2026届湖南衡阳县第一中学高三下学期学情调研（一）物理试卷

2026届高三学情调研（一） 物 理 (时量：75分钟 满分：100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.小明将不同规格的橡皮筋A、B系在一起，连接点为O,请两个同 学抓住橡皮筋的两端。小明用手抓住O点，上下快速抖动.某时刻 橡皮筋形状如图所示，下列判断正确的是 A.两种橡皮筋中的波长相同 B.两种橡皮筋中波的频率相同 C,两种橡皮筋中的波速相同 D.此时两种橡皮筋中α、b两质点的运动方向相反 2.一质量为=2kg、可视作质点的小球在竖直面内运动，以出发点为原点建立平面直角坐标系， 水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向.其中x轴方向小球的速度时间图像如图甲所 示，是一条倾斜的直线，y轴方向小球位移与时间图像如图乙所示，是一条过原点的二次曲线，则 下列说法正确的是 () v./(m·s) y/m 甲 A.小球的初速度大小为vo=√5m/s,运动过程中加速度大小恒定为a=√5m/s2 B.小球在竖直面内做初速度不为零的匀加速直线运动 C.小球在竖直面内做初速度不为零的匀加速曲线运动 D.小球运动过程中受到的合力大小为F=2√5N 3.如图所示，竖直平面内有一抛物线轨道，轨道方程为y=x2,将一质量为m可 视作质点的小球紧靠抛物线轨道以初速度o水平抛出，抛出点位置离x轴的 竖直高度为H,小球恰好可以落在抛物线轨道最低点O的位置，重力加速度 为g,则下列说法正确的是 （) H A.增大小球的质量m,而不改变抛出点位置和初速度v。大小，小球将不会落 0 到抛物线轨道最低点O B.小球的初速度大小为vo=√2gH C,将小球紧靠抛物线上的任意位置以。的初速度水平抛出，小球都会落在抛物线轨道最低点 O位置 D,将小球紧靠抛物线上的任意位置以。的初速度水平抛出，小球会落在抛物线轨道不同位置 2026届高三学情调研（一）·物理【第1页，共6页】 架 扫描全能王创建 4.2009年诺贝尔物理学奖授予物理学家高锟，以表彰他在“有关光 在纤维中的传输以用于光学通信方面”的突破性成就.如图所示 0 纤维的截面图，折射率为n二？、一激光光束沿舌 成0角度的方向从O点射人，经折射后激光束进人光纤恰好可以在光纤内表面上发生全反射.已 知光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s,则 () A.激光束进入光纤后沿OO'轴线直线传播 B.图中0=60° C.若光纤的总长度为12km,则激光束在光纤中传播的总时间为7×10-6s D.光在光纤中的传播速度比光在真空中的传播速度更大 5.中国科学家发现了代号为星等 TMTSJ0526的双星系统，该系统17.2 由一颗质量约为0.7Ms(Ms为太17.4 阳质量)的碳氧白矮星与质量约为 17.6 17.8 0.3Ms的热亚矮星两颗星体组 18.0北LL4 成.它们的轨道平面几乎与地球的 275002800028500290002950030000t/s 观测平面重合，用望远镜在地球附近观测，发现双星系统的亮度周期性地变暗和变亮，已知两个 天体周期性地互相遮挡造成观测的双星系统亮度变化周期是该系统匀速圆周运动周期的一半 某次观测记录该双星系统的亮度随时间t的变化情况如图所示，图中“星等”表示亮度，实线为 实验数据经最佳拟合得到的正弦式曲线.已知太阳质量约为Ms=2×1030kg,引力常量G= 6.67×10-1N·m2/kg2,x2≈10，下列说法正确的是 () A.碳氧白矮星和热亚矮星转动的半径之比为7：3 B.该双星系统的运转周期约为600s C.两星体之间的距离约为4.8×108m D.若多年以后，两星体间的距离逐渐减小，两星体转动的角速度也将减小 6.如图所示，α、b两完全相同的正方形均匀导线框ABCD,右边与匀强磁场边 界重合，磁感应强度与线框平面垂直，导线框α在外力作用下匀速进入磁 必×× 场、导线框b以CD为轴匀速转入磁场，至第一次运动至图中虚线位置，所 B 区X××× 用时间相同.下列说法正确的是 () D A.两线框的电流方向都是A→B→C-→D-→A B.α线框电流的大小等于b线框电流的平均值 ×××× C.外力对a线框做的功大于对b线框做的功 D.b线框自图示位置转过90°~180°过程中磁通量的变化率逐渐增大 7.如图所示，质量为m、带电荷量为十q的小球用长为l的细绳悬挂在天花板上.当在 整个空间加上水平向左的匀强电场时，小球静止时细绳与竖直方向的夹角为（已知 tan0=0.05,tan5°=0.087).在t=to时刻突然将电场方向改为竖直向下，小球将 不再保持静止状态.已知小球可视为质点，细绳不可伸长，重力加速度为g,不计空气 阻力，则下列说法正确的是 A.匀强电场的场强大小为20m5 q B.电场方向改变后瞬间小球的加速度为1.05g 2026届高三学情调研（一）·物理【第2页，共6页】 扫描全能王创建 C在(=。+厂时刻小球的电势能最小 2 g D,在1=1，十8x√品时刻小球处于初始位置 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，有多项符合题目要 求，全选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 8.随着新能源汽车的普及，电池容量与能耗成为用户关注的核心指标.已知一款主流电动家用新能 源汽车的电池容量为60.0kW·h,在一段综合路况下行驶平均百公里能耗为15.0kW·h.假 设家用充电桩的输出电压U=220V,充电电流I=20A,则下列说法正确的是 () A.理论上充满一次电后能行驶的总里程为400km B.该汽车电动机正常工作时的输出功率为4.4kW C.将电池电量从零充满至90%，所需要的时间约为12.3h D.充满电时电池存储的电能为216kJ 9.1885年约翰巴耳末发现一个经验公式，可以用来计算氢原子发射谱线系列中某一个谱线系所有 光谱线的波长，该谱线系称之为巴耳末系，其光谱线如图所示，巴耳末公式为入=B,”m=3 4,5,6),其中B为某一常量，n为正整数.巴耳末系的光谱线在可见光范围内包含4个波长的光 谱线，根据波长由大到小分别称之为H。、H2、H,和H.其中谱线H的波长约为656nm,也是 该谱线系中波长最长的谱线.用H,谱线所对应的光子照射金属钠，可以使得金属钠发生光电效 应，并且测得光电子的最大初动能为0.58eV.若已知普朗克常数为h=6.63×10-34J·s,光速c =3×108m/s,元电荷量e=1.6X10-19C,则下列说法正确的是 () Ha Hp Hy Hs A.H。、H2、Hy、H谱线所对应的光子的能量逐渐减小 B.巴耳末公式中的B常数的值约为3.64×107m C.H,谱线所对应的波长约为410nm D.用H谱线所对应的光子照射金属钠，也可以发生光电效应，光电子的最大初动能约为 0.74eV 10.如图所示，半径为R的半球形、内表面光滑的碗固定在水平地面上，一根 2R 粗细均匀、质量为m、长度为2L的筷子斜靠在碗内.当筷子处于平衡状 态时，筷子与水平方向之间的夹角为α.若A位置和B位置碗对筷子的 弹力大小分别为N和F,重力加速度为g,则下列说法正确的是() A.在A位置，碗对筷子的作用力大小为N=mg tan a,作用力方向垂直筷子斜向左上 B.在B位置，碗对筷子的作用力大小为F=2,作用力方向垂直筷子斜向左上 cos a C.筷子的总长度为4Rc0s2a cos a D能达到上述平衡状态，需满足√/层R<L<2R 2026届高三学情调研（一）·物理【第3页，共6页】 扫描全能王创建 百 三、非选择题（本题共5小题，共57分） 11.(8分)利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律以及探究向心力与绳子拉力的关系.在细绳悬 点位置连接着一个拉力传感器（图中没有画出），小球静止时所处位置放置一光电门（图中没有 画出)，实验步骤如下： 10 甲 乙 (1)用天平测出小球的质量为，如图乙所示，用20分度的游标卡尺测出小球的直径D= cm. (2)将小球拉起一定高度，并记录下此时细线与竖直方向的夹角为，然后 ↑（△ 静止释放小球，并记录小球通过光电门时光电门所记录的时间△，重 复多次实验，得到△一c0s日的图像如图丙所示， 图像是一条倾斜的直线，并且直线的斜率大小为k,纵轴截距大小为b, cos 不计小球运动过程空气的阻力，若小球摆动过程中机械能守恒，则斜率 丙 k的大小与纵轴截距b的大小关系是 ,绳子的长度为 (用k、 D以及g)表示. (3)某次实验中，测得小球通过光电门的时间为△，拉力传感器的示数为F,根据圆周运动向心 力的知识，可知F一mg= (用△t、k表示). mg 12.(8分)惠斯通电桥是一种精密的电阻测量电路，其实验电路图如图1所示，电桥电路由四个电 阻R1、R2、R3、R4、一个直流电源和一个高灵敏度电流表G组成。 R 图1 图2 (1)若灵敏电流表G的示数为零，则四个电阻R1、R2、R3、R4满足关系式 (2)某同学根据惠斯通电桥电路，对电路进行修改，其实验电路图如图2所示.其中R,为待测 电阻，R。为分度值为0.1的电阻箱，AB为一段粗细均匀的电阻丝， (3)实验过程中该同学调节滑片P的位置并调节电阻箱阻值R。,使得灵敏电流表G的示数为 零，记录下此时滑片P距离电阻丝A端的距离x以及电阻箱的阻值R。 (④)重复上述过程，并作一R。的图像如图3所示， 2026届高三学情调研（一）·物理【第4页，共6页】 架 扫描全能王创建 R。 图3 图4 已知在二一R。图像中，截距为b1、斜率为k1,则电阻丝AB的长度为 ,待测电阻的 阻值为 .(均用b1、k1表示) (5)为了进一步精确测量待测电阻R,的阻值，该同学交换了图2中待测电阻R,和电阻箱R。 的位置重新实验，并根据实验数据在}尽围像中得到一条如图4所示的直线，其裁距为 b2,斜率为k2,则待测电阻的阻值可以用k1和k2表示为 13.(10分)一定质量的理想气体由状态a变化为状态b,其过程的p-V图像如图所示，已知理想气 体处于状态a和状态b时温度是相同的， (1)根据图中所给数据，求理想气体处于状态b时的体积V,; (2)理想气体由状态a变化为状态b的过程，求气体从外界吸收的热量； (3)理想气体由状态α变化为状态b的过程，求温度最高时所对应的气体体积. P 14.(15分)如图所示，直角坐标系xOy中存在匀强电 Y X X 场和匀强磁场.其中一、二象限存在垂直纸面向里 X + + 的匀强磁场，三、四象限存在沿y轴正方向的匀强 B ×× 电场.一质量为m、电荷量为十q的带电粒子从P + ××× + 点沿x轴正方向射出，初速度大小为o.经电场作 0 用后从x轴上Q点进人磁场.带电粒子在磁场中 运动，恰好可以沿y轴负方向撞击位于y正半轴 E 上某位置R处的一块挡板，撞击挡板后带电粒子 速度大小不变，方向反向，经过一段时间后带电粒子恰好可以重新返回至P点.若OP之间的 距离为h,OP:OQ=2:3,不考虑重力的作用，求： 2026届高三学情调研（一）·物理【第5页，共6页】 扫描全能王创建 (1)求电场强度E的大小以及带电粒子经过Q点时速度的大小及速度方向与x轴正方向夹角 0的正切值； (2)挡板所处位置R与坐标原点O的距离OR以及磁感应强度B的大小； (3)带电粒子从P点出发第一次回到P所用的时间. 15.(16分)如图所示，一宽度为L、质量为M的箱子倒扣在水平地面上，箱子与地面之间存在摩擦 阻力.初始时刻箱子静止不动.将一质量为、电荷量为十q的小物块（可视作质点）紧靠在箱子 的左端，小物块的初速度大小为零.物块与地面间不存在摩擦力，空间存在水平向右的匀强电 场，电场强度大小为E.箱子与地面间的摩擦力大小是物块受到电场力大小的k倍，k>1.物块 与箱子之间的碰撞均为弹性碰撞，求： (1)物块与箱子发生第一次碰撞前的速度大小以及碰撞后物块、箱子的速度大小； (2)若物块与箱子的质量相等，第二次碰撞后箱子的速度大小； (3)若物块与箱子的质量相等，箱子通过的总位移大小 2026届高三学情调研（一）·物理【第6页，共6页】 扫描全能王创建 参考答案 1.}【解析】由知，橡皮筋A的波长为橡皮防B的被长的两倍，A错误；两橡皮筋的振 动为受迫振动.橡皮筋中波的频率相同，都为小明抖动的频率，B正确；由=入∫知，橡皮筋 A的波速为橡及筋3的波速的两倍，C错误：由同侧法可判断，此时两种橡皮筋中、b两质 点的运动方向相同.均向下，)错误 2.B【解析】根据图甲可知在r轴方向小球做匀加速直线运动，初速度为0心二】m/s,加速度 恒定为。，2m/s2.由图乙可知在y轴方向小球也是做匀加速直线运动，根据图像中的数 据可以计算.得到vo=2/s.加速度恒定为，=4m/s2.由此得小球的初速度大小为 v一√5m/s.加速度大小为a=25m/s2,加速度方向与初速度方向相同，因此小球做匀加 速直线运动，B正确 3.C【解析】根据题设，从高度H位性紧靠抛物线水平抛出的小球落到抛物线轨道最低点的 水平位移可由抛物线方程y=x?求解得到，为x=√日，所用时间为1= 2H Ng ,由此可得初 速度=片=√厅品-√昏显然与衍度H,质谁m均无关，C正航 1.B【解析】激光不是以零度角入射光纤，所以不会在光纤中 沿O)轴直线传播，A错误.出题意和几何关系可知α= B ------0 90°-C,根据折射定律可知sin0=1sina=nsin(90°一C) ncos C,又因为mC三、由此可得sin0=元二1 A 、→内此三60B确微束在纤中的传指速度为如图所标.总时▣ n L 为(= L一=”L=7×105s,C错误.光在介质中的传播速度显然小于直空中 ucos a usin C 的光速，D错误 5.C【解析】设碳氧白矮星质量为m1=0.7Ms,热亚矮星质量为m,=0.3Ms.它们转动的半 径分别为r1、r2,两星体间的距离为L一r,十r,由于双星系统中两星体的角速度ω相同，根 据万有引力提供向心力，对碳氧白矮星有Gm?=m,如，对热亚矮星有Gm严一 2 联立可行-8欲：-号A箭误：已知两个天体周期性始互相遮指查成观 测的双星系统亮度变化周期是该系统匀速圆周运动周期的一半，从图中可知亮度变化周期 约为600s,那么该双星系统的运转周期T=2×600s=1200s.B错误；由G mim: mrG0=m,且w=祭1=1十联立得1= 3G(m,+m2)T ,其中 4π m1=0.7M5,n2=0.3M5,Ms-2×100kg,T=1200s,G=6.67X10-1N·m/kg,π2≈ 10,解得L≈看，8X10°m,C正确：由Gm12=m1w1,G” 51711712 -m2wr2,L=r1十r2,可 得= G(m1+m2） ,若多年以后，两星体间的距离L逐渐减小，那么两星体转动的角速度 L w将增大，D错误 2 2026届高三学情调研（一）·物理参考答案 扫描全能王创建 百 6.B【解析】对导线框α，根据楞次定律可得电流方向是A→B→C→D→A,对导线框b,根据 楞次定律可得转过90°~180的过程中电流方向是B→A→D→C→B,A错误；根据q=I△= R=Ag 入P△一A,两线框磁通量的变化大小相同，时间相同，可知线框电流的大小等于 b线框电流的平均值，B正确；对a线框，可得感应电动势为E,=BLvo,对b线框，感应电动 势的有效值为BS-BL”,根据时间关系有1=L=2红.号， √2√2 vo w "2,可得5四B10oπ≥BLo, √2√2 根据焦耳定律可得α线框产生的焦耳热小于b线框产生的焦耳热，根据能量关系可得外力 对α线框做的功小于对b线框做的功，C错误；b线框自图示位置转过90°后开始计时，则有 磁通量为Φ=BSsin wt,可得磁通量的变化率为BSwcos wt,可知磁通量的变化率逐渐减 小，D错误. 7.D【解析】对小球受力分析，受竖直向下的重力、水平向左的电场力、沿绳斜向上的拉力处 于平衡状态，根据平衡条件有Tsm9=qE,ITc0s0=mg,解得E=%A错误：电场方向改 变后瞬间小球受竖直向下的重力和电场力、细绳的拉力，向下摆动，沿绳方向合力为零，垂直 绳方向有ma=(mg十gE)sin0,解得a=l.05g·sin0,B错误；由tan0=0.05知细绳与竖 直方向的夹角很小，电场方向改变后小球的摆动可视为简谐运动（类单摆运动），等效重力加 速度为g'=mg十gE_ 208,小球的摆动周期为T=2m√复 ，所以在1=。十 =4x入√21g 5L 《。士)T=t。+1+2m)元N21g -(=0,1,2…)时刻小球在最低点，此时小球的电势能最 小，C错误：在=，十nT=,十4n√(n=01,2…)时刻小球处于初始位置m=2时， 5L t=to+8π√21g D正确 8.AC 【解析】根据题套可知总里程为器×100km=40k如，题目中设有给出该汽车电动机 正常工作时的额定电压和额定电流，无法计算出电动机正常工作的输出功率.充电时间t= 60X103X90%≈12.3h.充满电时电池存储的电能为60×3.6×10kJ=2.16×10k,A、 220×20, C正确. 9.BD【解析】根据=可知，波长越小，频率越大，光子的能量E=越大，A错误，根据巴 耳末公式可知，m越大X越小，因此1=3时，波长最大，则656×109=B×g”4,解得B≈ 3.64×10?m,B正确.H,谱线对应n=5,代人巴耳末公式可得x,=3.64X10×,25 25-4≈ 433m以及x=410nm,C错误.由E-,可以计算得到，光子的能量约为287eV以 及H:光子的能量约为3.03eV,根据题意可知金属钠的逸出功W=(2.87一0.58)eV= 2.29eV,因此用H光子照射时光电子的最大初动能为(3.03-2.29)eV=0.74eV,D 正确。 2026届高三学情调研（一）·物理参考答案 扫描全能王创建 10.BCD【解析】如图所示，根据三力汇交原理可知弹力N、F和重力 mg的作用线的延长线交于一点C,且该点位于圆上，其中N的方向 指向圆心，F的方向垂直筷子斜向左上.根据正交分解有Fsin a Ncos2a、Fcos a+Nsin2a=mg,由此可以解得N=mg tan a,F= mg cos 2a cos a 根据几何知识可知∠C0A=受+a,∠AC0=受-2a,在 三角形ACO中，根据正弦定理可得 2R L 一，可 sn(受+a）sim( -2a) 以解得L= 2Rcos 2a cos a ,筷子的总长度为2L=4迟c0s2a.根据2L-Rcos2可以解得 cos a cos a L+√L2+32R cos a= 8R ,显然a<受，因此+32R <1,解得L<2R,再者显然要 8R 求2 Rcos a= L+√L2+32R 2L,如此有，R<L.综上所述，B、CD正确 4 2分)(3)， D'k D 2 11.【答案(1)1.575(2分)(2)k=b(2分) 2g (@)2(2分) 【解析】(1)游标卡尺的读数为D=30mm- 19mm×15=15.75mm=1.575cm 20 (2)根据机械能守恒可知，mgr一mgrcos0= 2 mv2=mD? 2(△)2，由此可得，1 (△1)2 得s十得，由此可以看出斜率的大小和痕距的大小相等.&=器，因此绳长为， D D'k D 22g2· (3)根据向心力公式以及牛顿第二定律可得F一mg-m -mD2 mD2 2g r(△t)2 (△)2D2k △)，由此可得F-mg= 2mg 2 mg k(△t)2 12【答案I1)R,R,=RR,2分)（④2分)冬2分)（6R,=医2分) 【解析】(I)在惠斯通电桥电路中，若灵敏电流表电流为零，则四个电阻满足R,R,=R2R? 的关系 (4)根据电路图2可知xR。=R,(L。一x),经过变换可得 =RR十2因此6= 1 1 =衣由此可知L,君R,名 (5)根据电路图2可知交换R,和R,后有Rx=R。(L。一x),变换后有上= 1 x LoRo 因此是此可得R一原 13.【解析】(1)根据题意可知理想气体在状态α和状态b时的温度相同， 因此有pV。=pV。为6=2Vg …3分 (2)从状态a变化到状态b的过程，气体体积膨胀对外做功， 2026届高三学情调研（一）·物理参考答案 扫描全能王创建 W=∑pAV=(2p+p)(2V。-V)3pV。 …1分 2 由于气体温度T。=T6,内能没有发生变化， 因此吸热等于对外做功，△Q=W=3p。Y 2 2分 (3)理想气体由状态a变化到状态6的过程，压强与体积的关系式为p=一2y+3p。“ a....a........................... …1分 根据理想气体状态方程可得CT=pW=(一2y+3p,V=一V+3p,V…1分 根据数学知识可得当气体体积为V-一3时，气体温度最高 ……2分 14.【解析】(1)根据题意带电粒子在电场中做类平抛运动，可知 00学-a1h=·品解得E- 9gh …2分 进入磁场时，沿x轴正方向的速度为v,=。,竖直方向速度为 ,Eat-·款.1分 m 所以带电粒子进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角0的正切值以及速度大小？分别为 4 …2分 (2)带电粒子竖直作用在R处的挡板上，根据几何关系可知带电粒子在磁场中做圆周运动 的半径r满足下述关系 r+rsin 0= 登.0R=r0os0,解得7-警0R=号 3分 B-m,解得B 2mvo …2分 gh (3)粒子的轨迹如图所示， 根据对称性可知，带电粒子在电场中运动的，总时间为-3弘 …1分 Vo 带电粒子在磁场中运动的周期是T-2元-h如 1分 在磁场中运动的时间是tB= 2(180+37) 217πh ……1分 360 180vo 总时间1=4e+tg=3弘+217 …2分 0 180wo 2026届高三学情调研（一）·物理参考答案 5 扫描全能王创建