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湖南省衡阳市2026届高三二模物理试卷
一、单选题
1．我国太阳探测科学技术试验卫星羲和号在国际上首次成功实现空间太阳波段光谱扫描成像。为氢原子由能级向能级跃迁产生的谱线，已知氢原子的能级图如图所示，可见光的光子能量范围约为，则下列说法正确的是( )
A.属于可见光
B.若存在大量处于能级的氢原子，则可放出两种不同频率的可见光
C.若存在大量处于能级的氢原子，可放出两种不同频率的光子
D.处于能级的氢原子能吸收的光子跃迁到能级
2．景观水池中央底部的光源发出的光在水面形成一个发光圆面，若水中点光源离水面垂直距离为，在水面上观察到发光圆面的半径为3m，则水对该光的折射率为( )
A. B. C. D.
3．如图是一列在均匀介质中沿x轴传播的简谐横波某一时刻的波形图，质点P处于波峰位置，质点Q恰好处于平衡位置且向y轴负方向运动，则( )
A.该波沿x轴正方向传播
B.经过半个周期，质点P沿x轴移动距离为半个波长
C.若波源停止振动，质点P、Q、E将立即停止振动
D.该时刻，质点E的速度向y轴负方向，加速度向y轴正方向
4．如图所示，在平面直角坐标系内，有一等腰直角三角形，底边在x轴上，底边的中点与坐标原点重合，长度为1m。测得B点电势为，点电势为，A点电势为，已知，则匀强电场的场强大小约为( )
A. B. C. D.
5．如图所示，一光滑重球P通过轻绳悬挂在竖直挡板上，轻绳与竖直方向的夹角，将挡板绕O点顺时针缓慢转动到与水平方向夹角也为，已知重球质量分布均匀，在该过程中细绳对重球的拉力F和挡板对重球的弹力N的变化情况是( )
A.F一直减小，N一直增大 B.F一直增大，N一直减小
C.F先减小后增大，N一直增大 D.F一直增大，N先减小后增大
6．如图为某学校组织的“同心击鼓”团队协作能力拓展项目。某次颠球中，排球在某位置由静止开始下降高度H时与鼓面接触，排球被竖直颠起后，又上升高度H时速度恰好为0。已知重力加速度大小为g，空气阻力产生的加速度大小恒为a，该项目所用排球质量为m，若排球与鼓面的接触时间为t，不考虑排球与鼓面接触过程中的空气阻力，则鼓面对排球的平均作用力大小为( )
A.
B.
C.
D.
7．如图所示是半径为R的薄壁圆筒的横截面，在其一条直径两端分别开有两个小孔a和b，处在方向平行于圆筒轴线并垂直纸面向内大小为B的匀强磁场中。质量为m、电荷量为-q的粒子，从小孔a以一定初速度与ab连线成角入射，最终从b孔穿出。设粒子与筒壁碰撞后，速度大小不变，速度方向变为关于碰撞点所在半径与原速度方向对称并反向，不计重力，下列说法正确的是( )
A.若，且粒子没有与筒壁发生碰撞，则射入磁场的初速度为
B.若，且粒子与筒壁发生一次碰撞，则射入磁场的初速度一定为
C.若，且粒子与筒壁发生一次碰撞，则射入磁场的初速度一定为
D.若，且粒子与筒壁发生一次碰撞，则射入磁场的初速度一定为
二、多选题
8．2026年2月11日17时30分，我国在文昌航天发射场使用长征八号改运载火箭，成功将互联网低轨02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。已知低轨02组卫星的运行轨道是距离地面高度为h的圆，环绕周期为T，地球可看作半径为R的均质球体，引力常量为G，下列说法正确的是( )
A.地球的质量为
B.地球表面的重力加速度大于
C.互联网低轨02组卫星的向心加速度为
D.地球的第一宇宙速度为
9．山西长治到湖北荆门1000kV特高压交流输电工程，是世界上第一条投入运行的特高压输电大通道，其输电线路可简化为如图所示电路。设该工程中某电厂输出电压为，远距离输电线总电阻为r，用户端电压为，发电机输出功率为P。若输电线上损失的功率为发电机输出功率的，变压器均为理想变压器，下列说法正确的是( )
A.升压变压器原、副线圈匝数比为
B.降压变压器原、副线圈匝数比为
C.若保持不变，晚高峰用户增多时，输电线上电流变小，变大
D.若保持P不变，晚高峰用户增多时，输电线上电流变大，输电线上损失的功率变大
10．如图，质量为0.3kg的滑块A套在水平固定的光滑轨道上，A的右侧有一挡板，挡板与A不连接，质量为0.2kg的小球B通过长为1.2m的轻杆与滑块上的光滑轴O连接，可绕O点在竖直平面内自由转动。初始时滑块静止，轻杆处于水平状态。小球以竖直向下的初速度开始运动，A、B均视为质点，取，则( )
A.B第一次到达最低点的速度大小为
B.B第一次到达最低点时轻杆的拉力约为12.7N
C.B在最高点时，B与光滑轨道的高度差为0.6m
D.B在最高点时，B与A水平方向上的距离为0.96m
三、实验题
11．手机在物理实验中有重要的应用。某学习小组利用手机进行“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。已知当地重力加速度。实验过程如下：
（a）将弹簧的左端固定在水平桌面上，右端与细绳相连，细绳跨过固定在桌面边缘的光滑定滑轮后，系一手机，手机重心和细绳在同一竖直线上，如图甲所示。
（b）手机的下方悬挂一质量为的钩码，待平衡后，利用手机软件中的“定位”功能测量手机竖直方向上相对不挂钩码时的位移x。
（c）增加手机下方的相同钩码数量，作出钩码数量n与手机在竖直方向上位移x的关系图像，如图乙所示。则：
(1)关于该实验，下列说法正确的是______________________。
A.本实验无需测量弹簧的原长
B.手机下方所挂钩码不宜过多，以免超出弹簧的弹性限度
C.用图像法处理数据时，能够有效减小该实验的系统误差
(2)由图乙可知，在弹簧弹性限度内，弹簧弹力与弹簧形变量成____________________（选填“正比”或“反比”），测得弹簧的劲度系数为______________。
12．为了测量某未知电阻（大约100多欧姆），准备的实验器材中没有电压表，有两个电流表，电流表（量程为30mA，内阻约为），电流表（量程为10mA，内阻约为），于是小王欲把电流表先改装为电压表，然后进行测量。
(1)小王首先设计了图甲所示电路来测量的内阻，他选用了一个电动势约为3V的电源。实验过程：闭合开关，断开开关，调整滑动变阻器滑片的位置，使满偏；保持滑片的位置不变，闭合开关，调节电阻箱的阻值，当指针位于表盘中央时，读出电阻箱R的读数为，则的内阻为________________。
(2)小王把电阻箱R和串联作为电压表使用，欲使电压表量程为3V，电阻箱R的阻值应调为________________（保留两位小数）。
(3)小王利用上述电源设计了如图乙所示的电路测量待测电阻，在实验过程中测得电流表的示数为，电流表的示数为，调节滑动变阻器，测得多组和，并作出图像如图丙所示，则该电阻的阻值为________________。由于（1）中测量内阻时存在系统误差，该方法测量得到的待测电阻阻值________________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
四、计算题
13．如图甲所示,导热性良好的汽缸内用光滑活塞封闭着一定质量的理想气体,汽缸开口向上静置在地面上时,汽缸内的空气柱长度为。如图乙所示,若缓慢将汽缸开口向下悬挂在天花板上时,由于操作不当汽缸内漏出了部分气体(此后装置仍然密闭),静止稳定后汽缸内的空气柱长度仍为,已知汽缸的横截面积为S,大气压强为,重力加速度为g,活塞质量为,则:
(1)汽缸开口向上时,汽缸内气体压强为多大;
(2)汽缸内漏出气体的质量与原有质量的比值为多大。
14．如图所示，电阻不计的光滑金属导轨和放在水平面上，导轨间距，处于竖直向下、磁感应强度大小为0.1T的匀强磁场中。两根质量为，接入电阻为的完全相同的导体棒a、b静止在导轨上，导体棒a与导轨变窄处相距1m，如图所示。锁定导体棒b，导体棒a在的水平恒力作用下开始运动，到导轨变窄处前已达到最大速度。导体棒a到导轨变窄处时撤去力F，同时导体棒b被解锁，导体棒b从静止到达到最大速度的过程中始终未到达导轨变窄处。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好。求：
(1)导体棒a从静止开始运动到导轨变窄处的过程中，导体棒b产生的热量。
(2)导体棒b在导轨上运动的最大速度。
15．如图所示，一足够长的倾斜传送带处于静止状态，传送带与水平面的夹角。现把一滑块轻放到传送带上O点由静止释放，滑块与传送带间的动摩擦因数，传送带的底端垂直传送带放一挡板P，O点到挡板距离，滑块到达传送带底端时与挡板P发生碰撞，滑块与挡板P碰撞前后的速率不变，滑块可视为质点，取。求：
(1)滑块最终停止在什么位置，滑块在斜面上滑行的总路程为多大（结果可用分数表达）；
(2)若传送带光滑，滑块每次与挡板碰撞后的动能都为碰撞前的，其他条件不变，则滑块在斜面上运动的总路程为多大；
(3)若传送带以的速率沿顺时针方向匀速运行，其他条件不变，求滑块在运动的整个过程中以大于v的速率沿传送带上滑的总路程。
参考答案
1．答案：A
解析：A.氢原子由能级向能级跃迁产生的光子能量为，则属于可见光，A正确；
BC.若存在大量处于能级的氢原子，向低能级跃迁时可能辐射光子的个数为，则可放出三种不同频率的光子，其中，，可知只有由能级向能级跃迁产生的光子为可见光，BC错误；
D.处于能级的氢原子能跃迁到能级，需要吸收光子的能量，D错误。
故选A。
2．答案：B
解析：水面发光圆面的边缘对应光线刚好发生全反射，此时入射角等于光从水射向空气的临界角；点光源水深，发光圆半径，点光源到圆面边缘的光线长度
入射角是光线与竖直法线的夹角，故
光从介质射向空气的临界角满足
因此
故选B。
3．答案：D
解析：A.Q点的运动方向沿y轴负方向，在经过一小段时间后，Q点纵坐标变为负数，而附近纵坐标为负的点在Q点右侧，因此该波从右往左传播，即沿x轴负方向传播，故A错误；
B.波形上的一点沿y轴方向做简谐运动，不会沿x轴方向运动，故B错误；
C.波源停止振动后E右侧还有位移不为0的点，还会振动一段时间，故C错误；
D.E点右侧的紧邻点纵坐标小于E点，因此E点的速度沿y轴负方向，加速度指向平衡位置，因此E点的加速度沿y轴正方向，故D正确。
故选D。
4．答案：C
解析：将电场E分解为、
设原点的电势为，所以有
解得
所以
又因为
所以
所以总电场
故选C。
5．答案：A
解析：小球受竖直向下的重力G，垂直挡板的支持力N以及细绳的拉力F作用，将挡板绕O点顺时针缓慢转动到与水平方向夹角也为时F与N的夹角不变，由图可知F一直减小，N一直增大。
故选A。
6．答案：C
解析：在排球下落过程中，设接触鼓面的速度为，由匀变速运动规律得
在排球上升过程中，设离开鼓面时速度为，由匀变速运动规律得
鼓面对球的作用力竖直向上，取竖直向上为正方向，由动量定理得
整理得
故选C。
7．答案：B
解析：A.若，粒子无碰撞直接从a到b，是圆筒直径，长度，速度与弦的夹角为，弦长
解得
由，，故A错误；
BCD.
如果粒子与筒壁发生一次碰撞，可能存在两种情况如上图，其中
左图中，由正弦定理；
右图中，由正弦定理；
根据的表达式，当时，有两个大于零的半径解和，而当时，只有一个大于零的半径解。
所以当，速度只有一个解
当，速度有两个解和，故B正确，CD错误。
故选B。
8．答案：ABC
解析：A.卫星在轨道上运行时，由万有引力提供向心力得
整理得，故A正确；
B.对于地球表面，万有引力完全提供重力时有
即，故B正确；
C.由向心加速度公式得，故C正确；
D.在近地轨道运动时，卫星的速度为第一宇宙速度，轨道半径可看作地球半径，万有引力完全提供向心力，因此由牛顿第二定律得
并且此时万有引力的大小即为重力，有
即，故D错误。
故选ABC。
9．答案：AD
解析：A.发电机输出功率
解得升压变压器原线圈电流
输电线上损失功率
解得输电线电流
理想变压器电流比与匝数成反比，则
解得，A正确；
B.升压变压器副线圈电压
输电线路电压损失
因此降压变压器原线圈电压
降压变压器匝数比，B错误；
C.保持不变，晚高峰用户增多，用户并联电阻增多，总负载电阻减小，降压变压器输出功率增大，升压变压器原线圈电流增大，因此输电线电流随增大而增大，线路电压损失
故线路电压损失增大，降压变压器原线圈电压减小，用户端电压也减小，C错误；
D.保持发电机输出功率P不变，晚高峰用户增多，总负载电阻减小，降压变压器等效电阻变小，则输电回路总电阻减小，由
可知减小，则增大，输电损失功率
故输电损失功率随增大而增大，D正确。
故选AD。
10．答案：BD
解析：A.B第一次到达最低点的过程中，只有重力做功，机械能守恒，有
代入数据解得，故A错误；
B.B在最低点时，由拉力和重力的合力提供向心力，有
代入数据解得，故B正确；
C.B到达最大高度时，竖直速度为0，水平速度与A相等，由动量守恒，得
解得共同速度
设B在最高点到最低点的高度差为h，由机械能守恒，得
解得
B与光滑轨道的高度差为，故C错误；
D.设B与A的水平距离为d，由几何关系，得
代入，，解得
即B与A的水平距离为，故D正确。
故选BD。
11．答案：(1)AB
(2)正比；50
解析：（1）A.根据胡克定律则，可知本实验无需测量弹簧的原长，A正确；
B.手机下方所挂钩码不宜过多，以免超出弹簧的弹性限度，B正确；
C.用图像法处理数据时，能够有效减小该实验的偶然误差，C错误。
故选AB。
（2）由图乙可知，，而，可知在弹簧弹性限度内，弹簧弹力与弹簧形变量成正比，测得弹簧的劲度系数为
12．答案：(1)1.10
(2)298.90
(3)120；偏小
解析：（1）根据，可知当并联电阻箱时，流过电流表的电流减小一半，说明电流表两端的电压减小一半。因为总电流不变，说明总电阻减小一半，所以
（2）当电流表满偏，此时流过的电流为，电阻箱与电流表两端的电压为
所以总电阻为
所以电阻箱电阻为
（3）并联时两端电压相等，所以
解得，（1）中测量内阻偏小，所以电压表内阻偏小，计算得到的也偏小。
13．答案：(1)
(2)
解析：(1)汽缸开口向上时
解得
(2)汽缸开口向下时,
解得
假设气体不漏气
则有
汽缸内漏出气体的质量与原有质量之比为
14．答案：见解析
解析：（1）a棒在F作用下做加速度减小的加速运动，当时，速度达到最大。
又，，
联立三式得
代入数据得
导体棒a、b产生热量相同，对导体棒a、b利用功能关系得
有恒力做功
联立两式并代入数据得导体棒b产生的热量
（2）当导体棒a进入0.5m的轨道稳定后，电路中无电流，设导体棒b最大速度为，有
可知导体棒a的速度为，对导体棒a、b分别利用动量定理得，
安培力的冲量大小关系
联立解得
15．答案：(1)滑块最终停止在P处，
(2)
(3)
解析：（1）由于
因此滑块不可能停在传送带上，滑块最终的位置在P处，设滑块在斜面上滑动的总路程为，全过程由动能定理得
解得
（2）滑块第一次下滑的高度为
根据题意，小滑块从开始下滑到停止的过程滑块第一次上滑的高度为，第二次上滑的高度为…，以此类推
则下滑的总高度之和为…
故运动的总路程为
（3）滑块由静止释放后，沿传送带向下匀加速运动至传送带的底端，由牛顿第二定律有
可得滑块的加速度大小为
根据运动学公式
可得滑块到达传送带底端的速率为
滑块与挡板P第一次碰撞后到达的最高位置的过程为分段运动，当滑块减速到与传送带速度相等后，由于，故滑块要继续向上减速
滑块与挡板P第一次碰撞后，先沿传送带向上做匀减速运动至速率为v，该过程由牛顿第二定律有
解得
运动的距离为
此后滑块以加速度继续沿传送带向上做匀减速运动至速率为0，该过程运动距离为
故
滑块与挡板P第一次碰撞后到达最高位置后，沿传送带以加速度向下做匀加速运动到达传送带底端，与挡板P第二次碰撞，碰撞前瞬间速率为
滑块与挡板P第二次碰撞后，以加速度做匀减速运动至速率为v，运动的距离
此后滑块以做匀减速运动至速率为0，同理可得，运动距离
滑块上升到最高位置后，以加速度向下做匀加速运动，与挡板P第三次碰撞，碰撞前瞬间速率
滑块与挡板P第三次碰撞后，以加速度做匀减速运动至速率为v，运动距离
此后滑块以加速度做匀减速运动至速率为0，运动距离为，以此类推，经过足够长的时间，滑块与挡板P多次碰撞后，滑块以速率v反弹，此后滑块在距传送带底端的范围内往复运动，滑块每一次与挡板P碰撞后，沿传送带向上减速运动至速度v的距离与滑块上一次与挡板P碰撞后，沿传送带向上减速运动至速度v的距离比值均为。
根据等比数列求和公式

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