2025屆湖南省湘潭市高三下學期5月底第五次模擬預測練習物理試卷

2025屆湖南省湘潭市高三物理5月底第五次模擬預測練習試卷學校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷和答題卡上．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題目的答案標號涂黑．如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號．回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上．寫在本試卷上無效．3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回．一、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．碳14能夠自發(fā)地進行衰變：。碳14的半衰期為5730年。在考古和經(jīng)濟建設中可用碳14測定年代。以下說法正確的是（）A．衰變放出的X是一種穿透能力極強的高頻電磁波B．碳14的衰變方程為C．溫度升高，碳14的半衰期會變長D．衰變后X與氮核的質量之和等于衰變前碳核的質量2．地質勘探人員利用重力加速度反常（如地面下方有重金屬礦時，重力加速度值比正常值大）可探測地面下的物質分布情況。在地面下某處（遠小于地球半徑）有一區(qū)域內有一重金屬礦，探測人員從地面上O點出發(fā)，沿水平地面上相互垂直的x、y軸兩個方向，測量不同位置的重力加速度值，得到重力加速度值隨位置變化如圖甲、乙所示，圖像的峰值坐標為別為和。由此可初步判斷（）A．重金屬礦的地面位置坐標約為，且圖像中B．重金屬礦的地面位置坐標約為，且圖像中C．重金屬礦的地面位置坐標約為，且圖像中D．重金屬礦的地面位置坐標約為，且圖像中3．如圖所示，在水平地面上固定一傾角α＝37°的斜面體，質量m＝1kg的小車A以P＝100W的恒定功率沿斜面底端由靜止開始向上運動，同時在小車A的正上方某處，有一物塊B以v0＝6m/s的初速度水平拋出。當小車A上滑到斜面上某點時恰好被物塊B垂直于斜面擊中。小車A、物塊B均可看作質點，小車與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0．5，不計空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0．6，cos37°＝0．8。下列判斷正確的是A．物塊在空中運動的時間為0．4sB．物塊擊中小車時，小車的速度大小為210m/sC．物塊擊中小車時的速度大小為8m/sD．小車從開始運動到被物塊擊中時的位移大小為10m4．“地震預警”是指在地震發(fā)生以后，搶在地震波傳播到設防區(qū)域前，向設防區(qū)域提前幾秒至數(shù)十秒發(fā)出警報，以減少損失?？蒲袡C構對地震波的特性展開研究，圖甲為簡諧波在t＝1．75s時的波形圖，M是此波上的一個質點，平衡位置處于x＝11m處，圖乙為質點M的振動圖像，則 甲 乙A．該列波沿x軸負方向傳播B．經(jīng)過一段時間后，質點M將到達x＝18m處C．在t＝13．5s時，質點M的加速度沿y軸負方向D．在1．75～5．25s時間內，質點M通過的路程為0．9m5．如圖所示，光滑絕緣水平桌面上有一個可視為質點的帶正電小球，桌面右側存在由勻強電場和勻強磁場組成的復合場，復合場的下邊界是水平面，到桌面的距離為h，電場強度大小為E、方向豎直向上，磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向外，重力加速度為g，帶電小球的比荷為gE.現(xiàn)給小球一個向右的初速度，使之離開桌邊緣立刻進入復合場運動，已知小球從下邊界射出，射出時的速度方向與下邊界的夾角為60°，A．小球在復合場中的運動時間可能是2πEB．小球在復合場中運動的加速度大小可能是3hC．小球在復合場中運動的路程可能是πhD．小球的初速度大小可能是3h6．如圖所示，真空中為邊長為的等邊三角形三個頂點，在兩點分別固定電荷量為的點電荷，在點固定電荷量為的點電荷，點為三角形中心，點為三角形三邊中點，設點電荷在某點產(chǎn)生電勢為（為點電荷電量，為到點電荷的距離），關于四點電場強度大小及電勢高低，下列說法正確的是（）A．點場強大小，電勢為0B．點場強大小為，電勢為C．點和點場強大小相等，電勢不同D．電子由點沿直線移動到點過程中，加速度減小，電勢能增大二、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，有多項是符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7．如圖甲所示，t=0時刻，質量為1kg的楔形物體以某一初速度從B點滑上傳送帶，并沿傳送帶向上做勻速運動，2s后開始減速，在t=4s時物體恰好到達最高點A點．繃緊的傳送帶與水平方向夾角為37°，傳送帶的v-t圖像如圖乙所示．重力加速度為10 甲 乙A．物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0．75 B．2sC．2s后物體受到的摩擦力沿傳送帶向下 D．傳送帶AB的長度為8．如圖所示，空間存在豎直向下的勻強電場，A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的絕緣豎直輕質彈簧相連放在水平地面上，A、B都處于靜止狀態(tài)。A、B質量均為m，其中A帶正電，電荷量為＋q，B不帶電，電場強度的大小E＝mgq，其中g為重力加速度。彈簧始終在彈性限度內，彈簧的彈性勢能可表示為Ep＝12kx2，k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量。若不計空氣阻力，不考慮物體A電荷量的變化，保持電場強度的大小不變，將電場方向改為豎直向上A．電場換向的瞬間，物體A的加速度大小為3gB．從電場換向瞬間到物體B剛要離開地面的過程中，物體A的速度一直增大C．從電場換向瞬間到物體B剛要離開地面的過程中，物體A的機械能增加量大于物體A電勢能的減少量D．物體B剛要離開地面時，物體A的速度大小為g39．圖甲為一種檢測油深度的油量計，油量計豎直固定在油桶內，當入射光豎直向下照射時，通過觀察油桶上方矩形窗口的亮、暗兩個區(qū)域可確定油量。油量計結構如圖乙所示，可看成由多塊長度不同的鋸齒形透明塑料板拼疊而成，圖丙是其中一塊的立體圖和正面圖，鋸齒的底是一個等腰直角三角形，最右邊的鋸齒剛接觸到油桶的底部，已知透明塑料板的折射率小于油的折射率，下列說法正確的是 甲 乙 丙A．透明塑料板的折射率應小于2B．塑料鋸齒和油的界面處發(fā)生全反射，從而形成暗區(qū)C．油量增加時，亮區(qū)范圍變小D．對透明塑料板和油來說，油是光密介質10．如圖所示為由理想變壓器、電阻和燈泡組成的電路，電路的輸入電壓為U，電阻R的阻值是1．5Ω，小燈泡L1上標有“4V2W”，變壓器副線圈回路中接入兩個均標有“12V3W”的小燈泡L2，小燈泡L1、L2均正常發(fā)光。下列說法正確的是A．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2＝1∶6B．通過電阻R的電流為1．5AC．電阻R的功率為6WD．電路的輸入電壓U＝15V三、非選擇題：本大題共5題，共56分。11．一學生小組做“用單擺測量重力加速度的大小”實驗．（1）用實驗室提供的螺旋測微器測量擺球直徑．首先，調節(jié)螺旋測微器，擰動微調旋鈕使測微螺桿和測砧相觸時，發(fā)現(xiàn)固定刻度的橫線與可動刻度上的零刻度線未對齊，如圖（a）所示，該示數(shù)為

mm；螺旋測微器在夾有擺球時示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為

mm，則擺球的直徑為

mm． 圖（a） 圖（b）（2）單擺實驗的裝置示意圖如圖（c）所示，其中角度盤需要固定在桿上的確定點O處，擺線在角度盤上所指的示數(shù)為擺角的大?。魧⒔嵌缺P固定在O點上方，則擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5°時，實際擺角

5°（填“大于”或“圖（c）（3）某次實驗所用單擺的擺線長度為81.50cm，則擺長為

cm．實驗中觀測到從擺球第1次經(jīng)過最低點到第61次經(jīng)過最低點的時間間隔為54.60s，則此單擺周期為

s，該小組測得的重力加速度大小為

m/s2．（結果均保留3位有效數(shù)字，12．（7分）某學習小組用伏安法測一個待測電阻Rx的阻值，實驗室提供器材如下：A．待測電阻Rx：阻值約為2kΩ；B．干電池：電動勢E＝6V，內阻可忽略；C．電流表A：滿偏電流Ig＝900μA，內阻約為50Ω；D．電壓表V：量程0～1V，內阻約為10kΩ；E．電阻箱Rp：最大阻值為999．9Ω；F．滑動變阻器R：阻值范圍為0～200Ω；G．開關、導線若干．（1）該學習小組同學首先采用伏安法測量待測電阻的阻值，根據(jù)上述實驗器材，小組討論后設計了一個最佳測量電路，你認為下列電路方案（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）更合理。（2）為了更準確地測量待測電阻的阻值，該小組決定換一種測量電路，增加電阻箱來完成實驗，實驗電路圖如圖戊：①先閉合S1、斷開S2，調節(jié)R和Rp，使電流表和電壓表偏轉適當角度，記下兩表示數(shù)為U1＝0．72V，I2＝800μA；②再閉合S2，保持Rp不變，調節(jié)，記下此時電壓表和電流表示數(shù)為U2＝0．54V，I2＝900μA；③小組同學利用測量數(shù)據(jù)計算出的待測電阻Rx＝kΩ（結果保留兩位有效數(shù)字）；④請你判斷該小組此測量方案（填“能”或“不能”）消除電表內阻造成的誤差。13．如圖甲所示為某同學設計的汽車空氣減震器模型。足夠長的汽缸上面的物塊代表車架，活塞通過連桿與車輪輪軸相連，已知活塞的橫截面積S=50cm2，物塊和汽缸的總質量M=10kg，初始時模型處于水平面上，測得活塞距汽缸底部的距離L1=11cm，當把模型置于某一傾角為θ的斜面上穩(wěn)定時，如圖乙所示，測得活塞距汽缸底部的距離L2=12cm，當時環(huán)境溫度t1=27℃。設活塞與汽缸導熱良好，不計活塞與汽缸間的摩擦及汽缸壁的厚度，重力加速度g=10m/s2，大氣壓強恒為p0=1.0×105Pa。(1)若活塞與汽缸密封良好，環(huán)境溫度未發(fā)生變化，求該斜面傾角的余弦值；(2)若在上述移動過程中，環(huán)境溫度從t1緩慢升至t2=37℃時，測得活塞距離汽缸底部的距離仍為L2，求在此過程中，漏出的氣體與缸內剩余氣體的質量之比。14．如圖所示，正方形單匝線框abcd邊長，每邊電阻相同，總電阻。一根足夠長的絕緣輕質細繩跨過兩個輕小光滑定滑輪，一端連接正方形線框，另一端連接物體P，手持物體P使二者在空中保持靜止，線框處在豎直面內。線框的正上方有一有界勻強磁場，磁場區(qū)域的上、下邊界水平平行，間距也為，磁感線方向垂直于線框所在平面向里，磁感應強度大小，磁場的下邊界與線框的上邊ab相距?，F(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放，線框向上運動過程中始終在同一豎直面內，ab邊保持水平，剛好以的速度進入磁場并勻速穿過磁場區(qū)，重力加速度，不計空氣阻力。求：(1)線框在磁場中勻速運動時，細繩上的張力大??；(2)線框勻速穿過磁場區(qū)域的過程中線框ab邊上產(chǎn)生的焦耳熱Q；(3)若在線框ab邊剛進入磁場時，立即剪斷細繩，線框穿出磁場區(qū)域時的速度，求線框穿過磁場區(qū)域所用時間t和ab邊上產(chǎn)生的焦耳熱。15．某游戲裝置簡化圖如下，游戲規(guī)則是玩家挑選出兩個完全相同的光滑小球a、b，將a球向左壓縮彈簧至鎖扣位置松手，彈簧恢復原長后，a球滾動至右側與靜止的b球發(fā)生彈性碰撞。若b球能完全通過豎直放置的四分之一細圓管道和四分之一圓弧軌道，并成功投入右側固定的接球桶中，則視為游戲挑戰(zhàn)成功。已知被壓縮至鎖扣位置時彈簧彈性勢能，圓心及D三點等高，細圓管道、圓弧軌道半徑均為點位置有壓力傳感器（未畫出），接球桶的高度，半徑，中心線離的距離。兩小球均可視為質點，不計空氣阻力和一切摩擦，g取。(1)若某次游戲中，b球經(jīng)過E點時壓力傳感器示數(shù)，求所選小球質量m；(2)若想要挑戰(zhàn)成功，求玩家挑選小球質量的取值范圍。

參考答案1．【知識點】原子核的衰變及半衰期【答案】B【詳解】AB．根據(jù)反應過程電荷數(shù)守恒和質量數(shù)守恒可知其核反應方程為可知X為電子，那么衰變放出的是電子流為射線，射線穿透能力比粒子強，通常需要一塊幾毫米厚的鋁片才能阻擋，射線才是一種穿透能力極強的高頻電磁波，A錯誤，B正確；C．放射性元素的半衰期是由原子核內部自身因素決定的，跟原子所處的化學狀態(tài)和外部條件沒有關系，C錯誤；D．碳14自發(fā)地進行衰變，衰變中釋放了能量，存在質量虧損，所以衰變后X與氮核的質量之和小于衰變前碳核的質量，D錯誤。選B。2．【知識點】萬有引力定律問題的分析與計算【答案】C【詳解】由圖可知在地面，處的重力加速度最大，由于在處重金屬礦產(chǎn)生的引力和地球產(chǎn)生的引力直接相加，而在處是金屬礦產(chǎn)生的引力分量和地球產(chǎn)生的引力相加，因此，在處重力加速度比處大，且無窮遠處的加速度均為g，所以。3．【知識點】平拋運動中的追及相遇問題、應用動能定理求解多階段、多過程問題【答案】B【解析】當小車A上滑到斜面上某點時恰好被物塊B垂直于斜面擊中，則tanα＝v0vy＝34，且vy＝gt，物塊B在空中運動的時間為t＝0．8s，A錯誤；物塊B擊中小車A時，水平位移為x＝v0t＝4．8m，對小車A，根據(jù)動能定理有Pt－μmgxcosαcosα－mgxtanα＝12mv2，解得物塊B擊中小車A時小車A的速度為v＝210m/s，B正確；物塊B擊中小車A時的速度為v物塊＝v0sinα＝10m/s，C錯誤；小車A從開始運動到被物塊B擊中時的位移4．【知識點】波的圖像和振動圖像的綜合應用【答案】D【解析】由M點的振動圖像可知，t＝1．75s時質點M沿y軸負向振動，根據(jù)微平移法并結合波形圖可知，該列波沿x軸正方向傳播，A錯誤；質點只能在自己的平衡位置附近振動，而不隨波遷移，B錯誤；由振動圖像可知，周期T＝3s，在t＝13．5s＝4．5T時，質點M在平衡位置，則其加速度為零，C錯誤；在1．75～5．25s時間內，即經(jīng)過了3．5s＝T＋T6＜T＋T4，t＝1．75s時質點M的位移為y1＝20sin2π3×1．75cm＝－10cm，t＝5．25s時質點M到達波谷位置，位移為y2＝－20cm，則在1．75～5．25s時間內，質點M通過的路程為s＝4×20cm＋｜y5．【知識點】帶電粒子在疊加場中的運動【答案】A【詳解】帶電小球的比荷為gE，則有Eq=mg,則小球所受合力等于洛倫茲力，因此小球在復合場中做勻速圓周運動，射出時的速度方向與下邊界的夾角為60°，則小球的運動情況有兩種，軌跡及對應速度如圖所示.若小球的速度為v1，則根據(jù)幾何知識可得軌跡所對應的圓心角為120°，勻速圓周運動的周期T=2πrv，則此時小球在復合場中的運動時間為t1=120°360°T=13×2πmBq=2πE3Bg,根據(jù)幾何知識可得，其軌跡半徑為R1=23h,則根據(jù)洛倫茲力提供向心力有Bqv1=mv12R1,可得小球的速度v1=2Bgh36．【知識點】電場的疊加

【答案】B【詳解】根據(jù)對稱性可知a、b三處點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度大小相等，均為，c處點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度方向分別如圖所示，根據(jù)電場強度的疊加法則可得O點的電場強度大小為，根據(jù)點電荷在某點產(chǎn)生電勢，可得O點的電勢分別為，A錯誤；兩個正點電荷在P點的合場強為零，P點的場強即為負電荷在P點產(chǎn)生的場強，即，根據(jù)點電荷在某點產(chǎn)生電勢，可得P點的電勢分別為，B正確；根據(jù)等量同種電荷的電場分布特點以及點電荷的電場分布特點可知，點和點場強大小相等，根據(jù)點電荷在某點產(chǎn)生電勢，可得點和點的電勢分別為，，可知這兩點電勢相等，C錯誤；電子由點沿直線移動到點過程中，電場強度減小，電子受到的電場力減小，其加速度減小，電場力一直做正功，電勢能減少，D錯誤。7．【知識點】傳送帶模型【答案】ABD【解析】根據(jù)速度—時間圖像的斜率表示加速度，可得傳送帶運動的加速度為-1m/s2，t=0時刻，質量為1kg的楔形物體從B點滑上傳送帶并沿傳送帶向上做勻速運動，說明物體受力平衡，由平衡條件可知μmgcos37°=mgsin37°，解得物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.75，故A正確；2s末，傳送帶的速度大小為2m/s，物體開始減速，分析可知，物體做勻速直線運動的速度大小為2m/s，且2s后物體與傳送帶一起做加速度為-1m/s2的勻減速運動，在8．【知識點】功能原理、能量守恒與曲線運動的綜合、帶電粒子（物體）在重力場和電場組成的復合場中的運動【答案】CD【解析】電場換向前，對物體A，由平衡條件得，彈簧彈力大小F＝qE＋mg＝2mg，電場換向的瞬間，彈簧彈力不變，由牛頓第二定律得F＋qE－mg＝ma，聯(lián)立解得物體A的加速度大小為a＝2g，A錯誤；物體A的合力為零時速度最大（點撥：當電場反向后，物體A向上運動，彈簧處于壓縮狀態(tài)時，對物體A做正功；彈簧處于伸長狀態(tài)時，對物體A做負功，電場反向后電場力大小始終與重力相等，所以當彈簧恢復原長時，物體A的動能最大），此時彈簧彈力大小F1＝0，故彈簧恢復原長時物體A的速度最大，物體B剛要離開地面時地面對B的支持力為零，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，故從電場換向瞬間到物體B剛要離開地面的過程中，物體A的速度先增大后減小，B錯誤；電場換向前，彈簧的壓縮量x1＝Fk＝2mgk，物體B剛要離開地面時，彈簧的伸長量x2＝mgk，則x1＞x2，從電場換向瞬間到物體B剛要離開地面的過程中，由能量守恒定律知，物體A的機械能增加量等于彈簧彈性勢能的減少量和物體A電勢能的減少量之和，C正確；根據(jù)能量守恒定律得mg（x1＋x2）＋12mv2＝12kx12－12kx22＋qE（x1＋x2），解得物體B【知識拓展】當作用在彈簧上的力發(fā)生突變時，彈簧自身的彈力并不隨之突變，而細繩或輕桿上的彈力則會隨作用力的改變而發(fā)生突變。9．【知識點】全反射與折射的綜合應用【答案】CD【解析】如圖所示，光從上方射入塑料板，在底部直角邊發(fā)生全反射時，從上面看起來才會明亮，此時發(fā)生全反射的條件是光從透明塑料板射向空氣，且折射率n≥1sin45°＝2，即透明塑料板的折射率應大于等于2，A錯誤；光在油的界面處發(fā)生折射，部分光線射向油中，在矩形窗口形成暗區(qū)，B錯誤；油量增加時，被浸入到油中的塑料鋸齒增多，則發(fā)生全反射的區(qū)域變小，亮區(qū)范圍變小，C正確；透明塑料板的折射率小于油的折射率，對透明塑料板和油來說，油是光密介質，D10．【知識點】理想變壓器原、副線圈兩端的電壓、功率、電流關系及其應用【答案】AC【解析】原線圈與L1并聯(lián)，由小燈泡L1、L2均正常發(fā)光可得U1＝4V，U2＝24V，則理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2＝U1∶U2＝1∶6，A正確；原、副線圈的功率相等，即P1＝P2，可得P1＝U1I1＝P2＝2×3W＝6W，解得I1＝1.5A，通過小燈泡L1的電流IU＝P'

1U1＝24A＝0.5A，則通過電阻R的電流是I干＝I1＋IU＝2.0A，B錯誤；電阻R的功率為PR＝I干2R＝2.02×1.5W＝6W，C正確；電阻R兩端的電壓UR＝I干R＝2.0×1.5V＝3V，電路的輸入電壓U＝UR＋U1＝7V（點撥11．【知識點】實驗：用單擺測量重力加速度【答案】（1）0.006（2分）20.035（2分）20.029（1分）（2）大于（2分）（3）82.5（1分）1.82（2分）9.83（2分）【解析】（1）根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則可知，圖（a）中讀數(shù)為0+0.6×0.01mm=0.006mm；圖（2）作出角度盤上移之后的對比圖，由圖可知當角度盤上數(shù)據(jù)一致時，上移之后的擺線角度大于5°．（3）擺長=擺線長度+擺球半徑，則擺長L=82.5cm．擺球擺到最低點時計數(shù)1次，則當計數(shù)61次時,周期T=tn-12．【知識點】實驗：電阻的測量【答案】（1）?。?分）（2）②R（2分）③1.8（1分）④能（2分）【解析】（1）根據(jù)已有實驗器材可知，電路若選擇限流接法，則電流表超過量程，故應選擇分壓接法；再根據(jù)“大內小外”原則可知，測量電路應該選擇電流表內接，故最佳電路圖應選丁。（2）②③設電壓表內阻為RV，第一次測量時有I1U1＝1Rp＋1RV，再閉合S2