2025-2026学年湖南省衡阳市衡阳县第四中学高三上学期开学摸底检测 物理试题（含解析）

这是一份2025-2026学年湖南省衡阳市衡阳县第四中学高三上学期开学摸底检测 物理试题（含解析），共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
分值：100 分 时间：75 分钟
一、单项选择题：本题共 6小题，每小题 5分，共 30 分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.甘肃武威修建的全球首个钍基熔盐反应堆以钍为燃料。钍233的半衰期仅为22.3分钟，会经过两次β衰变变成铀233。下列说法正确的是( )
A.β衰变中放出的电子来自于核外电子
B.铀233的比结合能比钍233的大
C.100个钍233原子核经过44.6分钟后一定还剩25个
D.通过升温、加压可减小钍的半衰期
2.小球被竖直向上抛出，如图所示为小球向上做匀减速直线运动时的频闪照片，频闪仪每隔闪光一次，测得长为，长为，下列说法正确的是( )
A.长为 B.小球通过f点时的速度大小为
C.小球通过d点时的速度大小为 D.小球的加速度大小为
3.假设宇宙中有一双星系统由质量分别为m和M的A、B两颗星体组成.这两颗星绕它们连线上的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，如图所示，A、B两颗星的距离为L，引力常量为G，则( )
A.因为，所以
B.两颗星做圆周运动的周期为
C.A做圆周运动需要的向心力大于B做圆周运动需要的向心力
D.若A由于不断吸附宇宙中的尘埃而使得质量缓慢增大，其他量不变，则A的角速度缓慢减小
4.如图，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，下列说法不正确的是（g取）( )
A.4 s内F做功为84 JB.F的大小为10.5 N
C.4 s末的功率大小为42 WD.4 s内F做功的平均功率为42 W
5.如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，板长为L（不考虑边界效应）。时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大小为；平行M板向下的粒子，刚好从N板下端射出。不计重力和粒子间的相互作用，则( )
A.M板电势高于N板电势 B.两个粒子的电势能都增加
C.粒子在两板间的加速度 D.粒子从N板下端射出的时间
6.一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是( )
A.副线圈输出电压的频率为100Hz B.副线圈输出电压的有效值为31V
C.P向右移动时，原、副线圈的电流比减小 D.P向右移动时，变压器的输出功率增加
二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 6 分，共24分。每小题有多个选项符合题目要求，全 部选对得 6 分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0 分。
7.如图所示，一单摆悬于O点，摆长为L，若在O点正下方的点钉一个光滑钉子，使，将单摆拉至A处释放，小球将在A、B、C间来回振动，若振动中摆线与竖直方向夹角小于，则以下说法正确的是( )
A.由于机械能守恒，可得摆角大小不变 B.A和C两点在同一水平面上
C.周期 D.周期
8.质量为2 kg的物体放在动摩擦因数为的水平地面上，在水平拉力F的作用下由静止开始运动，拉力做的功W和物体的位移s之间的关系如图所示，重力加速度，物体从静止到位移为9 m的过程中，下列说法中正确的是( )
A.物体先做匀加速运动，然后做匀减速运动 B.拉力F的平均功率为6.75 W
C.摩擦力做的功为-18 J D.拉力F的最大瞬时功率为12 W
9.质量的质点，静止在O点，且以O点为坐标原点建立一直角坐标系，时刻在质点上施加一沿x轴正方向的外力，时不改变外力的大小，仅将外力的方向变为沿y轴正方向，再经过的时间撤走外力.则下列说法中正确的是( )
A.质点的运动轨迹可能如图甲所示 B.末质点的坐标为
C.内质点的位移大小为 D.末质点的速度大小为
10.如图所示，质量为m、带电荷量为的点电荷，从原点以初速度射入第一象限内的电磁场区域，在（为已知）区域内有竖直向上的匀强电场，在区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，控制电场强度（E值有多种可能），可让粒子从NP射入磁场后偏转打到接收器MN上，则( )
A.粒子从NP中点射入磁场，电场强度满足
B.粒子从NP中点射入磁场时速度为
C.粒子在磁场中做圆周运动的圆心到NM的距离为
D.粒子在磁场中运动的圆周半径最大值是
三、非选择题：本题共 5小题，共46 分。
11.（6 分）在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，a测量滑块A与它的距离，b测量滑块B与它的距离。部分实验步骤如下：
①测量两个滑块的质量，分别为200.0 g和400.0 g；
②接通气源，调整气垫导轨水平；
③拨动两滑块，使均向右运动；
④导出传感器记录的数据，绘制随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。
回答以下问题：
（1）从图像可知两滑块在_________s时发生碰撞；
（2）滑块B碰撞前的速度大小_________m/s（保留2位有效数字）；
（3）通过分析，得出质量为200.0 g的滑块是_________（填“A”或“B”）。
12.（10分）要测量两节干电池的总电动势和内阻，某同学根据实验室提供的器材连接成了如图甲所示实验电路.其中电阻箱，电流表A（量程为0~2mA，内阻）。
（1）现将电流表A改装成量程为的电流表，则接入的定值电阻_________Ω（结果保留1位有效数字）；
（2）将电阻箱接入电路的电阻调到最大，闭合开关，调节电阻箱，某次实验电流表的示数如图乙所示，此读数为_________mA，此时流过电池的电流大小为_________A；
（3）多次调节电阻箱，得到多组电流表的示数I及电阻箱的阻值R，作出图像，得到图像与纵轴的截距为，图像的斜率为，由此求得电源的电动势_________V，内阻_________Ω。（结果保留2位有效数字）
13.（8 分）为了测定某些特殊物品（如药丸）的体积，实验小组找来一个带有刻度的容器，其底面积、容积为、导热性能良好，带有厚度不计可无摩擦滑动的轻质活塞，装置不漏气，如图甲所示.已知环境温度，大气压强，重力加速度大小取.
（1）将某种特殊物品放在容器中，盖上活塞，将其置于的冰箱中，稳定时活塞下端所指刻度，如图乙所示，则该物品的体积为多少？
（2）保持环境温度不变，把一些“宝塔糖”放进容器后，盖上活塞，再将的重物放在活塞上，稳定时活塞水平，下端所指刻度，如图丙所示，则这些“宝塔糖”的体积为多少？
14.（10 分）如图所示，AOB是游乐场中的滑道模型，它位于竖直平面内，由两个半径都是R的圆弧滑道连接而成，它们的圆心与两圆弧的连接点O在同一竖直线上，与水池的水面平齐.一小滑块可由圆弧AO上的任意点从静止开始下滑，小滑块与滑道之间的摩擦不计，.
（1）求小滑块由圆弧AO上的何处从静止开始下滑恰好能在O点离开滑道（用该处与O的连线与竖直线的夹角表示）；
（2）从任意点滑下的小滑块，若能在O点脱离滑道，求其落水点到的水平距离的范围；
（3）若小滑块从开始下滑到脱离滑道的过程，在两个圆弧上滑过的弧长相等，则小滑块开始下滑时应在圆弧AO上的何处（用该处与的连线与竖直线的夹角表示）.
15.（12分）如图甲所示，平面直角坐标系中，在的矩形区域中存在一个按如图乙所示规律变化的交变磁场（和未知），磁场方向与纸面垂直，以垂直纸面向里为正方向，一个比荷为c的带正电的粒子从原点O以初速度沿x轴正方向入射，不计粒子重力。
（1）若粒子从时刻入射，在的某时刻从点射出磁场，求大小；
（2）若，且粒子从的任一时刻入射时，粒子都不从y轴上离开磁场，求的取值范围；
（3）若在的区域施加一个沿x轴负向的匀强电场，粒子在时刻入射，将在时刻沿x轴正方向进入电场，并最终从（0，2l）沿x轴负方向离开磁场，求电场强度的大小以及粒子在电场中运动的路程。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A.衰变时放出的β射线，该电子来自原子核，是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故A错误；
B.衰变过程中释放能量，则生成的新核铀233更加稳定，则新核铀233的比结合能大于钍233的比结合能，故B正确；
C.半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数几个原子核无意义，故C错误；
D.半衰期的大小由原子核内部因素决定，与外界因素无关，不随温度和压强的变化发生变化，故D错误。
故选B。
2.答案：D
解析：D.根据匀变速直线运动规律，连续相等时间间隔内的位移差为定值，可得
解得
故D项正确；
A.同理可得
联立解得
故A错误；
C.匀变速直线运动中，某段的平均速度等于这段中间时刻的瞬时速度，则
故C错误；
B.由速度时间关系式得
故B错误；
故选D。
3.答案：B
解析：设A、B两颗星的轨道半径分别为，双星之间的万有引力提供向心力，则有，联立可得，由于，即，所以，故A错误；由题可知，结合A项分析可得两颗星的周期为，若m缓慢增大，其他量不变，可知周期T变小，由可知，角速度逐渐变大，故B正确，D错误；双星之间的万有引力提供向心力，可知两颗星做圆周运动所需要的向心力大小相等，故C错误.
4.答案：D
解析：由题图乙知，物体的加速度，对物体，根据牛顿第二定律有，解得，故B正确；4 s内绳头的位移，4 s内F做功为，故A正确；4 s末绳头的速度，4 s末F的功率大小为，故C正确；4 s内F做功的平均功率为，故D错误.本题选说法不正确的，故选D.
5.答案：C
解析：带电粒子的电性未知，两极板电势高低无法判断，选项A错误；电场力对带电粒子都做正功，带电粒子的电势能都减少，选项B错误；粒子从N板下端射出的时间，选项D错误；初速度垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大小为，根据动能定理可知，初速度平行M板向下的粒子，从N板下端射出时的速度大小也为，由平行四边形定则可知，从N板下端射出时垂直极板方向的速度大小为，粒子在两板间的加速度为，选项C正确。
6.答案：D
解析：A.根据图像中交流电周期为0.02s，可知，故A错误；
B.根据变压器匝数比与原副线圈电压比的关系，有，代入数据，可得副线圈输出电压的最大值为根据最大值和有效值的关系，有，故B错误；
C.P向右移动时，不影响原、副线圈的匝数，所以原、副线圈的电流比不变。故C错误；
D.P向右移动时，负载电阻变小，副线圈电压不变，根据功率的定义式，有
可知变压器的输出功率增加。故D正确。
7.答案：BD
解析：AB.小球在运动过程中，摆线的拉力不做功，只有重力做功，机械能守恒，故A、C两点在同一水平面上，但是小球经过B点时，单摆的摆长发生变化，摆角发生变化，，故A错误，B正确；
CD.设小球从A到B的时间为
小球从B到C的时间为
则周期为
故C错误，D正确。
故选BD。
8.答案：BC
解析：物体运动过程中，摩擦力大小为，根据，由题图可知，在0~3 m位移内，拉力大小为，物体做加速运动；在3~9 m内，拉力大小为，物体做匀速运动，A错误。在0~3 m位移内，根据牛顿第二定律可得，又根据匀变速直线运动位移与时间关系可得，得，此时物体的速度为，在3~9 m位移内，物体做匀速运动，所用时间为，拉力F的平均功率为，B正确。摩擦力做功，C正确。在位移为3 m时，物体的速度最大，拉力F的瞬时功率最大，，D错误。
9.答案：BD
解析：由题可知，质点在前内由静止开始沿x轴正方向做匀加速直线运动，内，质点沿y轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，而沿x轴正方向，质点做匀速直线运动，故其轨迹可能如题图丙所示，故A错误.由牛顿第二定律可知，在x轴正方向质点获得的加速度大小，故在前内沿x轴的位移大小，末的速度大小；内沿x轴正方向做匀速直线运动，故沿x轴的位移大小，则其沿x轴正方向移动的距离；内，在y轴正方向质点获得的加速度大小，故内沿y方向的位移大小，，故末质点的坐标为，故B正确.由以上分析可知，内质点的位移大小，故C错误.由以上分析可知，末质点沿y轴正方向的速度大小为，由速度的合成可得，末质点的速度大小，故D正确.
10.答案：AD
解析：A（√）若粒子从NP中点射入磁场，在电场中，水平方向有，竖直方向有，解得。
B（×）粒子从NP中点射出时，设速度为v，速度偏转角为θ。如答图甲所示，作出速度v的反向延长线，则，则速度。
C（×）作出粒子在磁场中的运动轨迹如答图甲所示，作出圆心，设圆心到NM的距离为h。粒子进入磁场后做匀速圆周运动，则；由几何关系可知，且。粒子从电场中射出时的速度，则粒子进入磁场后做圆周运动的圆心到MN的距离。
D（√）当粒子在磁场中运动有最大运动半径时，粒子进入磁场的速度最大，由于，则当速度偏转角最大时，速度最大，根据速度偏转角与位移偏转角的关系可知，当粒子从N点射入磁场时，粒子的速度最大。如答图乙所示，，因此，代入，可得最大半径。
11.答案：（1）1.0（2）0.20（3）B
解析：（1）由图像的斜率表示速度可知两滑块的速度在时发生突变，即这个时候发生了碰撞；
（2）根据图像斜率的绝对值表示速度大小可知碰撞前瞬间B的速度大小为
（3）由题图乙知，碰撞前A的速度大小，碰撞后A的速度大小约为，由题图丙可知，碰撞后B的速度大小为，A和B碰撞过程动量守恒，则有
代入数据解得
所以质量为200.0 g的滑块是B。
12.答案：（1）0.4（2）1.20；0.36（4）2.9；3.0
解析：（1）根据电流表改装原理
解得
（2）由图可知电流表的读数为；
此时通过电源的电流为
（3）根据闭合电路欧姆定律有
整理得
由于远小于，因此有
图像的斜率为
图像的截距为
解得
，
13.答案：（1）6 mL
（2）2 mL
解析：（1）设放入容器中的物品体积为V，对盖上活塞后容器中的气体分析，由盖—吕萨克定律有，
代入数据得.
（2）盖上活塞后，设稳定时容器内的气体压强为p，对活塞受力分析有，解得，设“宝塔糖”的体积为，对盖上活塞后的容器内气体分析，
由玻意耳定律有，
解得
14.答案：（1）60°
（2）
（3）37°
解析：（1）设下滑点与连线与竖直线的夹角为θ，从下滑点到O点，根据机械能守恒定律，有，
恰好能在滑道的O点离开，则滑道对滑块支持力为零，由牛顿第二定律得，
联立解得.
（2）依题意，当时，滑块可在O点滑离滑道，当时，，当时，，
故滑离滑道时的速度满足，
滑块从O点滑出后做平抛运动，竖直方向有，
水平方向有，联立可得.
（3）在OB滑道上某点脱离滑道，设此时下滑点与连线与竖直线的夹角为，从下滑点到脱离滑道位置，根据机械能守恒定律，有，
在脱离点受力分析如图所示，由牛顿第二定律可得，联立解得，即.
15.答案：（1）
（2）
（3）；
解析：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，有
由几何关系有，可得
联立解得。
（2）粒子运动的轨迹半径为，临界情况为粒子从时刻入射，并且轨迹恰好与y轴相切，如答图甲所示
粒子运动的周期
由几何关系可知，时间内，粒子转过的圆心角为，对应运动时间为
应满足
联立可得。
（3）粒子的运动轨迹如答图乙所示，由题意可得
解得
粒子在电场中运动，根据牛顿第二定律可得
根据运动学规律可得往返一次用时
则有
可得电场强度的大小
粒子在电场中运动的路程