2026届湖南省衡阳县第四中学高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析

这是一份2026届湖南省衡阳县第四中学高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析，共15页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示，半径为R的圆环竖直放置，长度为R的不可伸长轻细绳OA、OB，一端固定在圆环上，另一端在圆心O处连接并悬挂一质量为m的重物，初始时OA绳处于水平状态。把圆环沿地面向右缓慢转动，直到OA绳处于竖直状态，在这个过程中
A．OA绳的拉力逐渐增大
B．OA绳的拉力先增大后减小
C．OB绳的拉力先增大后减小
D．OB绳的拉力先减小后增大
2、如图所示，从匀速运动的水平传送带边缘，垂直弹入一底面涂有墨汁的棋子，棋子在传送带表面滑行一段时间后随传送带一起运动。以传送带的运动方向为x轴，棋子初速度方向为y轴，以出发点为坐标原点，棋子在传送带上留下的墨迹为（ ）
A．B．
C．D．
3、近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为（k为某个常数）（ ）
A．B．C．D．
4、如图所示，直线和直线是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为。一质子由点分别运动到点和点的过程中，电场力所做的负功相等。下列说法正确的是（ ）
A．直线位于某一等势面内，
B．直线位于某一等势面内，
C．若质子由点运动到点，电场力做正功
D．若质子由点运动到点，电场力做负功
5、以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可以忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的v-t图像可能正确的是( )
A．B．C．D．
6、如图所示，三段长度相等的直导线a、b、c相互平行处在同一竖直面内，a、b间的距离等于b、c间的距离，通电电流Ia＜Ib＜Ic，方向如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．导线b受到的安培力可能为0
B．导线a受到的安培力可能为0
C．导线c受到的安培力的方向一定向左
D．导线a、b受到的安培力的方向一定相同
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图1所示，光滑的平行竖直金属导轨AB、CD相距L，在A、C之间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间abcd矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为5d的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒放在磁场下边界ab上（与ab边重合），．现用一个竖直向上的力F拉导体棒，使它由静止开始运动，已知导体棒离开磁场前已开始做匀速直线运动，导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触，导轨电阻不计，F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图2所示，下列判断正确的是（ ）
A．导体棒经过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为
B．导体棒离开磁场时速度大小为
C．离开磁场时导体棒两端电压为
D．导体棒经过磁场的过程中，电阻R产生焦耳热为
8、一物体静止在粗糙水平地面上，受到一恒力F作用开始运动，经时间t0，其速度变为v；若物体由静止开始受恒力2F作用，经时间t0，其速度可能变为（ ）
A．vB．2vC．3vD．4v
9、如图所示，x轴在水平面内，y轴在竖直方向。图中画出了沿x轴正方向抛出的两个小球P、Q的运动轨迹，它们在空中某一点相遇。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．球P先抛出B．两球同时抛出C．球P的初速度大D．球Q的初速度大
10、如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R，将等电量的两正点电荷Q放在圆周上，它们的位置关于AC对称，与O点的连线和OC间夹角为30°，下列说法正确的是（ ）
A．电荷q从A点运动到C点，电场力做功为零
B．电荷q从B点运动到D点，电场力做功为零
C．O点的场强大小为
D．O点的场强大小为
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）寒假期间，某课外活动小组用苹果自制了一水果电池组．现在要测量该电池组的电动势和内阻（电动势约为2V，内阻在1kΩ～2kΩ之间），实验室现有如下器材各一个
多用电表：欧姆挡（×1，×11，×111，×1k）
直流电流挡（1～1．5mA，1～1mA，1～11mA，1～111mA）
直流电压挡（1～1．5V，1～2．5V，1～11V，1～51V，1～251V，1～511V）
电压表：（1～3V，1～15V）
电流表：（1～1．6A，1～3A）
滑动变阻器：R1（1～11Ω），R2 （1～2111Ω）
开关及导线若干．
（1）该小组同学先用多用电表直流电压“1～2．5 V”挡，粗测了电池组的电动势，指针稳定时如图甲所示，其示数为________V（结果保留两位有效数字）；
（2）为了更精确地测量该电池组的电动势和内阻，采用伏安法测量，应选________测电压，选_______测电流（填电表名称和所选量程）；滑动变阻器应选______（填电阻符号）；
（3）请设计实验电路，并用线段代替导线将图乙中相关器材连成实物电路图．
12．（12分）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有220Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示。
该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算。
（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________。
（2）已测得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1％。由此推算出f为_________Hz。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，光滑水平地面上有一上表面粗糙且水平、质量为的小车。小车与一固定在地面上的光滑圆弧底端等高且平滑相接。将质量为的滑块置于小车的最左端。现有一质量为的滑块从距离小车的水平面高度为处的光滑轨道由静止下滑。滑块与碰撞后立即粘在一起运动，最终没有滑落小车。整个过程中滑块和都可以视为质点。滑块和与小车之间的动摩擦因数均为，取，求：
(1)滑块和粘在一起后和小车相对运动过程中各自加速度的大小？
(2)若从碰撞时开始计时，则时间内，滑块与小车因摩擦产生的热量为多少？
14．（16分）一滑雪者和雪橇的总质量为，沿足够长的斜坡向下滑动，斜坡倾角，雪橇与斜坡之间的动摩擦因数为，滑雪者所受的空气阻力与速度大小的比值为常量k（未知），某时刻滑雪者的速度大小为，加速度大小为，取，，。求：
(1)常量k；
(2)滑雪者的最大速率。
15．（12分）如图所示，坐标系第一象限和第二象限均存在垂直纸面向里的匀强磁场，轴为磁场理想边界，两侧磁感应强度大小不同，已知第二象限磁感强度大小为B。坐标原点粒子源以不同的速率沿与轴正方向成30°的方向向第二象限发射比荷相同带负电的粒子。当粒子速率为时，粒子穿过轴第一次进入第一象限，轨迹与轴交点为，进入第一象限经过Q点，已知OQ与轴正方向夹角为30°，OQ长为，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力
(1)求第一象限磁感强度大小；
(2)过点粒子的速度满足条件。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
以重物为研究对象，重物受到重力、OA绳的拉力、OB绳的拉力三个力平衡，构成矢量三角形，置于几何圆中如图：
在转动的过程中，OA绳的拉力先增大，转过直径后开始减小，OB绳的拉力开始处于直径上，转动后一直减小，B正确，ACD错误。
故选B。
2、A
【解析】
分析可知，在传送带这个参考系中，合速度的方向和摩擦力的方向在一条直线上，所以运动轨迹应该是一条直线，又因为棋子相对于传送带往后运动，故A正确，BCD错误。
故选A。
3、D
【解析】
探测器绕火星做“近地”匀速圆周运动，万有引力做向心力，故有
解得
故火星的平均密度为
（为常量）
故选D。
4、A
【解析】
AB．质子带正电荷，质子由点分别运动到点和点的过程中，电场力所做的负功相等，有
而
，
所以有
即
匀强电场中等势线为平行的直线，所以和分别是两条等势线，有
故A正确、B错误；
CD．质子由点运动到点的过程中
质子由点运动到点的过程中
故CD错误。
故选A。
5、B
【解析】
没有空气阻力时，物体只受重力，是竖直上抛运动，v-t图象是直线；有空气阻力时，上升阶段，根据牛顿第二定律，有：
mg+f=ma
故
a=g+f/m
由于阻力随着速度而减小，故加速度逐渐减小，最小值为g；v-t图象的斜率表示加速度，故图线与t轴的交点对应时刻的加速度为g，切线与虚线平行；
A．该图与结论不相符，选项A错误；
B．该图与结论相符，选项B正确；
C．该图与结论不相符，选项C错误；
D．该图与结论不相符，选项D错误；
故选B.
点睛：本题关键是明确v-t图象上某点的切线斜率表示加速度，速度为零时加速度为g，与无阻力时加速度相同．
6、B
【解析】
A．根据同向电流相互吸引、反向电流相互排斥可知，导线b受到的安培力不可能为0，故A错误；
BD．导线a受到导线b给的向右的安培力和导线c给的向左的安培力，又因为通电电流Ia＜Ib＜Ic，ac之前的距离大于ab之间的距离，所以导线a受到的安培力可能为0，而导线b受到的安培力不可能为0，所以导线a、b受到的安培力的方向不一定相同，故B正确，D错误；
C．根据同向电流相互吸引、反向电流相互排斥可知，导线c受到的安培力的方向一定向右，故C错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、B
【解析】
设导体棒离开磁场时速度大小为v．此时导体棒受到的安培力大小为： ．由平衡条件得：F=F安+mg；由图2知：F=3mg，联立解得： ．故B正确．导体棒经过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为： ．故A错误．离开磁场时，由F=BIL+mg得： ，导体棒两端电压为：．故C错误．导体棒经过磁场的过程中，设回路产生的总焦耳热为Q．根据功能关系可得：Q=WF-mg•5d-mv2，而拉力做功为：WF=2mgd+3mg•4d=14mgd；电阻R产生焦耳热为：；联立解得：．故D错误．
8、CD
【解析】
设恒力与水平方向夹角为，物体质量为m，动摩擦力因数为，由牛顿第二定律有
得
同理当拉力变为2F时，有
由速度公式可知，速度将大于原来的2倍，故AB错误，CD正确。
故选CD。
9、BC
【解析】
AB．两球均做平抛运动，竖直方向为自由落体运动。在空中某处相遇则竖直位移y相同。由知二者运动时间t相同，则同时抛出，选项A错误，B正确。
CD．由题图知两球运动至相遇点时，球P的水平位移x大，由知球P的初速度大，选项C正确，D错误；
故选BC。
10、BD
【解析】
电荷q从A点运动到C点，所受电场力竖直向上，电场力做负功，A错，根据对称性B正确，O点的场强大小为，C错，D正确．
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、（1）1.8V；（2）电压表，1-3V；多用电表直流电流档1mA；R2；（3）连线图见解析；
【解析】
试题分析：（1）万用表读数为1.8V；（2）用伏安法测量电源的电动势及内阻，应选用1-3V的电压表测量电压，因为通过水果电池的最大电流不超过1mA,故选择多用电表直流电流1mA档；因为电池内阻在1kΩ-2 kΩ之间，所以滑动变阻器选择R2；
（3）实物连线如图所示．
考点：测量电源的电动势及内阻；
12、 40
【解析】
(1)[1][2] 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：
由速度公式
vC=vB+aT
可得：
a=
(2)[3] 由牛顿第二定律可得：
mg-0.01mg=ma
所以
a=0.99g
结合(1)解出的加速度表达式，代入数据可得
f=40HZ
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)，；(2)
【解析】
（1）滑块和粘在一起后，滑块和小车都向右运动，设它们的加速度分别为和由牛顿第二定律可得
滑块：
，
得：
，
对小车：
得：
；
（2）设滑块滑到圆弧底端时的速度为，由机械能守恒定律可得
，
设碰撞后的共同速度为，由动量守恒定律可得：
，
设在时间内，滑块与小车相对运动时间为，由相对静止时速度相等可得
，
解得：
，
即1s后物块和小车相对静止向右匀速直线运动，设在相对运动时间内，滑块和小车的位移分别为和，由匀变速直线运动规律可得
，
，
设滑块与小车相对运动的位移为，则有
，
时间内，滑块与小车因摩擦产生的热量
，
联立解得：
。
14、 (1)；(2)
【解析】
(1)由牛顿第二定律得
解得
(2)滑雪者达到最大速度时处于受力平衡状态，根据牛顿第二定律可得
解得
15、 (1) ；(2) 或
【解析】
(1)设速度为的粒子在第二象限和第一象限做圆周运动的圆心分别为、，轨道半径分别为、，由牛顿第二定律得
根据几何关系
得：
过点做速度的垂线PA，连接PQ，做PQ中垂线交PA于A，所以A点为在第一象限轨迹圆心，因为，，交点为B，在直角三角形QBA中
解得
(2)根据(1)假设粒子在第二象限半径为，则在第一象限半径为
若粒子从第二象限过点，则：
得：
又因为
所以
若粒子从第一象限过点，则：
得：
，
又因为
所以