2026届湖南株洲市南方中学高三下学期考前学情自测物理试题

株洲市南方中学2026届高三5月第三次全真模拟考试 高三物理 命题人：高三物理备课组 审题人：高三物理备课组 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．转角h-BN/石墨烯是一种新型的结构，当两层原子薄膜以微小的角度堆叠时，会形成一个类似氢原子两个能级形式的结构，两能级之间的能量差的大小满足。当电子从该结构的高能级跃迁到低能级时，释放的能量以一个波长为的光子形式放出，已知光速为，则可推断常量与普朗克常量的关系为（ ） A． B． C． D． 2．在芯片生产过程中，光刻机相当于雕刻机。当初光刻机光源波长被卡在上，为了突破这一限制，阿斯麦公司使用创新方法，如图所示，在光刻机透镜和硅片间直接加上一层液体，可以通过光的折射原理，让原来激光波长缩短到，这个方法被称为“浸没式光刻”，则（ ） A．激光波长越短，其衍射效应越明显 B．激光在真空中传播速度为在液体中的1.46倍 C．激光入射到液体中，频率变大了1.46倍 D．该改进方案与全息摄影的原理是一样的 3．氢燃料电池汽车的核心部件之一是车载高压储气罐，容积为的罐内，初始状态氢气压强为、温度为；通过管道向罐内充入氢气，充气后罐内氢气压强为、温度为。氢气可看成理想气体，则（ ） A．罐的容积不变，对气体由查理定律有 B．若，充气前后罐内气体的内能相等 C．若充气极快，则初始时罐内气体在充气完成时所占的体积小于 D．若充气极快，则罐内原有气体内能增加量等于外界对气体做的功 4．三百六十行，行行出状元。最近一段服务员快速摆餐盘的视频火遍全网，服务员把盘子均匀放到餐桌中间的转盘边缘上后，增大转盘转动角速度，餐盘从转盘边缘飞出，落在餐桌上立即停下。已知餐盘和转盘间的动摩擦因数为，餐盘到转盘中心的距离为，忽略餐盘的大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，转盘到桌面的高度为，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A．餐盘质量越大从转盘边缘飞出时速度越小 B．转盘加速转动过程中，餐盘受到的摩擦力始终指向转盘中心 C．餐盘落到餐桌上前瞬间的速度大小为 D．落到餐桌上的餐盘到转盘中心的水平距离为 5．如图所示，倾角为的光滑斜面上固定一轻弹簧，轻弹簧下端连接一质量为的小球，小球静止在斜面上，现对小球施加一水平拉力，此时小球仍处于静止状态且恰好与斜面没有作用力。已知重力加速度为，斜面始终静止在水平地面上，弹簧在弹性限度内。下列说法正确的是（ ） A．此时水平拉力的大小为 B．此时斜面受到水平地面的摩擦力大小为 C．若撤去水平拉力，则撤去拉力的瞬间，小球受到斜面的支持力大小为 D．若撤去水平拉力，则撤去拉力的瞬间，小球的加速度大小为 6．如图所示为钳形电流表（又叫钳表）的简化示意图，可在不断开电路的情况下测量线路中电流大小，手柄可控制铁芯断开与闭合。钳表有1、2两个挡位，表盘上有对应的两行刻度线。扳动手柄把通有待测电流的导线放进钳口内（相当于绕在铁芯上的一匝线圈），量程开关旋至挡位1或2，与铁芯底边上线圈相连的表头的指针会发生偏转。钳表可视为理想变压器，下列说法中正确的是（ ） A．表头中电流比待测电流大 B．表头表盘上挡位1、2对应的刻度线中，挡位1的量程较小 C．表头表盘上挡位1、2对应的刻度线量程相同 D．扳动手柄时铁芯钳口处有缝隙未完全闭合，会使测量结果偏大 7．为了研究一种新型纳米材料在强电场下的特性，科学家设计了一个微观实验装置，该装置的核心由两个固定的、均匀的绝缘带电球壳构成。如图所示，两个球壳的半径分别为和，所带电荷量分别为和（），两球面内切于点，球心和的连线沿水平方向。一根内壁光滑的竖直绝缘细管穿过大球面的球心，与球面相交于、两点。现有一质量为、电荷量为（）的小球（视为质点）从点沿细管由静止开始下落，且会通过D点。已知A、B两点间的距离和C、D两点间的距离均为R，静电力常量为，重力加速度大小为，设无穷远处的电势为零，与电荷量为的点电荷相距为处的电势。小球通过点时的速度大小为（ ） A． B． C． D． 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。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．中国计划于2028年前实施天问三号火星探测任务。假设天问三号火星探测器从地球发射后，由图（a）所示的A点沿地火转移轨道到C点，再依次进入图（b）所示的调相轨道和停泊轨道。已知地球、火星绕太阳做圆周运动的轨道半径分别为、，图（b）中阴影部分面积为探测器在不同轨道上运行时与火星中心连线在相同时间扫过的面积。则（ ） A．图（b）中两阴影部分的面积不相等 B．探测器从A点转移到C点的时间为年 C．探测器从调相轨道变到停泊轨道需要在P点加速 D．探测器在地火转移轨道上C点的速度大于地球绕太阳的速度 9．如图所示，空间有圆、半径为的圆和边长为的正方形，其几何中心均为点。圆内为无场区；圆与圆之间存在辐射状电场，电势差为；圆与正方形之间存在垂直纸面向外的匀强磁场。EF为过点垂直CD边的一条轴线，一个比荷为、带正电的粒子在圆与EF的右交点处无初速释放，经电场加速后沿方向射入磁场，粒子恰好不会从正方形边界射出。不计粒子重力，下列说法正确的是（ ） A．粒子进入磁场时的速度大小为 B．磁场的磁感应强度大小可能为 C．粒子从开始运动到再次回到出发点的过程，在磁场中运动的最短路程为 D．粒子从开始运动到再次回到出发点的过程，在磁场中运动的最短时间为 10．如图，一长方形容器静置在水平地面上，容器左下角一小球以（与竖直方向的夹角为）的速度抛出，同时从容器顶部某处由静止释放一小球B，小球A上升至最高点时，恰好与下降中的小球B在空中发生水平方向上的弹性正碰（时间极短），碰撞后小球B恰好能落到容器右下角。两小球质量相等且均可视为质点，重力加速度大小取，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A．刚释放时，小球B与容器底部的距离为 B．碰撞后，小球的速度大小为 C．小球在空中运动的时间为 D．容器底部的长度为 三、非选择题：共57分。 11．在“探究合力与分力的关系”实验中，备有器材包括滑轮（带有磁铁能固定在磁吸黑板上）若干、弹簧测力计若干、橡皮筋、细线及绳套、钩码、刻度尺等，各同学根据不同的方案选择相应的器材，在竖直黑板上进行相关实验操作。 （1）甲同学采用如图甲所示的方案，分别用一个测力计和两个测力计将一端固定的橡皮筋两次拉至同一结点位置，记录力的大小和方向，画出力的图示，进行合力与分力关系的探究。其中对减小实验误差有益的说法是（ ） A．两个测力计的规格以及量程必须一致 B．标记同一细线方向的两点要相距远些 C．测力计外壳与黑板一定不能发生摩擦 （2）乙同学采用如图乙所示的方案，实验过程只需要一个测力计即可完成实验，该实验_________（选填“需要”或“不需要”）记录点位置。若测力计的弹簧可以视为轻质弹簧，经过正确调零后竖直向下拉，则测力计对点拉力大小_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）测力计读数减去测力计面板的重量。 12．某实验小组为测量一个热敏电阻的阻值随温度变化的关系，实验器材有电源（输出电压恒为，不计内阻），电流表G（量程，内阻），定值电阻等，实验电路图如图甲所示。 （1）实验过程中随着热敏电阻温度升高，所测电流也逐渐增大，为了不超过电流表量程，将电流表与定值电阻并联，相当于将其改装为量程为_____的电流表，继续进行电阻的测量。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表满偏，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，断开开关，不断调节热敏电阻的温度，经过多次测量得出热敏电阻的阻值与温度的关系图像如图丙所示，某温度下，电流表指针如图乙所示，读数为________，可知此时温度约为__________℃（结果保留2位有效数字）。 （3）该小组利用此热敏电阻与继电器组成一个简单恒温箱温控电路如图丁所示，当线圈的电流达到一定值时，继电器的衔铁被吸合，图中“电源”是恒温箱加热器的电源，则恒温箱的加热器应接在__________（选填“、”或“、”）端；若要提高恒温箱内的温度，应________（选填“调大”或“调小”）可变电阻器的阻值。 13．盐灯作为一款时尚灯饰，由具有较好透光性的水晶盐制成，能够发出温暖柔和的光芒。如图所示，某长方体盐灯底部是不透光木质底座，上、下表面是边长为的正方形，高为，黄色点光源位于长方体的几何中心。已知该水晶盐介质均匀，黄光在盐灯中的折射率，在空气中折射率近似等于1，光在真空中的传播速度为，不考虑光经过分界面的反射问题，也不考虑光刚好射到棱上的情况。 （1）求黄光在盐灯中的传播速度以及传播的最短时间（计算结果保留2位有效数字）。 （2）请判断盐灯外表面被照亮区域的最大面积位于其上表面还是某一侧面，并求出最大面积（计算结果保留）。 14．未来长征十号载人登月火箭可能采用“电磁撬”弹射发射技术，其试验核心过程可概括为储能准备、电磁弹射加速、制动与分离三个阶段，装置如图所示。试验前，向一组总电容为的电容器充电至电荷量为。同时，将质量为的模拟火箭箭体置于“加速区”中足够长的光滑平行金属导轨上，箭体可视为一根长为、电阻为的导体棒，且与导轨垂直。整个“加速区”施加竖直向下的匀强磁场，大小为。闭合开关，箭体从静止开始加速，一段时间后达到最大速度，并以最大速度驶入“制动区”，两区连接处绝缘。整个“制动区”分为两段，电磁阻尼段存在竖直向上的匀强磁场，大小为，外接一电阻大小为的定值电阻，导轨光滑；机械制动段无磁场，但箭体受到大小为的阻力作用，其中已知，为箭体在机械制动区向前运动的位移。不计空气阻力和所有导轨电阻，忽略回路电流对原磁场的影响，试求： （1）箭体加速过程中的最大加速度； （2）箭体能达到的最大速度； （3）若要求箭体在恰好驶离电磁阻尼段时，速度降至安全值，并最终停在机械制动段的某一位置，则箭体在制动区运动的总位移为多大？（结果可用、等物理量表示） 15．如图甲所示，光滑水平地面上固定一内壁光滑的竖直轨道，轨道由圆心角为的圆弧轨道和倾角为（）的足够长直轨道连接而成，圆弧轨道左端与地面相切。一质量为的小球用长为的轻绳悬挂于点，点到地面的距离也为，其正下方处有一钉子，另一小球B与轻质弹簧连接，静置于地面上。初始时轻绳拉至水平位置，现由静止释放小球A，轻绳碰到钉子后恰好断裂。时小球与正前方弹簧接触，时与弹簧分离；从到时间内，小球运动的距离为，弹簧始终处于弹性限度内。小球与弹簧接触过程中，、的图像如图乙所示。已知，整个过程中系统没有机械能损失，重力加速度为。求： （1）轻绳的最大张力； （2）弹簧压缩量的最大值（用、表示）； （3）若，，小球以一定的速度从圆弧上端沿切向飞出，试通过计算分析小球B能否按原路返回圆弧轨道？ 学科网（北京）股份有限公司 $ 株洲市南方中学2026届高三5月第三次全真模拟考试高三物理参考答案 1.D 【详解】电子从高能级跃迁到低能级，释放的能量，结合，可知，解得，D正确，ABC错误。 2.B 【详解】A．激光波长越长，其衍射效应越明显，故A错误；B． 根据 得: 故B正确；C．激光入射到液体中，频率不变，故C错误；D．该改进方案运用的原理是光的折射，全息摄影的原理是光的干涉，故D错误。故选B。 3.D 【详解】整个过程中，罐内的气体质量发生变化，分析时不能对罐内原有气体直接使用查理定律，A错误。理想气体的内能等于所有气体分子平均动能之和，温度不变，气体分子平均动能不变，分子数增多，则气体的内能增大，B错误。对罐内初始时的气体，由理想气体状态方程有，充气完成时，初始时罐内气体所占的体积，C错误。若充气极快，可认为气体与外界不发生热交换，即，由热力学第一定律可知，罐内原有气体内能增加量等于外界对气体做的功，D正确。 4.C【详解】A．餐盘从转盘边缘飞出时，满足故飞出时速度为，与质量无关，故A错误；B．餐盘随转盘加速转动过程中，速度增大，合外力即摩擦力不指向圆心，故B错误；C．餐盘飞出后做平抛运动，有，，餐盘落到餐桌上的速度为，故C正确；D．落到餐桌上的餐盘到转盘中心的水平距离为，故D错误。 故选C。 5.C 【详解】根据题目条件，对小球，受力分析如图甲所示，小球受到重力、水平拉力和弹簧的弹力，根据平衡条件可知，水平拉力大小，弹簧的弹力大小，对小球、斜面和弹簧组成的整体，受力分析如图乙所示，整体受到重力、水平拉力、地面的支持力和摩擦力，根据平衡条件可知，斜面受到水平地面的摩擦力水平向左，大小为，A、B错误；若撤去水平拉力，则撤去拉力的瞬间，弹簧的弹力不变，对小球，受力分析如图丙所示，小球受到重力、鈄面的支持力和弹簧的弹力，可知此时小球受到斜面的支持力大小为，C正确；根据牛顿第二定律可知，小球所受的合力，解得小球的加速度，D错误。故选C。 6.【答案】B【详解】A．根据理想变压器电流与匝数的关系，其中原线圈匝数，副线圈匝数远大于1，所以，表头中电流远小于待测电流，故A错误； BC．钳形电流表的量程由副线圈匝数决定，满偏时，不同挡位对应副线圈不同的匝数，因此量程不同。由图可知，开关接1时接入电路的副线圈匝数较少，接2时接入匝数较多，所以挡位1对应的量程较小，挡位2对应的量程较大，故B正确，C错误； D． 扳动手柄时铁芯钳口处有缝隙未完全闭合，会导致磁路磁阻增大，漏磁增加，穿过副线圈的磁通量减小，感应电流减小，从而使测量结果偏小，故D错误。故选B。 7.【答案】A【详解】根据对称性和电势叠加原理易得，A点、D点电势相等，即AD电势差U为0，根据动能定理有，解得小球通过D点时的速度。故选A 。 8.【答案】AB 【详解】A．相同时间内扫过的面积相等，是指绕同一中心天体运动且在同一轨道上的卫星，图（b）中阴影部分的面积为探测器在不同轨道上时相同时间扫过的面积，不相等，故A正确； B．由开普勒第三定律可得，探测器从A点转移到C点的时间年，故B正确； C．探测器从调相轨道变到停泊轨道是从高轨变到低轨需要在P点减速，故C错误 D．在C点探测器需要加速才能进入火星所在轨道，则探测器在转移轨道上C点的速度小于火星绕太阳的速度，地球、火星都绕太阳做匀速圆周运动，由 可知地球绕太阳的速度大于火星绕太阳的速度，所以地球绕太阳的速度大于探测器在地火转移轨道上C点的速度，故D错误。故选AB。 9.【答案】BD 【详解】A．粒子在电场中，根据动能定理可得 所以，故A错误； B．由于粒子恰好不会从正方形ABCD边界射出，则 根据洛伦兹力提供向心力，所以。（此外，当粒子运动半径小于时，还可以经过多次往复运动，形成与边界相切的包络面，如图所示 因此磁感应强度可能小于，故B正确；） C．粒子从开始运动到再次回到出发点的过程，在磁场中运动的最短路程为，故C错误； D．粒子从开始运动到再次回到出发点的过程，在磁场中运动的最短时间为，故D正确。故选CD。 10.【答案】CD 【详解】A．小球A以2m/s（与竖直方向的夹角为）的速度抛出，竖直分量为 水平分量为，小球A上升到最高点的时间，上升到最高点的高度，小球B下降的高度为，可得刚释放时，小球B与容器底部的距离为，故A错误； B．水平方向动量守恒，质量相等的弹性正碰，水平方向速度交换，碰撞后，A的水平速度变为0，B的水平速度变为，此时小球B速度的竖直分量为，可得碰撞后，小球B的速度大小为，故B错误； C．竖直方向，根据，可得小球B在空中运动的时间为，故C正确； D．水平方向有，故D正确。故选CD。 11.【答案】(1)B (2) 需要 大于 【详解】（1）A．两个测力计不需要规格、量程必须一致，只要能准确测量拉力即可，A错误； B．标记同一细线方向的两点相距越远，确定力的方向时误差越小，对减小实验误差有益，B正确； C．测力计的读数反映的是绳子拉力的大小，外壳与黑板的摩擦作用在外壳上，不影响弹簧弹力大小，不影响实验结果，C错误。故选B。 （2）[1]本实验需要确定各力的作用点与方向，三个力都作用在O点，因此需要记录O点位置。 [2]正确调零后，测力计读数已经等于测力计对O点的实际拉力，设拉力为，测力计读数为，面板重量为，有因此故填大于。 12.【答案】(1)50 (2) 6.2 42 (3) 调大 【详解】（1）电流表与并联，根据并联电路电压相等可知，满偏时，两端电压为 通过的电流 总量程为 （2）[1]电流表量程，分度值为，指针读数为 [2]S闭合时被短路，改装电流表满偏，总干路电流为 总电阻 滑动变阻器阻值保持不变， 断开S后，串联入电路，总干路电流 总电阻 因此 结合丙图图像，对应温度约为。 （3）[1]热敏电阻阻值随温度升高而减小，当温度升高到设定值，减小，控制电路电流增大，衔铁吸合，断开加热器停止加热。因此加热时衔铁未吸合，加热器接在端； [2]若提高恒温箱设定温度，目标温度更高，阻值更小；衔铁吸合电流不变，根据 可知减小，需要调大的阻值，才能保证电流达到吸合电流时，对应更高的温度。 13.(1)， (2)上表面， 【详解】（1）黄光在盐灯中的传播速度（2分） 光在盐灯中的传播距离越小传播时间越短，最短传播时间（2分） （2） 设临界角为，则（1分） 可知。（1分） 设光源到盐灯表面的距离为，则盐灯表面被照亮面积的半径（1分） 由于（1分） 则上表面被照亮的面积大，被照亮部分的最大面积在上表面，上表面被照亮面积的半径（1分） 被照亮的面积（1分） 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）因为导轨电阻不计，则有，（1分），（1分）（1分） 综上可得（1分） （2） 达到最大速度时有（1分）又因电容器释放的电荷量等于流过等效导体棒的电荷量，则有（1分）根据动量定理（2分）综上可得（1分） （3） 在电磁阻尼段（2分）在机械制动段（2分） 综上可得（2分） 15.【答案】(1) (2) (3)能 【详解】（1）设A摆至最低点的速度为，根据动能定理有（2分）解得（1分） 设轻绳即将断裂时其中的张力为，对A根据牛顿第二定律（2分）解得（1分） （3） 设B的质量为，碰后B的速度为，A与B发生弹性正碰，碰撞前后动量守恒机械能守恒解得（3分）易知时弹簧压缩量最大，记为。则，利用动量守恒两边同乘，得则 即又解得（3分） （3）要想使小球B按原路返回，满足题目条件有两种情形，如图所示 沿斜面和垂直斜面分解小球的运动。沿斜面分量，垂直斜面分量，设小球B每隔时间与斜面碰撞一次，则可得第次与斜面碰撞时①情形1：小球B第次与斜面碰撞时，速度方向垂直于斜面解得不符合题意；②情形2：小球B第次与斜面碰撞后，速度方向竖直向上解得，可知小球B与斜面碰撞一次后按原路返回圆弧轨道。即小球B能按原路返回圆弧轨道。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $