2026年湖南省株洲市重点中学高三下学期第二次半月考物理试题试卷含解析.doc

2026年湖南省株洲市重点中学高三下学期第二次半月考物理试题试卷
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：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、近年来，人类发射了多枚火星探测器，火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。假设火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，若测得该探测器运动的周期为，则可以算得火星的平均密度，式中是一个常量，该常量的表达式为（已知引力常量为）
A． B． C． D．
2、2018年12月8日2时23分，我国成功发射“嫦娥四号”探测器。“嫦娥四号”探测器经历地月转移、近月制动、环月飞行,最终于2019年1月3日10时26分实现人类首次月球背面软着陆。假设“嫦娥四号"在环月圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则有关“嫦娥四号”的说法中不正确的是（ ）

A．由地月转移轨道进人环月轨道，可以通过点火减速的方法实现
B．在减速着陆过程中,其引力势能逐渐减小
C．嫦娥四号分别在绕地球的椭圆轨道和环月椭圆轨道上运行时，半长轴的三次方与周期的平方比不相同
D．若知其环月圆轨道距月球表面的高度、运行周期和引力常量,则可算出月球的密度
3、在“用单摆测定重力加速度”的实验中，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力大小F随时间t变化的图象如图所示，则该单摆的周期为（　　）

A．t B．2t C．3t D．4t
4、关于静电场中的电场线，下列说法错误的是（　　）
A．电场线能够形象描述电场的强弱和方向
B．沿电场线的方向电势有可能升高
C．电场线总是垂直等势面指向电势降低的方向
D．沿电场线方向移动一正电荷，其电势能一定减小
5、三根通电长直导线平行放置，其截面构成等边三角形，O点为三角形的中心，通过三根直导线的电流大小分别用小I1，I2、I3表示，电流方向如图所示.当I1=I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为B，通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小跟电流成正比，则下列说法正确的是（ ）

A．当I1=3I，I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为2B
B．当I1=3I，I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为3B
C．当I2=3I，I1=I3=I时，O点的磁感应强度大小为B
D．当I3=3I，I1=I2=I时，O点的磁感应强度大小为B
6、靠近地面运行的近地卫星的加速度大小为a1，地球同步轨道上的卫星的加速度大小为a2，赤道上随地球一同运转（相对地面静止）的物体的加速度大小为a3，则（　　）
A．a1=a3＞a2 B．a1＞a2＞a3 C．a1＞a3＞a2 D．a3＞a2＞a1
二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中(　　)

A．从P到M所用的时间等于
B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C．从P到Q阶段，速率逐渐变小
D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功
8、天文学家观测发现的双子星系统“开普勒—47”有一对互相围绕运行的恒星，其中一颗大恒星的质量为M，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一，引力常量为G，据此可知（ ）
A．大、小两颗恒星的转动周期之比为1：3 B．大、小两颗恒星的转动角速度之比为1：1
C．大、小两颗恒星的转动半径之比为3：1 D．大、小两颗恒星的转动半径之比为1：3
9、有一个原副线圈匝数比为10：1的理想变压器，如图所示，原线圈所接交流电源的电压瞬时值表达式为u=300sin50πt（V）副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为均标有“20V.10W”的灯泡，当S闭合时，两灯恰好正常发光。则（　　）

A．电阻R=10Ω B．流过R的交流电的周期为0.02s
C．断开S后，原线圈的输入功率减小 D．断开S后，灯L1仍能正常发光
10、下列说法正确的（　　）
A．在车胎突然爆裂的瞬间，气体内能减少
B．凡是能量守恒的过程一定能够自发地发生的
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D．随着高度的增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球内的氢气（理想气体）内能减小
E.能量转化过程中，其总能量越来越小，所以要大力提倡节约能源
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：

①用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB；
②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；
③先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置（如图乙所示）；
④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置（如图丙所示）；
⑤测出所需要的物理量．
请回答：
(1)实验①中A、B的两球质量应满足______
(2)在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有______；（请选填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”）
(3)两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：______．
12．（12分）某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻的阻值：
(1)现有电源(4V,内阻可不计、滑动变阻器(0～50aΩ，额定电流2A)、开关和导线若干,以及下列电表：
A．电流表(0～3A,内阻约0.025Ω)
B．电流表(0～0.6A,内阻约0.125Ω)
C．电压表(0～3V,内阻约3kΩ)
D．电压表(0～15V,内阻约15kΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用_____,电压表应选用______(选填器材前的字母)；
(2)下图是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线．要求电压表和电流表从零开始读数,补充完成图中实物间的连线____：

(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U，某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值_______Ω(保留三位有效数字)．

(4)在测量电阻的过程中产生误差的主要原因是________(选填选项前的字母)
A．电流表测量值小于流经的电流值
B．电流表测量值大于流经的电流值
C．电压表测量值小于两端的电压值
D．电压表测量值大于两端的电压值
(5)实验中为减少温度的变化对电阻率的影响,采取了以下措施,其中在确的是______
A．多次测量U、I,画图像,再求R值
B．多次测量U、I,先计算R,再求R的平均值
C．实验中通电电流不宜过大,通电时间不宜过长
D．多次测量U、I,先求U、I的平均值,再求R
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，光滑的斜面倾角θ=，斜面底端有一挡板P，斜面固定不动。长为2质量为M的两端开口的圆筒置于斜面上，下端在B点处，PB=2，圆筒的中点处有一质量为m的活塞，M=m。活塞与圆筒壁紧密接触，它们之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等其值为，其中g为重力加速度的大小。每当圆筒中的活塞运动到斜面上A、B区间时总受到一个沿斜面向上、大小为的恒力作用，AB=。现由静止开始从B点处释放圆筒。
(1)求活塞进入A、B区间前后的加速度大小；
(2)求圆筒第一次与挡板P碰撞前的速度大小和经历的时间；
(3)若圆筒第一次与挡板P碰撞后以原速度大小弹回，活塞离开圆筒后粘在挡板上。那么从圆筒第一次与挡板碰撞到圆筒沿斜面上升到最高点所经历的时间为多少？

14．（16分）据报道，我国华中科技大学的科学家创造了脉冲平顶磁场磁感应强度超过60T的世界纪录，脉冲平顶磁场兼具稳态和脉冲两种磁场的优点，能够实现更高的强度且在一段时间保持很高的稳定度。如图甲所示，在磁场中有一匝数n=10的线圈，线圈平面垂直于磁场，线圈的面积为S=4×10-4m2，电阻为R=60Ω。如图乙为该磁场磁感应强度的变化规律，设磁场方向向上为正，求：
(1)t=0.5×10-2s 时，线圈中的感应电动势大小；
(2)在0~2×10-2s 过程中，通过线圈横截面的电荷量；
(3)在0~3×10-2s 过程中，线圈产生的热量。

15．（12分）2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面，并通过“鹊桥”中继卫星传回了世界上第一张近距离拍摄月球背面的图片。此次任务实现了人类探测器首次在月球背面软着陆、首次在月球背面通过中继卫星与地球通讯，因而开启了人类探索月球的新篇章。

（1）为了尽可能减小着陆过程中月球对飞船的冲击力，探测器在距月面非常近的距离h处才关闭发动机，此时速度相对月球表面竖直向下，大小为v，然后仅在月球重力作用下竖直下落，接触月面时通过其上的“四条腿”缓冲，平稳地停在月面，缓冲时间为t，如图1所示。已知月球表面附近的力加速度为，探测器质量为，求：
①探测器与月面接触前瞬间相对月球表面的速度v´的大小。
②月球对探测器的平均冲击力F的大小。
（2）探测器在月球背面着陆的难度要比在月球正面着陆大很多，其主要的原因在于：由于月球的遮挡，着陆前探测器将无法和地球之间实现通讯。2018年5月，我国发射了一颗名为“鹊桥”的中继卫星，在地球和月球背面的探测器之间搭了一个“桥”，从而有效地解决了通讯的问题。为了实现通讯和节约能量，“鹊桥”的理想位置就是固绕“地一月”系统的一个拉格朗日点运动，如图2所示。所谓“地一月”系统的拉格朗日点是指空间中的某个点，在该点放置一个质量很小的天体，该天体仅在地球和月球的万有引力作用下保持与地球和月球敏相对位置不变。

①设地球质量为M，月球质量为m，地球中心和月球中心间的距离为L，月球绕地心运动，图2中所示的拉格朗日点到月球球心的距离为r。推导并写出r与M、m和L之间的关系式。
②地球和太阳组成的“日一地”系统同样存在拉格朗日点，图3为“日一地”系统示意图，请在图中太阳和地球所在直线上用符号“*”标记出几个可能拉格朗日点的大概位置。

参考答案

一、单项选择题：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、C
【解析】
由万有引力定律，知

得

又

而火星探测器绕火星做“近地”圆周运动，有，解得

故题中的常量

故选C。
2、D
【解析】
A．“嫦娥四号”由地月转移轨道进入环月轨道，需点火减速，使得万有引力大于向心力，做近心运动，故A正确；
B．在减速着陆过程中，万有引力做正功，根据功能关系可知，引力势能减小，故B正确；
C．根据开普勒第三定律可知，半长轴的三次方与周期的平方的比值是与中心天体质量有关的量，“嫦娥四号”分别在绕地球的椭圆轨道和环月椭圆轨道上运行时，中心天体不同，半长轴的三次方与周期的平方比不相同，故C正确；
D．已知“嫦娥四号”环月段圆轨道距月球表面的高度，运动周期和引力常量，但不知道月球的半径，无法得出月球的密度，故D错误；
说法中不正确的，故选D。
3、D
【解析】
单摆经过最低点时，速度最大，据牛顿第二定律知，单摆经过最低点时摆线的拉力最大；从最低点到再次到达最低点所需时间等于半个周期，所以据图象得，该单摆的周期为4t，故D项正确，ABC三项错误。
4、B
【解析】
A．电场线疏密描述电场的强弱，电场线密的地方，电场强度大，疏的地方电场强度弱，而电场线上每一点的切线方向表示电场的方向，故A正确，不符题意；
B．沿着电场线电势逐渐降低，电势降低最快的方向是场强的方向，故B错误，符合题意；
C．沿着电场线电势逐渐降低，故电场线总是垂直等势面，且指向电势降低最快的方向，故C正确，不符题意；
D．沿电场线方向移动一正电荷，电场力一定做正功，由功能关系可知正电荷的电势能一定减小，故D正确，不符题意。
本题选错误的，故选B。
5、A
【解析】
AB．根据安培定则画出I1、I2、I3在O点的磁感应强度示意图，当I1=I2=I3时，令B1=B2=B3=B0，示意图如图甲所示

根据磁场叠加原理，可知此时O点的磁感应强度大小B与B0满足关系；
当I1=3I2，I2=I3=I时，B1=3B0，B2=B3=B0，示意图如图乙所示

由图乙解得O点的磁感应强度大小为4B0=2B，故A正确，B错误；
CD．当I2=3I，I1=I3=I时，B1=B3=B0，B2=3B0，示意图如图丙所示

由图丙解得O点的磁感应强度大小为，同理可得，当I3=3I，I1=I2=I时，O点的磁感应强度大小也为，故CD错误。
故选A。
6、B
【解析】
题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体3、绕地球表面附近做圆周运动的近地卫星1、地球同步卫星2；物体3与卫星1转动半径相同，物体3与同步卫星2转动周期相同，从而即可求解．
【详解】
地球上的物体3自转和同步卫星2的周期相等为24h，则角速度相等，即ω2=ω3，而加速度由a=rω2，得a2＞a3；同步卫星2和近地卫星1都靠万有引力提供向心力而公转，根据，得，知轨道半径越大，角速度越小，向心加速度越小，则a1＞a2，综上B正确；故选B．
本题关键要将赤道上自转物体3、地球同步卫星2、近地卫星1分为三组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化．

二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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、CD
【解析】
A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故A错误；
B．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；
C．从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故C错误；
D．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确。
故选D。
8、BD
【解析】
AB．互相围绕运行的恒星属于双星系统，大、小两颗恒星的转动周期和角速度均相等，故A错误，B正
确；
CD．设大恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为，小恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为，由

可得大，小两颗恒星的转动半径之比为1：3，故C错误、D正确。
故选BD。
9、AC
【解析】
A．原线圈所接交流电压的有效值U1=V=300V，根据变压比可知，副线圈两端电压
U2==30V
灯泡正常发光，则电阻R两端电压为10V，流过的电流I2=A=1A，根据欧姆定律可知
R==10Ω
故A正确。
B．输入电压的角速度ω=50πrad/s，则周期T==0.04s，则流过R的交流电的周期为0.04s，故B错误。
C．断开S后，副线圈电阻增大，根据欧姆定律可知，电流减小，故输出功率减小，则输入功率减小，故C正确。
D．断开S后，灯泡L1两端电压增大，不能正常发光，故D错误。
故选AC。
10、ACD
【解析】
A．车胎突然爆炸瞬间，气体膨胀，视为短暂的绝热过程，根据热力学第一定律

车胎突然爆裂的瞬间，气体对外做功，气体内能减少，A正确；
B．根据热力学第二定律，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，B错误；
C．根据气体压强的微观意义可知，气体的压强产生的机理是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，C正确；
D．根据大气压的变化规律可知，随着高度的增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球内的氢气的温度随外界温度的降低而降低，所以氢气的内能减小，D正确；
E．能量转化过程中，总能量不变，但能量可以利用的品质降低，能源会越来越少，E错误。
故选ACD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 ; ; ;
【解析】
（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有mAv0=mAv1+mBv2，在碰撞过程中动能守恒，故有，解得，要碰后a的速度v1＞0，即mA-mB＞0，mA＞mB；（2）由于频闪照相的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移，在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有x0、xA、xB；（3）验证的方程为mAx0＝mAxA＋mBxB
12、B； C； 5.20； B； C；
【解析】
(1) 由于电源电动势为4V，所以电压表应选C（因为若选择电压表D时，电动势3V还不到电压表量程的）；
根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：所以电流表应选B；
(2) 实物连线图如图所示：

(3) 由图可知，电流表的读数为：I=0.50A，电压表的读数为：U=2.60V，所以待测电阻为：
(4) 根据欧姆定律和串并联规律可知，采用甲电路时由于电压表的分流作用，导致电流表的测量值大于流经Rx的电流，所以产生误差的主要原因是B；
故选B．
(5)由于电流流过电阻丝发热，所以在实验时流过电阻丝的电流不能过大，并且时间不要太长，故选C．

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)(2)(3)
【解析】
(1)活塞在AB之上时，活塞与筒共同下滑加速度为：

活塞在AB区间内时，假设活塞与筒共同下滑，有：

解得

对m：受向上恒力F=mg，此时有：

解得

故假设成，故活塞的加速度

(2)圆筒下端运动至A处时，活塞刚好到达B点，此时速度为

经历时间t1，由

得

接着M、m一起向下匀速运动，到达P时速度仍为

匀速运动时间为

总时间为

(3)M反弹时刻以υ0上升，m过A点以υ0下滑，以后由于摩擦力和重力，m在M内仍然做匀速下滑，M以加速度

减速，m离开M时间为t3，则有

解得

此时M速度为

接着M以加速度

向上减速，有：

故圆筒沿斜面上升到最高点的时间为

14、（1）24V；（2）；（3）0.192J。
【解析】
(1)由

得
V
(2)在0~10ms过程中，由

得
I=0. 4A
在10~20ms过程中，线圈中电流为0，所以，由

流过线圈的电荷量为
C
(3)由

0~30ms过程中，线圈产生的热量为
J
15、 (1)①，②；(2)①，②
【解析】
(1)①由运动学公式得

②设平均冲击力为F，以竖直向上为正方向，据动量定理得

解得

(2)①设在图中的拉格朗日点有一质量为m′的物体（m′＜＜m），则月球对其的万有引力

地球对其的万有引力F2为

质量为m′的物体以地球为中心做圆周运动，向心力由F1和F2的合力提供，设圆周运动的角速度为ω，则

根据以上三个式子可得

月球绕地球做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供向心力，有

联立以上两式子可得

②对于“日-地系统”，在太阳和地球连线上共有3个可能的拉格朗日点，其大概位置如图所示。