2026届湖南省长沙市集团联考高三上学期12月一模物理试卷

湖南省长沙市集团联考2025-2026学年高三年级上学期12月一模 物理试卷 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上． 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B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．写在本试卷上无效． 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效． 4．测试范围：高中物理人教版2019全部内容 5．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44分） 1、 单选题（本大题共6小题， 在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，共24分） 1．关于轻核聚变释放核能，下列说法正确的是 (　　) A．聚变反应一定比裂变反应释放的能量多 B．聚变反应比裂变反应每个核子平均释放的能量一定大 C．聚变反应中粒子的比结合能变小 D．聚变反应中由于形成质量较大的核，故反应后质量变大 2．黑洞是存在于宇宙空间中的一种特殊天体.人们可以通过观测黑洞外的另一个天体（也称伴星）的光谱来获取信息.如图所示，若伴星绕黑洞沿逆时针方向做匀速圆周运动，伴星的轨道与地球的视向方向共面.人们在地球上观测到的伴星光谱谱线的波长 ，式中 是光源静止时的谱线波长，为光速，为伴星在地球视向方向的分速度（以地球的视向方向为正方向）.已知引力常量为，不考虑宇宙膨胀和黑洞引力导致的谱线波长变化.下列说法正确的是（ ） A．观测到伴星光谱谱线的波长 ，对应着伴星向远离地球的方向运动 B．观测到伴星光谱谱线波长的最大值，对应着伴星在图中位置 C．根据伴星光谱谱线波长变化的周期和最大波长可以估测黑洞的密度 D．根据伴星光谱谱线波长变化的周期和最大波长可以估测伴星运动的半径 3．一列简谐横波沿直线由a向b传播,相距10.5 m的a、b两处的质点振动图像如图所示,则 (　　) A．该波的振幅一定是20 cm B．该波的波长可能是14 m C．该波的波速可能是10.5 m/s D．该波由a传播到b可能历时7 s 4．如图所示，在点处固定一力传感器，细绳一端系上质量为的小球，另一端连接力传感器，使小球绕点在竖直平面内做半径为的圆周运动.时刻小球通过最低点时力传感器的示数为，经过半个圆周，在时刻通过最高点时力传感器的示数为.已知运动过程中小球受到的空气阻力随小球速度的减小而减小，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A．时刻小球到达最高点时的速度大小为 B．从时刻到时刻的运动过程中，小球克服空气阻力做的功为 C．小球再次经过最低点时，力传感器的示数等于 D．小球再次经过最低点时，力传感器的示数小于 5．如图甲所示，已知车轮边缘上一质点P的轨迹可看成质点P相对圆心O做速率为的匀速圆周运动，同时圆心O向右相对地面以速率做匀速运动形成的，该轨迹称为圆滚线。如图乙所示，空间存在竖直向下的大小为匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）大小为的匀强磁场，已知一质量为、电量大小为的正离子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线AC运动（该曲线属于圆滚线），到达B点时速度为零，C为运动的最低点。不计重力，则下列说法错误的是（　　） A．该离子带正电 B．A、B两点位于同一高度 C．该离子电势能先增大后减小 D．到达C点时离子速度最大 6．（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，每小题5分，共20分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，部分选对的得部分，有选错的得0分．） 7．如图所示，在光滑斜面底端固定一个轻弹簧，弹簧上端固定一个物块A，另一个物块 B 与物块A 并排放置但不粘连，两物块质量相同。现用一个平行于斜面的外力推物块 B使弹簧压缩并保持静止，撤去外力后弹簧推动物块运动，并能使物块B离开A 后继续沿斜面向上运动，则下列说法正确的是（　　） A．两物块分离前处于相对静止状态 B．两物块分离前一直做加速运动 C．两物块分离前A 对B 的弹力一直减小 D．两物块分离时弹簧处于伸长状态 8．如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板左端放置一可看成质点的物块。t=0时对物块施加一水平向右的恒定拉力F，在F的作用下物块和木板发生相对滑动，t=2s时撤去F，物块恰好能到达木板右端，整个过程物块运动的v-t图像如图乙所示。已知木板的质量为0.5kg，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．木板的长度为3m B．物块的质量为0.8kg C．拉力F对物块做的功为9.9J D．木板与地面间因摩擦产生的热量为3.3J 9．（多选）在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为，理想变压器原、副线圈的匝数比为，电阻、、阻值相同．通过理想电流表的电流随时间变化的正弦曲线如图（b）所示．下列说法正确的是（ ） 图（a） 图（b） A． 交流电的频率为 B． 理想电压表的示数为 C． 的阻值为 D． 副线圈的输出功率为 10．某学习小组在探究三棱镜对光的色散的实验中，用一束含有A、B两种不同颜色光的光束以一定的角度从三棱镜的一面射入，并从另一面射出，如图所示。由此我们可以知道 A．三棱镜对B光的折射率小于对A光的折射率 B． A光的光子能量比较小 C．照射同一狭缝，A光通过狭缝后的衍射现象更明显 D．在使用同一个装置进行双缝干涉实验时，B光的干涉条纹间距较大 第二部分（非选择题 共56分） 三、非选择题（本大题共5小题，共56分） 11．某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度。用细线拴一块形状不规则的铁块并悬挂，铁块下面吸一小块磁铁，手机放在悬点正下方桌面上，打开手机的磁传感器。（地磁场和手机对铁块的运动影响很小，可忽略不计） （1）用毫米刻度尺测量摆线长度，使铁块在竖直面内做小角度摆动，手机的磁传感器记录接收到的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，则铁块摆动的周期 。 （2）多次改变摆线的长度，重复实验，得到多组摆线长度及铁块摆动的周期，作出的图像如图丙所示，根据图丙可得重力加速度的测量值为 。取，计算结果保留位有效数字 （3）图像不过原点对重力加速度的测量 填“有”或“没有”影响。 12．（10分）为了响应绿色、开放、共享的新发展理念，岳阳市将大力发展光伏发电。光伏电池是将太阳能转化为电能的装置，目前已广泛应用于人们生活的各个方面。小王家就安装了一套太阳能庭院灯，小王拆下了其中的光伏电池，欲测量其电动势和内阻。通过查阅铭牌，他们了解到电池规格为“; ;”，高亮度照明灯的规格为“;”。 （1） 若通过分压电阻保证灯正常发光，则给光伏电池充满电后，理论上可使灯连续照明______; （2） 实验室可提供的器材如下： 电流表A量程，内阻约为 电压表量程，内阻约为 滑动变阻器 电阻箱最大阻值 ，最小分度 电阻箱最大阻值 ，最小分度 单刀单掷开关、单刀双掷开关及导线若干 为测量该电池的电动势和内阻，该小组设计了如图（a）所示的电路，并按以下步骤进行操作： 图（a） 图（b） ①闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器使电流表指针满偏; ②保持滑片不动，把开关与1接通，调节电阻箱使电流表读数为,读出电阻箱的阻值，其中电阻箱应选择____________（填“”或“”）;则可得电流表的内阻______________。 ③闭合开关，把开关与2接通，调节滑动变阻器阻值，记下多组电流表的示数和相应电压表的示数; ④以为纵坐标，为横坐标，作出图线如图（b）所示，图线斜率的绝对值为，纵截距为，根据图线求得电动势________，内阻________________。 13．差压阀可控制气体进行单向流动,广泛应用于减震系统。如图所示,A、B两个导热良好的汽缸通过差压阀连接,A内轻质活塞的上方与大气连通,B内气体体积不变。当A内气体压强减去B内气体压强大于Δp时差压阀打开,A内气体缓慢进入B中;当该差值小于或等于Δp时差压阀关闭。当环境温度T1=300 K时,A内气体体积VA1=4．0×10-2 m3,B内气体压强pB1=大气压强p0。已知活塞的横截面积S=0.10 m2,Δp=0.11p0,p0=1．0×105 Pa,重力加速度大小取g=10 m/s2,A、B内的气体可视为理想气体,忽略活塞与汽缸间的摩擦、差压阀与连接管内的气体体积不计。当环境温度降到T2=270 K时: (1)求B内气体压强pB2; (2)求A内气体体积VA2; (3)在活塞上缓慢倒入铁砂,若B内气体压强回到p0并保持不变,求已倒入铁砂的质量m。 14．如图所示,两平行金属导轨MN、PQ倾斜固定,与水平面所成夹角为θ=37°,导轨间的距离L=1 m．导轨上有可滑动的导体棒ab、cd,它们之间用柔软且不可拉伸的绝缘轻绳连接,导体棒ab、cd均与斜面底边QN平行,导体棒ab的质量m1=0．1 kg、cd的质量m2=0．3 kg,两导体棒的总电阻R=2．5 Ω,导轨电阻不计．导体棒ab与导轨间无摩擦力作用,cd与导轨间的动摩擦因数μ=．现将两导体棒间的轻绳拉直后由静止释放,导体棒ab下滑距离s1=0．3 m后进入一方向垂直于斜面向上的匀强磁场区域,磁场边界EF、GH与斜面底边QN平行;导体棒ab在磁场中做匀速直线运动,直到离开磁场区域．当导体棒ab离开磁场的瞬间,导体棒cd正好进入磁场且进入磁场后立即做匀速直线运动．已知两导体棒与导轨之间始终接触良好,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0．6,cos 37°=0．8．求: (1)磁感应强度B的大小; (2)轻绳的长度L0(结果用分数形式表示); (3)导体棒cd离开磁场时,两导体棒之间的距离． 15．（16分）人们越来越深刻地认识到冰山对环境的重要性，冰山的移动将给野生动物带来一定影响。为研究冰山移动过程中表面物体的滑动，小星找来一个足够长的水槽，将质量为的车厢放在水槽中模拟冰山，车厢内有一个质量为、体积可以忽略的滑块。车厢的上下表面均光滑，车厢与滑块的碰撞均为弹性碰撞且忽略碰撞的时间。开始时水槽内未装水，滑块与车厢左侧的距离为。在车厢上作用一个大小为、方向水平向右的恒力，当车厢即将与滑块发生第一次碰撞时撤去水平恒力。 （1） 求车厢即将与滑块发生第一次碰撞时车厢的速度的大小; （2） 求从车厢与滑块发生第一次碰撞到发生第二次碰撞的过程中，车厢的位移的大小; （3） 若在水槽中装入一定深度的水，车厢在水槽中不会浮起。开始时滑块与车厢左侧的距离为，由于外界碰撞，车厢在极短时间内速度变为，方向水平向右。车厢移动过程中受到水的阻力大小与速率的关系为为已知常数)，除第一次碰撞以外，以后车厢与滑块之间每次碰撞前车厢均已停止。求全程车厢通过的总路程。 湖南省长沙市集团联考2025-2026学年高三年级上学期12月一模物理试卷参考答案 1．【答案】B　 【解析】裂变反应参与的核子数目可以大于聚变反应，故聚变反应释放的总能量不一定多，但聚变反应比裂变反应每个核子平均释放的能量一定多，故A错误，B正确；由于聚变反应释放能量，所以粒子的比结合能变大，故C错误；由于发生质量亏损，故聚变后质量变小，故D错误. 2．【答案】D 【解析】本题考查电磁波的波长和频率的关系.由于题中规定地球的视向方向为的正方向，且 ，当观测到伴星光谱谱线的波长 ，表明为负值，则的方向与视向方向相反，即对应着伴星向靠近地球的方向运动，错误；根据上述可知，若观测到伴星光谱谱线波长的最大值，则的方向与视向方向相同，且该分速度达到最大值，即该位置对应着伴星在图中位置关于黑洞对称的位置，错误；根据图像可知，伴星光谱谱线波长变化的周期等于伴星绕黑洞做圆周运动的周期，由于伴星光谱谱线波长的最大值位置对应着伴星在图中位置关于黑洞对称的位置，此时分速度即等于伴星绕黑洞做圆周运动的线速度，令最大波长与伴星绕黑洞做匀速圆周运动的线速度分别为、，则有 ，根据线速与周期的关系有，解得，正确；伴星绕黑洞做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有，结合上述分析可以求出黑洞的质量，但是，由于不知道黑洞自身的半径，因此无法求出黑洞的密度，错误. 3．【答案】C　 【解析】由题图读出该波的振幅为A=10 cm,周期为4 s,故A错误;由题图可知,在t=0时刻,质点a经过平衡位置向上运动,质点b位于波谷,波由a向b传播,结合波形得到a、b间距离与波长的关系为Δx=λ(n=0,1,2,…),得到波长为λ== m(n=0,1,2,…),如果λ=14 m,则n=0.5,不是整数,故B错误;当n=0时,λ=42 m,波速为v==10.5 m/s,故C正确;该波由a传播到b的时间为t=T=(4n+1) s(n=0,1,2,…),由于n是整数,则t不可能为7 s,故D错误. 4．【答案】B 【详解】对小球,在最高点有,解得,错误；在最低点有,由最低点到最高点,设小球克服空气阻力做的功为,由动能定理有,解得,正确；设由最高点到最低点,小球克服空气阻力做的功为,由动能定理有,由于阻力做功的原因,小球在后半个圆周运动过程的平均速率小于前半个圆周运动过程的平均速率,则后半个圆周运动过程受到的平均阻力小,可得,解得,小球再次到达最低点时由牛顿第二定律有,可得,则力传感器的示数大于,、错误. 【关键点拨】 （1）动能定理与牛顿运动定律是解决力学问题的两种重要方法,同一个问题,用动能定理一般要比用牛顿运动定律更简便.（2）通常情况下,若问题涉及时间、加速度或过程的细节,要用牛顿运动定律,而曲线运动、变力做功或多过程等问题,一般要用动能定理. 5．【答案】C 【详解】根据左手定则可知该离子带正电，A正确，不符合题意；从A到B，动能变化为零，根据动能定理知，洛伦兹力不做功，则电场力做功为零。所以A、B两点电势相等，因为该电场是匀强电场，电场力方向竖直向下，所以A、B两点位于同一高度，B正确，不符合题意；因为该离子带正电，所以所受电场力竖直向下，由静止开始从A到B运动过程中，电场力先做正功后做负功，该离子电势能先减小后增大，C错误，符合题意；因为在运动过程中，洛伦兹力不做功，只有电场力做功，A→C电场力做正功，动能增大，C→B电场力做负功，动能减小。所以C点时离子的动能最大，即速度最大，D正确，不符合题意。本题选错误的，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】AC 【详解】设两物块的质量均为m，斜面倾角为θ，撤去外力瞬间两物块的加速度大小相等，分离前速度也相同，即两物块分离前处于相对静止状态，故A正确；撤去外力后到两物块分离前，对物块B 由牛顿第二定律有N-mgsinθ=ma，对两物块整体有kx-2mgsinθ=2ma，解得kx=2N，两物块分离前，形变量x逐渐减小，所以N也逐渐减小，N=0时两物块分离，此时x=0，即分离时弹簧处于原长状态，由于N-mgsinθ=ma，可知，两物块分离前，加速度先向上减小后向下增大，故BD错误，C正确。 8．【答案】CD 【详解】根据题意可知，木板在0~2.5s内向右做匀加速直线运动，作出图像，如图所示 由图像可知2.5s时两者共速，则木板在0~2.5s内的加速度大小为，物块在0~2.0s内的加速度大小为，物块在2.0s~2.5s内的加速度大小为，2.5s~3.0s内二者一起做匀减速直线运动，加速度大小为，可得木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，木板的长度为，A错误；前2s内，对木板，有，对物块，有，解得，，B错误；前2s内，拉力F对物块做的功为，结合图像可知，0~2s内物块的位移为，所以，C正确；木板与地面间因摩擦产生的热量，结合图像可知，木板的位移为，所以，D正确。 9．【答案】AC 【解析】由题图（b）可知交流电的周期为，所以交流电的频率为，故A正确；根据理想变压器电压与匝数的关系可知，解得，由于、阻值相同，所以电压表示数为，故B错误；设电阻、、的阻值均为，根据题图（b）所示可得电流表示数，原线圈中的电流关系为，由理想变压器电流与匝数关系得，且副线圈所在电路中，联立解得 ，故C正确；副线圈的输出功率为，故D错误． 10．【答案】BC 【解析】 选项 分析 正误 A 由题图可知，通过三棱镜后，B光偏折较多，则三棱镜对B光的折射率较大 × B 折射率大的光频率大，故A光的频率小于B光的频率，由ε＝hν可知A光的光子能量较小 √ C 由λ＝和νA＜νB可知λA＞λB，故照射同一狭缝，A光通过狭缝后的衍射现象更明显 √ D 由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ和λA＞λB可知，B光的干涉条纹间距较小 × 11．【答案】（1）；（2）9.86；（3）没有 【详解】（1）由图像可知，铁块摆动的周期 （2）设铁块和磁铁整体重心到细线下端距离为，根据周期公式，可得，该图像的斜率为，解得重力加速度的测量值为 （3）根据上面分析可知图像不过原点对图像的斜率无影响，则对重力加速度的测量没有影响。 12．【答案】（1） 12（2分） （2） （2分）；（2分）；（2分）；（2分） 【详解】 （1） 灯正常发光，则，解得。 （2） ②该电流表的内阻约为 ，故电阻箱应选分度值为 的；闭合开关，断开开关，电流表为，接1时，，则通过电阻箱的电流，则，解得；④由闭合电路欧姆定律得，整理得，则，，整理得。 13．【答案】(1)9×104 Pa　(2)3.6×10-2 m3　(3)110 kg 【命题点】查理定律+盖-吕萨克定律 【详解】(1)假设此过程中差压阀关闭,A内气体做等压变化,B内气体做等容变化, 对B内气体,由查理定律得= (2分) 解得pB2=0.9p0=9×104 Pa (1分) A内气体的压强pA=p0, 此时A、B内气体的压强差Δp'=pA-pB2=0.1p0<Δp=0.11p0,假设成立,差压阀处于关闭状态,此时B内气体压强为9×104 Pa (1分) (2)对A内气体,由盖-吕萨克定律得= (1分) 解得VA2=3.6×10-2 m3 (1分) (3)当B中气体压强回到p0时,A中的气体压强为 p0+Δp=1.11p0 (1分) 对活塞,有p0S+mg=1.11p0S (1分) 解得m=110 kg (1分) 14．【答案】(1)1 T　(2) m　(3) m 【详解】(1)两导体棒由静止释放后,对整体由牛顿第二定律,有(m1+m2)gsin θ-μm2gcos θ=(m1+m2)a0,设ab进入磁场时的速度为v1,满足=2a0s1,因为ab进入磁场后做匀速运动,可得m1gsin θ=BI1L,I1=,E1=BLv1,解得B=1 T． (2)ab进入磁场后,绳子松弛,ab做匀速运动,cd做匀加速运动,设cd的加速度为a2,由牛顿第二定律有m2gsin θ-μm2gcos θ=m2a2,设cd进入磁场的速度为v2,满足-=2a2L0,因为cd进入磁场后立即做匀速直线运动,可得m2gsin θ=μm2gcos θ+,解得L0= m． (3)设ab通过磁场区域的时间为t1,则t1== s,磁场区域的宽度d=v1t1= m,ab离开磁场后做匀加速运动,设加速度为a1,则a1=gsin θ=6 m/s2,假设cd能匀速通过磁场区域,则t2== s,此时ab与cd间的距离x=v1t2+a1= m,因为 m< m,所以此时绳子仍是松弛状态,故导体棒cd离开磁场时,ab与cd间的距离为 m． 15．【答案】（1） （2） （3） 【详解】 （1） 对车厢，由动能定理可得（3分） 解得（2分） （2） 车厢与滑块的碰撞为弹性碰撞，设第一次碰撞后车厢和滑块的速度分别为、，由机械能守恒定律有（1分） 由动量守恒定律有（1分） 解得，（1分） 设第一次碰撞到第二次碰撞之间车厢与滑块的位移分别为、，，（1分） （1分） 解得（1分） （3） 每一次碰撞后车厢的运动过程中由动量定理有，即，累加后得，第一次碰撞前，车厢的路程为，所以,碰撞前车厢的速度（1分） 设第次碰撞后，车厢的速度为，滑块的速度为，第次碰撞至停下，车厢的路程为，第一次碰撞，由机械能守恒定律：，由动量守恒定律有，解得，，第一次碰撞后，对车厢有,解得（1分） 第二次碰撞，由机械能守恒定律有 ，由动量守恒定律有，解得，，所以第二次碰撞后车厢的路程（1分） 此后的每次碰撞前滑块的速度大小都变为前一次的 ，车厢均静止,所以第三次碰撞后车厢的路程，第四次碰撞后车厢的路程，第次碰撞后车厢的路程（1分） 根据等比数列求和公式求得车厢在第二次碰撞及以后的路程之和，所以（1分） 【试题解构】（1） 甲 .水平方向受力分析：车厢只受，滑块不受力 .运动分析：车厢匀加速运动，滑块相对水槽静止 .设问分析：车厢与滑块发生第一次碰撞将在车厢的左侧，得出车厢运动的位移大小为 （2） 乙 设问分析：滑块体积可以忽略，则 （3）.受力分析：与（1）比多了阻力，大小随车厢速率变化，则可利用动量定理列式 .设问分析：全程车厢通过的总路程：滑块将与车厢发生次碰撞，求每次碰撞后满足的表达式，找规律即可。 第 page number 页，共 number of pages 页 第 page number 页，共 number of pages 页 2026届一模试卷 学科网（北京）股份有限公司 $