2026届湖南常德市汉寿县第一中学高三下学期考前学情自测物理试题

**基本信息** 以神舟十三号对接、道威棱镜等真实科技情境为载体，融合核反应、天体运动、电磁学等核心知识，通过多维度问题设计考查物理观念与科学思维，适配高三三模综合能力评估需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|核反应、力学图像、电场平衡、光学全反射、天体运动、圆周运动、板块模型|结合阿伏加德罗常数计算聚变能量，体现物理观念与数学工具结合| |多选题|3/15|波动图像、带电粒子在电场中运动、电磁感应双棒问题|通过多解性考查科学推理，如波速计算需考虑传播方向| |实验题|2/16|机械能守恒验证、电源电动势与内阻测量|创新设计弹簧弹性势能与钩码机械能关系图像分析，培养科学探究能力| |解答题|3/41|气体实验定律、电场与圆周运动综合、动量守恒与功能关系综合|压轴题融合弹性碰撞、电场力做功等，构建多过程物理模型，突出科学论证与质疑创新|

2026届湖南省常德市汉寿县第一中学 高三第三次模拟考试物理试卷 一、单选题(共28分) 1.(本题4分)已知氘核质量为2.0141u,氚核质量为3.0161u,氦核质量为4.0026u,中子质量为1.0087u,阿伏加德罗常数NA取,氘核摩尔质量为,1u相当于931.5MeV。关于氘核与氚核聚变成氦核,下列说法正确的是( ) A.核反应方程式为 B.氘核的比结合能比氦核的大 C.2g氘核完全参与聚变释放出能量的数量级为 D.氘核与氚核的间距达到就能发生核聚变 2.(本题4分)有一段粗糙轨道AB长为S,第一次物块以初速度由A出发,向右运动到达B时速度减为零,第二次物块以初速度由B出发向左运动。以A为坐标原点,物块与地面的摩擦力的大小随位置的变化如图,已知物块质量为,下列说法正确的是( ) A.物块在第一次运动中做匀减速直线运动 B.图像的斜率为 C.第二次能到达A点,且花费时间较第一次长 D.两次运动中,在距离A点处摩擦力功率大小相等 3.(本题4分)圆心在点的半球形光滑绝缘容器固定在水平面上,带电量分别为和的小球甲、乙恰好静止在容器内壁、两点,、与竖直线的夹角分别是、。下列说法正确的是( ) A.甲、乙两小球的质量之比为 B.甲、乙两小球所受弹力之比为 C.若互换两小球的电荷量,平衡时两小球的位置将发生变化 D.固定乙小球,缓慢减小甲小球的电荷量,甲小球受到的弹力将逐渐增大 4.(本题4分)“道威棱镜”是一种用于光学图像翻转的仪器。如图所示,将一等腰直角棱镜截去棱角,使其平行于底面,可制成“道威棱镜”,其横截面为底角的等腰梯形,为中点,为中点,光线1和光线2两条与平行的光线,分别从和点入射棱镜,均在面上发生一次全反射后从面射出,其中光线1的出射点为中点(未画出),已知棱镜对两光线的折射率,,光在真空中的传播速度为,,则( ) A.光线1在棱镜中的传播速度为 B.光线2在棱镜中的传播时间为 C.光线1在棱镜中经过的路程长为 D.光线1从边射出点到边的距离为 5.(本题4分)2021年10月16日,神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空并与天宫空间站顺利对接。飞船的运动可简化为如图所示的情境,圆形轨道2为天宫空间站运行轨道,椭圆轨道1为载人飞船运行轨道,两轨道相切于P点。已知轨道2的半径为r,地球表面重力加速度为g,地球半径为R,地球的自转周期为T,轨道1的半长轴为a,引力常量为G,下列分析或结论正确的是( ) A.载人飞船若要由轨道1进入轨道2,需要在P点减速 B.载人飞船在轨道1上P点的加速度小于空间站在轨道2上P点的加速度 C.空间站在轨道2上运行的周期与飞船在轨道1上运行的周期之比为 D.由已知可求得地球的质量为 6.(本题4分)如图甲所示,轻杆的一端固定一小球(可视为质点),另一端套在光滑的水平轴O上,水平轴的正上方有一速度传感器(图中未画出),可以测量小球通过最高点时的速度大小v,水平轴O处有一力传感器(图中未画出),可以测量小球通过最高点时水平轴受到的杆的作用力F,若取竖直向下为F的正方向,在最低点时给小球不同的初速度,得到的(v为小球在最高点时的速度)图像如图乙所示,取重力加速度大小。下列说法正确的是( ) A.小球的质量为10kg B.轻杆的长度为1.8m C.若小球通过最高点时的速度大小为,则轻杆对小球的作用力大小为6.4N D.若小球通过最高点时的速度大小为,则小球受到的合力为0 7.(本题4分)如图甲所示,质量为2m的足够长木板C置于水平面上,滑块A、B质量均为m,置于C上,B位于A右方某处。A、C间的动摩擦因数,B、C间和C与地面间的动摩擦因数。给C施加一水平向右的恒力F,从开始施加恒力到A、B第一次相遇时间为t。可得与F的关系如图乙所示(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取)下列说法正确的是( ) A.滑块A能获得的最大加速度为 B.A、B之间的初始距离为4m C.滑块A的质量为1kg D.若,A、C之间将发生相对滑动 二、多选题(共15分) 8.(本题5分)一列简谐横波图像如图所示,时刻的波形如图中实线所示,时刻的波形如图中虚线所示,已知,这列波的波速可能是( ) A. B. C. D. 9.(本题5分)如图所示,半径为R的圆是圆柱形区域的横截面,c为圆心, ,在圆上a点有一粒子源能以相同的速率向圆而内各个方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子,柱形区域内存在平行于圆面的匀强电场,粒子从电场中射出的最大动能是初动能的4倍经过b点的粒子在b点的动能是初动能的3倍,已知初动能为Ek,不计粒子重力及粒子间的相互作用,下列选项正确的有 A.电场强度大小为 B.电场强度大小为 C.电场强度方向从a到b D.电场强度方向从a到c 10.(本题5分)如图,足够长的平行光滑金属导轨固定在水平绝缘平台上,导轨电阻忽略不计,两根具有一定电阻的导体棒A、C置于金属导轨上,系统处于竖直向下的匀强磁场中,A、C与金属导轨保持良好接触且与导轨垂直。某时刻导体棒A有如图所示的速度,而C的速度为零,从此时开始的足够长时间内( ) A.若导体棒A、C发生碰撞,损失的机械能等于A、C棒产生的焦耳热 B.若导体棒A、C不发生碰撞,导体棒A先做减速运动,再反向做加速运动 C.无论导体棒A、C是否发生碰撞,系统动量守恒,机械能不守恒 D.无论导体棒A、C是否发生碰撞,两者最终都以相同的速度做匀速运动 三、实验题(共16分) 11.(本题6分)某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律,实验装置如图所示。弹簧的劲度系数为,原长为,钩码的质量为。已知弹簧的弹性势能表达式为,其中为弹簧的劲度系数,为弹簧的形变量,当地的重力加速度大小为。 (1)在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置,测得此时弹簧的长度为。接通打点计时器电源。从静止释放钩码,弹簧收缩,得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图所示,纸带上相邻两点之间的时间间隔均为,(在误差允许范围内,认为释放钩码的同时打出A点),且非常小。从打出A点到打出点时间内,钩码的机械能增加量为_,弹簧的弹性势能减少量为_。(结果用题中给出的字母表示) (2)利用计算机软件对实验数据进行处理,得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度的关系,如图所示。由图可知,随着增加,两条曲线在纵向的间隔逐渐变大,主要原因是_ A.纸带与打点计时器之间存在摩擦力 B.钩码和纸带运动速度增大,空气阻力变大 C.弹簧形变量越来大,使得弹性势能减少越来越快 D.此过程物块加速度变小,使得动能增加越来越慢 12.(本题10分)某实验小组测量一电源的电动势及内阻,实验室准备器材如下: A.被测电源(电动势约为8V~10V,内阻约为10~2 ) B.电流表(量程为3A,内阻为) C.电压表(量程为5V,内阻为) D.定值电阻 E.定值电阻 F.定值电阻 G.定值电阻 H.滑动变阻器(最大阻值为10 ) I.单刀单掷开关导线若干 (1)电路设计:实验小组认为,电流表和电压表的量程较小,需要用提供的定值电阻进行改装,电路图如图甲所示,其中a处定值电阻应该选用的是_(填“”“”或“”);b处定值电阻选用的是,则当电流表的示数为1.25A时,通过电源的电流为_A。 (2)实物连线:用笔画线代替导线,将图乙所示实物图连接成完整电路。( ) (3)采集数据:调节滑动变阻器,得到一系列电压表与电流表一一对应的数据。 (4)数据处理:根据实验数据,作出图像。 (5)得到结论:根据对电路结构的理解、实验数据和图像的处理,得到该电源的电动势为E=_V,内阻为r=_ ,(结果均保留三位有效数字)。 四、解答题(共41分) 13.(本题12分)启动汽车时发现汽车电子系统报警,左前轮胎压过低为1.8p0,如图所示。车轮内胎体积约为V0,为使汽车正常行驶,用电动充气泵给左前轮充气,每秒钟充入、压强为p0的气体,充气结束后发现内胎体积约膨胀了20%,充气几分钟可以使轮胎内气体压强达到标准压强2.5P0?(汽车轮胎内气体可以视为理想气体,充气过程轮胎内气体温度无明显变化) 14.(本题14分)如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限区域内存在场强大小为E,方向竖直向下的匀强电场。现从y轴上的A点向电场内发射一质量为m,初速度大小为,方向沿x轴正方向,电荷量为的带电粒子,带电粒子仅在电场力作用下到达x轴B点,粒子到达B点时的速度方向与x轴正方向成45 角;在第四象限区域内放置一带负电的点电荷,带电粒子进入第四象限后做匀速圆周运动,到达y轴C点时(图中未画出),速度方向沿y轴正方向,静电力常量为k。求: (1)电场中A、B间的电势差; (2)O点到B点间的距离; (3)点电荷所带电荷量Q和位置坐标。 15.(本题15分)如图所示,水平粗糙的长直轨道上P点左侧存在电场强度为E的匀强电场,材料相同的两个小滑块M、N静止在轨道上,其中N不带电静止于P点,质量为、带电荷量为+q的滑块M位于P点左侧与P相距处。现由静止释放滑块M,一段时间后滑块M运动到P点,在P点与滑块N发生弹性碰撞,碰撞后滑块M以碰撞前速度大小的二分之一反向弹回,同时滑块M所带的电荷量消失,又经过同样长一段时间后其速度减为0,此刻立即使其重新带上+Q的电荷量,滑块M再次开始运动,并恰好能与N再次发生碰撞。求: (1)滑块N的质量; (2)滑块M从开始运动到第一次速度减为0所用的时间; (3)电荷量Q与q的比值。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B C C C C ABD ABC CD 1.C 【详解】A.根据核反应过程质量数和电荷数守恒可知,核反应方程式为,故A错误; B.比结合能越大,原子核越稳定。氦核比氘核稳定,所以氦核的比结合能比氘核大,故B错误; C.一个氘核与一个氚核聚变反应的质量亏损为 故该聚变反应释放的能量是 2g氘核的物质的量为,含有的氘核数为个,所以2g氘核完全参与聚变释放出的能量为 数量级为,故C正确; D.氘核与氚核发生核聚变时,需要克服原子核间的库仑斥力,间距要达到左右才能发生,而不是,故D错误。 故选C。 2.C 【详解】A.由图像可知,摩擦力随位置增大而增大,根据牛顿第二定律,加速度随增大而增大,物块做加速度逐渐增大的减速运动,不是匀减速直线运动,A错误。 B.设图像斜率为,则 根据动能定理,第一次从A到B过程,克服摩擦力做功等于图像的面积: 解得,B错误。 C.第二次从B到A,全程克服摩擦力做功仍为 刚好等于初动能,因此到达A点时速度减为0,能到达A点。 第一次的加速度逐渐变大,第二次的加速度逐渐变小,两图像围成的面积相同 第二次花费时间更长,C正确。 D.在处,摩擦力大小相同,但摩擦力做功不同,速度不同,摩擦力功率大小,显然,D错误。 故选C。 3.B 【详解】A.对甲、乙两球受力分析,均受重力、指向球心的容器弹力、大小相等的相互库仑斥力,结合拉密定理分析 对甲有 对乙有 联立解得,故A错误; B.对甲有 对乙有 联立解得甲、乙两小球所受弹力之比为,故B正确; C.互换电荷量后,库仑力的乘积不变,大小不变,平衡条件未发生变化,因此两球位置不变,故C错误; D.固定乙、减小甲的电荷量,库仑力减小,甲沿容器内壁下滑,由受力矢量三角形可判断,甲受到的弹力逐渐减小,故D错误。 故选B。 4.C 【详解】A.光线1在棱镜中的传播速度为 故A错误; BC.光线1、2从AB入射时,光路图如图 设棱镜的临界角为C,由 解得 C=45 光线2从P点入射时,由折射定律得 由几何关系知入射角为 i=45 解得折射角为 r=30 由几何关系可得,当光线2射到BC时,与BC的夹角为 ∠PFB=15 在 PBF中,由正弦定理得 据题有 解得 由几何关系得 所以 可得R为CQ的中点。由 BEO∽ BFP得 解得 故有 在 CFR中,由正弦定理得 其中 解得 光线2在棱镜中的传播时间为 联立解得 在光线1在棱镜中经过的路程长为 故B错误,C正确; D.光线1从CD边射出点到BC边的距离为 故D错误。 故选C。 5.C 【详解】A. 载人飞船若要由轨道1进入轨道2,需要在P点加速,故A错误; B.根据 可知载人飞船在轨道1上P点的加速度等于空间站在轨道2上P点的加速度,故B错误; C.根据开普勒第三定律可知 解得 故C正确; D.根据题意 解得 故D错误。 故选C。 6.C 【详解】AB.设杆的长度为L,水平轴受到的杆的作用力F与杆对小球的作用力大小相等、方向相反,因此对小球受力分析有 整理可得 对比题图乙可得 , 故AB错误; C.当时,解得 则杆对小球的作用力大小为6.4N,故C正确; D.若小球通过最高点时的速度大小为,则小球受到的合力 故D错误。 故选C。 7.C 【详解】A.对滑块A有 解得 A错误; B.对滑块B有 解得 由图可知F足够大时,A、B均相对C滑动,相遇时间恒定为 由 解得 B错误; C.当,滑块B与C恰好发生相对滑动,则有 得,C正确; D.设A、B、C均产生相对运动时的拉力为,则有 得 故时,A、C保持静止,D错误。 故选C。 8.ABD 【详解】由图知波长为 若波向右传播,根据波形的周期性,波传播的距离为 则波速为 当时,;当时,;当时,;当时, 若波向左传播,根据波形的周期性,波传播的距离为 则波速为 当时,;当时,;当时,。 故选ABD。 9.ABC 【详解】设电场方向与ab边夹角为,离开电场时动能最大的粒子的射出点和c点的连线一定和电场方向平行,如图所示,在粒子从a运动到b点过程中由动能定理有: 对离开电场时动能最大的粒子在电场中由动能定理有: 由以上两式解得 或时(即电场方向由a指向b),得 时, 故选ABC。 10.CD 【详解】AC.由于系统外作用力之和为0,所以无论是否发生碰撞,系统动量守恒,运动过程中有焦耳热产生,系统机械能不守恒,碰撞过程可能是非弹性碰撞,所以损失的机械能不一定等于A、C棒产生的焦耳热,故A错误,C正确; B.不发生碰撞,A棒减速,C棒加速,当两棒速度相等时,回路中无电流产生,所以最终一起匀速运动,故B错误。 D.无论AC是否相碰,A和C受到的安培力都是大小相等,方向相反,所以系统动量守恒,根据动量守恒,两者最终速度不为零,则只可能以相同的速度做匀速运动,此后回路中不产生感应电流,故D正确。 故选CD。 11. AB 【详解】(1)[1]打出点时的速度 钩码的机械能增加量为 [2]弹簧的弹性势能减少量为 其中 解得 (2)[3]A.由于纸带与打点计时器之间存在摩擦力,纸带将克服摩擦力做功,减小的一部分弹性势能转化为内能,会导致随着增加,两条曲线在纵向的间隔逐渐变大,A正确; B.由于钩码和纸带运动速度增大,空气阻力变大,纸带将克服阻力做功,减小的一部分弹性势能转化为内能,会导致随着增加,两条曲线在纵向的间隔逐渐变大,B正确; C.弹簧形变量变大,只能说明减小的弹性势能变多,并不能说明减小的弹性势能与增加的机械能之间的差距变大的原因,C错误; D.过程物块加速度变小,只能说明动能增加越来越慢,并不能说明减小的弹性势能与增加的机械能之间的差距变大的原因,D错误。 故选AB。 12. 3.75 9.00 1.40 【详解】(1)[1]电压表与定值电阻串联,则二者整体可加载总电压为 而与定值电阻串联,可加载总电压为6V,小于被测电源电动势的可能值范围,而与定值电阻串联,可加载总电压为30V,远大于被测电源电动势的可能值范围,故a处定值电阻应该选用的是; [2]电流表与定值电阻并联,当电流表的示数为1.25A时,有 可得 则通过电源的电流为 (2)实物图如图所示 (5)[1][2]结合电路图,有 且 则有 根据图像可得 , 解得 , 13.4min 【详解】设充气可使轮胎内气体压强达到2.5p0,设此时内胎体积为V2,压强为p2;胎内气体在压强为p1时体积为V1,由玻意耳定律得 其中 ,, 联立解得 则充入胎内气体在压强为1.8 p0时的体积为 对充入胎内气体,由玻意耳定律得 其中 联立方程解得 14.(1) (2) (3), 【详解】(1)由题意可知,粒子在电场中做类平抛运动,设粒子到达B点时速度大小为v,根据运动的合成与分解有 得 根据动能定理有 解得 (2)粒子到达B点时,在y方向速度大小为,设运动时间为t。粒子在y轴方向做初速度为0的匀加速直线运动,有 粒子在x轴方向做匀速直线运动,有 解得 (3) 根据题意,过y轴C点做垂线,过B点做速度方向垂线,两线交点即为带电粒子做匀速圆周运动的圆心,设圆周运动半径为r。 由图示几何关系可知 解得 点电荷Q的纵坐标为,粒子做匀速圆周运动,库仑力提供向心力,有 解得 如图所示,可知点电荷Q的坐标为 15.(1);(2);(3) 【详解】(1)根据题意,设为小滑块M在碰撞前瞬间速度的大小,为其碰撞后瞬间速度的大小。设物块N的质量为,碰撞后瞬间N的速度大小为。由动量守恒定律和机械能守恒定律有: 解得 (2)滑块M第一次在电场中加速过程 返回过程中设位移大小为,则 由题意可得 联立解得 滑块M加速过程中满足 总时间 解得 (3)设物块N在水平轨道上能够滑行的距离为,由动能定理有: M重新运动后到与N恰好相碰,对M由动能定理有: 解得 【点睛】[命题意图]守恒、机械能守恒、功能关系、电场力等综合知识。考查学生的理解能力和推理分析能力,考查学生应用数学知识解决物理问题的能力,突出对物理观念、科学思维的考查,突出对基础性、应用性、应用性的考查要求。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $