湖南省长沙市长望浏宁四区县2025-2026年高三下4月月考物理试卷(含解析)

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湖南省长沙市长望浏宁四区县2025-2026年高三下4月月考物理试卷(含解析)

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长望浏宁四区县市2026届高三四月份调研考试
物理科试题卷
限时75分钟 满分100分
一、单选题: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,只有一项符合题目要求。
1.下列说法正确的是 ( )
A.甲图为库仑扭秤装置,库仑通过此实验装置研究发现了电荷之间的静电力与它们之间的距离的平方成反比的规律
B.图乙是汤姆孙研究阴极射线的装置,他发现阴极射线是不带电的微小粒子流
C.图丙是研究光电效应的实验装置,在入射光光照强度和其他条件不变的情况下,增大入射光的频率能使光电流变大
D.图丁所示的α粒子散射实验中,只有少数α粒子发生了大角度偏转,说明原子是一个带正电的实心球体,正电荷均匀地分布在整个球体内,电子则像枣糕中的枣子,镶嵌在球体之中
2.如图甲所示为烤肠机,香肠放置在两根水平固定的平行金属杆中间,不考虑金属杆转动带来的影响,其截面如图乙所示。香肠可视为质量为m的均匀圆柱体,烤制过程中香肠的质量不变,半径均匀变大。忽略一切摩擦及金属杆的热胀冷缩,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.香肠烤熟后金属杆1和2对其支持力的夹角比烤熟前变大
B.香肠烤熟后金属杆1对其支持力比烤熟前变小
C.香肠对金属杆2的作用力大于金属杆2对香肠的作用力
D.香肠烤熟后与烤熟前相比,两根金属杆对其合力变大
3.如图,为一块均匀透明的长方形玻璃砖,一束由红、蓝两种色光组成的细光束,以入射角θ从侧面射入,在玻璃内分成a,b两束,玻璃砖上表面刚好没有光线射出,则( )
A. a为蓝色光
B.全反射临界角
C.逐渐增大θ角(θ<90°),会有光线从上表面射出,且先有红光射出
D.玻璃对红光的折射率
4.如图甲,a为地球同步卫星,b为与a共轨道平面且绕行方向相同的中轨道卫星,两卫星之间的距离Δr随时间变化关系如图乙所示,图中R为地球半径,已知地球表面重力加速度为g,不考虑两卫星之间的作用力,取 下列说法正确的是( )
A.在长沙观察,a,b两卫星都是静止不动的
B. a、b两卫星轨道半径之比为2:1
C.卫星b运动的加速度大小为
D.图乙中的T为24h
5.一含有理想变压器的电路如图所示,图中R 、R 是阻值分别为1Ω和2Ω的定值电阻,R是最大阻值为4Ω的滑动变阻器,滑片 P 处于电阻正中间。a、b间接正弦交流发电机,其输出电压表达式为 变压器原、副线圈匝数比为1:2。下列说法正确的是( )
A.将滑片 P 下移,发电机的输出功率增大
B.将滑片 P 下移,滑动变阻器的功率减小
C.滑动变阻器的最大功率为1.44W
D.若将发电机转速减半,则发电机的最大输出功率为3W
6.最新研究表明:蜘蛛能通过大气电位梯度“御电而行”。大气电位梯度就是大气中的电场强度,方向竖直向下。假设在晴朗无风环境,距离地面高度1km以下,可近似认为大气电位梯度 其中 为地面的电位梯度,常量 H为距地面高度。晴朗无风时,一质量m=0.6g的蜘蛛(可视为质点)由静止从地面开始“御电而行”,蜘蛛先伸出腿感应电位梯度,然后吐出带电的蛛丝(蜘蛛其它部分不显电性),带着身体飞起来。忽略空气阻力,取重力加速度 下列说法正确的是( )
A.该蜘蛛要想飞起来,蛛丝应带正电
B.该蜘蛛要想飞起来,蛛丝所带的电荷量至少为
C.若蛛丝所带电荷量大小为 蜘蛛能到达的最大高度300m
D.若蛛丝所带电荷量大小为 蜘蛛上升过程中最大动能为0.225J
7.如图所示,一质量为M的正方体装置固定在光滑水平面,其竖直面内有一半径为R的光滑环形管道,R远大于管道的横截面直径,管道内有一质量为m小球,直径略小于管道横截面直径。M=2m,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小球在最高点A受轻微扰动无初速度下滑,小球到达管道最低点B时装置对地面的压力大小6mg
B.小球在最高点A受轻微扰动无初速度下滑,运动到与水平方向夹角为37°的C点时,小球对装置压力大小为3.6mg
C.若装置解除固定,小球仍从最高点A无初速度下滑,装置偏离原位置的最大距离
D.若装置解除固定,小球从最低点B以水平向右的速度 开始运动,小球到达最高点时刚好与装置无弹力
二、多选题: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.某实验小组在研究机械振动和机械波的实验中,得到甲、乙两个图像。图甲为t=0时刻的波形图,P、Q是波上的两个质点,图乙为Q点的振动图像。下列说法正确的是( )
A.这列波的传播方向为x轴正方向,波速为1.5m/s
B.0.5s~1.5s内质点Q的速度先增大后减小,加速度先减小后增大
C.0时刻起质点 P 的振动方程为:
D. 0~3.5s内质点Q运动的路程为
9.某实验小组研究物体放置在竖直弹簧上的运动。如图甲所示,弹簧竖直放置,下部固定在一铁板上,铁板质量为M,铁板的底部放置了一压力传感器,置于水平地面上;当弹簧处于自然长度时,将一盒子无初速度地放在与弹簧上端相连的薄板上,测出物体的速度v与弹簧长度l的关系如图乙,图线与横轴交点坐标为l 、l 。弹簧的弹性势能 (x为弹簧的形变量),薄板与弹簧的质量可忽略,盒子的质量为m,弹簧一直处在弹性限度内,重力加速度大小为g,空气阻力不计。则( )
A.当弹簧长度为l 时,盒子的加速度大小小于g
B.弹簧的劲度系数为
C.开始运动后压力传感器的示数变化范围为0到Mg+2mg
D.盒子的最大速度为
10.竖直平面内有半径为R=2m的圆形边界匀强磁场Ⅰ,磁场感应强度大小为 磁场方向垂直xOy平面向里。以圆形边界磁场最低点O为原点建立xOy直角坐标系。一质量m=4×10 kg、电荷量 的正粒子,由 沿与x轴负方向进入圆形磁场区域,速度大小 在x>0的某区域存在一个矩形匀强磁场Ⅱ(图中未画出),磁场感应强度与磁场Ⅰ相同,粒子经过该矩形磁场区域后恰能沿x轴负方向再次通过坐标原点O,不计粒子重力。则( )
A.粒子在匀强磁场Ⅰ中的运动半径为2m
B.粒子在匀强磁场Ⅰ中的速度偏转角为150
C.粒子从A 点到第二次经过O点的运动时间为(2π+
D.矩形磁场区域的最小面积为
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11.(8分)实验小组利用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。水平桌面上固定一气垫导轨,把气垫导轨调节水平,在导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块,其总质量为M,左端用跨过轻质定滑轮的细线与质量为m的钩码相连,遮光条两条长边与导轨垂直,导轨上B点有一光电门和数字计时器相连。用d表示遮光条的宽度,L表示A、B两点间的距离,重力加速度为g。完成下列问题。
(1)如图乙所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度 d= mm。
(2)将滑块自A点由静止释放,滑块运动至 B点时数字计时器显示遮光片通过光电门的遮光时间为t,则滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能的减少量 动能的增加量为 (两空均用题目中给出的字母表示)
(3)若某同学在实验中保持遮光条的宽度、钩码质量、滑块及遮光条总质量一定,多次改变光电门的位置B,每次均使滑块由同一位置A静止开始滑动,测量出的A、B两点间的距离L和对应数字计时器的读数t,作出 图像,测出图线斜率为k,则当地的重力加速度为g= (用字母 d、m、M 和 k表示)
12.(8分)某同学利用一满偏电流 内阻 的灵敏电流计,设计了一个多倍率电阻表(“×1”“×10”“×100”“×1000”),其内部电路如图所示,电源电动势E=3.0V,内阻r=1.0Ω。
(1)关于电阻表的使用,下列说法正确的是 。(单选)
A.使用此表测量电阻时,若指针偏角过小,应换用更小倍率挡位
B.测量定值电阻时,可直接将表笔接在电路中电阻两端,无需断开电路电源和其他元件
C.电阻表内部电源的正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连,电流从黑表笔流出多用电表
(2)当开关S与“4”端接通时,进行欧姆调零后,可调电阻 Rp接入电路的阻值为: Ω;
(3)S与3端接通时,电阻表的倍率为 (选填“×1”、“×10”、“×100”、“×1000”);
(4)设电源电动势未衰减时,S与“4”端接通时欧姆表的内阻为 Rm。若电源电动势衰减至原值的k倍(013.(11分)锅炉钢材的承压能力会因过热而急剧下降,如果锅炉出现故障,会导致锅炉外壁局部超温,引发安全事故。下图为一锅炉外壁超温报警装置的简化原理图,活塞厚度不计,质量为m,横截面积为S,上表面涂有导电物质,一定质量的理想气体被活塞密封在导热良好的气缸内,初始时活塞距气缸底部的高度为H,缸内温度为T 。当锅炉外壁温度缓慢升高至T 时,报警器报警。已知,大气压强恒为 po,重力加速度为g,上述过程气体吸收的热量为Q,不计一切摩擦。求:
(1)求初始时活塞上表面与a、b触点间的距离h
(2)气体的内能的增量△U
14.(14分)如图所示,水平面上固定一长直U型金属导轨,导轨间距L=1m,电阻不计。在导轨左端连接一个阻值 的电阻。金属棒 ab垂直导轨放置,与导轨之间的动摩擦因数 ab棒质量m=0.1kg,ab接入电路部分的电阻 。整个空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度 在t=0时刻,对金属棒施加一个水平向右的拉力F,拉力F与时间t满足如下关系: t=2s时金属棒达到最大速度。金属棒运动过程中与导轨接触良好,重力加速度 求:
(1)金属棒的最大速度
(2)0~2s时间内金属棒的位移
(3)若2s内 R上产生的焦耳热为0.21J,求这个过程中拉力F所做的功
15.(16分)如图所示,光滑水平面上,原长 的弹簧两端分别连接质量均为M=1kg的静止的小物块B和 C,B与竖直墙壁的距离 质量为m=1kg的小物块A从高h=0.8m的平台以v 水平抛出,A的下表面刚好与B的上表面相碰,碰撞时间极短。碰撞过程中 B、C始终未离开水平面,重力加速度
(1)若C固定,A、B碰撞后瞬间粘连在一起,求以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能
(2)若C固定,A、B间的动摩擦因数 A、B碰撞前后A竖直方向的速度大小不变,方向相反。求碰后B的速度大小
(3)若C不固定,A、B间的动摩擦因数 A、B碰撞后A竖直方向反弹速度大小为碰前的e倍(0B、C的相对位移。试求:当e为何值在弹簧原长时A直接落在C上(此过程中A未与地面接触)
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B C C C D D AB BD AD
1.【答案】A
【详解】A、库仑通过此实验装置研究得出电荷之间的静电力与它们之间的距离的平方成反比关系的结论,故A 正确
B、汤姆孙在研究阴极射线时发现了阴极射线是电子流,并测定了电子的比荷,故B错误
C、在其他条件相同的情况下,光电流大小与光照强度成正比,与光照频率无关,故C错误
D、图丁所示的卢瑟福α粒子散射实验中,只有少数α粒子发生了大角度偏转,说明原子的几乎全部质量都集中在一个很小的核里,并提出了原子的核式结构模型,故D错误
2.【答案】B
【详解】对香肠进行受力分析如图所示,根据对称性有
根据平衡条件有
解得
加热使香肠半径R变大时,重心上移,θ减小,分析可知, 均减小,故A错误,B正确。香肠对金属杆2的作用力与金属杆2对香肠的作用力为相互作用力,大小相等,故C错误。香肠烤熟后与烤熟前相比,两根金属杆对其合力大小均等于其重力大小,大小不变,故D 错误;
3. 【答案】C
【详解】由图可知,侧面射入时,a的折射角较大,折射率较小,故a为红光,
A错;
由 可得 B错;逐渐增大θ角,折射角增大,射到上表面入射角减小,小于临界角会有光从上表面射出,且红光先出现入射角小于临界角,故C对; n总要大于1, D错.
4. 【答案】C
【详解】b卫星与同步卫星角速度不同,与地球自转角速度也不同,相对于观察者是运动的,A错;由甲图可知, 解得 故B错;
由 得 故C对; b=8h,根据乙图有 解得 T=12h。故D错。
5. 【答案】C
【详解】由题易知发电机输出电压有效值E=3V,令原线圈回路电流为I ,则有 联立得 发电机输出功率 滑片 P 向下滑,R增大,PⅢ减小,故 A 错; 当 R=6Ω时功率最大,但滑动变阻器最大阻值为4Ω,所以当 R=4Ω时,滑动变阻器的功率最大,最大值为1.44W,故B错,C对;发电机转速减半,则输出电动势也减半, 当 R=0时,发电机输出功率最大,由 得最功率为1.5W,故D错。
6. 【答案】D
【详解】A.因大气中的电场方向竖直向下,蛛丝应带负电荷,才能使电场力竖直向上,蜘蛛才可能飞起来,故选项 A 错误;
B.设蛛丝所带电荷量为q ,蜘蛛要想飞起来,电场力应大于重力,则有 解得 故选项 B错误;
C.设蜘蛛能到达的最大高度为h,上升过程中电场强度随高度增大均匀减小,
电场力也随高度增大均匀减小,则上升过程中电场力做的功
对上升过程,由动能定理有W-mgh=0,联立解得h=600m,故选项C错误。
D.设蜘蛛上升速度最大时高度为h ,蜘蛛上升过程中加速度先向上减小、加速上升,速度最大时加速度为零,速度最大时重力与电场力平衡,则有
解得 上升过程中,合外力做功为 故动能为0.225J。
故选 D。
7. 【答案】D
【详解】A.小球由最高点运动到最低点的过程中,由机械能守恒定律可得
在最低点,对小球由牛顿第二定律可得 解得 小球对装置的压力大小为5mg,则整个装置对地面的压力大小为5mg+Mg=7mg,A项错误.
B.小球由最高点运动到 C 的过程中,由机械能守恒定律可得:
小球在 C 点由牛顿第二定律有 联立求得 由牛顿第三定律有小球对装置的压力大小为3.8mg,B项错误。
C.小球运动到球心等高处时,装置有最大位移,设小球和装置的水平位移分别为 xm、xM
则 由水平方向动量守恒得: 可得 C 项错误。
D.在最高点,小球相对装置做圆周运动,重力恰好提供向心力 小球从最低点运动到最高点,由系统机械能守恒定律得
由水平方向动量守恒定律得 联立解得 D项正确。
8. 【答案】AB
【详解】A.由图乙可知,t=0质点Q向上振动,根据波形平移法可知,这列波的传播方向为x轴正方向,由题图可知,波长为λ=3m,周期为T=2s,则波速为 故A 正确;
B.根据乙图可知,0.5s~1.5s内,质点Q从正向最大位移经过平衡位置运动到反向最大位移,则质点Q的速度先增大后减小,加速度先减小后增大,故B正确;
C. t=0质点P向下振动,根据振动方程 由题可得: 0时刻起质点 P的振动方程为: 故C错误;
D. 0~3.5s内质点Q运动时间为 分析路程有s=7A=35cm 故D错误。
9. 【答案】BD
【详解】根据题意可知,将一盒子无初速度地放在与弹簧上端相连的薄板上,盒子将做简谐运动,开始弹簧处于自然长度,弹簧的弹力为0,只受重力,则盒子的加速度大小等于g,故A错误;之后盒子开始压缩弹簧,盒子速度先增大,当弹力等于重力时,盒子的速度最大,之后开始减速,运动到最低点时,速度为0,弹簧长度最短,结合图像可知,弹簧原长为l ,当弹簧长度为l 时,盒子运动到最低点,由对称性可知,此时盒子的加速度大小等于g,方向向上, 解得 B正确;当盒子速度最大时,弹簧弹力等于重力,此时弹簧的形变量为 由能量守恒定律有 解得 D正确。开始运动后最大的向下的加速度为g,由牛顿第二定律对整体: 得到 向上最大的加速度为g,同理得: 得到 故C错误。
10. 【答案】AD
【详解】如图,粒子在圆形磁场区域,由洛伦兹力提供向心力得 故A 正确;周期
圆形磁场中,连接入射点、磁场圆心、 轨迹圆心及出射点构成菱形,转过圆心角为( 故B错误;粒子从O点进入第四象限,速度与x轴正向夹角为60°,在方形磁场中转( 所以在两磁场中运动时间为 设粒子从 P 点进入方形磁场,从 Q 点离开方形磁场,由几何关系可知 粒子做匀速直线运动时间为
全程时间 故C错误;由几何关系得,矩形磁场区域的最小面积 解得 故D正确。答案选AD。
11. 【答案】(每空2分)(1)3.80 (2) mgL
【详解】(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度(d=3mm+0.05mm×16=3.80mm。
(2)滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能的减少量为 动能的增加量为
(3)由 得 即
12. 【答案】(每空2分)(1)C;(2) Rp=14900Ω;(3)×100;(4)R真=kR测+(k-1)Rm
【详解】(1)A:使用欧姆挡测量电阻时,若指针偏角过小,应换用大倍率挡位,故A错。
B:欧姆表自带电源,外部电源会影响通过电表电流,故测量定值电阻时必须与电源断开,故B错误。
C:欧姆表内部电源的正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连,电流从黑表笔流
出多用电表,故C正确。
(2)S与4端接通时,欧姆调零后, 解得
(3)当灵敏电流计满偏时,设与灵敏电流计并联的支路总电阻为R#,则 所以 R肉越大,R#越大,倍率n越大。当S分别与不同接线柱接通时, 所以S与3接通时,电阻表倍率是“×100”。
(4)未衰减时由闭合电路欧姆定律有: 即: 由此可知R 与I存在一一对应的关系,并由此制作表盘。衰减后由闭合电路欧姆定律有: 即: 由于再次测量时未重新欧姆调零,根据表盘划分规则将I真代入 中得到的R 即为R测,故有: 化简后有:
13. 【答案】
【详解】(1)气体发生等压变化,由盖-吕萨克定律有 (1分)
即 (2分)
解得 (2分)
(2)缸内气体压强 (1分)
气体等压膨胀对外做功,则
(2分)
根据热力学第一定律有ΔU=W+Q (1分)
则 (2分)
14. 【答案】(1) 1.6(m/s); (2)x=1.76(m); (3) WF=0.9(J)
【详 解】 (1)对 ab 棒,达 到 最 大 速 度 时 有;
(1分)
(1分)
(1分)
F=0.6(N)最大速度 (1分)
(2)0~2s时间内对 ab棒,根据动量定理有:
∑F△t-∑f△t-∑BilΔt= mv-0 (2分)
F的冲量为 (1分)
摩擦力的冲量 (1分)
安培力的冲量 (1分)
代入得 x=1.76(m) (1分)
(3)0~2s时间内对 ab棒,根据动能定理有:
(1分)
(1分)
(1分)
代入得 (1分)
15.【答案】(1) Ep=4J ;(2) 1m/s; (3) k=2, e=0.5
【详解】: (1) A 平抛:

得: t=0.4s ③
A、B相碰水平方向动量守恒: ④
B、C间弹簧压缩至最短时,动能全部转化为弹性势能:

①②③④得
(2)A碰前的竖直速度: ⑦
假设A、B碰后水平速度不相等,碰撞过程中A、B间一直有滑动摩擦力。
A、B相碰,对A 竖直方向:
对A水平方向: ⑨
A、B水平方向动量守恒: ⑩
⑥⑦⑧⑨得:
假设成立,故碰后B的的速度大小为1m/s。
(3) A、B相碰,对A 竖直方向:
对A水平方向:
A、B水平方向动量守恒:
经过时间t=Nt (N=1,2,3……)A、C相碰。
此过程中B、C相互作用动量守恒:
累积即
得:
初末弹簧未形变,故
A运动的时间

解之并验算得: N=4, t=0.60s, e=0.75
(评分标准: (1)(2) ① 每式1分,共12分; (3) 每式1分,共4分)

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