2026长沙一中高二下学期学情调研物理试题含答案

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命题人：刘伟球 审题人：赖春辉
时量：75分钟 满分：100分
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)
1.物理学的发展离不开科学家们的贡献，他们的发现和研究成果对生活生产产生了很大的影响。下列符合物理学史的是
A.法拉第总结得出了法拉第电磁感应定律
B.奥斯特发现了电流的磁效应，即电磁感应现象
C.卡文迪什通过扭秤实验测出了引力常量
D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律，洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
2.(★)如图甲所示，可看作质点的小球在A、B两点之间做简谐运动，平衡位置为O点，取向右为正方向，以小球从A点开始运动的时刻作为计时起点，小球的位移x随时间t 变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是
A. t=0.4s时，小球的速度方向向右
B. t=0.4s时，小球的回复力最大
C. t=0.8s到t=1.2s的时间内，小球的加速度逐渐增大
D. t=1.2s到t=1.6s的时间内，小球的动能逐渐增大
3.(★)如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.2s 时刻的波形图。已知该波的波速是0.8m/s，则下列说法正确的是
A.这列波的波长是 14 cm
B.这列波的周期是0.15s
C.这列波可能是沿x轴正方向传播的
D. t=0时，x=4cm处的质点速度沿y轴正方向
4.(★)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ、MN，MN 的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN 向左运动，则 PQ所做的运动可能是
A.向右匀速运动B.向左匀速运动
C.向右减速运动D.向左减速运动
5.将一粗细均匀的导线围成一闭合的环状扇形线框MNPQ,其中OQ=R,OM=3R,,圆弧 MN 和 PQ的圆心均为O点，O点为直角坐标系的原点，其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为 B，第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。从t=0时刻开始让导线框以O点为圆心，以恒定的角速度ω沿逆时针方向做匀速圆周运动，规定沿QMNP 方向的电流为正，则导线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是
6.(★)如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ=37∘的绝缘斜面上，两导轨间距为L=0.5m ，M、P 两点间接有阻值为R=0.5Ω的电阻，一根质量为m=0.5kg的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上，并与导轨垂直，金属杆的电阻为 r=0.5Ω,，整套装置处于磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨电阻可忽略，让ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦，重力加速度 g=10m/s2,sin37∘=0.6。下列说法正确的是
A.在下滑过程中，当ab杆的速度大小为v=2m/s时，ab杆中的电流大小为3 A
B.在下滑过程中，ab杆可以达到的最大速度为2m/s
C.已知杆在下滑距离d=2m时已经达到最大速度，则此过程中通过电阻R的电量q 为3 C
D.已知杆在下滑距离d=2m时已经达到最大速度，则此过程中电阻R上产生的热量为1.875 J
7.在光滑水平桌面上将长为 2πL3的软导线(不可伸长)两端固定，固定点间的距离为 3L,，导线通有电流I，处于磁感应强度大小为 B、方向竖直向下的匀强磁场中，导线中的张力大小为
A. BIL B.2π3BIL C.3BIL D.32BIL
二、多项选择题(本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8.如图所示，图甲为磁流体发电机原理示意图，图乙为质谱仪原理图，图丙和图丁分别为速度选择器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间，不计粒子重力，下列说法正确的是
A.图甲中，将一束等离子体喷入磁场，A、B板间产生电势差，A板电势高
B.图乙中，两种氢的同位素从静止经加速电场射入磁场，打到 A₁ 位置的粒子比荷比打到A₂位置的小
C.图丙中，若正电子能以速度v0从O到A 沿直线通过，则负电子也能以速度v0从O到A 沿直线通过
D.图丁中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大
9.(★)如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行光滑导槽，质量为 M=2kg的U形管恰好能在两导槽之间自由滑动，一质量为m=1kg的小球沿导槽方向，以 v0=3m/s水平向左的初速度从U形管的一端射入，从另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径，不计一切摩擦，重力加速度 g=10m/s2。下列说法正确的是
A.小球从 U形管射出时的速度大小为 1m /s
B.小球从U 形管射出时的速度大小为 2m/s
C.小球从入射到运动至 U形管圆弧部分最左端的过程中，导槽对U形管的冲量大小为 6N⋅s
D.小球从入射到运动至 U形管圆弧部分最左端的过程中，导槽对 U形管的冲量大小为 63N⋅s
10.如图所示，在半径为R 的半圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，CD为圆的直径，O为圆心。某时刻从最低点 S 向磁场内各个方向均匀发射速度大小为v，质量为m，电荷量为+q的粒子。已知磁感应强度大小为 8mv5qR,不计粒子的重力和粒子间的相互作用， sin53∘=0.8,，下列说法正确的是
A.粒子在该匀强磁场中运动轨迹的半径为 R
B.在直径CD 上有粒子射出的区域长度为R
C.从S射入磁场的粒子中可以从直径CD上射出的粒子占比为 53180
D.从直径CD上射出的粒子，在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为 143106
三、非选择题(本题共5小题，共57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a到滑块A的距离xA，b测量b到滑块 B的距离xB。部分实验步骤如下：
①测量两个滑块的质量分别为200.0g和400.0g;
②接通电源，调整气垫导轨水平；
③拨动两滑块，使A、B均向右运动；
④导出传感器记录的数据，绘制xA、xB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 t=____s时发生碰撞；
(2)滑块 B碰撞前的速度大小(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)测定一节干电池的电动势和内阻。可供使用的实验器材有：
A.电流表 A(量程0.6 A,内阻约 1 Ω)
B.电压表 V₁(量程3.0 V、内阻约为 1 kΩ)
C.电压表 V₂(量程15.0 V、内阻约为5 kΩ)
D.滑动变阻器R(阻值范围0~15 Ω、额定电流 2 A)
E.开关S、导线若干
(1)某实验小组采用如图1所示的电路测量电源的电动势和内阻。甲同学在一次测量时，电压表的示数如图2 所示，电压表的读数为 V。
(2)乙同学经过多次测量后，测得数据如下表格。
(3)请在图3的U—I坐标系中描点作图，并通过图像求出此干电池的电动势 E=____V。
(4)为了更精确地得到电源的内阻，该实验小组另外设计了如下的实验测量电流表的内阻。
①断开 S2,闭合S₁，调节 R1使得电流表满偏 R1≫RA;
②保持 R1不变，闭合 S2,，调节电阻箱 R2。使得电流表指在满偏的 23,读出 R2的值为2.2 Ω;则 RA=______Ω,测定的干电池的内阻为 Ω(保留2位有效数字)。
13.(★)(10分)某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为O点，半径为R；直角三棱镜 FG边的延长线过O点，EG边平行于AB 边且长度等于R， ∠FEG=30∘;P为EF 上一点，且EP 长度等于 39R。横截面所在平面内，单色光线以θ角从P 点入射到EF 边发生折射，折射光线垂直EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为1.5。
(1)求 sinθ;
(2)请通过计算判断该单色光线第一次到达半圆弧 AMB 时能否发生全反射?(要写具体的计算过程)
14.(14分)在如图所示的坐标系中，第一和第二象限(包括y轴的正半轴)内存在磁感应强度大小为 B、方向垂直xOy平面向里的匀强磁场；第三和第四象限内存在平行于 y轴正方向、大小未知的匀强电场。P点为y轴正半轴上的一点，坐标为(0，l)；N点为y轴负半轴上的一点，坐标未知。现有一质量为m、电荷量为+q的粒子由 P 点沿y轴正方向以一定的速度射入匀强磁场，该粒子经磁场偏转后以与x轴正方向成 53∘角的方向进入匀强电场，在电场中运动一段时间后，该粒子恰好垂直于y轴经过N 点。粒子的重力忽略不计， sin53∘=0.8。求：
(1)粒子在 P 点的速度大小v；
(2)第三和第四象限内的电场强度的大小E；
(3)带电粒子从由 P点进入磁场到再次经过P 点的总时间t总。
15.(17分)一边长为L、质量为m 的正方形金属细框 abcd， 每边电阻为R₀，置于光滑的绝缘水平桌面(纸面)上。宽度为2L 的区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，两虚线为磁场边界，金属框的 ad、bc边框与磁场边界平行，如图甲所示。
(1)使金属框以一定的初速度 v₀(方向与磁场边界垂直)向右运动，求金属框 bc边框刚进入磁场时两端电压 Ucb的值；
(2)使金属框以一定的初速度向右运动，进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终与磁场边界平行，金属框完全穿过磁场区域后，速度大小降为它初速度的一半，求金属框的初速度大小；
(3)再在水平桌面上固定两条平行的光滑长直金属导轨，两导轨间距离为L，导轨与磁场边界垂直，左端连接电阻 R1=2R0,导轨电阻可忽略，金属框置于导轨上，如图乙所示。让金属框以与(2)中相同的初速度向右运动，进入磁场。运动过程中金属框的 ab、dc边框处处与导轨始终接触良好。求在金属框整个运动过程中，电阻. R1产生的热量。
电压(V)
1.30
1.14
1.12
0.98
0.82
0.74
电流(A)
0.10
0.20
0.25
0.30
0.40
0.45