湖南省长沙市2026届高三物理下学期二模试题（一）【含答案】

第1页/共1页物理注意事项：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.下列说法正确的是（）A.核反应是α衰变B.γ射线和X射线都是电磁波，但它们的产生机理不同C.β射线是高速电子流，其穿透能力比α射线弱D.在云室中，能清晰看到α、β、γ射线的径迹【答案】B【解析】【详解】A．衰变是重核自发释放α粒子（）的天然衰变过程，题干中的反应是轻核聚变反应，A错误；B．γ射线是原子核能级跃迁时产生的电磁波，X射线是原子内层电子跃迁或高速电子轰击靶材产生的电磁波，二者均为电磁波但产生机理不同，B正确；C．β射线是高速电子流，穿透能力强于α射线，α射线穿透能力最弱，一张普通纸张即可将其挡住，C错误；D．γ射线电离能力极弱，很难使云室中的气体分子电离，无法形成清晰径迹，D错误。故选B。2.如图，水平桌面上有一薄板，薄板上摆放着小圆柱体A、B、C，圆柱体置于等边三角形的顶点，三圆柱体的质量相等。用一水平外力将薄板沿垂直BC的方向抽出，圆柱体与薄板间的动摩擦因数均相同，圆柱体与桌面间的动摩擦因数也均相同。则抽出薄板后，三个圆柱体留在桌面上的位置所组成的图形可能是图（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】设圆柱体的质量为m，圆柱体与薄板间的动摩擦因数、圆柱体与桌面间的动摩擦因数均为,则在抽薄板的过程中，圆柱体在薄板摩擦力的作用下做加速运动，离开模板后在桌面摩擦力的作用下做减速运动，根据牛顿第二定律有可得运动时的加速度大小为由于圆柱体A先离开薄板，B、C同时后离开薄板，则根据匀变速直线运动速度时间关系式可知，A离开薄板时的速度小于B、C离开薄板时的速度，离开薄板后，根据可知，B、C在桌面上滑动的距离相等，且大于A在桌面上滑动的距离。故选A。3.如图甲所示，有一根较长的细线和一个较小的沙漏。当沙漏小角度摆动时，分别以不同速度匀速拉动沙漏下方的木板，漏出的沙在木板上会形成一条曲线，如图乙所示。已知，假设沙漏小角度摆动过程中，单位时间内漏出的细沙体积不变，则下列说法正确的是（）A.木板1中曲线上各位置处堆积的细沙一样多B.木板1、2中的、两位置处堆积的细沙不一样多C.木板1拉动的速度与木板2拉动的速度之比为D.木板1拉动的速度与木板2拉动的速度之比为【答案】B【解析】【详解】A．沙漏做简谐运动，在最大位移处（波峰或波谷）瞬时速度为零，在平衡位置（轴线处）瞬时速度最大。已知单位时间内漏出的细沙体积不变，所以在最大位移处细沙堆积得多，在平衡位置处细沙堆积得少，故A错误；B．木板1、2中的、两位置均处于平衡位置，沙漏经过这两处时的摆动速率相等。但由于木板1和木板2的拉动速度不同，沙漏相对于木板的合速度大小不同，导致沙漏经过木板单位长度的时间不同，堆积的细沙量不同，故B正确；CD．设沙漏摆动周期为，观察图乙，木板1上的段包含两个完整波形，故木板1移动距离用时木板2上的段包含1.5个完整波形，故木板2移动距离用时因，由速度公式可知木板1拉动的速度与木板2拉动的速度之比为，故C、D错误。故选B。4.为了提高光刻机的分辨率，可在光刻机透镜组与焦平面之间充入超纯水，从而改变激光的波长和偏折角度。当透镜组与焦平面之间的介质是空气时，从透镜组一侧射入光线，入射角为，折射角为，如图所示。该光在空气中的波长为，将空气的折射率视为1。若在光刻机透镜组与焦平面之间充入超纯水，超纯水折射率为n，保持折射角不变，入射角变为，则（）A.该光在超纯水中的波长大于 B.该光在超纯水中的波长小于C. D.【答案】D【解析】【详解】AB．设光在超纯水中的波长为，光的频率为，则有，，解得，故AB错误；CD．根据题意，透镜组的折射率透镜组相对于超纯水的折射率联立得则，故C错误，D正确。故选D。5.如图甲、乙所示的电路中，两光滑平行导轨之间的距离均为L，在两导轨之间的平面内都有垂直导轨平面向下、磁感应强度为B的匀强磁场，两金属杆完全相同、阻值均为r，均与导轨接触良好。图甲中导轨的左端接有阻值为R的定值电阻，金属杆在水平拉力的作用下以速度v水平向右做匀速运动；图乙中导轨的左端接有内阻不计的电源，金属杆通过跨过定滑轮的绝缘轻绳与一重物相连，杆正以速度v水平向右做匀速运动，电路中的电流为I。若导轨电阻不计，忽略所有摩擦，则下列说法正确的是（）A.两杆所受安培力的方向相同B.图甲、乙中两杆所受安培力大小之比为C.在时间Δt内图甲中金属杆产生的热量为D.在时间Δt内图乙中电源输出的能量为【答案】D【解析】【详解】AB．图甲中电路，由闭合电路欧姆定律可得I1金属杆受到的安培力F1BI1L根据平衡关系知，方向水平向左，图乙中金属杆受到的安培力F2BIL根据平衡关系知，方向水平向右，两杆所受安培力方向相反，大小之比为故AB错误；C．在Δt时间内，图甲中金属杆产生的热量为故C错误；D．图乙中根据功能关系电源输出的能量等于安培力对金属杆做的功和回路的焦耳热，即故D正确。故选D。6.如图所示，由粗细均匀的导体棒围成的等腰梯形，质量为，长为，，用两根等长的轻质绝缘细线吊在天花板上，处于垂直纸面向里的磁感应强度为的匀强磁场中，重力加速度为。下列说法正确的是（）A.若线框中通以顺时针方向的恒定电流，则、两条边所受的安培力的合力为零B.若线框中通以顺时针方向的恒定电流，每根绝缘细线上的拉力大小等于C.若大小为的电流从点流入线框，点流出，则线框所受安培力大小为D.若大小为的电流从点流入线框，点流出，则线框所受安培力大小为【答案】C【解析】【详解】A．只要有电流，、两条边所受的安培力的合力就不为零，故A错误。B．通顺时针方向的电流，电流经，有效长度为0，线框的安培力为零，每根细线上的拉力为，故B错误。C．电流进出，电流有效长度为，线框安培力大小为，故C正确。D．电流进出，电流有效长度为，线框安培力大小为，故D错误。故选C。7.如图，竖直平面内有一光滑绝缘轨道，取竖直向上为y轴正方向，轨道形状满足曲线方程y=x2。质量为m、电荷量为q（q>0）的小圆环套在轨道上，空间有与x轴平行的匀强电场，电场强度大小，圆环恰能静止在坐标（1，1）处，不计空气阻力，重力加速度g大小取10m/s2。若圆环由（3，9）处静止释放，则（）A.恰能运动到（−3，9）处B.在（1，1）处加速度为零C.在（0，0）处速率为D.在（−1，1）处机械能最小【答案】D【解析】【详解】AD．由题意可知，圆环所受的电场力平行于x轴向右，如图所示圆环所受重力与电场力的合力为又根据题意可知，坐标（1，1）处是等效最低点，过（1，1）做轨道的切线，再过坐标（3，9）作该切线的平行线，如图所示根据题意写出该平行线的方程为即设该平行线与轨道的交点为A，则A点的坐标满足方程，解得A点的坐标为（−1，1），则圆环恰能运动到（−1，1）处，圆环运动到该位置时，克服静电力做功最多，故机械能最小，故A错误，D正确；B．圆环做曲线运动，在（1，1）处加速度一定不为零，故B错误；C．设圆环到达（0，0）处时的速度大小为v，则圆环由（3，9）处静止释放运动到（0，0）处的过程，由动能定理得又联立得，故C错误。故选D。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.在天文观测中，科学家们发现有一些远离地球的双星系统的运动很奇怪——两个天体时而重合，时而分开，如图甲所示；天文学家推测，这样的系统实际上是由如图乙所示的两个绕着二者连线上某点做匀速圆周运动的天体组成，但地球正好与该双星系统的圆周轨道处在同一平面，所以在地球上只能观测到它们的投影运动。天文学家已经测得某个这样的双星系统投影运动的振幅、，已知万有引力常量G。对该双星系统，下列说法正确的有（）A.天体1的质量大于天体2的质量B.天体1、天体2的质量之比为C.若测得该双星系统的运动周期为T，则该双星系统的总质量为D.地球上观测到两个天体的投影运动均为简谐运动【答案】AD【解析】【详解】A．对于双星系统，两个天体绕连线上某点做匀速圆周运动，它们的角速度相等，设做圆周运动的半径为，做圆周运动的半径为，则两个天体的球心间距为根据万有引力提供向心有化简可得即由图可知，投影振幅、分别对应两天体做圆周运动的半径、，因为，所以，则，即天体1的质量大于天体2的质量，故A正确；B．根据选项A可知，故B错误；C．因为，，所以若测得该双星系统的运动周期为T，对天体1列向心力方程有将上面数据代入解得同理可得所以该双星系统的总质量为，故C错误；D．设两天体做圆周运动的圆心为O，以圆心O在地球上的投影为坐标原点建立轴，某时刻天体1距圆心O的距离为，其在轴上的投影位置坐标为其中为天体1与圆心O连线与轴的夹角，设天体1做圆周运动的角速度为，则有代入上式得满足简谐运动的表达式同理天体2的投影运动也满足简谐运动的表达式，所以地球上观测到两个天体的投影运动均为简谐运动，故D正确。故选AD。9.如图，原长为l0的轻弹簧竖直放置，一端固定于地面，另端连接厚度不计、质量为m1的水平木板X。将质量为m2的物块Y放在X上，竖直下压Y，使X离地高度为l，此时弹簧的弹性势能为Ep，由静止释放，所有物体沿竖直方向运动。则（）A.若X、Y恰能分离，则B.若X、Y恰能分离，则C.若X、Y能分离，则Y的最大离地高度为D.若X、Y能分离，则Y的最大离地高度为【答案】AD【解析】【详解】AB．将质量为m2的物块Y放在X上由静止释放，两物体一起向上加速，若X、Y恰能分离，则到达原长时速度刚好为零，则弹性势能刚好全部转化为系统的重力势能，由机械能守恒定律可知故A正确，B错误；CD．若X、Y能分离，则两物体到达原长时还有速度为，有经过原长后两物体分离，物体Y的动能全部变成重力势能，上升的高度为，则有则Y的最大离地高度为故C错误，D正确。故选AD。10.如图所示长为L质量为M=2m的长木板B放置在质量不计的薄板（带光滑的轻滑轮）上，质量为m可看成质点的小物块A置于木板的左端，A和B通过轻绳相连（轻绳水平），A和B间的动摩擦因数为μ=0.2，重力加速度为g，不考虑其他任何摩擦，在薄板上施加一个水平向右的力F，下列说法正确的是（）A.为使AB间不产生相对滑动，拉力F的最大值为0.4mgB.若F=2mg，当小物块A滑离长木板B时，小物块A的速度为C.若F=2mg，当小物块A滑离长木板B时，薄板移动了3.5LD.如果将B固定在薄板上，细绳拉力T随着F的增大而增大【答案】BC【解析】【详解】A．设绳子张力为，薄板质量不计，因此滑轮受力满足AB不发生相对滑动时，则两者加速度相同，即对A受力分析，由牛顿第二定律有对B受力分析，由牛顿第二定律有T+f=Ma=2ma联立解得f=当达到最大静摩擦fmax=μmg时，则FmaxB．当时，则T=F2AB发生相对滑动，对A有T-f=m解得aA对B有T+f=2m解得aB

A相对于B的相对加速度a相对滑离时相对位移L=解得t=则A的速度vAC．绳子总长不变，可得加速度关系a则薄板加速度a板薄板的位移x板=D．B固定在薄板上时，当力比较小时，两者一起加速，对于物块，由摩擦力提供合外力，绳拉力为零，此过程，拉力增大，绳的拉力没有增大，故D错误。故选BC。第Ⅱ卷三、实验题（第11题8分、第12题8分，共16分）11.某实验小组想测量一根橡皮绳的劲度系数k，设计了如图（a）所示的实验装置，将橡皮绳的一端固定在O点，另一端拴接两个绳套，其中一个绳套挂钩码，用手水平拉动另一个绳套，使橡皮绳与竖直方向的夹角成，记录橡皮绳的长度L和钩码的重力G。，。（1）增加钩码的个数，为了使橡皮绳与竖直方向的夹角不变，需要________（填“增大”或“减小”）手对绳套的水平拉力。当橡皮绳与竖直方向的夹角回到时，再次记录橡皮绳的长度L和钩码的总重力G。（2）多次重复步骤（1），利用记录的多组数据，描绘橡皮绳的长度L随钩码的总重力G变化的关系图像如图（b）所示，根据图像可知橡皮绳的原长为________，橡皮绳的劲度系数________。（结果均保留3位有效数字）（3）由于橡皮绳的劲度系数较大，在逐个增加钩码个数时，发现橡皮绳的长度变化不明显。为了使增加钩码时，橡皮绳的长度变化更明显，可以________（填“增大”或“减小”）橡皮绳与竖直方向的夹角。【答案】（1）增大（2）①.10.2②.156（3）增大【解析】【小问1详解】绳套和橡皮绳拴接节点受力平衡，根据平行四边形定则可知若钩码重力G增大，维持夹角不变，需要增大拉力F。【小问2详解】[1][2]绳套和橡皮绳拴接节点受力平衡，根据平行四边形定则可知整理得可知图线的纵截距为橡皮绳的原长图线的斜率解得。【小问3详解】设橡皮绳与竖直方向的夹角为，由（2）可知为使更大，则同样的，更大，故增大。12.温度传感器的核心部分是一个热敏电阻。某课外活动小组的同学在学习了伏安法测电阻之后，利用所学知识来测量由某种金属制成的热敏电阻的阻值。可供选择的实验器材如下：A．直流电源，电动势E=6V，内阻不计；B．毫安表A1，量程为600mA，内阻约为0.5；C．毫安表A2，量程为10mA，内阻RA=100；D．定值电阻R0=400；E．滑动变阻器R=5；F．被测热敏电阻Rt，开关、导线若干。(1)实验要求能够在0~5V范围内，比较准确地对热敏电阻的阻值Rt进行测量，请在图甲的方框中设计实验电路______。(2)某次测量中，闭合开关S，记下毫安表A1的示数I1和毫安表A2的示数I2，则计算热敏电阻阻值的表达式为Rt=______（用题给的物理量符号表示）。(3)该小组的同学利用图甲电路，按照正确的实验操作步骤，作出的I2－I1图象如图乙所示，由图可知，该热敏电阻的阻值随毫安表A2的示数的增大而____（填“增大”“减小”或“不变”）。(4)该小组的同学通过查阅资料得知该热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图丙所示。将该热敏电阻接入如图丁所示电路，电路中电源电压恒为9V，内阻不计，理想电流表示数为0.7A，定值电阻R1=30，则由以上信息可求出定值电阻R2的阻值为______，此时该金属热敏电阻的温度为______℃。【答案】①.②.③.增大④.17.5⑤.55【解析】【详解】(1)[1]．题目中没有电压表，可用已知内阻的电流表A2与定值电阻R0串联构成量程为的电压表；滑动变阻器用分压电路，电路如图：(2)[2]．由电流可知(3)[3]．根据可得则该热敏电阻的阻值随毫安表A2的示数的增大，斜率变大，可知Rt变大。(4)[4][5]．通过R1的电流则通过R2和Rt的电流为0.4A；由I2-I1图像可知，I2=4mA，此时Rt两端电压为2V，则R2两端电压为7V，则根据Rt-t图像可知解得t=55℃四、解答题（本题共3小题，共41分）13.如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K。两汽缸的容积均为V0，汽缸中各有一个绝热活塞（质量不同，厚度可忽略）。K始终关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体（可视为理想气体），压强分别为和；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为。现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，且与顶部刚好没有接触。已知外界温度为T0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦。求：（1）左右两个活塞的质量之比；（2）恒温热源的温度Tx。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）左边的活塞受力平衡，有右边的活塞受力平衡，有解得（2）与恒温热源接触后，因左边的活塞刚好不与上壁接触，可知活塞的重力依然与活塞下方气体对活塞的压力相等，即活塞下方气体的压强依然为p0，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖—吕萨克定律得解得14.重庆某机器人公司拟设计一个机器人杂技表演项目参加2026春晚选拔。如图所示，为固定在同一水平面的两条光滑平行轨道，垂直轨道放置质量为的滑杆，滑杆用总长度为的轻绳与质量为的机器人相连。初始时，轻绳跨过点（轨道平面内）正下方处的光滑定滑轮。表演开始时，用外力缓慢向左拉动滑杆，当滑轮上方细绳与竖直方向的夹角为时，撤去外力，滑杆向右运动，绳与滑杆的中心相连，机器人可视为质点，机器人、滑轮、点以及点始终在同一竖直平面内，不计空气阻力，轻绳不可伸长，重力加速度为。求：（1）滑杆滑至点时的速度大小；（2）滑杆滑至点右侧后，求机器人离平行轨道平面的最小距离；（3）滑杆滑至点右侧后，机器人的最大速率。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】滑杆滑至O点时，其竖直方向速度为0，所以机器人的速度为0，二者组成