2025届湖南省长沙市长郡中学高三下学期模拟物理试卷（一）

姓 名 绝密★启用前 准考证号 长郡中学2025届模拟试卷（一） 物 理 长郡中学高三物理备课组组稿 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。 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，再选涂其他答案标号。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 特合题目要求的) 1.下列说法正确的是 A原子序数大于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于或等于83的元素，有的也能 发出射线 B.根据a射线、B射线和Y射线的主要特征，其中β射线更像X射线 C.放射性元素衰变的快慢跟原子所处的化学状态没有关系，但对它施加压力、提高温度可以改 变它的半衰期 D.查德威克用a粒子轰击氮14原子核，产生了氧17和中子 2.石嫩路障在生活中很常见，对于保障行车安全和管制交通秩序发挥着重要作用。如图甲所示， 工人用叉车将一球形石嫩路障运送至目的地，拉动装置的结构简易图如图乙所示，∠BAC 90°，两叉车臂相互平行且间距等于石墩半径。在水平匀速拉动叉车的过程中，叉车臂AC与水 平方向夹角维持为30°。不计球形石嫩表面摩擦，则单个叉车臂受到石墩的压力大小为（石墩 重力为mg) 车把 叉车 .m C③ g D.img 物理试卷（长耶版）第1页（共8页） 3.如图甲所示，在xOy平面内有一平行四边形 OABC,平行四边形边长OA=5m,AB=3m, ∠AOC=53°。空间内存在一平行于该平面的匀 强电场，在x轴上由O点到A点的电势9随x的 x/m 0 变化关系如图乙所示。将试探电荷q由O点移动 甲 到C点与由O点移动到A点，电场力做功均为W。已知sin53°=0.8，则 A.电场强度大小为1V/m B.电场方向从O指向C C.OB之间电势差Um=3V D.试探电荷q由O点移动到B点电场力做功为W 4.如图所示，一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的部分波形图如图所示；此时质点A、B的 位移相同，从该时刻起，t=0.2s时，质点B第一次回到平衡位置，=0.7s时，质点A第一次 到达波谷，下列说法正确的是 y/cm 30 /m -30 A该波沿x轴正方向传播 B.波源的振动周期为1.2s C.0~0.7s内，质点A通过的路程约为56cm D.平衡位置位于坐标原点的质点的振动方程为y=一30sin(πt)cm 5.某同学用橡皮筋悬挂智能手机做如下实验：如图甲所示，将橡皮筋上端固定在铁架台上的O 点，打开手机加速度传感器，同时从O点由静止释放手机，获得一段时间内手机在竖直方向的 加速度随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是 4a/m·s 10 0 t/s A.0.9s时橡皮筋恢复到原长 B.0.9s时手机速度为零 C,手机在最高点和最低点时，橡皮筋弹力大小相等 D.手机的速度最大值约为3m/s 物理试卷（长郡版）第2页（共8页） 6.如图所示，四分之三圆轨道ABD(内壁、外壁均光滑)被固定在竖直面 内，O为圆心，C是轨道上一点，其中AB部分是圆管，AB是竖直直径， OC、OB的夹角为（为未知量）。一质量为m的小球（可视为质点）沿光 滑水平面，以向左的速度心经A点进人圆轨道，恰好到达最高点B,接 着在B点受到轻微的扰动从B到达C时刚好脱离轨道，最后落到水平 面，重力加速度为g,不计空气阻力以及圆管粗细。下列说法正确的是 A圆孤轨道的半径为器 B9的余弦值为号 C.小球到达C点时的动能为”m 6 D.小球从C点到达水平面时重力瞬时功率为5ymg 二、多选题（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.航天局的科学家基于我国“天关”卫星获得的数据，在邻近星系内发现一组双星系统。这组双 星系统由一颗质量较小的伴星A和一颗质较大的白矮星B组成，两颗星A、B环绕共同的圆心 运行，若受外界某种因素影响，其伴星A从白矮星B那里不断缓慢拉扯物质，使得自身质量不 断缓慢变大，而白矮星B不断失去物质而质量变小。设在变化过程中A、B两天体球心之间的 距离保持不变。随着A、B质量的变化，下列说法正确的是 AA、B间相互作用力越来越大 B.A、B间相互作用力先增大后减小 C.A、B的环绕周期越来越大 D.A、B的环绕周期不变 8.如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源s,它发出的两种不同颜色的α光和b光在 水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由α、b两种单色光所构成的复色 光圆形区域，周围为环状区域，且为α光的颜色（见图乙）。以下说法正确的是 a光的单色光区域 复色光区域 物理试卷（长郡版）第3页（共8页） A.在真空中，a光的波长比b光大 B.若两种光照射某种金属均能产生光电效应现象，则α光产生的光电子最大初动能更大 C,若光源匀速向下运动，水面上看到的两个圆形边界的半径变大的速度相同 D.若在水的表面滴人两滴食用油（α光在食用油中折射率大于水中的折射率），形成的膜的厚 度d《h,则在液面上方可以看见a光圆形区域半径近似不变 9.发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形单匝金属框，阻值为R,在匀强磁场中以恒定 角速度绕QO轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示，其周期为T。图乙中的Um为 已知量。则金属框转动一周 A框内电流方向不变 B磁通量的最大值为TU C流过电阻的电荷量为4T凸 元R D,电盟产生的焦耳热为2 10.在平面直角坐标系xOy中有如图所示的有界匀强磁场区域，磁场上边界是以0(0,4d)点为 圆心、半径为R=5d的一段圆弧，圆弧与x轴交于M(一3d,0)、N(3d,0)两点，磁场下边界是 以坐标原点O为圆心，半径为r=3d的一段圆弧。如图，在虚线区域内(3d<y<9d)有一束 均匀分布带负电的粒子沿x轴负方向以速度射人该磁场区域。已知磁场方向垂直纸面向 外，磁感应强度大小为B=,带电粒子质量为m,电荷量大小为g,不计粒子重力，s37°= Ado 0.6,cos37°=0.8。下列说法中正确的是 A粒子在磁场中的运动半径为4d B.正对O点人射的粒子离开磁场后不一定会过O点 C,粒子在磁场区域运动的最长时间为延 D,粒子经过O点进入第四象限的比例为时 物理试卷（长那版）第4页（共8页） 三、填空题（本题共2小题，共14分） 11.(6分)某同学利用传感器和牛顿第二定律，测量滑块和圆盘间的最大静摩擦力。如图甲，电 动机的竖直轴与水平放置的圆盘中心相连，将力传感器和光电门固定在支架上，圆盘边缘上 固定一竖直的遮光片，将光滑小定滑轮固定在圆盘中心，用一根细绳跨过定滑轮连接小滑块 和力传感器。实验时电动机带动水平圆盘匀速转动，滑块随圆盘一起转动，力传感器可以实 时测量绳的拉力F的大小。 力传感器 光电门 滑块 遮光片 支架 底座 甲 (1)圆盘转动时，宽度为d的遮光片从光电门的狭缝中经过，测得遮光时间为△t,则遮光片的 线速度大小为 ,圆盘半径为R,可计算出滑块做圆周运动的角速度为 (用所给物理量的符号表示) (2)保持滑块质量和其做圆周运动的半径不变，改变滑块角速度w,并记录数据，做出F一 图线如图乙所示，从而验证F与2关系。已经测出滑块的质量为m和圆周运动的半径 为r,该同学发现图乙中的F一2图线不过坐标原点，且图线在横轴上的截距为，则滑 块与圆盘间的最大静摩擦力为 。 (用所给物理量的符号表示) (3)若支架水平部分由于重力和绳子的拉力作用竖直向下弯曲少许，使得光电门轴线偏离竖 直方向（物块做圆周运动的半径始终不变），光电门则导致最大静摩擦力的测量值 (填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 12.(8分)某探究小组在实验室中要测量电池（内阻r已知）的电动势和电流表内阻。可利用的器 材有：电流表（内阻RA待测）、均匀电阻丝（单位长度电阻。已知）、定值电阻（阻值R,已知）、 金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图」 金同夹 电阻丝B 电阻丝日 R 图(a 图(6) (1)实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图(a)连接电路，金属夹置于电阻丝的 (填“A”或 “B”")端； 物理试卷（长那版）·第5页（共8页） ②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置，记录电流表示数【，断开开关S,记录金属夹与 A端的距离L; ③多次重复步骤②，根据记录的若干组I、L的值，作出图(c)中一条图线； ④按照图(b)将定值电阻接人电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组I、L的值，再次 作出图(c)中另一条图线。 0 图(c) (2)图(b)对应的是图(c)中的图线 (填“I”或“Ⅱ”)。 (3)由图线得出斜率k,则待测电池的电动势E= ()由图线求得I、Ⅱ的截距分别为，：，者会=，则待测电流表的内阻R= (用 n、r和R1表示)。 四、解答题（本大题共3小题，共42分。第13题10分，第14题14分，第15题18分） 13.(10分)太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透 进气口 明玻璃板，集热器容积为V。,开始时内部封闭气体的压强为 出气口 。经过太阳暴晒，气体温度由T。=300K升至T1=360K。 (1)求此时气体的压强； (2)保持T1=360K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到，求集热器内剩余气体 密度与原有气体密度的之比。 物理试卷（长那版）第6页（共8页） 14.(14分)如图所示，空间中有4个互相平行足够大的竖直分界面P、Q、M、N,它们的间距均为 d=0.5m。P、Q间充满竖直向上的匀强磁场，M、N间充满竖直向下的匀强磁场，PQ、MN间 的磁场磁感应强度均为B=2.5T。在分界面P的左侧有一个边长L=0.8m的单匝正方形 金属线框abcd,线框水平放置，ab边平行于分界面P,与P相隔一定的水平距离。现线框以 h=5m/s的速度水平飞出，当ab边刚好到达分界面Q时，线框的速度大小仍为0。已知线 框的电阻R=5,质量为m=0.4kg,重力加速度为10m/s2,不计空气阻力作用，线框运动过 程中始终保持水平，求： (1)ab边刚进人分界面P时线框受到的安培力大小及方向； (2)线框从开始运动到ab边到达分界面Q过程中产生的焦耳热： (3)若磁感应强度B可调，当线框的cd边恰好出分界面Q时能竖直下落，求对应的磁感应强 度B的值（最后结果用根号表示）。 物理试卷（长那版）第7页（共8页） 15.(18分)三个半径都为R,质量分别为mA=2mB=2mc=2m的匀质球放置 在水平面上，如图所示，已知水平面和球面均光滑，且运动过程中三个球 的球心始终在同一竖直平面内，初始时刻三个球均静止，现由静止释放三 个球，求：（重力加速度为g) (1)释放后瞬间，三个球的加速度分别是多少？ (2)B球最大动能是多少？ (3)A球落地时的速度是多大？ 物理试卷（长郡版）第8页（共8页）长郡中学2025届模拟试卷(一) 物理参考答案 题号 10 答案 B BD AD BC B A ACD 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】愿子序数大于83的元素,都能自发地发出射线,原子序数小于或等于83的元素,有的也能发出射线,A 正确;a射线是a粒子流,电离本领强,B射线是高速电子流,穿透能力较强,y射线是能量很高的电磁波,与X射线最 接近,故B错误;放射性元素衰变的快慢跟原子所处的化学状态没有关系,与外部环境也没有关系,故C错误;卢瑟 福用a粒子轰击氮14原子核,产生了氧17和质子,故D错误 2.B【解析】从侧面观察运载中的石墩,其受力分析如图甲所示。 由平衡条件有F。-ngcos30 从正面观察运载的石墩,黑色部分为两条又车臂,石墩受力分析如图乙所示。 f。 f 车把 。 乙 F.为单个又车臂对石墩的支持力,则有2F,cos30”一F 由牛顿第三定律可知单个又车臂受到石墩的压力为Fo-mg,故选B。 3.A 【解析】将试探电荷a由O点移动到C点与由O点移动到A点,电场力做功相等,则AC连线为等势线,又OA一 1V/m故A正确,B错误;OB之间电势差U-2U--6V.故C错误;试探电荷q由O点移动到B点电场力做功 为W'-qU-2qU-2W,故D错误。 0.2s一 Ttrad/s,故D 善误。 5.D【解析】0.9s时,手机加速度为0,橡皮筋弹力与重力平衡,不为零,橡皮筋没有恢复到原长,故AB错误;在最高 点橡皮绳没有仲直,拉力为零,故力的大小不相等,故C错误;由图像可知,手机先向下做匀加速运动,再做加速度减 小的加速运动,当加速度为0时,速度达到最大,根据a一1图像与横轴围成的面积表示速度变化量可知,最大速度丝 物理参考答案(长郡版)一1 误;把小球在C点的重力分别沿着OC和垂直OC分解,小球运动到C点,支持力刚好等于0,重力沿着OC方向的分 力充当向心力,由向心力公式可得mgcos”, 向和竖直方向分解,则水平方向的分速度为v一uc0s0,根据机械能守恒,小球到达水平面的速度为o,小球从C到 水平面做斜下抛运动,水平方向的分运动是v一vccos8的匀速直线运动,则小球到达水平面的竖直分速度为 mgo,D正确。故选D。 二、多选题(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.BD【解析】设两星的质量分别为M,M,两者的距离为L,M.绕它们连线的某一点运动的轨道半径为R.,M。的轨 L.不变,故周期T不变,故D正确,C错误。故选BD 8.AD【解析】在水面上被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生全反射,入射角等于临界角C,a光在水面上形成的圆形 波长较长,A正确;因为a光的频率较小,若用a、b两种光照射某种全属均可以发生光电效应现象,根据E.一h- 1.因为油膜的厚度d<h,故边界圆的半径不变,D正确。 9.BC【解析】当线框转动时,框内电流方向每经过中性面一次都要变化一次,而线圈和外电路接点处通过换向器,保 证电流的方向不发生变化,从而使加在电阻两端的电压方向保持不变,A错误;由图乙可知,电动势的最大值为2U. 2,则金属框转过一周流过电阻 ##) {},可得粒子在磁场中的轨道半 物理参考答案(长郡版)一2 _。 根据勾股定理可知,进入无磁场区域后,速度方向恰好指向O点,即正对O点入射的粒子离开磁场后一定会过O 点,B错误;根据题意知,所有粒子沿水平方向射入磁场,半径与速度方向垂直,圈心均在入射点的正下方,半径均为 4d.所有圈心所在的轨迹相当于将磁场边界向下平移4d形状,O平移到O点位置,即所有粒子进入磁场后做圆周 运动的圆心到O点距离均为5d,如图所示。 _______ 利用勾股定理可知,进入无磁场区域后,所有粒子速度方向都指向O点,因此所有粒子都过O点。由上述分析可 知,从最上方进入的粒子,在磁场中偏转角度最大,运动的时间最长,如下图所示。 ____ 由几何关系可知,该粒子在磁场中旋转了143*,因此运动的时间为t- 143* 2n·4d_143d 360{. 45 故C正确; 如图所示,从y-7d水平向左的粒子离开磁场粒子方向沿y轴负方向,故7d y9d射入的粒子过O点后射入第 四象限,3d<y7d射入的粒子过O点后射入第三象限。故进入第四象限的比例为,故D正确。 一一。 三、填空题(本题共2小题,共14分) (2)根据图像可知一a时,F一0,此时有最大静摩擦力等于向心力mr。 (3)支架水平部分向下弯曲少许,会使得光电门的发光孔和接收孔不在同一坚直高度上,但是挡光片仍然是竖直的, 挡光片的遮光时间仍然不变,故线速度和角速度的测量值仍然是真实值,所以最大静摩擦力的测量值等于真实值。 物理参考答案(长郡版)一3 【解析】(1)为了保护电路,闭合开关前,金属夹置于电阻丝的最大阻值处,由图可知,应该置于B端。 E E 四、解答题(本大题共3小题,共42分。第13题10分,第14题14分,第15题18分) 13.(10分)【解析】(1)设升温后气体的压强为,由查理定律得 .. .......................................分 代入数据得 -1.2② (2)抽气过程可等效为等温膨胀过程,设膨胀后气体的总体积为V,由破意耳定律得 V.-V③ ..................................................................................... 2分 联立②③式得 -..............................................................................................分 设剩余气体的质量与原来总质量的比值为,由题意得 ......................................................................................... .分.. 联立④式得 ............................................................................................... .分. 由m-pV和V相同可知,密度之比等于质量之比,即密度之比为号 ........................................分 14.(14分)【解析】(1)ab边刚进入分界面P时,ab切割磁感线产生感应电动势的大小为E一BLv。 .............1分 线框受到........................................................................................1分 联立以..........................................................1分... 根据左,.....................................................分. (2)线框从开始运动到ab边到达Q过程中,在水平方向上,由动量定理有一BIL(一nv一mv。 ................分 _ 又因为It-- 联立,代入数据求得-4m/s 则此时线框在坚直方向.的.度大小为........m................................................1分 _0.45m... 由于线框在竖直方向上做自由落体运动,则线枢从开始运动到ab边到达Q过程下落的高度为h一 2g 由动能定理mgh十W.-0得W.--1.8J,线框从开始运动到ab边到达Q过程中产生的焦耳热为1.8J..1分 (3)线框能坚直下落的临界条件为cd边运动到分界面Q时水平速度为零。从开始进入磁场到cd边运动到分界面 Q的过程中,线圈中有感应电流的阶段为; ①ab边切割,运动的水平距离为d ②cd边切割,运动的水平距离为2d一L ③ab边、cd边都切割,运动的水平距离为L一d BL*(3d一L) 一条边切割的总水平距离为3u/-L,此过程中安培力的冲量为I.一 .................... P R .............................分 对线框a.-.水..方.全..应用动量定.得解得....I..m.............................. 1分. 联立求得B的值为B一 物理参考答案(长郡版)一4 15.(18分)【解析】(1)对A:2mg-2Fcos30-2ma ......分. 对.(..)..cos 6o.mo........................ 加速度.........是..自...................................分 联立以.......................................1分 #3g,由对称性:ac-an= ........................................................................分.. a方向水平向左,ac方向水平向右 ........................................................................分 (方向未写扣1分) (2)经分析,A球与B球(或C球)分离时,B球(或C球)动能最大,设此时A球、B球的球心连成与水平方向的夹角 为0,A球相对B球的速度为,有: -十,矢量图如图 一cosθ _ 分离瞬间,A相对B做圆周运动,有: A、B、C系统机械能守恒,有: 2mg(V3R-2Rsino)-2+m+r} ..................................................................分. 由对称性:一ō 联立以上各式,解得:sin)3 。3 ..........................................................................................分. -2/gnR .............................................................................................分. /2 一。 {2 ............................................................ .............................................................分.. (3)分离后,A球以v做竖直下抛运动,由机械能守恒定律 1x2t+2g Rsinn-12 .......................................................... 物理参考答案(长郡版)一5