湖南省郴州市2026届高三高考物理二模考前模拟练习卷（含解析）

湖南省郴州市2026届高三高考物理二模考前模拟练习卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（本大题共7小题，共28分）
1．[4分]2024年1月天津大学科研团队攻克了长期以来阻碍石墨烯电子学发展的关键技术难题，打开了石墨烯带隙，开启了石墨烯芯片制造领域“大门”。石墨烯是C的同素异形体，目前已知C的同位素共有15种，其中 是一种放射性元素，可衰变为 ，图中包含 衰变的相关信息，下列说法正确的是（ ）
A． 当环境温度变化时， 的半衰期会发生改变
B． 转变为 ，衰变方式为 衰变
C． 32个 原子核在经过22 920年后还剩2个
D． 当 的数量是 数量的3倍时， 衰变经历的时间为11 460年
2．[4分]如图所示,竖直墙壁与光滑水平地面交于B点,质量为m1的光滑半圆柱体紧靠竖直墙壁置于水平地面上,O为半圆柱体截面所在圆的圆心,质量为m2且可视为质点的均质小球用长度等于A、B两点间距离的细线悬挂于竖直墙壁上的A点,小球静置于半圆柱体上。当换用质量不变,而半径不同的光滑半圆柱体时,细线与竖直墙壁的夹角θ就会跟着发生改变。已知重力加速度为g,不计各接触面间的摩擦,下列正确的是
A．当θ=60°时,细线对小球的拉力大小为m2g
B．当θ=60°时,半圆柱体对小球的支持力大小为m2g
C．换用半径更小的半圆柱体时,半圆柱体对地面的压力保持不变
D．换用半径不同的半圆柱体时,半圆柱体对竖直墙壁的最大压力大小为m2g
3．[4分]2023年5月10日21时22分，天舟六号货运飞船发射成功，并于次日5时16分成功与中国天宫空间站对接，为航天员送去所需的服装、食物、水、实验设备等物资。现将其发射对接过程作进行适当简化：如图所示，圆轨道1为中国天宫空间站的运行轨道，天舟六号在运载火箭的托举下沿轨道PA运动至A点“船箭分离”，飞船进入与圆轨道1相切于B点的椭圆轨道2运行，最后择机与空间站对接。下列相关说法中正确的是（）
A．天舟六号飞船由点运动至点的过程中机械能持续增大
B．天舟六号飞船沿椭圆轨道2的运行周期要小于空间站的运行周期
C．天舟六号飞船由点运动至点的过程中，飞船内的物资始终处于超重状态
D．天舟六号飞船沿椭圆轨道2的运行速度始终小于与空间站对接后在轨道1上的运行速度
4．[4分]如图所示，直角玻璃三棱镜ABC置于空气(视为真空)中，一单色细光束从AC的中点D垂直于AC面入射，刚好在AB面发生全反射，∠A=60°，AB=4L，光在真空中的传播速度为c，则 (　　)
A．棱镜的折射率为
B．光从BC面射出的折射角为60°
C．光在棱镜中的传播速度为
D．光从射入棱镜到第一次射出所用时间为
5．[4分]如图（a）所示，平行正对的金属板A、B间加有如图（b）所示的变化电压，重力可忽略的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在时刻释放该粒子，粒子先向A板运动，再向B板运动…，最终打在A板上。则可能属于的时间段是（　　）
A． B．
C． D．
6．[4分]转盘游戏深受人们喜爱，现将其简化为如图所示模型。倾角为的圆盘绕垂直于盘面且过圆心的轴做匀速圆周运动，盘面上距离轴r处有一可视为质点的小物块与圆盘始终保持相对静止，物块与盘面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，圆盘的角速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法错误的是（　　）
A．μ的最小值为
B．物块从最低点第一次转到最高点的过程中，转盘对物块的冲量大小为
C．物块运动到任意关于转轴对称的两点时受到的摩擦力的大小分别为、，一定有
D．ω增大，物块在最高点受到的摩擦力一定增大
7．[4分]电阻为R的单匝线圈abc俯视图如图甲所示为正三角形，面积为S．O为ac中点，虚线OO'与bc垂直，在OO'右侧空间存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B．线圈绕虚线OO'以角速度ω匀速转动产生交变电流．将该交变电流作为电源接入图乙的变压器中，变压器原、副线圈匝数比为3∶1，电表均为理想电表，定值电阻的阻值也为R，下列说法正确的是 (　　)
甲　　乙
A．电压表的示数为BωS
B．电压表的示数为BωS
C．电流表的示数为
D．电流表的示数为
二、多选题（本大题共3小题，共18分）
8．[6分]一列简谐横波沿x轴正向传播，波源在坐标原点O处，时刻，部分波形如图所示，此时质点Q第二次到达波谷，再过，质点P第二次到达波峰，则下列说法正确的是（　　）
A．时刻，质点P正沿y轴正方向运动
B．时刻，波传播到了处
C．波源处质点起振的方向为y轴负方向
D．波的传播速度大小为
9．[6分]如图所示，四分之一圆弧形槽AB的半径为R、质量为3m，静止放在水平地面上，圆弧形槽底端B点的切线水平，距离B点R处有一水平放置的轻弹簧，轻弹簧右端连接质量为3m的小球2，初始时弹簧为原长。现将质量为m的小球1(可视为质点)从圆弧形槽顶端的A点由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦。则下列说法正确的是
A．在整个过程中，系统(三个物体)动量守恒、总动量为0
B．弹簧弹性势能的最大值为mgR
C．小球1刚与弹簧接触时，与圆弧形槽底端B点相距R
D．小球1最终的速度大小为
10．[6分]如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，底部接有一阻值R=2Ω的定值电阻，轨道上端开口，间距L=1m，整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量m=0.2kg的金属棒ab置于导轨上，通过细线（细线与导轨平行）经定滑轮与质量为M=0.2kg的小物块相连。金属棒ab在导轨间的电阻r=1Ω，导轨电阻不计。金属棒由静止释放到匀速运动前，电阻R产生的焦耳热总共为1.552J，金属棒与导轨接触良好，不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，则下列说法正确的（　　）
A．金属棒ab匀速运动时的速度大小为0.6m/s
B．金属棒ab沿导轨运动过程中，电阻R上的最大电功率为0.36W
C．金属棒从开始运动到最大速度沿导轨运动的距离2m
D．从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，流过电阻R的总电荷量为2C
三、非选择题（本大题共5小题，共54分）
11．[8分]深度为h（未知）且开口竖直向下的小筒中悬挂如图甲所示的单摆（单摆的下半部分露于筒外），将摆球拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，悬线不会碰到筒壁而同一竖直面内摆动。测量出筒的下端口到摆球球心的距离L，并通过改变L而测出对应的摆动周期T，再以为纵轴、L为横轴作出关系图像，根据上述和下面已知信息或条件，请完成：
(1)测量单摆的周期时，某同学在摆球某次通过最低点时按下停表开始计时，同时数“1”，当摆球第二次通过最低点时数“2”，依此法往下数，当他数到“59”时，按下停表停止计时，读出这段时间t，则该单摆的周期T为 。
(2)若不考虑实验误差的影响，根据实验数据，得到的关系图线应该是图乙中a、b、c中的 条（选填a、b、或者c）。
(3)根据图线可求得当地的重力加速度g= m/s2（π取3.14，结果保留3位有效数字）。
12．[10分]交通安全法中明确规定“禁止酒后驾车”，保证行驶安全。如图甲所示为交警使用的某种酒精检测仪，核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图乙所示。某研究小组利用该酒精气体传感器及以下器材设计一款酒精检测仪。
A．蓄电池（电动势E=2V，内阻r=0.6Ω）
B．表头G（满偏电流6.0mA，内阻Rg=54Ω）
C．电阻箱R1（最大限值999.9Ω）
D．电阻箱R2（最大限值999.9Ω）
F．开关及导线若干
(1)该小组设计的测量电路如图丙所示，将表头G与电阻箱R1并联改装成量程为60mA的电流表，则应将电阻箱R1的阻值调为 Ω（保留1位小数）。
(2)若将酒精气体浓度为零的位置标注在原表头G表盘上2.0mA处，则应将电阻箱R2的阻值调为 Ω（保留1位小数）。
(3)已知酒精气体浓度在0.2~0.8mg/mL之间属于饮酒驾驶，酒精气体浓度达到或超过0.8mg/mL属于醉酒驾驶。在完成步骤（2）后，某次模拟测试酒精浓度时，原表头G表盘上指针如图丁所示，则该次测试酒精气体浓度在 （选填“酒驾”或“醉驾”）范围内。
(4)交警使用的酒精检测仪，使用时间长了测量结果可能会受影响，请你写出一种影响测量结果的原因 。
13．[10分]如图所示，一导热性能良好的圆柱形金属气缸竖直放置。用活塞封闭一定量的气体（可视为理想气体），活塞可无摩擦上下移动且汽缸不漏气。初始时活塞静止，其到汽缸底部距离为。环境温度保持不变，将一质量为的物体轻放到活塞上，经过足够长的时间，活塞再次静止。已知活塞质量为、横截面积为，大气压强为，重力加速度大小为，忽略活塞厚度。求：
（1） 初始时，缸内气体的压强；
（2） 缸内气体最终的压强及活塞下降的高度；
（3） 该过程缸内气体内能的变化量及外界对其所做的功。
14．[12分]如图，在空间直角坐标系O-xyz中有一长方体区域，其中OP、OA、ON分别在x、y和z轴上，侧面CBPQ处放有一绝缘薄板。在该区域内（含边界）有沿y轴负方向、磁感应强度为B的匀强磁场。现有大量质量为m、电荷量为+q的带电粒子从O点以大小各不相同的初速度沿z轴正方向射入该区域，其初速度大小连续分布在范围内。粒子与绝缘薄板发生碰撞时，碰撞时间不计，电荷量保持不变，碰撞前后平行于板的分速度不变，垂直于板的分速度大小不变，方向相反。已知AB=4d，AO=6d，AD足够长，不计粒子重力及粒子间的相互作用。
（1）求能到达P点的粒子的初速度大小v1；
（2）若某粒子的初速度，求该粒子从O点射出到与薄板第一次碰撞所用的时间，以及第一次碰撞点的坐标；
（3）若在长方体区域内加上一沿y轴正方向、大小可调的匀强电场，使初速度的粒子与绝缘薄板只碰撞一次，求场强大小E需满足的条件。
15．[14分]已知若取无穷远处电势为零，两个孤立点电荷组成的系统的电势能（k为真空静电力常量，r为两点电荷间距，与为点电荷电量，若电荷为异种电荷，则），真空中两个带电粒子a、b，其质量分别为与，电荷量分别为q和。相距为L。如图1所示，以两粒子连线为x轴，以两粒子连线中点为原点建立y轴，不计粒子重力，忽略电荷运动对磁场的影响。（题中k、q、L、m为已知量）
（1）若，，由静止释放两粒子，求当两粒子相距为时，两粒子a、b的横坐标位置与；
（2）在第（1）问条件下，求当两粒子相距为时，a、b两粒子的速度大小与；
（3）如图2所示，若两个粒子质量，存在匀强磁场B，磁场方向垂直xOy平面向里。由静止释放两粒子，粒子开始运动，求为使两个粒子不发生碰撞，磁感应强度的最小值。
参考答案
1．【答案】D
放射性元素的半衰期是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系， 错误；根据衰变过程中电荷数守恒和质量数守恒，可得 的衰变方程为 ，则可知其为 衰变， 错误；衰变服从统计规律，对大量的原子核才有意义， 错误；由题图可知 的衰变周期为5 730年，当 的数量是 数量的3倍时，根据 可知 ，解得 年， 正确。
【一题多解】当 的数量是 数量的3倍时， 衰变了 ，剩余 ，由题图可知 衰变经历的时间为11 460年。
2．【答案】D　
基础考点：共点力的平衡
对小球进行受力分析,如图1,当θ=60°时,且AB=AO2,由几何关系知,△ABO2为等边三角形,则β=90°-60°=30°,由圆心角与圆周角之间的关系可知α=2β=60°,可知小球受到的细线的拉力T与半圆柱体对小球的支持力N相互垂直,水平方向有Tsin 60°=Ncos 60°,竖直方向有Tcos 60°+Nsin 60°=m2g,解得T=m2g,N=m2g, A、B错误;若改变半圆柱体的半径,当小球平衡时,小球的位置在以AB为半径的圆弧上,如图2所示,由几何关系知,直线O1O3是该圆的切线,所以AO3垂直于O1O3,则T'=m2gcos θ,以小球与半圆柱体组成的整体为研究对象,在竖直方向上,半圆柱体受到地面的支持力大小为N1=m1g+m2g-T'cos θ=m1g+m2g-m2gcos2 θ=m1g+m2gsin2 θ,由几何关系知,减小半圆柱体半径,则θ减小,N1将减小,根据牛顿第三定律可知,半圆柱体对地面的压力将减小,C错误;在水平方向上,半圆柱体对竖直墙壁的压力大小为FN=T'sin θ=m2gsin θcos θ=m2gsin 2θ,可知,当θ=45°时,竖直墙壁对半圆柱体的压力最大,为FNm=m2g,D正确。
　　　
　　　　图1　　　　　　　　　图2
3．【答案】B
飞船由P点到B点过程中的A点到B点段，飞船只受万有引力，只有引力做功，机械能守恒，A错误；由开普勒第三定律，可知轨道半长轴越小，周期越小，飞船在轨道2的半长轴比轨道1的小，所以飞船在轨道2运动的周期比在空间站的运动周期小，B正确；飞船由P点到A点，飞船获得外界提供的动力，加速上升，处于超重状态，到飞船从A点到B点，只受地球对其的万有引力，处于完全失重状态，C错误；飞船在轨道2运动到B点要经历点火加速才能进入轨道1运动，则飞船在轨道2的B点运动速度比与空间站对接后在轨道1上的运行速度要小。飞船从近地圆轨道变轨到椭圆轨道，在近地点要加速，所以要椭圆上近地点速度大于近地轨道上的速度。根据，可知，飞船在轨道1上运动的速度小于在近地轨道上运动的速度，所以飞船在椭圆上近地点的速度大于在轨道1上的运行速度，可见飞船在椭圆轨道上运动的速度可以大于对接后在轨道1上的运行速度，D错误。
4．【答案】D　
本题考查折射和全反射的综合问题.光在棱镜中的传播光路图如图所示.根据题意α=60°，则有sin α=，解得n=，A错误；根据nsin β=sin γ，其中β=30°，解得sin γ=，可知γ≠60°，B错误；光在棱镜中的传播速度为v==，DE的长度DE=AEsin 60°=3L，EF的长度EF=·=2L，故光从射入棱镜到第一次射出所用时间为t=，解得t=，C错误，D正确.
5．【答案】C
粒子带正电，由于粒子先向A板运动，表明粒子在时刻释放时，所受电场力方向向左，电场方向向左，则有，表明一定在之间某一时刻，由于粒子最终打在A板上，则粒子在一个周期之内的总位移方向向左，根据运动的对称性可知，粒子释放开始向左做匀加速直线运动维持的时间一定大于，则有。
6．【答案】B
在最低点物块容易脱落，根据牛顿第二定律得f-mgsinθ=mω2r，解得，方向沿斜面向上；，则最大静摩擦力至少为，根据fm=μmgcosθ，得μ≥，故A正确，不符合题意；物块从最低点第一次转到最高点的过程中，动量变化量的大小为Δp=2mωr，此过程重力的冲量大小为，根据动量定理，转盘对物块的冲量I与重力的冲量的矢量和等于动量变化量，此过程动量变化量的方向与重力的冲量的方向相互垂直，则有，解得，故B错误，符合题意；物块运动到任意关于转轴对称的两点时受到的摩擦力的大小分别为f1、f2，根据力矢量三角形，，联立两式可得，故C正确，不符合题意；如图所示：
在最高点，当ω增大时，物体由沿半径方向向外的趋势，摩擦力的方向沿半径方向指向圆心，由f+mgsinθ=mω2r，可知，摩擦力一定增大，故D正确，不符合题意。
7．【答案】D　
本题考查交流电的产生及“四值”问题．交变电压的峰值Em=NBSω，如题图甲所示位置电动势为0，从该位置转过四分之一周期过程中OO'c在磁场中转动产生电动势的峰值E1m=BS1ω，又S1=S，解得E1m=，从四分之一周期到四分之三周期的过程中OabO'在磁场中转动产生电动势的峰值E2m=BS2ω，又S2=S，解得E2m=BωS，线圈在一个周期内产生的电动势随时间变化的图像如图所示．根据交变电流有效值定义可知··+··=·T，化简得E=，解得电动势的有效值E=BωS，将副线圈中的电阻等效到原线圈中，则有R等=R，等效电路中的电阻R'总=10R，所以原线圈中的电流I=，即为电流表的示数;线圈内阻分压为U内=，原线圈接入电压有效值U1=E-U内=，副线圈电压有效值U2==，即为电压表的示数，D正确．
8．【答案】BC
由于波沿x轴正方向传播，根据“同侧法”可知，时刻，质点P正沿y轴负方向运动，A错误；根据题意可知，时刻，质点P右侧只有一个波峰，因此波传播到处，B正确；由此可知，波前质点起振的方向为y轴负方向，因此波源处质点起振的方向为y轴负方向，C正确；时质点Q第二次到达波谷，可知时质点P已经有一次到达波峰，再过，质点P第二次到达波峰，则，解得，因此波速为，D错误。
9．【答案】BCD　
小球1沿圆弧形槽下滑过程中，竖直方向有向下的加速度，处于失重状态，在整个过程中，系统（三个物体）所受合力不为零，动量不守恒，A错误；小球1运动到圆弧形槽底端时，设小球1的速度大小为v1，圆弧形槽的速度大小为v0，系统水平方向动量守恒，根据动量守恒定律得0＝mv1－3mv0，由机械能守恒定律得mgR＝m＋×3m，解得v1＝，v0＝v1＝，小球1与弹簧碰撞后与小球2达到共同速度时弹簧的弹性势能最大，设共速时二者的速度为v3，由动量守恒定律得mv1＝（m＋3m）v3，则弹簧弹性势能的最大值为Epm＝m－（m＋3m）＝mgR，B正确；小球1从开始下滑到离开圆弧形槽的过程中，设圆弧形槽和小球1的位移大小分别为x0、x1，则x1＋x0＝R，x1∶x0＝v1∶v0，解得圆弧形槽向左运动的距离为x0＝R，小球1滑下圆弧形槽时与弹簧左端相距L＝x0＋R＝R，当小球1刚与弹簧接触时，圆弧形槽又向左运动的距离L0＝L＝R，故小球1刚与弹簧接触时，与圆弧形槽底端B点相距ΔL＝L＋L0＝R，C正确；小球1与弹簧碰撞后，弹簧恢复原长时小球1与弹簧分离，设分离时小球1与小球2的速度分别为v11、v21，以向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律得mv1＝mv11＋3mv21，m＝m＋×3m，解得小球1的速度v11＝－，小球2的速度v21＝，小球1向左运动再次与圆弧形槽作用，小球1再次与圆弧形槽分离时设小球1与圆弧形槽的速度分别为v12、v02，由动量守恒定律和机械能守恒定律得mv11＋3m（－v0）＝mv12＋3mv02，m＋×3m（－v0）2＝m＋×3m，解得小球1的速度v12＝－，小球1向左运动，因此不能再追上小球2，故小球1最终的速度大小为，D正确。
10．【答案】AD
A．金属棒ab匀速运动时，感应电流为，金属棒处于平衡状态，对金属棒与小物块整体进行分析有，解得，A正确；
B．金属棒ab匀速运动时速度最大，此时电阻上的电功率也最大，则有，结合上述解得，B错误；
C．金属棒从开始运动到最大速度过程，根据动能定理有，根据电热分配有，解得，C错误；
D．从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，感应电动势的平均值，感应电流的平均值，解得，D正确。选AD。
11．【答案】(1)，(2)a，(3)9.86
（1）单摆的摆球经过最低点后，在之后的一个周期内将两次经过最低点，则根据题意可得该单摆的周期
（2）根据该实验的原理可得单摆的周期，变式可得，可知的图像应与纵轴上半轴有截距。选a。
（3）根据函数关系可得该图像的斜率，根据图像可得斜率，解得
12．【答案】(1)6.0；(2)14.0；(3)酒驾；(4)电池组电动势会变化，内阻变大，传感器老化，电阻箱电阻出现误差，进气孔堵塞等。满足一条符合逻辑关系即可
（1）将表头G与电阻箱R1并联改装成量程为60mA的电流表，则有
（2）改完表的电流表电阻，当表头读数为2mA时，干路电流应为20mA，由图可知酒精气体浓度为零时，传感器的电阻为，则有
（3）根据图可以知道表头指向4.0mA，电路中总电流，由闭合电路欧姆定律可得，解得传感器的电阻，由图乙可知酒精气体浓度为0.4，所以该次测试的酒精气体浓度属于酒驾范围。
（4）由闭合电路欧姆定律可知，使用较长时间后，蓄电池电动势会变化，内阻变大，或者电阻箱电阻出现误差，进气孔堵塞等都会影响结果。
13．【答案】（1）
（2） ；
（3） 0；
（1） 初始时，设缸内气体压强为，
对活塞，由平衡条件可得（2分）
解得（1分）
（2） 最终状态下，设缸内气体的压强为，
对活塞，由平衡条件得（2分）
解得（1分）
设最终活塞距汽缸底部的高度为，由玻意耳定律可得，
（关键：气体发生等温变化）（1分）
又，（1分）
解得（1分）
则活塞下降的高度为（1分）
（3）气体发生等温变化，温度不变，故内能变化量为（1分）
由能量守恒定律知，外界对气体做的功为活塞和物体减少的重力势能（2分）
14．【答案】（1）
（2），（4d，0，）
（3）
（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，能到达P点的粒子的运动轨迹为半圆，其半径为
根据洛伦兹力提供向心力得
解得
（2）初速度为的粒子轨迹半径为
轨迹如图所示
由几何关系
解得
该粒子做圆周运动的周期为
从射出到第一次与薄板碰撞所用时间
第一次碰撞时
第一次碰撞点的坐标为（4d，0，）；
（3）从射出到第二次与薄板碰撞所用时间
在Oy方向，粒子在电场力作用下做匀加速运动，则
要使粒子与绝缘薄板只碰撞一次需满足
联立解得电场强度大小E的范围为
15．【答案】（1），
（2），
（3）
（1）两粒子组成的系统动量守恒，有
代入，，可得
等式两边同时乘时间，并求和可得
因
联立解得，
a的横坐标
b的横坐标
（2）由能量守恒，得
代入，，，解得，
（3）对粒子而言，库仑力只沿x轴方向，y轴方向则会受到洛伦兹力作用，设粒子沿x轴y轴方向的速度分别为、，则洛伦兹力
在极短的时间内，有
对等式两边求和，并根据动量定理，得
解得
同理，粒子的运动与粒子的运动关于轴成轴对称，设两粒子相距最近时，各自沿x轴方向运动的距离为x，同时由能量守恒关系，得
代入，解得
两粒子最接近时，可得
解得
由
得
当B取最小值时，符合题意。
第 page number 页，共 number of pages 页
第 page number 页，共 number of pages 页