湖南省洞口县第三中学 2025-2026 学年高三下学期入学摸底
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物理试卷
考试时间:75 分钟
学校∶ 姓名 ∶ 班级 ∶ 考号 ∶ 注意事项:
1 .答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2 .回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,
将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3 .考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共 43 分)
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1 .在静电场中的某一固定点 P 处放置一个电荷量为+q 的试探电荷,其所受静电力为 F,P点的电场强度为 E。关于 P 点的电场强度,下列说法中正确的是( )
A .移去该试探电荷,P 点的电场强度变为零
B .若试探电荷的电荷量变为+2q ,P 点的电场强度变为 2E
C .若试探电荷的电荷量变为-q ,P 点的电场强度的方向发生改变
D .若试探电荷的电荷量变为-2q ,P 点的电场强度不改变
2 .t = 0 时,两辆相同的轻轨列车甲、乙车头对齐, 行驶在平行直轨道(足够长)上,记运
动位移为 x,之后它们在轨道上运动的 x - t 图像如图所示。何时两车速度相等( ) t
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A .t = 0s B .t = 2s C .t = 4s D .t = 6s
3 .如图所示,轻质杆 OA 的长度L = 1.2m ,A 端固定一个质量m = 2.0kg 的小球(可视为质点),小球以 O 为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是 6.0m/s ,g 取10m/s2 ,则此时小球( )
A .受到 20N 的支持力 B .受到 20N 的拉力
C .受到 40N 的支持力 D .受到 40N 的拉力
4.倾角分别为30° 、37° 的两个光滑直角三角形斜面体固定在水平地面上,斜面体等高,顶端均固定相同的轻质光滑滑轮。两根轻绳绕过滑轮,其中一端分别与放在斜面上的物块 A、 B 相连,A 、B 质量均为 m,另一端都与质量为 4m 的物块 C 连接。现用外力托住物块 A、
B 、C,使细线均处于伸直状态且平行于斜面体表面,A 、B 、C、滑轮在同一竖直面内,侧视图如图所示。撤去外力后,物块 C 开始向下运动。在整个运动过程中,细线始终不会脱离滑轮,物块 A 、B 不会与滑轮相碰。不计一切摩擦,重力加速度大小取g = 10m / s2 ,
sin 37 ° = 0.6 ,则在下落过程中物块 C 的加速度大小为( )
(
29
2
29
)A . m / s B . m / s2
6 5
(
C
.
m / s
D
.
m / s
)29 2 29 2
4 3
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5 .地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示,彗星从 a 运行到 b、从 c 运行到 d 的过程中,与太阳连线扫过的面积分别为S1 和S2 ,且S1 > S2 。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的 0.6 倍,则彗星( )
A .在近日点的速度小于地球的速度
B .从 b 运行到 c 的过程中动能先增大后减小
C .从 a 运行到 b 的时间大于从 c 运行到 d 的时间
D .在近日点加速度约为地球的加速度的 0.36 倍
6.真空中有电荷量为+4q 和-q 的两个点电荷,分别固定在 x 轴上-1和0 处。设无限远处电势为 0,x 正半轴上各点电势φ 随 x 变化的图像正确的是( )
(
A
.
) (
B
.
)
(
C
) (
.
)
(
D
.
)
7 .2023 年 2 月 23 日 19 时 49 分,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,将 中星 26 号卫星顺利送入预定轨道。5 月,中星 26 号首次在境外实现国际互联网业务应用,开启了 Ka 高通量卫星国际化业务的新征程。如图所示, 中星 26 号经 I 轨道(近地轨道)由近地点变轨进入 II 轨道(转移轨道),经远地点变轨进入 III 轨道(静止卫星轨道)后稳定
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运行。已知三个轨道在同一平面内,地球的半径为 R ,III 轨道的半径为 7R,中星 26 号在 III轨道上稳定运行的周期为 T。下列关于中星 26 号的说法正确的是( )
4π2R
A .在 I 轨道上运行的加速度大小为
T2
14π R
B .在 I 轨道上绕行速度的大小为
T
C .在远地点的速度小于其在 I 轨道上运行的速度
D .在 II 轨道上由近地点至远地点所用的最短时间为T
二、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,有多项是符合题目要求。全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。
8 .在物理学的发展过程中,科学家们运用了多种科学思想方法建立物理概念、推导物理规律,下列说法正确的是( )
A .“ 瞬时速度”概念的建立采用了极限思想
B .探究加速度与力、质量的关系时,采用了控制变量法
C .“合力” 、“分力”概念的建立过程,体现了理想化模型的思想
D .牛顿第一定律是直接通过实验得出的结论
9 .如图所示为某兴趣小组同学设计的过山车轨道路线模型图。凹圆弧轨道AC和CE的
半径均为 R,对应圆心角均为θ , B 点与地面相切,A 、C、E 三点处于同一高度,各段轨道之间平滑连接。设想过山车从距地面高度为 H 的 P 点由静止释放,安全行驶(过山车对轨道一直有压力)至 F 点,不计过山车运动过程中所受的一切阻力。则下列圆心角取值一定不合理的有( )
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A . θ = 30o B . θ = 60o
C . θ = 120o D . θ = 150o
10 .如图甲所示的电路中,定值电阻R1 = R2 ,电源电动势 E = 100V ,内阻不计。灯泡 L 的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S 断开时,灯泡消耗的实际功率为24W ,则( )
A .R1 = 100Ω
B .R1 = 50Ω
C .若开关S 闭合,则灯泡消耗的实际功率约为12W
D .若开关S 闭合,则灯泡消耗的实际功率约为9W
第二部分(非选择题 共 57 分)
三、非选择题:本大题共 5 题,共 57 分。
11.某小组用图甲所示装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验。该小组同学记录了磁极运动的四种情况(如图乙中 A、B、C、D)下灵敏电流计指针的偏转方向,并列表(见附表)对相关情况进行推理和分析。
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附表
图号 电流计指针偏转 感应电流的方向(俯视) 感应电流的磁场方向 磁体磁场方向以及运动引起的磁通量的变化
A 右 逆时针 向上 向下、增大
B 左 顺时针 向下 ②
C 左 顺时针 向下 向下、减小
D 右 逆时针 ① 向上、减小
请完成下列任务:
(1)请补全表格内容。① ② 。
(2)综合分析表格得出结论:当穿过线圈的磁通量增大时,感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内的磁场方向 ;当穿过线圈的磁通量减小时,感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内的磁场方向 。
12.为了测量某电源的电动势和内阻,并研究利用该电源为小灯泡供电的情况,某同学进行了如下实验:
(1)该同学首先设计了如图(a)所示的实验电路,其中 R 为电阻箱,定值电阻R0 =4Ω,电
1 1
压表可视为理想电表,实验过程中采集电压表和电阻箱的读数,并以 为纵坐标, 为横U R
坐标,画出 的关系图线,如图(b)所示(该图线为一条直线),根据图线求得该电源的电动势 E= V,内阻 r= Ω。(均保留两位有效数字)
(2)在第(1)问的电路设计中,如果电压表不能视为理想电表,电源电动势和内阻的测量值
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存在系统误差,所测 r 测 r 真,E 测 E 真。(均填“大于”“等于”或“小于”)
(3)在进一步研究中,该同学测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线如图(c )所示,如果把两个该型号的灯泡串联后再与 R1=9Ω 的定值电阻串联起来接在上述电源上(其电动势和内阻是第(1)问计算的结果),如图(d)所示,则每只小灯泡的实际功率约为 W。 (保留 2 位小数)
13.某超重报警装置示意图如图所示,它由导热性能良好的带卡口的汽缸、固定有平台的活塞、报警电路组成: 活塞将一定质量的氮气密封在汽缸内,活塞与卡口紧密接触且到汽缸底距离为2l ,内部气体的压强为p ,内能为U ;轻弹簧原长为l ,下端固定上端接报警电路下触点,当活塞下移上下触点接触时,超重报警灯亮起。汽缸内氮气视为理想气体, 已知理想气体的内能与热力学温度成正比,活塞(含平台)质量为m 、横截面积为 S ,大气压强为 p0 ,环境温度为T0 ,重力加速度大小为 g ,活塞与汽缸间摩擦不计,触点的大小、质量不计。
(1)将一重物在外力的作用下慢慢放到平台上,活塞缓慢下移,当外力减为 0 时,超重预警灯刚好亮起
①求重物的质量M ;
9T
②环境温度由T0 降低到 0 ,充入一定量的氮气使上下触点恰好分离,求充入氮气质量与
10
原来氮气质量的比值。
(2)将质量为2m 的重物在平台表面无初速释放,活塞自由下移,超重预警灯亮起时,封闭气
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5T
体的温度为 0 ,气体向外界放出的热量为Q,求超重预警灯亮起时重物的速度。
4
14 .如图甲所示,两根足够长的平行光滑直导轨MN 、PQ 水平固定,其间距为L = 2.0m ,阻值R = 0.50Ω 的电阻接在导轨N 、Q 端,质量m = 1.0kg 的导体棒ab 静止在导轨上,ab 棒接入电路的电阻为r = 1.5Ω ,初始时ab 棒离NQ 距离为x0 = 2.0m 。从 0 时刻开始,ab 棒被锁定保持静止,在空间施加方向竖直向下的磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示; t1 = 2.0s 时,ab 棒在水平外力作用下从静止开始向左做匀加速直线运动,a = 2.0m / s2 ,经过位移x = 4.0m 后撤去外力,ab 棒最终停止在导轨上。ab 棒始终保持与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计。求:
(1) 0 ~ 2.0s 内整个回路产生的热量Q ;
(2)当ab 棒的速度v = 3.0m / s 时,ab 两点的电势差Uab ;
(3)整个过程流过定值电阻R 的电荷量q 。
15.如图(a)所示,在x < 0 空间有一圆形区域磁场,磁感应强度为B ,方向垂直纸面向外,圆与y 轴相切于原点O ,平行于x 轴且与圆相切于C 点的电场边界 MN 下方有沿y 轴正方向的匀强电场,在x > 0 空间有垂直纸面的随时间周期性变化的磁场B,, B, 随时间变化如图(b)所示,其中B0 已知,垂直纸面向外为正方向。足够长的挡板 PQ 垂直于x 轴放置,挡板可沿 x 轴左右平移。质量为m ,电荷量为q(q > 0 )的粒子从电场中的 A 点以速度v0 沿x 轴正方 向进入匀强电场,并从 C 点进入圆形区域磁场,接着从原点 O 进入第一象限(此时t = 0 )。已知AC 两点沿x 轴方向的距离为2L ,沿y 轴方向的距离为3L ,不计粒子重力,不考虑磁 场变化产生的感应电场。求:
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(1)匀强电场的电场强度E ;
(2)粒子在圆形区域磁场内的运动时间τ ;
(3)若粒子恰好能垂直击中挡板,则挡板距离y 轴的距离x0 应满足的关系。
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1 .D
根据电场强度的定义式有E,该表达式为比值定义式,电场中某点的电场强度 由电场自身决定,与试探电荷无关,可知,移去该试探电荷,改变试探电荷的电荷量大小, P 点的电场强度均不变。
故选 D。
2 .B
根据 x = v0t at2 可得 at
可知甲的初速度v01 = 1m/s ,加速度 am/s2 = 2m/s2乙的初速度v02 = 8m/s ,加速度 am/s2 = -1.5m/s2两车速度相等时,则v01 + a1t = v02 + a2t
解得t = 2s故选 B。
3 .D
小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力,假设杆的弹力方向向下为FN ,根据合力提供向心力
即
解得
(
N
)F = 40N
即此时小球受到40N 的拉力,D 正确。
故选 D。
4 .A
A 、B 、C 通过细绳链接,则加速度大小相等,设为 a,绳的拉力分别为 T1 和 T2,根据牛顿第二定律,对 A
T1 - mg sin 30° = ma
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对 B
T2 - mg sin 37° = ma
对 C
4mg - T1 - T2 = 4ma
联立解得
故选 A。
5 .C
A .地球绕太阳做匀速圆周运动,万有引力提供向心力
过近日点做一个以太阳为圆心的圆形轨道,卫星在该圆形轨道上的速度v1 比彗星在椭圆轨道上近日点速度小,而v1 比地球公转的速度大,因此哈雷彗星在近日点的速度大于地球绕太阳的公转速度,A 错误;
B .从 b 运行到 c 的过程中万有引力与速度方向夹角一直为钝角,哈雷彗星速度一直减小,因此动能一直减小,B 错误;
C.根据开普勒第二定律可知哈雷彗星绕太阳经过相同的时间扫过的面积相同,根据S1 > S2可知从 a 运行到 b 的时间大于从 c 运行到 d 的时间,C 正确;
D .万有引力提供加速度
则哈雷彗星的加速度a1 与地球的加速度a2 比值为
D 错误。
故选 C。
6 .D
根据点电荷周围的电势公式 ,设 x, 处 ( x, >0)的电势为 0,得
答案第 2 页,共 10 页
解得
1 1
故可知当0 时, φ>0 。
3 3
故选 D。
7 .C
A .设中星 26 号的质量为 m,根据开普勒第三定律可知
解得该卫星在 I 轨道上运行的周期为
其在 I 轨道上的加速度
dA 错误;
B .在 I 轨道上绕行速度的大小为
故 B 错误;
C .中星 26 号在远地点需要点火加速进入 III 轨道,故其在远地点的速度小于其在 III 轨道上的速度,因 III 轨道高于 I 轨道,可知中星 26 号在 III 轨道上的速度小于其在 I 轨道上的速度,故其在远地点的速度必小于其在 I 轨道上的速度,故 C 正确;
D .II 轨道的半长轴为 4R,由开普勒第三定律可知
解得
中星 26 号在 II 轨道上由近地点至远地点所用的最短时间为其在该轨道上运动周期的一半,
答案第 3 页,共 10 页
为 T ,故 D 错误。
故选 C。
8 .AB
A .瞬时速度是通过取时间间隔趋近于 0 时的平均速度的极限来定义的,采用了极限思想,故 A 正确;
B .探究加速度与力、质量的关系时, 先控制质量不变研究加速度与力的关系,再控制力不变研究加速度与质量的关系,采用了控制变量法,故 B 正确;
C .“合力”“分力” 的建立过程是等效替代法,而非理想化模型思想,故 C 错误;
D .牛顿第一定律是在实验基础上通过推理得出的,不能直接通过实验验证,故 D 错误。故选 AB。
9 .CD
根据题意,可知过山车在 C 点不脱离轨道,则在其他地方也不会脱离轨道,在 C点,过山车重力指向圆心的分力和轨道的支持力提供过山车做圆周运动的向心力,有
过山车能够通过 D 点的条件为 mvmgR cos 联立以上两式得cos
当 θ = 120o 或 θ = 150o 时不满足,符合题意,故选 CD。
10 .AC
AB .当开关S 断开时,灯泡消耗的实际功率为24W ,即电压与电流的乘积为24W ,根据题图乙可知,灯泡的电压为U1 = 40V ,电流为I1 = 0.60A ,由电路图可得
U1 = E - I1R1
解得R1 = 100Ω ,故 A 正确,B 错误;
CD .根据题意,定值电阻R1 = R2 ,故R2 = 100Ω
开关S 闭合后,可把电源、R1 和R2 等效成一个新电源,此新电源电动势和内阻分别为
此新电源的短路电流为I短 A ,在题图乙中画出此新电源的 I -U 图线,如图所示
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图线与灯泡的伏安特性曲线的交点即为灯泡工作时的电压、电流,故U2 = 26V ,
I2 = 0.46A
灯泡消耗的实际功率P2 = U2I2 = 26 0.46W ≈ 12W ,故 C 正确,D 错误。
故选 AC。
11 .(1) 向上 向上、增大
(2) 相反 相同
(1)[ 1] 因为从上往下看感应电流逆时针环绕,由右手螺旋定则知感应电流的磁场方向向上
[2] 条形磁铁内部的磁场方向是从 S 极指向 N 极,故条形磁铁磁场方向向上,条形磁铁插入线圈时,引起穿过线圈的磁通量增加
(2)[ 1] 综合分析表格得出结论:当穿过线圈的磁通量增大时,感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内的磁场方向相反
[2] 当穿过线圈的磁通量减小时,感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内的磁场方向相同
12 .(1) 5.0 1.0
(2) 小于 小于
(3)0.27##0.28##0.29
(1)[ 1][2]根据闭合电路欧姆定律,可写出E = U 变形为
根据题干中给定的图像,可以求得斜率与截距的大小,其中截距b 所以电动势E = 5.0V
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斜率为k 解得内阻r = 1.0Ω
(2)[ 1][2]如果电压表不能视为理想电表,设内阻为RV ,有E真 = U 转化为
同样利用图像中的斜率和截距进行求解,可知 所以E测 < E真
同理有 解得r测 < r真
(3)设电路中每个灯泡两端的电压为 U,电路中的电流为 I,根据闭合电路欧姆定律有2U = E - I(R1 + r)
将此 U-I 关系画在小灯泡伏安特性曲线的图像中,交点即为电路中的实际电压和电流大小,如图所示
读取数据可知P = UI ≈ 0.27W
① M
(1)①活塞缓慢下移,气体做等温变化,根据玻意耳定律p·2lS = p ' lS解得触发报警时压强p ' = 2p
此时由平衡可得p ' S = (m + M )g + p0 S
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解得M m
9T
②触点恰好脱离,此时汽缸内压强为p ' ,温度为 0 ,体积为lS 。若封闭气体状态变为压
10
强为p ' ,温度为T0 ,体积为V ,由盖吕萨克定律 解得V lS
充入氮气质量与原来氮气质量的比值
(2)由题意可知超重报警灯亮起时内能UU内能增量 U
由热力学第一定律ΔU = -Q +W解得W U +Q
对活塞和重物,根据动能定理 gl + p0 Sl -W v2解得v
14 .(1)Q = 4J
(2)Uab = -1.5V
(3)q = 8C
(1)0 ~ 2.0s 内,回路中的感应电动势为ELxV=2V回路中的感应电流为I A=1A
整个回路产生的热量为Q = I2 (R + r )t = 12 (0.5 +1.5) 2J = 4J
(2)由图乙可知,t1 = 2.0s 后B = 1T
v = 3.0m / s 时,ab 棒产生的感应电动势为E2 = BLv = 1 2 3V=6V
根据右手定则可知,b 端为电源正极,a 端为电源负极,故 ab 两点的电势差
(3)撤去外力前流过定值电阻 R 的电荷量为q1 = I1t1'
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又
联立解得qC = 6C
撤去外力时导体棒的速度大小为vs = 4 ms
撤去外力后流过电阻 R 的电荷量为q2 = I2t2'
撤去外力后的过程,根据动量定理有-BI2Lt2' = 0 - mv1联立得qC=2C
整个过程流过电阻R 的电荷量q = q1 + q2 = (6 + 2)C = 8C
(1)粒子在电场中做类平抛运动,有qE = ma ①
水平方向,有2L = v0t ②
竖直方向,有 at2 ③联立解得E
(2)粒子从 A 到C 过程,由动能定理,有qE mv mv 解得粒子在C 点的速度v = 2v0
粒子在C 点时,速度v 与x 轴正方向的夹角θ 满足cos v
故 θ = 60o
粒子从C 点运动到O 点,如图所示,根据几何关系可知粒子在圆形磁场内运动的圆弧轨迹所对圆心角为30o
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粒子做圆周运动,有
qvB = m
联立解得粒子在圆形磁场运动的时间
(3)粒子到达 O 点时速度大小为v ,与x 轴正方向夹角30o ,在第 1 、4 象限内,磁感应强度为2B0 和3B0 时粒子做圆周运动的半径为R1 和R2 ,周期为T1 和T2 ,则
联立解得R
通过计算和对比B, - t 图像可以发现,粒子运动轨迹为圆心角60o 、半径R1 和R2 的圆弧交替变化的周期性运动,如图所示。由几何关系可知,若要粒子能够垂直击中挡板,则
或者xn = 1, 2, ……)
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联立解得xn = 0, 1, 2, ……)或者xn = 1, 2, ……)
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