2026届湖南长沙市湖南师范大学附属中学高三下学期考前学情自测物理试题

高三模拟卷（三） 物理参考答案 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的） 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 A B C C D D B 二、多项选择题（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） 题号 8 9 10 答案 BD AD AC 三、实验题（第11题9分、第12题8分，共17分） 11．（9分）（1）H（1分） （2）0.849（2分） （3）d（2分） （4）（2分） 小于（2分） 12．（8分，每空2分）（1）C （2）不等于 （3）0.48 四、解答题（本题共3小题，共40分） 13．（10分）【解析】（1）设封闭气体在时的体积为，升温到后的体积是， 则有 1分 气体升温过程中压强不变，满足盖—吕萨克定律，有 2分 其中， 代入后可解得 1分 文物的体积 1分 （2）设封闭气体在、状态下的体积为 当封闭气体的温度为时，气体压强为 1分 根据理想气体状态方程，有 2分 解得 1分 被封闭的氮气的分子数应为 1分 14．（14分）【解析】粒子在圆形磁场区域内做匀速圆周运动，由几何关系易知其轨迹半径为，洛伦兹力提供向心力 2分 解得 1分 从粒子进入电场后到通过原点，由动能定理 2分 解得 1分 （2）由磁发散可知，所有粒子从圆形磁场射出时速度均沿轴正方向，进入电场区域后做类平抛运动，设粒子进入电场时的坐标为， 则，， 2分 解得 1分 （3）设粒子通过点时速率为，与轴正方向夹角为，进入轴下方磁场后做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力： 1分 由几何关系，粒子过轴时的竖直偏移量为 1分 1分 即所有粒子最终均会过点（），则挡板的最小长度为 2分 15．（16分）【解析】（1）根据动量守恒 ① 2分 上式两边同时乘以时间进行积累得 ② 1分 当弹簧恢复原长时， ③ 1分 联合解得， 1分 （2）设A与C碰前速度为，根据①式可得，此时的速度为 根据机械能守恒可得 ④ 2分 设A与C碰后的速度为 根据动量守恒可得 ⑤ 1分 整个过程动量守恒，弹簧拉至最长时，A、B速度均为0 根据机械能守恒可得 ⑥ 2分 联合解得 1分 （3）弹簧拉至最长后，、相向运动，由于其质量、初速度大小、加速度大小均相同，因为在相同时间内通过的位移相同，B先与挡板发生碰撞，此时A与挡板相距，弹簧的压缩量为 ⑦ 1分 解得 1分 B与挡板相撞后速度反向，大小不变，系统动量守恒 ⑧ ⑧式两边同乘以进行积累可得， ⑨ 1分 当与挡板相碰时， 弹簧的形变量 ⑩ ⑪ 1分 联合解得， 由图像可知，在时刻，，故 1分 学科网（北京）股份有限公司 $ 姓名___________ 准考证号___________ 高三模拟卷（三） 物理 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，将本试题卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的） 1．对下列图片的描述正确的是 A．图（a）电子束通过铝箔时的衍射现象证实了电子具有波动性 B．图（b）放射性现象中产生的三种射线，射线2的电离本领最强 C．图（c）在核反应堆中，为了减缓核反应速度，可以将镉棒抽出一些 D．图（d）中的α粒子散射实验发现了质子 2．如图甲所示，小明将吊床的拉索固定在两棵树等高的位置上，有时他躺在吊床上休息，有时又坐在吊床中点处看书。模型简化如图乙所示，实线和虚线分别表示躺着和坐着，两种状态下吊床的长度视为不变，小明均处于静止且未与地面接触，下列说法正确的是 A．小明躺着时受到吊床的合力小于坐着时受到吊床的合力 B．小明躺着时，拉索的拉力较小 C．小明坐着时，拉索的拉力较小 D．小明躺或坐，拉索的拉力大小相等 3．水袖是中国古典舞中用于表达和抒发情感的常用技巧，舞者的手有规律地振动并传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”般的美感，这一过程其实就是机械波的传播。如图所示，机械波在袖子中以的速度向右传播，、是传播方向上的两个质点，其平衡位置间距为，当波刚传播到质点开始计时，质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是 A．简谱模波的波长为 B．时，间有两个波峰 C．时，间有两个波谷 D．内质点通过的路程为 4．“月一地检验”验证了万有引力定律。通过测量和观测可知，地球表面的重力加速度为，月球表面的重力加速度为，地球的半径为，月球的半径为，月球与地球中心的距离为，地球的自转周期为，月球绕地球公转的周期为，下列等式成立且能验证万有引力定律的是 A． B．月球的向心加速度 C． D． 5．浮桶式发电灯塔可以利用波浪发电。如图所示，浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置圆形线圈随波浪相对磁体沿竖直方向做简谐运动，线圈始终处于磁体产生的方向沿半径向外的水平辐射磁场中。则 A．线圈中产生的电流是恒定电流 B．线圈中电流频率小于浮桶振动频率 C．线圈向上运动时，俯视线圈电流为顺时针方向 D．灯泡中电流最大时，线圈处于简谱运动的平衡位置 6．某仪器两极间的电场线分布如图所示，一正电荷只在电场力作用下以某一初速度沿方向运动，从到运动过程中，关于各点的电势、电场强度，电势能、动能随位移的变化图线可能正确的是 A． B． C． D． 7．完全相同的甲、乙两物体静止在水平地面上，分别同时受到大小相同的拉力和，方向均与水平方向成角，如图所示，甲做匀加速直线运动，乙保持静止。经过时间后同时撤掉，和。再经时间，甲刚好停止。在时间内，不计空气阻力，下列说法正确的是 A．两物体所受拉力和的冲量相同 B．两物体所受摩擦力的冲量相同 C．甲物体所受合力的冲量大于乙物体所受合力的冲量 D．甲物体在时间内通过的位移大于时间内通过的位移 二、多项选择题（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．当自然光从一种介质射到与另一种介质分界面时，同时发生折射和反射，反射光是部分偏振光，当入射角满足特定的角度时，反射光可获得线偏振光，这个角叫布儒斯特角，满足条件：反射光与折射光垂直。如图所示，正三角形为透明介质的横截面，点为界面的中点。一束平行于角平分线的单色光由界面上的点射入介质，刚好获得线偏振光。已知三角形的边长为，光在空气中的传播速度为。以下分析正确的是 A．布儒斯特角为 B．介质的折射率为 C．光第一次到达界面时发生全反射 D．光从点到第一次到达界面过程中的传播时间为 9．“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉地上，现将“太极球”简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动过程中球与板间始终无摩擦力，为圆周的最高点，为最低点，是与圆心等高的位置，若运动经过位置时板对小球恰好无弹力的作用，已知小球的质量为，圆周的半径为，重力加速度为，则下列说法正确的是 A．小球运动的周期为 B．在处板对球的支持力大小为 C．在、处板与水平面的夹角为 D．到过程，板对球的支持力一直增大 10．如图，固定在水平面内的两金属导轨和，相互平行且足够长，宽度为，中间处接有电容为的电容器，充电后电压为，开关处于断开状态。右侧导轨光滑，空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。左侧导轨粗糙，动摩擦因数为，空间存在与导轨平行的匀强磁场，磁感应强度大小为。两根相同的导体棒、，质量均为，接入电路部分的电阻均为，其他部分电阻忽略不计，棒静止放在右侧导轨上，b棒初始时置于导轨外。闭合开关，导体棒a开始向右运动，达到稳定状态时的速度为，然后断开开关，再让导体棒以初速度从左侧滑上导轨。从滑上导轨开始计时，经时间，棒先停止运动。运动过程中，、导体棒始终与导轨垂直，重力加速度为，下列分析正确的是 A．开关断开前，导体棒达到稳定状态时的速度 B．导体棒刚滑上导轨时的加速度为 C．导体棒在时间内运动的位移为 D．导体棒在时刻的瞬时速度为 第Ⅱ卷 三、实验题（第11题9分、第12题8分，共17分） 11．（9分）铅笔芯的主要成分是石墨。小明为测铅笔芯的电阻率，设计了如图3所示的电路，其中电压表和电流表的内阻未知。 （1）实验时，用螺旋测微器测量铅笔芯的直径时，当测微螺杆快接近铅笔芯时，再旋转如图1所示的________（填结构名称前面的字母代号），直到听见“喀喀”的声音为止。 （2）用螺旋测微器（千分尺）测铅笔芯直径时，示数如图2所示，该铅笔芯的直径为________。 （3）按照图3连接实物图，如图4所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，连接错误的导线是________。（选填“a”“b”“c”或“d”） （4）按照图3正确连接实物图后，实验测得铅笔芯的直径为，长度为，电阻为，则铅笔芯的电阻率________（用、、表示）。考虑到实验中电压表、电流表的内阻影响，铅笔芯电阻率的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 12．（8分）小明利用安装有phyphox APP的智能手机测量做匀变速直线运动小车的加速度，实验装置如图1所示，主要器材包括：铝质金属轨道、小车、铷磁铁（6个）、槽码、刻度尺、智能手机等。 实验步骤如下： 将6个铷磁铁等间距地固定在金属轨道上，其中两相邻磁铁之间的距离均为10 cm，用槽码将轨道的一端垫高：将手机固定在小车上，打开手机中的phyphox软件，从最高点释放小车，手机随小车一起沿金属轨道向下做匀加速直线运动。在小车向下运动的过程中，磁力计记录了磁场随时间变化的关系图像如图2所示，用Excel导出此数据集，在Excel表格中能找到所有记录的时间和磁感应强度的数据。小明在某一次实验中，根据所取得的数据和图像，将第1个磁铁的位置记为坐标原点，得出小车位置随随时间变化的关系如图3所示。 序号 位置 时刻 1 0 1.585 2 0.1 1.841 3 0.2 2.041 4 0.3 2.221 5 0.4 2.361 6 0.5 2.497 图3 （1）有关实验注意事项，下列说法正确的是________。 A．实验中需要保证小车从静止释放 B．实验中需要通过用槽码垫高轨道一端，达到平衡摩擦的目的 C．实验中应选用表面平整且各处粗糙程度相同的木板 （2）若已知相邻两磁铁之间的距离为，小车经过1位置和2位置之间的时间间隔为，经过2位置和3位置之间的时间间隔为。则小车经过2位置的速度________（填“等于”或“不等于”），小车加速度的表达式为________（用、、表示）。 （3）在实验操作中，小车静止释放点在第1个磁铁上方处，从点击开始记录到释放小车的时间间隔为，小车运动过程中的加速度为，小车经过某一位置时APP记录的时间为，由此可用、、、得出小车位置的表达式。为了更快捷、精确地测量小车运动的加速度大小，小明将所获得的位置和时刻的数据添加到Excel表格中，如图3所示。选定表格数据，依次点击插入、散点图、添加趋势线、选择多项式二次函数拟合，同时点击显示公式、确定。即可得到如图4所示的图像，其中表示“小车的位置”，表示“记录的时间”。根据图像中数据，可得出本实验中小车的加速度大小为________（保留2位有效数字）。 四、解答题（本题共3小题，共40分） 13．（10分）如图所示为储存文物的密闭柜子，容积为1.2 L，文物放入后，内部充人氮气防止氧化。文物研究人员在柜子顶部的充气孔外坚直播入一根两端开口、内部横截面积为的透明足够长塑料管，用氮气排空管内空气，并用长度为的水银柱封闭氮气，整个装置密封良好。外界温度为时，塑料管内水银柱下方气柱长度为，当外界温度缓慢升高到时，水银柱下方气柱长度变为30 cm。已知外界大气压恒为，，氮气在、的标准状态下体积为，即。阿伏加德罗常数为。文物为实心，不计柜体和文物的热胀冷缩，不计相体的厚度。 （1）求文物材料的体积； （2）求被封闭氮气在标准状态下的体积（结果保留3位有效数字），并写出其分子总数的表达式（用、、表示）。 14．（14分）如图所示，在坚直平面内建立坐标系，第二象限中有一圆形区域半径为且与轴相切，圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场（未画出，且大小未知），在圆形区域与轴的切点处有一粒子源，粒子源可向与轴正方向成角度向磁场内均匀发射大量质量为、带电量为、初速度为的正电粒子，已知。已知垂直轴射人的粒子在与圆心等高处沿轴正方向离开磁场。圆形磁场区域右侧有一曲线边界过原点，曲线与轴所夹区域内有坚直向下的电场（未画出，且大小未知），粒子可通过原点且速率为，从粒子源发射的所有粒子均通过点，不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用力。试求： （1）磁感应强度大小与电场强度大小； （2）曲线边界方程； （3）在轴下方施加与圆形区域相同的磁场，在点沿轴负方向放置一挡板，为使所有粒子均打在挡板上，求挡板的最小长度。 15．（16分）如图甲所示，质量分别为、、的三个物块、、置于光滑的水平面上，、、均可视为质点，、用轻弹簧连接，两侧分别固定了一个挡板，弹簧原长为，初始时弹簧长度为，由静止释放，当弹簧恢复原长时，恰好与相碰，碰后变成整体一起运动，仍以来表示。、与挡板碰撞后，速度反向，大小保持不变，已知重力加速度为，弹簧的劲度系数为，弹簧弹性势能（为弹簧相对原长时的形变量）。试求： （1）A、C之间的初始距离； （2）弹簧的最大伸长量； （3）若已知、前后首次与挡板碰撞的时间间隔，如果没有挡板，物块首次与挡板碰后，A、B物块与弹簧一起组成耦合振子模型，A物块相对地面运动的-图像如图乙所示，求分别首次与挡板碰撞前的瞬时速度。 学科网（北京）股份有限公司 $