2025屆湖南省寧鄉(xiāng)縣一中高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2025屆湖南省寧鄉(xiāng)縣一中高三第四次模擬考試物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，a、b、c為三根與紙面垂直的固定長直導(dǎo)線，其截面位于等邊三角形的三個頂點上，bc連線沿水平方向，導(dǎo)線中通有恒定電流，且，電流方向如圖中所示。O點為三角形的中心（O點到三個頂點的距離相等），其中通電導(dǎo)線c在O點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0，已知通電長直導(dǎo)線在周圍空間某點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=，其中I為通中導(dǎo)線的中流強(qiáng)度，r為該點到通中導(dǎo)線的垂直距離，k為常數(shù)，則下列說法正確的是（）A．O點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為3B0B．O點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為5B0C．質(zhì)子垂直紙面向里通過O點時所受洛倫茲力的方向由O點指向cD．電子垂直紙面向里通過O點時所受洛倫茲力的方向垂直O(jiān)c連線向下2、如圖所示，在以R0為半徑，O為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁場，直徑MN左側(cè)區(qū)域存在一勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1；MN右側(cè)區(qū)域也存在一勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，有一質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電粒子（不計重力）沿垂直于MN的方向從P點射入磁場，通過磁場區(qū)域后自Q點離開磁場，離開磁場時其運(yùn)動方向仍垂直于MN。已知OP與MN的夾角為θ1，OQ與MN的夾角為θ2，粒子在左側(cè)區(qū)域磁場中的運(yùn)動時間為t1，粒子在右側(cè)區(qū)域磁場中的運(yùn)動時間為t2，則下列說法正確的是（）A． B．C． D．3、宇航員在某星球表面以初速度2.0m/s水平拋出一物體，并記錄下物體的運(yùn)動軌跡，如圖所示，O為拋出點，若該星球半徑為4000km，引力常量G＝6.67×10－11N·m2·kg－2，則下列說法正確的是（）A．該星球表面的重力加速度為16.0m/s2B．該星球的第一宇宙速度為4.0km/sC．該星球的質(zhì)量為2.4×1020kgD．若發(fā)射一顆該星球的同步衛(wèi)星，則同步衛(wèi)星的繞行速度可能大于4.0km/s4、如圖所示，將一小木塊和一小鋼珠分別用手拿著并壓縮兩根一端分別豎直固定在地面上的彈簧上端?，F(xiàn)同時釋放小木塊和小球，若小木塊在整過運(yùn)動過程中所受空氣的阻力f與其速度v滿足（k為常數(shù)），而小鋼珠的運(yùn)動忽略空氣阻力，且兩物體同時離開彈簧，取向上為運(yùn)動的正方向，則下圖能正確反應(yīng)兩物體離開彈簧后的運(yùn)動情況的v-t圖像的是（）A． B． C． D．5、如圖所示，一電子以與磁場方向垂直的速度v從P處沿PQ方向進(jìn)入長為d、寬為h的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，從N處離開磁場，若電子質(zhì)量為m，帶電荷量為e，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則（）A．電子在磁場中做類平拋運(yùn)動B．電子在磁場中運(yùn)動的時間t=C．洛倫茲力對電子做的功為BevhD．電子在N處的速度大小也是v6、我國“北斗三號”全球組網(wǎng)衛(wèi)星采用星載氫原子鐘。如圖所示為氫原子的能級圖，現(xiàn)讓一束單色光照射到一群處于基態(tài)（量子數(shù)n=l）的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為（）A．13.6eV B．3.4eV C．12.09eV D．12.75eV二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，O是一固定的點電荷，虛線是該點電荷產(chǎn)生的電場中的三條等勢線，負(fù)點電荷q僅在電場力的作用下沿實線所示的軌跡從a處運(yùn)動到b處，然后又運(yùn)動到c處．由此可知()A．O為正電荷B．在整個過程中q的電勢能先變小后變大C．在整個過程中q的加速度先變大后變小D．在整個過程中，電場力做功為零8、一質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，現(xiàn)對其施加兩個水平作用力，兩個力隨時間變化的圖象如圖所示，由圖象可知在t2時刻物體的（）A．加速度大小為B．速度大小為C．動量大小為D．動能大小為9、如圖所示，a、b兩束不同頻率的單色光從半圓形玻璃磚底邊平行射入，入射點均在玻璃磚底邊圓心O的左側(cè)，兩束光進(jìn)入玻璃磚后都射到O'點，OO'垂直于底邊，下列說法確的是（）A．從點O'射出的光一定是復(fù)色光B．增大兩束平行光的入射角度，則b光先從O'點消失C．用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實驗，b光的相鄰條紋間距較大D．若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng)，則a光的截止電壓低10、一簡諧機(jī)械橫波沿x軸負(fù)方向傳播，已知波的波長為8m，周期為2s，t＝0s時刻波形如圖甲所示，a、b、d是波上的三個質(zhì)點。圖乙是波上某一點的振動圖象，則下列說法正確的是A．圖乙可以表示質(zhì)點b的振動B．在0~0.25s和0.25~0.5s兩段時間內(nèi)，質(zhì)點b運(yùn)動位移相同C．該波傳播速度為v＝16m/sD．質(zhì)點a在t=1s時位于波谷E.質(zhì)點d簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y=0.1sinπt（m）三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在一次測量定值電阻Rx阻值（）的分組實驗中，甲、乙兩組分別進(jìn)行了如下實驗過程：(1)甲組可選器材如下：滑動變阻器RA（0~500Ω，100mA）；滑動變阻器RB（0~5Ω，2A）；電流表A（0~0.6A、內(nèi)阻約2Ω；0~3A、內(nèi)阻約0.5Ω）；電壓表V（0~3V、內(nèi)阻約1.5kΩ；0~15V、內(nèi)阻約7.5kΩ）；電源E（電動勢為3V）；開關(guān)S，導(dǎo)線若干。①為便于調(diào)節(jié)和測量，滑動變阻器采用分壓接法，應(yīng)選擇_____（選填“RA”或“RB”）；②請根據(jù)以上實驗器材，在圖甲中將實物電路連接完整______________；③按以上操作，測得Rx測___Rx真（填“>”、“=”或“<”）。(2)乙組可選器材如下：電壓表V（0~3V）；滑動變阻器RC（10Ω，1A）；電阻箱R0（0~999.99Ω）；電源E（電動勢為3V）；開關(guān)S。請根據(jù)乙組的電路圖乙和以上實驗器材在MN處先接______，按一定的步驟操作后記下儀表的讀數(shù)，再換接_____，正確操作后測出Rx的阻值；若在MN處更換器材時，不小心將滑動變阻器的滑片P向左移了一些，測量結(jié)果將______（填“變大”、“變小”或“不變”）。(3)比較甲乙兩組測量結(jié)果，______組更接近真實值（填“甲”或“乙”）。12．（12分）某興趣小組要精確測定額定電壓為3V的白熾燈正常工作時的電阻，已知該燈正常工作時電阻約500，實驗室提供的器材有：A．電流表A（量程：0～3mA，內(nèi)阻）B．定值電阻C．滑動變阻器R（0～10）D．電壓表V（量程：0～10V，內(nèi)阻）E．蓄電池E（電動勢為12V，內(nèi)阻r很小）F．開關(guān)S一個G．導(dǎo)線若干（1）要精確測定白熾燈正常工作時的電阻應(yīng)采用下面電路圖中的____（2）選擇正確電路進(jìn)行實驗，若電壓表的示數(shù)用U表示，電流表的示數(shù)用I表示，寫出測量白熾燈電阻的表達(dá)式=___（用題目中給的相應(yīng)字母表示），當(dāng)電流表中的電流強(qiáng)度I=___mA時，記下電壓表的讀數(shù)U并代入表達(dá)式，其計算結(jié)果即為白熾燈正常工作時的電阻。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一圓柱形汽缸豎直放置，汽缸正中間有擋板，位于汽缸口的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體．活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S．開始時，活塞與汽缸底部相距L，測得氣體的溫度為T1．現(xiàn)緩慢降溫，讓活塞緩慢下降，直到恰好與擋板接觸但不擠壓．然后在活塞上放一重物P，對氣體緩慢加熱，讓氣體的溫度緩慢回升到T1，升溫過程中，活塞不動．已知大氣壓強(qiáng)為p1，重力加速度為g，不計活塞與汽缸間摩擦．(ⅰ)求活塞剛與擋板接觸時氣體的溫度和重物P的質(zhì)量的最小值；(ⅱ)整個過程中，氣體是吸熱還是放熱，吸收或放出的熱量為多少？14．（16分）如圖，兩相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌，相距L=0.2m，左側(cè)軌道的傾角θ=30°，M、P是傾斜軌道與水平軌道連接點，水平軌道右端接有電阻R=1.5Ω，MP、NQ之間距離d=0.8m，且在MP、NQ間有寬與導(dǎo)軌間距相等的方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示，－質(zhì)量m=0.01kg、電阻r=0.5Ω的導(dǎo)體棒在t=0時刻從左側(cè)軌道高H=0.2m處靜止釋放，下滑后平滑進(jìn)入水平軌道（轉(zhuǎn)角處天機(jī)械能損失）。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，軌道的電阻和電感不計，g取10m/s2。求：(1)導(dǎo)體棒從釋放到剛進(jìn)入磁場所用的時間t；(3)導(dǎo)體棒在水平軌道上的滑行距離d；(2)導(dǎo)體棒從釋放到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。15．（12分）如圖所示為回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，勻強(qiáng)磁場的方向垂直于半圓型且中空的金屬盒D1和D2，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬盒的半徑為R，兩盒之間有一狹縫，其間距為d，且R?d，兩盒間電壓為U。A處的粒子源可釋放初速度不計的帶電粒子，粒子在兩盒之間被加速后進(jìn)入D1盒中，經(jīng)半個圓周之后再次到達(dá)兩盒間的狹縫。通過電源正負(fù)極的交替變化，可使帶電粒子經(jīng)兩盒間電場多次加速后獲得足夠高的能量。已知帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q。(1)不考慮加速過程中的相對論效應(yīng)和重力的影響。①求粒子可獲得的最大動能Ekm；②若粒子第1次進(jìn)入D1盒在其中的軌道半徑為r1，粒子第2次進(jìn)入D1盒在其中的軌道半徑為r2，求r1與r2之比；③求粒子在電場中加速的總時間t1與粒子在D形盒中回旋的總時間t2的比值，并由此分析：計算粒子在回旋加速器中運(yùn)動的時間時，t1與t2哪個可以忽略？（假設(shè)粒子在電場中的加速次數(shù)等于在磁場中回旋半周的次數(shù)）；(2)實驗發(fā)現(xiàn)：通過該回旋加速器加速的帶電粒子能量達(dá)到25~30MeV后，就很難再加速了。這是由于速度足夠大時，相對論效應(yīng)開始顯現(xiàn)，粒子的質(zhì)量隨著速度的增加而增大。結(jié)合這一現(xiàn)象，分析在粒子獲得較高能量后，為何加速器不能繼續(xù)使粒子加速了。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】

AB．根據(jù)右手螺旋定則，通電導(dǎo)線在點處產(chǎn)生的磁場平行于指向左方，通電導(dǎo)線在點處產(chǎn)生的磁場平行于指向右下方，通電導(dǎo)線在點處產(chǎn)生的磁場平行于指向左下方；根據(jù)公式可得根據(jù)平行四邊形定則，則點的合場強(qiáng)的方向平行于指向左下方，大小為，故A正確，B錯誤；C．根據(jù)左手定則，質(zhì)子垂直紙面向里通過點時所受洛倫茲力的方向垂直連線由點指向，故C錯誤；D．根據(jù)左手定則，電子垂直紙面向里通過點時所受洛倫茲力的方向垂直連線由點指向，故D錯誤；故選A。2、D【解析】

AB．粒子運(yùn)動軌跡如圖所示：

由幾何知識可知，粒子在兩個磁場中的軌跡半徑分別為粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得則故AB錯誤；

CD．粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期為粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角θ相等，粒子在磁場中的運(yùn)動時間為則有故C錯誤，D正確。

故選D。3、B【解析】

A．物體做平拋運(yùn)動，根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律有聯(lián)立解得該星球表面的重力加速度為，故A錯誤；BC．設(shè)該星球的第一宇宙速度為，該星球的質(zhì)量為，在星球表面附近，則有解得故B正確，C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力有解得衛(wèi)星運(yùn)動的軌道半徑越大，則繞行速度越小，第一守宙速度是繞星球表面運(yùn)行的速度，同步衛(wèi)星的速度一定小于4.0km/s，故D錯誤；故選B。4、D【解析】

對于小鋼球沒空氣阻力時只受重力，是豎直上拋運(yùn)動，v-t圖像是直線，故圖中直線為鋼球的運(yùn)動圖像。對于小木塊有空氣阻力時，上升階段由牛頓第二定律得解得由于阻力隨速度的減小而減小，故上升階段加速度逐漸減小，最小值為g。同理，有空氣阻力時，下降階段由牛頓第二定律可得由于阻力隨速度增大而增大，故下降過程中加速度逐漸減小，v-t圖像的斜率表示加速度，故圖線與t軸相交時刻的加速度為g，此時實線的切線與虛線平行。故D正確，ABC錯誤。故選D。5、D【解析】電子垂直射入勻強(qiáng)磁場中，由洛倫茲力提供向心力將做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動時間為：，故AB錯誤；由洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，電子在洛倫茲力方向沒有位移，所以洛倫茲力對電子不做功，故C錯誤；電子垂直射入勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，速度大小不變也是v，故D正確．所以D正確，ABC錯誤．6、D【解析】

由題意應(yīng)該有得即能發(fā)出6種頻率光的一定是n=4能級，則照射氫原子的單色光的光子能量為故ABC錯誤，D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解析】

粒子的所受合力的方向大致指向軌跡的彎曲的方向，知負(fù)電荷所受的電場力背離點電荷向外，知O為負(fù)電荷。故A錯誤。從a處運(yùn)動b處，然后又運(yùn)動到c處電場力先做負(fù)功再做正功，所以電勢能先變大后變小，故B錯誤。越靠近點電荷，電場線越密，則電荷所受電場力越大，加速度越大，則加速度先增大后減小。故C正確。初末位置在同一個等勢面上，兩點間的電勢差為零，根據(jù)W=qU，知電場力做功為零，故D正確。故選CD?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵掌握通過軌跡的彎曲大致判斷合力的方向，會根據(jù)電場力做功判斷動能的變化，知道在等勢面上移動電荷，電場力不做功．8、AD【解析】

A．由圖像可知：在t2時刻物體的加速度由牛頓第二定律可得加速度大小故A正確；BCD．由動量定理和圖像面積可得則根據(jù)動量和動能的關(guān)系得故BC錯誤，D正確。故選AD。9、AD【解析】

A．兩光束射到O′點時的入射角都等于在玻璃磚底邊的折射角，根據(jù)光路可逆性可知，從O′點射出時折射角都等于射入玻璃磚底邊時的入射角，而在玻璃磚底邊兩光束平行射入，入射角相等，所以從O′點射出時折射角相同，兩光束重合，則從O′點射出的一定是一束復(fù)色光，故A正確；B．令光在底邊的入射角為i，折射角為r，根據(jù)折射定律有所以根據(jù)幾何知識可知，光在O′點的入射角為r，無論怎樣增大入射角度，光在O′點的入射角都小于光發(fā)生全反射的臨界角，所以a、b光不會在O′點發(fā)生全反射，故B錯誤；C．根據(jù)光路圖可知，玻璃磚對a光的折射率小于b光的折射率，則a光的波長大于b光的波長，由于條紋間距為所以a光的條紋間距大于b光的條紋間距，故C錯誤；D．由于a光的頻率小于b光的頻率，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知a、b光分別照射同一光電管發(fā)生光電效應(yīng)時，a光的截止電壓比b光的截止電壓低，故D正確。故選：AD。10、ADE【解析】

A．由圖乙知，t=0時刻質(zhì)點經(jīng)過位置向下運(yùn)動，圖甲是t=0時刻的波形，此時a位于波峰，位移最大，與圖乙中t=0時刻質(zhì)點的狀態(tài)不符，而質(zhì)點b在t=0時刻經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動，與圖乙中t=0時刻質(zhì)點的狀態(tài)相符，所以圖乙不能表示質(zhì)點d的振動，可以表示質(zhì)點b的振動，故A正確；B．由于質(zhì)點做簡諧振動，并不是勻速直線運(yùn)動，則在0～0.25s和0.25～0.5s兩段時間內(nèi)，質(zhì)點b運(yùn)動位移不相同，故B錯誤；C．由圖可知，波的波長為8m，周期為2s，故傳播速度故C錯誤；D．因周期T=2s，那么質(zhì)點a在t=1s時，即振動半個周期，其位于波谷，故D正確；E．根據(jù)平移法可知，質(zhì)點d下一時刻沿著y軸正方向運(yùn)動，振幅而因此質(zhì)點d簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為故E正確。故選ADE。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、RB<RxR0變小乙【解析】

(1)①[1]．為便于調(diào)節(jié)和測量，滑動變阻器采用分壓接法，應(yīng)選擇阻值較小的RB；②[2]．因電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻的阻值，則采用電流表外接，實物電路連接如圖：③[3]．按以上操作，因電壓表的分流作用，使得電流的測量值偏大，電阻的測量值偏小，即測得Rx測<Rx真。(2)[4][5]．根據(jù)乙組的電路圖乙和以上實驗器材在MN處先接Rx，按一定的步驟操作后記下儀表的讀數(shù)，再換接電阻箱R0，正確操作后測出Rx的阻值，此方法為等效替代法；[6]．若在MN處更換器材時，不小心將滑動變阻器的滑片P向左移了一些，則RC減小，若電壓表讀數(shù)不變，則電路中內(nèi)阻和RC兩端電壓不變，則電路中電流變大，則Rx變小，即測量結(jié)果將變小。(3)[7]．比較甲乙兩組測量結(jié)果，在正確操作的情況下，乙組誤差較小，即乙組更接近真實值。12、（1）C（2）（3）1.5【解析】

（1）[1]要精確測定額定電壓為3V的白熾燈正常工作時的電阻，需測量白熾燈燈兩端的電壓和通過白熾燈燈的電流，由于電壓表的量程較大，測量誤差較大，不能用已知的電壓表測量白熾燈兩端的電壓，可以將電流表A與定值電阻串聯(lián)改裝為電壓表測量電壓；白熾燈正常工作時的電流約為左右，電流表的量程較小，電流表不能精確測量電流，可以用電壓表測量總電流，約：；因為滑動變阻器阻值遠(yuǎn)小于白熾燈的電阻，所以滑動變阻器采用分壓式接法。所以電路圖選取C.（2）[2]根據(jù)歐姆定律知，燈泡兩端的電壓U=I(R1+RA)，通過燈泡的電流為：，所以白熾燈正常工作時的電阻為：；[3]改裝后的電壓表內(nèi)阻為：RV=1985+15Ω=2000Ω，則當(dāng)I=1.5mA時，白熾燈兩端的電壓為3V，達(dá)到額定電壓，測出來的電阻為正常工作時的電阻。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(ⅰ)m＋(ⅱ)放熱【解析】(ⅰ)由題意可得，緩慢降溫過程是一個等壓過程初態(tài)：溫度T1，體積V1＝LS，末態(tài)：溫度T1，體積V1＝由蓋—呂薩克定律有，解得T1＝升溫過程中，活塞不動，是一個等容過程，設(shè)重物P的質(zhì)量的最小值為M初態(tài)：溫度T1＝，壓強(qiáng)p1＝p1＋，末態(tài)：溫度T2＝T1，壓強(qiáng)p2＝p1＋由