2025---2026年湖南省武冈市第一中学高三上学期期中考试物理模拟练习试卷1（含解析）

2025---2026年湖南省武冈市第一中学高三上学期期中考试物理模拟练习试卷1
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题（本大题共6小题，共24分）
1．[4分]2020年12月17日凌晨,“嫦娥五号”返回器携带月球土壤样品返回地球,这一成就将为科学界探索月球奥秘提供支持.科学家通过对月壤分析,发现在月球上含有丰富的He(氦3),它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,其参与的一种核聚变反应的方程为HeHe→HHe.关于核聚变下列表述正确的是 (　　)
A．聚变反应不会释放能量 B．聚变反应没有质量亏损
C．聚变反应产生了新的原子核 D．目前核电站都采用He聚变反应发电
2．[4分]从“玉兔”登月到“祝融”探火,我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越.已知火星质量约为月球的9倍,半径约为月球的2倍,“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍.在着陆前,“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程.悬停时,“祝融”与“玉兔”所受着陆平台的作用力大小之比为 (　　)　　　　　 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　
A．9∶1 B．9∶2 C．36∶1 D．72∶1
3．[4分]一列简谐横波沿轴正向传播，波长为，振幅为.介质中有和两个质点，其平衡位置分别位于和处.某时刻质点的位移为，且向轴正方向运动.从该时刻开始计时，质点的振动图像为（ ）
A． B．
C． D．
4．[4分]去年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上（地球半径约）飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，则他们（　　）
A．所受地球引力的大小近似为零
B．随“天宫二号”运行的周期为一天
C．随“天宫二号”运行的速度介于与之间
D．所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等
5．[4分]在xOy竖直平面内存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场，现让一个质量为m，电荷量为q的带正电小球从O点沿y轴正方向射入，已知电场强度大小为，磁感应强度大小为B，小球从O点射入的速度大小为，重力加速度为g，则小球的运动轨迹可能是（　　）
A． B．
C． D．
6．[4分]（河北邢台高二上联考）如图所示，P和Q为两平行金属板，板间有恒定的电压，在P板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q板运动，下列说法正确的是(　　)
A．电子到达Q板时的速率，与板间电压无关，仅与两板间距离有关
B．电子到达Q板时的速率，与两板间距离无关，仅与板间电压有关
C．两板间距离越小，电子的加速度就越小
D．两板间距离越大，加速时间越短
二、多选题（本大题共4小题，共20分）
7．[5分]为全面推进乡村振兴，某地兴建的小型水电站如图所示。该水电站交流发电机的输出功率为，发电机的输出电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻为，在用户处的降压变压器输出电压。在输电过程中，要求输电线上损耗的功率为发电机输出功率的4%。假设升压变压器、降压变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（　　）
A．发电机输出的电流
B．输电线上的电流
C．降压变压器的匝数比
D．用户得到的电流
8．[5分]2021年12月9日，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶兆富在中国空间站为青少年带来了一场精彩纷呈的太空科普课。王亚平在水膜里注水，得到了一个晶莹剔透的水球，接着又在水球中央注入一个气泡，形成了两个同心的球。如图所示，AB是通过球心O的一条直线，有一束宽为8R的单色光沿着水球的水平轴射向水球左侧表面，光的中轴线与AB重合，内球面半径为3R，外球面半径为5R，边界光线经折射后恰好与内表面相切，已知下列说法正确的是（　　）
A．单色光在水中的折射率
B．边界光线从进入水泡到射到气泡表面上的时间为
C．入射光线有2R的宽度的光不能进入水球中的气泡
D．入射光线有的宽度的光不能进入水球中的气泡
9．[5分]如图甲所示，倾角为、足够长的斜面体固定在水平面上，质量为的物块锁定在斜面体上，时刻在物块上施加一水平向右的推力同时将锁定解除，使物块由静止开始沿斜面体运动，已知外力大小与物块速度大小的变化规律为，为定值，整个过程中物块运动的加速度关于速度的变化规律如图乙所示。重力加速度取，，。下列说法正确的是（　　）

A．物块与斜面体间的动摩擦因数为0.25
B．
C．物块的速度最大时，推力的大小为
D．物块的加速度为时，推力的大小为
10．[5分]如图所示，长为的水平传送带以恒定速率匀速向右运动，一质量为m=1 kg的滑块从传送带右端以速率水平向左滑上传送带，滑块与传送带的动摩擦因数，最后从传送带上滑下。取重力加速度大小，关于这一过程的下列判断，正确的有（　　）
A．滑块滑下传送带时速率为3m/s
B．此过程中传送带对滑块做功为3.5J
C．若传送带与滑块之间的动摩擦因数变大，其他条件均不变，那么滑块与传送带摩擦产生的热量一定增加
D．上述过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为24.5J
三、非选择题（本大题共5小题，共56分）
11．[8分]某实验小组的同学用图甲所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。
（1）实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图乙所示，其读数为 mm；测量单摆周期时秒表读数如图丙所示，其读数为 s。
（2）下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C选项均为50次全振动的图像，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是 。（填字母代号）
（3）某同学用一个铁锁代替小球做实验。只改变摆线的长度，测量了几组摆线长度l和对应的单摆周期T的数据，做出T2 - l图像如图丁所示，则可得重力加速度g= （用测出的物理量表示）；若不考虑测量误差，计算均无误，测得的g值和真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
12．[8分]（9分）某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为R0）、一个电流表（内阻为RA）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于R0，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：
图（a） 图（b） 图（c）
（1）将器材如图（a）连接；
（2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的　　　　端（填“a”或“b”）；
（3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角θ和电流表示数I，得到多组数据；
（4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为k，与纵轴截距为d，设单位角度对应电阻丝的阻值为r0，该电池电动势和内阻可表示为E＝　　　　，r＝　　　　；（用R0、RA、k、d、r0表示）
（5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值r0。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图（电阻丝用滑动变阻器符号表示）；
（6）利用测出的r0，可得该电池的电动势和内阻。
13．[10分](10分)如图所示,粗细均匀、两端开口的直角形玻璃管ABC在竖直面内竖直放置,AB=60 cm,BC=100 cm,AB段水平,BC段竖直,AB管内有一10 cm长的水银柱。在环境温度为300 K时,保持AB段水平,将玻璃管C端竖直向下插入足够大的水银槽中,使C端在水银面下10 cm处,此时,AB管内水银柱左端距B点10 cm。已知大气压强p0=75 cmHg。求:
(1)温度升高到多少开尔文时,水银柱刚好全部溢出;
(2)控制温度变化,使水银柱缓慢移动,水银柱恰好全部进入竖直玻璃管时温度为多少开尔文
14．[14分]如图所示,两平行光滑长直金属导轨水平放置,间距为L.abcd区域有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向上.初始时刻,磁场外的细金属杆M以初速度v0向右运动,磁场内的细金属杆N处于静止状态.两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直.两杆的质量均为m,在导轨间的电阻均为R,感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计.
(1)求M刚进入磁场时受到的安培力F的大小和方向;
(2)若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为,求:
①N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q;
②初始时刻N到ab的最小距离x;
(3)初始时刻,若N到cd的距离与第(2)问初始时刻的相同、到ab的距离为kx(k>1),求M出磁场后不与N相撞条件下k的取值范围.
15．[16分]如图所示，在光滑的水平面上，质量为m1=1 kg的平板车以v0=5 m/s的速度向左运动，质量为m2=4 kg的小铁块以v0=5 m/s的速度从左端滑上平板车.一段时间后小铁块与平板车速度相同，之后平板车与竖直墙壁发生弹性碰撞.小铁块与平板车间的动摩擦因数为μ=0.25，小铁块始终未从车上掉下，重力加速度g=10 m/s2，1+q+q2+…+qn-1=.求：
（1）车与墙壁发生第一次碰撞前速度大小v；
（2）车的最小长度L；
（3）车与墙壁发生第一次碰撞后运动的总路程s.
2025---2026年湖南省武冈市第一中学高三上学期期中考试物理模拟练习试卷参考答案
1．【答案】C
【解析】轻核聚变反应放出大量核能,根据爱因斯坦质能方程得ΔE=Δmc2,因此一定会出现质量亏损,故A、B错误;聚变反应产生了新的原子核,故C正确;目前核电站都采用核裂变反应发电,故D错误.
2．【答案】B　
【详解】在忽略星球自转的情况下,星球表面的重力与万有引力相同,而“玉兔”与“祝融”在悬停过程中,所受着陆平台的作用力大小等于其受到的万有引力大小,则有F玉=G,F祝=G,可知=,故B选项正确.
【关键点拨】“玉兔”与“祝融”在悬停过程中受重力(万有引力)与着陆平台对其的作用力二力平衡.
3．【答案】A
【解析】质点、平衡位置之间的距离为,观察点左边平衡位置与点的平衡位置相距 的点,点与点振动形式一致,画出点和点在计时时刻的位置关系如图所示,根据波形图判断出处质点此时位移为,向轴负方向运动,正确.
4．【答案】D
【详解】AD．在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们处于完全失重状态，他们受到的地球引力大小或受到的地球重力大小并不为零，而是他们受到的万有引力刚好提供他们绕地球做圆周运动所需的向心力，故所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等，D正确，A错误；
B．“天宫二号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，根据
可得
可知航天员随“天宫二号”运行的周期小于地球同步卫星的周期一天，B错误；
C．为第一宇宙速度，是围绕地球做圆周运动的物体的最大速度，故航天员随“天宫二号”运行的速度不可能大于，C错误。
故选D。
5．【答案】C
【详解】小球射入时将初速度进行分解，其中分速度可使得小球受到的电场力、洛伦兹力与重力三力平衡，即，解得，根据左手定则可知沿x轴正方向，由题意知初速度沿y轴正方向，大小为，根据平行四边形法则可得分速度与y轴的夹角为，如下图所示
分速度的大小为，故小球以分速度做匀速圆周运动，以分速度沿x轴正方向做匀速直线运动，两者的合运动轨迹即为小球的运动轨迹。小球y轴方向上的位移只与匀速圆周运动有关，圆周运动轨迹如下图
圆周运动的轨迹与x轴正方向匀速直线运动合成后的轨迹即为小球实际运动轨迹，如下图所示
选C。
6．【答案】B
【解析】极板之间的电压U不变，由E＝可知两极板距离d越大，场强E越小，电场力F＝Ee越小，加速度越小，加速时间越长，由eU＝mv2，得v＝，则电子到达Q板时的速率与极板间距离无关，与加速电压有关，A、C、D错误， B正确．
7．【答案】CD
【详解】根据电功率公式，发电机输出电流，A错误；输电线上损耗的功率为发电机输出功率的4%，由，可得，B错误；降压变压器原线圈得到的功率为，降压变压器原线圈得到的电压，根据理想变压器电流与线圈匝数成反比关系，降压变压器的匝数比，C正确；用户得到的电流，D正确。
8．【答案】AC
【详解】A．设入射角为i，折射角为r，作出光路如图
几何关系可知
单色光在水中的折射率为
故A正确；
B．由几何关系可知，边界光线从进入水泡到射到气泡表面上的距离为
边界光线从进入水泡到射到气泡表面上的时间为
故B错误；
CD．当光线由水进入中间的空气达到全反射的临界角时，再往上射入的光线就要发生全反射，不能进入气泡中，恰好在气泡位置发生全反射的光路如图所示
设发生全反射时的入射角为，折射角为，则
在气泡位置恰好发生全反射时，有
由几何关系知
可解得
故不能进入水球中的气泡的光线宽度为
故C正确，D错误。
故选AC。
9．【答案】BD
【详解】时刻，推力为零，物块的加速度大小为，对物块受力分析，如图所示，根据牛顿第二定律，沿斜面的方向有，解得，A错误；物块加速度为零时，由力的平衡条件得，又，代入上式解得，由图乙可知，此时，解得，B正确；由B选项分析可知，推力的大小为，C错误；时，由牛顿第二定律得，又，代入数据解得，D正确。

10．【答案】AD
【详解】A．滑块先做匀减
匀减至0时，有
＜
滑块又反向匀加至共速，有
＜4m
故滑块反向匀加至传送带速度后一起随传送带匀速离开，所以滑块滑下传送带时速率为3m/s，故A正确；
B．此过程中传送带对滑块做功为
故B错误；
C．滑块向左匀减至零过程传送带运动的位移为
滑块反向至于传送带共速过程中传送带的位移为
整过过程的相对路程为
滑块与传送带摩擦产生的热量为
可知若传送带与滑块之间的动摩擦因数变大，其他条件均不变，那么滑块与传送带摩擦产生的热量不变，故C错误；
D．上述过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为
故D正确。
故选AD。
11．【答案】10.5；113.3；A；；相等
【详解】（1）根据游标卡尺的读数，摆球的直径为10mm+0.1mm×5=10.5mm，测量单摆周期时秒表读数如图丙所示，其读数为t=90s+23.3s=113.3s。
（2）从平衡位置开始计时，测量的周期准确，故B错误；由测50次全振动的总时间为t可得，此法相对准确，故D错误；当振幅为30cm时，即，而单摆只有在摆角小于5°时为简谐运动，故C错误；而，即，故A正确。
（3）根据，可得，所以斜率为，即，若不考虑测量误差，计算均无误，由g的表达式可知，测出的重力加速度g与真实值相等。
12．【答案】（2）b（2分）　（4）（2分）　d－R0－RA（2分）　（5）见解析（3分）
【详解】（2）为了保护电路，开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的b端；
（4）根据闭合电路欧姆定律可得E＝I（R0＋RA＋r＋θr0），整理可得＝＋θ，结合题图（b）可得＝d，＝k，解得该电池电动势为E＝，内阻为r＝d－R0－RA；
（5）利用等效法测量单位角度对应电阻丝的阻值，则有r0＝，实验电路图如图所示。
13．【答案】(1)450 K　(2)306 K
【解析】基础考点：理想气体状态方程的应用
(1)开始时气柱的长度为
l1=BC-10 cm+10 cm=100 cm (1分)
当水银柱刚好全部溢出时,气柱的长度为
l2=AB+BC-10 cm=150 cm (1分)
气体经历等压变化,设温度升高至T2时水银柱刚好全部溢出,管的横截面积为S,根据盖-吕萨克定律可得
= (1分)
解得T2=450 K (1分)
(2)开始时气柱的压强为
p1=p0=75 cmHg (1分)
当水银柱全部进入竖直玻璃管时,气柱的压强为
p3=p0+10 cmHg=85 cmHg (1分)
易知此时在水银槽中的竖直管中的水银将全部被压入水银槽,则气柱的长度变为l3=BC-10 cm=90 cm (1分)
设水银柱恰好全部进入竖直玻璃管时温度为T3,根据理想气体状态方程有
= (2分)
解得T3=306 K (1分)
14．【答案】(1),水平向左　(2)① 　②
(3)2≤k<3
【详解】(1)当细金属杆M刚进入磁场时,M、N及导轨形成闭合回路.设回路中的感应电动势为E,由法拉第电磁感应定律有E==BLv0,根据闭合电路欧姆定律得,回路中的电流I=,M刚进入磁场时受到的安培力F=BIL=,其方向与M的运动方向相反,为水平向左.
(2)①对金属杆N进行分析,设N在磁场内运动过程中回路中的平均电流为,由动量定理有BLΔt=m·-0,N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q=Δt=;
②设M、N两杆在磁场内运动时的速度差为Δv,当M、N同在磁场内运动时,回路中的感应电动势E'=BLΔv,则两杆受到的安培力F'=BI'L=,若初始时刻N到ab为最小距离,则当N出磁场时M恰好未与N相撞,有x=∑Δv·Δt.对N由动量定理有∑F'·Δt=m·-0,解得x=.
(3)两杆出磁场后在平行光滑长直金属导轨上运动,若N到cd的距离与第(2)问初始时刻的相同、到ab的距离为kx,则N到cd边时速度大小恒为,根据动量守恒定律可知,mv0=mv1+mv2,解得N出磁场时,M的速度大小v1=v0,由题意可知,此时M到cd边的距离s=(k-1)x.若要保证M出磁场后不与N相撞,则有两种临界情况:
①M减速到时出磁场,速度刚好等于N的速度,一定不与N相撞,对M根据动量定理有BI″L·Δt=m·-m·,q'=I″·Δt=,联立解得k=2.
②M运动到cd边时,恰好减速到零,则对M根据动量定理有BI″L·Δt=m·-0,同理可得k=3.
综上所述,M出磁场后不与N相撞条件下k的取值范围为2≤k<3.
15．【答案】（1）3 m/s　 （2）6.25 m　（3）1.41 m
【解析】（1）设水平向右为正方向，车与墙壁发生第一次碰撞前的速度大小为v ，由动量守恒定律得
m1（-v0）+m2v0=（m1+m2）v，
解得v=3 m/s.
（2）最终车和小铁块的动能全部转化为系统的内能，由能量守恒定律得m1+m2=μm2gL，
解得L=6.25 m.
（3）设车的加速度大小为a，车与墙壁发生第一次碰撞后向左速度减为零时的位移大小为x1，车与墙壁从发生第一次碰撞到发生第二次碰撞运动的路程为s1，由牛顿第二定律得μm2g=m1a，
解得a=10 m/s2，
由运动学公式得0-v2=-2ax1，s1=2x1，
解得s1=0.9 m.
设车与墙壁发生第k次碰撞后的速度大小为vk，碰后的共同速度为vk+1，vk+1也是小车与墙壁发生第k+1次碰撞后的速度，对系统，由动量守恒定律得
m1（-vk）+m2vk=（m1+m2）vk+1，
解得vk+1=vk，
设车从与墙壁发生第k次碰撞到发生第k+1次碰撞运动的路程为sk，由以上分析可知
sk=，sk+1=，
则sk+1=sk，
s=s1+s2+…+sk=，
k取无限大，则有s==1.41 m.
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