湖南省衡陽市衡陽縣2025屆高三上學(xué)期第一次模擬考試 物理試題（含解析）

衡陽2025屆高三上學(xué)期第一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(yīng)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(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。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(jié)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10小題，共46分。第1～7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1．下列物理量沒有單位的是（）A．電阻率 B．折射率n C．靜電力常量kD．萬有引力常量G2．地鐵是一種“綠色”的公共交通工具。如圖，某次地鐵上連接左側(cè)圓環(huán)的拉繩呈豎直狀態(tài)，人拉著的右側(cè)圓環(huán)的拉繩與豎直方向成一定角度，且處于繃緊狀態(tài)，人與地鐵車廂保持相對靜止。下列說法正確的是（）A．由左側(cè)拉繩的狀態(tài)可知地鐵車廂處于靜止狀態(tài)B．由右側(cè)拉繩的狀態(tài)可知地鐵車廂可能正在向右加速C．人對圓環(huán)的拉力小于圓環(huán)對人的拉力D．人受到車廂地面水平向左的摩擦力作用3．如圖，豎直面內(nèi)固定一大圓環(huán)④，小環(huán)套在光滑桿上，桿的上下兩端分別固定在圓的頂點P和圓周Q點上。圓①②③④共用頂點P，半徑之比為1∶2∶3∶4，它們把桿分成四段。小環(huán)從頂點P由靜止開始沿桿自由下滑至Q點，則小環(huán)依次經(jīng)過這四段的時間之比為（）A．B．C. D．4．若陜西地區(qū)地磁場的磁感應(yīng)強度的豎直分量的大小隨距離地面高度h的變化關(guān)系如圖所示，一直升機將一始終保持水平的閉合金屬導(dǎo)線框豎直向上勻速吊起，下列說法正確的是（

）A．線框中有順時針方向的感應(yīng)電流（俯視）B．線框中的感應(yīng)電流不斷減小C．線框中的感應(yīng)電流不斷增大D．線框的四條邊有向內(nèi)收縮的趨勢5．如圖為某電子透鏡中電場的等勢面（虛線）的分布圖，相鄰等勢面間電勢差相等。一電子僅在電場力作用下運動，其軌跡如圖中實線所示，電子先后經(jīng)過O、P、Q三點。電子從O點運動到Q點的過程中，關(guān)于電子的運動，下列說法正確的是（）A．加速度一直減小B．速度先減小后增大C．在O點電勢能比在Q點電勢能小D．從O點到P點電場力做功與從P點到Q點電場力做功相等6．2023年5月30日我國發(fā)射神舟十六號載人飛船，并成功對接于空間站天和核心艙徑向端口，形成三艙三船組合體，此次任務(wù)主要目的為：完成與神舟十五號乘組在軌輪換，駐留約5個月，開展空間科學(xué)與應(yīng)用載荷在軌實（試）驗，實施航天員出艙活動及貨物展氣閘艙出艙，進行艙外載荷安裝及空間站維護維修等任務(wù)。飛船發(fā)射后會在停泊軌道（Ⅰ）上進行數(shù)據(jù)確認，后擇機經(jīng)轉(zhuǎn)移軌道（Ⅱ）完成與中國空間站的交會對接，其變軌過程可簡化如下圖所示，已知停泊軌道半徑近似為地球半徑R，中國空間站軌道距地面的平均高度為h，飛船在停泊軌道上的周期為T，下列說法正確的是（）A．飛船在中國空間站軌道（Ⅲ）上的速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度B．飛船在轉(zhuǎn)移軌道上P、Q兩點的速率之比為C．飛船可提前時間于P點點火加速，進而在Q點完成交會對接D．飛船在轉(zhuǎn)移軌道（Ⅱ）上運行時，位于P點處于超重狀態(tài)，位于Q點則處于失重狀態(tài)7．質(zhì)量為的鋼板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上。平衡時，彈簧的壓縮量為，如圖所示，一物塊從鋼板正上方距離為的處自由落下，與鋼板碰撞后一起向下運動（不粘連）。它們到達最低點后又向上運動。已知物塊質(zhì)量也為，彈簧的彈性勢能為彈簧的勁度系數(shù)，為彈簧的形變量），碰撞時間極短，下列說法正確的是（）A．碰后物塊與鋼板一起做簡諧運動，振幅為B．物塊與鋼板在返回點前已經(jīng)分離C．運動過程中彈簧的最大彈性勢能為D．物塊與鋼板碰撞過程中損失的機械能為8．如圖，老虎車是一種很實用的搬運工具，老虎車平面與擋板垂直，某一次在運貨時老虎車平面與水平地面的夾角為，貨物與老虎車保持相對靜止，忽略貨物與車平面之間的摩擦力。g取，，，下列說法正確的是（）A．無論老虎車怎么運動，老虎車對貨物的作用力方向總是豎直向上B．老虎車停止時，若由37°緩慢增大到90°，則老虎車對貨物的作用力不變C．若不變時，車平面對貨物的作用力總是大于擋板對貨物的作用力D．若不變時，為使貨物不離開擋板，老虎車水平向右的加速度不能超過9．氫原子從高能級向低能級躍遷時，會產(chǎn)生四種頻率的可見光，其光譜如圖1所示。氫原子從能級6躍遷到能級2產(chǎn)生可見光Ⅰ，從能級3躍遷到能級2產(chǎn)生可見光Ⅱ。用同一雙縫干涉裝置研究兩種光的干涉現(xiàn)象，得到如圖2和圖3所示的干涉條紋。用兩種光分別照射如圖4所示的實驗裝置，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。下列說法正確的是（）A．圖1中的對應(yīng)的是ⅡB．圖3中的干涉條紋對應(yīng)的是ⅠC．Ⅰ的光子動量小于Ⅱ的光子動量D．P向a移動，電流表示數(shù)為零時Ⅰ對應(yīng)的電壓表示數(shù)比Ⅱ的大10．如圖所示，邊長為l的正六邊形ACDEFG和以O(shè)為圓心、半徑為l的圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直紙面方向的勻強磁場B1、B2，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v從A點沿AE連線方向垂直磁場射入，粒子恰好經(jīng)過D點進入圓形磁場，經(jīng)圓形磁場偏轉(zhuǎn)后從H點沿OH方向射出磁場，在H點下方某處有一彈性擋板，可使粒子以碰撞前大小相等的速度反彈后從E點沿EA方向返回六邊形磁場區(qū)域（圖中未畫出）。已知∠DOH=90°，不計粒子重力，下列說法正確的是（）A．B1、B2方向相同B．B1、B2大小的比值為C．粒子在磁場內(nèi)運動的時間為D．粒子從H點運動到E點的時間為第Ⅱ卷（非選擇題）二、非選擇題：本題共5小題，共54分。按題目要求作答。解答題應(yīng)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(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11．（6分）某實驗小組用輕桿、小球和硬紙板等制作一個簡易加速度計，如圖甲所示。在輕桿上端裝上轉(zhuǎn)軸，固定于豎直放置的標有角度的紙板上的O點，輕桿下端固定一小球，桿可在豎直紙面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。將此裝置固定于運動小車上，可粗略測量小車的加速度。主要操作如下：(1)若輕桿擺動穩(wěn)定時與豎直方向的夾角為，則小車的加速度（用，g表示），該加速度測量儀的刻度（填“均勻”或“不均勻”）。(2)為了準確標出刻度，還需要測出當?shù)刂亓铀俣萭，利用重錘連接紙帶做自由落體運動，打點計時器在紙帶上打出一系列點，選取一條較理想的紙帶，紙帶上計數(shù)點的間距如圖乙所示，相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為。根據(jù)數(shù)據(jù)求出當?shù)刂亓铀俣龋ūＡ?位有效數(shù)字）；12．（8分）某實驗興趣小組欲測定一內(nèi)阻可調(diào)的化學(xué)電池的電動勢。該小組設(shè)計了如圖甲所示的測量電路，圖中R為電阻箱，M、N為該化學(xué)電池的正、負極（可認為反應(yīng)只發(fā)生在兩極附近），P、Q為靠近正、負極的兩個探針，電池槽中間有一打氣管道，用打氣筒向電池內(nèi)打氣或從電池內(nèi)抽氣，可以改變中間長方體容器內(nèi)電解質(zhì)溶液的高低，從而改變電池的內(nèi)阻。主要實驗步驟如下：①按圖甲連接電路，將電阻箱阻值調(diào)為R0；②閉合開關(guān)S，向電池內(nèi)打氣，觀察并測量中間長方體容器內(nèi)電解質(zhì)溶液的高度h，記錄電流表的示數(shù)I；③重復(fù)步驟②，對應(yīng)不同的h值，得到多組h、I的測量數(shù)據(jù)。回答下列問題：(1)已知中間長方體容器的長為L，寬為d，容器內(nèi)電解質(zhì)溶液的電阻率為，則電池的內(nèi)阻r=；(2)該小組成員利用圖像來處理獲得的多組實驗數(shù)據(jù)，若以作為橫軸，則以為縱軸，通過描點可作出如圖乙所示的線性關(guān)系圖像；(3)根據(jù)實驗所測得的數(shù)據(jù)和圖乙中所標注的字母，可得該化學(xué)電池的電動勢E=（R0、a為已知量）；(4)若在PQ之間接一電壓表，保持h不變，調(diào)節(jié)電阻箱使其阻值變小，則電壓表的示數(shù)將（選填“變大”“變小”或“不變”）。13．（9分）“拔火罐”是一種中醫(yī)的傳統(tǒng)療法，某實驗小組為了探究“火罐”的“吸力”，設(shè)計了如圖所示的實驗。圓柱狀汽缸（橫截面積為S）被固定在鐵架臺上，輕質(zhì)活塞通過細線與置于地面上的重物m相連，將一團燃燒的輕質(zhì)酒精棉球從缸頂?shù)拈_關(guān)K處扔到汽缸內(nèi)，酒精棉球熄滅時密閉開關(guān)K，此時活塞下的細線剛好拉直且拉力為零，而這時活塞距缸底為L。由于氣缸傳熱良好，隨后重物會被吸起，最后重物穩(wěn)定在距地面處。已知環(huán)境溫度為不變，為大氣壓強，氣缸內(nèi)的氣體可看做理想氣體，求：(1)酒精棉球熄滅時的溫度T與環(huán)境溫度的比值；(2)若從酒精棉球熄滅到最終穩(wěn)定的過程中氣體放出的熱量為Q，求氣體內(nèi)能的變化。14．（14分）華南師大附中第70屆校運會上，石牌校區(qū)高一9班以45.49秒的成績打破男子接力乙組紀錄。優(yōu)秀的交接棒技術(shù)和策略，助力提升成績。接力區(qū)長度，接棒者可以在接力區(qū)內(nèi)任意位置起跑，但必須在接力區(qū)內(nèi)完成交接棒。接力隊比賽全程的運動，簡化為直線運動。某班參加接力賽的四位同學(xué)，起跑階段均視為加速度大小為a的勻變速運動，達到最大速度后，可以一直保持勻速運動直至完成交棒。接棒者通過在跑道貼膠帶設(shè)置起跑標記，標記與接棒者距離，如圖（甲）所示。比賽中，持棒者以最大速度奔跑至標記時，接棒者立即從接力區(qū)始端起跑并在接力區(qū)內(nèi)完成接棒。賽道總長度。(1)若接棒者剛達到最大速度時完成接棒，求接棒者從起跑至完成接棒的距離及對應(yīng)的加速度大?。?2)如圖（乙）所示，接棒者改為在距離接力區(qū)末端處起跑，標記重置于其起跑處后方處，求接力隊完成比賽最佳成績，并寫出x取不同值時接力隊完成比賽的最短時間t與x的關(guān)系式。15．（17分）如圖所示，兩根電阻不計的光滑水平導(dǎo)軌A?B?、A?B?平行放置，間距L=1m，處于豎直向下B=0.4T的勻強磁場中，導(dǎo)軌左側(cè)接一電容C=0.1F的超級電容器，初始時刻電容器帶一定電量，電性如圖所示。質(zhì)量、電阻不計的金屬棒ab垂直架在導(dǎo)軌上，閉合開關(guān)S后，ab棒由靜止開始向右運動，且離開B?B?時已以勻速。下方光滑絕緣軌道C?MD?、C?ND?間距也為L，正對A?B?、A?B?放置，其中C?M、C?N為半徑r=1.25m、圓心角θ=37°的圓弧，與水平軌道MD?、ND?相切于M、N兩點，其中NO、MP兩邊長度d=0.5m，以O(shè)點為坐標原點，沿導(dǎo)軌向右建立坐標系，OP右側(cè)0<x<0.5m處存在磁感應(yīng)強度大小為的磁場，磁場方向豎直向下。質(zhì)量電阻R=1Ω的“U”型金屬框靜止于水平導(dǎo)軌NOPM處。導(dǎo)體棒ab自B?B?拋出后恰好能從C?C?處沿切線進入圓弧軌道，并在MN處與金屬框發(fā)生完全非彈性碰撞，碰后組成導(dǎo)電良好的閉合線框一起向右運動。重力加速度的大小g取10m/s2。請解決下列問題：(1)求初始時刻電容器帶電量Q0；(2)若閉合線框進入磁場B，區(qū)域時，立刻給線框施加一個水平向右的外力F，使線框勻速穿過磁場Bx區(qū)域，求此過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱；(3)閉合線框進入磁場Bx區(qū)域后只受安培力作用而減速，試討論線框能否穿過B?區(qū)域。若能，求出離開磁場B，時的速度；若不能，求出線框停止時右邊框的位置坐標x。物理答案1.【答案】B【解析】根據(jù)可得，可知電阻率的單位是，故A錯誤；根據(jù)，可知，折射率沒有單位，是一個比值，故B正確；根據(jù)可得，可知靜電力常量的單位是，故C錯誤；根據(jù)可得，可知萬有引力常量的單位是，故D錯誤。2.【答案】D【解析】分析左側(cè)圓環(huán)可知，左側(cè)圓環(huán)所受的重力（豎直向下）與拉繩對它的拉力（豎直向上）平衡，圓環(huán)所受合外力為零，處于平衡狀態(tài)，可能為靜止或勻速直線運動狀態(tài)，表明車廂可能處在靜止或勻速直線運動狀態(tài)，故AB錯誤；由牛頓第三定律可知：人對圓環(huán)的拉力大小等于圓環(huán)對人的拉力大小，故C錯誤；以人和右側(cè)圓環(huán)為研究對象，由題可知人拉著圓環(huán)與地鐵車廂保持相對靜止，即人和圓環(huán)處于平衡狀態(tài)，由于它們受到拉繩斜向右上方的拉力，該拉力產(chǎn)生水平向右的分力，表明人受到車廂地面水平向左的靜摩擦力作用，故D正確。3.【答案】C【解析】如圖所示，根據(jù)題意，由幾何知識，得，小環(huán)套在光滑桿上靜止滑下做勻加速直線運動，由初速度為零的勻加速直線運動規(guī)律，通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為，故選C。4.【答案】A【解析】陜西地區(qū)位于北半球，地磁場的磁感應(yīng)強度的豎直分量豎直向下，根據(jù)楞次定律，線框中有順時針方向的感應(yīng)電流（俯視），故A正確；由法拉第電磁感應(yīng)定律和?h圖像得，感應(yīng)電動勢大小為，感應(yīng)電流的大小為，可知感應(yīng)電動勢E保持不變，則感應(yīng)電流的大小保持不變，故BC錯誤；根據(jù)楞次定律，線框的四條邊有向外擴張的趨勢，故D錯誤。5.【答案】D【解析】相鄰等勢面間電勢差相等，可知等差等勢面越密集，場強越大；則電子從O點運動到Q點的過程中，場強先變大后變小，則電子受到的電場力先增大后減小，加速度先增大后減小，故A錯誤；根據(jù)曲線運動的合力方向位于軌跡的凹側(cè)，且場強方向與等勢面垂直，可知電子受到的電場力垂直等勢面偏右，所以電場力與速度方向的夾角小于90°，則電場力對電子做正功，電子的動能增大，速度一直增大，故B錯誤；由于電場力對電子做正功，則電子電勢能減少，電子在O點電勢能比在Q點電勢能大，故C錯誤；由于相鄰等勢面間電勢差相等，則有，根據(jù)，可知從O點到P點電場力做功與從P點到Q點電場力做功相等，故D正確。6.【答案】C【解析】因為停泊軌道半徑近似為地球半徑，所以飛船在停泊軌道上的速度近似等于第一宇宙速度，飛船在中國空間站軌道（Ⅲ）上軌道半徑大于停泊軌道半徑，故線速度小于停泊軌道線速度，即小于第一宇宙速度，A錯誤；由開普勒第二定律可知，飛船在轉(zhuǎn)移軌道上P、Q附近極短時間內(nèi)掃過的面積相等，故兩點的速率之比為，B錯誤；設(shè)飛機在轉(zhuǎn)移軌道運行的周期為T2，由開普勒第三定律可得，整理可得，故飛船在轉(zhuǎn)移軌道上從P點飛到Q點所需的時間為，所以飛船應(yīng)提前時間于點點火加速進而在點完成交會對接，C正確；飛船在轉(zhuǎn)移軌道（Ⅱ）上運行時，位于P點、Q點時均處于失重狀態(tài)，D錯誤。7.【答案】C【解析】對物塊，根據(jù)動能定理有，解得，設(shè)表示質(zhì)量為的物塊與鋼板碰撞后一起開始向下運動的速度，因碰撞時間極短，動量守恒，取方向為正，由動量守恒定律得，解得，由能量守恒得，根據(jù)平衡條件可得，聯(lián)立解得，當物塊與鋼板受力平衡時，為平衡位置，有，解得，所以振幅，故A錯誤；物塊與鋼板在返回點前彈簧一直被壓縮，彈力豎直向上，整體加速度小于重力加速度，若已經(jīng)分離，則物塊的加速度等于重力加速度，則此后物塊的速度將小于鋼板的速度，與實際不符，所以物塊與鋼板在返回點前不可能分離，故B錯誤；當物塊與鋼板運動到最低點時，彈簧的彈性勢能最大，故C正確；物塊與鋼板碰撞過程中損失的機械能，故D錯誤。8.【答案】BD【解析】加速運動時，貨物所受合外力不為零，老虎車對貨物的作用力方向不是豎直向上，A錯誤；若夾角由37°緩慢增大到90°，老虎車對貨物的作用力大小與貨物重力大小相等，方向豎直向上，因此老虎車對貨物的作用力不變，B正確；加速向左運動時，若擋板對貨物作用力F2，老虎車平面對貨物的作用力F1，則有，由于加速度未知，故老虎車平面對貨物的作用力與擋板對貨物作用力的大小無法比較，C錯誤；為使貨物不離開擋板，臨界狀態(tài)時有，得，故老虎車向右的加速度不能超過，D正確。9.【答案】AD【解析】氫原子發(fā)生能級躍遷時，由公式可得，結(jié)合題意可知，可見光I的頻率大，波長小，可見光Ⅱ的頻率小，波長大，則圖1中的對應(yīng)的是可見光Ⅱ，故A正確；根據(jù)公式，由圖可知，圖3中相鄰干涉條紋間距較大，則波長較大，結(jié)合上述可知，對應(yīng)的是可見光Ⅱ，故B錯誤；由公式可得，光子動量為，結(jié)合上述可知，Ⅰ的光子動量大于Ⅱ的光子動量，故C錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程及動能定理可得，可知，頻率越大，遏止電壓越大，結(jié)合上述可知，P向a移動，電流表示數(shù)為零時Ⅰ對應(yīng)的電壓表示數(shù)比Ⅱ的大，故D正確。10.【答案】BD【解析】粒子在磁場中運動的軌跡如圖所示，由左手定則可知，B1、B2方向相反，故A錯誤；根據(jù)幾何關(guān)系可得，粒子在六邊形磁場中運動的軌道半徑為，在圓形磁場中運動的軌道半徑為，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，聯(lián)立可得，故B正確；粒子在六邊形磁場中運動軌跡的圓心角為120°，在圓形磁場中運動軌跡的圓心角為90°，粒子在磁場中運動的時間，故C錯誤；根據(jù)幾何關(guān)系可得，粒子在磁場外運動的軌跡長度為，所以粒子運動的時間，故D正確。11.【答案】(1)，不均勻；(2)9.75【解析】（1）若輕桿擺動穩(wěn)定時與豎直方向的夾角為，以小球為對象，小球受重力和輕桿的拉力，根據(jù)牛頓第二定律，可得，可得，則小車加速度為，由此可知加速度不隨角度均勻變化。（2）根據(jù)逐差法可得當?shù)刂亓铀俣葹椋霐?shù)據(jù)解得。12.【答案】(1)；(2)；(3)；(4)變大【解析】（1）根據(jù)電阻定律有電池的內(nèi)阻。（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律得，解得，則若以作為橫軸，則以為縱軸，通過描點可作出如圖乙所示的線性關(guān)系圖像。（3）根據(jù)圖像縱軸截距有，解得該化學(xué)電池的電動勢。（4）若在PQ之間接一電壓表，則電壓表測量內(nèi)電壓，電阻箱使其阻值變小，電流變大，則內(nèi)電壓變大。13.【答案】(1)；(2)【解析】（1）開關(guān)K密閉時，氣體壓強為，重物穩(wěn)定在距地面處時，根據(jù)可得氣體壓強為根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得。（2）外界對氣體做功為氣體放出的熱量為Q，根據(jù)得。14.【答案】(1)，；(2)，t與x無關(guān)【解析】（1）已知持棒