2025-2026学年湖南武冈市第十中学高三（上）第二次学情调研物理试卷（含答案）

这是一份2025-2026学年湖南武冈市第十中学高三（上）第二次学情调研物理试卷（含答案），共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共5小题，共20分。
1.下列核反应方程中括号内的粒子为中子的是( )
A. 92235U+01n→56144Ba+3689Kr+ ( )B. 92238U→90234Th+( )
C. 714N+24He→817O+ ( )D. 614C→714N+( )
2.已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的物体引力为0.P、Q两个星球的质量分布均匀且自转角速度相同，它们的重力加速度大小g随物体到星球中心的距离r变化的图像如图所示.关于P、Q星球，下列说法正确的是( )
A. 质量相同
B. 密度不相同
C. 第一宇宙速度大小之比为1:2
D. 同步卫星距星球表面的高度之比为1:3
3.现为了在某海岸进行炸弹爆炸后的地质检测，在大海中的A处和陆地上的B处同时引爆炸弹，A、B处质点分别产生如图甲、乙所示的振动图像，且两处爆炸产生的波均向O处传播。已知两列波在海水中的传播速度均为v1=1500m/s，在陆地上的传播速度均为v2=3000m/s，AB=600km，O为AB的中点，C为OB的中点，假设两列波在海水和陆地上的传播速度不变，忽略海水的流速。则( )
A. O点为振动加强点
B. 若A处有一漂浮物，漂浮物运动到陆地的最短时间为200s
C. 由于A、B处两列波在海水和陆地上的传播速度不同，故无法形成干涉现象
D. C点持续振动的时间为200s
4.教师和学生分别在A、B两点以速度v1和v2水平抛出沙包，两沙包在空中的C点相遇，忽略空气阻力，重力加速度为g，则 ( )
A. 教师和学生同时抛出沙包
B. 两沙包到C点时的速度方向与竖直方向的夹角一定不相等
C. 若已知A和C、B和C的高度差HAC和HBC，可求出A、B两点的距离
D. 若教师远离学生几步，则需要与学生同时扔出沙包，两沙包才能相遇
5.如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则 ( )
甲乙
A. 电子沿Ox轴的负方向运动B. 电子的电势能将增大
C. 电子运动的加速度恒定D. 电子运动的加速度先减小后增大
二、多选题：本大题共5小题，共24分。
6.如图所示，空间中有三个同心圆L、M、N，半径分别为R、3R、3 3R，图中区域Ⅰ、Ⅲ中有垂直纸面向外的匀强磁场(未画出)，区域Ⅱ中有沿半径向外的辐向电场，AOB为电场中的一条电场线，AO和OB间电压大小均为U，a、b两个粒子带电荷量分别为−q、+q，质量均为m，从O点先后由静止释放，经电场加速后进入磁场，加速时间分别为t1、t2，a进入Ⅰ区域后从距入射点四分之一圆弧的位置第一次离开磁场，b进入Ⅲ区域后恰好未从外边界离开磁场，不计粒子重力。则( )
A. Ⅰ、Ⅲ磁感应强度大小的比值B1B2= 31
B. Ⅰ、Ⅲ磁感应强度大小的比值B1B2=31
C. 为使两粒子尽快相遇，两粒子释放的时间间隔Δt=6t2−4t1+(4 3−1)πR m2qU
D. 为使两粒子尽快相遇，两粒子释放的时间间隔Δt=6t2−4t1+(2 3−1)πR m2qU
7.如图所示，水平地面上有一小车，车内有质量分别为m、2m的A、B两小球，用轻杆相连，杆与竖直方向的夹角为θ=30∘.A球靠在光滑的竖直侧壁上，B球在粗糙的水平底面上，且受到的最大静摩擦力与正压力之比为k.小车可以以不同的加速度向右运动，现要保证轻杆与车厢相对静止，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A. 在不同加速度的情况下，轻杆对小球A的作用力始终为恒力
B. 当小球B对底面的摩擦力等于零时，小车做匀加速运动，加速度大小为 33g
C. 若k=4 39，当小车做匀减速直线运动时，允许的最大加速度为 33g
D. 若k= 312，当小车做匀加速直线运动时，侧壁对小球A的作用力的最小值为3 38mg
8.如图所示，a、b两束单色光沿相同方向从同一点P沿圆心O射入半圆形玻璃砖，其中a光刚好发生全反射，b光沿图示方向射出，β=30°，则下列说法正确的是( )
A. 单色光a的折射率为na=2
B. 当减小β时，b光也可能发生全反射现象
C. 在玻璃砖中，a光传播速度小于b光传播速度
D. a光的波长大于b光的波长
9.如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上的光滑转轴O上，另一端与套在粗糙固定直杆N处、质量为0.2 kg的小球(可视为质点)相连。直杆与水平面的夹角为30°，N点距水平面的高度为0.4 m，NP=PM，ON=OM，OP等于弹簧原长。小球从N处由静止开始下滑，经过P处的速度大小为2 m/s，并恰能停止在M处。已知重力加速度g取10 m/s2，小球与直杆的动摩擦因数为 35，下列说法正确的是( )
A. 小球通过P点时的加速度大小为3 m/s2
B. 弹簧具有的最大弹性势能为0.5 J
C. 小球通过NP段与PM段摩擦力做功相等
D. 从N运动到P的过程中，小球和弹簧组成的系统损失的机械能为0.4 J
10.近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所示。发射线圈的输入电压为220 V、匝数为1 100匝。接收线圈的匝数为50匝。若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其他损耗，下列说法正确的是( )
A. 接收线圈的输出电压约为8 V
B. 接收线圈与发射线圈中电流之比约为22∶1
C. 发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同
D. 穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.小明做“用单摆测量重力加速度”的实验。
(1)如图甲所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球(下方吸附有小磁片)，做成一个单摆；
甲
(2)使小球在竖直平面内做小角度摆动，打开手机的磁传感器软件。某次采集到的磁感应强度B的大小随时间t变化的图像如图乙所示，则单摆的振动周期T=________________________________________s(结果保留3位有效数字)；
乙
(3)改变线长l，重复上述步骤，实验测得数据如下表所示(实验前已测得小球半径r)，请根据表中的数据，在图丙上作出L−T2图像；
丙
(4)测得当地的重力加速度g=____________m/s2(结果保留3位有效数字)；
(5)有同学认为，根据公式T=2π Lg，小明在实验中未考虑小磁片对摆长的影响，L的测量值小于真实值，所以实验测得的重力加速度g偏小。请判断该观点是否正确，简要说明理由：__________。
12.用如图甲所示的电路测量一个量程为100 μA、内阻约为2 000 Ω的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为12 V，有两个电阻箱可选，R1(0∼9 999.9 Ω)，R2(0∼99 999.9 Ω)。
图甲
(1)RM应选____，RN应选____。
(2)根据电路图甲，请把实物图乙连线补充完整。
图乙
(3)下列操作顺序合理排列的是____。
①将滑动变阻器滑片P移至最左端，将RN调至最大值;
②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM的阻值;
③断开S2，闭合S1，调节滑片P至某位置再调节RN使表头满偏;
④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材。
(4)如图丙是RM调节后的面板，则待测表头的内阻为____，该测量值____(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
图丙
(5)将该微安表改装成量程为2 V的电压表后，某次测量指针指在图丁所示位置，则待测电压为____V。
图丁
(6)某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出RN的值，在滑片P不变的情况下，S2闭合后调节电阻箱RM，使电表半偏时读出RM，若认为OP间电压不变，则微安表内阻为____(用RM、RN表示)。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，一定质量的理想气体经历了 A→B→C→D→A的循环，该过程每个状态都视为平衡态，各状态参数如图所示，BA、CD的延长线均过原点．A状态的压强为pA=1.2×105Pa，求：
(1)B状态的温度TB；
(2)C状态的压强pC；
(3)完成一个循环，气体与外界发生热交换的热量是多少？是吸热还是放热？
14.如图所示，水平面上有足够长且电阻不计的水平光滑导轨，导轨左端间距为L1=4L，右端间距为L2=L.导轨处在竖直向下的匀强磁场中，左端宽导轨处的磁感应强度大小为B，右端窄导轨处的磁感应强度大小为4B，现垂直导轨放置ab和cd两金属棒，质量分别为m1=4m、m2=m，电阻分别为R1=4R、R2=R.开始时，两棒均静止，现给cd棒施加一个方向向右、大小为F的恒力，当恒力作用时间t时cd棒的速度大小为v，该过程中cd棒产生的热量为Q(整个过程中ab棒始终处在左端宽导轨处，cd棒始终处在右端窄导轨处).求：
(1)t时刻ab棒的速度大小v1；
(2)t时间内通过ab棒的电荷量q及cd棒发生的位移大小x；
(3)最终cd棒与ab棒的速度差Δv．
15.如图所示，一圆弧槽固定在水平面上，圆弧两端点a、b间对应的圆心角为θ=60∘，a、b两点的高度差为0.6m，b点与圆心O的连线竖直。圆弧槽右侧是光滑的水平面，质量为1kg的小车紧靠圆弧槽右端放置，且小车上表面与圆弧槽b点等高，质量均为2kg的相同小球Q1和Q2放在小车右侧。光滑水平台面上放有一个质量为2.97kg的滑块P，一质量为0.03kg的子弹以100m/s的初速度水平打到滑块P内并嵌入其中，滑块P运动到a点时速度刚好与圆弧相切。已知滑块与小车之间的动摩擦因数为0.1，小球间的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度g取10m/s2。
(1)求滑块P从圆弧b点离开时的速度大小;
(2)当滑块与小车第1次共速时小车与球Q1刚好发生弹性碰撞(正碰)，当滑块与小车第2次共速时，小车与球Q1再次发生弹性碰撞，求初始时球Q1与小车右端的距离以及球Q1、Q2之间的距离各是多少;
(3)若在球Q2的右侧放置无限多个与Q1、Q2完全相同的球，每当滑块与小车共速时，小车就与球Q1发生弹性碰撞(正碰)，最终滑块恰好未从小车上掉下。求小车的长度。
参考答案
1.A
2.C
3.D
4.C
5.D
6.AC
7.ACD
8.BC
9.CD
10.AC
11.(2)1.36(1.30∼1.50s 之间均可)
(3)见解析
(4) 9.78
(5)见解析

12.(1)R1 R2
(2)见解析
(3)①③②④
(4)1 998.0 Ω小于
(5)1.28
(6)RNRMRN−RM

13.解：(1) 由理想气体状态方程可得V=CpT，
V−T图像中BA的延长线过原点，则理想气体从A状态到B状态的过程中，压强保持不变，根据盖−吕萨克定律有VATA=VBTB，
代入数据解得TB=VBVATA=2×10−31×10−3×300K=600K．
(2)由理想气体状态方程有pAVATA=pCVCTC，
解得pC=3×105Pa．
(3)理想气体从A状态到B状态的过程中，外界对气体做的功为W1=−pA(VB−VA)，
解得W1=−120J；
气体从B状态到C状态和从D状态到A状态的过程中，体积保持不变，外界对气体不做功；从C状态到D状态的过程中，外界对气体做功为W2=pC(VC−VD)，
解得W2=300J，
一次循环过程中外界对气体所做的总功为W=W1+W2=180J，
理想气体从A状态完成一次循环回到A状态，始、末状态温度不变，所以内能不变，ΔU=0，
根据热力学第一定律ΔU=W+Q，
解得Q=−180J，故完成一个循环，气体对外界放热180J．

14.解：(1)设某时刻回路中的电流为I，cd棒所受安培力F1=4BIL，方向向左，ab棒所受安培力F2=4BIL，方向向右，对ab棒和cd棒组成的系统，由动量定理得Ft=mv+4mv1，
解得v1=Ft−mv4m．
(2)对ab棒，由动量定理得BIL1t=4mv1，
通过ab棒的电荷量q=It，
解得q=Ft−mv4BL，
cd棒产生的热量为Q，则ab棒产生的热量Qab=4Q，
对ab、cd棒组成的系统，由功能关系得Fx=12mv2+12×4mv12+Q+4Q，
联立解得x=4m2v2+40Qm+(Ft−mv)28mF．
(3)设稳定后某时刻ab棒和cd棒的速度分别为vab、vcd，Δv=vcd−vab，加速度大小分别为a1、a2，此时电路中的电流
I’=4BLvcd−B⋅4Lvab5R=4BLΔv5R，
当电路中的电流稳定时，有a1=a2，
对ab棒和cd棒整体，由牛顿第二定律得F=5ma1，
对ab棒，由牛顿第二定律得BI’⋅4L=4ma1，
联立可得cd棒与ab棒的速度差为Δv=FR4B2L2．

15.(1)子弹打入滑块，设共同速度为v′。子弹质量m0=0.03kg，滑块质量m=2.97kg。由动量守恒定律：m0v0=(m0+m)v′，解得：v′=m0v0m0+m=1 m/s。
设滑块落到圆弧a点时的速度为va，滑块P落到圆弧a点上时刚好与圆弧相切，则：cs60°=v′va，解得：va=2m/s。
设滑块离开b点时速度为vb，滑块从a到b机械能守恒：12(m0+m)vb2−12(m0+m)va2=(m0+m)gh，解得：vb=4m/s。
(2)设滑块与小车第一次共同速度为v共1，小车质量M=3kg。由动量守恒定律：(m0+m)vb=(m0+m+M)v共1，解得：v共1=3m/s。
小车加速度：a=μ(m0+m)gM=3 m/s2，小车加速前进距离：d1=v共122a=1.5 m，故球Q1与小车右端的距离为1.5m。
设小车与球Q1第一次碰后，小车速度为v车1，球的速度为v1，球质量2M=6kg。由动量守恒和能量守恒：Mv共1=Mv车1+2Mv1，12Mv共12=12Mv车12+12⋅2Mv12，解得：v车1=−1m/s，v1=2m/s。
设滑块与小车第二次共同速度为v共2，由动量守恒：(m0+m)v共1+Mv车1=(m0+m+M)v共2，对小车由动能定理：μ(m0+m)gd2=12Mv共22−12Mv车12，解得：v共2=2m/s，d2=0.5m。
故球Q1与Q2之间的距离为0.5m。
(3)球Q1、Q2碰撞后速度交换，Q2获得速度v2=2m/s。小车与Q2第二次碰撞：Mv共2=Mv车2+2Mv2，12Mv共22=12Mv车22+12⋅2Mv22，解得：v车2=−23 m/s，v2=43 m/s。
小车与滑块第三次共速：(m0+m)v共2+Mv车2=(m0+m+M)v共3，解得：v共3=43 m/s。
归纳得：v共n=3×(23)n−1 m/s，v车n=−(23)n−1 m/s(n=1,2,3,⋯)。
滑块与小车的相对加速度：a相=μg+μ(m0+m)gM=4 m/s2。第n次碰后相对速度：v相=4×(23)n−1 m/s。第n次碰后滑块在小车上滑行路程：ln=v相22a相=2×(49)n−1 m。
无穷多次碰撞后总路程：l=2×(1−49)−1=3.6 m。小车长度：L=vb22a相+l=5.6 m。
答：(1)滑块P从圆弧b点离开时的速度大小为4m/s。
(2)初始时球Q1与小车右端的距离为1.5m，球Q1、Q2之间的距离为0.5m。
(3)小车的长度为5.6m。 L=(l+r)/m
T/s
T2/s2
0.40
1.276
1.628
0.60
1.555
2.418
0.80
1.801
3.244
1.00
2.010
4.040
1.20
2.208
4.875