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2026届湖南长沙市高考物理自编二模练习试卷【四】
【湖南地区专用二模试卷】
考试范围：2026届高考物理全部内容 考试时间：75分钟； 命题人：
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．
第一部分（选择题 共43分）
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．[4分]一质点沿x轴运动，其位置坐标x随时间t变化关系为（x的单位为m，t的单位为s）．下列说法正确的是（）
A．质点做变加速直线运动 B．质点加速度大小为
C．0~6s内质点平均速度大小为4m/s D．0~6s内质点位移为36m
2．[4分]两列简谐横波在x轴上传播、a波沿x轴正向传播，b波沿x轴负向传播，时刻的波形图如图所示：此时刻平衡位置在和的质点P、Q刚好开始振动，两列波的波速均为2m/s，质点M、N的平衡位置分别为和，下列说法正确的是（　　）
A．两列波相遇时刻为1.5s，此时刻质点N不振动
B．P、Q间（不包括P、Q）有1处振动加强点
C．0~2.5s内质点M运动路程为32cm
D．两列波振幅不同，不能发生干涉
3．[4分]车辆减震装置中的囊式空气弹簧由橡胶气囊和密闭在其中的压缩空气组成，当车辆剧烈颠簸时，气囊内的气体体积快速变化，以降低车辆的振动幅度。若上述过程可视为绝热过程，气囊内的气体可视为理想气体，在压缩气体的过程中，下列说法正确的是
A．气体温度保持不变
B．每个气体分子动能都增大
C．气体分子对单位面积的器壁压力减小
D．单位时间内单位面积上气体分子碰撞器壁次数增多
4．[4分]如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒固定在水平地面上，其轴线处于竖直方向，A、B两个小球紧贴着筒内壁分别在不同的两个水平面上做匀速圆周运动（A做圆周运动的半径大于B，即）。A、B两球在图示时刻，它们具有相同的（　　）
A．线速度 B．角速度 C．向心加速度 D．合外力
5．[4分]地球绕太阳公转的轨道可视为圆轨道，轨道半径为R。哈雷彗星绕太阳运动的轨道为椭圆形，公转周期为T，在近日点时与太阳中心的距离为r1，在远日点时与太阳中心的距离为r2。引力常量为G，下列说法正确的是
A．哈雷彗星在近日点的线速度比在远日点的线速度小
B．太阳的质量为
C．哈雷彗星绕太阳运动的周期与地球绕太阳运动的周期之比为
D．哈雷彗星在近日点和远日点的加速度大小之比为
6．[4分]如图所示，竖直面内有一个固定的光滑圆弧轨道，半径为R，O为圆心，Q为最低点，OP与竖直方向夹角为θ。将小石子从过O点的水平线上某点水平向右抛出，调整θ的大小和抛出点到O点的距离，使小石子恰好无碰撞地从P点进入圆弧轨道。若θ变大，下列说法正确的是
A．小石子的初速度v0变大
B．抛出点和P的连线与水平方向的夹角变小
C．小石子到P点时重力的瞬时功率可能不变
D．小石子到Q点时对轨道的压力变小
7．[4分]2023年6月底投运的杭州柔性低频交流输电示范工程实现了杭州市富阳区、萧山区两大负荷中心互联互通，为杭州亚运会主场馆所在区域提供了最大功率约为30．8万千瓦的灵活电能支撑。如图所示是该输电工程的原理简图，海上风力发电站输出电压U＝880 V，经升压变压器转换为220 kV的高压后送入远距离输电线路，到达杭州电力中心通过降压变压器将电能分别输送给富阳和萧山负荷中心，降压变压器原、副线圈的匝数比为n3∶n4∶n5＝200∶1∶2。下列说法正确的是
A．升压变压器原、副线圈的匝数之比为n1∶n2＝1∶25
B．通过R的电流与通过富阳负荷中心的电流之比为1∶200
C．仅当富阳负荷中心负载增加时，萧山负荷中心获得的电压增大
D．当换用传统电网输电时，远距离输电线路等效电阻R增大。若萧山和富阳负荷中心负载不变，则海上风力发电站输出功率减小
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。
8．[5分]物体做匀加速直线运动，已知第1s末的速度是6m/s，第2s末的速度是8m/s，则下面结论正确的是（　　）
A．物体零时刻的速度是3m/s
B．物体的加速度是2m/s2
C．第2s内的位移等于14m
D．任意1s内的速度变化都是2m/s
9．[5分]如图甲所示，煤矿上有一传送带与水平地面成θ＝37°夹角，其简化原理图如图乙所示。传送带以恒定速率逆时针转动。在传送带上端A点静止释放一个质量为m＝1．0 kg的黑色煤块，经过2 s运动到传送带下端B点并离开传送带，其速度随时间变化的v－t图像如图丙所示，煤块在传送带上留下一段黑色痕迹。已知sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8，g取10 m/s2。下列说法正确的是
　　
甲　　　　　　乙　　　　　　　丙
A．传送带的速度大小为12 m/s
B．传送带上A、B两点间的距离为16 m
C．煤块与传送带间的动摩擦因数为0．25
D．煤块从A点运动到B点的过程中在传送带上形成痕迹的长度为5 m
10．[5分]
如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形,顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷,且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k,则O点处的电场强度 (　　)
A．方向沿x轴负方向
B．方向与x轴负方向成18°夹角斜向下
C．大小为(cos 54°+cos 18°)
D．大小为(2cos 54°+cos 18°)
第二部分（非选择题 共57分）
非选择题：本大题共5题，共57分。
11．[8分]如图所示，水平轨道SP的左端固定一个弹簧，在OP部分放置一把刻度尺，O点与0刻度线重合。滑块A和滑块B由相同材料制成，质量分别为、，用上述装置探究动量守恒定律的实验步骤如下。
第1步：不放滑块B，让滑块A将弹簧压缩到S点由静止释放，滑块A与弹簧不拴接，滑块A与弹簧在O点的左侧分离，记录滑块A的停止点。
第2步：把滑块B静置于水平轨道始端O点，让滑块A仍将弹簧压缩到S点由静止释放，A与B发生碰撞（作用时间极短），分别记录滑块A和滑块B的停止点、。
第3步：测量三个停止点与O点的距离分别为2.70cm、4.80cm、7.50cm。
（1）为了探究动量守恒定律，除了测量三个停止点与O点的距离外，还必须测量的物理量有______。
A．弹簧的劲度系数k
B．S点与O点的距离
C．滑块与水平面间的动摩擦因数
D．两滑块的质量、的大小
（2）若水平轨道有较小倾斜，对实验结果 （选填“有”或“无”）影响。
（3）若碰撞过程中动量守恒，则滑块A和滑块B的质量之比为 。
12．[8分]（1）某实验小组用如图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，在轨道上固定两个光电门，力传感器可以实时测量绳子拉力的大小。①探究小车加速度与力的关系时，需保持小车（含配重）质量不变，这种研究方法是 。
②实验时，先不挂重物和力传感器，垫高轨道左侧，轻推小车，使小车通过光电门和的时间相等。
③挂上力传感器和重物，调节定滑轮高度，使连接小车的细绳与轨道平面保持平行，其目的是 。
④本实验中重物质量（含配重） （填“需要”或“不需要”）远小于小车（含配重）质量。
（2）在“插针法测量玻璃的折射率”实验中，和是玻璃砖边界。是正确操作下插的大头针，入射光线与玻璃砖的边界的交点为，出射光线与玻璃砖边界的交点为，以为圆心、适当的半径画圆，与交于点，与交于点，过两点分别向法线作垂线和，并用刻度尺测出和的长度分别为和，则该玻璃的折射率 （用表示）。
13．[13分]可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏。如图，一只企鹅在倾角θ＝37°的倾斜冰面上先以a＝1.0m/s2的加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，t＝4s时突然卧倒以肚皮贴着冰面向上滑行，最后退滑到出发点，即完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）。已知企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ＝0.25，sin37°＝0.6，不计空气阻力，取g＝10m/s2，求：
（1）企鹅向上“奔跑”的位移大小；
（2）企鹅沿冰面向上滑行的加速度大小；
（3）企鹅退滑到出发点时的速度大小。
14．（12分）北京谱仪是北京正负电子对撞机的一部分，它可以利用带电粒子在磁场中的运动测量粒子的质量、动量等物理量。
考虑带电粒子在磁感应强度为的匀强磁场中的运动，且不计粒子间相互作用。
（1） 一个电荷量为的粒子的速度方向与磁场方向垂直，推导得出粒子的运动周期与质量的关系。
（2） 两个粒子质量相等、电荷量均为，粒子1的速度方向与磁场方向垂直，粒子2的速度方向与磁场方向平行。在相同的时间内，粒子1在半径为的圆周上转过的圆心角为 ，粒子2运动的距离为。求：
a．粒子1与粒子2的速度大小之比；
b．粒子2的动量大小。
15．[16分]如图，空间等距分布无数个垂直纸面向里的匀强磁场，竖直方向磁场区域足长，磁感应强度大小，每一条形磁场区域宽度及相邻条形磁场区域间距均为。现有一个边长、质量，电阻的单匝正方形线框，以的初速度从左侧磁场边缘水平进入磁场，最终线框竖直下落。（重力加速度g=10m/s2)，求：
（1）线圈刚进第一个磁场区域时加速度a的大小；
（2）线圈在整个运动过程中水平方向运动的位移；
（3）线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热。
参考答案
1．【答案】C
【详解】由，可得质点运动速度，所以加速度恒定为，质点做匀减速直线运动，AB错误；0~6s内初速度，末速度，所以平均速度，位移，C正确，D错误。
2．【答案】C
【详解】0时刻P、Q两质点刚好开始振动，且振动方向相反，经过时间t两列波在N点相遇，则有s，相遇时两列波在N点引起的振动方向相反，N点起振动方向向上，A错误；由题可知波长，，由于两列波振动方向相反，在处加强，振动加强点有2处，B错误；根据，a波传播到M点时间，b波传播到M点时间，M点为振动加强点，0~2.5s内质点M运动路程，C正确；两列波周期相同，振动方向在同一直线上，有稳定相位差，可以发生干涉，D错误。
3．【答案】D
【详解】在压缩气体的过程中，外界对气体做功，此过程可视为绝热过程，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，理想气体的内能增大，则气体温度升高，分子平均动能增大，但并不是每个分子的动能都增大，A、B错误；由于温度升高，分子平均速率增大，体积减小，分子数密度增大，则气体分子对单位面积的器壁压力增大，单位时间内单位面积上气体分子碰撞器壁次数增多，C错误，D正确。
【一题多解】根据理想气体的状态方程 ＝C可知，气体温度升高，体积减小，则气体压强增大。
4．【答案】C
【详解】小球的受力情况如图所示
其所受合力提供（向心力），即，又，联立解得，，，结合，可知，，，由于不清楚两球的质量关系，所以无法确定两球所受合力是否相同。
5．【答案】B　
【解析】根据开普勒第二定律，相同的时间内，哈雷彗星与太阳连线扫过的面积相同，由r1＜r2可知在相同的极短时间内，哈雷彗星在近日点附近通过的弧长比在远日点附近通过的弧长长，故哈雷彗星在近日点的线速度比在远日点的线速度大，A错误；地球绕太阳做圆周运动，哈雷彗星绕太阳做椭圆运动，根据开普勒第三定律有＝，则哈雷彗星绕太阳运动的周期与地球绕太阳运动的周期之比＝，C错误；地球做圆周运动，根据万有引力提供向心力有G＝m地R，故＝＝，解得太阳质量M＝，B正确；根据万有引力定律和牛顿第二定律有＝ma，得哈雷彗星在近日点和远日点的加速度大小之比为＝，D错误。
6．【答案】D　
【解析】由θ变大可知，抛出点和P间的高度差y＝Rcos θ变小，根据小石子平抛运动过程中竖直方向做自由落体运动可知，小石子做平抛运动的时间t＝变小，小石子恰好无碰撞地从P点进入圆弧轨道，则根据速度分解有tan θ＝＝，因为θ变大，则tan θ变大、cos θ变小，因此初速度v0变小，A错误；θ变大，则由P点进入圆弧轨道时速度方向与水平方向的夹角α变大，设抛出点与P的连线与水平方向夹角为β，根据tan α＝2tan β（点拨：做平抛运动的物体任意时刻速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点）可知β变大，B错误；由t变小可知小石子到达P点时竖直分速度vy变小，则小石子到P点时重力的瞬时功率mgvy变小，C错误；由A项分析知初速度v0变小，根据机械能守恒定律可知m＋mgR＝mv2，则小石子到Q点时的速度v变小，根据向心力公式可知F－mg＝，则小石子受到轨道的支持力F变小，由牛顿第三定律可知，小石子到Q点时对轨道的压力变小，D正确。
7．【答案】D
【解析】根据原、副线圈匝数与电压关系有＝＝，A错误；根据变压器的功率关系有U3I3＝U4I4＋U5I5，又＝，＝，整理得I3n3＝I4n4＋I5n5，则I3∶I4≠1∶200，B错误；仅富阳负荷中心负载增加时功率增大，I4增大，则I3增大，U损＝I3R，U3＝U2－U损，则U3减小，根据＝知U5减小，C错误；输电线上的等效电阻变大，可看作内阻变大，负载看作外电阻，则电路中电流减小，则负载的功率P出＝I2R外变小，输出功率变小，D正确。
8．【答案】BD
【详解】物体的加速度是，B正确；根据v1=v0+at1可知，物体零时刻的速度是，A错误；第2s内的位移等于，C错误；根据可知，任意1s内的速度变化都是2m/s，D正确。
9．【答案】BD　
【解析】结合题图丙可知煤块加速运动到与传送带速度相同时，加速度减小，继续向下做加速运动，由此可以判断传送带的速度大小为10 m/s，A错误；传送带上A、B两点间的距离等于煤块的位移，根据v－t图像与横轴所围的面积表示位移，可得L＝×10×1 m＋×（10＋12）×1 m＝16 m，B正确；在煤块的速度大小达到10 m/s之前，煤块一直做匀加速直线运动，由题图丙可知a1＝10 m/s2，根据牛顿第二定律有mgsin θ＋μmgcos θ＝ma1，解得煤块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5，C错误；当煤块速度小于传送带速度时，煤块运动的位移为x1＝a1＝5 m，故煤块与传送带间的相对位移大小为Δx1＝vt1－x1＝5 m，当煤块速度达到10 m/s之后运动时间为t2＝1 s，根据牛顿第二定律有mgsin θ－μmgcos θ＝ma2，解得a2＝2 m/s2，煤块运动的位移为x2＝vt2＋a2＝11 m，相对位移大小为Δx2＝x2－vt2＝1 m，由于Δx1＞Δx2，可知痕迹长度应为5 m，D正确。
【技巧必背】
针对传送带划痕问题，核心在于求出物块与传送带的相对位移，而相对位移是否同向会直接影响留下的实际划痕长度。相对位移同向，则划痕为两段相对位移之和；相对位移反向，则出现“覆盖”情况，划痕为两段相对位移中较大的一段。
10．【答案】AD
【命题点】不等量同种点电荷的场强的叠加
【详解】
点电荷在O点产生的场强方向如图所示。由几何关系可知θ1=18°,θ2=54°,将5个场强沿x、y轴分解可得Ex=E1cos 54°+E2cos 18°-E4cos 18°-E5cos 54°=-(2cos 54°+cos 18°),Ey=E1sin 54°+E5sin 54°-E4sin 18°-E2sin 18°-E3==0,根据场强叠加原理可知O点电场强度方向沿x轴负方向,大小为(2cos 54°+cos 18°),A、D正确。
11．【答案】（1）D；（2）无；（3）5
【详解】（1）设滑块A、B与水平轨道间的动摩擦因数为，因为滑块A到达O点速度不变，即，碰撞后A、B的速度分别为，，由动量守恒定律有，即，所以还要测量两滑块的质量、的大小。。
（2）若水平轨道有较小倾斜，只是滑块的加速度有较小变化，只要滑块能做减速运动，对实验结果无影响。
（3）由动量守恒定律有，解得。
12．【答案】（1）①控制变量法（2分）
③使力传感器示数等于小车受到的合力大小（表述合理均给分）（2分）
④不需要（2分）
（2）（2分）
【详解】（1）①探究多个物理量间的关系时，需保持其他量不变，只改变研究量，此方法为控制变量法。
③平衡摩擦力后，调节细绳与轨道平行，可保证拉力沿小车运动方向，此时力传感器测量的拉力即为小车所受合力。
④传统实验中“重物质量远小于小车质量”是为了近似认为拉力等于重物重力；本实验通过力传感器直接测量拉力，无须此条件。
（2）设圆的半径为，则入射角正弦值，折射角正弦值，由折射定律得，可得。
13．【答案】（1）8m；（2）8m/s2；（3）
【详解】（1）根据位移时间关系，企鹅向上“奔跑”的位移大小为
（2）企鹅沿冰面向上滑行时，由牛顿第二定律得
代入数据解得
（3）企鹅开始上滑时的速度
企鹅向上滑行的距离
企鹅向上运动的总位移大小
企鹅向下滑行时，由牛顿第二定律得
代入数据解得
根据速度位移公式得
企鹅下滑回到出发点时的速度大小
14．【答案】（1）
（2） a
b
【详解】
（1） 带电粒子的速度方向与磁场方向垂直，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有
，又（2分）
联立解得（1分）
（2） a 设相同的时间为，
粒子1做匀速圆周运动，速度大小为（1分）
粒子2做匀速直线运动，速度大小为（1分）
联立解得（1分）
b 粒子1做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得，
则粒子1的动量大小为（1分）
两粒子质量和电荷量相同，且（1分）
联立可得粒子2的动量大小为（1分）
15．【答案】（1）；（2）12.4m；（3）6.4J
【详解】（1）线圈刚进入第一个磁场区域时，产生的感应电动势为
由闭合电路的欧姆定律得
此时安培力大小为
由牛顿第二定律可得
其中
联立可得，线圈刚进第一个磁场区域时加速度a的大小为
（2）线圈在水平方向只受安培力，线圈在进入磁场得过程中，规定水平向右为正方向，由动量定理
其中，，
联立解得
同理可得，线圈在离开磁场的过程中，速度变化量仍然为
所以线圈穿过一个磁场时速度变化量为
即线圈每穿过一个磁场，速度减少，则线圈穿过完整磁场的个数为
即线圈共穿过6个完整的磁场，当线圈到第7个磁场左侧时的速度大小为
线圈在第7个磁场中运动时，由动量定理
其中
联立可得
线圈在整个运动过程中水平方向运动的位移为
（3）由能量守恒定律
其中在竖直方向有
联立可得，线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热为
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2026届湖南长沙市高考物理自编二模练习试卷【三】
【湖南地区专用二模试卷】
考试范围：2026届高考物理全部内容 考试时间：75分钟； 命题人：
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．
第一部分（选择题 共43分）
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．[4分]某滨海旅游城市拥有长达1500多公里的海岸线,拥有众多优良海水浴场。某浴场内一海水的水波沿x轴正方向传播,水波传到x=0处的质点时开始计时,t=1.5 s时其波形图如图所示。下列说法正确的是
A．该波的波长为5 m
B．该波的波速为3 m/s
C．t=0时,x=0处的质点沿y轴正方向振动
D．此后10 s内,x=3 m处的质点通过的路程为3 m
2．[4分]喷泉、形成如图所示的形状，不计空气阻力，则喷泉、（ ）
A．加速度相同 B．初速度相同
C．在最高点的速度相同 D．在空中的时间相同
3．[4分]某型号酒精测试仪的工作原理图如图所示，传感器R的阻值随气体中酒精浓度的增大而减小。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时（ ）
A．传感器的电阻增大 B．电流表的示数变小 C．电压表的示数变大
D．电源的总功率增大
4．[4分]两条通有相同电流的长直导线平行放置，将一矩形线框分别放置在1、2、3位置，2位置到两导线的距离相等，如图所示，则矩形线框在1、2、3位置的磁通量大小、、的大小关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5．[4分]如图所示是两列频率相同的简谐横波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)，波源S1的振幅A1＝4 cm，波源S2的振幅A2＝3 cm，则
A．质点D是振动减弱点
B．质点A的振幅为1 cm
C．再过半个周期，质点B是振动加强点
D．质点C的振幅为1 cm
6．[4分]2024年底，地球从小行星带捕获一颗小行星。该小行星质量为，绕地球运动的轨道为椭圆，近地点到地心的距离为，远地点到地心的距离为，已知小行星距离地心为时，小行星和地球组成的系统的引力势能为，已知地球质量为，引力常量为，下列说法正确的是
A．小行星由近地点向远地点运动的过程中，速率越来越大
B．小行星运动的周期为
C．小行星在近地点的速率为
D．小行星在远地点的速率为
7．[4分]在绝缘的光滑水平面内建立如图所示的坐标系xOy，在y轴上与坐标原点O等距离的两点分别固定电荷量大小为Q的正点电荷。在x轴的负半轴上离O点较远处由静止释放一个带负电的小球(可视为质点)，小球沿x轴正方向运动。选取x轴正方向为矢量的正方向，则小球从开始运动到第一次速度为零的过程中，下列关于小球受到的电场力F、加速度a、速度的平方v2和动能Ek随小球位置坐标x变化的图像，可能正确的是
A．
B．
C．
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。
8．[5分]如图,一圆柱形汽缸水平固置,其内部被活塞M、P、N密封成两部分,活塞P与汽缸壁均绝热且两者间无摩擦。平衡时,P左、右两侧理想气体的温度分别为T1和T2,体积分别为V1和V2,T1A．固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相同温度,P将右移
B．固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相同温度,P将左移
C．保持T1、T2不变,若M、N同时缓慢向中间移动相同距离,P将右移
D．保持T1、T2不变,若M、N同时缓慢向中间移动相同距离,P将左移
9．[5分]如图所示,倾角为θ=30°的光滑金属导轨上放着一根金属棒,金属棒的中点与下方的弹簧拴接在一起,整个装置处在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中,现将金属棒从弹簧原长位置静止释放,棒与导轨始终垂直且接触良好,重力加速度为g,下列说法正确的是
A．金属棒停下来之后,其机械能将减小
B．金属棒在最低点处的加速度一定小于
C．金属棒从释放到运动到最低点的过程中,重力势能的减少量小于回路中产生的焦耳热
D．金属棒所受安培力最大时,弹簧的弹力一定大于重力的一半
10．[5分]如图所示，在水平面上竖直放置着一根直杆，杆上A点分别系着不可伸长的轻绳和，轻绳水平跨过一个光滑定滑轮，在另一端系着一个重物，轻绳固定在地面，直杆处于平衡状态。若缩短的长度，使C点右移，杆仍保持平衡。关于的拉力T和地面对杆的支持力N，下列说法正确的是（　　）
A．T减小 B．T增大 C．N减小 D．N增大
第二部分（非选择题 共57分）
非选择题：本大题共5题，共57分。
11．(9分)某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz。打出纸带的一部分如图(b)所示。
图(a) 图(b)
该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他题给条件进行推算。
(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图(b)中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为　　　　，打出C点时重物下落的速度大小为　　　　，重物下落的加速度大小为　　　　。
(2)已测得s1＝8．89 cm，s2＝9．50 cm，s3＝10．10 cm；当地重力加速度大小为9．80 m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1％。由此推算出f为　　　　Hz。
12．[9分]实验题(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分)
16－Ⅰ．(7分)(1)在“探究平抛运动的特点”实验中
图1 图2 图3 图4
①用图 1 装置进行探究，下列说法正确的是　　　　。
A．只能探究平抛运动水平分运动的特点
B．需改变小锤击打的力度，多次重复实验
C．能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点
②用图2装置进行实验，下列说法正确的是　　　　。
A．斜槽轨道 M必须光滑且其末端水平
B．上下调节挡板N时必须每次等间距移动
C．小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下
③用图 3装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端，钢球从斜槽上P点静止滚下，撞击挡板留下点迹 0，将挡板依次水平向右移动x，重复实验，挡板上留下点迹 1、2、3、4。以点迹 0 为坐标原点，竖直向下建立坐标轴y，各点迹坐标值分别为y1、y2、y3、y4。测得钢球直径为d，则钢球平抛初速度v0为　　　　。
A．(x＋) B．(x＋)
C．(3x－) D．(4x－)
(2)如图4所示，某同学把A、B两根不同的弹簧串接竖直悬挂，探究A、B弹簧弹力与伸长量的关系。在B弹簧下端依次挂上质量为m的钩码，静止时指针所指刻度xA、xB的数据如表。
钩码个数 0 1 2 …
xA/cm 7．75 8．53 9．30 …
xB/cm 16．45 18．52 20．60 …
钩码个数为1时，弹簧A的伸长量ΔxA＝　　　　cm，弹簧 B的伸长量ΔxB＝　　　　cm，两根弹簧弹性势能的增加量ΔEp　　　　mg(ΔxA＋ΔxB)(填“＝”“＜”或“＞”)。
16－Ⅱ．(5分)在“测量干电池的电动势和内阻”实验中
(1)部分连线如图1所示，导线a端应连接到　　　　(填“A”“B”“C”或“D”)接线柱上。正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图2所示，其示数为　　　　V。
图1 图2 图3
(2)测得的7组数据已标在如图 3 所示U－I坐标系上，用作图法求干电池的电动势E＝　　　　V 和内阻 r＝　　　　Ω。(计算结果均保留两位小数)
16－Ⅲ．(2分)以下实验中，说法正确的是　　　　(多选)。
A．“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐增大，放电时电流逐渐减小
B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积
C．“观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；温度升高，金属热电阻阻值增大
D．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入 10 V的交流电时，副线圈输出电压不为零
13．[12分]
(1)(5分)某列简谐横波在t1=1 s时的波形如图甲中实线所示,在t2=4 s时的波形如图甲中虚线所示。若图乙是图甲a、b、c三点中某质点的振动图像,则　　　　(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
　　　
　　　　甲　　　　　　　　　　　乙
A．这列波沿x轴负方向传播
B．波速为0.5 m/s
C．图乙是质点a的振动图像
D．从t1=1 s到t2=4.0 s这段时间内,质点a通过的路程为15 cm
E．t3=9.5 s时,质点d沿y轴负方向运动
(2)(8分)如图所示,一半径为R的透明球体放在水平地面上,球心为O,球与地面的接触点为B,在球体的顶点A有一点光源,点光源发出的光通过球体后照亮地面上的部分区域。已知透明球体材料的折射率n=,真空中光速为c。
(i)求光从A点到B点的传播时间;
(ii)若不考虑光在透明球体中的反射影响,求地面上被光照亮的区域的面积。
14．[12分]一质量为m的载重卡车A的水平车板上载有一质量为m的重物B，在水平直公路上以速度v0做匀速直线运动，重物与车厢前壁间的距离为L（L>0）o因发生紧急情况，卡车突然紧急制动（可近似认为车轮被“抱死”）。已知，重物与车厢底板间的动摩擦因数为 ，卡车车轮与地面间的动摩擦因数为2 ，设最大静摩擦等于滑动摩擦。如果重物与车厢前壁发生碰撞，则假定碰撞时间极短，碰后重物与车厢前壁不分开。重力加速度大小为g。
(1)若重物和车厢前壁在紧急制动时不发生碰撞，则v0、 、L应该满足什么条件？
(2)若重物和车厢前壁在紧急制动时发生碰撞，求卡车从制动开始到卡车和重物都停止的过程卡车走过的路程。
15．[12分]如图所示，在三维坐标系O-xyz中的，的圆柱形空间内存在沿z轴正向的匀强磁场，外部存在沿x轴正向的匀强磁场，磁感应强度的大小相等均设为（为未知量），在的区域存在沿y轴正向电场强度大小为E0的匀强电场。一质量为m，带电量为q的带正电粒子（不计重力）从A点（A点在Oxy平面内）以速度v0（与y轴的负向成53°夹角）射入电场，经过一段时间从x轴上的B点沿x轴正向进入圆柱形区域，接着从y轴负向上的C点离开此区域，然后从z轴上的D点再次进入此区域，最后从z轴上的E点离开此区域，sin53°=0.8，cos53°=0.6。
（1）求A、B两点间的电势差以及粒子从A到B的运动时间；
（2）求磁感应强度B0的值以及粒子从B到D的运动时间；
（3）求粒子从B到E动量变化量的大小以及粒子从B到E受力的平均值（对时间而言）。
参考答案
1．【答案】D
【解析】基础考点：机械波
由题图可知λ=4 m,可得λ= m,A错误;由题意可知T=1.5 s,可得T=2 s,则波速v== m/s,B错误;由波的传播方向与波形图结合“同侧法”可知,t=0时,x=0处的质点沿y轴负方向振动,C错误;此后10 s内,x=3 m处的质点振动了5个周期,通过的路程为5×4A=20×15 cm=3 m,D正确。
【题图剖析】
2．【答案】A
【详解】不计空气阻力，从喷泉喷出的水在空中只受重力，加速度均为重力加速度，正确；喷泉喷出的水在空中运动的时间，由题图知，则，错误；喷泉喷出的水的水平分速度，由题图知，两喷泉喷出的水的水平位移大小相等，则，水在最高点的速度等于水平方向的分速度，喷泉喷出的水在最高点的速度不相同，错误；，则，，无法判断初速度的大小关系，错误.
3．【答案】D
【详解】ABC．酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器R的阻值减小，则电流增大，根据，可知电压表示数变小，ABC错误；
D．根据功率的公式可知，可知电源的总功率增大，D正确；选D。
4．【答案】C
【详解】根据对称性可知，两个导线中的电流在线框2处产生的磁场方向相反，根据磁场的叠加，2位置通过线框的磁通量为零，则。选C。
5．【答案】D
【解析】由题图可以看出，质点D是波谷与波谷叠加点，为振动加强点，A错误；质点A是波峰与波峰的叠加点，为振动加强点，因此振幅为4 cm＋3 cm＝7 cm，B错误；质点B是波峰与波谷的叠加点，为振动减弱点，且振动的干涉图像是稳定的，振动减弱点总是减弱点，C错误；质点C是波峰与波谷的叠加，为振动减弱点，因此振幅为4 cm－3 cm＝1 cm，D正确。
6．【答案】C
【详解】本题主要考查周期关系、开普勒三大定律、万有引力定律、能量守恒定律。
航空航天是国之重器，对提升学生的民族自豪感、认同感非常重要，属于必考内容。近期的天文现象、航空航天实验等一直是重要考点，引力势能不是高中物理的知识，但势能的概念已经能够理解，将引力势能引入该内容，有助于理解环绕天体能量的转化，对更清晰地认识环绕天体的运动有着积极的作用。
小行星由近地点向远地点运动过程中，小行星与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，故速率越来越小，错误；根据开普勒第三定律，为定值，该定值为，解得，错误；根据开普勒第二定律有，小行星由近地点向远地点运动过程中，只有万有引力做功，机械能守恒，动能和引力势能之和不变，即，联立解得，，正确，错误。
【开普勒第二定律二级结论】
开普勒第二定律的内容是相等时间内扫过的面积相等，设在近地点附近的极短时间内，小行星扫过的扇形面积为，相同时间内在远地点扫过的扇形面积为，解得。
7．【答案】D
【解析】y轴上与坐标原点O等距离的两等量正点电荷产生的电场，在坐标原点处的合场强为零，x轴上坐标原点左侧场强方向向左，右侧场强方向向右，且存在与原点对称的两点场强有最大值。带负电的小球在x负半轴上受到的电场力方向向右，加速度方向向右，在x正半轴上受到的电场力方向向左，加速度方向向左，B错误；由库仑定律与矢量的合成法则知，小球受到电场力F的大小与其位置坐标x不是一次函数关系，A错误；小球在运动过程中受到的电场力大小是变化的，故小球的运动不是匀变速运动，v2－x图像不是直线，C错误；由动能定理有FΔx＝ΔEk，即＝F，可知Ek－x图像中曲线切线斜率的绝对值等于合力的大小(点拨：Ek－x图像中直线或曲线上某点切线的斜率为k＝＝F合，斜率的大小表示合力的大小，斜率的正负表示合力的方向)，故D项中的图像可能正确，D正确。
8．【答案】AC
【命题点】查理定律+玻意耳定律
【详解】设开始时两部分气体压强为p0,固定M、N,假设P不动,由查理定律得,Δp1=p0,Δp2=p0,T1Δp2,故P将右移,A正确,B错误;保持T1、T2不变,假设P不动,M、N移动相同的距离,则两部分气体体积减小量相同,由玻意耳定律得,p0V1=p1(V1-ΔV),p0V2=p2(V2-ΔV),解得p1=p0,p2=p0,V1p2,故P将右移,C正确,D错误。
9．【答案】AB
【解析】经典试题：金属棒-导轨模型
金属棒的机械能转化为焦耳热和弹簧的弹性势能,其机械能将减小,A正确;若金属棒不受安培力,它将做简谐运动,在平衡位置处有kΔx=mgsin θ,根据简谐运动的对称性,金属棒在最低点处的加速度为a===,但金属棒受到安培力的作用,它将提前停下来,此时弹簧的压缩量偏小,所以金属棒在最低点处的加速度一定小于,B正确;金属棒从释放到运动到最低点的过程中,重力势能的减少量一部分转化为焦耳热,另一部分转化为弹簧的弹性势能,故重力势能的减少量大于回路中产生的焦耳热,C错误;金属棒所受安培力最大时,其合力为零,此时有kx+F安=mgsin 30°,弹簧的弹力一定小于重力的一半,D错误。
10．【答案】BD
【详解】
设轻绳AC的拉力为，与竖直杆的夹角为，轻绳AB的拉力为，直杆在A点的支持力为，由于直杆处于平衡状态，则A处三力平衡，有
，
缩短的长度，使C点右移，夹角减小，还是等于重物的重力，方向也不变，杆仍保持平衡，还是三力平衡，满足上面的关系，则和均增大。所以T增大。根据牛顿第三定律可知，两根绳子对直杆的压力就增大，所以地面对杆的支持力N增大，BD正确。
11．【答案】(1)(s1＋s2)f(1分)　(s2＋s3)f(1分)　(s3－s1)f2(1分)　(2)40(2分)
【解析】匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即 ＝＝，可得出vB和vC。由AD段过程结合sCD－sAB＝2aT2得出加速度a，经计算得出的a与重力和阻力的合力产生的加速度比较计算可得出频率。
12．【答案】16－Ⅰ.
(1)①B(1分)　②C(1分)　③D(1分)
(2)0.78(1分)　1.29(1分)　＜(2分)
16－Ⅱ.
(1)B(1分)　1.20(1分)　(2)1.50(1分)　1.04(2分)
16－Ⅲ.
【答案】CD(2分)
【解析】16－Ⅰ.
(1)①图1装置只能探究竖直方向的运动特点，A、C错误；改变小锤击打的力度，多次重复实验，避免特殊情况，B正确。
②斜槽轨道M不光滑也可保证每次平抛的初速度相等，但轨道末端必须水平，以保证平抛的初速度在水平方向上，A错误；上下调节挡板N时，每次是否等间距不影响测量结果，B错误；小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下，才能保证每次平抛的初速度都相等，C正确。
③作出钢球在坐标系中的位置图像如图所示，
考虑钢球直径的影响，当钢球球心越过x＝0直线才开始算平抛运动。
第一段时间：水平方向有x－d＝v0t0，竖直方向有y1＝g，联立解得v0＝，A错误。
第二段时间：水平方向有x＝v0t，竖直方向有y2－y1＝gt0t＋gt2，联立解得v0＝，B错误。
前四段时间：水平方向有4x－＝v0t总，竖直方向有y4＝g，联立解得v0＝，C错误，D正确。
(2)由题表中数据可知挂一个钩码后弹簧A的伸长量ΔxA＝8.53 cm－7.75 cm＝0.78 cm；弹簧B的伸长量ΔxB＝18.52 cm－16.45 cm－0.78 cm＝1.29 cm(易错：注意题中xB表示弹簧末端指向的刻度，包含了弹簧A的形变量)；若挂钩码时由静止释放，从弹簧无形变到题中指针所指位置这一过程，钩码做简谐运动，重力势能一部分转化为弹簧的弹性势能，一部分转化为动能，所以题中左式小于右式(另解：实验时挂上钩码后要用手托着缓慢下降，手对钩码做负功，系统机械能减少，可知两根弹簧增加的弹性势能小于钩码重力势能减少量)。
16－Ⅱ.
(1)将实物图转化为电路图如图甲所示，可知电压表应并联在滑动变阻器两端，而且开关要对整个外电路起控制作用，即a应接B；根据题图1可知，电压表量程为0～3 V，分度值为0.1 V，所以需要估读到下一位，电压表示数为1.20 V。
(2)根据E＝U＋Ir变形得U＝－r·I＋E，根据题图3中数据点作图如图乙所示，可得U＝1.50 V，r＝＝ Ω≈1.04 Ω。
甲 乙
16－Ⅲ.
电容器充电、放电时电流均逐渐减小，A错误；用“油膜法测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，应等油膜稳定之后再描下油膜轮廓，B错误；光敏电阻阻值随光照强度增大而减小，热电阻阻值随温度升高而增大，C正确；不装铁芯时，变压器效果减弱，但仍可输出电压，D正确。
13．【答案】(1)ABD　(2)(i)　(ii)3πR2
【解析】(1)基础考点:振动图像与波的图像　(2)基础考点:光的折射、全反射
(1)由题图乙知,t1=1 s,质点在平衡位置且向下振动,在a、b、c三点中仅b点在平衡位置,故题图乙是b质点的振动图像,C错误;b质点在t=1 s沿y轴负方向振动,故波沿x轴负方向传播,A正确;由题图甲知,波长λ=2 m,由题图乙知,质点振动的周期T=4 s,波速为v== m/s=0.5 m/s,B正确;从t1=1 s到t2=4.0 s的时间间隔为Δt=t2-t1,解得Δt=T,质点a通过的路程为振幅的3倍,即15 cm,D正确;根据t3=9.5 s,t1=1 s,T=4 s,解得t3=t1+2T,t3=9.5 s时,质点d沿y轴正方向运动,E错误。
(2)(i)由n=得,v==c (2分)
t== (2分)
(ii)设光线从球面上P点射出时恰好发生全反射,光路图如图所示,sin C== (2分)
可得C=60°,
由几何关系可知LBQ=R·sin 60°=R (1分)
LMQ===R (1分)
被光照亮区域的半径r=LBQ+LMQ=R (1分)
被光照亮区域的面积S=πr2=3πR2 (1分)
14．【答案】(1)当时，B与A不会相碰；(2) 或
【详解】
(1)紧急制动时，B相对A向右滑动，设A的加速度为，B的加速度为，则：
对于A，根据牛顿第二定律有
解得
对于B，根据牛顿第二定律有
解得
A、B初速度均为，加速度，故A先停止，B后停止，设停止前的位移分别为，根据速度位移公式有
，
A、B恰好相碰时，则有
由以上各式解得
故当时，B与A不会相碰。
(2)分两种情形讨论；
情形1：重物B与A碰撞前，均在运动，则有
解得
此时A、B物体的速度为
，
为确保A、B两物体均未停止运动，需要满足
解得
即当时，A、B碰撞前均未停止运动。
设A、B碰撞结束时的速度为，由动量守恒得
解得
A、B碰撞后一起匀减速，加速度为，根据牛顿第二定律有
解得
A与B碰撞前后的位移分别为，根据速度位移公式有
，
故A全过程的总路程为
情形2：重物B与A碰撞前，A运动，B已经停止；
由情形1的分析可知，此过程应满足
B碰撞时满足
解得
设A、B碰撞结束时的速度为，由动量守恒得
解得
A与B碰撞前后的位移分别为
，
故A全过程的总路程为
15．【答案】（1），；（2），；（3），
【详解】（1）粒子在A点沿x轴方向的速度，粒子在A点沿y轴方向的速度，粒子从A到B在y轴方向上由动能定理得，解得A、B两点间的电势差，粒子从A到B在y轴方向上由牛顿第二定律得，粒子从A到B的运动时间
（2）粒子在B点的速度大小为，粒子从B到C做匀速圆周运动，在C点速度沿y轴负方向，轨道半径为，由洛伦兹力提供向心力得，解得，粒子从B到C的运动时间，周期为，粒子到D点时速度方向沿z轴负方向，粒子从C点到D点做匀速圆周运动，运动时间为，粒子从B到D的运动时间
（3）粒子在B点速度方向沿x轴负方向，粒子从D到E做匀速直线运动，在E点速度沿z轴负方向，粒子从B到E速度变化量大小为，粒子从B到E动量变化量的大小，粒子从D到E的时间，粒子从B到E的时间，粒子从B到E由动量定理得，解得粒子从B到E受力的平均值
第 page number 页，共 number of pages 页
第 page number 页，共 number of pages 页2026届湖南长沙市高考物理自编二模练习试卷【五】
【湖南地区专用二模试卷】
考试范围：2026届高考物理全部内容 考试时间：75分钟； 命题人：
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．
第一部分（选择题 共43分）
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．[4分]如图1所示，一质量为2kg的物块受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上作加速直线运动，其图像如图2所示，时其速度大小为2m/s。物块与水平面间的动摩擦因数，。下列说法错误的是（）
A．在时刻，物块的速度为5m/s B．在0~2s时间内，物块的位移大于7m
C．在时刻，物块的加速度为 D．在时刻，拉力F的大小为5N
2．[4分]如图所示，两单色光和分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光，则下列说法正确的是（ ）
A. 光的频率大于光
B. 在玻璃砖中，光的传播速度大于光的传播速度
C. 在玻璃砖中，光的传播时间大于光
D. 用同一双缝干涉实验装置进行干涉实验，光干涉条纹间距小于光干涉条纹间距
3．[4分]如图所示，光滑绝缘水平面上有两根固定的相互垂直且彼此绝缘的长直导线，通以大小相同的电流。在角平分线上对称放置四个相同的圆线圈。若两根导线上的电流同时按相同规律均匀增大，下列判断正确的是（ ）
A. 线圈1中有顺时针方向的感应电流
B. 线圈2中有顺时针方向的感应电流
C. 线圈3中有顺时针方向的感应电流
D. 线圈4中有顺时针方向的感应电流
4．[4分]2024年10月3日，Physical Review C期刊上发表了中国科学院近代物理研究所的研究成果:研究团队合成了新核素钚227Pu)，并测定该新核素发生α衰变时放出的能量约为8 191 keV，半衰期约为0.78 s.下列说法正确的是 (　　)
A．钚227发生α衰变的核反应方程为Pu→eU
B．钚227发生α衰变的核反应方程为Pu→HeU
C．10个钚227原子核经过0.78 s后一定还剩余5个
DPu原子核的比结合能比U原子核的比结合能大
5．[4分]如图所示，将长度为a、宽度为b、厚度为c的金属导体放在垂直于ab表面的匀强磁场中，当导体中通有从侧面1流向3的电流I时，在导体的上、下表面2和4之间会产生电势差U，这种现象称为霍尔效应.利用霍尔效应的原理可以制造磁强计，测量磁场的磁感应强度.已知该金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e.则该磁场的磁感应强度B的大小为 (　　)
A． B． C． D．
6．[4分]一列横波沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点.t=0时刻波源开始振动，t=2 s时，波刚好传播到x=4 m处的P点，波形图如图所示.x=8 m处质点的振动图像为 (　　)
A．　B．
C．　D．
7．[4分]如图1所示，真空中轴原点处固定一点电荷，其电荷量未知，另一试探点电荷，其电荷量为，以初动能自位置沿轴负方向做直线运动，该过程点电荷的图像如图2所示．已知静电力常量为．设无穷远处电势为0，与点电荷距离处的电势，点电荷仅受电场力作用．下列说法正确的是（ ）
图1 图2
A． 、两处电场强度之比等于
B． 沿轴正方向电势逐渐升高
C． 电荷量
D． 若仅将的电荷量变为，点电荷速度减为0时的位置坐标是
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。
8．[5分]如图所示，在立方体ABCD-A′B′C′D′的顶点A′和C处分别固定有等量异种的点电荷，一根无限长的光滑水平绝缘细杆与AB边重合。一带负电的小环套在细杆上，从A点开始向右运动，其经过A、B两点的动能分别为EkA和EkB。则（　　）
A．小环在A、B两点受到的电场力相同 B．小环经过A、B两点时的加速度相同
C．EkA>EkB D．小环一定能沿杆向右运动到无穷远处
9．[5分]如图所示的电路，电源的电动势E=5V，电动机接在电源的两端，电容为的电容器与电动机并联，已知电动机内阻是电源内阻的2倍，电动机的效率为η=50%，机械功率为P机=2W，下列说法正确的是（ ）
A．电动机的输入功率为6W
B．回路的电流为2A
C．电源的效率为80%
D．电容器所带电量为
10．[5分]甲、乙两列简谐机械横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，甲波的波速为2m/s。时刻两列波在x=2m处相遇，波形图如图所示。质点P的平衡位置在x=0m处，质点Q的平衡位置在x=2m处，质点R的平衡位置在x=4m处。下列说法正确的（　　）
A．t=0时，质点P与R的运动方向相同
B．乙波的波速是1m/s
C．t=0.5s时，质点P的加速度小于质点R的加速度
D．t=1.5s时，质点Q偏离平衡位置的位移为2cm
第二部分（非选择题 共57分）
非选择题：本大题共5题，共57分。
11．（6分）某学习小组利用如图甲所示的斜面装置测量物体和斜面之间的动摩擦因数 。已知斜面固定在地面上，物体和遮光片的总质量与物体的质量相等，物体上的遮光片距离光电门的高度为，物体与定滑轮间的细绳与斜面平行。现将物体由静止释放，光电门记录遮光片通过的时间为。
甲 乙
（1） 利用游标卡尺测量遮光片的宽度，如图乙所示，则____________。
（2） 改变物体静止释放时遮光片与光电门的距离，多次实验，记下每次遮光片通过光电门的时间；作线性图像处理实验数据，以为纵轴，则横轴为____。
A. B. C. D.
（3） 测出斜面倾角为 ，（2）中线性图像中直线的斜率为，已知，，重力加速度取，则____________。
12．（8分）如图所示，已知表头的满偏电流为，表头上标记的内阻阻值为 。、和是定值电阻，其中 ，某同学将其改装为两个量程的电压表。图中虚线框内是电压表的改装电路。若使用、两个接线柱，电压表的量程为；若使用、两个接线柱，电压表的量程为。
（1） 根据上述所给条件，定值电阻的阻值为________________ ，________________ 。
（2） 用量程为的标准电压表对改装表挡的不同刻度进行校准。若由于表头上标记的内阻阻值偏小，造成每次校验时标准电压表读数________（填“大于”或“小于”）改装电压表读数。
（3） 该同学计划用电阻表测出表头的内阻。所用电阻表内部电源电动势为，表盘中间刻线示数为“15”，电阻表选取“”挡位并进行欧姆调零，然后将该电阻表红、黑表笔接在表头两接线柱上，则红表笔应接在表头______（填“正”或“负”）接线柱上，此时表头读数为，可知表头内阻为________ （结果保留三位有效数字）。
13．（10分）某工艺摆件由透明材料制成，其矩形竖直截面如图所示，、分别为其竖直截面的上、下底边，真空中一束单色红光从边的点斜向右下射入后直接到达，依次经反射、的中点反射后，从上的点射出，射出时出射光线与的夹角为 。已知，边恰好无红光射出，光在真空中的传播速度为，只考虑第一次从点射出的光线。求：
（1） 该材料对该单色红光的折射率；
（2） 该单色红光在材料内从点传播到点的时间。
14．（12分）我国新能源汽车产业高质量发展。某款纯电动汽车，驱动时电池给电动机供电，刹车时发电机工作回收能量。假设此发电机原理可抽象为如图所示的模型:矩形线圈长、宽分别为和,共匝，整个线圈处于匀强磁场中，可绕垂直于磁场的轴转动，磁感应强度大小为,线圈的总电阻为。线圈外接电能回收装置，现将回收装置理想化为一纯电阻，阻值为。
（1） 时刻，发电机线圈平面处于中性面（虚线位置），时刻线圈恰好转过 角（实线位置）。求时刻穿过线圈的磁通量 及时间内通过电阻的电荷量。
（2） 已知当汽车以的速度匀速行驶时，单位行程内耗电为;当以的速度匀速行驶时，单位行程内耗电为。电动机驱动匀速行驶时，单位时间内消耗的电能 单位为与牵引力功率成线性关系，即、为未知常数 ,汽车行驶时所受阻力与速度大小成正比。求:
① 以的速度匀速行驶时，1分钟内消耗的电能;
② 以多大速度匀速行驶时，单位行程内耗电 最小。
15．（16分）如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内存在一半径为、分别与轴和轴相切的圆形边界，圆形边界内和第三、四象限内均存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，第一象限圆形边界外无磁场。在第二象限内存在平行于轴方向的匀强电场（在图中未标出）。现将一群质量均为、电荷量均为的带电粒子从切点以同一速度大小（其中大小未知）与轴正方向成 角射入第一象限，其中垂直于轴入射的粒子刚好垂直轴经过点，与轴正方向成入射的粒子经过第二象限的电场后从轴上的点射入第三象限，其中、间的距离为。在轴正方向上有一块收集板（图中未画出），不计粒子重力及粒子间的相互作用。
（1） 求粒子入射速度大小；
（2） 求电场强度的方向（选“沿轴负方向”或“沿轴正方向”）和大小；
（3） 若收集所有粒子，则收集板长度至少要多长
参考答案
1．【答案】B
【详解】在时刻，物块的速度为，A正确，不符合题意；在0~2s时间内，物块的v-t图像如下
如果是匀加速直线运动，位移为，实际做加速度增大的加速运动，图形面积表示位移，可知物块的位移小于7m，B错误，符合题意；由图可知，在时刻，物块的加速度为，C正确，不符合题意；根据牛顿第二定律可得在时刻，拉力F的大小为，D正确，不符合题意。
2．【答案】B
【详解】根据光路可逆原理，由图可知入射角相同时光在玻璃中的偏折的角度比光大，可知玻璃对光的折射率大，则光的频率大于光，错误；由可知，在玻璃砖中光的传播速度大于光，光和光在玻璃砖中传播的路程均为玻璃砖的半径，所以光的传播时间小于光，正确，错误；根据 可知光的波长大于光的波长，结合 ，可知用同一双缝干涉实验装置进行干涉实验，光干涉条纹间距大于光干涉条纹间距，错误。
3．【答案】B
【详解】由安培定则可以判断出线圈1和线圈3中磁通量都为零，线圈2中磁通量垂直于水平面向外，线圈4中磁通量垂直于水平面向里；当两根导线上的电流同时按相同规律增大时，根据楞次定律可知线圈1和线圈3中无感应电流，线圈2中有顺时针方向的感应电流，线圈4中有逆时针方向的感应电流，正确。
4．【答案】B　
【详解】本题考查核反应方程和核能计算.钚227发生α衰变，生成He，核反应方程为PuHeU，A错误，B正确；半衰期是大量原子核的统计规律，对少量原子核不成立，C错误；钚227衰变的过程中是释放能量的，新核更加稳定，比结合能更大，所以Pu的比结合能比U的比结合能小，D错误.
5．【答案】A　
【详解】本题考查霍尔效应的相关计算.当在导体的上、下表面2和4之间产生恒定的电势差U时，自由电子受到的电场力与洛伦兹力平衡，即e=evB，可得B=，结合电流的微观表达式I=nevbc，联立可得B=，A正确.
6．【答案】A　
【详解】本题考查波的图像和振动图像的转换问题.t=2 s时，波刚好传播到x=4 m处的P点，则波速v==2 m/s，波传播到x=8 m处质点所用时间t'==4 s，波沿x轴正方向传播，可判断P点起振时从平衡位置向上振动，则x=8 m处的质点在4 s开始从平衡位置向上振动，A正确.
7．【答案】D
【详解】、两处电场强度之比为，故错误；由图可知，点电荷由运动到的过程中，动能减小，电势能增大，但由于点电荷的电性未知，所以不能确定电势的变化，故错误；根据能量守恒定律可得，所以，故错误；若仅将的电荷量变为，点电荷速度减为0时，有，解得，故正确．
8．【答案】BC
【详解】如图所示，，根据矢量合成可知，F1、F2的合力方向与F3、F4的合力方向不同，故A错误；小环在A处的加速度为，方向沿BA方向，小环在B处的加速度，方向沿BA方向，由库仑定律可知则，且方向相同，故B正确；从A到B，有，，，故C正确；不确定小环运动至电势最低点时动能是否减为零，无法确定能否沿杆运动到无穷远处，故D错误。
9．【答案】CD
【详解】由，结合P机=2W，η=50%，解得P热=2W，则电动机的输入功率为P=P机+P热=4W，故A错误；设电源的内阻为R，则电动机的内阻为2R，设回路的电流为I，根据闭合电路欧姆定律可得电动机两端的电压为，结合P=UI=P机+P热，，代入P机=2W、P热=2W、E=5V，解得I=1A、R=1Ω，故B错误；电源的效率为，故C正确；电容器的带电量为，故D正确。
10．【答案】AD
【详解】根据“上下坡”法可以判断出P、Q两点的运动方向都沿y轴正方向，故A正确；同一介质中所有波的传播速度是相同的，故乙波的波速是2m/s，故B错误；根据可得甲波的周期为，，故t=0.5s时质点P在位移最大，加速度最大，质点R的处于平衡位置，加速度为0，故质点P的加速度大于质点R的加速度，故C错误；t=1.5s时，甲波在质点Q处的位移为2cm，乙波在Q处的位移为0，故质点Q偏离平衡位置的位移为2cm，故D正确。
11．【答案】（1） （2分）
（2） D
（3） （2分）
【详解】
（1） 遮光片的宽度。
（2） 设斜面倾角为 ，物体和遮光片的总质量及物体的质量均为，对系统由动能定理有，解得，故应作图像，正确。
（3） 由（2）分析知，图像的斜率，代入数据可得。
【技巧必背】
从能量的观点用动能定理测动摩擦因数，关键是表达出含摩擦力在内的各力做的总功与物体动能的变化关系，物体的瞬时速度可通过光电门进行测量。用线性图像分析处理实验数据，要结合图像的物理意义分析与求解。
12．【答案】（1） （1分）；（1分）
（2） 大于（2分）
（3） 负（2分）；423（2分）
【详解】
（1） 表头与并联的总电流为，使用、两个接线柱时，有，解得 ，使用、两个接线柱时，有，解得。
（2） 表头上标记的内阻偏小，实际内阻大于标记值，导致改装表量程大于，标准表的示数会大于改装表的示数。
（3） 电阻表电源在电表内部，电流由红表笔流进电阻表，则红表笔应该接在表头的负接线柱上，由题意得该电阻表的中值电阻为 ，由电阻表原理可知 ，由闭合电路欧姆定律得，解得 。
13．【答案】（1）
（2）
【详解】
（1） 作出光路图如图所示，
根据几何关系可知在点，光在真空中的折射角 （1分）
由题知边恰好无红光射出，则光在点发生全反射，有（1分）
在点光在材料中的入射角，
根据折射定律有（1分）
解得，，（1分）
（2） 光在材料内通过的路程为，根据几何关系有，（1分）
又，解得（1分）
光在材料中传播的速度（1分）
则光在材料内从点传播到点的时间为（1分）
14．【答案】（1）
（2） ①
②
【详解】
（1） 线圈绕转轴转 角时，穿过线圈的磁通量
（2分）
时间内穿过线圈的磁通量减少了
（1分）
时间内的平均电动势（1分）
平均电流（1分）
通过电阻的电荷量（2分）
（2） ① 1分钟内消耗的电能（3分）
② 设汽车行驶时牵引力大小为,所受阻力大小为，由题意知（1分）
（1分）
单位时间内消耗的电能为 ，则有（1分）
由耗电关系得，即（1分）
将和两组数据代入，
解得（1分）
当时，即时，单位行程内耗电 最小（2分）
15．【答案】（1）
（2） 沿轴负方向
（3）
【详解】
（1） 粒子在圆形边界磁场内做匀速圆周运动，运动轨迹如图1所示，
由洛伦兹力提供向心力可得（1分）
由几何关系可知，轨迹半径（1分）
联立可得粒子入射速度大小（1分）
图1
（2） 根据粒子偏转方向可知，电场强度的方向为沿轴负方向（1分）
粒子在电场中做类平抛运动，则水平方向上有（1分）
竖直方向上有（1分）
由几何关系可知（1分）
（1分）
联立可得电场强度的大小为（1分）
（3） 入射速度与轴正方向夹角为和的粒子的完整运动轨迹如图2所示，
根据几何关系可知，与轴正方向夹角为的粒子在电场中的竖直位移（1分）
可知，其中，，
解得（1分）
设与轴正方向夹角为和的粒子射入第三象限时速度与轴负方向的夹角分别为 、 ，由洛伦兹力提供向心力有，
解得（1分）
（1分）
则、间距离 ，（1分）
H、间距离 ，（1分）
由几何关系可得，故所有粒子在第三、四象限内运动轨迹为一系列的同心圆的一部分，
所以若收集所有粒子，则收集板长度至少为（1分）
图2
【思路引导】
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