湖南省衡阳县第四中学2025-2026学年高三下学期学情自测物理试卷（含解析）

高三开学摸底检测
物理
分值：100 分 时间：75 分钟
一、选择题：本题共 10 小题，共 50 分。第 1~7 题，每小题 5 分，只有一项符合题目要求第 8~10 题，每小题 5 分，有多项符合题目要求，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分有选错的得 0 分。
1 ．“象”海图强，逐梦远行。在今年 3 月的一天，象山县某学校组织开展徒步远足活动，八百余名师生于早上 8 ：30 从学校出发完成了一段 8km 的旅程，行进路线如导航图所示。下列说法正确的是( )
A ．“8km”指的是位移
B ．“8 ：30”指的是时间间隔
C ．研究某学生的徒步路径时，该学生可以视为质点
D ．以对向车道上驶来的汽车为参考系，学生是静止的
2 ．宁马城际铁路即将建成通车，在一次轨道测试的实验中，车头拖着车厢加速运动，下列说法正确的是( )
A ．车头对车厢的拉力大于车厢对车头的拉力
B ．车头对车厢的拉力大于地面对车厢的摩擦力
C ．车厢的惯性不断增大
D ．车头对车厢拉力的冲量大于车厢对车头拉力的冲量
3 ．前人经长期观察，发现金星离太阳的最大角距离θ（金星、地球、太阳连线之间最大角度）约为 46°,已知sin 46。= 0.72 ，cos 46。= 0.69 ，设地球、金星绕太阳运动的周期分别为T地 、T金 ，则 最接近( )
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A ．0.329 B ．0.373 C ．2.68 D ．3.04
4 ．在模拟地震波传播的物理实验中，研究人员将波源置于水平的二维坐标平面原点处，用于模拟振源的振动。从开启波源计时， 即t = 0 时刻，波源沿y 轴正方向进行简谐运动，其振动随时间变化的情况记录如图甲所示。波源持续振动一个周期后，因实验设置而停止振动。当i =5 s 时，在介质中形成的类似地震波的简谐波呈现出如图乙的波形。以下说法正确的是 ( )
A ．质点N 的平衡位置坐标为xN = 8 m
B ．质点P 从计时开始到t = 5 s 时运动的路程为 30cm
C ．该简谐波的波长为 λ = 22 m
D ．质点P 的平衡位置坐标xP = 16 m
5 ．滨州市位于北纬37。，如图，某同学在滨州市内骑行上学，该同学从西往东沿直线以速度 v 骑行，该处地磁场的水平分量大小为B1 ，竖直分量大小为B2 ，自行车车把为直把、金属材质，车把长为 l，车轮的直径为 d，辐条长度近似等于车轮半径，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应，下列说法正确的是( )
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A ．图示位置中辐条 A 点电势比 B 点电势低 B1vd
B ．图示位置中辐条 A 点电势比 B 点电势高B1vd
C ．车把左端的电势比车把右端的电势低B2lv
D ． 自行车改为南北骑向，自行车车把两端电动势要降低
6 ．如图所示为特高压直流输电线路的简化示意图，升压变压器T1 、降压变压器T2 均视为理想变压器，整流及逆变的过程均不计能量损失且电压有效值不变。直流输电线的总电阻
R = 10a ，T2 的匝数比为n3：n4 = 39：20 ，结合图中信息可知，该输电工程输送的总电功率为( )
A ．6.4 × 109 W B ．8.0 × 109 W C ．2.43 × 1011 W D ．2.56 × 1011 W
7．如图所示，A 、B 两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同。将两管抽成真空后， 开口向下竖直插入水银槽中（插入过程没有空气进入管内），水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程水银与外界没有热传递，则下列说法正确的是( )
A．A 中水银的内能增量大于B 中水银的内能增量
B ．B 中水银的内能增量大于 A 中水银的内能增量
C．A 和B 中水银体积相同，故内能增量相同
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D．A 和B 中水银温度始终相同，故内能增量相同
8 ．如图甲所示，“反向蹦极”区别于传统蹦极，让人们在欢笑与惊叹中体验到了别样的刺激。情境简化图如图乙所示，弹性轻绳的上端固定在O 点，下端固定在人的身上，多名工作人员将人竖直下拉并与固定在地面上的力传感器相连，人静止时传感器示数为 1200N。打开扣环，人从a 点像火箭一样被“竖直向上发射”，经速度最大的位置b 上升到最高点c 。已知
bc = 3.25m ，人（含装备）总质量 m = 80kg （可视为质点）。忽略空气阻力，重力加速度 g取10m/s2 。下列说法正确的是( )
A ．打开扣环瞬间，人的加速度大小为15m/s2
B ．ab 的距离与bc 的距离相等
C ．人从a 点到c 点的过程中重力的冲量大小等于弹性绳弹力的冲量大小
D ．人从a 点到c 点的过程中一直处于超重状态
9 ．导体棒质量为m ，长度为 L ，用绝缘细线悬挂于 O 点，如图所示（图中仅显示导体棒的一端）。现将导体棒中通以垂直纸面向里的恒定电流，电流大小为I ，并在空间加匀强磁场，使细线偏离竖直方向的角度为θ。重力加速度为 g ，则下列说法正确的是( )
A ．若安培力方向水平向右，则安培力的大小为mg tanθ
(
mg
sin
θ
IL
)B ．需要加的匀强磁场的磁感应强度的最小值Bmin 为
C ．磁感应强度最小时磁场的方向为平行于细线向上
D ．磁感应强度最小时磁场的方向为竖直向上
10 ．如图，两条“∧”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为 L，左、右两导轨 面与水平面夹角均为 30°, 均处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小分别为 2B 和 B。
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将有一定阻值的导体棒 ab 、cd 放置在导轨上，同时由静止释放，两棒在下滑过程中始终与 导轨垂直并接触良好，ab、cd 的质量分别为 2m 和 m，长度均为 L。导轨足够长且电阻不计，重力加速度为 g，两棒在下滑过程中( )
A ．回路中的电流方向为 abcda B ．ab 中电流趋于
C ．ab 与 cd 加速度大小之比始终为 2 ︰ 1 D ．两棒产生的电动势始终相等
二、非选择题：本题共 5 小题，共 50 分。
11．某学习小组使用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。把一个直径为d 质量为m 的小球用不可伸长的细线悬挂，光电门置于小球摆动最低点处，其光线恰好通过小球球心，计时器与光电门相连。将小球拉离摆动最低点并记录其高度h ，然后由静止释放（运动平面与光电门光线垂直），记录小球经过光电门的挡光时间 Δt 。改变 h ，测量多组数据。已知重力加速度为g ，忽略阻力。
(1)小球重力势能减少量ΔEp = __________动能增加量ΔEk = __________。以 h 为横坐标、
为纵坐标作直线图，若所得图像过原点，且斜率为__________（用 d 和g 表示），即可证明小球在运动过程中机械能守恒。
(2)为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议
A、小球选择质量大体积小的
B、精确测量出小球的质量
C、适当增大释放的高度 h
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以上建议中对提高实验准确程度有作用的是__________。
12 ．为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，某同学所用器材如下：
①待测小灯泡：额定电压为3V ，电阻小于 10Ω 。
②电压表：量程为0 ~ 3V ，内阻约为3kΩ 。
③电流表：量程为0 ~ 0.6A ，内阻约为 0.1Ω 。
④滑动变阻器，干电池两节，开关，导线若干。
(1)结合实验器材，该实验原理图正确的应为______。
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A．
B．
(2)原理图中开关 S 闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于______（填“a”或“b”）端。
(3)该同学画出的伏安特性曲线如图甲所示，由图甲可知，小灯泡的额定功率为______W。 （结果保留三位有效数字）
(4)若将该灯泡与R = 3Ω 的定值电阻和E = 2V 、 r = 2Ω 的电源构成闭合电路，如图乙所示，则此时灯泡两端的电压为______V。（结果保留两位有效数字）
13．曲靖沾益西河国家湿地公园的湖里安装了一圆形线状红色光带，如图甲所示，半径为 R的线状光带圆面与足够宽的水平湖面平行。线状光带上某点光源发出的光在湖面上形成直径为 的红色圆形亮斑，整个圆形线状光带在湖面上形成红色亮环，如图乙所示。已知水对红光的折射率为 ，光在真空中的传播速度为 c 、求：
(1)该线状光带离水面的距离h；
(2)该线状光带发出的光从发出到射出水面的最长时间 t。
14．如图，在 xoy 坐标系所在的平面内，第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限内有沿 x 轴负方向的匀强电场，场强大小为 E 。一质量为 m、电荷量为-q（q>0）的带电粒子从 x 轴上的P( a,0) 点以速度 v 沿与 x 轴正方向成 60°角的方向射入磁场，恰好垂直于y轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求：
(1)粒子在磁场中的运动半径r；
(2)磁感应强度 B 的大小：
(3)粒子从 P 点射入到第三次到达y 轴的时间 t。
15 ．如图所示，光滑水平轨道BC 左侧与光滑竖直 圆弧管道AB 在最低点B 平滑连接，右侧与水平传送带CD 在C 点平滑连接，紧靠D 处有一小车静止在光滑水平地面上，小车上表面由光滑水平面EF 和光滑竖直 圆弧面FG 组成（水平部分与传送带等高）。现有一可视为质点的滑块，从A 点以v0 = 4m / s 的初速度沿切线向下进入圆弧管道，此后冲上传送带及小车。已知滑块质量m = 2kg ，小车质量M = 4kg ，传送带长度L = 3.2m ，并以v =3m / s 匀速率顺时针转动，滑块与传送带间的动摩擦因数μ = 0.5 ，管道 AB 半径R = 1m ，圆弧面 FG 半径r =0.2m ，重力加速度 g 取10m / s2 。求：
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(1)滑块到达B 点时对轨道的压力大小；
(2)滑块通过传送带过程中，与传送带间因摩擦而产生的热量；
(3)滑块冲上小车后，从G 点离开小车时的速度大小。
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1 ．C
A ．八百余名师生于早上 8 ：30 从学校出发完成了一段 8km 的旅程，可知“8km”指的是路程，不是位移，故 A 错误；
B ．“8 ：30”指的是出发时刻，不是时间间隔，故 B 错误；
C．研究某学生的徒步路径时，可以忽略其形状和大小，故该学生可以视为质点，故 C 正确；
D ．以对向车道上驶来的汽车为参考系，可知学生是运动的，故 D 错误。故选 C。
2 ．B
A ．车头对车厢的拉力与车厢对车头的拉力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故 A 错误；
B ．由于车头拖着车厢加速运动，由牛顿第二定律可知，车头对车厢的拉力大于地面对车厢的摩擦力，故 B 正确；
C ．车厢的惯性大小与车厢的质量有关，惯性不变，故 C 错误；
D ．车头对车厢的拉力与车厢对车头的拉力大小相等、作用时间相同，因此冲量大小相等，故 D 错误。
故选 B。
3 ．B
由图中的几何关系可知， 当金星与太阳连线垂直金星与地球连线时，金星距离太阳的角距离最大，此时金星和地球绕太阳公转的轨道半径之比为r金 : r地 = sin46。
根据开普勒第三定律，T : T = (sin46。)3 = 0.373 ，故选 B。
4 ．D
A ．图像可知 5s 传播了 30m，故波速v m/s = 6m/s
图甲可知波的周期 T=4s，则质点 N 的平衡位置坐标为xN = v (5s - T) = 6m ，故 A 错误；
B ．图乙可知质点P 从计时开始到t = 5 s 时运动的路程为s = 2A+ 5cm = 25cm ，故 B 错误；
C ．波长 λ = vT = 24m ，故 C 错误；
D ．根据波动规律，图乙可知质点P 的平衡位置坐标xP = xN cm ，故 D 正确。故选 D。
5 ．B
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AB ．该同学从西往东沿直线以速度 v 骑行，辐条切割地磁场水平分量（由南向北）的磁感线，根据右手定则判断可知，图示位置中辐条 A 点电势比 B 点电势高，电势差为
故 A 错误，B 正确；
C ．自行车车把从西往东切割地磁场竖直向下分量的磁感线，由右手定则可知，车把左端的电势比车把右端的电势高B2lv ，故 C 错误；
D ．自行车改为南北骑向，自行车车把仍切割地磁场竖直向下分量的磁感线，自行车车把两端电动势仍为B2lv ，故 D 错误。
故选 B。
6 ．A
根据 U4n4 ，得UkV=1560kV 故输电线中的电流为I A=4 × 103 A
该输电工程输送的总电功率为P = U2I = 1600 × 103 × 4 × 103 W=6.4 × 109 W故选 A。
7 ．B
在水银进入管状容器的过程中， 大气压力对水银做功，把大气的能量转化为水银的内能和重力势能，在一定的大气压下，A 、B 中的水银柱在稳定后高度是相同的，且进入管中的水银体积相同，所以大气压力做功相同。但两装置中水银重力势能的增量不同， 所以两者内能的改变也不同，由题图可知B 装置中水银的重力势能较小，所以B 装置中水银的内能增量较大。
故选 B。
8 ．AC
A ．打开扣环瞬间，弹性绳的弹力和重力的合力为F = 1200N由牛顿第二定律可知F = ma
解得a = 15m/s2 ，故 A 正确；
B ．设弹性绳的劲度系数为k ，人处于 a 点时弹性绳的伸长量为x ，则kx -mg = F = 1200N人经过b 点时有k(x - ab) = mg
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人由 a 点运动到 c 点的过程中，由动能定理得x - mg 解得ab = 3m ，故 B 错误；
C ．人从 a 点到 c 点的过程中由动量定理可知重力的冲量大小等于弹性绳弹力的冲量大小，故 C 正确；
D．人从 a 点到 c 点的过程中加速度先向上后向下，人先处于超重状态后处于失重状态，故D 错误。
故选 AC。
9 ．ABC
A ．若安培力方向水平向右，根据平衡条件可得tan 可得安培力的大小为F安 = mg tanθ ,故 A 正确；
BCD．重力大小方向均不变，细线拉力方向不变，根据三角形定则可知，当安培力与细线垂直向上时，安培力最小，匀强磁场的磁感应强度最小，则有Fmin = BminIL = mg sinθ
解得Bmin
根据左手定则可知，磁感应强度最小时磁场的方向为平行于细线向上，故 BC 正确，D 错误。故选 ABC。
10 ．AB
A ．两导体棒沿轨道向下滑动，根据右手定则可知回路中的电流方向为 abcda；故A 正确；
BC ．设回路中的总电阻为 R，对于任意时刻当电路中的电流为 I 时，对 ab 根据牛顿第二定律得
2mg sin 30。- 2BIL cos 30。= 2maab
对 cd
mg sin 30。- BIL cos 30。= macd
故可知
aab = acd
分析可知两个导体棒产生的电动势相互叠加，随着导体棒速度的增大，回路中的电流增大，导体棒受到的安培力在增大，故可知当安培力沿导轨方向的分力与重力沿导轨向下的分力平
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衡时导体棒将匀速运动，此时电路中的电流达到稳定值，此时对 ab 分析可得
2mg sin 30° = 2BIL cos 30°
解得
故 B 正确，C 错误；
D ．根据前面分析可知aab = acd ，故可知两导体棒速度大小始终相等，由于两边磁感应强度不同，故产生的感应电动势不等，故 D 错误。
答案第 4 页，共 8 页
故选 AB。
11 ．(1)
mgh
(2)AC
（1）[1]重力势能减小量等于重力做功，即ΔEp = mgh
[2]小球经过最低点时的速度v 所以动能变化量 mv
[3]若小球运动过程中机械能守恒，则ΔEp = ΔEk
解得 h
所以 h 图像的斜率k
（2）A ．为减小阻力的影响，小球选择质量大体积小的，A 正确；
B ．由上述分析可知，小球的质量对实验结果无影响，所以不需要精确测量出小球的质量， B 错误；
C ．适当增加高度 h，则小球下落到最低点时的速度更大，测量的速度更接近瞬时速度，可以减小实验误差，C 正确。
故选 AC。
12 ．(1)B (2)b
(3)1.56 (4)0.80
（1）由于 RL < ，所以待测小灯泡为小电阻，为减小实验误差，电流表应使用外接法。
故选 B。
（2）为保护电路，图中开关 S 闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于 b 端。
（3）由图甲可知，当小灯泡两端电压为 3V 时，通过小灯泡的电流为 0.52A，则小灯泡的额定功率为P = UI = 1.56W
（4）由闭合电路欧姆定律 E=U + I( R + r)代入数据，整理可得U = 2 - 5I
在图甲中作出该函数的图像如图所示
交点的电压、电流记为此时小灯泡的工作电压、电流，则U = 0.80V
13 ．
（1）射到圆环边缘的光恰好发生全反射，则有可以解得tan C
作出光路图，如图所示
R
根据几何关系有tan C = 4 = R h 4h
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解得h
（2）该线状光带发出的光从光发出到射出水面的最长距离为 s，根据几何关系有
则红光从发出到射出水面的最长时间t = 红光在水中的传播速度v =
解得t
14 ．(1) r = 2a
（1）粒子在磁场中的运动情况如图所示
由几何关系得
a = r sin 60°
解得
r = 2a
（2）根据洛伦兹力提供向心力
解得
B
（3）粒子在磁场做匀速圆周运动
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粒子在磁场中运动时间
粒子从y 轴进入电场至速度为 0 过程中，可得
qE = ma v = at2
解得
粒子从P 点从第二次到达y 轴后向上偏转，经半个周期第三次到达y 轴，时间为
粒子从P 点射入到第三次到达y 轴的时间
t = t1 + 2t2 + t3
解得
15 ．(1)92N
(2)9J
(3) m/s
（1）从 A 到 B 过程中mgR mv mv 解得vB = 6m/s
在 B 点时FNB - mg = m 解得 FNB=92N
根据牛顿第三定律可知，滑块到达B 点时对轨道的压力大小FN'B = FNB = 92N 。
（2）滑块滑上传送带时的速度为vB = 6m/s ，物块在传送带上先做匀减速运动，则加速度大小为a = μg=5m/s2
减速到与传送带共速时的时间t s则物块的位移x = t = 2.7m < L = 3.2m
可知滑块与传送带共速后与传送带相对静止，则滑块通过传送带过程中，与传送带间因摩擦
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而产生的热量Q = μmg(x - vt) = 9J
（3）滑块冲上小车时的速度等于传送带的速度 v=3m/s，由水平方向动量守恒可知
mv = (m + M)vx 解得vx = 1m/s 由能量关系可知
解得v' = m/s
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