2026届湖南省长沙市集团联考高三上学期12月一模物理试卷（含解析）

第PAGE"pagenumber"pagenumber页，共NUMPAGES"numberofpages"numberofpages页湖南省长沙市集团联考2025-2026学年高三年级上学期12月一模物理试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________（考试时间：75分钟试卷满分：100分）注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．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．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B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．写在本试卷上无效．3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．4．测试范围：高中物理人教版2019全部内容5．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44分）单选题（本大题共6小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，共24分）1．关于轻核聚变释放核能，下列说法正确的是 ()A．聚变反应一定比裂变反应释放的能量多B．聚变反应比裂变反应每个核子平均释放的能量一定大C．聚变反应中粒子的比结合能变小D．聚变反应中由于形成质量较大的核，故反应后质量变大2．黑洞是存在于宇宙空间中的一种特殊天体.人们可以通过观测黑洞外的另一个天体（也称伴星）的光谱来获取信息.如图所示，若伴星绕黑洞沿逆时针方向做匀速圆周运动，伴星的轨道与地球的视向方向共面.人们在地球上观测到的伴星光谱谱线的波长λ'=(1+vc)λ，式中λ是光源静止时的谱线波长，c为光速，v为伴星在地球视向方向的分速度（以地球的视向方向为正方向）.A．观测到伴星光谱谱线的波长λ'<λB．观测到伴星光谱谱线波长的最大值，对应着伴星在图中A位置C．根据伴星光谱谱线波长变化的周期和最大波长可以估测黑洞的密度D．根据伴星光谱谱线波长变化的周期和最大波长可以估测伴星运动的半径3．一列简谐横波沿直线由a向b传播,相距10.5m的a、b两处的质点振动图像如图所示,则 ()A．该波的振幅一定是20cm B．该波的波长可能是14mC．该波的波速可能是10.5m/s D．该波由a传播到b可能历时7s4．如图所示，在O点处固定一力传感器，细绳一端系上质量为m的小球，另一端连接力传感器，使小球绕O点在竖直平面内做半径为r的圆周运动.t1时刻小球通过最低点时力传感器的示数为9mg，经过半个圆周，在t2时刻通过最高点时力传感器的示数为2mg.已知运动过程中小球受到的空气阻力随小球速度的减小而减小，重力加速度为g，A．t2时刻小球到达最高点时的速度大小为B．从t1时刻到t2时刻的运动过程中，C．小球再次经过最低点时，力传感器的示数等于7mgD．小球再次经过最低点时，力传感器的示数小于7mg5．如图甲所示，已知车轮边缘上一质点P的轨迹可看成质点P相对圆心O做速率为的匀速圆周运动，同时圆心O向右相对地面以速率做匀速运动形成的，该轨迹称为圆滚线。如图乙所示，空间存在竖直向下的大小为匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）大小为的匀强磁场，已知一质量为、电量大小为的正离子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线AC运动（该曲线属于圆滚线），到达B点时速度为零，C为运动的最低点。不计重力，则下列说法错误的是（）A．该离子带正电 B．A、B两点位于同一高度C．该离子电势能先增大后减小 D．到达C点时离子速度最大6．（河北邢台高二上联考）如图所示，P和Q为两平行金属板，板间有恒定的电压，在P板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q板运动，下列说法正确的是()eq\a\vs4\al()A．电子到达Q板时的速率，与板间电压无关，仅与两板间距离有关B．电子到达Q板时的速率，与两板间距离无关，仅与板间电压有关C．两板间距离越小，电子的加速度就越小D．两板间距离越大，加速时间越短二、多选题（本大题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，部分选对的得部分，有选错的得0分．）7．如图所示，在光滑斜面底端固定一个轻弹簧，弹簧上端固定一个物块A，另一个物块B与物块A并排放置但不粘连，两物块质量相同。现用一个平行于斜面的外力推物块B使弹簧压缩并保持静止，撤去外力后弹簧推动物块运动，并能使物块B离开A后继续沿斜面向上运动，则下列说法正确的是（）A．两物块分离前处于相对静止状态B．两物块分离前一直做加速运动C．两物块分离前A对B的弹力一直减小D．两物块分离时弹簧处于伸长状态8．如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板左端放置一可看成质点的物块。t=0时对物块施加一水平向右的恒定拉力F，在F的作用下物块和木板发生相对滑动，t=2s时撤去F，物块恰好能到达木板右端，整个过程物块运动的v-t图像如图乙所示。已知木板的质量为0.5kg，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．木板的长度为3mB．物块的质量为0.8kgC．拉力F对物块做的功为9.9JD．木板与地面间因摩擦产生的热量为3.3J9．（多选）在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为20V，理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1，电阻R1、R2、R3阻值相同．通过理想电流表的电流i随时间t 图（a） 图（b）A．交流电的频率为50Hz B．理想电压表的示数为C．R1的阻值为4.5Ω D．10．某学习小组在探究三棱镜对光的色散的实验中，用一束含有A、B两种不同颜色光的光束以一定的角度从三棱镜的一面射入，并从另一面射出，如图所示。由此我们可以知道A．三棱镜对B光的折射率小于对A光的折射率B．A光的光子能量比较小C．照射同一狭缝，A光通过狭缝后的衍射现象更明显D．在使用同一个装置进行双缝干涉实验时，B光的干涉条纹间距较大第二部分（非选择题共56分）三、非选择题（本大题共5小题，共56分）11．某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度。用细线拴一块形状不规则的铁块并悬挂，铁块下面吸一小块磁铁，手机放在悬点正下方桌面上，打开手机的磁传感器。（地磁场和手机对铁块的运动影响很小，可忽略不计）（1）用毫米刻度尺测量摆线长度，使铁块在竖直面内做小角度摆动，手机的磁传感器记录接收到的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，则铁块摆动的周期。（2）多次改变摆线的长度，重复实验，得到多组摆线长度及铁块摆动的周期，作出的图像如图丙所示，根据图丙可得重力加速度的测量值为。取，计算结果保留位有效数字（3）图像不过原点对重力加速度的测量填“有”或“没有”影响。12．（10分）为了响应绿色、开放、共享的新发展理念，岳阳市将大力发展光伏发电。光伏电池是将太阳能转化为电能的装置，目前已广泛应用于人们生活的各个方面。小王家就安装了一套太阳能庭院灯，小王拆下了其中的光伏电池，欲测量其电动势和内阻。通过查阅铭牌，他们了解到电池规格为“12V;2Ω;6A⋅h”，高亮度LED照明灯的规格为“5（1）若通过分压电阻保证LED灯正常发光，则给光伏电池充满电后，理论上可使LED灯连续照明______h;（2）实验室可提供的器材如下：电流表A(量程0.6A，内阻约为电压表V(量程15V，内阻约为滑动变阻器R电阻箱R2(最大阻值99Ω电阻箱R3(最大阻值999Ω单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S为测量该电池的电动势和内阻，该小组设计了如图（a）所示的电路，并按以下步骤进行操作： 图（a） 图（b）①闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R②保持滑片P不动，把开关S2与1接通，调节电阻箱使电流表读数为0.4A,读出电阻箱的阻值r0，其中电阻箱应选择____________（填“R2”或“R③闭合开关S1，把开关S2与2接通，调节滑动变阻器阻值，记下多组电流表的示数I和相应电压表的示数④以U为纵坐标，I为横坐标，作出U−I图线如图（b）所示，图线斜率的绝对值为k，纵截距为b，根据图线求得电动势E=________，13．差压阀可控制气体进行单向流动,广泛应用于减震系统。如图所示,A、B两个导热良好的汽缸通过差压阀连接,A内轻质活塞的上方与大气连通,B内气体体积不变。当A内气体压强减去B内气体压强大于Δp时差压阀打开,A内气体缓慢进入B中;当该差值小于或等于Δp时差压阀关闭。当环境温度T1=300K时,A内气体体积VA1=4．0×10-2m3,B内气体压强pB1=大气压强p0。已知活塞的横截面积S=0.10m2,Δp=0.11p0,p0=1．0×105Pa,重力加速度大小取g=10m/s2,A、B内的气体可视为理想气体,忽略活塞与汽缸间的摩擦、差压阀与连接管内的气体体积不计。当环境温度降到T2=270K时:(1)求B内气体压强pB2;(2)求A内气体体积VA2;(3)在活塞上缓慢倒入铁砂,若B内气体压强回到p0并保持不变,求已倒入铁砂的质量m。14．如图所示,两平行金属导轨MN、PQ倾斜固定,与水平面所成夹角为θ=37°,导轨间的距离L=1m．导轨上有可滑动的导体棒ab、cd,它们之间用柔软且不可拉伸的绝缘轻绳连接,导体棒ab、cd均与斜面底边QN平行,导体棒ab的质量m1=0．1kg、cd的质量m2=0．3kg,两导体棒的总电阻R=2．5Ω,导轨电阻不计．导体棒ab与导轨间无摩擦力作用,cd与导轨间的动摩擦因数μ=38．现将两导体棒间的轻绳拉直后由静止释放,导体棒ab下滑距离s1=0．3m后进入一方向垂直于斜面向上的匀强磁场区域,磁场边界EF、GH与斜面底边QN平行;导体棒ab在磁场中做匀速直线运动,直到离开磁场区域．当导体棒ab离开磁场的瞬间,导体棒cd正好进入磁场且进入磁场后立即做匀速直线运动．已知两导体棒与导轨之间始终接触良好,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0．6,cos37°=0．8．求(1)磁感应强度B的大小;(2)轻绳的长度L0(结果用分数形式表示);(3)导体棒cd离开磁场时,两导体棒之间的距离．15．（16分）人们越来越深刻地认识到冰山对环境的重要性，冰山的移动将给野生动物带来一定影响。为研究冰山移动过程中表面物体的滑动，小星找来一个足够长的水槽，将质量为M的车厢放在水槽中模拟冰山，车厢内有一个质量为mm<M、体积可以忽略的滑块。车厢的上下表面均光滑，车厢与滑块的碰撞均为弹性碰撞且忽略碰撞的时间。开始时水槽内未装水，滑块与车厢左侧的距离为d。在车厢上作用一个大小为F、方向水平向右的恒力（1）求车厢即将与滑块发生第一次碰撞时车厢的速度v0的大小（2）求从车厢与滑块发生第一次碰撞到发生第二次碰撞的过程中，车厢的位移xM的大小（3）若在水槽中装入一定深度的水，车厢在水槽中不会浮起。开始时滑块与车厢左侧的距离为d，由于外界碰撞，车厢在极短时间内速度变为v′0，方向水平向右。车厢移动过程中受到水的阻力大小与速率的关系为f=kv(k为已知常数)，除第一次碰撞以外

湖南省长沙市集团联考2025-2026学年高三年级上学期12月一模物理试卷参考答案1．【答案】B【解析】裂变反应参与的核子数目可以大于聚变反应，故聚变反应释放的总能量不一定多，但聚变反应比裂变反应每个核子平均释放的能量一定多，故A错误，B正确；由于聚变反应释放能量，所以粒子的比结合能变大，故C错误；由于发生质量亏损，故聚变后质量变小，故D错误.2．【答案】D【解析】本题考查电磁波的波长和频率的关系.由于题中规定地球的视向方向为v的正方向，且λ'=(1+vc)λ，当观测到伴星光谱谱线的波长λ'<λ，表明v为负值，则v的方向与视向方向相反，即对应着伴星向靠近地球的方向运动，A错误；根据上述可知，若观测到伴星光谱谱线波长的最大值，则v的方向与视向方向相同，且该分速度达到最大值，即该位置对应着伴星在图中A位置关于黑洞对称的位置，B错误；根据图像可知，伴星光谱谱线波长变化的周期等于伴星绕黑洞做圆周运动的周期，由于伴星光谱谱线波长的最大值位置对应着伴星在图中A位置关于黑洞对称的位置，此时分速度即等于伴星绕黑洞做圆周运动的线速度，令最大波长与伴星绕黑洞做匀速圆周运动的线速度分别为λ0、v0，则有λ0=(1+v0c)λ，根据线速与周期的关系有v0=2πr3．【答案】C【解析】由题图读出该波的振幅为A=10cm,周期为4s,故A错误;由题图可知,在t=0时刻,质点a经过平衡位置向上运动,质点b位于波谷,波由a向b传播,结合波形得到a、b间距离与波长的关系为Δx=n+14λ(n=0,1,2,…),得到波长为λ=4Δx4n+1=424n+1m(n=0,1,2,…),如果λ=14m,则n=0.5,不是整数,故B错误;当n=0时,λ=42m,波速为v=λT=10.5m/s,故C正确;该波由a传播到b的时间为t=4n+14T=(4n+1)s(4．【答案】B【详解】对小球,在最高点有2mg+mg=mv2r,解得v=3gr,A错误；在最低点有9mg−mg=mv02r,由最低点到最高点,设小球克服空气阻力做的功为W,由动能定理有−W−mg⋅2r=12mv2−12mv02,解得W=12【关键点拨】（1）动能定理与牛顿运动定律是解决力学问题的两种重要方法,同一个问题,用动能定理一般要比用牛顿运动定律更简便.（2）通常情况下,若问题涉及时间、加速度或过程的细节,要用牛顿运动定律,而曲线运动、变力做功或多过程等问题,一般要用动能定理.5．【答案】C【详解】根据左手定则可知该离子带正电，A正确，不符合题意；从A到B，动能变化为零，根据动能定理知，洛伦兹力不做功，则电场力做功为零。所以A、B两点电势相等，因为该电场是匀强电场，电场力方向竖直向下，所以A、B两点位于同一高度，B正确，不符合题意；因为该离子带正电，所以所受电场力竖直向下，由静止开始从A到B运动过程中，电场力先做正功后做负功，该离子电势能先减小后增大，C错误，符合题意；因为在运动过程中，洛伦兹力不做功，只有电场力做功，A→C电场力做正功，动能增大，C→B电场力做负功，动能减小。所以C点时离子的动能最大，即速度最大，D正确，不符合题意。本题选错误的，选C。6．【答案】B【解析】极板之间的电压U不变，由E＝eq\f(U,d)可知两极板距离d越大，场强E越小，电场力F＝Ee越小，加速度越小，加速时间越长，由eU＝eq\f(1,2)mv2，得v＝eq\r(\f(2eU,m))，则电子到达Q板时的速率与极板间距离无关，与加速电压有关，A、C、D错误，B正确．7．【答案】AC【详解】设两物块的质量均为m，斜面倾角为θ，撤去外力瞬间两物块的加速度大小相等，分离前速度也相同，即两物块分离前处于相对静止状态，故A正确；撤去外力后到两物块分离前，对物块B由牛顿第二定律有N-mgsinθ=ma，对两物块整体有kx-2mgsinθ=2ma，解得kx=2N，两物块分离前，形变量x逐渐减小，所以N也逐渐减小，N=0时两物块分离，此时x=0，即分离时弹簧处于原长状态，由于N-mgsinθ=ma，可知，两物块分离前，加速度先向上减小后向下增大，故BD错误，C正确。8．【答案】CD【详解】根据题意可知，木板在0~2.5s内向右做匀加速直线运动，作出图像，如图所示由图像可知2.5s时两者共速，则木板在0~2.5s内的加速度大小为，物块在0~2.0s内的加速度大小为，物块在2.0s~2.5s内的加速度大小为，2.5s~3.0s内二者一起做匀减速直线运动，加速度大小为，可得木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，木板的长度为，A错误；前2s内，对木板，有，对物块，有，解得，，B错误；前2s内，拉力F对物块做的功为，结合图像可知，0~2s内物块的位移为，所以，C正确；木板与地面间因摩擦产生的热量，结合图像可知，木板的位移为，所以，D正确。9．【答案】AC【解析】由题图（b）可知交流电的周期为T=0.02s，所以交流电的频率为f=1T=50Hz，故A正确；根据理想变压器电压与匝数的关系可知n1n2=U1U2，解得U2=10V，由于R2、R3阻值相同，所以电压表示数为5V，故B错误；设电阻R1、R2、R3的阻值均为R，根据题图10．【答案】BC【解析】选项分析正误A由题图可知，通过三棱镜后，B光偏折较多，则三棱镜对B光的折射率较大×B折射率大的光频率大，故A光的频率小于B光的频率，由ε＝hν可知A光的光子能量较小√C由λ＝cν和νA＜νB可知λA＞λB，故照射同一狭缝，A√D由双缝干涉条纹间距公式Δx＝Ldλ和λA＞λB可知，B×11．【答案】（1）；（2）9.86；（3）没有【详解】（1）由图像可知，铁块摆动的周期（2）设铁块和磁铁整体重心到细线下端距离为，根据周期公式，可得，该图像的斜率为，解得重力加速度的测量值为（3）根据上面分析可知图像不过原点对图像的斜率无影响，则对重力加速度的测量没有影响。12．【答案】（1）12（2分）（2）R2（2分）；12r0（2分）；b（2分）；【详解】（1）LED灯正常发光，则ULIt=Pt（2）②该电流表的内阻约为2Ω，故电阻箱应选分度值为0.1Ω的R2；闭合开关S1，断开开关S2，电流表为I=0.6A，S2接1时，I1=0.4A，则通过电阻箱的电流I2=I−I1=0.213．【答案】(1)9×104Pa(2)3.6×10-2m3(3)110kg【命题点】查理定律+盖-吕萨克定律【详解】(1)假设此过程中差压阀关闭,A内气体做等压变化,B内气体做等容变化,对B内气体,由查理定律得pB1T1=p解得pB2=0.9p0=9×104Pa (1分)A内气体的压强pA=p0,此时A、B内气体的压强差Δp'=pA-pB2=0.1p0<Δp=0.11p0,假设成立,差压阀处于关闭状态,此时B内气体压强为9×104Pa (1分)(2)对A内气体,由盖-吕萨克定律得VA1T1=V解得VA2=3.6×10-2m3 (1分)(3)当B中气体压强回到p0时,A中的气体压强为p0+Δp=1.11p0 (1分)对活塞,有p0S+mg=1.11p0S (1分)解得m=110kg (1分)14．【答案】(1)1T(2)1532m(3)1【详解】(1)两导体棒由静止释放后,对整体由牛顿第二定律,有(m1+m2)gsinθ-μm2gcosθ=(m1+m2)a0,设ab进入磁场时的速度为v1,满足v12=2a0s1,因为ab进入磁场后做匀速运动,可得m1gsinθ=BI1L,I1=E1R,E1=BLv1(2)ab进入磁场后,绳子松弛,ab做匀速运动,cd做匀加速运动,设cd的加速度为a2,由牛顿第二定律有m2gsinθ-