2026届湖南省长沙市第二十一中学高三3月份模拟考试物理试题含解析

这是一份2026届湖南省长沙市第二十一中学高三3月份模拟考试物理试题含解析，共18页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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、在竖直平衡（截面）内固定三根平行的长直导线a、b、c，通有大小相等、方向如图所示的电流．若在三根导线所在空间内加一匀强磁场后，导线a所受安培力的合力恰好为零，则所加磁场的方向可能是（ ）
A．垂直导线向左
B．垂直导线向右
C．垂直纸面向里
D．垂直纸面向外
2、如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m，O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，则下列叙述正确的是
A．小球A、B受到的拉力TOA与TOB相等，且TOA＝TOB＝
B．弹簧弹力大小
C．A球质量为
D．光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg
3、下列用来定量描述磁场强弱和方向的是（ ）
A．磁感应强度B．磁通量C．安培力D．磁感线
4、一质点做匀加速直线运动时，速度变化时发生位移，紧接着速度变化同样的时发生位移，则该质点的加速度为（ ）
A．
B．
C．
D．
5、某同学按如图1所示连接电路，利用电流传感器研究电容器的放电过程。先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线，如图2所示。定值电阻R已知，且从图中可读出最大放电电流I0，以及图线与坐标轴围成的面积S，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，根据题目所给的信息，下列物理量不能求出的是（ ）
A．电容器放出的总电荷量B．电阻R两端的最大电压
C．电容器的电容D．电源的内电阻
6、如图所示，正三角形ABC区域内存在的磁感应强度大小为B，方向垂直其面向里的匀强磁场，三角形导线框abc从A点沿AB方向以速度v匀速穿过磁场区域。已知AB=2L，ab=L，∠b=，∠C=，线框abc三边阻值均为R，ab边与AB边始终在同一条直线上。则在线圈穿过磁场的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．磁感应电流始终沿逆时针方向
B．感应电流一直增大
C．通过线框某截面的电荷量为
D．c、b两点的最大电势差为
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、一交流发电机组为某用户区供电的示意图如图所示，发电机组能输出稳定的电压。升压变压器原、副线圈匝数之比为n1：n2=1：10.线圈两端的电压分别为Ul、U2.输电线的总电阻为r，降压变压器的原、副线圈匝数之比为n3：n4=10：1，线圈两端电压分别为U3、U4.，L是用户区里一常亮的灯泡，三个回路的干路电流分别为I1、I2、I3，随着用电高峰的到来，用户区开启了大量的用电器，下列说法正确的是（ ）
A．电压U4不变，始终等于Ul
B．电流Il始终等于I3
C．L变暗
D．输电线的电阻消耗的功率减小
8、电磁波在生产生活中有广泛应用。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．在同一介质中所有电磁波传播速度都相同
B．紫外线有助于人体合成维生素D
C．一切物体都在不停地发射红外线
D．电磁波谱中γ射线的波长最短
E.医学上用γ射线透视人体，检查体内病变等
9、如图甲所示，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，从离弹簧上端高h处由静止释放，某同学在研究小球落到弹簧后向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示。不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（ ）
A．小球在下落的过程中机械能守恒
B．小球到达最低点的坐标大于
C．小球受到的弹力最大值等于2mg
D．小球动能的最大值为mgh+mgx0
10、关于热力学的一些现象和规律，以下叙述正确的是（ ）
A．热量不能自发地从低温物体传到高温物体
B．液体的表面张力使液面绷紧，所以液滴呈球形
C．高原地区水的沸点较低，是高原地区温度较低的缘故
D．一些昆虫可以停在水面上，是由于表面层的水分子比内部的水分子更密集
E.一定质量的理想气体在状态改变过程中，既不吸热也不放热，内能也有可能发生变化
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）在测量干电池电动势E和内阻r的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路，S2为单刀双掷开关，定值电阻R0=4Ω。合上开关S1，S2接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数Ⅰ的图像，如图乙所示，两直线与纵轴的截距分别为3.00V、2.99V，与横轴的截距分别为0.5A、0.6A。
(1)S2接1位置时，作出的U－I图线是图乙中的____________（选填“A”或“B”）线；测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是____________。
(2)由图乙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E真=____________，r真=____________。
(3)根据图线求出电流表内阻RA=____________。
12．（12分）用如图1所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)在下表中选出适当的实验器材进行实验。
实验中电流表应选用_____；电压表应选用_____；滑动变阻器应选用____（填器材代号）。
(2)完成图2中实物间的连线_________。
(3)甲同学在实验中记录了6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上，请标出余下一组数据对应的坐标点，并画出U-I图线____________。
根据所画图线，可得出干电池的电动势_______。
(4)甲同学认为若不考虑电压表和电流表内阻对实验的影响，则电压表的读数与对应的电流表的读数的比值就等于干电池的内阻；乙同学认为电压表的读数变化量与相对应的电流表的读数变化量的比值的绝对值才等于电源的内阻。请判断哪位同学的观点是正确的，并说明你的判断依据___________。
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，用一块长的木板在墙和桌面间架设斜面，桌子高，长。斜面与水平桌面间的倾角。一个质量为的小滑块放在桌面最右端，现将质量为的小滑块A从斜面顶端由静止释放，滑块与斜面间的动摩擦因数，滑块与水平桌面间的动摩擦因数，忽略滑块在斜面与桌面交接处的能量损失，滑块A与滑块B发生正碰，碰后滑块A最终停在离桌面右端处。滑块与木板及桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B均可视为质点，重力加速度，，。求：
（1）与B相碰前瞬间小滑块A的速度大小；
（2）小滑块B的落地点距桌面最右端的水平距离。
14．（16分）如图所示，质量m1=1kg的木板静止在倾角为θ=30°足够长的、固定的光滑斜面上，木板下端上表而与半径R=m的固定的光滑圆弧轨道相切圆弧轨道最高点B与圆心O等高。一质量m2=2kg、可视为质点的小滑块以v0=15m/s的初速度从长木板顶端沿木板滑下已知滑块与木板之间的动摩擦因数u=，木板每次撞击圆弧轨道时都会立即停下而不反弹，最终滑未从木板上端滑出，取重力加速度g=10m/s2。求
(1)滑块离开圆弧轨道B点后上升的最大高度；
(2)木板的最小长度；
(3)木板与圆弧轨道第二次碰撞时损失的机械能。
15．（12分）如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：
(1)A被敲击后获得的初速度大小vA；
(2)在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB'；
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】
根据安培定则可知，导线b在a处的磁场向里，导线c在a处的磁场向外，因b离a较近，可知bc在a处的合磁场垂直纸面向里；因导线a所受安培力的合力恰好为零，可知a处所加磁场的方向为垂直纸面向外；
A．垂直导线向左，与结论不相符，选项A错误；
B．垂直导线向右 ，与结论不相符，选项B错误；
C．垂直纸面向里，与结论不相符，选项C错误；
D．垂直纸面向外，与结论相符，选项D正确；
2、C
【解析】
A、B、隔离对B分析，根据共点力平衡得：
水平方向有：TOBsin45°=F
竖直方向有：TOBcs45°=mg，
则，弹簧弹力 F=mg，
根据定滑轮的特性知：TOA与TOB相等；故A，B错误.
C、D、对A分析，如图所示：
由几何关系可知拉力TOA和支持力N与水平方向的夹角相等，夹角为60°，则N和T相等，有：2TOAsin60°=mAg，
解得：，由对称性可得：，故C正确，D错误.
故选C.
【点睛】
解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解．本题采用隔离法研究比较简便．
3、A
【解析】
A．磁感应强度是用来描述磁场强弱和方向的物理量，故A正确；
B．磁通量是穿过某一面积上的磁感线的条数，单位面积上的磁通量才可以描述磁场的强弱，故B错误；
C．安培力描述电流在磁场中受到的力的作用，不是用来描述磁场的强弱和方向，故C错误；
D．磁感线只能定性地说明磁场的强弱和方向，故D错误；
故选A。
4、D
【解析】
设质点做匀加速直线运动，由A到B：
由A到C
由以上两式解得加速度
故选D。
5、D
【解析】
A.根据可知图像与两坐标轴围成的面积表示电容器放出的总电荷量，即，故选项A可求；
B.电阻两端的最大电压即为电容器刚开始放电的时候，则最大电压，故选项B可求；
C.根据可知电容器的电容为，故选项C可求；
D.电源的内电阻在右面的充电电路中，根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压，也就是刚开始放电时的电压，即，但内电阻没法求出，故选项D不可求。
6、D
【解析】
A．当三角形导线框abc从A点沿AB运动到B点时，穿过线圈的磁通量一直增大，此时线圈产生一个逆时针电流；而后线圈逐渐离开磁场，磁通量减少，线圈产生一个顺时针电流，故A错误；
B．根据公式E=BLv可知，感应电流先增大后减小，B错误；
C．由公式
故C错误；
D．当线框a点刚到达B点时，线框中的感应电动势
电流
所
故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、BC
【解析】
将远距离输电的电路转化为等效电路
其中
，
由闭合电路的欧姆定律
故随着用电高峰的到来用户区开启了大量的用电器，减小，导致变小，则输电电流变大。
A．由变压器的变压比可知
但输电线上有电阻r，产生损失电压，故有
即，且用电高峰U1不变，U4变小，故A错误；
B．根据变压器上的电流与匝数成反比，有
，
可得电流Il始终等于I3，故B正确；
C．则输电电流变大会导致损失电压变大，而U2不变，故U3减小，可得U4变小，即并联用户的电压减小，由可知L的功率变小，L变暗，故C正确；
D．由可知，输电电流变大会导致输电线的电阻消耗的功率增大，故D错误。
故选BC。
8、BCD
【解析】
A．一切电磁波在真空中传播速度相同，在同一介质中，不同电磁波传播速度不同，A错误；
B．紫外线有助于人体合成维生素D，但不宜过量，B正确；
C．红外线应用在遥感技术中，是利用一切物体都在不停地发射红外线，C正确；
D．电磁波谱中γ射线的频率最高，波长最短，D正确；
E．医学上用X射线透视人体，检查体内病变等，E错误。
故选BCD。
9、BD
【解析】
A．小球与弹簧组成地系统只有重力和弹簧的弹力做功，满足机械能守恒定律，故A错误；
BC．由图像可知，为平衡位置，小球刚接触弹簧时有动能，有对称性知识可得，小球到达最低点的坐标大于，小球运动到最低点时弹力大于2mg，故B正确，C错误；
D．为平衡位置，动能最大，故从开始到这段过程，根据动能定理可得
而克服弹力做功等于图乙中小三角形面积，即
故小球动能的最大值
D正确。
故选BD。
10、ABE
【解析】
A．根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，需要外界干预，故A正确；
BD．液体表面张力是由于表面层的水分子比液体内部的水分子更稀疏，分子间表现出引力，使液面绷紧，液滴呈球形，故B正确，D错误；
C．高原地区水的沸点较低，这是因为高原地区大气压较低的缘故，故C错误；
E．根据热力学第一定律，一定质量的理想气体在状态改变过程中，既不吸热也不放热，通过做功内能也有可能发生变化，故E正确。
故选ABE。
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、B 电流表的示数偏小 3.00V 1.0Ω 1.0Ω
【解析】
(1)[1]当S2接1位置时，可把电压表、定值电阻与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知
电动势和内阻的测量值均小于真实值，所以作出的图线应是B线；
[2]测出的电池电动势和内阻存在系统误差，原因是电压表的分流；
(2)[3]当S2接2位置时，可把电流表、定值电阻与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知电动势测量值等于真实值，图线应是线，即有
[4]由于S2接1位置时，图线的B线对应的短路电流为
所以
真
解得
真
[5]对线，根据闭合电路欧姆定律可得对应的短路电流为
解得电流表内阻为
12、V1 A1 R1 1.49 乙正确
【解析】
(1)[1]干电池的电动势约为1.5V，所以电压表选用0~3V量程的，故选V1；
[2]干电池所在电路电流非常小，所以选用的电流表应为0~0.6A量程的，故选A1；
[3]滑动变阻器阻值过大，会造成电路中电流变化不明显，不利于数据的采集，所以选用滑动变阻器。
(2)[4]滑动变阻器采用的限流接法，电流表采用内接法，故实物图连接如图所示。
(3)[5]图像如图所示：
[6]图线与坐标轴的纵截距表示电源电动势，故。
(4)[7]乙同学说法正确。根据闭合电路欧姆定律U=E－Ir，在电路变化过程中，U与I的变化趋势是相反的（即一个变大，另一个就变小），因此U与I的比值是不断变化的，不可能等于内阻。而在电路变化过程中，电动势E不变，任意取两个状态，
U1=E－I1r，U2=E－I2r，＝U1－U2，＝I1－I2，
可以得出
=r
由于两个状态是任意取的，因此乙同学说法正确。
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）2m/s；（2）0.64m
【解析】
（1）在斜面上，对A分析，根据牛顿第二定律有
又
则滑块在斜面底端的速度
在水平桌面上，对A分析，斜面底部到滑块的距离
设碰前瞬间A的速度为，根据动能定理有
得
（2）设碰撞后A返回的距离为，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有
根据动能定理有
碰后B做平抛运动，则有
，
联立解得滑块B的落地点距桌面右端的水平距离为
14、 (1)9.75m； (2)7.5m； (3)
【解析】
(1)由滑块与木板之间的动摩擦因数可知，滑块在木板上匀速下滑，即滑块到达A点时速度大小依然为v0=15m/s，设滑块离开圆弧轨道B点后上升的最大高度为h，则由机械能守恒定律可得
解得
h=9.75m
(2) 由机械能守恒定律可得滑块回到木板底端时速度大小为v0=15m/s，
滑上木板后，木板的加速的为a1，由牛顿第二定律可知

滑块的加速度为a2，由牛顿第二定律可知
设经过t1时间后两者共速，共同速度为v1，由运动学公式可知
该过程中木板走过的位移
滑块走过的位移
之后一起匀减速运动至最高点，若滑块最终未从木板上端滑出，则木板的最小长度
L=x2－x1
联立解得
L=7.5m；
(3) 滑块和木板一起匀减速运动至最高点，然后一起滑下，加速度均为a3，由牛顿第二定律可知

一起匀减速向上运动的位移
木板从最高点再次滑至A点时的速度为v2，由运动学公式可知
滑块第三次、第四次到达A点时的速度大小均为v2，第二次冲上木板，设又经过时间t2两者共速，共同速度为v3，由运动学公式可知
v3=v2－a2t2=a1t2
该过程中木板走过的位移
一起匀减速向上运动的位移
设木板第二次滑至A点时的速度为v4，由运动学公式可知
木板与圆弧轨道第二次碰撞时损失的机械能为
联立各式得
15、 (1)(2)3μg，μg
【解析】
(1)由牛顿运动定律知，A加速度的大小
aA==μg
匀变速直线运动2aAL=vA2，解得
(2)设A、B的质量均为m，对齐前，B所受合外力大小
F=3μmg
由牛顿运动定律F=maB，得
aB==3μg
对齐后，A、B所受合外力大小
F′=2μmg
由牛顿运动定律
F′=2maB′
得
=μg
器材（代号）
规格
电压表（）
0~3V，内阻约3k
电压表（）
0~15V，内阻约15k
电流表（）
0~0.6A，内阻约0.125
电流表（）
0~3A，内阻约0.025
滑动变阻器（）
总阻值约20
滑动变阻器（）
总阻值约1000
待测干电池
电动势约为1.5V
开关（）
导线若干
序号
1
2
3
4
5
6
电压（）
1.45
1.40
1.30
1.25
1.20
1.10
电流（）
0.06
0.12
0.24
0.26
0.36
0.48