2025屆湖南省衡陽市衡陽縣高三上學期第二次模擬考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1衡陽縣2025屆高三第二次模擬考試卷物理注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。第Ⅰ卷（選擇題）一、選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合要求的。1．日本福島核電站廢水中具有大量的放射性元素，其中主要成分，經大約30年的時間有半數發(fā)生衰變，同時生成新核X。下列說法正確的是（）A．原子核衰變的本質是核外電子的躍遷B．衰變產物中的新核X的比結合能比大C．衰變時，衰變產物中的新核X比多一個中子D．隨著未衰變原子核數量的減少，的半衰期也會變短2．一個豎直圓盤轉動時，固定在圓盤上的小圓柱帶動一個T形支架在豎直方向上下振動，T形支架下面系著一個彈簧和小球組成的振動系統，小球浸沒在水中。當圓盤靜止時，讓小球在水中振動，其振動的頻率約為3Hz。現在圓盤以4s的周期勻速轉動帶動小球上下振動。下列說法正確的是（）A．圓盤上的小圓柱轉到圓心等高處時，T形支架的瞬時速度為零B．小球振動過程中，小球和彈簧組成的系統機械能守恒C．小球振動達到穩(wěn)定時，它振動的頻率是0.25HzD．若圓盤以2s的周期勻速轉動，小球振動達到穩(wěn)定時，振幅比原來小3．如圖示，某運動員在足球場上進行“帶球突破”訓練。運動員沿邊線將足球向前踢出，足球沿邊線運動，為控制足球，又向前追上足球，下列可能反映此過程的v-t圖像和x-t圖像是（）4．神舟十六號載人飛船與空間站組合順利交會對接。在對接完成之前，神舟十六號需要完成六次自主變軌，距離地面的高度從200km上升到400km，逐漸接近空間站。已知同步衛(wèi)星距離地面高度約為36000km，對于變軌過程，下列說法正確的是（）A．變軌完成后，飛船的向心加速度增大了B．變軌完成后，飛船速度大于地球第一宇宙速度C．在變軌過程中，需要對飛船加速D．變軌完成后，飛船的運行周期大于24小時5．一定質量理想氣體的狀態(tài)變化如圖所示，該圖由4段圓弧組成，表示該氣體從狀態(tài)a依次經狀態(tài)b、c、d，最終回到狀態(tài)a的狀態(tài)變化過程，則下列說法正確的是（

）A．從狀態(tài)b到狀態(tài)d，氣體做功為零B．從狀態(tài)c到狀態(tài)d是等溫變化C．從狀態(tài)a到狀態(tài)c，氣體內能減小D．從狀態(tài)a經b、c、d回到狀態(tài)a，氣體放出熱量6．在與紙面平行的勻強電場中，建立如圖甲所示的直角坐標系，a、b、c、d是該坐標系中的4個點，已知、、；現有一電子以某一初速度從點沿Od方向射入，則圖乙中abcd區(qū)域內，能大致反映電子運動軌跡的是（）A．①B．②C．③D．④7．如圖所示，一質點在光滑水平桌面上受水平恒力作用，先后經過a、b兩點，速度方向偏轉90°。已知經過a點的速度大小為v、方向與ab連線夾角為，ab連線長度為d。對質點從a到b的運動過程，下列說法正確的是（）A．最小速度為B．運動時間為C．經過b點的速度為D．恒力方向與ab連線的夾角為45°8．如圖所示，質量為的小球P和質量為的小球Q通過兩根長度均為的細線懸掛在天花板的點，兩球之間通過長度為的輕桿相連，重力加速度為?，F對小球P施加一外力并確保輕桿始終處于水平狀態(tài)，則作用在小球P上的外力最小值為（）A．B．C．D．二、選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的選項中，有多項符合題目要求．全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9．一種圓柱形粒子探測裝置的橫截面如圖所示。內圓區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場，外圓是探測器，AB和PM分別為內圓的兩條相互垂直的直徑，兩個粒子先后從P點沿徑向射入磁場。粒子1經磁場偏轉后打在探測器上的Q點，粒子2經磁場偏轉后從磁場邊界C點離開，最后打在探測器上的N點，PC圓弧恰好為內圓周長的三分之一，粒子2在磁場中運動的時間為t。裝置內部為真空狀態(tài)，忽略粒子所受重力及粒子間相互作用力。下列說法正確的是（

）A．粒子1一定帶正電B．若兩粒子的比荷相同，則粒子1的入射速率小于粒子2的入射速率C．若僅減小粒子2的入射速率，則粒子2在磁場中的運動時間增加D．改變粒子2入射方向，速率變?yōu)樵瓉淼?，則粒子2在磁場中運動的最長時間為t10．從地面上以一定初速度豎直向上拋出一質量為的小球，其動能隨時間的變化如圖。已知小球受到的空氣阻力與速率成正比。小球落地時的動能為，且落地前小球已經做勻速運動。重力加速度為，則小球在整個運動過程中（

）A．球上升階段阻力的沖量大于下落階段阻力的沖量B．從最高點下降落回到地面所用時間小于C．最大的加速度為D．小球上升的最大高度為第Ⅱ卷（非選擇題）三、非選擇題：本題共5小題，共58分。按題目要求作答。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。11．（6分）某同學利用圖甲所示的裝置研究光的干涉和衍射，將刀片在涂有墨汁的玻璃片上劃過便可得到單縫、不同間距雙縫的縫屏，光電傳感器可用來測量光屏上光強的分布。（1）某次實驗時，在電腦屏幕上得到圖乙所示的兩種光a、b的光強分布，這位同學在縫屏上安裝的是（選填“單縫”或“雙縫”）。由該圖像兩條曲線的特征可知（填選項）。A．以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后，a光側移量小B．若兩光均由氫原子能級躍遷產生，產生a光的能級能量差小C．以相同的入射角從水中射入空氣，在空氣中只能看到一種光時，一定是a光D．分別照射在同一金屬板，若b光能引起光電效應，a光也一定能（2）當做干涉現象研究時，選用間距較大的雙縫相比于間距較小的雙縫，在光屏上可觀察到的條紋個數（選填“更多”、“更少”或“一樣多”）12．（10分）某同學要測量一段特制的圓柱形導體材料的電阻率，同時測電源的內阻r，實驗室提供了如下器材：待測的圓柱形導體（阻值未知）螺旋測微器游標卡尺電流表A（內阻很小）電阻箱R待測電源開關S、開關K，導線若干(1)他用螺旋測微器測量該導體的直徑D，結果如圖甲所示，可讀出mm，用游標卡尺測得該導體的長度為。他設計了如圖乙所示的電路，并進行了如下的操作：①斷開開關K，閉合開關S，改變電阻箱的阻值R，記錄不同R對應的電流表示數I；②將開關S、K均閉合，改變電阻箱的阻值R，再記錄不同R對應的電流表示數I。(2)他畫出了步驟①②記錄的數據對應的圖像，如圖丙中兩條圖線I、II，則步驟①對應的圖線為（選填“I”或“II”），電源的內阻。(3)若考慮電流表內阻的影響，則電源內阻的測量值相對真實值（選填“偏大”、“偏小”、“相等”）。(4)若不考慮電流表內阻的影響，此導體材料的電阻率為。（結果保留1位有效數字）13．（10分）如圖所示，傳送帶的水平部分ab長度，傾斜部分bc長度，bc與水平方向的夾角為θ＝37°。傳送帶沿圖示順時針方向勻速率運動，速率v＝4m/s，現將質量m＝2kg的小煤塊（視為質點）由靜止輕放到a處，之后它將被傳送到c點，已知小煤塊與傳送帶間的動摩擦因數μ＝0.2，且此過程中小煤塊不會脫離傳送帶，取重力加速度大小，求：（1）煤塊從a運動到c的時間；（2）煤塊在傳送帶上留下的黑色痕跡的長度。14．（15分）如圖甲所示，MN與PQ是兩條固定在同一水平面上的平行金屬導軌，導軌間距為L，一質量為m、電阻為R、長度也為L的金屬桿ab垂直跨接在導軌上，ab桿左側導軌上安裝有電流傳感器，導軌左端連接一阻值也為R的定值電阻，導軌電阻不計且足夠長。整個導軌處于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面（圖中未畫出）。時刻，ab桿在水平拉力F的作用下由靜止開始水平向右運動，整個運動過程中，電流傳感器的示數i隨時間t變化的關系如題圖乙所示，ab桿始終與導軌垂直并接觸良好。已知ab桿與導軌間的動摩擦因數為，重力加速度為g，求整個運動過程中（1）通過ab桿的電荷量；（2）ab桿與導軌間因摩擦產生的熱量Q；（3）水平拉力F的沖量。15．（17分）如圖所示，不可伸長的輕質細線下方懸掛一可視為質點的小球，另一端固定在點小球的質量為，細線的長度為，在過懸掛點的豎直線上距懸掛點的距離為處（）的點有一個固定的釘子，當小球擺動時，細線會受到釘子的阻擋，當一定而取不同值時，阻擋后小球的運動情況將不同，現將小球拉到位于豎直線的左方（擺球的高度不超過點）然后放手，令其自由擺動，重力加速度為。（1）將細線拉至水平后釋放，若，求當小球運動到釘子右側細線與豎直方向夾角為（）時，細線承受的拉力；（2）如果細線被釘子阻擋后，小球恰能夠擊中釘子，試求的最小值?！飬⒖即鸢浮铩弧⑦x擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合要求的。1.【答案】B【解析】原子核衰變的本質是中子釋放電子轉化為質子，A錯誤；衰變產物中的新核相對更穩(wěn)定，比結合能更大，B正確；根據衰變的特點，衰變產物中的新核X比少一個中子，C錯誤；半衰期不會隨原子核數量的減少而變短，D錯誤。2.【答案】C【解析】小圓柱轉到圓心等高處時，小圓柱的速度不為零，T形支架的瞬時速度也不為零，故A錯誤；圓盤轉動，通過小圓柱帶動T形支架上下振動，T形支架又通過彈簧使小球做受迫振動，所以小球振動過程中，小球和彈簧組成的系統機械能不守恒，故B錯誤；經過一段時間后，小球振動達到穩(wěn)定時，它振動的頻率和驅動力頻率相同，即，故C正確；圓盤以2s的周期勻速運動，驅動力頻率為，驅動力頻率接近小球的固有頻率，所以振幅比原來大，故D錯誤。3.【答案】C【解析】足球沿邊線在摩擦力的作用下做勻減速直線運動，速度越來越??；運動員為了追上足球做加速運動，速度越來越大。v-t圖像與坐標軸的面積表示位移，當運動員追上足球時，運動員和足球的位移相同，v-t圖像與坐標軸圍成的面積相同，故AB錯誤；x-t圖像的斜率表示速度，足球做減速運動，足球的x-t圖像斜率逐漸減小，運動員向前追趕足球，做加速運動，運動員的x-t圖像斜率逐漸增大，當運動員追上足球時，足球和運動員在同一時刻到達同一位置，足球和運動員的x-t圖像交于一點，故C正確，D錯誤。4.【答案】C【解析】變軌完成后，飛船的軌道半徑變大，根據萬有引力提供向心力，可知，變軌完成后，軌道半徑r增大，所以飛船的向心加速度減小了，故A錯誤；根據萬有引力提供向心力，可知，第一宇宙速度是環(huán)繞地球做圓周運動衛(wèi)星的最大速度，變軌完成后，飛船的軌道半徑變大，飛船速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；在變軌過程中，飛船從低軌道進入高軌道，機械能增加，需要對飛船加速，故C正確；根據萬有引力提供向心力，所以，變軌完成后，飛船的運行的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以飛船運動的周期小于同步衛(wèi)星的運行周期，即小于24小時，故D錯誤。5.【答案】D【解析】根據圖像可知，從狀態(tài)b到狀態(tài)c，氣體的體積增大，氣體對外界做功，從狀態(tài)c到狀態(tài)d，氣體的體積減小，外界對氣體做功，由于的狀態(tài)b到狀態(tài)c的壓強都小于從狀態(tài)c到狀態(tài)d的壓強，可知從狀態(tài)b到狀態(tài)d，外界對氣體做功，故A錯誤；根據玻意耳定律有可知，等溫變化的圖像為雙曲線，不是圓弧，因此從狀態(tài)c到狀態(tài)d不是等溫變化，故B錯誤；從狀態(tài)a到狀態(tài)c，氣體體積增大，氣體對外做功，根據理想氣體狀態(tài)方程有，初末狀態(tài)壓強相等，體積增大，則溫度增大，氣體內能增大，故C錯誤；從狀態(tài)a經b、c、d回到狀態(tài)a，氣體溫度不變，內能不變，由于圖像與橫軸所圍幾何圖形的面積表示功，從狀態(tài)a到狀態(tài)c，氣體對外做功，從狀態(tài)c到狀態(tài)a，外界對氣體做功，根據圖像可知，從狀態(tài)a經b、c、d回到狀態(tài)a，全程是外界對氣體做功，根據熱力學第一定律可知，氣體放出熱量，故D正確。6.【答案】B【解析】已知、、，則ad中點f（0，L）的電勢為，可知bf連線為等勢線，場強與等勢線垂直，即沿著aO方向斜向下，電子以某一初速度從點沿Od方向射入圖乙中abcd區(qū)域內，電子的初速度方向與電場力方向垂直，電子做類平拋運動，則能大致反映電子運動軌跡的是②。故選B。7.【答案】C【解析】設恒力與連線的夾角為，根據幾何關系可知點速度方向與連線的夾角為。該質點做類斜拋運動，在垂直于恒力方向上的速度大小不變，在恒力方向做勻變速直線運動，則在沿初速度方向上速度由減小到0，由勻變速直線運動規(guī)律，解得到的時間為，從a點運動到b點沿ab方向的平均速度為，解得，故B錯誤，C正確；質點在垂直于恒力方向上速度不變，即，解得，當粒子沿恒方向的速度為0時，粒子的速度最小，此時粒子的最小速度為，故AD錯誤。8.【答案】C【解析】對小球Q進行受力分析，受到重力mg，細線的拉力和桿的作用力。根據平衡條件可得，解得與Q相連繩子的拉力為，其水平方向的分力等于桿的作用力，有，對小球P進行受力分析，受到重力3mg，細線的拉力，桿的作用力和外力F。小球重力與桿的作用力的合力為，做出矢量三角形，當作用在小球P上的外力方向與P相連繩子方向垂直時，作用在小球P上的外力最小，為，故選C。二、選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的選項中，有多項符合題目要求．全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9.【答案】BCD【解析】粒子l受向下偏轉，由左手定則可知，粒子1帶負電，故A錯誤；根據洛倫茲力提供粒子在磁場中做圓周運動所需的向心力，可得，由題圖可知粒子l運動的半徑小于粒子2運動的半徑，若兩粒子的比荷相同，則粒子1的入射速率小于粒子2的入射速率，故B正確；若僅減小粒子2的入射速率，則粒子2運動半徑減小，從磁場射出時，軌跡所對應的圓心角增大，粒子2在磁場中的運動時間為，故若僅減小粒子2的入射速率，則粒子2在磁場中的運動時間增加，故C正確；PC圓弧恰好為內圓周長的三分之一，則粒子2在磁場中軌跡所對應的圓心角為，設內圓半徑為R，根據幾何關系，粒子2在磁場中運動半徑為，開始粒子2在磁場中運動時間為，粒子2速率變?yōu)樵瓉淼?，此時粒子2在磁場中運動半徑為，根據幾何關系，當粒子2的軌跡對應的弦為直徑PM時，粒子2在磁場中運動的時間最長，此時的圓心角為，速度改變后，粒子2在磁場中運動的最長時間為，故D正確。10.【答案】CD【解析】由題意可得，阻力與速率的關系為，故阻力的沖量大小為，因為上升過程和下降過程位移大小相同，則上升和下降過程阻力的沖量大小相等，故A錯誤；由于機械能損失，上升過程中的平均速度大于下降過程中的平均速度，上升過程與下降過程的位移大小相等，故小球在運動的全過程，上升的時間小于下降的時間，故B錯誤；設小球的初速度為，滿足，而小球的末速度為，有，小球剛拋出時阻力最大，其加速度最大，有，當小球向下勻速時，有，聯立解得，故C正確；上升時加速度為，由牛頓第二定律得，解得，取極短時間，速度變化，有，又，上升全程，則，設小球的初速度為，滿足，而小球的末速度為，有，聯立可得，故D正確。三、非選擇題：本題共5小題，共58分。按題目要求作答。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。11.【答案】（1）單縫D（1）更多【解析】（1）由圖乙可知，條紋中間寬，兩邊窄，是衍射條紋，這位同學在縫屏安裝的是單縫。由于a光衍射條紋間距較小，則a光波長較短。根據，a光頻率較大。在同一介質中，頻率大的光折射率大，因此a光折射率更大，偏轉角度更大。因此以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后，a光側移量大，故A錯誤；a光頻率較大，由知，若兩光均由氫原子能級躍遷產生，產生a光的能級能量差大，故B錯誤；a光頻率較大，折射率較大，根據知a光臨界角較小，以相同的入射角從水中射入空氣，光先發(fā)生全反射，在空氣中只能看到一種光時，一定是b光，故C錯誤；當入射光的頻率大于金屬板的極限頻率時，金屬板上的電子就會逸出光電子，a光頻率較大，分別照射在同一金屬板，若b光能引起光電效應，a光也一定能，故D正確。（2）根據可知選用間距較大的雙縫相比于間距較小的雙縫，條紋間距小，在光屏上可觀察到更多條紋個數。12.【答案】(1)9.500(2)II2.1(3)偏大(4)【解析】（1）螺旋測微器的讀數為。（2）在步驟①中，由閉合電路歐姆定律有，整理可得，在步驟②中，由閉合電路歐姆定律有，整理可得，對比以上結果可知，步驟①對應的圖線應為II，由圖線II及，可得，，解得電源內阻。（3）若考慮電流表內阻的影響，則步驟①中，由閉合電路歐姆定律有，即電源內阻測量值，故測量值相對真實值偏大。（4）在圖像中，設，，，則由圖像及、可得，則材料電阻率為，代入數據計算得。13.【答案】（1）5.5s；（2）8.8m；（3）【解析】（1）