2026届湖南省浏阳二中、五中、六中三校高三下第一次测试物理试题含解析
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这是一份2026届湖南省浏阳二中、五中、六中三校高三下第一次测试物理试题含解析,共15页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容,欢迎下载使用。
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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,在水平光滑的平行金属导轨左端接一定值电阻R,导体棒ab垂直导轨放置,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现给导体棒一向右的初速度v0,不考虑导体棒和导轨电阻,下列图象中,导体棒速度v随时间的变化和通过电阻R的电荷量q随导体棒位移的变化描述正确的是( )
A.B.C.D.
2、下列用来定量描述磁场强弱和方向的是( )
A.磁感应强度B.磁通量C.安培力D.磁感线
3、如图所示为等边三角形ABC,在A、B两点放等量异种点电荷,已知A、B连线中点处的电场强度和电势分别为E、φ,则C点的场强和电势分别为( )
A.E、φB.E、φC.E、φD.E、φ
4、密闭容器内封有一定质量的空气,使该容器做自由落体运动,气体对容器壁的压强( )
A.为零B.保持不变
C.减小D.增大
5、1897年英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆生在研究阴极射线时发现了电子,这是人类最早发现的基本粒子。 下列有关电子说法正确的是( )
A.电子的发现说明原子核是有内部结构的
B.β射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流,它具有中等的穿透能力
C.光电效应实验中,逸出的光电子来源于金属中自由电子
D.卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的
6、如图所示,真空中孤立导体球均匀带电,电荷量为+Q。试探电荷从P点由静止释放,只在电场力作用下运动到无限远处,电场力做功为W,若导体球电荷量变为+2Q,则该试探电荷从P点运动至无限远的过程中电场力做功为( )
A.2WB.4WC. WD.W
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、如图所示,质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上.现对木块施加一水平向右的拉力F,木块在长木板上滑行,长木板始终静止.已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.则( )
A.μ1一定小于μ2
B.μ1可能大于μ2
C.改变F的大小,F>μ2(m1+m2)g时,长木板将开始运动
D.改F作用于长木板,F>(μ1+μ2)(m1+m2)g时,长木板与木块将开始相对滑动
8、下面正确的是_______
A.热量一定是从内能多的物体传递到内能少的物体
B.在绝热条件下压缩气体,气体的内能一定增加
C.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度
D.液体具有流动性是因为液体分子具有固定的平衡位置
E.当两分子间距离为r0时,分子力为0;当分子间距离小于r0时,分子间表现为斥力
9、如图所示,电源为恒流源,即无论电路中的电阻如何变化,流入电路的总电流I0始终保持恒定,理想电压表V与理想电流表A的示数分别为U、I,当变阻器R0的滑动触头向下滑动时,理想电压表V与理想电流表A的示数变化量分别为ΔU、ΔI,下列说法中正确的有( )
A.U变小,I变大B.U变大,I变小
C.=R1D.=R0+R3
10、如图所示,倾角为的粗糙斜面AB固定在水平地面AC上,AB、AC均绝缘、BC竖直且高为h,地面D点固定一电量绝对值为的负点电荷,C、D相距h。质量为m、带电量为q(>0)的小滑块以初速度从斜面底端A点滑上斜面,恰好能到达斜面顶端。整个装置处于水平向右的匀强电场中,场强大小,若取无穷远为零势能面,已知孤立点电荷周围电场的电势可表示为,式中k为静电力常量、r为离场源电荷的距离,Q为场源电荷的带电量(正电荷取正值,负电荷取负值),则小滑块( )
A.从A运动到B的过程中,克服摩擦力做的功
B.从A运动到B的过程中,减少的电势能等于克服重力做的功
C.从A运动到AB中点的过程中,点电荷q对小滑块做的功
D.从A运动到AB中点时的动能
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)为了测定金属丝的电阻率,某实验小组将一段金属丝拉直并固定在米尺上,其两端可作为接线柱,一小金属夹夹在金属丝上,且可在金属丝上滑动.请完成以下内容.
(1)某次用螺旋测微器测该金属丝的直径,示数如图甲所示,则其直径d=____mm.
(2)实验中先用欧姆表测出该金属丝的阻值约为3Ω.
(3)准备的实验器材如下:
A.电压表V(量程0~3 V,内阻约20 kΩ)
B.定值电阻10Ω
C.定值电阻100Ω
D.蓄电池(电动势约12 V,内阻不计)
E.开关S一只
F.导线若干
实验小组利用上述器材设计并完成实验.实验中通过改变金属夹的位置进行了多次测量,在实验操作和测量无误的前提下,记录了金属丝接入电路中的长度l和相应的电压表的示数U,并作出了-的关系图像,如图乙所示.根据题目要求,在图丙所示的虚线框内完成设
计的实验电路图.其中定值电阻R应选____(填“B”或“C”);金属丝电阻率的表达式=____________________(用a、b、c、d、R表示).
12.(12分)某同学利用图(a) 所示电路测量量程为3 V的电压表①的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R (最大阻值9999.9 Ω),滑动变阻器R(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2 (最大阻值5 kΩ),直流电源E(电动势4 V,内阻很小)。开关1个,导线若干。
实验步骤如下:
①按电路原理图(a)连接线路;
②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置,闭合开关S;
③调节滑动变阻器,使电压表满偏;
④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻值。
回答下列问题:
(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”);
(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线;
(____)
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为1500.0Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为______Ω(结果保留到个位);
(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为_____(填正确答案标号)。
A.100 μA B.250 μA C.500 μA D.1mA
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,两条直线与所夹区域内有两个不同的匀强磁场,磁场的直线边界与和均垂直。一质量为、电荷量为的带电粒子以某一初速度垂直射入磁场,受磁场力的作用,最终垂直于边界且从段射出。已知:两磁场的磁感应强度分别为、(各物理量单位均为国际单位制中的主单位),粒子进入磁场的初速度为。不计粒子重力,求:
(1)粒子在、磁场中运动的半径之比
(2)粒子在两磁场中运动的最短时间
14.(16分)如图所示,竖直固定的绝热气缸,上下由横截面不同的圆筒制成,气缸内壁光滑,导热薄活塞、用长为的细杆连接,活塞内封闭一定质量理想气体,活塞移动过程中不漏气,、面积。初始时理想气体温度,活塞距气缸连接处,处于静止状态,已知活塞下部气体与大气相通,大气压强保持为不变,已知圆柱气缸足够长,活塞和杆重力可忽略,求:
(1)初始时气体压强大小;
(2)气体温度缓慢降至时,气体压强大小。
15.(12分)如图所示,MN和M′N′为两竖直放置的平行光滑长直金属导轨,两导轨间的距离为L。在导轨的下部有垂直于导轨所在平面、方向向里的匀强磁场,磁感应强度为B。在导轨的MM′端连接电容为C、击穿电压为Ub、正对面积为S、极板间可认为是真空、极板间距为d的平行板电容器。在t=0时无初速度地释放金属棒ef,金属棒ef的长度为L、质量为m、电阻可忽略不计.假设导轨足够长,磁场区域足够大,金属棒ef与导轨垂直并接触良好,导轨和各接触处的电阻不计,电路的电感、空气的阻力可忽略,已知重力加速度为g。
(1)求电容器两端的电压达到击穿电压所用的时间;
(2)金属棒ef下落的过程中,速度逐渐变大,感应电动势逐渐变大,电容器极板上的电荷量逐渐增加,两极板间存储的电场能也逐渐增加。单位体积内所包含的电场能称为电场的能量密度。已知两极板间为真空时平行板电容器的电容大小可表示为C=。试证明平行板电容器两极板间的空间内的电场能量密度ω与电场强度E的平方成正比,并求出比例系数(结果用ε0和数字的组合表示)。
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】
AB.导体棒做切割磁感线运动,产生感应电流,受到向左的安培力,导体棒做减速运动,随着速度的减小,感应电流减小,导体棒所受的安培力减小,则加速度减小,v-t图像的斜率绝对值减小,v-t图像是曲线且斜率减小,故A错误,B正确;
CD.通过电阻R的电量
则知q-x图像是过原点的倾斜的直线,故CD错误。
故选B。
2、A
【解析】
A.磁感应强度是用来描述磁场强弱和方向的物理量,故A正确;
B.磁通量是穿过某一面积上的磁感线的条数,单位面积上的磁通量才可以描述磁场的强弱,故B错误;
C.安培力描述电流在磁场中受到的力的作用,不是用来描述磁场的强弱和方向,故C错误;
D.磁感线只能定性地说明磁场的强弱和方向,故D错误;
故选A。
3、A
【解析】
设等边三角形的边长为,、两点的电荷量大小为,、连线中点处的电场强度为
点的电场强度为
等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线,则有
故A正确,B、C、D错误
故选A。
4、B
【解析】
气体的压强是由于气体分子做无规则运动,对器壁频繁地撞击产生的,容器做自由落体运动时处于完全失重状态,但气体分子的无规则运动不会停止.根据气体压强的决定因素:分子的平均动能和分子的数密度可知,只要温度和气体的体积不变,分子的平均动能和单位体积内分子数目不变,气体对容器壁的压强就保持不变,故B正确,ACD错误.故选B.
点睛:大量的气体分子做无规则热运动,对器壁频繁、持续地碰撞产生了压力,单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的,但是大量分子频繁地碰撞器壁,就对器壁产生持续、均匀的压力.所以从分子动理论的观点来看,气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力.
5、C
【解析】
A.电子的发现说明了原子是有内部结构的,无法说明原子核有内部结构。原子是由原子核和核外电子组成的。故A错误。
B.β-射线是核内中子衰变为质子时放出的电子形成的,与核外电子无关。故B错误。
C.根据光电效应现象的定义可知光电效应实验中,逸出的光电子来源于金属中的自由电子。故C正确。
D.玻尔理论认为电子轨道半径是量子化的,卢瑟福的原子核式结构模型认为在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转,故D错误。
故选C。
6、A
【解析】
根据点电荷产生的电场的电势分布特点
可知,当导体球电荷量变为+2Q时,除无穷远处电势仍为0外,其它点的电势变为原来的两倍,则P点与无穷远处的电势差变为原来的两倍,根据
可知试探电荷仍从P点运动至无限远的过程中电场力做功为
故A正确,BCD错误。
故选A。
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、BD
【解析】
因为木块所受的摩擦力为滑动摩擦力,地面对木板的摩擦力为静摩擦力,无法比较动摩擦因数的大小.通过对木板分析,根据水平方向上的受力判断其是否运动.当F作用于长木板时,先采用隔离法求出临界加速度,再运用整体法,求出最小拉力.
【详解】
对m1,根据牛顿运动定律有:F-μ1m1g=m1a,对m2,由于保持静止有:μ1m1g-Ff=0,Ff<μ2(m1+m2)g,所以动摩擦因数的大小从中无法比较.故A错误、B正确.改变F的大小,只要木块在木板上滑动,则木块对木板的滑动摩擦力不变,则长木板仍然保持静止.故C错误.若将F作用于长木板,当木块与木板恰好开始相对滑动时,对木块,μ1m1g=m1a,解得a=μ1g,对整体分析,有F-μ2(m1+m2)g=(m1+m2)a,解得F=(μ1+μ2)(m1+m2)g,所以当F>(μ1+μ2)(m1+m2)g时,长木板与木块将开始相对滑动.故D正确.故选BD.
【点睛】
解决本题的关键能够正确地受力分析,结合整体和隔离法,运用牛顿第二定律进行求解.
8、BCE
【解析】
A.热量能从温度高的物体传递到温度低的物体,但温度高的物体的内能不一定大,故A错误;
B.在绝热条件下压缩气体,外界对气体做功而没有热传递,根据热力学第一定律可知气体的内能一定增加,故B正确;
C.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度,空气的相对湿度越大,人们感觉越潮湿,相对湿度越小感觉越干燥,故C正确;
D.液体具有流动性是因为液体分子不具有固定的平衡位置,故D错误;
E.根据分子力的特点可知,当两分子间距离为r0时,分子力为0,当分子间距离小于r0时,分子间表现为斥力,故E正确;
故选BCE。
9、AC
【解析】
AB.当变阻器R0的滑动触头向下滑动时,R0阻值减小,电路总电阻R减小,则由U=I0R可知,电压表U读数变小;R2上电压不变,则R1上电压减小,电流变小,则R3支路电流变大,即I变大;选项A正确,B错误;
CD.由电路可知
即
则
选项C正确,D错误。
故选AC。
10、ABD
【解析】
A.因C、D相距,由几何关系可知,AD=BD,又因,故A、B两点在点电荷产生的电场中等电势,故从A运动到B,点电荷对小滑块做的总功为零。从A运动到B的过程:由动能定理得
而,解得
故A正确;
B.小滑块减少的电势能等于电场力做的功,从A运动到B的过程中,点电荷对小滑块做的总功为零,故减少的电势能等于匀强电场对小滑块做的功,即
故B正确;
C.由公式可知,点电荷产生的电场在A点的电势
在AB中点的电势
故C错误;
D.由对称性可知,从A运动到AB中点的过程中,克服摩擦力做的功为,故由动能定理可得
解得
故D正确。
故选ABD。
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、0.750 B
【解析】
(1)螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm,可动刻度每一分度表示0.01mm,由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数,由可动刻度读出毫米的小数部分。
(2)电路分为测量电路和控制电路两部分。测量电路采用伏安法。根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系,选择电流表外接法。变阻器若选择R2,估算电路中最小电流,未超过电流表的量程,可选择限流式接法。
【详解】
(1)螺旋测微器固定刻度为0.5mm,可动刻度为25.0×0.01mm,两者相加就是0.750mm。
(2)因为只有电压表,当连入电路的电阻丝变化时,其两端的电压也将发生变化,找到电压U与长度l的关系,画出图象就能求出电阻丝的电阻率,按题意就可以画出电路如图所示,
由于电阻丝的电阻只有3Ω,所以定值电阻选较小的B.
(4)据欧姆定律可以写出电阻丝两端的电压
所以
结合图象有: (截距)
当时,
而S=π()2
联立可得:
【点睛】
本实验测电阻丝的电阻率比较巧妙,利用图象法减小了偶然误差,再结合数学图象的知识,更是本题的精华部分;测量电阻最基本的原理是伏安法,电路可分为测量电路和控制电路两部分设计。测量电路要求精确,误差小。
12、 3000 D
【解析】
(1)[1].本实验利用了半偏法测电压表的内阻,实验原理为接入电阻箱时电路的总电阻减小的很小,需要滑动变阻器为小电阻,故选R1可减小实验误差.
(2)[2].滑动变阻器为分压式,连接实物电路如图所示:
(3)[3].电压表的内阻和串联,分压为和,则
.
(4)[4].电压表的满偏电流
故选D.
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;(2)0.015s
【解析】
(1)粒子在磁场内做圆周运动,根据牛顿第二定律则有
则两半径之比
(2)粒子在磁场内做圆周运动的轨迹如图,粒子交替在与磁场内做圆周运动,图示情景为最短时间
粒子在磁场内做圆周运动的周期分别为
由几何关系知,带电粒子在两磁场中运动时间分别为
则总时间为
14、 (1) (2)
【解析】
(1)对、活塞整体进行受力分析,有
解得
(2)温度缓慢降低,初始时压强不变,体积减小,因此活塞、均向上移动,当活塞到达连接处时,根据盖•吕萨克定律
根据计算可得:
此后气体体积不变,根据查理定律
可得
15、 (1) (2)ε0,证明见解析
【解析】
本题为“单棒+电容器+导轨模型”,可以根据牛顿第二定律,使用“微元法”对棒列方程求解。
(1)在电容器两端电压达到击穿电压前,设任意时刻t,流过金属棒的电流为i,由牛顿第二定律知,此时金属棒的加速度a满足
mg-BiL=ma
设在t到t+Δt的时间内,金属棒的速度由v变为v+Δv,电容器两端的电压由U变为U+ΔU,电容器的带电荷量由Q变为Q+ΔQ,由电流的定义、电荷量与电压和电容间的关系、电磁感应定律以及加速度的定义得
联立得
可知金属棒做初速度为0的匀加速直线运动,当电容器两端电压达到击穿电压时,金属棒的速度为
v0=
所以电容器两端电压达到击穿电压所用的时间为
。
(2)当电容器两极板间的电荷量增加无穷小量ΔQi时,电容器两端的电压可认为始终为Ui,增加的电场能可用图甲中左起第1个阴影部分的面积表示;同理,当电容器两极板间的电荷量增加无穷小量ΔQi+1时,电容器两端的电压可认为始终为Ui+1,增加的电场能可用图甲中左起第2个阴影部分的面积表示;依次类推可知,当电容器的带电荷量为Q′、两端电压为U′时,图乙中阴影部分的面积表示两极板间电场能的大小W′,所以
W′=U′Q′
根据题意有
ω=
又
Q′=U′C,U′=Ed,C=
联立解得
ω=ε0E2
所以电场能量密度ω与电场强度E的平方成正比,且比例系数为ε0。
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