2025屆湖南省永州市高三上學(xué)期第一次模擬考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1永州市2025年高考第一次模擬考試物理注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名和座位號填寫在答題卡上。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(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。每小題只有一個選項(xiàng)符合題目要求。1.我國正在建設(shè)的大科學(xué)裝置——“強(qiáng)流重離子加速器”。其科學(xué)目標(biāo)之一是探尋神秘的“119號”元素，科學(xué)家嘗試使用核反應(yīng)產(chǎn)生該元素。關(guān)于原子核Y和質(zhì)量數(shù)A，下列選項(xiàng)正確的是（）A.Y為 B.Y為C.Y為 D.Y為〖答案〗C〖解析〗根據(jù)核反應(yīng)方程根據(jù)質(zhì)子數(shù)守恒設(shè)Y的質(zhì)子數(shù)為y，則有可得即Y為；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，則有可得故選C。2.2024年8月3日，中國選手鄭欽文在巴黎奧運(yùn)會網(wǎng)球女單決賽中戰(zhàn)勝克羅地亞選手維基奇奪冠，為中國網(wǎng)球贏得史上首枚女單奧運(yùn)金牌。如圖所示，網(wǎng)球比賽中，運(yùn)動員甲某次在點(diǎn)直線救球倒地后，運(yùn)動員乙將球從距水平地面上點(diǎn)高度為的點(diǎn)水平擊出，落點(diǎn)為。乙擊球瞬間，甲同時沿直線奔跑，恰好在球落地時趕到點(diǎn)。已知，網(wǎng)球和運(yùn)動員甲均可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，則甲此次奔跑的平均加速度大小與當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮≈葹椋ǎ〢. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗設(shè)甲此次奔跑的平均加速度大小為，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?，對甲有對網(wǎng)球有聯(lián)立可得故選A。3.如圖所示，一裝滿某液體長方體玻璃容器，高度為，上下兩個面為邊長的正方形，底面中心點(diǎn)放有一單色點(diǎn)光源，可向各個方向發(fā)射單色光。液面上漂浮一只可視為質(zhì)點(diǎn)的小甲蟲，已知該液體對該單色光的折射率為，則小甲蟲能在液面上看到點(diǎn)光源的活動區(qū)域面積為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗全反射的臨界角滿足sin解得當(dāng)入射角為臨界角時，在上表面能折射出光線最大半徑為r，光路圖如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可得故小甲蟲能在整個水面上看到點(diǎn)光源，活動區(qū)域面積為故選C。4.假設(shè)某空間有一靜電場的電勢隨變化情況如圖所示，且?guī)щ娏Ｗ拥倪\(yùn)動只考慮受電場力，根據(jù)圖中信息可以確定下列說法中正確的是（）A.從到，場強(qiáng)的大小均勻增加B.正電荷沿軸從運(yùn)動到x1的過程中，做勻加速直線運(yùn)動C.負(fù)電荷沿軸從移到的過程中，電場力做正功，電勢能減小D.處場強(qiáng)大小為，處場強(qiáng)大小為，則〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)可知圖像中圖線的斜率表示靜電場的電場強(qiáng)度，由圖可知，沿x軸方向，從到，場強(qiáng)的大小恒定。故A錯誤；B．同理可知沿x軸方向的電場強(qiáng)度為零，正電荷沿軸從運(yùn)動到x1的過程中，沿x軸方向的電場力為零，一定不做勻加速直線運(yùn)動。故B錯誤；C．由圖可知，移到的過程中電勢降低，根據(jù)可知負(fù)電荷沿軸從移到的過程中，電場力做負(fù)功，電勢能升高。故C錯誤；D．根據(jù)A選項(xiàng)分析可知，處圖線斜率絕對值大于處圖線斜率絕對值，所以故D正確。故選D。5.中國載人登月初步方案已公布，計(jì)劃2030年前實(shí)現(xiàn)載人登月科學(xué)探索。假如在登月之前需要先發(fā)射兩顆探月衛(wèi)星進(jìn)行科學(xué)探測，兩衛(wèi)星在同一平面內(nèi)繞月球的運(yùn)動可視為勻速圓周運(yùn)動，且繞行方向相同，如圖甲所示，測得兩衛(wèi)星之間的距離隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，不考慮兩衛(wèi)星之間的作用力。下列說法正確的是（）A.兩衛(wèi)星的線速度大小之比B.兩衛(wèi)星的加速度大小之比C.衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)周期為D.衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期為〖答案〗B〖解析〗A．設(shè)a衛(wèi)星與月球的距離為，b衛(wèi)星與月球的距離為，根據(jù)圖像有，聯(lián)立，解得，兩衛(wèi)星均繞月球運(yùn)動，設(shè)a衛(wèi)星與b衛(wèi)星的速度分別為、，根據(jù)牛頓第二定律有解得可知a、b兩衛(wèi)星的線速度大小之比故A錯誤；B．根據(jù)解得可知a、b兩衛(wèi)星的加速度大小之比故B正確；CD．根據(jù)開普勒第三定律可得可得根據(jù)圖像可知，經(jīng)過時間T兩衛(wèi)星再次相距最近，有聯(lián)立，解得，故CD錯誤。故選B。6.如圖所示，A、B滑塊質(zhì)量分別是和，斜面傾角為，斜面體D緊靠地板突出部分，控制使所有物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)靜止釋放，當(dāng)沿斜面體D下滑、B上升時，不計(jì)繩子質(zhì)量及一切摩擦，重力加速度為，地板突出部分對斜面體D的水平壓力為（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗由題意可知，對A、B、D組成的整體為研究對象，地板突出部分對斜面體D的水平壓力，可知水平壓力只引起滑塊A水平方向的加速度，因?yàn)锽、D在水平方向的加速度均是零，因此由牛頓第二定律可得對A、B組成的整體則有又有聯(lián)立解得故選A。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。每小題有多個選項(xiàng)符合題目要求。全部選對得5分，選對但不全的得3分，有選錯或不選的得0分。7.如圖甲所示為一列沿軸傳播的簡諧橫波在時刻的波形圖，為介質(zhì)中的三個質(zhì)點(diǎn)，圖乙表示處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像，下列說法正確的是（）A.該波沿軸正方向傳播B.該波的波速大小為C.時，質(zhì)點(diǎn)處于波谷位置D.時，質(zhì)點(diǎn)振動的速度方向與回復(fù)力方向相反〖答案〗BD〖解析〗A．由圖乙可知時刻，a點(diǎn)振動方向向上，根據(jù)波形平移法可知該波沿x軸負(fù)向傳播，故A錯誤；B．根據(jù)其中，可得故B正確；C．根據(jù)簡諧振動的周期性，可得即質(zhì)點(diǎn)在時的位置與時位置相同，均處于波峰位置，故C錯誤；D．依題意，由于時刻質(zhì)點(diǎn)b向上振動，可知時質(zhì)點(diǎn)b振動的速度方向向下，回復(fù)力方向向上，兩者方向相反，故D正確。故選BD。8.理想變壓器原、副線圈所接的電路如圖甲所示，原、副線圈的匝數(shù)比為，其中定值電阻，兩電表為理想交流電表，原線圈兩端接有如圖乙所示的交流電。當(dāng)時，原線圈的瞬時電壓為。斷開，電源消耗的電功率為；閉合，電源消耗的電功率為。則下列說法正確的是（）A.閉合、斷開，電壓表的示數(shù)為55VB.閉合，電流表的示數(shù)為4.0AC.斷開，電流表的示數(shù)為0.04AD.〖答案〗AD〖解析〗A．由題圖乙可知，交流電的周期，則有角速度可得交流電的瞬時值表達(dá)式為當(dāng)時，原線圈的瞬時電壓為，代入上式可得則有變壓器原線圈的電壓為由原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系可得由解得閉合、斷開，可知兩端電壓為，即電壓表的示數(shù)為，A正確；B．閉合，由歐姆定律可得副線圈中電流由變壓器原、副線圈的電流比與匝數(shù)成反比可得解得則有電流表的示數(shù)為，B錯誤；C．?dāng)嚅_，由歐姆定律可得副線圈中電流則電流表的示數(shù)為C錯誤；D．?dāng)嚅_，電源消耗的電功率為閉合，電源消耗的電功率為可得D正確。故選AD。9.如圖甲是風(fēng)洞示意圖，風(fēng)洞可以人工產(chǎn)生可控制的氣流，用以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動。在某次風(fēng)洞飛行表演中，質(zhì)量為50kg的表演者靜臥于出風(fēng)口，打開氣流控制開關(guān)，表演者與風(fēng)力作用的正對面積不變，所受風(fēng)力大?。ú捎脟H單位制），為風(fēng)速?？刂瓶梢愿淖儽硌菡叩纳仙叨?，其與的變化規(guī)律如乙圖所示，取。表演者上升10m的運(yùn)動過程中，下列說法正確的是（）A.表演者做勻變速直線運(yùn)動，加速度大小為B.表演者一直處于失重狀態(tài)C.表演者上升5m時獲得最大速度D.表演者的機(jī)械能一直在增加〖答案〗CD〖解析〗ABC．對表演者進(jìn)行分析，當(dāng)合力向上，人向上加速，由牛頓第二定律故隨著風(fēng)速減小，加速度減小，人先做加速度減小的加速運(yùn)動；當(dāng)解得由乙圖可知聯(lián)立解得這時加速度為零，速度最大；當(dāng)合力向下，人向上減速，由牛頓第二定律故隨著風(fēng)速的減小，加速度增大。所以表演者先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，再做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動，則表演者先處于超重狀態(tài)再處于失重狀態(tài)，故AB錯誤，C正確；D．表演者在上升過程中受風(fēng)力作用，由于風(fēng)力做的功等于機(jī)械能的變化量，風(fēng)力做正功，則表演者的機(jī)械能一直在增加，故D正確。故選CD。10.如圖所示，和是兩根電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，間距為，導(dǎo)軌水平部分處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與水平導(dǎo)軌平面夾角為，導(dǎo)軌右端接一阻值為的定值電阻，質(zhì)量為、長度為的金屬棒，垂直導(dǎo)軌放置，從導(dǎo)軌左端高處靜止釋放，進(jìn)入磁場后運(yùn)動一段距離停止（金屬棒未到達(dá)NQ）。已知金屬棒電阻為，與導(dǎo)軌間接觸良好，且始終與磁場垂直，重力加速度為，，則金屬棒進(jìn)入磁場區(qū)域到停止過程中（）A.定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱為B.金屬棒在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動時對導(dǎo)軌的壓力越來越小C.定值電阻兩端的最大電壓為D.金屬棒在磁場中運(yùn)動的距離為〖答案〗ABD〖解析〗A．由能量守恒可得由可得，定值電阻R與金屬棒產(chǎn)生的熱量相等，所以定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為故A正確；B．金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動中，對金屬棒受力分析，如圖所示，由平衡條件，可得其中聯(lián)立，解得金屬棒在磁場中做減速運(yùn)動，速度v變小，則變小。故B正確；C．由題意，據(jù)機(jī)械能守恒定律可得解得金屬棒剛?cè)氪艌鰰r，速度最大，電動勢E最大，電流I最大，此時電阻R兩端的電壓最大，則有故C錯誤；D．由動量定理得則有則有金屬棒在磁場中運(yùn)動的距離為故D正確。故選ABD。三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.某中學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為探究加速度與合力的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按圖甲安裝實(shí)驗(yàn)器材：質(zhì)量為m的重物用輕繩掛在定滑輪上，重物與紙帶相連，動滑輪右側(cè)的輕繩上端與固定于天花板的力傳感器相連，鉤碼和動滑輪的總質(zhì)量為M，圖中各段輕繩互相平行且沿豎直方向；②接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源，釋放鉤碼，帶動重物上升，在紙帶上打出一系列點(diǎn)，記錄此時傳感器的讀數(shù)F；③改變鉤碼的質(zhì)量，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②，利用紙帶計(jì)算重物的加速度a，得到多組a、F數(shù)據(jù)。請回答以下問題：（1）已知打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)周期為0.02s，某次實(shí)驗(yàn)所得紙帶如圖乙所示，各點(diǎn)之間各有4個點(diǎn)未標(biāo)出，則重物的加速度大小為______（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（2）實(shí)驗(yàn)得到重物的加速度大小與力傳感器示數(shù)的關(guān)系如圖丙所示，圖像的斜率為縱截距為，則重物質(zhì)量______，當(dāng)時，重物的加速度大小為______。（本問結(jié)果均用或表示）〖答案〗（1）1.80（2）〖解析〗【小問1詳析】相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔為根據(jù)逐差法求出重物的加速度大小為【小問2詳析】[1]對重物，根據(jù)牛頓第二定律可得整理得圖像的斜率解得重物質(zhì)量[2]圖像的縱截距為可得根據(jù)滑輪組的特點(diǎn)可知，鉤碼的加速度為重物的一半，則對重物有當(dāng)時，聯(lián)立解得重物的加速度大小為12.已知鋁的電阻率在20℃時約為，一般家用照明電路采用橫截面積為的鋁線即可滿足要求?，F(xiàn)有一捆帶絕緣層的鋁導(dǎo)線，長度為，小明根據(jù)所學(xué)的知識，通過實(shí)驗(yàn)測量導(dǎo)線的電阻。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）剝掉導(dǎo)線一端的絕緣層，用螺旋測微器測量鋁導(dǎo)線的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則鋁導(dǎo)線的直徑______mm；（2）小明先用理論知識求出鋁導(dǎo)線的電阻的表達(dá)式，______（用表示）；（3）用如圖乙所示的電路測這一捆鋁導(dǎo)線的電阻。提供的器材有：電池組（電動勢為3V），滑動變阻器，額定電流2A）、定值電阻（阻值為，額定電流2A）、兩個相同電流表和（內(nèi)阻為，刻度清晰但沒有刻度值，連接電路時，兩電流表選用相同量程）、開關(guān)和導(dǎo)線若干；閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到______（選填“端”或“端”）。閉合S調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表指針偏轉(zhuǎn)合適的角度。數(shù)出電流表偏轉(zhuǎn)格，偏轉(zhuǎn)格，有，則這捆鋁導(dǎo)線的電阻______，該實(shí)驗(yàn)在原理上測量值______真實(shí)值。（填大于、或等于、或小于）〖答案〗（1）2.254##2.255##2.256##2.257（2）（3）端1.5等于〖解析〗【小問1詳析】螺旋測微器的讀數(shù)為固定刻度與可動刻度之和，所以鋁導(dǎo)線的直徑為【小問2詳析】根據(jù)電阻定律可得所以【小問3詳析】[1]為保護(hù)電路，閉合S前，滑動變阻器應(yīng)全部接入電路，所以滑片應(yīng)調(diào)到“a端”；[2]設(shè)電流表每格的電流為I，則[3]由于電流表內(nèi)阻已知，所以該實(shí)驗(yàn)原理上不存在系統(tǒng)誤差，即測量值等于真實(shí)值。13.如圖所示，一導(dǎo)熱汽缸開口向左，靜置于水平地面上。汽缸深度為20cm?；钊|(zhì)量為20kg，橫截面積為，厚度忽略不計(jì)，可以在缸內(nèi)自由滑動。活塞將一定量的理想氣體密封在汽缸內(nèi)，環(huán)境溫度為，空氣柱長度為12cm。已知大氣壓強(qiáng)為，。求：（1）順時針緩慢旋轉(zhuǎn)汽缸到開口豎直向上，且活塞平衡時，此時空氣柱的長度；（2）汽缸開口向上平衡后，對汽缸緩慢加熱，當(dāng)活塞剛剛到達(dá)缸口時，此時缸內(nèi)的溫度；（3）若在（2）過程中密封氣體的內(nèi)能增加了80J，則氣體需從外界吸收的熱量。〖答案〗（1）10cm（2）600K（3）200J〖解析〗【小問1詳析】氣體做等溫變化，有其中解得【小問2詳析】氣體做等壓變化，有其中解得【小問3詳析】由其中解得14.如圖所示，坐標(biāo)系平面在紙面內(nèi)，在的區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，的區(qū)域Ⅰ和的區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和。大量質(zhì)量為、電荷量為的帶正電的粒子，同時從原點(diǎn)射入磁場，粒子射入的速度大小相等，在坐標(biāo)平面內(nèi)與正方向成角。沿軸正方向射入的粒子在點(diǎn)垂直兩磁場的邊界射入?yún)^(qū)域Ⅱ。不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用。（1）求粒子從原點(diǎn)射入磁場時的速度大??；（2）求不能進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ內(nèi)的粒子，在區(qū)域Ⅰ內(nèi)運(yùn)動的最長時間；（3）若粒子在區(qū)域Ⅱ中受到與速度大小成正比、方向相反的阻力，比例系數(shù)為，觀察發(fā)現(xiàn)沿軸正方向射入的粒子，射入?yún)^(qū)域Ⅱ后粒子軌跡呈螺旋狀并與兩磁場的邊界相切于Q點(diǎn)（未畫出），求：①該粒子由點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的時間；②該粒子在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動軌跡的長度?！即鸢浮剑?）（2）（3）①；②〖解析〗【小問1詳析】由題意知，粒子做圓周運(yùn)動的半徑由解得【小問2詳析】由旋轉(zhuǎn)圓模型知，粒子沿軸正向進(jìn)入Ⅰ區(qū)域的時間最長，即【小問3詳析】①該粒子在區(qū)域Ⅱ中的運(yùn)動軌速如圖所示洛倫茲力提供向心力可得即角速度為一定值，又可知粒子與邊界相切時轉(zhuǎn)過的弧度為，時間解得②粒子在區(qū)域Ⅱ中做螺旋線運(yùn)動，由于阻力最后停下來，在切線方向上，牛頓第二定律則有解得15.如圖所示，物塊質(zhì)量分別為，用輕繩相連并用勁度系數(shù)的輕質(zhì)彈簧系住掛在天花板上靜止不動。B正下方有一個半徑為的四分之一光滑固定圓弧軌道，其頂點(diǎn)距離物塊B的高度。某時刻間的繩子被剪斷，然后A做周期的簡諧運(yùn)動，B下落并從點(diǎn)平滑地進(jìn)入光滑固定圓弧軌道。當(dāng)A第二次到達(dá)平衡位置時，B恰好運(yùn)動到圓弧末端與質(zhì)