湖南省湘南2025屆高三第五次模擬考試物理試卷含解析

湖南省湘南2025屆高三第五次模擬考試物理試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，兩根通電長直導(dǎo)線在同一水平面內(nèi)，且垂直紙面固定放置，通電電流相等且均垂直紙面向外，在兩根導(dǎo)線正中間豎直放有一可自由移動的通電導(dǎo)線，通電導(dǎo)線的電流方向豎直向上，則通電導(dǎo)線在安培力作用下運動的情況是（）A．靜止不動B．沿紙面順時針轉(zhuǎn)動C．端轉(zhuǎn)向紙外，端轉(zhuǎn)向紙內(nèi)D．端轉(zhuǎn)向紙內(nèi)，端轉(zhuǎn)向紙外2、反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似，已知靜電場的方向平行于x軸，其電勢q隨x的分布如圖所示，一質(zhì)量m＝1.0×10﹣20kg，帶電荷量大小為q＝1.0×10﹣9C的帶負電的粒子從（1，0）點由靜止開始，僅在電場力作用下在x軸上往返運動。忽略粒子的重力等因素，則（）A．x軸左側(cè)的電場強度方向與x軸正方向同向B．x軸左側(cè)電場強度E1和右側(cè)電場強度E2的大小之比E1：E2＝2：1C．該粒子運動的周期T＝1.5×10﹣8sD．該粒子運動的最大動能Ekm＝2×10﹣8J3、一只小鳥飛停在一棵細樹枝上，隨樹枝上下晃動，從最高點到最低點的過程中，小鳥（）A．一直處于超重狀態(tài) B．一直處于失重狀態(tài)C．先失重后超重 D．先超重后失重4、鉛球是田徑運動的投擲項目之一，它可以增強體質(zhì)，特別是對發(fā)展軀干和上下肢的力量有顯著作用。如圖所示，某同學斜向上拋出一鉛球，若空氣阻力不計，圖中分別是鉛球在空中運動過程中的水平位移、速率、加速度和重力的瞬時功率隨時間變化的圖象，其中正確的是（）A． B． C． D．5、我國建立在北緯43°的內(nèi)蒙古赤峰草原天文觀測站在金鴿牧場揭牌并投入使用，該天文觀測站應(yīng)用了先進的天文望遠鏡．現(xiàn)有一顆繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，一位觀測員在對該衛(wèi)星的天文觀測時發(fā)現(xiàn)：每天晚上相同時刻總能出現(xiàn)在天空正上方同一位置，則衛(wèi)星的軌道必須滿足下列哪些條件（已知地球質(zhì)量為M，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，地球半徑為R，引力常量為G）（）A．該衛(wèi)星一定在同步衛(wèi)星軌道上B．衛(wèi)星軌道平面與地球北緯43°線所確定的平面共面C．滿足軌道半徑r=（n=1、2、3…）的全部軌道都可以D．滿足軌道半徑r=（n=1、2、3…）的部分軌道6、某質(zhì)點做勻加速直線運動，經(jīng)過時間t速度由v0變?yōu)閗v0(k>1)位移大小為x。則在隨后的4t內(nèi)，質(zhì)點的位移大小為（）A． B． C． 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、如圖所示，B和C兩個小球均重為G，用輕繩懸掛而分別靜止于圖示位置上，則以下說法中正確的是（）A．AB細繩的拉力為G B．CD細繩的拉力為GC．繩BC與豎直方向的夾角θ=60° D．繩BC與豎直方向的夾角θ=45°8、如圖所示的直角坐標系中，第一象限中有一勻強電場，場強方向與軸的夾角為。在第四象限存在寬度為，沿軸負方向足夠長的勻強磁場。磁感應(yīng)強度為，方向垂直紙面向里。現(xiàn)有不計重力的帶電粒子（電荷量為，質(zhì)量為）以速度從點射入磁場（與軸的夾角為）。若帶電粒子通過磁場后恰好從點射入電場，并從上距離點為的點（圖中未標出）離開電場。下列分析正確的是（）A．帶電粒子進入磁場時的速度大小為B．帶電粒子從點到點（圖中未標出）運動的總時間為C．該勻強電場的場強大小為D．帶電粒子離開電場時的動能為9、如圖所示，粗糙的水平地面上有三塊材料完全相同的木塊A、B、C，質(zhì)量均為m，B、C之間用輕質(zhì)細繩連接．現(xiàn)用一水平恒力F作用在C上，三者開始一起做勻加速運動，運動過程中把一塊橡皮泥粘在某一塊上面，系統(tǒng)仍加速運動，且始終沒有相對滑動．則在粘上橡皮泥并達到穩(wěn)定后，下列說法正確的是A．無論粘在哪個木塊上面，系統(tǒng)加速度都將減小B．若粘在A木塊上面，繩的拉力減小，A、B間摩擦力不變C．若粘在B木塊上面，繩的拉力增大，A、B間摩擦力增大D．若粘在C木塊上面，繩的拉力和A、B間摩擦力都減小10、如圖所示，光滑絕緣的圓形管狀軌道豎直放置，管道中央軌道半徑為R，管道內(nèi)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，空間內(nèi)存在方向相互垂直的勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向水平向里，電場的電場強度大?。╣為重力加速度），方向豎直向上?，F(xiàn)小球從軌道的最低點沿軌道方向以大小為v0的初速度水平射出，下列說法正確的是（）A．無論初速度的方向向右還是向左，小球在運動中對軌道的作用力都不可能為0B．小球在最高點對軌道內(nèi)側(cè)的作用力大小可能為，方向豎直向下C．小球在最高點對軌道的作用力為0時，受到的洛倫茲力大小可能為，方向豎直向下D．若初速度方向向左，小球在最低點和軌道水平直徑右端時，對軌道外側(cè)有壓力，且壓力差大于mg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）用如圖甲所示裝置，測定木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)。放在水平桌面上的長木板一端帶有定滑輪，另一端固定有打點計時器，穿過打點計時器的紙帶連接在木塊上，繞過定滑輪的細線一端連接在木塊上，另一端懸掛裝有砝碼的砝碼盤，開始時木塊靠近打點計時器。當?shù)氐闹亓铀俣葹椤＃?）實驗前，需要調(diào)節(jié)______的高度，使連接木塊的細線與長木板平行。（2）接通電源，釋放紙帶，圖乙為打出的紙帶上點跡清晰的一段，紙帶上0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間均有四個計時點未標出，若打點計時器所接交流電的頻率為，測出紙帶上計數(shù)點0、2間的距離為，計數(shù)點4、6間的距離為，則打計數(shù)點5時，木塊的速度大小為____，木塊的加速度大小為____。（3）若木塊的質(zhì)量為，懸掛的砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為，則木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為____。12．（12分）如圖甲所示為利用多用電表的電阻擋研究電容器的充、放電的實驗電路圖。多用電表置于×1k擋，電源電動勢為，內(nèi)阻為，實驗中使用的電解電容器的規(guī)格為“”。歐姆調(diào)零后黑表筆接電容器正極，紅表筆接電容器負極。(1)充電完成后電容器兩極板間的電壓________（選填“大于”“等于”或“小于”）電源電動勢，電容器所帶電荷量為________C；(2)如圖乙所示，充電完成后未放電，迅速將紅、黑表筆交換，即黑表筆接電容器負極，紅表筆接電容器正極，發(fā)現(xiàn)電流很大，超過電流表量程，其原因是___________。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，半徑為a的圓內(nèi)有一固定的邊長為1.5a的等邊三角形框架ABC，框架中心與圓心重合，S為位于BC邊中點處的狹縫．三角形框架內(nèi)有一水平放置帶電的平行金屬板，框架與圓之間存在磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場．一束質(zhì)量為m、電量為q，不計重力的帶正電的粒子，從P點由靜止經(jīng)兩板間電場加速后通過狹縫S，垂直BC邊向下進入磁場并發(fā)生偏轉(zhuǎn)．忽略粒子與框架碰撞時能量與電量損失．求：(1)要使粒子進入磁場后第一次打在SB的中點，則加速電場的電壓為多大？(2)要使粒子最終仍能回到狹縫S，則加速電場電壓滿足什么條件？(3)回到狹縫S的粒子在磁場中運動的最短時間是多少？14．（16分）如圖所示，由某種透明介質(zhì)構(gòu)成的棱鏡橫截面為一等腰梯形，其中，AB的邊長為，BC的邊長為，為長度的，一束光線剛好從E點沿與平行的方向射入棱鏡，該光線在棱鏡內(nèi)恰好通過的中點F。已知光在真空中的光速為c。求：(i)此種介質(zhì)的折射率；(ii)光線在介質(zhì)中的傳播時間。15．（12分）如圖所示，開口向上、豎直放置的內(nèi)壁光滑氣缸的側(cè)壁是絕熱的，底部導(dǎo)熱，內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的密閉活塞，活塞A導(dǎo)熱，活塞B絕熱，將缸內(nèi)理想氣體分成Ⅰ、Ⅱ兩部分．初狀態(tài)整個裝置靜止不動處于平衡狀態(tài)，Ⅰ、Ⅱ兩部分氣體的長度均為l0，溫度為T0.設(shè)外界大氣壓強為p0保持不變，活塞橫截面積為S，且2mg＝p0S，環(huán)境溫度保持不變．①在活塞A上逐漸添加鐵砂，當鐵砂質(zhì)量等于2m時，兩活塞在某位置重新處于平衡狀態(tài)，求活塞B下降的高度；②現(xiàn)只對Ⅱ氣體緩慢加熱，使活塞A回到初始位置，求此時Ⅱ氣體的溫度．

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、C【解析】

由右手定則可判斷通電直導(dǎo)線在導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁場方向如圖所示：由左手定則可判斷，端轉(zhuǎn)向紙外，端轉(zhuǎn)向紙內(nèi)，故C符合題意，ABD不符合題意。2、D【解析】

A．沿著電場線方向電勢降落，可知x軸左側(cè)場強方向沿x軸負方向，x軸右側(cè)場強方向沿x軸正方向，故A錯誤；：B．根據(jù)U＝Ed可知：左側(cè)電場強度為：E1＝V/m＝2.0×103V/m；右側(cè)電場強度為：E2＝V/m＝4.0×103V/m；所以x軸左側(cè)電場強度和右側(cè)電場強度的大小之比E1：E2＝1：2，故B錯誤；C．設(shè)粒子在原點左右兩側(cè)運動的時間分別為t1、t2，在原點時的速度為vm，由運動學公式有：vm＝t1同理可知：vm＝t2；Ekm＝mvm2；而周期：T＝2（t1+t2）；聯(lián)立以上各式并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：T＝3.0×10﹣8s；故C錯誤。D．該粒子運動過程中電勢能的最大值為：EPm＝qφm＝﹣2×10﹣8J，由能量守恒得當電勢能為零時動能最大，最大動能為Ekm＝2×10﹣8J，故D正確；3、C【解析】小鳥隨樹枝從最高點先向下加速后向下減速到最低點，所以小鳥先處于失重狀態(tài)，后減速處于超重狀態(tài)，故C正確．點晴：解決本題關(guān)鍵理解超重與失重主要看物體的加速度方向，加速度方向向上，則物體超重，加速度方向向下，則物體失重．4、A【解析】

A．鉛球做斜上拋運動，可將其分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋運動，水平分位移與時間成正比，故A正確；B．鉛球做斜上拋運動，豎直方向的速度先減小后增大水平方向的速度不變，故鉛球的速度先減小后增大，故B錯誤；C．鉛球只受重力作用，故加速度保持不變，故C錯誤；D．因為速度的豎直分量先減小到零，后反向增大，再根據(jù)，所以重力的功率先減小后增大，故D錯誤。故選：A。5、D【解析】該衛(wèi)星一定不是同步衛(wèi)星，因為同步地球衛(wèi)星只能定點于赤道的正上方，故A錯誤．衛(wèi)星的軌道平面必須過地心，不可能與地球北緯43°線所確定的平面共面，故B錯誤．衛(wèi)星的周期可能為：T′=，n=1、2、3…，根據(jù)解得：（n=1、2、3…），滿足這個表達式的部分軌道即可，故C錯誤，D正確．故選D．點睛：解決該題關(guān)鍵要掌握衛(wèi)星受到的萬有引力提供圓周運動向心力，知道衛(wèi)星的運行軌道必過地心，知道同步衛(wèi)星的特點．6、A【解析】

質(zhì)點做勻加速直線運動，加速度為t時刻內(nèi)位移為聯(lián)立可得則在隨后的4t內(nèi)，質(zhì)點的位移大小為將代入得故A正確，BCD錯誤。故選A。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、BC【解析】

AB．對B、C兩球整體受力分析，正交分解得FABcos30°＋FCDcos60°＝2GFABsin30°＝FCDsin60°聯(lián)立解得FAB＝GFCD＝G選項A錯誤，B正確；CD．對C球受力分析，正交分解得FBCcosθ＋FCDcos60°＝GFBCsinθ＝FCDsin60°聯(lián)立解得θ＝60°選項C正確，D錯誤。故選BC。8、BD【解析】

A.帶電粒子的運動軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可知，帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的半徑為：，由得，故A錯誤；B.帶電粒子在勻強磁場中的運動時間為：，在勻強電場中：，由題設(shè)知，垂直電場方向做勻速直線運動，沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動，，解得：，，從到的時間為：，故B正確，C錯誤；D.帶電粒子從到過程中由動能定理可知，解得：，故D正確。故選：BD9、AD【解析】A、因無相對滑動，所以，無論橡皮泥粘到哪塊上，根據(jù)牛頓第二定律都有：，a都將減?。瓵正確；

B、若粘在A木塊上面，以C為研究對象，受F、摩擦力μmg、繩子拉力T，，則得：，a減小，F(xiàn)、μmg不變，所以，T增大，對A：，a減小，即減小，B錯誤；

C、若粘在B木塊上面，a減小，以A為研究對象，m不變，由知，A所受摩擦力減小，以C為研究對象，，T增大，故C錯誤；

D、若粘在C木塊上面，a減小，對A有：，可知A的摩擦力減小，以AB為整體，有，得：，則T減小，D正確；故選AD．10、BD【解析】

A．小球受重力和電場力的合力豎直向下，大小為，當小球向右射出且得此時小球?qū)壍赖淖饔昧?，故A錯誤；B．若小球在最高點對軌道內(nèi)側(cè)的作用力大小可能為，方向豎直向下時，小球受重力和電場力的合力為，方向豎直向上，小球在豎直方向上的合力為0，由洛倫茲力提供向心力，故B正確；C．小球在最高點對軌道的作用力為0時，小球受重力和電場力的合力豎直向下，大小為，若受到的洛倫茲力大小為，當小球向右射出時，在最高點則有得由動能定理有即兩式不相符，若受到的洛倫茲力大小為，當小球向左射出時，在最高點則有得不可能，故C錯誤；D．若初速度方向向左，由左手定則可知，小球受到的洛倫茲力豎直向下，小球受重力和電場力的合力豎直向下，大小為，則在最低點小球?qū)壍劳鈧?cè)有壓力，當小球運動到軌道水平直徑右端時，小球受到的洛倫茲力水平向右，由于小球做圓周運動，由洛倫茲力與軌道對小球的彈力的合力提供向心力，則小球?qū)壍劳鈧?cè)有壓力，在最低點有在軌道水平直徑右端時有由動能定理得得由于，則則故D正確。故選BD。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、定滑輪【解析】

（1）[1]調(diào)節(jié)定滑輪的高度使連接木塊的細線與長木板平行。（2）[2][3]根據(jù)時間中點速度等于某段時間的平均速度，則可求打計數(shù)點5時，木塊的速度大小為根據(jù)得木塊的加速度（3）[4]由牛頓第二定律有解得12、等于此時電容器為電源，且與多用電表內(nèi)部電源串聯(lián)【解析】

(1)[2][3]電容器充電完成后，電容器兩極板間的電壓等于電源電動勢。由公式可得(2)[4]紅、黑表筆交換后，電容器視為電源，且與多用電表內(nèi)部電源串聯(lián)，總的電動勢變大，電路中電流變大。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)；(2)；(3)【解析】

（1）帶電粒子在勻強電場中做勻加速直線運動，進入磁場后做圓周運動，結(jié)合幾何關(guān)系找到半徑，求解加速電場的電壓；（2）要使粒子能回到S，則每次碰撞時粒子速度都應(yīng)與邊垂直，則可能的情況是：粒子與框架垂直碰撞，繞過三角形頂點時的軌跡圓弧的圓心應(yīng)位于三角形頂點上，即SB為半徑