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2026届湖南省怀化市高考物理高二升高三综合练习试卷1
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
一、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．关于核反应堆中用镉棒控制反应速度的原理，下列说法正确的是 (　　)
A．镉棒能释放中子，依靠释放的多少控制反应速度
B．用镉棒插入的多少控制快中子变为慢中子的数量
C．利用镉棒对中子吸收能力强的特点，依靠插入的多少控制中子数量
D．镉棒对铀核裂变有一种阻碍作用，利用其与铀的接触面积的大小控制反应速度
2．一列简谐横波在某均匀介质中沿直线由a质点向b质点传播，a、b两质点的平衡位置相距2.5 m，如图所示，图中实线表示a质点的振动图像，图中虚线表示b质点的振动图像，则下列说法中不正确的是 （　　）
A．质点a的振动方程为y=2sin （cm）
B．此波的传播速度可能为1.2 m/s
C．此波的传播速度可能为6 m/s
D．在0.1~0.15 s内，质点b向y轴负方向运动，做加速度逐渐变大的减速运动
3．2020年5月5日,长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射S场成功首飞,将新一代载人飞船试验船送入太空。若试验船绕地球做匀速圆周运动,周期为T,离地高度为h,已知地球半径为R,万有引力常量为G,则 (　　)
A．试验船的运行速度为
B．地球的第一宇宙速度为
C．地球的质量为
D．地球表面的重力加速度为
4．如图甲所示为智能呼啦圈.腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿过轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳，其模型简化如图乙所示.已知配重质量为0.5 kg，绳长为0.4 m，悬挂点到腰带中心的距离为0.2 m.水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重做水平匀速圆周运动，计数器显示在1 min内圈数为120，此时绳子与竖直方向夹角为θ.配重运动过程中腰带可视为静止不动，g=10 m/s2，sin 37°=0.6，下列说法正确的是 (　　)
甲　　乙
A．匀速转动时，配重受到的合力恒定不变
B．若增大转速，腰受到腰带的弹力变大
C．配重的角速度是120 rad/s
D．θ为37°
5．两点电荷a、b的电场中等势面分布如图，a、b位于同一直线上，相邻等势面间的电势差为1V，M点位于电势为0的等势面上。实线为某带电粒子c的运动轨迹，N、R、P为轨迹和等势面的交点，粒子只受电场力作用，则（　　）
A．R点的电场强度大小比P点的小
B．UMN=3V
C．粒子c经过R点时速度最大
D．粒子c从N到P，电势能减小
6．如图，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下(与纸面平行)，磁场方向垂直纸面向里，等腰直角三角形CGF区域(区域Ⅱ)内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上，AO与GF垂直，且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域Ⅱ。若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1，区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是(　　)
A． 若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1， 则t＞t0
B．若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E， 则t＞t0
C．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为B2，则t＝
D．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为B2， 则t＝t0
二、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，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7．彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的。彩虹形成的示意图如图所示，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线（a、b是单色光）。下列关于a光与b光的说法正确的是（　　）
A．水滴对a光的折射率大于对b光的折射率
B．a光在水滴中的传播速度等于b光在水滴中的传播速度
C．用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距
D．a、b光在由空气进入水滴后波长要变长
E．若a光、b光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b光能够发生全反射，则a光也一定能够发生全反射
8．(多选)如图甲所示,一水平传送带以恒定速率转动,一质量为m=1 kg 的物块(可视为质点)从传送带的右端滑上传送带,物块的位移x随时间t的变化关系如图乙所示.已知图线在0~3.0 s内为开口向下的抛物线,在3.0~4.5 s内为倾斜直线,取水平向左为正方向,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是 (　　)
A．传送带沿顺时针方向转动
B．物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2
C．物块滑上传送带的初速度大小为2 m/s
D．0~4.5 s内物块与传送带间因摩擦而产生的热量为18 J
9．如图所示，一轻弹簧一端固定在倾角为53°的光滑斜面的底端，另一端拴住质量为的物块P，Q为一质量为的重物，Q与P接触但不粘连。弹簧的劲度系数k＝100N/m，系统处于静止状态。现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，加速度为a且大小未知，已知在前0.2s时间内F为变力，0.2s以后F为恒力，已知sin53°＝0.8，，则（　　）。
A．加速度 B．力F的最小值
C．力F的最大值 D．Q与P分离时的弹簧弹力F＝28N
10．如图所示，匀强磁场磁感应强度大小为，共有匝的矩形线圈的面积为，电阻为，线圈通过电刷与定值电阻及理想交流电压表组成电路，线圈绕垂直于磁感线的边以角速度 从图示位置开始匀速转动，以下说法正确的是（ ）
A．线圈过图示位置时穿过线圈的磁通量为零，感应电动势最大
B．线圈从图示位置开始转过 的过程中，通过电阻的电荷量为
C．线圈在图示位置时电压表示数为
D．线圈转动一周的过程中克服安培力做的功为
三、非选择题（本大题共5小题，共56分）
11．某兴趣小组在实验室里找到了一小金属球做了一个如图所示的单摆，来测量当地的重力加速度。具体操作如下：
（1）甲同学用某种仪器来测量摆球的直径，得到的测量值为，此测量数据是选用了仪器　　　测量得到的（填标号）；
A．毫米刻度尺 B．10分度游标卡尺
C．20分度游标卡尺 D．螺旋测微器
（2）测量单摆的周期时，乙同学在摆球某次通过最低点时按下停表开始计时，同时数1；当摆球第二次通过最低点时数2，依此法往下数，当他数到80时，按下停表停止计时，读出这段时间，则该单摆的周期为　　　（填标号）；
A． B． C． D．
（3）丙同学忘记测量摆球直径，但他仍改变细线的长度先后做两次实验，记录细线的长度及单摆对应的周期分别为和，则重力加速度　　　（用表示）。该同学测出的重力加速度　　　当地重力加速度（选填“大于”“小于”或“等于”）。
12．（10分）某实验小组的同学研究一个标有“”字样的灯泡的电压随电流的变化特点,实验室提供的器材如下:
A.电源（电动势,内阻很小）；
B.电压表（量程为,内阻）；
C.电流表A（量程为,内阻约为）；
D.小灯泡；
E.定值电阻 ；
F.定值电阻 ；
G.定值电阻 ；
H.滑动变阻器（阻值范围为 ,额定电流为）；
I.滑动变阻器（阻值范围为 ,额定电流为）；
.开关、导线若干。
甲 乙
（1） 实验前改装时，电压表与定值电阻______（填“串”或“并”）联,该同学选用的定值电阻应为____________（填“”“”或“”）;
（2） 实验器材中备有两个滑动变阻器，该实验应选用的是____________（填“”或“”）,实验要求能够较准确地画出灯泡的曲线,请在虚线框中帮助该同学画出实验电路原理图;
（3） 在研究小灯泡电压随电流的变化特点时,若某次读取电流、电压分别为、，流经电压表的电流忽略不计,则在如图甲所示坐标纸上描点时对应坐标为__________________（用、表示）,依次描点绘图得到如图乙所示曲线;
（4） 直接将该灯泡接到电动势为、内阻为 的电源两端时,灯泡消耗的电功率为________________________________（保留三位有效数字）。
13．如图所示，在水平桌面上倒立一个质量为M=10 kg、深度为h=15 cm的无盖圆柱形汽缸，现用一质量为m=5.0 kg、横截面积为S=0.01 m2的活塞(厚度不计)封闭一定质量的理想气体，活塞通过一气孔与外界相通，活塞下端拴接一劲度系数为k=5.0×103 N/m的轻质弹簧，弹簧的原长为7.5 cm，开始时活塞到汽缸底部的距离为5 cm.活塞可在汽缸内无摩擦地上下滑动且汽缸不会漏气，活塞和汽缸均由绝热材料制成，汽缸内有一电热丝(不计体积和质量)可对气体加热.已知大气压强p0=1.0×105 Pa，重力加速度g=10 m/s2，汽缸内气体初始温度为t0=27 ℃.求:
(1)弹簧恰好与桌面接触时，汽缸中气体的温度；
(2)汽缸刚要离开桌面时气体的温度.
14．(17分)如图所示，两个平行光滑金属导轨、固定在水平地面上，其间距，左端接有阻值的定值电阻，一根长度与导轨间距相等的金属杆置于导轨上，金属杆的质量，电阻，整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中，时刻，在上加一与金属杆垂直，方向水平向右的外力F，金属杆由静止开始以的加速度向右做匀加速直线运动，末撤去外力F，运动过程中金属杆与导轨始垂直且接触良好。（不计导轨和连接导线的电阻，导轨足够长）
求：
（1）末外力F的大小；
（2）由到静止时，金属杆运动的位移x。

15．如图所示，在水平直轨道上静止放置平板车A和长木板B，两者上表面齐平，可视为质点的物块C以初速度从A的左端开始向右运动，当C和A的速度相等时，A和B恰好发生了第一次碰撞。已知A、B、C的股量分别为、、，不计A与轨道间的摩擦，B与轨道间的动摩擦因数为，C与A、B上表面间的动摩擦因数均为，全程C没有掉落到轨道上，每次碰撞时间极短，均为弹性撞，重力加速度为g，忽略空气阻力。求：
（1）A和C第一次速度相等时的速度大小；
（2）第一次碰撞前A运动的距离x和第一次碰撞后A的速度大小；
（3）若A的长度，B最终停止的位置距其出发点多远。
参考答案
1．【知识点】核裂变与核聚变
【答案】C　
【解析】镉棒并不能释放中子，也不能控制快中子变为慢中子的数量，对铀核裂变也没有阻碍作用，镉棒是利用其对中子的吸收能力强的特点，控制中子的数量从而控制核反应速度，故选项C正确.
2．【知识点】波的多解问题
【答案】B　
【解析】由题图知该波的周期为T=0.2 s，振幅A=2 cm，则质点a的振动方程为y=Asin=2sin （cm），故A正确；由质点a的振动方程可知，当t= s时质点a的位移为2 cm，对质点b，当t=0.05 s时，位移为2 cm，结合波的周期性可知，波从a传到b的时间为Δt=nT+ s= s（n=0，1，2，…），则波速为v== m/s（n=0，1，2，…），由于n是整数，所以v不可能为1.2 m/s，当n=2时，v=6 m/s，故B错误，C正确；在0.1~0.15 s内，根据题图可知，质点b向y轴负方向运动，位移增大，加速度增大，速度减小，做加速度逐渐变大的减速运动，故D正确.本题选错误的，故选B.
3．【知识点】宇宙速度、计算某一星球的重力加速度
【答案】B　
【解析】根据匀速圆周运动的特点可知,试验船的运行速度为v=,A错误;根据试验船受到的万有引力提供向心力有G=m船(R+h),可得地球的质量M=,C错误;近地轨道卫星的速度等于第一宇宙速度,根据万有引力提供向心力有G=m,代入上述求得的M,解得第一宇宙速度v0=,B正确;地球表面的重力加速度等于近地轨道卫星的向心加速度,根据万有引力提供向心力有G=mg,代入上述求得的M,解得地球表面的重力加速度g=,D错误。
4．【知识点】水平面内匀速圆周问题
【答案】B
【解析】匀速转动时，配重受到的合力提供配重做匀速圆周运动的向心力，其大小不变，但方向时刻变化，故配重受到的合力改变，故A错误；以配重为研究对象，受到重力和拉力，如图甲所示，竖直方向根据平衡条件可得Tsin θ=Tcos θ=mg，水平方向由牛顿第二定律可得mgtan θ=m(2πn)2r，转速增大，则θ增大，T增大，设腰带的质量为M、配重的质量为m，对腰带进行受力分析如图乙所示，水平方向根据平衡条件可得N=Tsin θ，若增大转速，T和θ都增大，则腰带受到腰的弹力变大，根据牛顿第三定律可知，腰受到腰带的弹力变大，故B正确；计数器显示在1 min内圈数为120，可得周期为T= min= s=0.5 s，角速度ω== rad/s=4π rad/s，故C错误；根据图甲结合牛顿第二定律可得mgtan θ=mr，而配重做圆周运动的半径为r=r0+Lsin θ，计算可知θ不等于37°，故D错误.
【易错分析】本题易出现的错误有两处：一是由于不能正确确定配重做圆周运动所在的平面及圆心位置而出错，二是腰带受力分析出错，导致求解腰所受腰带的弹力出错.
5．【知识点】电势能与静电力做功
【答案】C
【详解】等差等势面的疏密程度体现电场强度的大小，由题图可知R点处的等差等势面比P点处更密，则R点的电场强度大小比P点的大，A错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，可判断出a为正电荷，b为负电荷，M点电势为0，N点与M点的等势面间隔3个，而相邻等势面间的电势差为1V，N点电势为3V，M点与N点的电势差，B错误；粒子做曲线运动，所受电场力应指向轨迹的凹侧，而速度方向沿轨迹的切线方向，粒子从N到P的运动过程中，电场力方向与速度方向夹角由锐角变为钝角，则粒子c先加速再减速，在R点处速度最大，动能先增大后减小，所以电势能先减小再增大，C正确，D错误。
6．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动
【答案】D
【解析】设沿AC做直线运动的粒子的速度大小为v，有qvB1＝qE，即v＝，粒子在磁场Ⅱ中做匀速圆周运动，如图中轨迹1，由几何关系可知运动轨迹所对的圆心角为90°，则运动时间为周期，又qvB2＝，可得r＝，时间t0＝·，根据几何关系可知OC＝2r，若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则做匀速直线运动的粒子的速度变为原来的一半，粒子在区域Ⅱ内做匀速圆周运动的轨迹半径变为原来的一半，如图中轨迹2，轨迹对应的圆心角依然为90°，时间t＝·＝t0，A错误；若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则做匀速直线运动的粒子的速度变为原来的2倍，粒子在区域Ⅱ内做匀速圆周运动的轨迹半径变为原来的2倍，如图中轨迹3，粒子从F点离开磁场，对应的圆心角依然为90°，时间t＝·＝t0，B错误；若仅将区域Ⅱ中的磁感应强度大小变为B2，粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动的轨迹半径变为r＞2r，粒子从O、F间离开，如图中轨迹4，由几何关系可知，轨迹对应的圆心角θ满足sin θ＝＝＝，则θ＝60°，则t＝·＝t0，C错误；若仅将区域Ⅱ中的磁感应强度大小变为B2，粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动的轨迹半径变为r＝2r＞2r，粒子从O、F间离开，如图中轨迹5，由几何关系可知，轨迹对应的圆心角θ满足sin θ＝＝＝，则θ＝45°，粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t＝·＝t0，D正确。
7．【知识点】全反射与折射的综合应用、干涉条纹和光的波长之间的关系
【答案】ACE
【详解】
A．由图可知，光的折射角大于光的折射角，根据折射定律可知，水滴对a光的折射率大于对b光的折射率，故A正确；
B．因为水滴对a光的折射率大于对b光的折射率，根据公式可知，a光在水滴中的传播速度小b光在水滴中的传播速度，故B错误；
C．折射率越大，波长越短，则光波长比光的波长短，根据双缝干涉间距公式可知，用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，故C正确；
D．设光在真空中的波长为，光在介质中的波长为，根据公式可得
则
故a、b光在由空气进入水滴后波长要变短，故D错误；
E．因为水滴对a光的折射率大于对b光的折射率，根据公式可知，光的临界角小于光的临界角，则若a光、b光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b光能够发生全反射，则a光也一定能够发生全反射，故E正确。
故选ACE。
8．【知识点】传送带模型、传送带模型中的能量守恒问题、牛顿运动定律与图像结合问题
【答案】ABD
【解析】由题意及x-t图线的切线斜率表示速度可知,物块先向左做匀减速运动,然后向右匀加速至与传送带共速,最后与传送带一起匀速运动,故传送带沿顺时针方向转动,A正确;由x-t图像可得,第3 s内物块向右做初速度为零的匀加速直线运动,则有x=at2,其中x=1 m,t=1 s,解得a=2 m/s2,由牛顿第二定律得a==μg,解得μ=0.2,B正确;设物块滑上传送带的初速度为v0,前2 s内匀减速至速度为零,则有v0=at',其中t'=2 s,解得v0=4 m/s,C错误;由3~4.5 s的x-t图线斜率可得,传送带的速度大小为v== m/s=2 m/s,前2 s内物块和传送带的相对位移大小为Δx1=4 m+2×2 m=8 m,2~3 s内物块和传送带的相对位移大小为Δx2=2×1 m-1 m=1 m,则物块与传送带间因摩擦而产生的热量为Q=μmg(Δx1+Δx2)=18 J,D正确.
9．【知识点】利用牛顿定律进行受力分析
【答案】ABC
【详解】
AD．F刚作用时，弹簧弹力等于P、Q的整体重力的分力
当P与Q分离时，弹簧的形变量为
对P分析有
解得
弹簧弹力为
A正确，D错误；
B．刚作用时F最小，P、Q整体分析有
解得
B正确；
C．分离时F最大，对Q分析有
解得
C正确。
故选ABC。
10．【知识点】正弦式交变电流的相关计算
【答案】ABD
【解析】题图所示位置磁场与线圈平面平行,线圈过题图所示位置时,穿过线圈的磁通量为零,磁通量变化率最大,由可知感应电动势最大,正确；线圈从题图所示位置开始转过 的过程中,通过电阻的电荷量为,正确；线圈转动过程产生的是正弦式交流电,线圈转动过程中产生的感应电动势最大值为 ,有效值为,则电流有效值,交流电压表的示数是电压的有效值,由闭合电路欧姆定律可知,电压表示数应为,线圈转动一周过程中,由,,可得,由功能关系可得,错误,正确.
11．【知识点】实验：用单摆测量重力加速度
【答案】（1）；（2）；（3） 等于
【解析】（1）毫米刻度尺分度值为；10分度游标卡尺可精确到分度游标卡尺可精确到，游标卡尺不要估读；螺旋测微器可精确到，还要估读到下一位，得到摆球的直径为，故选D。
（2）通过最低点时按下停表开始计时，同时数1，当摆球第二次通过最低点时数2，依此法往下数，当他数到80时，39.5个周期，即，故选B。
（3）设摆线末端与摆球重心间的距离为，由周期公式可得，，解得，由此可知，未测量摆球的直径，这对实验结果重力加速度的测量无影响。测出的重力加速度等于当地重力加速度。
12．【知识点】实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
【答案】（1） 串（1分）；（1分）
（2） （2分）；见解析（2分）
（3） （2分）
（4） （均可）（2分）
【详解】
（1） 灯泡的额定电压为，电压表的量程为，可将电压表的量程扩大到，故电压表与定值电阻串联，由串联电路分压规律得，解得，故定值电阻选用。
（2） 本实验需要画灯泡的曲线，电压需要从0开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，选用最大阻值较小的，灯泡的电阻约为，，故电流表采用外接法，电路图如图1所示。
图1
（3） 电压表读数为时，灯泡两端电压为，流过灯泡的电流为，故对应坐标为。
（4） 设灯泡两端电压为，电流为，由闭合电路欧姆定律得，即，在题图乙中作出图线，如图2所示，该图线与灯泡的图线交点的横、纵坐标即为灯泡工作电流及电压，由图2知，交点坐标为，功率为。
图2
13．【知识点】理想气体与理想气体状态方程
【答案】(1)450 K　(2)729 K
【思路导引】在初始状态时，对活塞受力分析如图甲所示；汽缸刚要离开桌面时，对活塞受力分析如图乙所示.
【解析】(1)从初状态到弹簧恰好与桌面接触时，气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律有=，
又知T0=300 K，V0=，V1=，
联立解得汽缸中气体的温度为T1=T0=450 K.
(2)在初始状态，对活塞，由平衡条件有p1S+mg=p0S，
解得p1=p0-=0.95×105 Pa，
设汽缸刚要离开桌面时气体的压强为p2，体积为V2，对活塞，由平衡条件有p0S+(M+m)g=p2S+mg，
又因为V2=S，
根据理想气体状态方程有=，
联立解得T2=729 K.
14．【知识点】单杆模型
【答案】（1） （2）
【详解】（1）金属杆由静止开始以的加速度向右做匀加速直线运动，则末的速度为
金属杆产生的电动势为
回路中的电流为
金属杆受到的安培力为
根据牛顿第二定律可得
解得末外力F的大小为
（2）金属杆匀加速运动位移为
撤去外力F后，对金属杆由动量定理得
又
解得
则由到静止时，金属杆运动的位移为
15．【知识点】动量守恒与板块模型相结合、动量守恒中的多次碰撞问题、求解弹性碰撞问题
【答案】（1）；（2），；（3）
【详解】
（1）不计A与轨道间的摩擦，则从C滑上A，AB动量守恒，根据动量守恒定律，A和C第一次速度相等时
解得
（2）设第一次碰撞前A运动的距离x，由牛顿第二定律可得
A做匀加速直线运动，再由可得
设第一次碰撞后AB碰撞，设AB碰后的速度分别为、，根据动量守恒定律和机械能守恒定律
联立得
，
则第一次碰后，A速度大小为，方向反向。
（3）AB碰撞前，AC相对位移为
解得
第一次碰撞后A的速度，C速度为，假设AB能再一次共速，且共速前A不与B发生碰撞，且C还未滑离A，则
解得
AC间相对位移为
解得
则
则C滑到A右端时，两者恰好再次共速。由可得此时A从第一次碰撞后向右滑行的距离
，
AB第一次碰后，对B由牛顿第二定律
B停止运动的时间及位移分别为
，
则AC共速后会再一次与B相碰，假设碰后AB速度分别为、，由机械能守恒定律及动量守恒定律可得
，
解得
，
之后C滑到B上，与B一起向右运动。对B、C由牛顿第二定律可得
，
则
，
全程C没有掉落到轨道上，，，则第二次碰撞后B将以减速，直到B停止。由可得，第二次碰撞后B运动的位移为
则B最终停止的位置距其出发点距离为
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
一、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。
1．2023年8月，“中国环流三号”首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，标志着我国在可控核聚变领域迈出重要一步。下列关于核聚变的说法正确的是
A．轻核聚变过程，原子核的比结合能变大
B．轻核聚变在常温常压下即可自发地进行
C．轻核聚变过程，生成物的质量大于反应物的质量
D．与核裂变反应相比，核聚变的产能效率更低
2．科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为1 000 AU(太阳到地球的距离为1 AU)的椭圆，银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为M，可以推测出该黑洞质量约为(　　)
A．4×104M B．4×106M
C．4×108M D．4×1010M
3．如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是(　　)
A．A可能比B先落入篮筐
B．A、B运动的最大高度可能相同
C．A在最高点的速度一定比B在最高点的速度大
D．A、B上升过程中不可能出现高度相同且速度方向相同的时刻
4．一列简谐横波在均匀介质中沿轴传播，时刻的波形如图甲所示，其中位于横坐标处的一质点的振动图像如图乙所示，是图甲中纵坐标为的另一质点.下列说法错误的是（ ）
甲 乙
A．质点的位移随时间变化的关系为
B．该横波的传播方向为轴正方向
C．质点的横坐标为
D．时质点的位移是
5．在正点电荷产生的电场中有、两点，其电势分别为、，电场强度大小分别为、.下列说法正确的是（ ）
A. 若，则点到电荷的距离比点的远
B. 若，则点到电荷的距离比点的近
C. 若把带负电的试探电荷从点移到点，电场力做正功，则
D. 若把带正电的试探电荷从点移到点，电场力做负功，则
6．如图，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ,区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行）,磁场方向垂直纸面向里，等腰直角三角形区域（区域Ⅱ）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．图中、、三点在同一直线上，与垂直，且与电场和磁场方向均垂直．点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中，只有沿直线运动的粒子才能进入区域Ⅱ．若区域Ⅰ中电场强度大小为、磁感应强度大小为，区域Ⅱ中磁感应强度大小为，则粒子从的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为．若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A． 若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为,则
B． 若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为,则
C． 若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为,则
D． 若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为,则
二、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，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7．如图甲是街头常见的变压器，它通过降压给用户供电，简化示意图如图乙所示，各电表均为理想交流电表，变压器的输入电压U1保持不变，输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻为R0。当并联的用电器增多时，下列判断正确的是
甲 乙
A．电流表A1示数减小，A2示数减小
B．电压表V2示数不变，V3示数增大
C．变压器的输入功率和输出功率都增大
D． V3的变化量ΔU3与A1的变化量ΔI1之比不变
8．目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运动，其中一些卫星的轨道可近似为圆形轨道，且轨道半径逐渐变小.若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球的万有引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（ ）
A. 卫星的动能逐渐减小
B. 由于万有引力做正功，引力势能一定减小
C. 由于气体阻力做负功，万有引力做正功，卫星的机械能保持不变
D. 卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小量
9．某同学利用如图甲所示玻璃制成的实心“水晶球”模拟彩虹的形成，该同学让一细束复色光从P点射入水晶球，最后分成a、b两束单色光从水晶球射出，光路图如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．彩虹的形成是光的干涉现象
B．遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显的衍射现象
C．在“水晶球”中，a光的传播速度比b光的小
D．a光的频率比b光的频率高
10．如图所示，系在墙上的轻绳跨过两个轻质滑轮连接着物体P和物体Q，两段连接动滑轮的轻绳始终水平.已知P、Q的质量均为1 kg，P与水平桌面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小为g=10 m/s2，当对P施加水平向左的F=30 N的拉力时，Q向上加速运动.下列说法正确的是 (　　)
A．P、Q运动的加速度大小之比为1∶2
B．P的加速度大小为2 m/s2
C．轻绳的拉力大小为12 N
D．若保持Q的加速度不变，改变拉力F与水平方向的夹角，则力F的最小值为12 N
三、非选择题（本大题共5小题，共56分）
11．某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验.
（1） 该同学用游标卡尺测量摆球的直径时示数如图甲所示，则摆球的直径_______________，把摆球用细线悬挂在铁架台上，用毫米刻度尺测得摆线长为.
甲
（2） 实验装置的示意图如图乙所示，、分别为摆球在运动过程中左、右侧能到达的最高点，为平衡位置，则应该从摆球经过______（填“”“”或“”）点时开始计时，该同学用停表记下单摆做次全振动的时间为.
乙
（3） 该同学通过计算测得的数据，发现他得到的重力加速度的数值偏大，其原因可能是_____.
A．单摆的振幅较小
B．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线变长了
C．把单摆次摆动的时间误记为次摆动的时间
D．以摆线长作为摆长进行计算
（4） 该同学改进了处理数据的方法，他测量了5组摆长（摆线长与摆球半径之和）和对应的周期，画出图像，然后在图线上选取、两个点，图像如图丙所示，则当地重力加速度的表达式为__________________________________.（用图丙中涉及的物理量符号表示）
丙
12．某同学要测量一段电阻丝的电阻率，实验过程中的几个主要步骤如下：
甲
（1）先用螺旋测微器测量电阻丝的直径，如图甲所示，则其示数为　　　　mm。
（2）测量好电阻丝的直径与长度后，再用多用电表粗测其阻值，当用“×10”挡位测量其阻值时指针偏转角度很大，则应改变挡位测量；多用电表欧姆挡改变挡位后　　　　（填“需要”或“不需要”）欧姆调零；如果按正确方式操作后多用电表示数如图乙所示，则电阻丝阻值为　　　　Ω。
乙
（3）该同学采用伏安法测量电阻丝的准确阻值，未完全完成连接的电路实物图如图丙所示，已知滑动变阻器采用限流接法，请用笔画线代替导线完成连接。
丙
（4）该同学正确连接电路，若所有操作都正确，则测出的电阻值　　　　（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，该误差的来源是　　　　，这种误差属于　　　　误差。
（5）实验测出电阻丝的电阻为R，电阻丝横截面的直径为D，长度为L，则电阻丝电阻率为ρ＝　　　　（用D、L、R表示，单位均已为国际单位）。
13．如图所示为高为2h、横截面积分别为SA＝1．5S和SB＝S的两个上部开口的圆柱形汽缸A、B，两个汽缸粗细均匀、内壁光滑，底部通过体积可以忽略不计的细管连通，两个汽缸内分别有一个不计厚度和质量的轻质活塞将一定质量的理想气体封住，右侧汽缸B的底部与活塞之间用一根轻质细弹簧相连，且离底部2h高处有一固定的活塞销（防止活塞滑出汽缸及弹簧超过其弹性限度）。开始时，汽缸A、B中气体的热力学温度为T1，活塞距离底部均为h，弹簧恰好处于原长状态。现向左侧汽缸A中活塞的上表面缓慢放置一定质量的砝码，同时缓慢升高两个汽缸中气体的热力学温度至T2，直至使左侧汽缸A中的活塞下降0．5h，右侧汽缸B中的活塞上升0．25h。已知外界的大气压强为p0，重力加速度大小为g，弹簧始终在弹性限度内。求：
（1）左侧汽缸A中活塞上表面所放置砝码的质量m；
（2）轻质细弹簧的劲度系数k。
14．如图1所示，扫描隧道显微镜减振装置由绝缘减振平台和磁阻尼减振器组成．平台通过三根关于轴对称分布的相同轻杆悬挂在轻质弹簧的下端，弹簧上端固定悬挂在点，三个相同的关于轴对称放置的减振器位于平台下方．如图2所示，每个减振器由通过绝缘轻杆固定在平台下表面的线圈和固定在桌面上能产生辐向磁场的铁磁体组成，辐向磁场分布关于线圈中心竖直轴对称，线圈所在处磁感应强度大小均为．处于静止状态的平台受到外界微小扰动，线圈在磁场中做竖直方向的阻尼运动，其位移随时间变化的图像如图3所示．已知时速度为，方向向下，、时刻的振幅分别为、．平台和三个线圈的总质量为，弹簧的劲度系数为，每个线圈半径为、电阻为．当弹簧形变量为时，其弹性势能为．不计空气阻力，求：
图1 图2 图3
（1） 平台静止时弹簧的伸长量；
（2） 时，每个线圈所受到安培力的大小；
（3） 在时间内，每个线圈产生的焦耳热；
（4） 在时间内，弹簧弹力冲量的大小．
15．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为0.8kg的小车C，车上固定一处于自然长度的轻质弹簧，弹簧左端此时正好位于小车表面P点上方，小车表面P点左边粗糙，右边光滑，且P点与小车左端距离。小车左端还放置一可看成质点的小滑块B，其质量为1.2kg，整个装置处于静止状态。现有长为的细线系着一个质量为0.4kg的小球A悬挂于O点，将小球拉至与竖直方向成角的位置从静止开始释放，小球摆到最低点时，刚好能与小滑块B相碰（相碰时间极短），相碰后小球A反弹的速度大小为碰撞前的一半。已知滑块B于车表面P点左侧的动摩擦因数，重力加速度g取。问：
（1）A、B碰后滑块B的速度大小为多少？
（2）弹簧具有的最大弹性势能为多少？
（3）通过计算判断滑块B会不会从小车左端滑落，如果不会，则滑块B最终相对C静止在C表面上的何处？
参考答案
1．【知识点】核反应的反应方程及能量计算
【答案】A
【解析】原子的比结合能越大越稳定，核聚变生成物较稳定，比结合能较大，A正确；轻核聚变在高温高压下才能进行，B错误；轻核聚变过程释放大量的能量，反应前、后发生质量亏损，生成物的质量小于反应物的质量，C错误；与核裂变相比，核聚变的产能效率更高，D错误。
2．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算
【答案】　B
【详解】　由万有引力提供向心力有G＝mR，整理得＝，可知只与中心天体的质量有关，则＝，已知T地＝1年，由题图可知恒星S2绕银河系运动的周期TS2＝2×(2002－1994)年＝16年，解得M黑洞＝4×106M，B正确。
3．【知识点】斜抛运动
【答案】C
【详解】若研究两个过程的逆过程，可看作是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上的A、B两点，则A球上升的高度较大，高度决定时间，可知A球运动时间较长，即B球先落入篮筐中，A、B错误；因为从最高点到落入筐中，A的运动时间长，所以A的末速度大于B，并且由于落入筐中时速度方向相同，则A球的水平速度较大，即A在最高点的速度比B在最高点的速度大，C项正确；由斜抛运动的对称性可知，当A、B两球上升到与篮筐相同高度时的速度方向相同，D项错误。
4．【知识点】波的多解问题
【答案】D
【解析】由题图可知,该横波的周期为,波长,,质点的位移随时间变化的关系为,故正确；由题图乙可知时刻,质点沿轴正方向运动,结合波形图和“同侧法”可知该横波的传播方向为轴正方向,故正确；该横波的传播速度为,由数学知识可知,质点比的质点超前,所以质点的平衡位置到处的距离为,所以,即质点的横坐标为,故正确；该波从到经历,该波沿轴正方向传播,此时处的质点在波峰位置,则质点在轴上方,由数学知识可知,质点的位移是,故错误符合题意.
5．【知识点】电势能与静电力做功
【答案】C
【解析】作出正点电荷周围的电场线与等势线示意图如图所示,
电势：与正点电荷距离相等位置处的电势相等,且离正点电荷越远,电势越低,若,则点到电荷的距离比点的近,错误；
电场强度：与正点电荷距离相等位置处的电场强度大小相等,但方向各不相同,且离正点电荷越远,电场强度越小,若,则点到电荷的距离比点的远,错误；
电场力做功：试探电荷电势能的减少量等于电场力所做的正功,若把带负电的试探电荷从点移到点,电场力做正功,则电势能减少,则电势升高,,正确；若把带正电的试探电荷从点移到点,电场力做负功,则电势能增加,电势升高,与电荷的距离变近,,错误.
6．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动
【答案】D
【解析】设沿做直线运动的粒子的速度大小为，有,即，粒子在磁场Ⅱ中做匀速圆周运动，如图中轨迹1，由几何关系可知运动轨迹所对的圆心角为 ,则运动时间为周期，又，可得，时间，根据几何关系可知，若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为，则做匀速直线运动的粒子的速度变为原来的一半，粒子在区域Ⅱ内做匀速圆周运动的轨迹半径变为原来的一半，如图中轨迹2，轨迹对应的圆心角依然为 ，时间，A错误；若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为，则做匀速直线运动的粒子的速度变为原来的2倍，粒子在区域Ⅱ内做匀速圆周运动的轨迹半径变为原来的2倍，如图中轨迹3，粒子从点离开磁场，对应的圆心角依然为 ，时间，B错误；若仅将区域Ⅱ中的磁感应强度大小变为，粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动的轨迹半径变为，粒子从、间离开，如图中轨迹4，由几何关系可知，轨迹对应的圆心角 满足，则 ，则，C错误；若仅将区域Ⅱ中的磁感应强度大小变为，粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动的轨迹半径变为，粒子从、间离开，如图中轨迹5，由几何关系可知，轨迹对应的圆心角 满足，则 ，粒子在区域Ⅱ中运动的时间为，D正确．
7．【知识点】理想变压器原、副线圈两端的电压、功率、电流关系及其应用
【答案】CD
【解析】变压器的输入电压U1保持不变，根据＝知，副线圈电压U2不变，故V2示数不变，当并联的用电器增多时，并联部分的电阻减小，副线圈所在回路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，通过副线圈的电流I2增大，故A2示数增大，根据＝知，原线圈中电流I1增大，故A1示数增大，A错误；由闭合电路欧姆定律得，并联电路两端电压U3＝U2－I2R0，I2增大，U2不变，则U3减小，故V3示数减小，B错误；变压器的输入功率等于输出功率，由P＝U1I1知，输入功率和输出功率均变大，C正确；副线圈电压U2不变，则V3的变化量ΔU3与R0两端电压的变化量ΔU0之和为零，所以｜ΔU3｜＝｜ΔU0｜，＝，所以＝，又＝R0，所以＝R0，D正确。
【一题多解】理想变压器的输入电压决定输出电压，由于输入电压不变，故输出电压不变，并联的用电器增多时，并联部分电阻减小，由“串反并同”知，V3示数减小，A2示数增大，由输入电流与输出电流变化趋势相同知，A1示数增大，A、B错误。
【知识拓展】理想变压器的制约关系：输出功率决定输入功率，输入电压决定输出电压，输出电流决定输入电流。
8．【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合
【答案】BD
【解析】卫星在轨道半径逐渐变小的过程中做近心运动,万有引力做正功,引力势能减小,B正确；由于稀薄气体的阻力做负功,卫星的机械能减小,C错误；卫星做圆周运动,设卫星质量为,地球质量为,卫星的速度大小为,轨道半径为,则有,解得,,轨道半径变小,则动能变大,可知引力势能的减少量大于卫星克服阻力做的功,A错误,D正确.
9．【知识点】全反射与折射的综合应用
【答案】CD
【详解】彩虹的形成是光的折射现象，故A错误；在P点，a、b两束单色光的入射角相同，a光的偏折程度大，折射角小，由折射定律 可知，“水晶球”对a光的折射率比b光的大，所以a光的频率比b光的大，则b光的波长比a光的长，遇到同样的障碍物，b光比a光更容易发生明显衍射，故B错误，D正确；由 可知，“水晶球”中，a光的传播速度比b光的小，故C正确。
10．【知识点】连接体问题（整体和隔离法）、临界问题
【答案】ACD
【详解】根据动滑轮的特点可知，物体Q移动的速度始终是物体P的两倍，两物体同时开始运动，速度变化量始终是两倍关系，由公式a=可知，P、Q运动的加速度大小之比为1∶2，故A正确；由牛顿第二定律，对物体Q，有T-mg=m·2a，对物体P，有F-2T-μmg=ma，联立并代入数据解得轻绳的拉力大小为T=12 N，P的加速度大小为a=1 m/s2，故B错误，C正确；若保持Q的加速度不变，则P的加速度也不变，轻绳拉力T不变，设拉力F与水平方向的夹角为θ，对物体P，有Fcos θ-2T-μ(mg-Fsin θ)=ma，整理可得sin (θ+φ)·F=30 N，当sin (θ+φ)=1时，F最小，最小值为12 N，故D正确.
11．【知识点】实验：用单摆测量重力加速度
【答案】（1）
（2）
（3） C
（4）
【解析】
（1） 游标卡尺的主尺读数为,游标尺读数为,则.
（2） 为了方便计时,应从摆球经过最低点时开始计时.
（3） 根据单摆周期公式可得.该式只有当摆动的角度小于 时才能成立,所以单摆的振幅较小,不影响重力加速度的测量,故错误；若单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线变长了,则摆长的测量值偏小,重力加速度的测量值将偏小,故错误；若把次摆动的时间误记为次摆动的时间,则周期的测量值偏小,重力加速度的测量值将偏大,故正确；若以摆线长作为摆长来计算,则摆长的测量值偏小,重力加速度测量值将偏小,故错误.
（4） 根据单摆的周期公式,整理可得,即图线斜率为,则有,解得.
12．【知识点】实验：导体电阻率的测量
【答案】（1）2.050（2.049～2.051均可）（1分）
（2）需要（1分）　6.0（1分）
（3）见解析（2分）
（4）小于（1分）　电压表的分流（1分）　系统（1分）
（5）（1分）
【解析】（1）由题图甲知，螺旋测微器的示数为D＝2 mm＋5.0×0.01 mm＝2.050 mm。
（2）用多用电表“×10”挡测电阻，指针偏转角度很大，说明电阻偏小，则应改为小倍率，即“×1”挡，多用电表欧姆挡改变挡位后需要重新欧姆调零；由题图乙知，电阻丝阻值为6.0 Ω。
（3）由于电压表内阻远大于待测电阻丝阻值，故电流表采用外接法，滑动变阻器采用限流接法，实物图如图所示。
（4）电流表采用外接法，由于电压表的分流，电流表读数I比通过电阻丝的实际电流I实大，由R测＝＜R真＝知，测出的电阻值小于真实值；该误差是由于电压表分流，故该误差属于系统误差。
（5）根据电阻定律R＝ρ，解得电阻丝电阻率为ρ＝＝。
【技巧必背】电流表连接方式的判断及误差分析
若＞，则电流表采用外接法，若＜，则电流表采用内接法，简记为“大内偏大，小外偏小”，即采用内接法电阻测量值偏大，采用外接法电阻测量值偏小。
13．【知识点】利用理想状态方程解决问题
【答案】（1）　（2）
【解析】（1）对两个汽缸A、B内的理想气体，
初状态有压强p1＝p0，体积V1＝SAh＋SBh＝2．5Sh，温度为T1（1分）
末状态有体积V2＝SA·0．5h＋SB·1．25h＝2Sh，温度为T2，压强设为p2（1分）
由理想气体状态方程＝（1分）
解得p2＝（1分）
对左侧汽缸A中的活塞和砝码，由平衡条件有
p2SA＝p0SA＋mg（1分）
解得m＝（1分）
（2）对右侧汽缸B中的活塞，由平衡条件有
p2SB＝p0SB＋k·0．25h（2分）
所以k＝（2分）
14．【知识点】电磁感应现象中的功能问题
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
【解析】
（1） 平台静止时,根据平衡条件得（1分）解得（1分）
（2） 时,每个线圈产生的感应电动势（1分）根据闭合电路欧姆定律得（1分）每个线圈所受安培力大小为（1分）
（3） ，由能量守恒定律得（1分）解得（1分）每个线圈产生的焦耳热（1分）
（4） 以向上方向为正方向，在时间内，由动量定理得（1分）其中，（1分）解得（1分）
15．【知识点】求解弹性碰撞问题
【答案】（1）1m/s，是弹性碰撞，（2）0.06J，（3）不会滑落，相对静止于P点左侧0.05m处
【详解】（1）小球下摆过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得
解得
小球与木块碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
解得
（2）弹簧弹性势能最大时木块与小车速度相等，木块与小车组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
解得
由能量守恒定律得
解得
（3）由能量关系
滑块B最终相对C静止在C表面上P点左侧0.05m处
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