湖南株洲市第十八中学2026届高三下学期期末学业水平调研物理试题试卷含解析.doc

湖南株洲市第十八中学2026届高三下学期期末学业水平调研物理试题试卷
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，再选涂其它答案标号。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、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、如图所示，总阻值为R的正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐。若第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出，第二次以线速度v2让线框绕轴MN匀速转过90°，下列说法正确的是（　　）

A．第一次操作过程中线框产生的感应电流方向沿逆时针方向
B．两次操作过程中经过线框横截面的电量之比为2∶1
C．若两次操作过程中线框产生的焦耳热相等，则v1：v2=π：2
D．若两次操作过程中线框产生的平均感应电动势相等，则v1：v2=2：π
2、关于原子、原子核和波粒二象性的理论，下列说法正确的是（ ）
A．根据玻尔理论可知，一个氢原子从能级向低能级跃迁最多可辐射10种频率的光子
B．在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒，但能量不一定守恒
C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光照强度太弱
D．、、三种射线中，射线的电离本领最强，射线的穿透本领最强
3、用两个相同且不计重力的细绳，悬挂同一广告招牌，如图所示的四种挂法中，细绳受力最小的是（ ）
A． B． C． D．
4、如图(甲)所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从高弹簧上端高h处自由下落．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴OX,小球的速度v随时间t变化的图象如图(乙)所示．其中OA段为直线，切于A点的曲线AB和BC都是平滑的曲线，则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小，下列说法正确的是( )

A．
B．
C．
D．
5、用手水平的托着书，使它做下述各直线运动，手对书的作用力最大的情况是（　　）
A．向下的匀加速运动 B．向上的匀减速运动
C．向左的匀速运动 D．向右的匀减速运动
6、一弹簧振子做简谐运动，周期为T，以下描述正确的是
A．若△t=，则在t时刻和（t+△t）时刻弹簧长度一定相等
B．若△t=T，则在t时刻和（t+△t）时刻振子运动的加速度一定相等
C．若t和（t+△t）时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则△t一定等于的整数倍
D．若t和（t+△t）时刻振子运动位移大小相等，方向相反，则△t一定等于T的整数倍
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、下列说法正确的是 。
A．物体的内能增大，其温度一定升高
B．热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化
C．液晶既像液体一样具有流动性，又和某些晶体一样具有光学性质的各向异性
D．“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子的直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积
E.绝热气缸中密封的理想气体在被压缩过程中，气体分子运动剧烈程度降低
8、如图所示，单匝线圈ABCD边长为L，粗细均匀且每边电阻均为R，在外力作用下以速度v向右匀速全部进入场强为B的匀强磁场，线圈平面垂直于磁场方向，且。以下说法正确的是（ ）

A．当CD边刚进入磁场时，CD两点间电势差为BLv
B．若第二次以速度2v匀速全部进入同一磁场，则通过线圈某一横截面电量是第一次的2倍
C．若第二次以速度2v匀速全部进入同一磁场，则外力做功的功率为第一次的4倍
D．若第二次以速度2v匀速全部进入同一磁场，则线圈中产生的热量是第一次的2倍
9、如图所示，等边三角形线框由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点、与直流电源两端相接，已知导体棒受到的安培力大小为，则（　　）

A．导体棒受到的安培力垂直于线框平面
B．导体棒中的电流是导体棒中电流的2倍
C．导体棒和所受到的安培力的合力大小为
D．三角形线框受到的安培力的大小为
10、将一个小球竖直向上抛出， 碰到高处的天花板后反弹，并竖直向下运动回到抛出点，若反弹的速度大小是碰撞前速度大小的0. 65倍，小球上升的时间为1 s， 下落的时间为1.2 s，重力加速度取，不计空气阻力和小球与天花板的碰撞时间，则下列说法正确的是
A．小球与天花板碰撞前的速度大小为
B．小球与天花板碰撞前的速度大小为
C．抛出点到天花板的高度为
D．抛出点到天花板的高度为
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）在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中：
(1)第一组同学利用如图甲所示的实验装置测量，电压表选择量程“3V”，实验后得到了如图乙的图像，则电池内阻为_______Ω；

(2)第二组同学也利用图甲的实验装置测量另一节干电池的电动势和内阻，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上开关后发现滑片P向左滑动的过程中，电流表的示数先始终为零，滑过一段距离后，电流表的示数才逐渐增大。该组同学记录了多组电压表示数U、电流表示数、滑片P向左滑动的距离x。然后根据实验数据，分别作出了U-x图象、I-x图象，如图丙所示，则根据图像可知，电池的电动势为______V，内阻为_______Ω。
12．（12分）小李同学利用激光笔和角度圆盘测量半圆形玻璃砖的折射率，如图2所示是他采用手机拍摄的某次实验现象图，红色是三条光线，固定好激光笔，然后将圆盘和玻璃砖一起顺时针绕圆心缓慢转动了50角，发现光线____恰好消失了（选填①，②或③），那么这次他所测得半圆形玻璃砖的折射率n= _____.

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，在第一象限内，存在垂直于平面向外的匀强磁场Ⅰ，第二象限内存在水平向右的匀强电场，第三、四象限内存在垂直于平面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场Ⅱ。一质量为，电荷量为的粒子，从轴上点以某一初速度垂直于轴进入第四象限，在平面内，以原点为圆心做半径为的圆周运动；随后进入电场运动至轴上的点，沿与轴正方向成角离开电场；在磁场Ⅰ中运动一段时间后，再次垂直于轴进入第四象限。不计粒子重力。求：

（1）带电粒子从点进入第四象限时初速度的大小；
（2）电场强度的大小；
（3）磁场Ⅰ的磁感应强度的大小。
14．（16分）如图所示，光滑轨道槽ABCD与粗糙轨道槽GH（点G与点D在同一高度但不相交，FH与圆相切）通过光滑圆轨道EF平滑连接，组成一套完整的轨道，整个装置位于竖直平面内。现将一质量的小球甲从AB段距地面高处静止释放，与静止在水平轨道上、质量为1kg的小球乙发生完全弹性碰撞。碰后小球乙滑上右边斜面轨道并能通过轨道的最高点E点。已知CD、GH与水平面的夹角为θ=37°，GH段的动摩擦因数为μ=0.25，圆轨道的半径R＝0.4m，E点离水平面的竖直高度为3R（E点为轨道的最高点），（，，）求两球碰撞后：

（1）小球乙第一次通过E点时对轨道的压力大小；
（2）小球乙沿GH段向上滑行后距离地面的最大高度；
（3）若将小球乙拿走，只将小球甲从AB段离地面h处自由释放后，小球甲又能沿原路径返回，试求h的取值范围。
15．（12分）两根长为L的绝缘轻杆组成直角支架，电量分别为+q、-q的两个带电小球A、B固定在支架上，整个装置处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E。在电场力之外的力作用下，整体在光滑水平面内绕竖直轴O以角速度ω顺时针匀速转动，图为其俯视图。不计两球之间因相互吸引而具有的电势能。试求：
（1）在支架转动一周的过程中，外力矩大小的变化范围。
（2）若从A球位于C点时开始计时，一段时间内（小于一个周期），电场力之外的力做功W等于B球电势能改变量，求W的最大值。
（3）在转动过程中什么位置两球的总电势能变化最快？并求出此变化率。

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、D
【解析】
A．由右手定则可知，第一次操作过程中感应电流的方向为顺时针方向，选项A错误；
B．由公式可知两次操作过程中经过线框横截面的电量相同，选项B错误；
C．设线框的边长为L，若两次操作过程中线框产生的焦耳热相等，第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出

第二次以线速度v2让线框转过90°

Q1=Q2
所以

选项C错误；
D．若两次操作过程中线框产生的平均感应电动势相等，第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出

第二次以线速度v2让线框转过90°

得

D选项正确。
故选D。
2、D
【解析】
A．大量氢原子从能级向低能级跃迁最多可辐射10种频率的光子，一个氢原子从能级向低能级跃迁最多只能辐射4种频率的光子，故A错误；
B．在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒，能量也守恒，故B错误；
C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为金属的极限频率大于入射光的频率，故C错误；
D．、、三种射线中，射线的电离本领最强，射线的穿透本领最强，故D正确。
故选D。
3、B
【解析】
由题意可知，两绳子的拉力的合力与广告招牌的重力大小相等，方向相反，是相等的，根据力的平行四边形定则，可知当两绳子的夹角越大时，其拉力也越大。因此对比四个图可知，B图的拉力方向相同，拉力的大小最小，故B正确，ACD均错误。
故选B。
4、B
【解析】
AB.OA段对应着小球下落h的过程，则XA=h，到达A点时的加速度为aA=g，选项B正确，A错误；
C.B点是速度最大的地方，此时重力和弹力相等，合力为0，加速度也就为0，由mg=kx，可知，所以B得坐标为h+，所以C错误．
D.取一个与A点对称的点为D，由A点到B点的形变量为，由对称性得由B到D的形变量也为，故到达C点时形变量要大于 h+2，加速度ac＞g，所以D错误．
5、D
【解析】
向下的匀加速运动或向上的匀减速运动时，书的加速度向下，处于失重状态，手对书的作用力小于书的重力；向左的匀速运动时，手对书的作用力等于书的重力；向右的匀减速运动时，加速度向左，根据牛顿第二定律分析得知，手对书的作用力大于书的重力。所以向右的匀减速运动时，手对书的作用力最大，故ABC错误，D正确；
故选D。
6、B
【解析】
A．一弹簧振子做简谐运动，周期为T，若△t=，则在t时刻和（t+△t）时刻振子的位移相反，在t时刻和（t+△t）时刻弹簧长度可能不相等，故A项错误；
B．一弹簧振子做简谐运动，周期为T，若△t=T，则在t时刻和（t+△t）时刻振子的位移相同，t时刻和（t+△t）时刻振子运动的加速度一定相等，故B项正确；
C．一弹簧振子做简谐运动，周期为T，若t和（t+△t）时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则t和（t+△t）时刻振子的位移有可能相同或相反，所以△t有可能不等于的整数倍，故C项错误；
D．一弹簧振子做简谐运动，周期为T，若t和（t+△t）时刻振子运动位移大小相等，方向相反，则△t一定不等于T的整数倍，故D项错误。

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、BCD
【解析】
A．物体的内能增大，温度不一定升高，如冰块融化时，分子势能增加，内能增加，温度不变，A错误；
B．热量不能自发地从低温物体传给高温物体，但在引起其他变化的情况下可以由低温物体传给高温物体，B正确；
C．液晶是一种特殊的物态，它既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各项异性，C正确；
D．“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积，即：

D正确；
E．绝热汽缸中密封的理想气体在被压缩过程中，根据热力学第一定律：

，外界对气体做功，所以内能增大，温度升高，气体分子运动剧烈程度增大，E错误。
故选BCD。
8、CD
【解析】
A．当CD边刚进入磁场时，电动势E=BLv；则CD两点间电势差为

选项A错误；
B．设正方形边长为L。根据感应电荷量经验公式，得：

B、L、R都相等，所以两次通过某一横截面的电荷量相等．故B错误。
C．外力做功的功率等于电功率，即

则外力做功的功率为第一次的4倍，选项C正确；
D．根据焦耳定律得：线圈产生的热量

则得第二次与第一次线圈中产生的热量之比为2：1，故D正确。
9、BD
【解析】
A．由图可知，导体棒MN电流方向有M指向N，由左手定则可得，安培力方向平行于线框平面，且垂直于导体棒MN，故A错误；
B．MLN边的有效长度与MN相同，等效后的电流方向也与MN相同，由左手定则可知，边MLN的电阻等于边MN的电阻的两倍，两者为并联关系，根据欧姆定律可知，导体棒MN中的电流是导体棒MLN中电流的2倍，故B正确；
CD．中的电流大小为，则MLN中的电流为，设MN的长为，由题意知

所以边MLN所受安培力为

方向与MN边所受安培力的方向相同，故有

故C错误，D正确。
故选BD。
10、AC
【解析】
AB.由题意可知,

解得，故A正确，B错误；
CD.抛出点到天花板的高度为

故C正确，D错误。

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、1.5 1.5 1
【解析】
(1)[1]．由图乙图像可知，电源内阻

(2)[2] [3]． 由图示图像可知，时，，；当时，，，则由U=E-Ir可得
1.20=E-0.3r
1.35=E-0.15r
解得：
r=1Ω
E=1.5V
12、 ③
【解析】将圆盘和玻璃砖一起顺时针绕圆心缓慢转动了50角，发现全反射，光线③恰好消失；此时的临界角为C=450，则这次他所测得半圆形玻璃砖的折射率.

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）粒子从轴上点进入第四象限，在平面内，以原点为圆心做半径为的圆周运动，由洛伦兹力提供向心力：

解得：

（2）粒子在第二象限内做类平抛运动，沿着x轴方向：

沿与轴正方向成角离开电场，所以：

解得电场强度：

(3)粒子的轨迹如图所示：

第二象限，沿着x轴方向：

沿着y轴方向：

所以：

由几何关系知，三角形OO’N为底角45°的等腰直角三角形。在磁场Ⅰ中运动的半径：

由洛伦兹力提供向心力：

粒子在点速度沿与轴正方向成角离开电场，所以离开的速度：

所以磁场Ⅰ的磁感应强度的大小：

14、（1）30N ；（2）1.62m ；（3）h≤0.8m或h≥2.32m
【解析】
（1）小球甲从A点到B点由机械能守恒定律可得：
两小球碰撞时由动量守恒定律可得：
由机械能守恒定律可得：
小球乙从BC轨道滑至E 点过程，由机械能守恒定律得：
小球乙在E点，根据牛顿第二定律及向心力公式，
根据牛顿第三定律小球乙对轨道的压力N＇=N，由以上各式并代入数据得：，=30N
（2）D、G离地面的高度
设小球乙上滑的最大高度为，则小球乙在GH段滑行的距离
小球乙从水平轨道位置滑至最高点的过程，根据动能定理：
其中，，
由以上各式并代入数据得
（3）只有小球甲时，小球甲要沿原路径返回，若未能完成圆周运动，则
若能完成圆周运动，则小球甲返回时必须能经过圆轨道的最高点E。设小球沿GH上升的竖直高度为，上升过程克服摩擦力做功为，则：
小球甲从释放位置滑至最高点的过程，根据动能定理：
设小球甲返回至G点时的速度为，根据动能定理：
从G点返回至E点的过程，根据机械能守恒：
在E点，
由以上各式得h=2.32m
故小球甲沿原路径返回的条件为或
15、（1）0~qEL（2）W=－2qEL（3）OA杆与电场线平行时，电势能变化最快，变化率qEωL
【解析】
(1)设OA与电场线夹角，电场力矩与外力矩平衡，外力矩：
，
故外力矩大小的变化范围为0~qEL
(2)支架匀速转动，由动能定理可得
W+W电场力=0，
根据题意
W=ΔEpB，
得
W电场力=-ΔEpB，
电场力做功仅改变了B球电势能，所以A球电势能变化为零，则A球在这段时间初末应在同一个等势面上，根据B球前后位置关系，得：
W=-2qEL；
(3)因为电场力做功等于电势能改变量，所以电势能变化最快的位置应是电场力功率最大的位置。设OA与电场线夹角，由公式有
电场力功率：
，
显然在一周内θ=0或π时有最值，即OA杆与电场线平行时，电势能变化最快。为变化率qEωL
可能存在的另一类解法：
以OA与电场线平行，A在右端位置为t=0，以任意位置为零电势，均能得到整体电势能
Ep=qELsin(ωt)，
求导得电势能变化率=qEωLcos(ωt)，显然一周内ωt =0或π时有最值，即OA杆与电场线平行时，电势能变化最快。变化率qEωL。