2025-2026学年湖南省株洲市第二中学高三上学期期中物理试卷（学生版）

这是一份2025-2026学年湖南省株洲市第二中学高三上学期期中物理试卷（学生版），共16页。试卷主要包含了 如图等内容，欢迎下载使用。
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，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. 物理学常用比值法来定义许多物理量，如密度，电阻，加速度
B. 某物体通过一段位移，作用在该物体上的力一定都做功
C. 摩擦力只能做负功
D. 汽车以额定功率上坡时，需换成低速挡位
2. 如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度出发，恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为（ ）
A. B. C. D.
3. 如图，在光滑绝缘的水平面上放置两个带正电、电量不同的小球Q1和Q2，则由静止释放后
A. 两球加速度逐渐增大
B. 两小球的电势能逐渐减少
C. 两小球受到的库仑力不做功
D. 两小球受到的库仑力大小不相等
4. 在研究宇宙发展演变的理论中，有一种学说叫做“宇宙膨胀说”，这种学说认为万有引力常量正在缓慢减小，根据这一理论，在很久以前，太阳系中地球的公转情况与现在相比 （ ）
A. 公转半径R较大B. 公转周期T较大
C. 公转速率v较小D. 公转角速度较大
5. 如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M=3kg的薄板和质量为m=1kg的物块，均以v=4m/s的速度朝相反方向运动，它们之间存在摩擦，薄板足够长，某时刻观察到物块正在做加速运动，则该时刻薄板的速度可能是（ ）
A. 3.0m/sB. 2.8m/sC. 2.4m/sD. 1.8m/s
6. 某大型客机在空中飞行时，机外温度为-23℃，气压为。引气系统每秒从机外吸入7.5m³空气，注入压强为0.8p0，温度为27℃的客舱中。将空气视为理想气体，T=t+273K，则（ ）
A 空气进入客舱后内能变小
B. 空气进入客舱后内能不变
C. 为维持客舱内气体状态稳定，每秒应排出的客舱内空气的体积为
D. 为维持客舱内气体状态稳定，每秒应排出的客舱内空气的体积为
7. 如图所示，为两个平行的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，的间距为L，左、右两端均接有阻值为R的电阻。质量为m、长为L，且不计电阻的导体棒放在导轨上，甲、乙为两根相同的轻质弹簧，弹簧一端与棒中点连接，另一端均被固定。导体棒与导轨接触良好。开始时，弹簧处于自然长度，导体棒具有水平向左的初速度，经过一段时间，导体棒第一次运动到最右端，这一过程中，整个回路产生的焦耳热为Q，则（ ）

A. 初始时刻导体棒所受的安培力大小为
B. 当导体棒第一次回到初始位置时，A、C间电阻R的热功率为
C. 当导体棒第一次到达最右端时，每根弹簧具有的弹性势能为
D. 从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热大于
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8. 某次发射卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道I，Z卫星到达轨道I的点时实施变轨进入椭圆轨道II，到达轨道II的远地点时，再次实施变轨进入轨道半径为（为地球半径）的圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动。下列判断正确的是（ ）
A. 卫星的发射速度大于
B. 卫星在轨道II上运动的周期大于在轨道Ⅲ上运动的周期
C. 卫星在轨道Ⅲ上经过点时的速度大于在轨道II上经过点时的速度
D. 卫星在轨道Ⅲ上经过点时的加速度等于在轨道II上经过点时的加速度
9. 如图（a）所示，P、Q为x轴上相距为20 m的两个波源，P在坐标原点，t=0时两波源同时开始振动，图（b）所示为波源P的振动图像，图（c）所示为波源Q的振动图像。已知两列波的传播速度均为v=2 m/s，下列说法正确的是（ ）
A. t=4.5s时，x=8 m处质点的位移为5 cm
B. t=8.5s时，x=8 m处质点的位移为8 cm
C. 经过足够长时间，x=10 m处为振动减弱点
D. 经过足够长时间，x轴上两质点间共有10处振动加强点
10. 木板放置在粗糙水平地面上，为光滑铰链，如图所示。轻弹簧一端与铰链固定连接，另一端系一质量为的小球。现将轻绳一端拴在小球上，另一端通过光滑的小滑轮由力牵引，定滑轮位于的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力的大小使小球和轻弹簧从图示位置缓慢运动到正下方，且弹簧的长度始终不变，木板始终保持静止，则在整个过程中（ ）
A. 外力逐渐增大B. 弹簧弹力大小始终不变
C. 地面对木板的摩擦力逐渐减小D. 地面对木板的支持力逐渐减小
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
11. 某同学通过如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。将拉力传感器固定在铁架台上，长度为L的细绳（不可伸长）一端连在拉力传感器上，另一端系住直径为d的摆球，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的图像。
（1）为提高实验的精确度，摆球应选用 。
A. 塑料球B. 泡沫球C. 钢球D. 木球
（2）开始时，摆球静止于最低位置，此时拉力传感器示数为，重力加速度为g，则摆球质量为________。
（3）将摆球拉至细绳与竖直方向成一定角度由静止释放，让摆球在竖直平面内摆动，则摆球到最低点时，其动能为________________。（用F0、F2、L、d表示）
（4）记下拉力传感器最小示数及最大示数，改变角度，重复步骤（3）操作，并作出图像，如果摆球的机械能守恒，则下列图像合理的是 。
A. B. C.
（5）若实验中发现系统的动能增量总是比重力势能减少量大，以下可能的影响因素有 。
A. 摆球运动过程受到空气阻力的影响
B. 细绳长度L比摆长偏小
C. 释放时初速度不为零
12. 某实验小组用如图（a）所示的电路图测量毫安表的内阻以及电源的电动势和内阻。可用器材如下：
A. 待测毫安表（量程3mA，内阻约为100Ω）
B. 电阻箱（最大阻值为9999.9Ω）
C. 电源（电动势约为6V）
D. 电压表（量程6V，内阻约为10kΩ）
E. 滑动变阻器（最大阻值为1kΩ）
F. 滑动变阻器（最大阻值为2kΩ）
（1）测量毫安表的内阻，正确连接电路后，进行如下操作：
①将滑动变阻器R的滑片滑到最右端,闭合S；
②闭合，调节滑动变阻器R使毫安表满偏，闭合，调节电阻箱使毫安表达到满偏的，记录此时电阻箱的读数为；
③由上述操作可知，毫安表的内阻______Ω，毫安表内阻的测量值与真实值相比______（填“偏大” “偏小”或“相等”）；
④本实验中滑动变阻器应选择______（填“E”或“F”）。
（2）测量电源的电动势和内阻。
① 将毫安表改装成量程为0.75A的电流表，需要将电阻箱的阻值调为______Ω（结果保留1位小数）。
② 多次改变滑动变阻器连入电路的阻值，使得毫安表和电压表都有较大的读数，根据实验数据画出图如图（b）所示，根据图线可求出电源的电动势______V，电源的内阻______Ω。（结果均保留2位有效数字）
③ 若实验中电压表内阻的影响不能忽略，由上述图线求得的电动势与真实值相比______，求得的内阻与真实值相比______。（均填“偏大” “偏小”或“准确”）
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13. 如图所示，容积为2V、导热良好的汽缸被密封性良好的活塞分成甲、乙两部分，甲可通过阀门与外界相通，稳定时，活塞位于正中央。关闭阀门，在竖直面内将汽缸缓慢转过，稳定时甲、乙两部分气体体积之比为。已知活塞横截面积为，重力加速度为，外界大气压强为。
（1）求活塞的质量；
（2）若关闭阀门，在竖直面内将初始状态的汽缸缓慢转过，之后向甲内缓慢充入外界大气，求活塞回到正中央时充入的气体在外界时的体积。
14. 如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在光滑的水平面上，两物体的质量为、。从时刻开始，推力和拉力分别作用在A、B上，和随时间的变化规律为：、，求：
（1）时A、B两个物体加速度大小和物体A对物体B作用力的大小；
（2）A、B分离的时刻；
（3）时A速度的大小。
15. 如图所示，水平固定一半径r=0.2m的金属圆环，长均为r，电阻均为R0的两金属棒沿直径放置，其中一端与圆环接触良好，另一端固定在过圆心的导电竖直转轴OO′上，并随轴以角速度=600rad/s匀速转动，圆环内左半圆均存在磁感应强度大小为B1的匀强磁场。圆环边缘、与转轴良好接触的电刷分别与间距l1的水平放置的平行金属轨道相连，轨道间接有电容C=0.09F的电容器，通过单刀双掷开关S可分别与接线柱1、2相连。电容器左侧宽度也为l1、长度为l2、磁感应强度大小为B2的匀强磁场区域。在磁场区域内靠近左侧边缘处垂直轨道放置金属棒ab，磁场区域外有间距也为l1的绝缘轨道与金属轨道平滑连接，在绝缘轨道的水平段上放置“［”形金属框fcde。棒ab长度和“［”形框的宽度也均为l1、质量均为m=0.01kg，de与cf长度均为l3=0.08m，已知l1=0.25m，l2=0.068m，B1=B2=1T、方向均为竖直向上；棒ab和“［”形框的cd边的电阻均为R=0.1，除已给电阻外其他电阻不计，轨道均光滑，棒ab与轨道接触良好且运动过程中始终与轨道垂直。开始时开关S和接线柱1接通，待电容器充电完毕后，将S从1拨到2，电容器放电，棒ab被弹出磁场后与“［”形框粘在一起形成闭合框abcd，此时将S与2断开，已知框abcd在倾斜轨道上重心上升0.2m后返回进入磁场。
（1）求电容器充电完毕后所带的电荷量Q，哪个极板（M或N）带正电？
（2）求电容器释放的电荷量；
（3）求框abcd进入磁场后，ab边与磁场区域左边界的最大距离x。
参考答案
1. 【答案】D
【解析】A．密度和电阻是比值定义法，但加速度是牛顿第二定律的表达式，属于决定式而非比值定义，故A错误；
B．力做功的条件是有力、有位移，且力与位移方向不垂直。若力的方向与位移垂直（如水平位移时竖直方向的力），则不做功，故B错误；
C．摩擦力方向与物体运动方向相同时做正功（如传送带上的物体），相反时做负功，垂直时不做功，故C错误；
D．功率恒定，上坡需增大牵引力，需通过换低速挡降低速度，故D正确。
故选D。
2. 【答案】B
【解析】在运动过程中，只有摩擦力做功，而摩擦力做功与路径有关，
根据动能定理
可得摩擦力的大小，故选B。
3. 【答案】B
【解析】D．两小球间的库仑斥力为，两小球受到的库仑力大小相等，D错；
C．斥力使两球远离，斥力做正功，C错；
B．动能增加，电势能减少，B对；
A．距离增大，库仑力减小，加速度减小，A错。故选B。
4. 【答案】D
【解析】A．根据“宇宙膨胀说”，宇宙是由一个大爆炸的火球开始形成的，大爆炸后各星球即以不同的速度向外运动，这种学说认为地球离太阳的距离逐渐增加，即公转半径逐渐增大，故A错误；
B．研究地球绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，
列出等式得
这种学说认为万有引力常量G在缓慢地减小，所以T在增大，所以太阳系中地球的公转情况与现在相比公转周期T较小，故B错误；
C．研究地球绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，
列出等式得
所以太阳系中地球的公转情况与现在相比公转速率较大．故C错误；
D．研究地球绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，
列出等式得
所以太阳系中地球的公转情况与现在相比公转角速度较大．故D正确。故选D。
5. 【答案】C
【解析】开始阶段，物块向右减速，薄板向左减速，系统的动量守恒，当物块的速度为零时，设此时薄板的速度为v1。规定向左为正方向，根据动量守恒定律得(M−m)v=Mv1
解得v1=2.67m/s
此后物块将向左加速，薄板继续向左减速，当两者速度达到相同时，设共同速度为v2。规定向左为正方向，由动量守恒定律得(M−m)v=(M+m)v2，解得v2=2m/s
两者相对静止后，一起向右做匀速直线运动。
由此可知当薄板的速度满足时，物块处于向左加速过程中。故选C。
6. 【答案】D
【解析】AB．理想气体内能由温度决定，空气进入客舱前温度
进入客舱后温度
温度升高，内能增大，A错误，B错误；
CD．为维持客舱状态稳定，每秒注入的空气质量等于每秒排出的空气质量，即物质的量相等。由理想气体状态方程，在质量不变时为定值，则
代入数据解得，C错误，D正确；故选D。
7. 【答案】C
【解析】A．感应电动势
感应电流
导体棒受到安培力，故A错误；
B．由于回路中产生焦耳热，棒和弹簧的机械能有损失，所以棒再次回到初始位置时，速度小于，棒产生的感应电动势
电功率公式
知，AC间电阻R的功率小于，故B错误。
C．MN棒第一次运动至最右端的过程中，整个回路产生的焦耳热为Q，
由能量守恒定律得
此时弹簧的弹性势能，故C正确；
D．当导体棒第一次到达最右端时，整个回路产生的焦耳热为，整个运动过程中，安培力一直做负功，导体棒第一次到达最左端的过程中，导体棒的平均速度最大，受到的平均安培力最大，位移最大，安培力做功最大，则回路中产生的焦耳热
无法判断是否大于，故D错误。故选C。
8. 【答案】CD
【解析】A．地球的人造卫星的发射速度大于或等于第一宇宙速度，但是应小于第二宇宙速度，即大于或等于，小于，故A错误；
B．轨道II的半长轴小于轨道Ⅲ的半径，根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道II上运动的周期小于在轨道III上运动的周期，故B错误；
C．轨道Ⅲ相对于轨道II是高轨道，由低轨道变轨到高轨道，需要在切点位置加速，可知，卫星在轨道Ⅲ上经过点时的速度大于在轨道II上经过点时的速度，故C正确；
D．根据牛顿第二定律有解得
可知，卫星在轨道Ⅲ上经过点时的加速度等于在轨道II上经过点时的加速度，故D正确。故选CD。
9. 【答案】ACD
【解析】AB．由图像可知两波源周期均为
两列波的波长均为
P传播到x=8 m处需时
Q传播到x=8 m处需时
t=4.5s时，P在x=8 m处质点振动时间为，此时位移为
t=4.5s时，Q没有传播到x=8 m处。
故t=4.5s时，x=8 m处质点的位移为5 cm，故A正确；
t=8.5s时，P在x=8 m处质点振动时间为，此时位移为
t=8.5s时，Q在x=8 m处质点振动时间为，此时位移为
故t=8.5s时，x=8 m处质点的位移为2cm，故B错误；
CD．经过足够长时间，x轴上某质点到两波源的路程差为
两波源的起振方向相反，若为加强点应有
且，解得有10个值，故D正确；
若为减弱点应有
代入满足减弱条件，故C正确。故选 ACD。
10. 【答案】BC
【解析】A．对小球进行受力分析，三力构成矢量三角形，如图所示，根据几何关系可知两三角形相似，因此
缓慢运动过程越来越小，则逐渐减小，故A错误；
B．由于弹簧的形变量保持不变，弹簧弹力大小始终不变，故B正确；
CD．对木板，由于弹簧对木板的弹力大小不变，方向向右下，但弹簧的弹力与竖直方向的夹角越来越小，所以地面对木板的支持力逐渐增大，地面对木板的摩擦力逐渐减小，故C正确，D错误。故选BC。
11. 【答案】（1）C （2） （3） （4）C （5）C
【解析】小问1】为提高实验的精确度，减小空气阻力的影响，小球应选用钢球；故选C
【小问2】据题意，由平衡条件有解得
【小问3】在最低点时，拉力传感器最大示数，在最低点拉力与重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律
又，摆球动能的增加量为
【小问4】设摆球在最高点时，摆线与竖直方向夹角为，则
摆球从最高点摆到最低点的过程，重力势能的减少量为
如果摆球的机械能守恒，则有
整理得，故选C。
【小问5】A．由于空气阻力的影响，重力势能一部分克服空气阻力做功，一部分转化为小球的动能，导致系统的动能增量总是比重力势能减少量小，故A错误；
B．此实验中，摆长的测量值对实验结论无影响，故B错误；
C．释放时具有初速度，导致到达最低点时，速度偏大，故C正确。故选C。
12. 【答案】（1） ③.100.0；偏小 ④ F
（2） ①. 0.4 ②. 5.9 ； 0.5 ③.偏小 ；偏小
【解析】【小问1】③.当调节滑动变阻器使电流表满偏时，干路中的总电流大小为，开关闭合前后认为干路总电流不变；当调节电阻箱使毫安表达到满偏的时，流经电阻箱的电流大小为满偏的。根据并联电路的分流原理，可知毫安表的内阻是此时电阻箱电阻大小的2倍，即为100.0Ω。
当开关闭合后，回路中的总电阻减小，干路电流增大。所以当毫安表达到满偏的时，流经电阻箱的电流大于满偏的，所以毫安表的内阻是此时电阻箱电阻大小的2倍略小，故测量值偏小。
④为了使得毫安表能够得到满偏，回路中的总电阻要达到，所以要选择最大阻值为的元件F。
【小问2】①根据电表改装的原理，要改装成0.75A的电流表，应并联的电阻大小为
②根据电路图可写出闭合电路欧姆定律的形式，
根据图像可知，截距
斜率，可解得
③此种接法中电压表不是理想电表，所以会分流，使得电流表测得的干路电流值偏小，实际测得的电源电动势大小应为
测得的内阻值为，所以两空都填偏小。
13. 【答案】（1） （2）
【解析】【小问1】设活塞质量为，初始时，甲部分气体压强为，体积为，乙部分气体的体积为，压强
转过后稳定时，甲部分气体的压强等于乙部分气体的压强，甲部分气体的体积为，乙部分气体的体积为，对甲部分气体，由玻意耳定律有
对乙部分气体，由玻意耳定律有，联立解得
【小问2】结合（1）中分析可知，当活塞位于正中央时，乙部分气体的压强为，则甲部分气体的压强为
设充入的外界大气在外界时的体积为，则由玻意耳定律有
解得
14. 【答案】（1）2m/s2，8N （2）4s （3）14m/s
【解析】【小问1】时刻，A、B两物体相对静止，对A、B两物体整体受力分析，由牛顿第二定律有
代入数据解得
对B受力分析由牛顿第二定律有
代入数据解得
【小问2】当A、B分离时有，此时加速度仍相等，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，联立解得
【小问3】由上述分析可知A、B分离前，A、B整体一起做匀加速直线运动，由运动学知识有分离时速度为
后 A、B分离，由图像可知
由动量定理有，联立解得时A速度的大小为
15. 【答案】（1）0.54C；M板；（2）0.16C；（3）0.14m
【解析】（1）开关S和接线柱1接通，电容器充电充电过程，对绕转轴OO′转动的棒由右手定则可知其动生电源的电流沿径向向外，即边缘为电源正极，圆心为负极，则M板充正电；
根据法拉第电磁感应定律可知
则电容器的电量为
（2）电容器放电过程有
棒ab被弹出磁场后与“［”形框粘在一起的过程有
棒的上滑过程有
联立解得
（3）设导体框在磁场中减速滑行的总路程为，由动量定理
可得
匀速运动距离为
则