湖南省长沙市长郡中学等校2026届高三下学期3月质量检测（二模）物理试卷（Word版附解析）

这是一份湖南省长沙市长郡中学等校2026届高三下学期3月质量检测（二模）物理试卷（Word版附解析），共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、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，只有一项是符合题目要求的。
1. 2026年，“中国聚变工程实验堆（CFETR）”取得重大突破，首次实现稳态运行。在某核反应中，反应方程为，已知的比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 核反应方程中X为
B. 核反应中的质量亏损可表示为
C. 核聚变需要极高的温度，是为了克服原子核间的万有引力
D. 半衰期为12.46年，现有10个氚原子核，经过12.46年后剩下5个氚原子核
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据核反应电荷数守恒、质量数守恒可知，故X为中子，故A错误；
B．核反应释放的核能等于反应后总结合能减去反应前总结合能，即
由质能方程可得
解得质量亏损，故B正确；
C．核聚变需要极高温度，是为了克服原子核间的库仑斥力，原子核间万有引力极小可忽略，故C错误；
D．半衰期是对大量原子核的统计规律，对少量原子核不适用，10个氚核经过一个半衰期后剩余数量不确定，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，将小球自A处竖直向上抛出。传感器记录的数据显示：自抛出起计时，经过时间和小球的速率均为v0。小球向上抛出后的位移、速度、运动时间分别用x、v、t表示。不计空气阻力，关于小球竖直向上抛出的运动过程，下列图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．分析运动过程：小球做竖直上抛运动，加速度为（方向向下）。已知和时速率均为。根据竖直上抛运动的对称性，最高点（速度为0）的时刻位于这两个时刻的中点
此时速度。求解初速度和加速度关系：设初速度为，在时，小球处于上升阶段（因为），速度为。由
解得
在时，速度为0，有
联立解得，且
图像纵轴表示速度（矢量）。竖直上抛运动的速度随时间均匀减小，过最高点后变为负值。图像应为一条斜率为负的直线，穿过轴。选项A画的是速率（标量）图像，故A错误；
B．根据位移—速度公式
整理得
这是一个关于的一次函数，截距为，代入，截距应为
选项B中截距为，故B错误；
C．位移公式
这是一个关于的二次函数，图像为开口向下的抛物线。对称轴（最高点）为
选项C的图像是抛物线，且最高点对应，故C正确；
D．表示时间内的平均速度，有
这是一个关于的一次函数，斜率为，纵轴截距为，当时（即回到抛出点），
选项D中图像与横轴交点为，故D错误。
故选C。
3. 当下中国新能源汽车在全球已经处于绝对领先地位，除了核心技术带来的节能优势外，其节能理念已渗透到许多细节里。某型号的新能源汽车正在平直测试场地上进行智驾测试。汽车以速度匀速行驶，感知到本车道正前方有一缓行车辆后，立即进入经济驾驶模式，汽车的牵引力功率立即减小为原来的一半。经过时间t，汽车再次做匀速运动。已知该汽车行驶时所受的阻力恒为f，汽车的质量为m。关于该汽车的功率减半后的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 减速过程中，汽车的牵引力不断变小
B. 汽车车速减为时，加速度的大小为
C. 减速过程中，汽车的位移为
D. 减速过程中，汽车克服阻力做功
【答案】B
【解析】
【详解】A．汽车以匀速运动，牵引力，额定功率
减速过程中，功率变为保持不变
再次匀速时，牵引力，此时速度
在减速过程中，功率恒定，速度逐渐减小。根据
可知，牵引力不断变大，故A错误；
B．当车速时，牵引力
根据牛顿第二定律（取运动方向为正）
代入得
加速度大小为。故B正确；
C．汽车做加速度减小的减速运动。在图像中，图线切线斜率的绝对值逐渐减小，图线呈“上凹”状（连接初速度点的直线在图线上方）。若做匀减速直线运动，位移
由于实际图线在匀减速直线下方，实际位移,故C错误；
D．由动能定理，
其中
则克服阻力做功
显然，故D错误。
故选B。
4. 小明同学在研究了两个等量同种电荷的中垂线上的电场分布规律后，想将其研究方法推广到其它带电体情形，如图所示，一个均匀分布正电荷Q的圆环，其半径为a，以圆环圆心为坐标原点O，垂直于圆环平面建立x轴，他大致画出了x轴上的电场强度与x轴的图像，下列图像符合实际情况的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】先考虑相距为的等量同种正电荷、的中垂线上的电场分布，此时设其中垂线上某点和两电荷或的连线与连线间的夹角为，有，则该点的电场强度
对此式求极值，设，则
当，即，也即在距离两电荷中点时，取最大值，此时电场强度最大（也可以用其他方法如不等式求极值）。
由于均匀带电圆环可以看作无数个关于圆心对称的等量点电荷微元，每一对微元电荷的极值点位置都相同，根据矢量叠加原理可知圆环两侧的场强极值点仍然在距离圆心的位置，考虑到方向问题，答案选择A。
故选A。
5. 近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理如下左图所示。发射线圈的输入电压为家用交流电，如下右图所示，匝数为1100匝，接收线圈的匝数为22匝。若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的90%，忽略其它损耗，下列说法正确的是（ ）
A. 接收线圈中交变电流的频率为45Hz
B. 接收线圈输出电压的有效值约为4.4V
C. 接收线圈输出电压的有效值约为3.96V
D. 发射线圈中的磁通量变化率与接收线圈的磁通量变化率相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．变压器是利用电磁感应原理，不改变交变电流的频率，为50Hz，故A错误；
BC．根据正弦式交流电中有效值和峰值的关系可知，原线圈的电压有效值为220V，根据法拉第电磁感应定律有，
联立可得
解得，故B错误，C正确；
D．穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的90%，则穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的磁通量变化率不相同，故D错误。
故选C。
6. 如图所示，波源O垂直纸面做简谐运动，振动方程为y=2sin（2πt）cm，0时刻开始振动。其所激发的横波在均匀介质中向四周传播，波速为2m/s，在空间中有一开有两小孔C、D的挡板，C、D离波源O的距离分别为3m、4m，C、D间距为4m，在挡板后有矩形ABDC区域，AC=BD=3m，E、F分别为AB、CD中点。下列说法正确的是（ ）
A. 线段EF上存在加强点
B. 在0~5s内B点经过的路程为12cm
C. AC，AB，BD三条连线上（不包括C，D两点）共有四个加强点
D. 只改变波源O振动频率，ABDC区域内加强点的位置一定不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．波的周期为
波长为
因为C、D两点到波源的距离分别为3m和4m，距离差为1m是半个波长，所以波源O经过两孔C、D后在挡板上方相当于是两个振动步调相反的波源，EF在CD的垂直平分线上，所以EF上的各点到C、D的距离差都是零，所以线段EF上的各点都是振动减弱点，故A错误；
B．根据几何关系可得BC的长度为5m，根据振动方程知波的振幅为
从0时刻开始，波源O的振动经过C孔到达B点的时间为
波源O的振动经过D孔到达B点的时间为
所以在0~3.5s的时间内B点处于静止状态，在3.5~4s的时间内即半个周期的时间内只是参与了经过D孔的传播到B点的振动，在这段时间内B点经过的路程为
4s后经过C孔的振动也传播到了B点，因为
由上面的分析可知，经过C、D两孔的波振动步调正好相反，所以B点是振动减弱点，则B点的振幅为零，所以在0~5s内B点经过的路程为4cm，故B错误；
C．根据几何关系可知在AC连线上各点到C、D两孔的距离差满足
当距离差是半波长的奇数倍的点是振动加强点，所以在AC连线上只有一个加强点，根据对称性可知在BD连线上也是有一个加强点。根据几何关系可知在AB连线上各点到C、D两孔的距离差也是为
所以在AB连线上有两个加强点，所以AC、AB、BD三条连线上共有四个加强点不包括C、D两点，故C正确；
D．只改变波源O的振动频率，波速不变，根据可知，波长发生变化，则ABCD区域内加强点的位置变化，故D错误。
故选C。
7. 如图，足够长的木板C静止在光滑水平地面上，靠近其左上端有固定的挡板，可视为质点的小物体A和B紧靠在一起静止在长木板C上，与固定挡板的距离为，A和B之间夹有少量火药。某时刻火药燃爆，燃爆后A获得大小为2v的速度，最终A、B均未离开C。已知A、B、C的质量分别为m、2m、3m，A与C、B与C之间的动摩擦因数分别为，重力加速度为g。不计火药的质量和燃爆时间，A和挡板碰撞时无机械能损失且碰撞时间不计，认为火药燃爆释放的能量全部转化为A和B的动能。下列说法正确的是（ ）
A. 火药爆炸释放的能量为6mv
B. A与挡板碰撞前瞬间速度大小为与挡板碰撞前C向左运动
C. A与挡板碰撞瞬间B的速度大小为
D. A与挡板碰撞后，B、C先共速，最后A、B、C一起共速，且速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．火药爆炸瞬间A和B系统的动量守恒，则2mvB−m2v=0
解得vB=v，则火药爆炸释放的能量
联立可得，故A错误；
B．对A自开始运动到与挡板碰撞前的过程中，有
解得
设物体A与挡板碰撞前瞬间的速度v1，则
解得，对C受力分析，发现A与挡板碰撞前，C受到AB给他的摩擦力等大反向，所以C始终静止，故B错误；
C．设该过程的时间间隔为t1，则
解得
对B有，设开始运动后B的加速度大小为a2，
解得
A与挡板碰撞时B的速度大小，故C错误；
D．以水平向右的方向为正方向，A与挡板碰撞后对A、B、C组成的系统动量守恒，设三者的共同速度为v0，则有
解得
对C由牛顿第二定律有
解得
假设B、C先共速，有，
速度
可知，A撞击挡板后B先与C共速，B与C共速后不再有相对运动，然后A再与B、C共速,故D正确。
故选D。
二、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. 2025年，中国空间站进入常态化运营阶段。如图所示，中国空间站在离地球表面高度为h的圆轨道I上运行。神舟二十号载人飞船在半径为r1的圆轨道II上运行，天舟九号货运飞船在完成补给后脱离空间站，正沿椭圆转移轨道III（近地点在P点，远地点在Q点，轨道I和轨道II相切于Q点）独立飞行，为受控再入大气层做准备（已知地球半径为R，引力常量为G，不计大气阻力）。下列说法正确的是（ ）
A. 若通过观测得知空间站的运行周期为T，则可以求出地球的密度
B. 天舟九号在椭圆轨道II上由P点向Q点的独立飞行过程中，其机械能逐渐减小
C. 天舟九号在椭圆轨道II上经过P点时的加速度大小大于在轨道II上经过P＇点时的加速度大小
D. 若神舟二十号载人飞船在轨道II的P＇点向前加速后（加速时间极短），其将可能沿轨道III 运行并与在Q点的空间站相遇
【答案】AC
【解析】
【详解】A．空间站轨道半径为r=R+h
万有引力提供向心力，则有
解得
地球体积
则密度，故A正确；
B．天舟九号在椭圆轨道Ⅲ上运行时，已经脱离了空间站，发动机不再工作，只受地球万有引力作用。万有引力是保守力，只有万有引力做功，因此机械能守恒。从P到Q，动能减少、势能增加，但总和保持不变。故B错误；
C．由牛顿第二定律可得
解得
P点是椭圆轨道Ⅲ的近地点，其到地心的距离rP最小；P′点在圆轨道Ⅱ上，其到地心的距离r1.从图中可知，椭圆轨道Ⅲ的近地点P在轨道Ⅱ的内侧，因此rP0，x