湖南省长沙市2026-2027学年高三上学期10月大联考物理考前练习试卷

湖南省长沙市2026-2027学年高三上学期10月大联考物理考前练习试卷【含答案】 考试时间：75分钟 总分：100分 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上． 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，将本试卷和答题卡一并交回． 第一部分（选择题 共43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．[4分]某人骑自行车在平直路面上沿直线匀速行驶，如图所示，自行车的大齿轮的半径为，小齿轮的半径为，车轮的半径为，大齿轮转动的周期为，则自行车前进的速度大小为（　　） A． B． C． D． 2．[4分]国际编号为192391的小行星绕太阳公转的周期约为5.8年，该小行星与太阳系内八大行星几乎在同一平面内做圆周运动。规定地球绕太阳公转的轨道半径为,八大行星绕太阳的公转轨道半径如下表所示。忽略其他行星对该小行星的引力作用，则该小行星的公转轨道应介于（ ） 行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径 0.39 0.72 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 A．金星与地球的公转轨道之间 B．地球与火星的公转轨道之间 C．火星与木星的公转轨道之间 D．天王星与海王星的公转轨道之间 3．[4分]2025年3月，我国科学家研制的碳14核电池原型机“烛龙一号”发布，标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得突破。碳14的衰变方程为，则 ( ) A．X为电子，是在核内中子转化为质子的过程中产生的 B．X为电子，是在核内质子转化为中子的过程中产生的 C．X为质子，是由核内中子转化而来的 D．X为中子，是由核内质子转化而来的 4．[4分]一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示，小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（　　） A．   B．tanθ C． D．2tanθ 5．[4分]昆明初夏，蓝花楹从4月中旬开始盛开，形成了“满城紫雾”的景观，如图所示。某游客打卡拍照时，发现拇指大小的花瓣从离水平地面约高的树枝静止开始竖直下落，约落到地面。花瓣下落过程中，下列说法正确的是（    ） A．机械能守恒 B．做自由落体运动 C．始终处于完全失重状态 D．花瓣减少的重力势能大于其增加的动能 6．[4分]如图1所示，水平弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向建立x轴，振子的位移x随时间t的变化图像如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．从t=0到t=1.6s的时间内，振子通过的路程为24cm B．t=0.2s时，振子在O点右侧6cm处 C．t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度大小相同 D．t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的速度逐渐减小 7．[4分]如图所示，半径为R、圆心在O点的绝缘光滑圆环固定在竖直面内，环上套着一个质量为m的带正电小球，两个等量异种点电荷分别固定在圆环平面内过O点的水平虚线上E、F两点，且EO=FO>R。小球以初速度v0从A点开始沿逆时针方向运动，不考虑小球的运动对两个点电荷形成的电场的影响，小球可视为质点，重力加速度大小为g。下列判断正确的（　　） A．在A、C两点，小球所受电场力不同 B．从A经B到C点，小球的电势能先减小后增大 C．从B经C到D点，电场力对小球先做正功后做负功 D．在C点，小球对圆环的作用力大小为 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，有多项是符合题目要求。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．[5分]电动汽车充电桩的供电变压器（视为理想变压器）示意图如图所示.变压器原线圈的匝数为,输入电压;两副线圈的匝数分别为和,输出电压.当Ⅰ、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为和,下列说法正确的是（ ） A． B． C．变压器的输入功率为 D．两副线圈输出电压最大值均为 9．[5分]如图所示，半径为的光滑绝缘半圆形轨道固定在竖直平面内，下端与光滑绝缘水平面相切于点，整个空间存在水平向右的匀强电场。质量为的带正电小球从点以某一初速度向左运动，沿轨道运动并从点飞出，经过点时恰好对轨道无压力。已知轨道上点与圆心等高，共线，与竖直方向的夹角为，取重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．小球所受静电力大小为 B．小球经过点的速度大小为 C．小球经过轨道上点的加速度大小为 D．小球在点受到的弹力大小为 10．[5分]一定质量的理想气体从状态a经热力学过程ab、bc、cd到状态d，其压强p随温度T变化的图像如图所示，若ab过程中气体对外界做的功为Wab，cd过程中外界对气体做的功为Wcd。下列说法正确的是（　　） A．bc过程气体放出热量 B．bc过程气体吸收热量 C． D． 第二部分（非选择题 共57分） 三、非选择题：本大题共5题，共57分。 11．[8分]某实验小组想测量电流表内阻，设计了如图甲所示电路图。可选的器材有：被测电流表（内阻），电源，滑动变阻器，电阻箱和，定值电阻（已知），开关，导线若干。 （1）在答题卡上，按照图甲所示电路图连接好图乙的实物图______ （2）实验过程：将滑动变阻器的滑片移至__________（填“左”或“右”）端，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电流表指针满偏；保持滑片位置不变，仅断开开关，调节电阻箱使电流表的示数达到最大值的，此时电阻箱阻值为，则电流表的内阻为__________（用和表示）； （3）此实验方案得到的电流表内阻的测量值__________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值； （4）另一同学采用图丙方式来消除误差，具体过程如下：闭合开关、，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电流表指针满偏，保持滑片位置不变，断开开关，闭合开关，调节电阻箱和的阻值，并保证两者阻值始终满足______（用和表示），使电流表的示数达到最大值的，此时电流表内阻的真实值与的阻值之和等于电阻箱的读数。 12．[10分]某实验小组使用图示装置测量当地重力加速度并验证机械能守恒定律。 （1）实验室提供的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重锤，此外还必需的器材是__________。 A．天平及砝码 B．毫米刻度尺 C．直流电源 D．交流电源 （2）实验小组打出一条清晰的纸带（部分）如图，选取清晰的五个实际点、、、、，测得相邻点间距如下：，，，，已知实验电源频率为50 Hz，利用逐差法计算重力加速度__________（保留三位有效数字）。 （3）实验小组利用这条纸带进一步验证机械能守恒，若测得释放点到点的距离为，已知打点计时器打点周期为，若在误差范围内满足：____________________则可验证机械能守恒（用、、、、表示）。 （4）有小组成员认为，既然实验测出了重力加速度，就可以用自由落体运动公式计算点速度，从而验证机械能守恒。对于这种观点下列说法正确的是__________。 A．这种观点是正确的，用计算速度很方便。 B．利用纸带计算速度的正确方法是用中间时刻速度等于平均速度，用会导致速度计算值偏大，无法与理论重力势能变化形成有效对比。 C．纸带与打点计时器间存在摩擦、空气阻力的影响，重锤并非严格做自由落体运动，因此不能直接用计算速度，否则会忽略阻力带来的误差。 D．用计算速度，本质上默认了“物体只受重力、做自由落体运动”，而这正是机械能守恒定律的前提条件，相当于用结论去验证前提，属于循环论证，失去了验证的意义。 （5）重力加速度测量值与真实值的关系为，式中为空气阻力产生的加速度，若重锤质量为，重力加速度理论值，请根据本实验测得的，估算实验时空气阻力的大小__________N（保留三位小数）。 13．[12分]如图所示，ABD为竖直平面内的绝缘轨道，AB段为足够长的水平轨道，且与滑块间的动摩擦因数，BD段为半径的光滑半圆轨道，AB段与BD段轨道相切于B点，整个轨道处于竖直向下的匀强电场中，电场强度大小。一带电滑块甲从距B点处以速度沿水平轨道向右运动，与静止在B点不带电的滑块乙发生正碰。已知甲、乙的质量均为、甲所带的电荷量，取重力加速度大小，甲、乙均可视为质点，甲、乙碰撞后平分电荷。 （1）甲、乙碰后粘在一起，二者能否到达D点？若能到达D点，求通过D点后二者的落点离B点的距离；若不能到达D点，二者将做何种运动？求二者到达A、B间的位置离B点的距离。 （2）若将电场方向改为竖直向上，甲、乙碰后仍粘在一起，二者能否到达D点？若能到达D点，求通过D点后二者的落点离B点的距离；若不能到达D点，二者将做何种运动？ 14．[12分]用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图甲所示.盖玻片底部中心位置点的样品等效为点光源，为避免点发出的光在盖玻片上方界面发生全反射，可将盖玻片与物镜的间隙用一滴油填充，如图乙所示.已知盖玻片材料和油的折射率均为,盖玻片厚度，盖玻片与物镜的间距，不考虑光在盖玻片中的多次反射，取真空中光速，. 图甲 填充前 图乙 填充后 （1） 求未滴油时，点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积（结果保留2位有效数字）; （2） 滴油前后，光从点传播到物镜的最短时间分别为、，求（结果保留2位有效数字）. 15．[15分]如图所示，电阻为2r、半径为R的单匝圆形导体线圈两端与导轨、相连，处于竖直向下磁场中，其磁感应强度B随时间t变化规律为：，其中、为已知量。、、是三根材质和粗细相同的匀质金属棒，的长度为3d、电阻为3r、质量为m。导轨与平行且间距为d，导轨与平行且间距为3d，和的长度相同且与、的夹角均为30°。区域Ⅰ和区域Ⅱ是两个相邻的边长均为L的正方形区域，区域Ⅰ中存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。时间内，水平外力使棒在区域Ⅰ中某位置保持静止，且其两端分别与导轨与对齐。其余导体电阻均不计，导轨均固定于水平面内，不计一切摩擦。 （1）和内，分别比较棒两端的电势高低，并分别求使棒保持静止的水平外力F大小； （2）在以后的某时刻，撤去右侧圆形磁场，若区域Ⅰ内的磁场在外力作用下全部从区域Ⅰ以速度匀速运动到区域Ⅱ时，导体棒速度恰好达到且恰好进入区域Ⅱ，该过程棒产生的焦耳热为Q，求金属棒与区域Ⅰ左边界的初始距离和该过程维持磁场匀速运动的外力做的功W； （3）在（2）前提下，若磁场运动到区域Ⅱ时立刻停下，求导体棒运动到时的速度。 参考答案 1．【答案】A 【详解】大齿轮与小齿轮的边缘线速度相等，有，自行车前进的速度大小，大齿轮的角速度大小，解得。 2．【答案】C 【详解】地球公转周期为一年，根据开普勒第三定律有,所以小行星轨道半径介于和之间，由题图表可知小行星的公转轨道应介于火星与木星的公转轨道之间，正确。 3．【答案】A 【命题点】核反应方程 【详解】设X的质量数为a，电荷数为b，根据核反应过程中质量数守恒及电荷数守恒得a＝0，b＝−1，可知X为电子，C､D错误；相比于多了一个质子，少了一个中子，故电子X是在核内中子转化为质子的过程中产生的，A正确，B错误。 4．【答案】C 【详解】物体做平抛运动，可以把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动来，两个方向运动的时间相当；由题意知道，物体垂直打在斜面上，末速度与斜面垂直，也就是说末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角，则有，则下落高度与水平射程之比为 5．【答案】D 【详解】花瓣下落的过程中，若不受空气阻力，则由，解得花瓣下落到地面所需的时间为，说明花瓣下落的过程中，受空气阻力，阻力做负功，机械能减小，因此机械能不守恒，故A错误；自由落体运动为初速度为零，加速度为的运动，由选项A分析可知，该运动不符合自由落体的规律，故B错误；完全失重的条件是加速度大小等于，由于花瓣受空气阻力，加速度小于，不是完全失重，故C错误；根据能量守恒，花瓣减少的重力势能，一部分转化为动能，另一部分克服空气阻力做功转化为内能，因此花瓣减少的重力势能大于其增加的动能，故D正确。 6．【答案】C 【详解】由图像可知，振子振幅，周期，从到恰好为1个周期，一个周期内振子的路程为，故A错误；振子振动方程为，代入，得，故B错误；由胡克定律和牛顿第二定律可知，振子做简谐运动的加速度满足，时振子位移，时振子位移，位移大小相等，则加速度大小相等，故C正确；从到，振子从最大位移处向平衡位置运动，位移减小，速度逐渐增大，故D错误。 7．【答案】D 【详解】根据等量异种电荷连线中垂线上的电场分布可知，AC两点的场强相同，可知在A、C两点，小球所受电场力相同，A错误；从A经B到C点，电场力对小球先做负功，后做正功，可知小球的电势能先增大后减小，B错误；从B经C到D点，电场力对小球一直做正功，C错误；根据对称性，从A到C的过程中，电场力对小球做功为零，只有重力做功，由动能定理可得，在C点由牛顿第二定律有，由牛顿第三定律可得小球对圆环的作用力大小为，D正确。 8．【答案】AC 【详解】由、得、,正确,错误;理想变压器输入功率等于输出功率,则,正确;是交变电流的有效值,不是最大值,错误. 【易错分析】 对于多副线圈的理想变压器,输出功率为所有副线圈输出功率之和;注意区分最大值和有效值,电压最大值指一个周期内电压能达到的最大值,电表读数读出的是有效值. 9．【答案】AD 【详解】因小球经过点时恰好对轨道无压力，此时小球所需的向心力恰好由重力和静电力的合力提供，即重力与静电力的合力沿方向，因与竖直方向的夹角为，小球所受静电力大小等于重力，A正确；小球所受重力和静电力的合力大小为，小球经过点时有，解得，B错误；P点是小球圆周运动的等效最高点，小球经过C点时轨道对小球一定有支持力，小球经过C点时所受合力一定大于，其加速度一定大于，C错误；小球由M点运动到P点的过程，由动能定理得，小球经过M点时有，联立解得，D正确。 10．【答案】BC 【详解】bc过程气体温度升高，则内能增大，压强减小，根据理想气体状态方程可知，气体体积增大，则气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，故A错误，B正确；由图可知，ab、cd均为等压过程，设压强分别为p1、p2，ab过程，有，，bc过程，有，cd过程，有，，联立解得，故C正确，D错误。 11．【答案】（1） （2）右； （3）大于 （4） 【详解】（1）按照图甲所示电路图，滑动变阻器采用分压式接法，开关在电阻箱两端，实物图连接如下 （2）为了安全和保护电流表，应保证电流表所在支路电压最小，则将滑动变阻器的滑片移至右端。 合上开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电流表指针满偏；保持滑片位置不变，仅断开开关，调节电阻箱使电流表的示数达到最大值的，测量时认为电流表所在支路在开关断开前后的电压保持不变，即有 可得 （3）事实上，断开开关后，电路中总电阻发生了变化，总电阻变大，电流表所在支路分压增大，有 可得 对比可知电流表内阻的测量值大于真实值。 （4）另一同学采用图丙方式来消除误差，如图所示 思路是保证电流表和电阻箱的电流之和为保持不变，即有 当电流表的示数达到最大值的时，有 联立解得 可得 12．【答案】（1）BD （2）9.75 （3） （4）D （5）0.015 【详解】（1）A．验证机械能守恒定律原理 等式两边均有质量，可消去，说明该实验可不测量重物质量，故A错误；该实验需要刻度尺测量长度以便计算重物下落高度和某点的速度，故B正确；打点计时器必须用交流电源才能正常工作，故C错误，D正确。 （2）根据逐差法可知，重力加速度为 （3）打D点时重物的速度 根据机械能守恒定律有 解得 （4）由公式可知，此时已经默认重物下落时的加速度为重力加速度，即相当于已经默认了机械能守恒，失去了验证的意义，纸带与打点计时器间存在摩擦、空气阻力的影响会造成实验误差，并非小组成员想法错误的原因。 （5）根据题意可知 将代入解得 13．【答案】（1）能到达D点，2.4m （2）不能到达D点，在处速度减为0，接着再沿圆弧运动至B点，接着整体向左匀减速运动，最后静止。 【详解】（1）甲运动到B点的过程中有 解得 甲、乙碰后粘在一起，则有 解得 若甲乙整体恰好过D点，则有 解得 甲乙整体从B点到D点，根据动能定理有 解得 甲乙整体能通过D点，之后做平抛运动，有， 其中 解得 （2）若将电场方向改为竖直向上，甲运动到B点的过程中有 解得 甲、乙碰后粘在一起，则有 解得 甲乙整体从B点到速度减为0，根据动能定理有 解得 可见甲乙整体不能到达D点，在处速度减为0，接着再沿圆弧运动至B点，由于摩擦力做负功，整体向左匀减速运动，最后静止。 14．【答案】 【详解】 当点发出的光在盖玻片表面发生全反射时光路如图所示， 临界角满足， 由几何关系可知，联立得， 盖玻片的上表面的透光面积， 代入数据得. 光线在盖玻片和油中传播的速度相同，， 滴油前，光从点传播到物镜的最短时间， 滴油后，光从点传播到物镜的最短时间， 两式相减，得， 代入数据解得. 15．【答案】（1）见解析；（2） ；；（3） 【详解】（1）根据楞次定律和安培定则可知，在内，CD中的电流由C到D，即 感应电动势为 感应电流为 则外力 在，匝圆形导体线圈内磁通量不变，则回路电动势、电流为零，C、D两点的电势相等，故外力 （2）棒向左加速过程中，感应电动势的平均值为 感应电流的平均值为 安培力的平均值为 由动量定理得 联立可得 由串联电路的特点可知，电路中产生的总热量为 由功能关系和能量守恒得 （3）从磁场区域Ⅱ右边界向左运动距离x时，回路中棒的长度为 回路中总电阻为 回路中电流为 棒所受安培力为 棒从磁场区域Ⅱ右边界运动到过程，由动量定理得 即 其中 所以 第 page number 页，共 number of pages 页 学科网（北京）股份有限公司 $