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2026届湖南省新高三物理开学摸底考试练习试卷2
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．某同学观察到波长不同的水波通过三个宽度相同的狭缝时的现象拍下了甲、乙、丙三幅照片，三幅照片中的波长分别是狭缝宽度的、、，下列说法正确的是（ ）
甲 乙 丙
A．水波通过狭缝后波长变短
B．照片中是水波的衍射现象，有些波不能发生衍射现象
C．此现象可以说明，波长一定时，缝越窄衍射现象越明显
D．此现象可以说明，缝宽一定时，波长越长衍射现象越明显
3．2023年9月21日，“天宫课堂”第四课正式开讲，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课，若梦天实验舱绕地球的运动可视为匀速圆周运动，其轨道半径约为地球半径的倍．已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，引力常量为，忽略地球自转的影响，则（ ）
A． 飘浮在实验舱中的航天员不受地球引力
B． 根据题中所给条件不能求出地球的密度
C． 实验舱绕地球运动的线速度大小约为
D． 实验舱绕地球运动的向心加速度大小约为
4．由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是弹道曲线，如图中实线所示.图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，、、、、为弹道曲线上的五点，其中点为发射点，点为落地点，点为轨迹的最高点，、为运动过程中经过的距地面高度相等的两点.下列说法正确的是（ ）
A. 到达点时，炮弹的速度为零
B. 到达点时，炮弹的加速度为零
C. 炮弹经过点时的速度大于经过点时的速度
D. 炮弹由点运动到点的时间等于由点运动到点的时间
5．如图所示,8个完全相同的均匀带电绝缘立方体叠成一个大立方体,取无穷远处电势为零,该立方体中心点电势为,上表面中心点电势为。下列说法正确的是
（ ）
A. 一个小立方体在点产生的电势为
B. 下层一个小立方体在点产生的电势为
C. 现撤去下层一个小立方体,则点电势为
D. 现撤去下层一个小立方体,则点电势为
6．如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长的固定绝缘杆MN，小球Р套在杆上，已知P的质量为m，电荷量为，电场强度为E，磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为，重力加速度为g，小球由静止开始下滑，在运动过程中小球最大加速度为，最大速度为，则下列判断正确的是（　　）
A．小球开始下滑时的加速度最大
B．小球的速度由增大至的过程中，小球的加速度一直减小
C．当时小球的速度v与之比一定小于
D．当时小球的加速度a与之比一定小于
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．在某游乐场有如图所示的弹射游戏，在竖直固定的支架上固定有带孔的半圆形容器以及可上下自由调节的水平弹射器，游戏时，手动调整弹射器高度，再压缩弹簧将弹性小球弹出，弹射出口在点的正上方，小球只有在小孔中心处沿图示速度方向（速度方向的反向延长线过圆心）射入小孔时，才能通过小孔成功过关.若小球可看作质点，忽略摩擦及空气阻力，已知弹簧的弹性势能与形变量的关系为，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球弹射出去的初速度大小与弹簧的压缩量成正比
B. 将弹射器出口调整到点，无论以多大的速度将小球弹射出去都无法顺利过关
C. 弹射器在点上方的不同位置，只要小球射出速度大小合适，都能顺利过关
D. 若将弹射器出口调整在点上方某一位置时游戏可顺利过关，再将弹射器出口水平向左调整一段距离，要想顺利过关，应将弹射器高度降低
8．一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，它由半圆CPB和等腰直角三角形ABC组成，其中O为圆心，AC=BC。一束单色光从光源Q射到圆面上的P点，入射角i=45°，光束折射后与AC平行且恰好经过OB中点。已知圆的半径为R，光在真空中的速度大小为c，则 （　　）
A．玻璃砖材料的折射率为
B．玻璃砖材料的折射率为
C．光从P点射入到离开玻璃砖的时间为
D．光从P点射入到离开玻璃砖的时间为
9．如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于匀强磁场的轴以角速度匀速转动，线圈长为2L、宽为L，匝数为N，磁感应强度大小为B。理想变压器原、副线圈匝数比为，定值电阻，电阻箱的最大值为10R。不计线圈和导线的电阻，下列说法正确的是（　　）
A．当线圈平面与磁场方向平行时，线圈产生的电动势为
B．当线圈平面与磁场方向平行时，线圈产生的电动势为
C．变压器输出功率的最大值为
D．变压器输出功率的最大值为
10．许多工厂的流水线上安装有传送带，如图所示传送带由驱动电机带动，传送带的速率恒定为，运送质量为的工件，将工件轻放到传送带上的端，每当前一个工件在传送带上停止滑动时，后一个工件立即轻放到传送带上。工件与传送带之间的动摩擦因数，传送带与水平方向夹角 ，工件从端传送到端所需要的时间为。取，工件可视作质点。关于工件在传送带上的运动，下列说法正确的是（ ）
A．加速过程的加速度大小为
B．加速运动的距离为
C．两个相对静止的相邻工件间的距离为
D．、两端的距离为
三、非选择题（本大题共5小题 共56分）
11．某实验小组利用图甲所示的双线摆来测量当地的重力加速度。
(1)图甲中两根细线系在摆球表面同一点，长度均为L，与水平方向夹角均为，摆球的直径为d，则摆长 （用上述物理量符号表示）；如图乙所示，用螺旋测微器测得摆球的直径 mm。
(2)关于本实验，下列说法正确的是______。
A．为使单摆做简谐运动，图甲中应小于
B．为便于观察摆球的运动，摆球应选择质量和体积都大些的球
C．测量周期时应从摆球通过最低点开始计时，并记录多次全振动所用的总时间
D．把n次摆动的时间误记为次摆动的时间，会使测得的重力加速度的值偏小
(3)用该双线摆装置测重力加速度较传统的单摆实验有何优点？ （回答一点即可）。
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。
（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3位有效数字）。
13．一个气泡从深为10m的湖底部沿竖直方向缓慢上浮8m，气泡内的气体对湖水做功0.3J，气体可视为理想气体，湖底与湖面温差不计。取湖水的密度为，重力加速度，大气压强为。求：
(1)上浮过程中气泡从外界吸收的热量；
(2)气泡体积变为原来的几倍。
14．如图所示，两条相距为的光滑平行金属导轨固定在同一绝缘水平面内，其左端接一阻值为的电阻，一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上．在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为的区域，在该区域中存在竖直向下的均匀磁场，磁感应强度大小随时间的变化关系为，式中为常量、且．在金属棒右侧还有一宽度为的匀强磁场区域，区域左边界为（虚线）、右边界为（虚线），边界和均与导轨垂直，该匀强磁场的磁感应强度大小为，方向也竖直向下．金属棒通过平行于导轨的绝缘细线跨过光滑轻质定滑轮与一物体相连．开始时，用手托着物体静止不动，使连接金属棒的细线处于水平伸直状态．现突然把手撤去，金属棒从静止开始向右运动，在某一时刻（此时）恰好以速度越过，此后金属棒在磁场中向右做匀速直线运动．设金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，金属棒和两导轨的电阻均忽略不计；金属棒向右运动过程中，物体始终在空中运动；重力加速度为．求：
（1） 金属棒从运动到的过程中，通过金属棒的电流大小；
（2） 物体的质量；
（3） 金属棒从运动到的过程中，物体重力势能的减少量；
（4） 金属棒从运动到的过程中，阻值为的电阻上产生的热量．
15．某游戏装置简化图如下，游戏规则是玩家挑选出两个完全相同的光滑小球a、b，将球向左压缩弹簧至锁扣位置松手，弹簧恢复原长后，球运动至右侧与静止的球发生碰撞后，结合为。若碰后能完全通过竖直放置的四分之一细圆管道和四分之一圆弧轨道DE，并成功投入右侧固定的接球桶中，则视为游戏挑战成功。已知被压缩至锁扣位置时弹簧弹性势能，圆心及三点等高，点为轨道的最高点，安装有微型压力传感器（未画出）。细圆管道、圆弧轨道半径均为，接球桶的高度，半径，中心线离的距离。、、均可视为质点，不计空气阻力和一切摩擦，取。
(1)若小球、的质量为，求球离开弹簧时的速度大小；
(2)若小球、的质量为，求经过点时对传感器的压力；
(3)若想要挑战成功，求玩家挑选小球的质量范围。
参考答案
1．【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．【答案】D
【解析】衍射不改变波的波长，故水波通过狭缝后波长不变,错误；衍射是波特有的性质,任何波都能发生衍射现象,错误；该实验的狭缝宽度相等,波长不相等,则此现象可以说明,缝宽一定时,波长越长,衍射现象越明显,错误,正确.
【教材变式】
本题目由教材P77图3-3-2演变而来,考查了发生衍射后水波的波长是否发生变化和发生明显衍射的条件.
3．【答案】C
【解析】飘浮在实验舱中的航天员受到地球引力的作用，所受引力提供其做圆周运动的向心力，故A错误；根据万有引力与重力的关系，地球的体积，可得地球的密度，根据题中所给条件能求出地球的密度，故B错误；根据万有引力提供向心力有，且，所以实验舱绕地球运动的线速度大小约为，故C正确；根据牛顿第二定律有，实验舱绕地球运动的向心加速度大小约为，故D错误．
4．【答案】C
【解析】到达点时,炮弹在竖直方向的分速度减为零,但仍存在水平分速度,故A错误；到达点时,由于炮弹受重力及空气阻力,其合力不等于零,故炮弹的加速度不为零,B错误；、两点等高,从到过程,空气阻力对炮弹做负功,故炮弹经过点时的速度大于经过点时的速度,故C正确；上升与下落过程中炮弹都受到空气阻力,上升过程中竖直方向上根据牛顿第二定律有,下落过程中有,故有,又,上升、下落过程中相同,故炮弹由点运动到点的时间小于由点运动到点的时间,故D错误.
5．【答案】D
【详解】电势为标量,叠加时直接进行代数运算，由题意可知每个小立方体在点产生的电势相等，均为,错误；上层四个小立方体在点的电势之和为,下层四个小立方体在点的电势之和为,下层一个小立方体在点产生的电势为,错误；现撤去下层一个小立方体,则点电势为,错误；现撤去下层一个小立方体,则点电势为,正确。
高分关键：撤去部分立方体后，也要考虑对称部分，进行分析。
6．【答案】B
【详解】小球刚开始下滑时受到竖直向下的重力，水平向左的电场力，水平向右的弹力以及竖直向上的滑动摩擦力，且此时滑动摩擦力，竖直方向根据牛顿第二定律有，而随着小球速度的增加，小球所受洛伦兹力由0逐渐增大，根据左手定则可知洛伦兹力的方向水平向右，则在小球运动后水平方向有，可知随着小球速度的增加，杆对小球的弹力减小，致使杆对小球的摩擦力减小，而当洛伦兹力的大小等于小球所受电场力大小时，杆对小球的弹力为零，此时小球在竖直方向仅受重力，加速度达到最大，为重力加速度，即，而随着小球速度的进一步增大，洛伦兹力将大于电场力，杆上再次出现弹力，方向水平向左，则摩擦力再次出现，竖直方向的合外力减小，加速度减小，直至摩擦力等于小球重力时，小球速度达到最大值，此后小球将做匀速直线运动，因此小球开始下滑时的加速度不是最大，A错误；小球刚开始运动时根据牛顿第二定律有，解得，而根据A中分析可知，加速度最大为重力加速度，即在整个过程中加速度先由逐渐增大到，再由逐渐减小为0，假如开始时加速度是由0开始增加的，则根据运动的对称性可知，当加速度最大时速度小球速度恰好达到，但实际上加速度并不是由0开始增加的，因此可知，当加速度最大时小球的速度还未达到，而加速度最大之后由于摩擦力的再次出现，小球开始做加速度减小的加速运动，由此可知，小球的速度由增大至的过程中，小球的加速度一直减小，B正确；当时小球可能正在做加速度增大的加速运动，也可能正在做加速度减小的加速运动，根据B中分析可知，若小球正在做加速增大的加速运动，则v与之比一定小于，但若小球正在做加速减小的加速运动，则v与之比一定大于，C错误；由B中分析可知，小球的加速度时，即加速度达到最大时，小球的速度还不到，因此当时小球的加速度a一定小于，当速度时对小球由牛顿第二定律有，即，而当小球速度最大时有，两式联立可得，化简可得，D错误。
7．【答案】AB
【解析】小球弹出过程,弹簧的弹性势能转化为小球的动能,有,得,A正确；从A点飞出的小球到达点,速度的反向延长线过水平位移的中点,不可能指向圆心,速度方向不可能垂直点的切线方向,无法过关,B正确；将顺利过关时小球通过小孔的速度沿水平方向与竖直方向分解,如图所示,可得,水平位移,联立可得,,下落高度,则弹射器只能在距离点竖直高度处,以固定的速度弹出,才能顺利过关,C错误；根据可知,小球通过小孔时,速度与水平方向夹角恒定,将弹射器出口向左调整一段距离后小球的水平位移增大,故想要顺利过关,需增大弹射器高度,D错误.
8．【答案】AC　
【解析】由几何关系知，P点的折射角r=30°，光的折射率n=，解得n=，A正确，B错误；光束在玻璃砖内传播的光路图如图所示，sin C=，解得C=45°，由几何关系知∠OMD=45°，所以光束在M点发生全反射，解得PD=Rcos 30°=R，MD=DB=R，MN=R，光在玻璃砖材料内的速度v=，光在玻璃砖内传播的时间t==，C正确，D错误。
9．【答案】BD
【详解】AB．当线圈平面与磁场方向平行时，线圈产生的电动势为
故A错误，B正确；
CD．将副线圈所在电路与变压器整体等效为一个等效电阻。
等效电阻
副线圈输出功率等于等效电阻的功率，等效电阻的功率为
根据数学方法可知当时，即时输出功率最大
代入解得输出功率最大为
故C错误，D正确；
故选BD。
10．【答案】AC
【题图剖析】
【详解】工件加速过程，根据牛顿第二定律有，解得加速度，正确；加速到与传送带共速，，解得，加速位移，错误；由题意，第1个工件放到传送带后,放上第2个工件，再经过第2个工件也达到传送带的速度，此后这两个工件的距离不再变化，这两个过程中，第1个工件位移，第2个工件位移，因此两工件间隔，正确；由于 ，工件加速到与传送带共速后，工件将随传送带一起匀速运动，匀速时间，匀速位移，则、两端距离，错误。
11．【答案】(1) 5.980
(2)C
(3)可使小球更好地在同一平面内摆动
【详解】（1）[1]摆长指的是悬点到球心的距离，细线长度均为L，与水平方向夹角均为，摆球的直径为d，则摆长
[2]摆球的直径
（2）A．为使单摆做简谐运动，单摆在摆动过程中的摆角要小于，图甲中不是摆角，A错误；
B．摆球应选择质量大、体积小的，B错误；
C．测量周期时应从摆球通过最低点开始计时，并记录多次全振动所用的总时间，C正确；
D．根据周期公式
解得
把n次摆动的时间误记为次摆动的时间，则测得的周期T偏小，测得的重力加速度的值偏大，D错误。
选C。
（3）双线摆装置测重力加速度较传统的单摆实验的优点是可使小球更好地在同一平面内摆动。
12．【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。
（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。
【技巧必背】
（1）滑动变阻器采用分压式接法的情况：①实验要求电压从零开始或要求多测几组数据；②滑动变阻器的最大阻值过小；③若采用限流式接法，电路中的最小电流或电压超过了电表的量程。
（2）电流表连接方式的判断：若，则电流表采用外接法，若，则电流表采用内接法，简记为“大内小外”。
13．【答案】(1)0.3J，(2)倍
【详解】（1）上浮过程中，由题意可知，温度不变，则气泡内气体内能不变；气泡内的气体对湖水做功0.3J，根据热力学第一定律可知，可知上浮过程中气泡从外界吸收的热量为
（2）气泡从深为10m的湖底部沿竖直方向缓慢上浮8m，根据玻意耳定律可知，其中，，则有，可知气泡体积变为原来的倍。
14．【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
【解析】
（1） 设金属棒在匀强磁场中运动的过程中，通过金属棒的电流大小为，设在时间内，金属棒的位移为，有，在时刻，对于磁场，穿过回路的磁通量为，对于匀强磁场，穿过回路的磁通量为，回路的总磁通量为，联立可得，在时刻穿过回路的总磁通量为，在到的时间间隔内，总磁通量的改变量为，由法拉第电磁感应定律得，回路中感应电动势的大小为，由闭合电路欧姆定律得，联立可得，通过金属棒的电流大小为．
（2） 设在时刻，金属棒上细线的拉力为，由于金属棒在右侧做匀速运动，则有，设物体的质量为，在时刻，对物体有，联立以上各式可得，物体的质量为．
（3） 设金属棒在磁场中从向右运动到的过程中，物体重力势能的减少量为，则，其中，则金属棒从运动到的过程中，物体重力势能的减少量为．
（4） 设金属棒在磁场中从向右运动到的过程中，阻值为的电阻上产生的热量为，运动时间为，由，，其中，联立可得金属棒从运动到的过程中，阻值为的电阻上产生的热量为．
15．【答案】(1)；(2)，方向竖直向上；(3)
【详解】（1）对球： ，
解得：。
（2）a与b相碰，碰后c的速度为，由动量守恒定律：，
对，从C到E，由机械能守恒得：，
由牛顿第二定律：，
得：，，
由牛顿第三定律可知，c对传感器的压力大小也为，方向竖直向上；
（3）设小球恰好投到接球桶的左、右端点时，在E点水平抛出的速度分别为、，
，
解得，
若要挑战成功，则小球需要通过E点，小球恰好经过E点时有：
求得，
因，所以小球无法通过E点，挑战成功的速度范围为：，
由（1）可知时对应小球、质量为；
若在E点以抛出，
同理有：，，，
解得，
综上a，b小球的质量的范围为：。
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