2025届湖南省长沙市周南中学高三下学期模拟考试（三）物理试卷

长沙市周南中学2025届高三物理模拟试卷（三） 时间75分钟分值100分 一、单选题：（本题共6小题，每小题4分，共计24分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 元素（钋）发生衰变时的核反应方程为，该核反应过程中放出的能量为E。已知光在真空中的传播速度为c，的半衰期为138天。下列说法正确的是（　　） A. 该核反应中发生了α衰变 B. 该核反应中发生了β衰变 C. 100个原子核经过138天，还剩50个原子核未衰变 D. 该核反应过程中的质量亏损为 2. 标有“6V、3W” 的灯泡接在正弦式交流电源上，正常发光，通过灯泡的电流随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 通过灯泡的电流表达式 B. 交变电流每秒电流方向改变50次 C. 灯泡一分钟内消耗的电能为3J D. 灯泡两端电压的峰值为6V 3. 如图所示，质量为m的足球在地面的1位置由静止被踢出后落到水平地面的3位置，运动轨迹为虚线所示。足球在空中达到的最高点2的高度为h，速度为v。已知1、2位置间的水平距离大于2、3位置间的水平距离。足球可视为质点，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 足球在空中运动过程机械能守恒 B. 人对足球做的功大于 C. 足球在位置2时的加速度等于g D. 足球从位置2到位置3，动能的增加量等于mgh 4. 夏天的雨后经常可以看到美丽的彩虹，古人对此有深刻认识，唐代词人张志和在《玄真子涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”。从物理学角度看，虹和霓是两束平行太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，人们在地面上逆着光线看过去就可看到霓虹现象。如图甲所示，一束白光水平射入空中一球形的水滴，经过两次折射和一次反射后射出形成光带MN，出射光线与水平面的夹角称为彩虹角。如图乙所示，从球心O的正下方C点射出的某单色光的入射角，已知，，则下列说法正确的是（　　） A. 该单色光的彩虹角 B. 该单色光在水滴内部B点处发生全反射 C. 水滴对该单色光的折射率约为1.42 D. 若分别用图甲中M、N所对应的两种光在同一装置上做双缝干涉实验，则M所对应的光的条纹间距更大 5. 太极图形象地表达了阴阳相互转化、相互统一的形式美与和谐美。图为由绝缘框架构成的太极图形，O为大圆圆心，O1为上侧阳半圆的圆心，O2为下侧阴半圆的圆心，O、O1、O2在同一竖直线上，A、B为大圆水平直径的两个顶点，C、D为大圆竖直直径的两个顶点，P、Q分别是AO和BO的中点。整个框架单位长度所带电荷量均相等，其中圆弧O—D—B—C带正电，圆弧O—C—A—D带负电，规定无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A. O点的电场强度为0 B. O1、O2两点的电场强度相等 C. O1、O2两点的电势相等 D. P、Q两点的电势相等 6. 翡翠湖公园有一水流造景设施的截面如图所示，水平喷水口P横截面积为S、喷水的流速恒定为v，从P喷出的水柱恰好能垂直撞到倾角为的斜面AC上的B处，速度瞬间变为零，之后沿斜面流下。已知水的密度为ρ，重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　） A. 水流单位时间撞到B处的体积 B. 水流在B处的速度 C. 水流对B处的冲击力 D. 空中水的质量 二、多选题（每小题有多个选项符合题意。全部选对得5分，选对不全得3分，错选或不答的得0分。） 7. 频率相同的简谐波源S1、S2和接收点M位于同一平面内，S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时S1、S2同时垂直平面开始振动，其中M点的振动图像如图所示，则（　　） A. 两列波的波长为2m B. 两列波的起振方向均沿x正方向 C. S1和S2，在平面内不能产生干涉现象 D. 两列波的振幅分别为3cm和2cm 8. 北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星（MEO）、3颗地球静止同步轨道卫星（GEO）和3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）共30颗卫星组成（都绕地球做圆周运动）。已知地球半径为R，地球同步卫星到地心的距离为kR，中圆地球轨道卫星的周期为同步卫星周期T的一半，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 地球静止同步轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度大小都相等 B. 某时刻B、C两卫星相距最近，则再经，两卫星间距离为 C. 中圆地球轨道卫星C的速度小于地球静止同步轨道卫星A的速度 D. 中圆地球轨道卫星C的势能小于倾斜地球同步轨道卫星B的势能 9. 如图所示，abcd为边长为L的正方形，在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从b点沿ba方向射入磁场，结果粒子恰好能通过c点，不计粒子的重力，则粒子的速度大小和磁场中的运动时间为（　　） A. B. C. D. 10. 如图甲所示，质量均为m的物块P与物块Q之间拴接一轻质弹簧，静止在光滑的水平地面上，物块P与竖直墙面接触，初始时弹簧处于压缩状态并被锁定，弹簧的弹性势能大小为，时刻解除锁定，规定向右为正方向，图乙是物块Q在时间内运动的图。下列判断正确的是（　　） A. 0~时间内，物块P、Q以及弹簧组成的系统机械能、动量都守恒 B. 0~时间内，墙对P的冲量大小为 C. 0~时间内，合外力对物体Q做功为 D. ~时间内，图线与t轴所围的面积大小为 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某同学设计了如图1所示实验装置，来验证“机械能守恒定律”。所用实验器材有：铁架台、小圆柱体、光电门计时器、带量角器的参考背景板等。主要实验步骤如下： ①用直尺测量摆线长L（作为摆长）；用游标卡尺测量小圆柱体的直径d，结果如图2所示。 ②按图1安装好实验器材，使小圆柱体下摆时，其中心经过固定在O点正下方的光电门。 ③用手拉住小圆柱体，使细线稍稍绷紧，记录下摆夹角，然后打开光电门计时器，将小圆柱体由静止释放，记录小圆柱体第一次经过光电门的遮光时间。 ④改变小圆柱体的下摆夹角，多次重复步骤③。 ⑤记录多组、数据，并绘制出图像，如图3所示。 已知小圆柱体的质量为m，当地重力加速度大小为g。回答下列问题： （1）小圆柱体的直径______cm。 （2）小圆柱体从静止释放到经过光电门的过程中，其动能的增加量为______（用m、d、表示）。 （3）若图3中图线斜率与理论值______（用g、L表示）近似相等，则成功验证了机械能守恒定律。 12. 某小区安装了智能座椅如图甲所示，该款座椅能通过太阳能电池板将太阳能转化成电能，给市民手机“补电”带来了便利。在无光照时该太阳能电池可视为一个电阻。 （1）某同学用欧姆表粗测太阳能电池无光照时的电阻，先用欧姆表“×10”挡粗测被黑布包裹的太阳能电池的电阻，发现指针从左端开始只偏转很小角度，为使测量结果更准确，需改用__________（选填“×100”或“×1”）挡位，并重新进行欧姆调零。 （2）另一同学利用如图乙所示的电路测量某光电池有光照的电动势和内阻，假设相同光照强度下该光电池的电动势不变。 实验器材规格如下： 电流表（量程为0~3mA、内阻）； 电流表（内阻忽略不计）； 电阻箱（最大阻值）； 滑动变阻器； 定值电阻。 a.该同学把电流表和电阻箱串联改装成量程为的电压表，则电阻箱应调至阻值______。 b.该同学用一稳定强度的光照射该电池，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，读出电流表和电流表读数分别为、，得到曲线如图丙所示。用和表示电源的电动势和内阻，则与的关系式为____________________（用、、表示）。 c.当时，随着减小，电池的电阻______（增大、减小、不变）；当示数为时，电池内阻消耗的功率为______（保留两位有效数字）。 四、计算题（13题10分，14题14分，15题16分） 13. 如图所示，一定质量的气体放在体积为V0的导热容器中，室温T0=300K，有一光滑导热活塞C（体积忽略不计）将容器分成A、B两空，B室的体积是A室体积的三倍，A室容器上连接有一管内体积不计的足够长U形管，两侧水银柱高度差为76 cm，A内有体积可以忽略的电阻丝，左室容器可通过一阀门K与大气相通。已知外界大气压P = 76 cmHg。 （i）若A室内气体的温度保持不变，将阀门K打开，稳定后B室内剩余气体的质量和B室原有气体质量之比是多少? . （ii）若打开阀门K稳定后，给A空内的电阻丝通电，将A空内气体温度加热到750K，求此时A室内气体压强。 14. 如图所示，一“U”形金属导轨固定在竖直平面内，一电阻不计，质量为的金属棒垂直于导轨，并静置于绝缘固定支架上。边长为的正方形区域内，存在垂直于纸面向外的匀强磁场。支架上方的导轨间，存在竖直向下的匀强磁场。两磁场的磁感应强度大小随时间的变化关系均为（SI），为常数（）。支架上方的导轨足够长，两边导轨单位长度的电阻均为，下方导轨的总电阻为。时，对施加竖直向上的拉力，恰使其向上做加速度大小为的匀加速直线运动，整个运动过程中与两边导轨接触良好。已知与导轨间动摩擦因数为，重力加速度大小为。不计空气阻力，两磁场互不影响。 （1）求闭合回路中感应电动势的大小，并写出中电流的方向； （2）求所受安培力的大小随时间变化的关系式； （3）求经过多长时间，对所施加的拉力达到最大值，并求此最大值。 15. 如图所示，质量为、长为的均匀长木板，其上表面光滑，下表面粗糙，静止平放在粗糙的水平桌面上，左端安有一竖直挡板。一质量为的小滑块静置在长木板的右端。现给小滑块一个水平向左的瞬时速度，小滑块与长木板发生第一次碰撞后到第二次碰撞前小滑块恰好不会从长木板掉下。假设小滑块与竖直挡板的碰撞为弹性正碰，碰撞时间极短，桌面粗糙程度各处相同，桌面足够长，重力加速度大小为。求 （1）第一次碰撞后瞬间小滑块和长木板的速度大小； （2）长木板与桌面间的动摩擦因数； （3）长木板运动的总时间。 长沙市周南中学2025届高三物理模拟试卷（三） 时间75分钟分值100分 一、单选题：（本题共6小题，每小题4分，共计24分。每小题只有一个选项符合题意） 【1题答案】 【答案】A 【2题答案】 【答案】A 【3题答案】 【答案】B 【4题答案】 【答案】C 【5题答案】 【答案】B 【6题答案】 【答案】D 二、多选题（每小题有多个选项符合题意。全部选对得5分，选对不全得3分，错选或不答的得0分。） 【7题答案】 【答案】BD 【8题答案】 【答案】AB 【9题答案】 【答案】AD 【10题答案】 【答案】BC 三、实验题（每空2分，共16分） 【11题答案】 【答案】（1）1.040 （2） （3） 【12题答案】 【答案】（1）×100 （2） ①. 950.0 ②. ③. 增大 ④. 0.049 四、计算题（13题10分，14题14分，15题16分） 【13题答案】 【答案】（i）； （ii） 【14题答案】 【答案】（1），从流向 （2） （3）， 【15题答案】 【答案】（1）， （2） （3） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $