2026届湖南长沙市长郡中学高三重点班下学期开学物理试题含解析.doc

2026届湖南长沙市长郡中学高三重点班下学期开学物理试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、2020年1月7日23时20分，在西昌卫星发射中心，长征三号乙运载火箭托举“通信技术试验卫星五号”直冲云霄。随后，卫星被顺利送入预定轨道做匀速圆周运动，发射任务取得圆满成功，为我国2020年宇航发射迎来“开门红”。下列说法正确的是（　　）
A．火箭发射瞬间，该卫星对运载火箭的作用力大于自身的重力
B．火箭发射过程中，喷出的气体对火箭的作用力与火箭对喷出的气体的作用力相同
C．卫星绕地匀速圆周运动中处于失重状态，所受地球重力为零
D．由于卫星在高轨道的线速度比低轨道的小，该卫星从低轨道向高轨道变轨过程中需要减速
2、在一场足球比赛中，质量为0.4kg的足球以15m/s的速率飞向球门，被守门员扑出后足球的速率变为20m/s，方向和原来的运动方向相反，在守门员将球扑出的过程中足球所受合外力的冲量为（ ）
A．2kg·m/s，方向与足球原来的运动方向相同
B．2kg·m/s，方向与足球原来的运动方向相反
C．14kg·m/s，方向与足球原来的运动方向相同
D．14kg·m/s，方向与足球原来的运动方向相反
3、如图所示，匀强磁场中有一电荷量为q的正离子，由a点沿半圆轨迹运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨迹运动到c点，已知a、b、c在同一直线上，且ac＝ab。电子的电荷量为e，质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为

A． B．
C． D．
4、如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框，在导线框右侧有一宽度为d（d＞L）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动，t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，并以此位置开始计时做为导线框位移x的起点，随后导线框进入磁场区域，直至导线框的右边与磁场区域右边界重合。下列图象中，可能正确描述上述过程的是（其中q表示流经线框的电荷量，v表示线框的瞬时速度）（　　）

A． B．
C． D．
5、如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H是圆O上的8个点，图中虚线均过圆心O点，B和H关于直径AE对称，且∠HOB = 90°，AE⊥CG，M、N关于O点对称．现在M、N两点放置等量异种点电荷，则下列各点中电势和电场强度均相同的是( )

A．B点和H点 B．B点和F点
C．H点和D点 D．C点和G点
6、如图所示的电路中，电源的电动势为E内电用为r。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列结论正确的是（ ）

A．电容器C上的电荷量增加
B．电源的总功率变小
C．电压表读数变大
D．电流表读数变大
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、某单位应急供电系统配有一小型发电机，该发电机内的矩形线圈面积为S=0.2m2、匝数为N=100匝、电阻为r=5.0Ω，线圈所处的空间是磁感应强度为B=T的匀强磁场，发电机正常供电时线圈的转速为n=r/min．如图所示是配电原理示意图，理想变压器原副线圈的匝数比为5︰2，R1=5.0Ω、R2=5.2Ω，电压表电流表均为理想电表，系统正常运作时电流表的示数为I=10A，则下列说法中正确的是

A．交流电压表的示数为720V
B．灯泡的工作电压为272V
C．变压器输出的总功率为2720W
D．若负载电路的灯泡增多，发电机的输出功率会增大
8、如图所示，一物块从倾角为θ的斜面底端以初速度沿足够长的斜面上滑，经时间t速度减为零，再经2t时间回到出发点，下列说法正确的是（ ）

A．物块上滑过程的加速度大小是下滑过程加速度大小的2倍
B．物块返回斜面底端时的速度大小为
C．物块与斜面之间的动摩擦因数为
D．物块与斜面之间的动摩擦因数为
9、如图甲所示，两个平行金属板、正对且竖直放置，两金属板间加上如图乙所示的交流电压，时，板的电势比板的电势高。在两金属板的正中央点处有一电子（电子所受重力可忽略）在电场力作用下由静止开始运动，已知电子在时间内未与两金属板相碰，则（ ）

A．时间内，电子的动能减小
B．时刻，电子的电势能最大
C．时间内，电子运动的方向不变
D．时间内，电子运动的速度方向向右，且速度逐渐减小
10、如图甲所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量出滑块的速度和离地高度并作出如图乙所示滑块的图象，其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，不计空气阻力，取，由图象可知（　　）

A．小滑块的质量为0.1kg
B．轻弹簧原长为0.2m
C．弹簧最大弹性势能为0.5J
D．小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.4J
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）某小组用惠斯通电桥测量电阻的阻值：
方案一：如图（a）所示，先闭合开关，然后调整电阻箱的阻值，使开关闭合时，电流表的示数为零。已知定值电阻、的阻值，即可求得电阻。

(1)实验中对电流表的选择，下列说法正确的是_______
A．电流表的零刻度在表盘左侧
B．电流表的零刻度在表盘中央
C．电流表的灵敏度高，无需准确读出电流的大小
D．电流表的灵敏度高，且能准确读出电流的大小
(2)若实验中未接入电流表，而其它电路均已连接完好，调节电阻箱，当，则、两点的电势的关系满足_______（选填“>”、“<”或“=”）。
方案二：在方案一的基础上，用一段粗细均匀的电阻丝替代、，将电阻箱换成定值电阻，如图（b）所示。

(3)闭合开关，调整触头的位置，使按下触头时，电流表的示数为零。已知定值电阻的阻值，用刻度尺测量出、，则电阻________。
(4)为消除因电阻丝的粗细不均匀而带来的误差，将图（b）中的定值电阻换成电阻箱，并且按照(3)中操作时，电阻箱的读数记为；然后将电阻箱与交换位置，保持触头的位置不变，调节电阻箱，重新使电流表的示数为零，此时电阻箱的读数记为，则电阻_______。
12．（12分）某学习小组在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，除导线和开关外，可供选择的实验器材如下：
A．小灯泡L，规格2.5V，1.0W
B．电流表A1，量程0.6A，内阻约为1.5Ω
C．电流表A2，量程3A，内阻约为0.5Ω
D．电压表V1，量程3V，内阻约为3kΩ
E．电压表V2，量程15V，内阻约为9kΩ
F．滑动变阻器R1，阻值范围0~1000Ω
G．滑动变阻器R2，阻值范围0~5Ω
H．学生电源4V，内阻不计
(1)为了调节方便，测量尽量准确，电流表应选用______、电压表应选用______、实验电路应选用如下电路中的______（一律填选项序号）。
A． B．
C． D．
(2)实验测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示，由此可知，当灯泡两端电压为2.0V时，小灯泡的灯丝电阻是_______Ω（保留两位有效数字）。

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，水平线ab上方存在竖直向下的匀强电场，ab以及ab下方都存在竖直向上的匀强电场，场强大小都相等。在ab 下方同时存在垂直纸面向外的匀强磁场。P为ab上方一点，到ab距离为2L。一质量为m、带电荷量为-q（q>0）的带电小球从P点以大小为、与竖直方向成θ= 30°斜向下抛出。g为重力加速度，经过ab上C点（图中未画出）时速度水平。
(1)求电场强度大小；
(2)小球经过ab下方Q点（图中未画出）时获得最大速度，Q到ab的距离为，求磁场的磁感应强度大小。

14．（16分）如图所示，光滑的水平面上有A、B、C三个物块，其质量均为。A和B用轻质弹簧相连，处于静止状态。右边有一小物块C沿水平面以速度向左运动，与B发生碰撞后粘在一起。在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变化为最短时，突然锁定长度，不再改变。然后，A物块与挡板P发生碰撞，碰后各物块都静止不动，A与P接触而不粘连。之后突然解除弹簧的锁定，设锁定及解除锁定时均无机械能损失，求：（以下计算结果均保留2位有效数字）
(1)弹簧长度刚被锁定后A物块速度的大小
(2)在A物块离开挡板P之后的运动过程中，弹簧第一次恢复原长时C物块速度的大小

15．（12分）某学习小组设计了图甲所示的“粒子回旋变速装置”。两块相距为d的平行金属极板M、N，板M位于x轴上，板N在它的正下方。两板间加上图乙所示的交变电压，其电压值为，周期，板M上方和板N下方有磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场。粒子探测器位于y轴处，仅能探测到垂直于y轴射入的带电粒子。有一沿轴可移动的粒子发射器，可垂直于x轴向上射出质量为m、电荷量为的粒子，且粒子动能可调节时刻，发射器在（x，0）位置发射一带电粒子。忽略粒子的重力和其他阻力，粒子在电场中运动的时间不计。
(1)若粒子只经磁场偏转并在处被探测到，求发射器的位置和粒子的初动能；
(2)若粒子两次进出电场区域后被探测到，且有。求粒子发射器的位置坐标x与被探测到的位置坐标y之间的关系。

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、A
【解析】
A．由牛顿第二定律可知，火箭发射瞬间，卫星加速度向上，则该卫星对运载火箭的作用力大于自身的重力，A正确；
B．火箭发射过程中，喷出的气体对火箭的作用力与火箭对喷出的气体的作用力大小相等，方向相反，B错误；
C．卫星绕地运动过程中处于失重状态，所受地球重力不为零，C错误；
D．卫星从低轨道向高轨道变轨过程中需要加速，D错误．
故选A。
2、D
【解析】
设球飞向球门的方向为正方向，被守门员扑出后足球的速度为

则由动量定理可得

负号说明合外力冲量的方向与足球原来的运动方向相反，故A、B、C错误，D正确；
故选D。
3、D
【解析】
正离子由a到b的过程，轨迹半径，根据牛顿第二定律：，正离子在b点吸收n个电子，因电子质量不计，所以正离子的速度不变，电荷量变为q－ne，正离子从b到c的过程中，轨迹半径r2＝＝ab，且(q－ne)vB＝，解得：
n＝
A．。故A不符合题意。
B．。故B不符合题意。
C．。故C不符合题意。
D．。故D符合题意。
4、D
【解析】
AB．线圈进入磁场时，产生的感应电动势为
E=BLv
感应电流为

线框受到的安培力大小为

由牛顿第二定律为
F=ma
则有

在线框进入磁场的过程中，由于v减小，所以a也减小，则流经线框的电荷量

则q∝x，q-x图象是过原点的直线。根据数学知识得：

因为v减小，则q-t图象切线斜率减小；当线框完全进入磁场后，无感应电流，不受安培力，线框做匀速直线运动，磁通量不变，故AB错误；
C．线圈进入磁场的过程做加速度减小的变减速运动，v-t图象是曲线，故C错误；
D．线圈进入磁场的过程，根据动量定理得：

又

联立整理得

v-x图象是向下倾斜的直线，线框完全进入磁场后，做匀速直线运动，故D正确。
故选D。
5、D
【解析】
等量异种点电荷的电场线分布情况如图所示，电场线的切线代表电场的方向，疏密程度代表场强的大小，可知电势和电场强度相同的点为C点和G点，选项D正确，ABC错误．

点睛：解决本题的关键知道等量异种电荷之间的电场线和等势面分布，分析要抓住对称性，以及电场线的切线代表电场的方向，疏密程度代表场强的大小来进行判断即可．
6、D
【解析】
A．与变阻器并联的电容器两端电压变小，电容不变，则由知电容器C上电荷量减小，故A错误；
B．电源的总功率，与电流的大小成正比，则知电源的总功率变大，故B错误；
CD．当滑片向左滑动的过程中，其有效阻值变小，所以根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流变大，电源的内电压变大，路端电压变小，则电流表读数变大，电压表读数变小，故C错误，D正确。
故选D。

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】
（1）根据 求出电动势的有效值
（2）根据闭合回路欧姆定律求出原线圈的电压
（3）利用及求出副线圈的电压
（4）根据电路结构求电动机的输出功率
【详解】
A、根据题意电流表的示数为10A，根据 解得原线圈的电流为4A，线圈在磁场中产生电动势的有效值为 ,
则电压表的读数为 ，故A错；
BC、原线圈的电压为 根据 可以求出副线圈上的电压为，所以副线圈上的功率为
此时灯泡上的电压为 故B错；C对
D、把发电机外的所有用电器等效为一个电阻为R的电阻，根据题意可知 ，若负载电路的灯泡增多，则等效电阻R减小，根据电源输出功率与电阻之间关系的函数图像可知，此时发电机的输出功率会增大，故D对；
故选CD
此题比较复杂，对于原线圈中有用电器的变压器问题来说，一般做题的方向是利用前后功率相等来求解的．
8、BC
【解析】
A．根据匀变速直线运动公式得：

则：

x相同，t是2倍关系，则物块上滑过程的加速度大小是下滑过程加速度大小的4倍，故A错误；
B．根据匀变速直线运动公式得：，则物块上滑过程的初速度大小是返回斜面底端时的速度大小的2倍，故B正确；
CD．以沿斜面向下为正方向，上滑过程，由牛顿第二定律得：
mgsinθ+μmgcosθ=ma1
下滑过程，由牛顿第二定律得：
mgsinθ-μmgcosθ=ma2
又
a2=4a1
联立解得：

故C正确，D错误。
故选BC。
9、AD
【解析】
A．在时间内，电场方向水平向右，电子所受电场力方向向左，所以电子向左做匀加速直线运动；在时间内，电场方向水平向左，电子所受电场力方向向右，电子向左做匀减速直线运动，电场力做负功，电子的电势能增加，动能减小，故A正确；
BC．时刻电子的速度为零，在时间内，电场方向水平向左，电子所受电场力方向向右，电子向右做初速度为零的匀加速直线运动，运动方向发生改变，时刻速度最大，动能最大，电势能并不是最大，故BC错误；
D．在时间内，电场方向水平向右，电子的加速度方向向左，电子向右做匀减速直线运动，到时刻速度为零，恰好又回到M点，故D正确。
故选：AD。
10、BC
【解析】
A．在从0.2m上升到0.35m范围内，△Ek=△EP=mg△h，图线的斜率绝对值为：

所以：
m=0.2kg
故A错误；
B．在Ek-h图象中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，所示从h=0.2m，滑块与弹簧分离，弹簧的原长的0.2m。故B正确；
C．根据能的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以
Epm=mg△h=0.2×10×（0.35-0.1）=0.5J
故C正确；
D．由图可知，当h=0.18m时的动能最大；在滑块整个运动过程中，系统的动能、重力势能和弹性势能之间相互转化，因此动能最大时，滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小，根据能的转化和守恒可知
EPmin=E-Ekm=Epm+mgh-Ekm=0.5+0.2×10×0.1-0.32=0.38J
故D错误；
故选BC。

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、BC <
【解析】
(1)[1]AB．电流表G零刻度线在中央时，可以判断电流的流向，判断B和D两点电势的高低，所以要求电流表G的零刻度在表盘中央，所以B正确，A错误；
CD．根据电流表中表针摆的方向便可判断B和D两点电势的高低，进而进行调节，无需准确读出电流的大小，所以C正确，D错误。
故选BC。
(2)[2]当没有接电流表G时，与串联，与串联，然后再并联，则

变形可得

所以，当
时

即

(3)[3]闭合开关S后，调节让电流表G示数为零，说明

则
，
同时与电流相同，均匀电阻丝电流相同，设电阻丝单位长度的电阻为，则
，
整理得

得

(4)[4]将和的电阻记为和，则
，
联立得

12、B D C 5.1(或5.2或5.3)
【解析】
(1)[1][2]小灯泡L的额定电压为2.5V，故电压表选D(3V)，额定电流为

故电流表选B(0.6A)；
[3]小灯泡的电阻为

由于

故采用电流表外接法，要求小灯泡两端的电压从零开始，所以滑动变阻器采用分压式接法，故实验电路应选C。
(2)[4]由图像可知，当灯泡两端电压为2.0V时，小灯泡的电流约为0.38A，则小灯泡的电阻为
(5.1或5.2)

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）。
【解析】
(1)小球在上方，受到电场力（竖直向上）与重力的合力

产生的加速度大小为

竖直向上
经过线时速度水平，则竖直分速度
从点到点，竖直方向分速度匀减速到0，故

解得

(2)根据速度分解可知小球在点时的速度为

电场力和重力的合外力

竖直向下；
之后在重力、电场力和洛伦兹力作用下做曲线运动。
根据左手定则可知小球运动到点时速度水平向右，设为。
从到，根据动能定理有

解得

把小球从到的过程分成无数个小过程：
在第1个小过程中水平方向应用动量定理有

即

在第2个小过程中水平方向应用动量定理有

即

在第3个小过程中水平方向应用动量定理有

即

……
在第个小过程中水平方向应用动量定理有

即

把以上各式相加有

而

联立解得

14、 (1)(2)
【解析】
(1)设C、B物块碰后整体速度为，碰撞过程动量守恒

弹簧压缩至最短时，该过程三物块动量守恒

解得

(2)设弹簧最短时势能为，压缩至最短过程，由能量守恒有

解除锁定至弹簧第一次恢复原长的过程，由系统能量守恒有

解得

15、 (1) ，；
(2)①若，；
②，
【解析】
(1)若粒子只经磁场偏转并在处被探测到，则粒子在磁场中运动圆周，发射器位置

又有

圆周运动有

动能

解得

(2)若，轨迹如图甲

各圆周运动分别有
，，
由几何关系得

电场中运动有

又有

解得

若，轨迹如图乙，

各圆周运动分别有
，
由几何关系得

电场中运动有

解得