错误；
C．电介质的介电常数越大，当物体沿左右方向运动，移动相同距离时，电容器的变化量变大，即传感器的灵敏度变大，故C正确；
D．电容器的电容和板间电压无关，电容器的板间电压变大，电容器的变化量不变，即传感器的灵敏度不变，故D错误。
故选AC。
10、CD
【解析】
AB．伽利略在图（a）和图（b）中都使用了光滑斜面进行实验，故AB错误；
C．伽利略从图（a）中将斜面实验的结论外推到斜面倾角90°的情形，从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运动；故C正确；
D．伽利略理想斜面实验图（b）中，由于空气阻力和摩擦力的作用，小球在图（b）中斜面运动能到达的高度，一定会略小于它开始运动时的高度，只有在斜面绝对光滑的理想条件下，小球滚上的高度才与释放的高度相同.所以可以设想，在伽利略斜面实验中，若斜面光滑，并且使斜面变成水平面，则可以使小球沿水平面运动到无穷远处，得出力不是维持物体运动的原因；故D正确。
故选CD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、变小 不变
【解析】
[1]根据题意，电压表测量是电源的内电压，电压表测量是路端电压，由闭合电路欧姆定律：

可知，当电阻的滑臂向左移动时外电阻减小，总电流增大，由：

可知内电压变大，故电压表2的示数变小；
[2]因电源电动势等于电源内外电路之和，故电压表1和电压表2的示数之和不变；若保持滑动变阻器的阻值不变，将挡板向上移动，则电源的内电阻将减小，根据

结合数学推理可知：

所以电压表1的示数变化量与电流表示数变化量的比值大小等于电源的内阻，由于挡板向上运动时，液体的横截面积变大，根据电阻定律：

可知内电阻减小，故比值变小。
12、 左 19.0 减小 181-184
【解析】
(1)[1]．根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

(2)[2]．滑动变阻器采用分压接法，为保护电路闭合开关前滑片应置于左端。
(3)[3]．电流表量程为25mA，读量程为250mA的挡，示数为190mA，则通过二极管的电流为19.0mA；
(4)[4]．由图示图象可知，随着二极管两端电压增加，通过二极管的电流增大，电压与电流的比值减小，则二极管的正向电阻随电压增加而减小；
[5]．由图示图象可知，当电流I=15.0mA=0.015A时，U=2.72V
电阻阻值

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）F，方向竖直向下；（2）；（3）不能，
【解析】
（1）设在A点轨道对小球向上的弹力大小为FN，由牛顿第二定律得

代入数据得
FN=F
由牛顿第三定律得，小球在A点对轨道的弹力大小为F，方向竖直向下
（2）要使小球能完成完整的运动，只需在B点不脱轨即可。当vA=0时，到达B处速度最小，由动能定理得

当小球处于半径为R的轨道最低点B时，小球更容易脱落，则

所以

当FN=0时，磁性引力最小，故

（3）小球能沿轨道运动到C点，设vA=0，则从A到C的过程中有

得

若小球落到与右边小圆圆心等高处，设从C点以速度v0平拋，则竖直方向有

水平方向有

得水平速度

因为，故小球不可能落在与右边小圆圆心等高处，当时，落点与O点的竖直距离最近
水平方向有

竖直方向有

且

解得

故

小球的落点与O点的竖直距离最小为

14、（1）；（2）0.24m；（3）匀加速，0.4m/s2。
【解析】
（1）开始时，a棒向下运动，b棒受到向左的安培力，所以b棒开始向左运动，当b棒开始运动时有

对a棒

联立解得

（2）由动量定理得对a棒

其中

联立解得

（3）设a棒的加速度为a1，b棒的加速度为a2，则有

且

当稳定后，I保持不变，则

可得

联立解得两棒最后做匀加速运动，有a1=0.2m/s2，a2=0.4m/s2
15、 (1)5.25N(2)
【解析】
(1)设物块A与B砸撞前速度大小为v1，根据机械能守恒可知

解得
v1=4m/s
设A被反弹后的速度大小为v2，碳撞过程动量守恒，设B获得的速度大小为v3，则有
m1v1=m2v3+m1v2
解得
v2=-1m/s
设细线的拉力为F，根据牛顿第二定律有

解得
F=5.25N
(2)当弹簧第一次被压缩到最短时，物块B和长木板C具有共同速度，设共同速度大小为v4，根据动量守恒定律有
m2v3=(M+m2）v4
解得

根据能量守恒，得弹簧具有的最大弹性势能

解得