湖南省长沙市开福区高三上学期模拟考试练习物理试卷

湖南省长沙市开福区20252026学年高三年级上学期物理模拟考试练习试卷学校:___________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：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．某种物质中含有a、b两种放射性元素，其中b元素的半衰期是a元素半衰期的2倍。若某时刻a元素的原子核数量是b元素原子核数量的4倍，则再经过2个a元素的半衰期后，a元素的原子核数量与b元素原子核数量的比值为（）A.2 B.1 C.0.5 D.0.252．长江路下穿隧道可以理想化为一段R=1km的光滑竖直圆弧，如图所示,一辆质量为m=2.5t的小车（可视为质点）经过A时速率vA=10m/s,若该车关闭发动机从AA．车经过A点时，道路的支持力大小为1.25B．车经过B点时，道路的支持力大小为7.5C．车从A运动到B的过程中，车受到合外力做功为零D．车经过B点时速度大小为103．我国首台自主设计研制的“蛟龙号”载人深潜器在马里亚纳海沟成功下潜7062米，创造了当时同类型作业型载人深潜器的世界最深下潜纪录。若把地球看成质量分布均匀的球体，海平面看成球体表面，且球壳对球内任一质点的万有引力为零，忽略地球的自转，则下列关于“蛟龙号”下潜所在处的重力加速度大小g和下潜深度h的关系图像大致为（）A． B．C． D．4．图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，图乙为x=5cm处质点的振动图像 甲 乙A．该波的波长为10B．从图甲所示时刻起再过9s，x=C．若这列波向右传播，图甲可能是t=D．若这列波向左传播，从图甲所示时刻起再过3s，x=5．如图，空间中有一正方体ABCD−A′B′C′D′，在其顶点B、D上分别固定电荷量为+q和−q的点电荷，正方体棱长为L，静电力常量为kA.正方体中心O处的电势高于上表面中心处的电势B.正方体中心O处的电场强度方向平行于BD′C.正方体中心O处的电场强度大小为9D.正方体中心O处的电场强度大小为86．如图所示，P点处有一粒子源，可以以不同的速率发射某种质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子沿纸面以与Pd成30°角的方向射入正方形匀强磁场区域abcd内(边界无磁场)，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，正方形abcd的边长为l，P点是cd边的中点.不计粒子的重力以及粒子间的相互作用，则下列说法正确的是 ()A．当粒子的速率大于Bql2m时，B．当粒子的速率为2qBl5m时，C．当粒子的速率为qBl3m时，粒子恰好从D．当粒子的速率由qBl6m变为qBl10二、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，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻杆相连，系统静止，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，重力加速度为g，则在突然撤去挡板的瞬间 ()A．图乙中A、B球与轻杆之间的作用力为零B．图乙中A球的加速度大小为gsinθC．图甲中B球的加速度大小为2gsinθD．图甲中B球的加速度大小为gsinθ8．如图所示，某景区的彩虹滑梯由两段倾角不同的直轨道组成，轨道间平滑连接，游客由静止开始从顶端滑到底端，且与两段滑梯间的动摩擦因数相同。用v、x、a、E、Q分别表示其速度大小、下滑的轨迹长度、加速度大小、机械能和摩擦产生的热量，t表示所用时间，下列图像可能正确的是（）A.B.C.D.9．(多选)将一根筷子竖直插入到装有水的玻璃杯中,从水平方向拍摄的照片如图甲所示,看上去,浸在水中的这段筷子产生了侧移,而且变粗了.乙图为筷子在玻璃杯中的俯视图,O为圆心,P为筷子在水中的位置,则 ()甲乙A.筷子侧移是因为光的折射现象,变粗是因为凸透镜的放大现象B.若将筷子平移到圆心O点,筷子不会侧移但会放大C.若沿虚线方向(视线与水面平齐)观察插入在O点处的筷子,看到水中的筷子位置与实际位置相同D.若沿虚线方向(视线与水面平齐)观察插入P点处的筷子,看到水中的筷子位置与实际位置相同10．如图所示，一微小型发电厂为某中学提供照明用电。已知发电机的内阻为1Ω，升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数分别为1∶6和6∶1，输电线上总电阻为6Ω，该中学共88个班，每个班有6盏标有“220V40W”的照明灯。若所有班级的照明灯都正常发光，下列说法正确的是A．发电机产生的感应电动势为332VB．整个装置的机械效率约为66％C．发电机输出的电压为252VD．若每个班级只有一半的灯工作，则每盏灯的实际功率大于40W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．某实验小组用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，绕过定滑轮的轻质细线的下端悬挂质量均为m的重物A、B，且处于静止状态，A与纸带连接，纸带通过固定的打点计时器（频率为50Hz），在B的下端再挂质量为M的重物C，系统开始运动，利用打点计时器打出的纸带可验证系统的机械能守恒，已知重力加速度为g，回答下列问题（1）下列说法正确的是______.A.实验时应先接通电源再释放纸带B.重物C的质量M无需测量就可以验证机械能守恒C.对选取的纸带，若第一个点对应的速度为0，则1、2两点间的距离一定为2（2）选取的纸带，若第1个点对应的速度为0，重物A上升的高度为h，计算得出三个重物速度的大小为v，然后描绘出h−v2关系图线，若系统机械能守恒，则图像__（填“是”或“不是”）经过原点的一条倾斜直线；若M=2312．某实验小组的同学欲描绘一个标有“6V，3W”字样的灯泡L的伏安特性曲线，实验室提供的器材如下：H．开关S、导线若干。（1）实验小组的同学设计了如图甲所示的电路，为了调节方便，测量准确，滑动变阻器应选用（填“C”或“D”）；闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于（填“a”或“b”）端。（2）如图甲所示的电路中，电压表V的量程过小，应选用定值电阻（填“E”或“F”）与其串联进行改装。（3）调节滑动变阻器，记录电流表A与电压表V（改装后）的示数，通过实验数据描绘出灯泡L的伏安特性曲线如图乙所示。由图乙可知，随着灯泡L两端的电压增大，其电阻（填“增大”“减小”或“不变”）。13．小赞同学设计了一个用电子天平测量环境温度的实验装置,如图所示。导热汽缸开口向上并固定在桌面上,用质量m1=600g、截面积S=20cm2的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。一轻质直杆中心置于固定支点A上,左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞,右端用相同细绳竖直悬挂一个质量m2=1200g的铁块,并将铁块放置到电子天平上。当电子天平示数为600.0g时,测得环境温度T1=300K。设外界大气压强p0=1．0×105Pa,重力加速度g=10m/s2。(i)当电子天平示数为400.0g时,环境温度T2为多少?(ii)该装置可测量的最高环境温度Tmax为多少?（1）求线框开始下滑时边与区域Ⅰ边界之间的距离；（2）求边刚穿过时线框的加速度大小；（1）A、B碰后滑块B的速度大小为多少？（2）弹簧具有的最大弹性势能为多少？（3）通过计算判断滑块B会不会从小车左端滑落，如果不会，则滑块B最终相对C静止在C表面上的何处？

湖南省长沙市开福区20252026学年高三年级上学期物理模拟考试练习试卷参考答案1．【答案】A【详解】设某时刻b元素的原子核数量为n，则a元素的原子核数量为4n，再经过2个a元素的半衰期后，a元素的原子核数量为n，而该时间内b元素经过一个半衰期，则b元素的原子核数量为0.5n，a元素的原子核数量与b元素原子核数量的比值为2，A正确。2．【答案】D【详解】车在A点,由牛顿第二定律有NA−mgsin30∘=mvA2R,解得NA=1.275×104N,故A错误；车从A运动到B的过程中重力做正功,支持力不做功，故合外力做正功，由动能定理得mgR(13．【答案】D4．【答案】C【解析】由题图甲可知λ=12cm,故A错误；由题图乙可知,周期为T=6s,则有9s=T+12T,x=8cm处的质点9s内运动的路程为s=6A=30cm,故B错误；若这列波向右传播,根据“同侧法”可知,此时刻x=5cm处质点沿y轴正方向振动,根据题图乙可知,在t=6s时刻,质点位于平衡位置,且沿y轴正方向振动,即若这列波向右传播,题图甲可能是t=6s时刻的波形图,故C正确；该波的波速为5．【答案】D【详解】由等量异种点电荷电场线的特点可知，正方体中心O处的电势与上表面中心处的电势相等，A错误；由几何关系得BD=2L，BO=DO=L22+2L22=3L2，点电荷+q在O处产生的电场强度大小为E1=kqBO2=4kq3L2，点电荷−q在O处产生的电场强度大小为E2=【一题多解】本题也可采用正交分解法计算合场强，以BC为x轴、BA为y轴、BB′为z轴建立空间直角坐标系，将每个点电荷产生的电场分解到三个方向上，则正点电荷在O处产生的场强Ex=33E1=43kq9L2、Ey=33E1=436．【答案】C【解析】设粒子运动的轨迹半径为r1时，粒子的运动轨迹与ad边相切，如图中曲线①所示，由几何关系得r1l2=r1sin30°，解得r1=l，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得qv1B=mv12r1，解得粒子的速率为v1=Bqlm；当粒子的运动轨迹与ab边相切时，如图中曲线②所示，由几何关系可得r2+r2cos30°=l，可得此时粒子运动的轨迹半径为r2=2l2+3，粒子的速率为v2=2Bql(2+3)m；当粒子的运动轨迹与bc边相切时，如图中曲线③所示，由几何关系可得r3+r3sin30°=l2，可得此时粒子运动的轨迹半径r3=13l，粒子的速率为v3=Bql3m.当粒子的速率大于qBlm时，粒子全部从ad边离开磁场，故A错误.当粒子的速率为2qBl5m时，由于v3<2qBl5m<v2，所以粒子从bc边离开磁场，故B错误.当粒子的速率为qBl3m时，粒子恰好从bc边离开磁场，故C正确.当粒子的速率由qBl6m变为qBl10m时，由于qBl10m<qBl6m<qBl3m，可知两种速率时粒子均从cd边离开磁场，从cd边离开磁场的运动轨迹如图中曲线7．【答案】ABC【详解】设两球的质量均为m，因弹簧的弹力不能突变，而轻杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，题图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力大小为2mgsinθ，加速度大小为2gsinθ；题图乙中轻杆的弹力突变为零，A、B球所受合力大小均为mgsinθ，加速度大小均为gsinθ，故A、B、C正确，D错误.【方法总结】细线和杆的弹力可以发生突变，弹簧的弹力不能发生突变，根据物体的受力情况，由牛顿第二定律求出加速度.8．【答案】AD【详解】设斜面与水平面的夹角为θ，由牛顿第二定律得mgsinθ−μmgcosθ=ma，解得a=gsinθ−μcosθ，且v=at,A正确，B错误；E−x图线的斜率表示除重力外其他做功的力的合力，则k=−μmgcosθ9．【答案】ABC【解析】筷子侧移是因为光的折射现象,变粗是因为杯壁是一个曲面,与水组成凸透镜,是凸透镜的放大现象,故A正确;若将筷子平移到圆心O点,光线沿杯子的半径方向从水中射入空气,入射光线垂直杯子与空气的界面,不会发生折射现象,所以筷子不会侧移,看到水中的筷子位置与实际位置相同,但水和杯壁依然能组成凸透镜,所以仍然会放大,故B、C正确;同理可知,若沿虚线方向观察插入P点处的筷子,入射光线与杯子和空气的界面不垂直,有入射角,会发生折射现象,所以看到水中的筷子位置与实际位置不同,故D错误.10．【答案】ABD【解析】如图所示，照明灯都正常发光，故I4＝P额U额×6×88＝96A，由I3I4＝n4n3得I3＝16A，由U3U额＝n3n4得U3＝1320V，U2＝U3＋I3·2R线＝1416V，由U1U2＝n1n2得发电机的输出电压为U1＝236V，由I1I3＝n2n1得I1＝96A，发电机产生的感应电动势为E＝U1＋I1r＝236V＋96×1V＝332V，A正确，C错误；η＝P有效P总＝P额×6×88E11．【答案】（1）A（2）是；2【解析】（1）实验时应先接通电源再释放纸带,A正确；根据机械能守恒定律得Mgh=12(2m+M)v2,必须测量重物C的质量M才能验证机械能守恒,B错误；若重物自由落体时h=12gt2=12×9.8×0.02（2）根据机械能守恒定律得Mgh=12(2m+M)v2,解得h=2m+M2Mgv212．【答案】C，a，F，增大，0.57/0.58/0.59/0.60/0.61/0.62/0.63【详解】（1）[1]滑动变阻器分压式接法的电路中，滑动变阻器应选用最大阻值小于待测电阻阻值的滑动变阻器，方便电路的调节，测量效率高，实验误差小，选用C；[2]为保护电表，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片置于a端，使电流表和电压表的示数均为零；（2）[3]若选用定值电阻，则改装后的电压表的量程为小于灯泡L的额定电压，不满足实验要求；同理，若选用定值电阻，则改装后的电压表的量程为满足实验要求，定值电阻应选用F；（4）[5]设并联部分电路（即灯泡L）两端的电压为U，流过一个灯泡L的电流为I，由闭合电路欧姆定律有代入数据得在图乙中画出此图线如答图3所示此图线与伏安特性曲线的交点坐标即为此时通过