湖南省长沙市宁乡市2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析

这是一份湖南省长沙市宁乡市2026届高三第四次模拟考试物理试卷含解析，共23页。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，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、图示装置为阅读时使用的角度可调支架，现将一本书放在倾斜支架上，书始终保持静止。关于该书受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．可能受两个力
B．可能受三个力
C．一定受摩擦力
D．支架下边缘对书一定有弹力
2、如图（俯视图），在竖直向下、磁感应强度大小为2T的匀强磁场中，有一根长0.4m的金属棒ABC从中点B处折成60°角静置于光滑水平面上，当给棒通以由A到C、大小为5A的电流时，该棒所受安培力为
A．方向水平向右，大小为4.0N
B．方向水平向左，大小为4.0N
C．方向水平向右，大小为2.0N
D．方向水平向左，大小为2.0N
3、如图所示，R3处是光敏电阻，a、b两点间接一电容，当开关S闭合后，在没有光照射时，电容上下极板上电量为零，当用光线照射电阻R3时,下列说法正确的是（ ）
A．R3的电阻变小，电容上极板带正电，电流表示数变大
B．R3的电阻变小，电容上极板带负电，电流表示数变大
C．R3的电阻变大，电容上极板带正电，电流表示数变小
D．R3的电阻变大，电容上极板带负电，电流表示数变小
4、下列电磁波中，衍射能力最强的是（ ）
A．无线电波B．红外线C．紫外线D．射线
5、一个质量为m的小球，以大小为v0的初速度被竖直向上抛出，从抛出到落地的过程中，重力对小球做功为mv02。不计空气阻力，则此过程重力对小球的冲量大小为
A．B．C．D．
6、如图所示，倾斜直杆的左端固定在地面上，与水平面成60°角，杆上穿有质量为m的小球a和质量为2m的小球b，a，b小球通过一条细绳跨过两个定滑轮相连接。当a、b静止时段绳竖直，段绳与杆的夹角为30°。若忽略小球b与杆间的摩擦，重力加速度的大小为g。则下列说法正确的是（ ）
A．绳对a的拉力大小为mgB．绳对a的拉力大小为2 mg
C．a与杆之间可能没有弹力D．a与杆之间一定没有摩擦力
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、下列说法正确的是（ ）
A．由于液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，故液体表面存在张力
B．把金片儿和铅片压在一起，经过足够长时间后，可发现金会扩散到铅中，但铅不会扩散到金中
C．物体的温度升高，物体内分子的平均动能增大
D．热力学第二定律表明，不可能通过有限的过程，把一个物体冷却到绝对零度
E.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
8、如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，板长为L，板间距离为d，距板右端L处有一竖直屏M。一带电荷量为q、质量为m的质点以初速度v0沿中线射入两板间，最后垂直打在M上，已知重力加速度为g，下列结论正确的是（ ）
A．两极板间电场强度大小为
B．两极板间电压为
C．整个过程中质点的重力势能增加
D．若仅增大两极板间距，该质点仍能垂直打在M上
9、下列说法正确的有_________
A．布朗运动直接反映了分子运动的无规则性
B．水的饱和气压随温度升高而降低
C．有些非晶体在一定条件下可转化为晶体
D．荷叶上小水珠呈球形，是由于表面张力作用而引起的
10、回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速电压为U的加速电场中被加速，所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调，磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是（ ）
A．粒子获得的最大动能与加速电压无关
B．粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为
C．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为
D．若 ，则粒子获得的最大动能为
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）为了测某电源的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：
电阻箱R，定值电阻R0、两个电流表A1、A2，电键K1，单刀双掷开关K2，待测电源，导线若干．实验小组成员设计如图甲所示的电路图．
(1)闭合电键K1，断开单刀双掷开关K2，调节电阻箱的阻值为R1，读出电流表A2的示数I0；然后将单刀双掷开关K2接通1，调节电阻箱的阻值为R2，使电流表A2的示数仍为I0，则电流表A1的内阻为_____．
(2)将单刀双掷开关K2接通2，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A1的示数I，该同学打算用图像处理数据，以电阻箱电阻R为纵轴，为了直观得到电流I与R的图像关系，则横轴x应取（_________）
A．I B．I2 C． D．
(3)根据(2)选取的x轴，作出R-x图像如图乙所示，则电源的电动势E=_____，内阻r=______．（用R1，R2，R0，及图像中的a、b表示）
12．（12分）同学们用如图1所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势和内电阻。实验室提供的器材如下：电压表，电阻箱（阻值范围）；开关、导线若干。
（1）请根据图1所示的电路图，在图2中用笔替代导线，画出连线，把器材连接起来_____________。
（2）某同学开始做实验，先把变阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后改变电阻箱，随之电压表示数发生变化，读取和对应的，并将相应的数据转化为坐标点描绘在图中。请将图3、图4中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图5所示的坐标系中（描点用“+”表示），并画出图线_____________；
（3）根据图5中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值_____________V，内电阻测量值______________Ω.（保留2位有效数字）
（4）实验中测两组的数据，可以利用闭合电路欧姆定律解方程组求电动势和内阻的方法。该同学没有采用该方法的原因是_____________________。
（5）该实验测得电源的电动势和内阻都存在误差，造成该误差主要原因是__________________。
（6）不同小组的同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成了上述的实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究，对电池组的内电阻热功率以及总功率分别随路端电压变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图6所示的和图象。若已知乙电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是_______________________（选填选项的字母）。
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，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。
14．（16分）如图所示，真空中两细束平行单色光a和b从一透明半球的左侧以相同速率沿半球的平面方向向右移动，光始终与透明半球的平面垂直．当b光移动到某一位置时，两束光都恰好从透明半球的左侧球面射出（不考虑光在透明介质中的多次反射后再射出球面）．此时a和b都停止移动，在与透明半球的平面平行的足够大的光屏M上形成两个小光点．已知透明半球的半径为R，对单色光a和b的折射率分别为和，光屏M到透明半球的平面的距离为L=（＋）R，不考虑光的干涉和衍射，真空中光速为c,求：
（1）两细束单色光a和b的距离d
（2）两束光从透明半球的平面入射直至到达光屏传播的时间差△t
15．（12分）如图所示，在平面坐标系xOy的第Ⅰ象限内有M、N两个平行金属板，板间电压为U，在第Ⅱ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅲ、IV象限内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计粒子重力)从靠近M板的S点由静止释放后，经N板上的小孔穿出，从y轴上的A点(yA=l)沿x轴负方向射入电场，从x轴上的C点(xc=-2l)离开电场，经磁场偏转后恰好从坐标原点O处再次进入电场。求：
(1)粒子运动到A点的速度大小
(2)电场强度E和磁感应强度B的大小
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．由题意可知，书受到重力和弹力作用，由于有书沿斜面向下的分力作用，所以物体必然受到一个沿斜面向上的力，以维持平衡，这个力为摩擦力，也可以是支架下边缘对书的弹力，也可以是摩擦力和支架下边缘对书弹力的合力，故可能受三个力，四个力作用，故A错误，B正确；
C．由于当书沿斜面向下的分力作用与支架下边缘对书弹力相等时，此时摩擦力不存在，故C错误；
D．由于当书沿斜面向下的分力作用，与向上的摩擦力相等时，则支架下边缘对书弹力不存在，故D错误。
故选B。
2、D
【解析】
金属棒的有效长度为AC，根据几何知识得L=0.2m，根据安培力公式得
F=BIL=2×5×0.2=2N
根据左手定则可判定安培力水平向左，故ABC错误，D正确；
故选D。
3、A
【解析】
R3是光敏电阻，当用光线照射电阻R3时，据光敏电阻的特点，其阻值变小，据闭合电路的欧姆定律知，所以电流表示数变大，CD错误；
因原来时电容器极板上的带电量为零，故说明ab两点电势相等；
有光照以后，两支路两端的电压相等，因R1、R2支路中电阻没有变化，故R2的分压比不变；而由于R3的电阻减小，所以R3的两端电压减小，，而不变，所以增大，故上端的电势要高于下端，故上端带正电，A正确B错误；
4、A
【解析】
对题中的几种电磁波波长进行排序，无线电波>红外线>紫外线>射线，波长越长的电磁波衍射能力越强，A正确，BCD错误。
故选A。
5、D
【解析】
根据动能定理：
得v=v0，根据动量定理，重力的冲量：
I= m（v+ v0）=（+1）mv0。
ABC.由上计算重力对小球的冲量大小为（+1）mv0，ABC错误；
D. 由上计算重力对小球的冲量大小为（+1）mv0，D正确。
6、B
【解析】
AB．以b球为研究对象，球b受绳子的拉力、重力和杆的支持力而平衡，如图所示
以沿杆和垂直于杆正交分解可得
即绳子的拉力为，因为绳子对b的拉力与绳子对a的拉力大小相等，故A错误，B正确；
CD．对球a分析可知，球a受到绳子竖直向上的拉力为2mg，竖直向下的重力为mg，两力不能平衡，根据摩擦力和弹力的关系可知a与杆之间一定有弹力和摩擦力存在，故C错误，D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、ACE
【解析】
A．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力，故A正确；
B．一切物质的分子处于永不停息的无规则运动之中，当铅片与金片接触时，会有一些铅的分子进入金片，同时，金的分子也会进入铅片，故B错误；
C．温度是分子平均动能的标志，则温度升高，物体内分子平均动能增大，故C正确；
D．根据热力学第三定律知，绝对零度只能接近，不可能达到，故D错误；
E．根据热力学第二定律可知，一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，故E正确。
故选ACE。
8、BD
【解析】
AB． 据题分析可知，小球在平行金属板间轨迹应向上偏转，做类平抛运动，飞出电场后，小球的轨迹向下偏转，才能最后垂直打在M屏上，前后过程质点的运动轨迹有对称性，如图
可见两次偏转的加速度大小相等，根据牛顿第二定律得：
qE-mg=mg
得到：
由U=Ed可知板间电压为：
故A错误，B正确；
C． 小球在电场中向上偏转的距离为：
y＝at2
而
a＝＝g，t＝
解得：
y＝
故小球打在屏上的位置与P点的距离为：
S＝2y＝
重力势能的增加量为：
EP＝mgs＝
故C错误。
D．仅增大两板间的距离，因两板上电量不变，根据
E＝＝
而C＝，解得：
E＝
可知，板间场强不变，小球在电场中受力情况不变，则运动情况不变，故仍垂直打在屏上，故D正确。
故选BD。
9、CD
【解析】
A．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体微粒做无规则运动，间接反映了周围的分子做无规则的热运动，故A错误；
B．与液体处于动态平衡的蒸气叫饱和蒸气；反之，称为不饱和蒸气。饱和蒸气压力与饱和蒸气体积无关！在一定温度下，饱和蒸气的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，这个压强叫做饱和蒸气压力。蒸发面温度升高时，水分子平均动能增大，单位时间内脱出水面的分子增多（此时，落回水面的分子数与脱出水面的分子数相等），故高温时的饱和水汽压比低温时要大，故B错误；
C．晶体和非晶体区别在于内部分子排列，有些通过外界干预可以相互转化，如把晶体硫加热熔化（温度超过300℃）再倒进冷水中，会变成柔软的非晶硫，再过一段时间又会转化为晶体硫，故C正确；
D．荷叶上小水珠呈球形，是因为表面层的水分子比较稀疏，分子间表现为分子引力，从而表面有收缩的趋势，是由于表面张力作用而引起的，故D正确；
故选CD。
10、ACD
【解析】
A.当粒子出D形盒时，速度最大，动能最大，根据qvB=m，得
v=
则粒子获得的最大动能
Ekm=mv2=
粒子获得的最大动能与加速电压无关，故A正确。
B.粒子在加速电场中第n次加速获得的速度，根据动能定理
nqU=mvn2
可得
vn=
同理，粒子在加速电场中第n+1次加速获得的速度
vn+1=
粒子在磁场中运动的半径r=，则粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为，故B错误。
C.粒子被电场加速一次动能的增加为qU，则粒子被加速的次数
n==
粒子在磁场中运动周期的次数
n′==
粒子在磁场中运动周期T=，则粒子从静止开始到出口处所需的时间
t=n′T==
故C正确。
D. 加速电场的频率应该等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即， 当磁感应强度为Bm时，加速电场的频率应该为 ，粒子的动能为Ek=mv2。
当时，粒子的最大动能由Bm决定，则
解得粒子获得的最大动能为
当时，粒子的最大动能由fm决定，则
vm=2πfmR
解得粒子获得的最大动能为
Ekm=2π2mfm2R2
故D正确。
故选ACD.
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、R2-R1 C E= r=a-R0-（R2-R1）
【解析】
(1)由题意可知，电路电流保持不变，由闭合电路欧姆定律可知，电路总电阻不变，则电流表A1内阻等于两种情况下电阻箱阻值之差，即．
(2)单刀双掷开关K2接通2时，据欧姆定律可得：，整理得：，为得到直线图线，应作图象．故C项正确，ABD三项错误．
(3)由图象结合得：图象斜率、图象纵截距，解得：电源的电动势、电源的内阻．
12、（1）电路连线如图：
（2）画出图线如图：
（3）2.8V， 1Ω （4）偶然误差较大； （5）电压表内阻不是无穷大； （6）AC
【解析】
（1）电路连线如图：
（2）画出图线如图：
（3）根据闭合电路欧姆定律可得：，即，则由图像可知：，r=b=1Ω；
（4）由于读数不准确带来实验的偶然误差，实验中测两组U、R的数据，利用闭合电路欧姆定律解方程组求电动势和内阻的方法不能减小这种偶然误差，而利用图象进行处理数据可以减小偶然误差.
（5）由于电压表内阻不是无穷大，所以在电路中分流，从而带来系统误差；
（6）电池组的内电阻热功率，则对于相同的U值，则r越大，对应的P1越小，可知A正确，B错误；总功率：，则对相同的U值，r越大P2越小，故C正确，D错误.
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、；；
【解析】
开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先等容升温过程，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有:
①
根据力的平衡条件有:
②
联立①②式可得:
③
此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有:
④
式中V1=SH⑤，V2=S（H+h）⑥
联立③④⑤⑥式解得:
⑦
从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为:
⑧
14、（1） （2）
【解析】
(1)由得,透明半球对光和光的临界角分别为60°和30°，画出光路如图
、为两单色光在透明半球面的出射点,折射光线在光屏上形成光点为和,、沿切线方向．由几何关系得
(2) 光在透明介质中的速度
传播时间
光屏到透明半球的平面的距离为,
故光在真空中传播的时间
则
光在透明介质中的速度,
传播时间
在真空中,由几何关系得
则
故
点睛：处理本题的关键：1、熟练掌握、应用几何光学基本公式①；②．2、利用平面几何的知识找准光束通过的路程．
15、（1）（2）；
【解析】
(1)设粒子运动到A点的速度大小为v0，由动能定理得
可得粒子运动到A点的速度大小
(2)粒子在电场中做类平抛运动，设经历时间为t1，则
联立解得
设粒子离开电场时速度大小为v，与x轴的夹角为a。则
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，则
2Rsinα=2l
可得