2025屆湖南省三湘名校高三壓軸卷物理試卷含解析

2025屆湖南省三湘名校高三壓軸卷物理試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、某空間區(qū)域有豎直方向的電場（圖甲中只畫出了一條電場線），一個質量為m、電荷量為q的帶正電的小球，在電場中從A點由靜止開始沿電場線豎直向下運動，不計一切阻力，運動過程中小球的機械能E與小球位移x關系的圖象如圖乙所示，由此可以判斷（）A．小球所處的電場為勻強電場，場強方向向下B．小球所處的電場為非勻強電場，且場強不斷減小，場強方向向上C．小球可能先做加速運動，后做勻速運動D．小球一定做加速運動，且加速度不斷減小2、圖甲所示為氫原子能級圖，大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時能輻射出多種不同頻率的光，其中用從n=4能級向n=2能級躍遷時輻射的光照射圖乙所示光電管的陰極K時，電路中有光電流產(chǎn)生，則A．改用從n=4能級向n=1能級躍遷時輻射的光，一定能使陰極K發(fā)生光電效應B．改用從n=3能級向n=1能級躍遷時輻射的光，不能使陰極K發(fā)生光電效應C．改用從n=4能級向n=1能級躍遷時輻射的光照射，逸出光電子的最大初動能不變D．入射光的強度增大，逸出光電子的最大初動能也增大3、一個小物體從斜面底端沖上足夠長的斜面，然后又滑回斜面底端，已知小物體的初動能為E，返回斜面底端時的速度為v，克服摩擦力做功為若小物體沖上斜面的初動能為2E，則下列選項中正確的一組是（）①物體返回斜面底端時的動能為E②物體返回斜面底端時的動能為③物體返回斜面底端時的速度大小為2④物體返回斜面底端時的速度大小為A．①③ B．②④ C．①④ D．②4、科學家已經(jīng)成功檢測定位了納米晶體結構中的氫原子。按玻爾氫原子理論，氫原子的能級圖如圖所示，下列判斷正確的是（）A．氫原子從第4激發(fā)態(tài)躍遷到第2激發(fā)態(tài)需要吸收光子B．一個處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時，最多可能發(fā)出6條光譜線C．用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可觀測到多種不同頻率的光子D．氫原子的核外電子由低能級躍遷到高能級時，電勢能減小，動能增大5、下列說法正確的是（）A．根據(jù)玻爾理論，氫原子的電子由外層軌道躍遷到內層軌道，原子的能量減少，電子的動能增加B．中子與質子結合成氘核時吸收能量C．盧瑟福的α粒子散射實驗證明了原子核是由質子和中子組成的D．入射光照射到某金屬表面發(fā)生光電效應，若僅減弱該光的強度，則不可能發(fā)生光電效應6、在如圖所示的位移圖象和速度圖象中，給出的四條圖線甲、乙、丙、丁分別代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況，則下列說法正確的是（）A．甲車做曲線運動，乙車做直線運動B．0～t1時間內，甲車通過的路程大于乙車通過的路程C．丁車在t2時刻領先丙車最遠D．0～t2時間內，丙、丁兩車的平均速度相等二、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，玩具飛機以恒定的仰角斜向上做勻速直線運動，上升至距離地面某高度時，從玩具飛機上掉下一個小零件，零件掉下后，玩具飛機飛行速度保持不變，零件運動過程中受到的空氣阻力不計，則零件落地時A．速度比玩具飛機的速度大B．和玩具飛機的速度大小可能相等C．在玩具飛機的正下方D．在玩具飛機正下方的后側8、如圖所示的直角三角形區(qū)域內存在垂直紙面向外的勻強磁場（圖中未畫出），其中∠c=90°、∠a=60°，O為斜邊的中點，分別帶有正、負電荷的粒子以相同的初速度從O點垂直ab邊沿紙面進入勻強磁場區(qū)域，兩粒子剛好不能從磁場的ac、bc邊界離開磁旸，忽略粒子的重力以及兩粒子之間的相互作用。則下列說法正確的是（）A．負電荷由oa之間離開磁場B．正負電荷的軌道半徑之比為C．正負電荷的比荷之比為D．正負電荷在磁場中運動的時間之比為1：19、一簡諧橫波沿x軸負向傳播，t時刻的波形如圖所示，則該時刻（）A．質點A的速度向上B．質點B的動能最大C．B、D兩質點的振動情況總是相反D．從該時刻經(jīng)過半個周期，質點D的加速度為零E.從該時刻經(jīng)過個周期，質點C將移動到質點B的位置10、如圖，空間存在方向豎直向上、場強大小為E的勻強電場；傾角為的光滑絕緣斜面固定在地面上，絕緣輕彈簧的下端連接斜面底端的擋板，上端連接一帶電量為+q的小球，小球靜止時位于M點，彈簧長度恰好為原長。某時刻將電場反向并保持電場強度大小不變，之后彈簧最大壓縮量為L，重力加速度為g。從電場反向到彈簧壓縮至最短的過程中，小球（）A．機械能一直減少B．電勢能減少了EqLC．最大加速度為gD．最大速度為三、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）某學習小組通過如圖甲所示實驗裝置來驗證動量守恒定律。A是固定在水平桌面上光滑的斜槽，斜槽末端與水平桌面平行，B是氣墊導軌，C是光電門，D是帶有小孔的滑塊（孔內粘有膠帶，小球進入小孔即粘在膠帶上），滑塊上方有一窄擋光片。實驗前將斜槽固定在水平桌面上，調整氣墊導軌的高度，使滑塊小孔與斜槽末端在同一高度處，同時調整氣墊導軌水平，多次改變小球釋放高度h，得到擋光片通過光電門的時間t，做出圖象。小球質量為m，滑塊總質量為m0，擋光片寬度為d，重力加速度為g（1）用螺旋測微器測量擋光片的寬度，如圖乙所示，寬度d=______cm（2）只要滿足關系式h=______（用題中所給的物理量符號表示），就可以說明在誤差允許范圍內碰撞過程動量守恒（3）如果圖象是一條過原點的________（填寫“傾斜直線”或“拋物線”），同樣可以驗證動量守恒12．（12分）如圖甲所示為測量電動機轉動角速度的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機轉軸上，在電動機的帶動下勻速轉動。在圓形卡紙的旁邊垂直安裝一個改裝了的電火花計時器。(已知電火花計時器每隔相同的時間間隔T打一個點)(1)請將下列實驗步驟按先后排序：________.①使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸②接通電火花計時器的電源，使它工作起來③啟動電動機，使圓形卡紙轉動起來④關閉電動機，拆除電火花計時器；研究卡紙上留下的一段點跡(如圖乙所示)，寫出角速度ω的表達式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測量值．(2)要得到角速度ω的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是________．A．秒表B．毫米刻度尺C．圓規(guī)D．量角器(3)為了避免在卡紙連續(xù)轉動的過程中出現(xiàn)打點重疊，在電火花計時器與盤面保持良好接觸的同時，可以緩慢地將電火花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動。則卡紙上打下的點的分布曲線不是一個圓，而是類似一種螺旋線，如圖丙所示．這對測量結果____(填“有”或“無”)影響。(4)若興趣小組在卡紙上選取了6個計時點，并測得這6個計時點掃過扇形所對應的圓心角為，則角速度的表達式為______________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）一客車以v=20m/s的速度行駛，突然發(fā)現(xiàn)同車道的正前方x0=60m處有一貨車正以v0=8m/s的速度同向勻速前進，于是客車緊急剎車，若客車剎車時做勻減速運動的加速度大小a=2m/s2，則：（1）客車剎車開始后l5s內滑行的距離是多少?（2）客車靜止前最后2s內滑行的距離是多少?（3）客車與貨車間的最小距離為多少?14．（16分）“801所”設計的磁聚焦式霍爾推進器可作為太空飛船的發(fā)動機，其原理如下：系統(tǒng)捕獲宇宙中大量存在的等離子體(由電量相同的正、負離子組成)經(jīng)系統(tǒng)處理后，從下方以恒定速率v1向上射入有磁感應強度為B1、垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域Ⅰ內．當柵極MN、PQ間形成穩(wěn)定的電場后，自動關閉區(qū)域Ⅰ系統(tǒng)(關閉粒子進入通道、撤去磁場B1)．區(qū)域Ⅱ內有磁感應強度大小為B2、垂直紙面向外的勻強磁場，磁場右邊界是直徑為D、與上下極板相切的半圓(圓與下板相切于極板中央A)．放在A處的放射源能夠向各個方向均勻發(fā)射速度大小相等的氙原子核，氙原子核經(jīng)過該區(qū)域后形成寬度為D的平行氙粒子束，經(jīng)過柵極MN、PQ之間的電場加速后從PQ噴出，在加速氙原子核的過程中探測器獲得反向推力(不計氙原子核、等離子體的重力，不計粒子之間相互作用于相對論效應)．已知極板長RM=2D，柵極MN和PQ間距為d，氙原子核的質量為m、電荷量為q，求：(1)氙原子核在A處的速度大小v2；(2)氙原子核從PQ噴出時的速度大小v3；(3)因區(qū)域Ⅱ內磁場發(fā)生器故障，導致區(qū)域Ⅱ中磁感應強度減半并分布在整個區(qū)域Ⅱ中，求能進入?yún)^(qū)域Ⅰ的氙原子核占A處發(fā)射粒子總數(shù)的百分比．15．（12分）如圖所示，在豎直平面內建立直角坐標系xOy，在x<0區(qū)域內存在一圓形的勻強磁場，圓心O1坐標為（-d，0），半徑為d，磁感應強度大小為B，方向與豎直平面垂直，x≥0區(qū)域存在另一磁感應強度大小也為B的勻強磁場，方向垂直于紙面向里?，F(xiàn)有兩塊粒子收集板如圖所示放置，其中的端點A、B、C的坐標分別為（d，0）、（d，）、（3d，0），收集板兩側均可收集粒子。在第三象限中，有一寬度為2d粒子源持續(xù)不斷地沿y軸正方向發(fā)射速率均為v的粒子，粒子沿x軸方向均勻分布，經(jīng)圓形磁場偏轉后均從O點進入右側磁場。已知粒子的電荷量為+q，質量為m，重力不計，不考慮粒子間的相互作用，求：(1)圓形磁場的磁場方向；(2)粒子運動到收集板上時，即刻被吸收，求收集板上有粒子到達的總長度；(3)收集板BC與收集板AB收集的粒子數(shù)之比。

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、B【解析】

AB．由乙圖中機械能E與小球位移x關系可知，機械能減小，因為機械能減小，說明除重力之外的力對物體做負功，可得電場力做負功，因此，電場力方向豎直向上，小球帶正電荷，所受電場力方向與場強方向一致，即場強方向豎直向上，又根據(jù)E－x圖線斜率的絕對值越來越小，說明電場力越來越小，電場強度越來越小，故A錯誤，B正確；C．帶正電小球所受合外力等于重力減去電場力，電場力不斷減小，則合外力不斷變大，加速度不斷變大，說明小球做加速度越來越大的變加速運動，故CD錯誤。故選B。2、A【解析】在躍遷的過程中釋放或吸收的光子能量等于兩能級間的能級差，，此種光的頻率大于金屬的極限頻率，故發(fā)生了光電效應.A、,同樣光的頻率大于金屬的極限頻率，故一定發(fā)生了光電效應，則A正確.B、，也能讓金屬發(fā)生光電效應，則B錯誤；C、由光電效應方程，入射光的頻率變大，飛出的光電子的最大初動能也變大，故C錯誤；D、由知光電子的最大初動能由入射光的頻率和金屬的逸出功決定，而與入射光的光強無關，則D錯誤；故選A.【點睛】波爾的能級躍遷和光電效應規(guī)律的結合；掌握躍遷公式，光的頻率，光電效應方程.3、C【解析】

以初動能為E沖上斜面并返回的整個過程中，由動能定理得：…①設以初動能為E沖上斜面的初速度為v0，則以初動能為2E沖上斜面時，初速度為v0，而加速度相同。

對于上滑過程，根據(jù)-2ax=v2-v02可知，，所以第二次沖上斜面的位移是第一次的兩倍，上升過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，上升和返回的整個過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，即為E。

以初動能為2E沖上斜面并返回的整個過程中，運用動能定理得：…②所以返回斜面底端時的動能為E；由①②得：v′=v。故①④正確，②③錯誤；

A．①③，與結論不相符，選項A錯誤；B．②④，與結論不相符，選項B錯誤；C．①④，與結論相符，選項C正確；D．②，與結論不相符，選項D錯誤；故選C。4、C【解析】

A．氫原子從第4激發(fā)態(tài)躍遷到第2激發(fā)態(tài)是從高能級向低能級躍遷，要輻射光子，故A錯誤；B．一個氫原子，從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷，最多可以輻射出3種頻率的光子，故B錯誤；C．用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，氫原子可以躍遷到的激發(fā)態(tài)，再向低能級躍遷可以輻射出10種頻率的光子，故C正確；D．氫原子的核外電子由低能級躍遷到高能級時，軌道半徑變大，動能變小，電勢能變大，故D錯誤。故選C。5、A【解析】

A．電子由外層軌道躍遷到內層軌道時，放出光子，總能量減小；根據(jù)可知半徑越小，動能越大，故A正確；B．中子與質子結合成氘核的過程中有質量虧損，釋放能量，故B錯誤；C．盧瑟福的α粒子散射實驗揭示了原子的核式結構模型，故C錯誤；D．根據(jù)光電效應方程EKM=hγ－W0知，入射光的頻率不變，若僅減弱該光的強度，則仍一定能發(fā)生光電效應，故D錯誤。故選A。6、C【解析】

A．由圖象可知：乙做勻速直線運動，甲做速度越來越小的變速直線運動，故A錯誤；B．在t1時刻兩車的位移相等，又都是單向直線運動，所以兩車路程相等，故B錯誤；C．由圖象與時間軸圍成面積表示位移可知：丙、丁兩車在t2時刻面積差最大，所以相距最遠，且丁的面積大于丙，所以丁車在t2時刻領先丙車最遠，故C正確；D.0～t2時間內，丙車的位移小于丁車的位移，時間相等，平均速度等于位移除以時間，所以丁車的平均速度大于丙車的平均速度，故D錯誤。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、AC【解析】

AB.零件掉下的一瞬間速度與玩具飛機的速度相同，根據(jù)機械能守恒可知，落地時的速度大于玩具飛機的速度，故A正確B錯誤；CD.由于零件在運動過程中水平方向的分速度與玩具飛機的水平分速度相同，因此落地時在玩具飛機的正下方，故C正確D錯誤；8、BC【解析】

A．由左手定則可知，負電荷由Ob之間離開磁場區(qū)域，故A錯誤；B．作出兩粒子的運動軌跡如圖所示：由幾何關系，對負粒子：則負粒子的軌道半徑為：對正粒子：解得正粒子的軌道半徑為：則正負粒子的軌道半徑之比為：故B正確；D．正負粒子在磁場中運動的時間均為半個周期，由：可知，正負粒子在磁場中運動的時間之比為：故D錯誤；C．粒子在磁場中做圓周運動，則由：可得：正負粒子的比荷之比與半徑成反比，則正負粒子的比荷之比為，故C正確。故選BC。9、BCD【解析】

A．由波的平移法可知，在該時刻質點A正向下運動，故A錯誤；B．由圖可得，在該時刻質點B在平衡位置，速度最大，動能最大，故B正確；C．B、D兩質點相差半個波長，振動情況總相反，故C正確；D．從該時刻經(jīng)過半個周期，質點D又處于平衡位置，加速度為零，故D正確．E．從該時刻經(jīng)過1/4個周期，質點C將運動到自己的平衡位置，不會運動到B質點處，故E錯誤；故選BCD。10、BC【解析】

B．電勢能的減小量等于電場力做的功，即為故B正確；C．小球在M點時有從電場反向到彈簧壓縮至最短的過程中，小球先做加速度減小的加速運動，再做加速度反向增大的減速運動，由彈簧振子對稱性可知，小球在M點開始運動時的加速度最大即為故C正確；D．小球速度最大時合力為0，由平衡可得由對稱性可知，速度最大時，小球運動的距離為由動能定理有得故D錯誤；A．小球速度最大時合力為0，由平衡可得此過程小球克服彈力做功為電場力做功為小球克服彈力做功與電場力做功相等，說明小球機械能不是一直減小，故A錯誤。故選BC。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、2.150傾斜直線【解析】

(1)[1]螺旋測微器的讀數(shù)為；(2)[2]根據(jù)動能定理得得小球下滑到斜面底端的速度為小球與斜槽到光電門的速度為由動量守恒定律可得即整理得(3)[3]由可知，成正比，所以圖象是一條傾斜直線時同樣可以驗證動量守恒12、①③②④D無【解析】

(1)[1]該實驗先將電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸，先使卡片轉動，再打點，最后取出卡片進行數(shù)據(jù)處理，故次序為①③②④；(2)[2]要測出角速度，需要測量點跟點間的角度，需要的器材是量角器。故選D。(3)[3]由于點跟點之間的角度沒變化，則對測量角速度不影響；(4)[4]由可知四、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、（1）100m；（2）4m；（3）24m【解析】

（1）客車從開始剎車到靜止所需要的時間故客車剎車后15s內經(jīng)過的位移（2）運用逆向思維，可認為客車由靜止開始在t1=2s內做逆向的勻加速運動，故（3）設經(jīng)時間t2，客車速度與貨車速度相等，則可得t2=6s則客車的位移為貨車的位移為經(jīng)分析客車速度與貨車速度相等時距離最小14、（1）（2）（3）【解析】

（1）離子在磁場中做勻速圓周運動時：根據(jù)題意，在A處發(fā)射速度相等，方向不同的氙原子核后，形成寬度為D的平行氙原子核束，即則：（2）等離子體由下方進入?yún)^(qū)域I后，在洛倫茲力的作用下偏轉，當粒子受到的電場力等于洛倫茲力時，形成穩(wěn)定的勻強電場，設等離子體的電荷量為，則即氙原子核經(jīng)過區(qū)域I加速后，離開PQ的速度大小為，根據(jù)動能定理可知：其中電壓聯(lián)立可得（3）根據(jù)題意，當區(qū)域Ⅱ中的磁場變?yōu)橹?，根?jù)可知，①根據(jù)示意圖可知，沿著AF方向射入的氙原子核，恰好能夠從M點沿著軌跡1進入?yún)^(qū)域I，而沿著AF左側射入的粒子將被上極板RM擋住而無法進入?yún)^(qū)域I．該軌跡的圓心O1，正好在N點，，所以根據(jù)幾何關系關系可知，此時；②根據(jù)示意圖可知，沿著AG方向射入的氙原子核，恰好從下極板N點沿著軌跡2進入