湖南省长望浏宁四区县市2026年高三下4月份调研考试物理试卷

这是一份湖南省长望浏宁四区县市2026年高三下4月份调研考试物理试卷，共67页。试卷主要包含了23，44W，1V/m2，H 为距地面高度，6mg，6R, ra  rb  3等内容，欢迎下载使用。
单选题：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。
下列说法正确的是（）
甲乙丙丁
甲图为库仑扭秤装置，库仑通过此实验装置研究发现了电荷之间的静电力与它们之间的距离的平方成反比的规律
图乙是汤姆孙研究阴极射线的装置，他发现阴极射线是不带电的微小粒子流
图丙是研究光电效应的实验装置，在入射光光照强度和其他条件不变的情况下，增大入射光的频率能使光电流变大
图丁所示的α粒子散射实验中，只有少数α粒子发生了大角度偏转，说明原子是一个带正电的实心球体，正电荷均匀地分布在整个球体内，电子则像枣糕中的枣子，镶嵌在球体之中
如图甲所示为烤肠机，香肠放置在两根水平固定的平行金属杆中间，不考虑金属杆转动带来的影响，其截面如图乙所示。香肠可视为质量为 m 的均匀圆柱体，烤制过程中香肠的质量不变，半径均匀变大。忽略一切摩擦及金属杆的热胀冷缩，重力加速度为 g。下列说法正确的是（ ）
香肠烤熟后金属杆 1 和 2 对其支持力的夹角比烤熟前变大
香肠烤熟后金属杆 1 对其支持力比烤熟前变小
香肠对金属杆 2 的作用力大于金属杆 2 对香肠的作用力
香肠烤熟后与烤熟前相比，两根金属杆对其合力变大
如图，为一块均匀透明的长方形玻璃砖，一束由红、蓝两种色光组成的细光束，以入射角
θ从侧面射入，在玻璃内分成 a，b 两束，玻璃砖上表面刚好没有光线射出，则（）
A．a 为蓝色光
B．全反射临界角C 红< C 蓝
C．逐渐增大θ角（θ＜90°），会有光线从上表面射出，且先有红光射出
D．玻璃对红光的折射率n  1 sin 2 
如图甲，a 为地球同步卫星，b 为与 a 共轨道平面且绕行方向相同的中轨道卫星，两卫星之间的距离r 随时间变化关系如图乙所示，图中 R 为地球半径，已知地球表面重力加速度为 g，
2.23
不考虑两卫星之间的作用力，取
 3 。下列说法正确的是（）
r / R
在长沙观察， a, b 两卫星都是静止不动的
a、b 两卫星轨道半径之比为 2：1
卫星b 运动的加速度大小为 1 g
9
图乙中的T 为 24h
一含有理想变压器的电路如图所示，图中 R1、R2 是阻值分别为 1Ω和 2Ω的定值电阻，R 是最大阻值为 4Ω的滑动变阻器，滑片 P 处于电阻正中间。a、b 间接正弦交流发电机，
其输出电压表达式为e  3 2 sin 50t （V）。变压器原、副
线圈匝数比为 1：2。下列说法正确的是（）
将滑片 P 下移，发电机的输出功率增大
将滑片 P 下移，滑动变阻器的功率减小
滑动变阻器的最大功率为 1.44W
若将发电机转速减半，则发电机的最大输出功率为 3W
最新研究表明：蜘蛛能通过大气电位梯度“御电而行”。大气电位梯度就是大气中的电场强度，方向竖直向下。假设在晴朗无风环境，距离地面高度 1km 以下，可近似认为大气电位梯度 E  E0  kH ，其中 E0  150 V/m 为地面的电位梯度，常量 k=0.1V/m2，H 为距地面高度。晴朗无风时，一质量 m=0.6g 的蜘蛛（可视为质点）由静止从地面开始“御电而行”，蜘蛛先伸出腿感应电位梯度，然后吐出带电的蛛丝（蜘蛛其它部分不显电性），带着身体飞起来。忽略空气阻力，取重力加速度 g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
该蜘蛛要想飞起来，蛛丝应带正电
该蜘蛛要想飞起来，蛛丝所带的电荷量至少为5105C
若蛛丝所带电荷量大小为 q  5105 C ，蜘蛛能到达的最大高度 300m
若蛛丝所带电荷量大小为q  5105 C ，蜘蛛上升过程中最大动能为 0.225J
如图所示，一质量为 M 的正方体装置固定在光滑水平面，其竖直面内有一半径为 R 的光滑环形管道，R 远大于管道的横截面直径，管道内有一质量为 m 小球，直径略小于管道横截面直径。M=2m，重力加速度为 g。下列说法正确的是（ ）
小球在最高点 A 受轻微扰动无初速度下滑，小球到达管道最低点 B 时装置对地面的压力大小 6mg
小球在最高点 A 受轻微扰动无初速度下滑,运动到与水平方向夹角为37 的 C 点时，小球对装置压力大小为 3.6mg
若装置解除固定，小球仍从最高点 A 无初速度下滑，装置偏离原位置的最大距离 2 R
3
7gR
若装置解除固定，小球从最低点 B 以水平向右的速度v0 开始运动，小球到达最高点时刚好与装置无弹力
多选题：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。
某实验小组在研究机械振动和机械波的实验中，得到甲、乙两个图像。图甲为t  0 时刻的波形图，P、Q 是波上的两个质点，图乙为 Q 点的振动图像。下列说法正确的是（）
这列波的传播方向为 x 轴正方向，波速为1.5m / s
B．0.5s∼1.5s 内质点 Q 的速度先增大后减小，加速度先减小后增大
C．0 时刻起质点 P 的振动方程为： y  5 sin(t  )cm
4
D．0∼3.5s 内质点 Q 运动的路程为 35 cm
2
某实验小组研究物体放置在竖直弹簧上的运动。如图甲所示，弹簧竖直放置，下部固定在一铁板上，铁板质量为 M，铁板的底部放置了一压力传感器，置于水平地面上；当弹簧处于自然长度时，将一盒子无初速度地放在与弹簧上端相连的薄板上，测出物体的速度 v 与弹簧长度
l 的关系如图乙，图线与横轴交点坐标为 、。弹簧的弹性势能 E  1 kx2 （ x 为弹簧的形变
12p2
量），薄板与弹簧的质量可忽略，盒子的质量为，弹簧一直处在弹性限度内，重力加速度大小为 g，空气阻力不计。则（）
当弹簧长度为1时，盒子的加速度大小小于 g
2mg
弹簧的劲度系数为
l2−l1
开始运动后压力传感器的示数变化范围为 0 到
Mg+2mg
g l2−l1
2
盒子的最大速度为
竖直平面内有半径为 R=2m 的圆形边界匀强磁场Ⅰ，磁场感应强度大小为 B=2×10-2T，磁场方向垂直 xOy 平面向里。以圆形边界磁场最低点 O 为原点建立 xOy 直角坐标系。一质量 m=4
×10-6kg、电荷量 q=2×10-2C 的正粒子，由 A（ 3m，3m）沿与 x 轴负方向进入圆形磁场区域，
速度大小 v=2×102m/s，在 x>0 的某区域存在一个矩形匀强磁场Ⅱ（图中未画出），磁场感应强度与磁场Ⅰ相同，粒子经过该矩形磁场区域后恰能沿 x 轴负方向再次通过坐标原点 O，不计粒子重力。则（ ）
粒子在匀强磁场Ⅰ中的运动半径为 2m B．粒子在匀强磁场Ⅰ中的速度偏转角为 1500
粒子从 A 点到第二次经过 O 点的运动时间为2π +
3
2× 10−3s
矩形磁场区域的最小面积为S  12m2
非选择题：本题共 5 小题，共 57 分。
11．（8 分）实验小组利用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。水平桌面上固定一气垫导轨，把气垫导轨调节水平，在导轨上 A 点处有一带长方形遮光条的滑块，其总质量为 M，左端用跨过轻质定滑轮的细线与质量为 m 的钩码相连，遮光条两条长边与导轨垂直，导轨上 B 点有一光电门和数字计时器相连。用 d 表示遮光条的宽度，L 表示 A、B 两点间的距离，重力加速度为 g。完成下列问题。
如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度 d=mm。
将滑块自 A 点由静止释放，滑块运动至 B 点时数字计时器显示遮光片通过光电门的遮光时间为 t，则滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能的减少量Ep  ，动能的增加量为Ek  。（两空均用题目中给出的字母表示）
若某同学在实验中保持遮光条的宽度、钩码质量、滑块及遮光条总质量一定，多次改变光电门的位置 B，每次均使滑块由同一位置 A 静止开始滑动，测量出的 A、B 两点间的距离 L 和
对应数字计时器的读数 t，作出 1  L 图像，测出图线斜率为 k，则当地的重力加速度为 g=
t 2
(用字母 d、m、M 和 k 表示)
表笔
表笔
12．（8 分）某同学利用一满偏电流 Ig＝200 μA，内阻 Rg＝99Ω的灵敏电流计，设计了一个多倍率电阻表(“×1”“×10”“×100”“×1000”)，其内部电路如图所示，电源电动势 E＝3.0V，内阻 r＝1.0 Ω。
关于电阻表的使用，下列说法正确的是。（单选） A．使用此表测量电阻时，若指针偏角过小，应换用更小倍率挡
位
测量定值电阻时，可直接将表笔接在电路中电阻两端，无需断开电路电源和其他元件
电阻表内部电源的正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，电流从黑表笔流出多用电表
当开关 S 与“ 4 ” 端接通时， 进行欧姆调零后， 可调电阻 RP 接入电路的阻值为：
Ω；
S 与 3 端接通时，电阻表的倍率为(选填“×1”、“×10”、“×100”、
“×1000”)；
设电源电动势未衰减时，S 与“4”端接通时欧姆表的内阻为 Rm。若电源电动势衰减至原值的倍（0 < < 1），内阻 r 保持不变，该同学仍使用此挡位测量电阻，未重新进行欧姆调零。测为表盘直接读数，真为被测电阻实际阻值，试推导测与真的关系式：真=
（用 Rm、k、测表示）。
13．（11 分）锅炉钢材的承压能力会因过热而急剧下降，如果锅炉出现故障，会导致锅炉外壁局部超温，引发安全事故。下图为一锅炉外壁超温报警装置的简化原理图，活塞厚度不计，质量为 m，横截面积为 S，上表面涂有导电物质，一定质量的理想气体被活塞密封在导热良好的气缸内，初始时活塞距气缸底部的高度为 H，缸内温度为T1 。当锅炉
外壁温度缓慢升高至T2 时，报警器报警。已知，大气压强恒为 p0，重力加速度为 g，上述过程气体吸收的热量为 Q，不计一切摩擦。求：
求初始时活塞上表面与 a、b 触点间的距离 h
气体的内能的增量U
14．（14 分）如图所示，水平面上固定一长直 U 型金属导轨，导轨间距 L=1m，电阻不计。 在导轨左端连接一个阻值 R=2Ω的电阻。金属棒 ab 垂直导轨放置，与导轨之间的动摩擦因数 μ=0.2，ab 棒质量 m=0.1kg，ab 接入电路部分的电阻 r=2Ω。整个空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度 B=1T。在 t=0 时刻，对金属棒施加一个水平向右的拉力 F，拉力 F 与时间 t 满足

如下关系：F  0.2  0.4t(N )
0.6(N )
 t  1s 。t=2s 时金属棒达到最大速度。金属棒运动过程中与导
 t  2s
轨接触良好，重力加速度 g=10 m/s2。求：
金属棒的最大速度
0~2s 时间内金属棒的位移
若 2s 内 R 上产生的焦耳热为 0.21J，求这个过程中拉力 F 所做的功
15．（16 分）如图所示，光滑水平面上，原长L0
 129m的弹簧两端分别连接质量均为M  1kg 80
的静止的小物块 B 和 C，B 与竖直墙壁的距离 x0  1.6m 。质量为m  1kg 的小物块 A 从高
h  0.8m 的平台以v0 水平抛出，A 的下表面刚好与 B 的上表面相碰，碰撞时间极短。碰撞过程中 B、C 始终未离开水平面，重力加速度 g  10m / s2 。
若 C 固定，A、B 碰撞后瞬间粘连在一起，求以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能
若 C 固定，A、B 间的动摩擦因数 1 ，A、B 碰撞前后 A 竖直方向的速度大小不变，方向
8
相反。求碰后 B 的速度大小
若 C 不固定，A、B 间的动摩擦因数 1 ，A、B 碰撞后 A 竖直方向反弹速度大小为碰前的
8
e 倍（ 0  e  1）。A、B 碰撞后经过时间t0  0.15s 弹簧第一次恢复原长，不考虑碰撞过程中 A、 B、C 的相对位移。试求:当 e 为何值在弹簧原长时 A 直接落在 C 上（此过程中 A 未与地面接 触）
参考答案
【答案】A
【详解】A、库仑通过此实验装置研究得出电荷之间的静电力与它们之间的距离的平方成反比关系的结论，故 A 正确
汤姆孙在研究阴极射线时发现了阴极射线是电子流，并测定了电子的比荷，故 B 错误
在其他条件相同的情况下，光电流大小与光照强度成正比，与光照频率无关，故 C 错误
图丁所示的卢瑟福α粒子散射实验中，只有少数α粒子发生了大角度偏转，说 明原子的几乎全部质量都集中在一个很小的核里，并提出了原子的核式结构模型，故 D 错误
【答案】B
【详解】对香肠进行受力分析如图所示，根据对称性有 N1=N2
根据平衡条件有mg  2N1 cs 2N2 cs
解得 N  N mg
122 cs
加热使香肠半径 R 变大时，重心上移，减小，分析可知，N1、N2 均减小，故 A错误，B 正确。香肠对金属杆 2 的作用力与金属杆 2 对香肠的作用力为相互作用力，大小相等，故 C 错误。香肠烤熟后与烤熟前相比，两根金属杆对其合力大小均等于其重力大小，大小不变，故 D 错误；
【答案】C
【详解】由图可知，侧面射入时， a 的折射角较大，折射率较小，故a 为红光，
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
C
C
C
D
D
AB
BD
AD
A 错；
由sin C  1 可得C
n
红> C
蓝， B 错；逐渐增大角，折射角增大，射到上表面入射
角减小，小于临界角会有光从上表面射出，且红光先出现入射角小于临界角，故
C 对； n 总要大于 1， D 错.
【答案】C
【详解】b 卫星与同步卫星角速度不同，与地球自转角速度也不同，相对于观察者是运动的，A 错；由甲图可知，r a rb  9.6R, ra  rb  3.6R 解得ra  6.6R, rb  3R ，故 B 错；
由 GMm  mg, GMm  ma ，得a  1 g ，故 C 对；T2∝r3，r =2.2r ， T =24h，T
R2(3R)2bb9
aba
b=8h，根据乙图有 T  T  1，解得 T=12h。故 D 错。
824
【答案】C
【详解】由题易知发电机输出电压有效值 E=3V，令原线圈回路电流为 I1，则有
2
E=U1+I1R1， U1  1 ， I U 2
， I1  2 ，联立得 I 
，发电机输
U 22
R2  R
I21
11.5  0.25R
出功率 P  EI 9，滑片 P 向下滑，R 增大，P 减小，故 A 错；I  1 I ，
出11.5  0.25R
出22 1
2
R
P  I 2R 
9R 
9  1 R2  3R
9
9  R  3
，当 R=6Ω时功率最大，但滑动变阻器最大
R4
阻值为 4Ω，所以当 R=4Ω时，滑动变阻器的功率最大，最大值为 1.44W，故 B
错，C 对；发电机转速减半，则输出电动势也减半，E  1.5 V，I1 
1.5，
1.5  0.25R
当 R=0 时，发电机输出功率最大，由 Pm  EI1 得最功率为 1.5W，故 D 错。
【答案】D
【详解】A．因大气中的电场方向竖直向下，蛛丝应带负电荷，才能使电场力竖直向上，蜘蛛才可能飞起来，故选项 A 错误；
B．设蛛丝所带电荷量为 q0，蜘蛛要想飞起来，电场力应大于重力，则有q0 E0  mg
解得q0  410–5 C ，故选项 B 错误；
C．设蜘蛛能到达的最大高度为 h，上升过程中电场强度随高度增大均匀减小，
电场力也随高度增大均匀减小，则上升过程中电场力做的功
W  E0q  E1q h  2E0  kh qh ，对上升过程，由动能定理有W – mgh  0 ，联立解得
22
h  600m ，故选项 C 错误。
D．设蜘蛛上升速度最大时高度为 h0，蜘蛛上升过程中加速度先向上减小、加速上升，速度最大时加速度为零，速度最大时重力与电场力平衡，则有
mg  qE  qE 0 – kqh0
解得h0  300m ，上升过程中，合外力做功为W  (qE  mg)h0  0.225J ，故动能为 0.225J。
故选 D。
【答案】D
【详解】A. 小球由最高点运动到最低点的过程中，由机械能守恒定律可得
mg 2R  1 mv 2
2
在最低点，对小球由牛顿第二定律可得FN
−mg=m v2
R
解得FN
=5mg，小球对装置
的压力大小为 5mg，则整个装置对地面的压力大小为 5mg+Mg=7mg, A 项错误.
B .小 球 由 最 高 点 运 动 到 C 的 过 程 中 ， 由 机 械 能 守 恒 定 律 可 得 ：
mgR(1 sin 37 )  1 mv2
c
mv2
N
C
小球在 C 点由牛顿第二定律有 F
C
 mg sin 37  c
R
联立求得 FN
 3.8mg ，
由牛顿第三定律有小球对装置的压力大小为3.8mg ，B 项错误。
C. 小球运动到球心等高处时，装置有最大位移，设小球和装置的水平位移分别为 xm 、 xM
则 x  x  R ,由水平方向动量守恒得： mx  Mx , 可得 x mR  1 R ， C 项
mM
错误。
mMM
M  m3
v  v 2
D. 在最高点，小球相对装置做圆周运动，重力恰好提供向心力mg  m12
R
小 球 从 最 低 点 运 动 到 最 高 点 ， 由 系 统 机 械 能 守 恒 定 律 得
1 mv2  mg 2R  1 mv2  1 Mv2
202122
7gR
由水平方向动量守恒定律得mv0  mv1  Mv2联立解得v0 ,D 项正确。
【答案】AB
【详解】A．由图乙可知， t  0 质点Q 向上振动，根据波形平移法可知，这列波的传播方向为 x 轴正方向，由题图可知，波长为 3m ，周期为T  2s ，则波
速为v   1.5m / s ，故 A 正确；
T
B．根据乙图可知，0.5s∼1.5s 内，质点Q 从正向最大位移经过平衡位置运动到反向最大位移，则质点Q 的速度先增大后减小，加速度先减小后增大，故 B 正确；
C． t  0 质点 P 向下振动，根据振动方程 y  Asin( 2t )(cm) 由题可得：
T0
A  5cm ，T  2s ，  5 ，0 时刻起质点 P 的振动方程为：y  5sin(t  5
06
故 C 错误；
)(cm)
6
D．0∼3.5s 内质点Q 运动时间为
【答案】BD
7T , 分析路程有s  7 A  35cm
4
故 D 错误。
【详解】根据题意可知，将一盒子无初速度地放在与弹簧上端相连的薄板上，盒子将做简谐运动，开始弹簧处于自然长度，弹簧的弹力为 0，只受重力，则盒子的加速度大小等于 g，故 A 错误；之后盒子开始压缩弹簧，盒子速度先增大，当弹力等于重力时，盒子的速度最大，之后开始减速，运动到最低点时，速度为 0，弹簧长度最短，结合图像可知，弹簧原长为l2，当弹簧长度为l1时，盒子运动到最低点， 由对称性可知， 此时盒子的加速度大小等于 g ， 方向向上，
kl2−l1
−mg=mg 解得 k= 2mg ，B 正确；当盒子速度最大时，弹簧弹力等于重力，
l2−l1
此时弹簧的形变量为Δx= mg = l2−l1，由能量守恒定律有 mgΔx= 1 kΔx2+ 1 mv2，
k222
g l2−l1
2
解得 v=
，D 正确。开始运动后最大的向下的加速度为 g，由牛顿第二
定律对整体：(M+m）g−F1=mg，得到F1=Mg，向上最大的加速度为 g，同理得： F2−(M+m）g=mg，得到F2=Mg+2mg；故 C 错误。
【答案】AD
【详解】如图，粒子在圆形磁场区域，由洛伦兹力提供向
v2
心力得qvB  m
r
， r  2m  R ,故 A 正确； 周期
T  2πr  2π 102 s ，圆形磁场中，连接入射点、磁场圆心
v
轨迹圆心及出射点构成菱形，转过圆心角为1  120 ，故 B 错误；粒子从 O 点进入第四象限，速度与 x 轴正向夹角为60 ，在方形磁场中转1  240 ，所以在两磁场中运动时
2
间为t1  T  2π 10 s ，设粒子从 P 点进入方形磁场，从 Q 点离开方形磁场，由几
何关系可知OP  QO  r tan 60 ，粒子做匀速直线运动时间为
t
2
 2r tan 60∘  2 3 102 s ，全程时间t  2π  2 3 102s ，故 C 错误；由几何关系得，
v
矩形磁场区域的最小面积S  2r  r 1  sin 30 ，解得S  12m2 ，故 D 正确。答案选
AD。
【答案】（每空 2 分）(1)3.80(2) mgL、
M  m d 2
2t 2
​
k(M+m)d2
2m
【详解】（1）用游标卡尺测得遮光条的宽度 d=3mm+0.05mm×16=3.80mm。
（2）滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能的减少量为Ep  mgL
动能的增加量为ΔEk
 1  M  m v2  1
22
 M  m
 d 2
t
 

M  m d2

2t2
m)()
（ 3 ） 由 mgL  1 (M d 2 ， 得 1 
2mg
L ， 即 k 
2mg，
2
k (M  m)d 2
g 。
2m
tt 2
(M  m)d 2
(M  m)d 2
【答案】（每空 2 分）（1）C；（2）RP＝14 900 Ω；（3）×100；（4）R真=kR测+（k−1）
Rm
【详解】（1）A：使用欧姆挡测量电阻时，若指针偏角过小，应换用大倍率挡位，故 A 错。
B：欧姆表自带电源，外部电源会影响通过电表电流，故测量定值电阻时必须与电源断开，故 B 错误。
C：欧姆表内部电源的正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，电流从黑表笔流
出多用电表，故 C 正确。
S 与 4 端接通时，欧姆调零后，Ig＝E，解得 RP＝14 900 Ω。
RP＋Rg＋r
当灵敏电流计满偏时，设与灵敏电流计并联的支路总电阻为 R 并，则 R 内＝
g＋gg
并
＝nR
中，所以 R
内越大，R
并越大，倍率 n 越大。当 S 分别与不同接线柱接
通时，R1 并