湖南省長沙市地質(zhì)中學2025屆高三下學期一模物理試卷（Word版附解析）-試卷下載-教習網(wǎng)

注意事項：
1．答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息
2．請將答案正確填寫在答題卡上
一、單選題（共28分）
1. 關于物理學研究方法和物理學史，下列敘述正確的是（）
A. 伽利略通過理想斜面實驗得出：力是產(chǎn)生加速度的原因
B. 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并通過扭秤實驗測出了引力常量的數(shù)值
C. 將帶電體看成點電荷和將物體看成質(zhì)點，都運用了等效替代法
D. 在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”和“探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關系”實驗時都采用了控制變量法
【答案】D
【解析】
【詳解】A．伽利略的理想斜面實驗得出的是物體的運動不需要力來維持，故A錯誤；
B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪什通過扭秤實驗測出了引力常量的數(shù)值，故B錯誤；
C．點電荷和質(zhì)點運用的是理想模型法，故C錯誤；
D．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”和“探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關系”實驗時都采用了控制變量法，故D正確。
故選D。
2. 質(zhì)量為m的汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P。t1時刻，司機減小了油門，使汽車的功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛；到t2時刻，汽車又開始勻速直線運動，假設整個過程中汽車所受的阻力不變，下列選項中正確的是（）
A. 減小油門后汽車做勻減速直線運動
B. 該過程中汽車所受的阻力大小為
C. t2時刻汽車的速度是
D. 汽車在t1到t2這段時間內(nèi)的位移大小為
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．根據(jù)
減小油門后，汽車做加速度減小的減速直線運動，勻速時，有
故AB錯誤；
CD．t2時刻再次勻速，根據(jù)
解得
在t1到t2這段時間內(nèi)由動能定理
解得
故C正確，D錯誤。
故選C。
3. 與地球公轉(zhuǎn)軌道“外切”的小行星甲和“內(nèi)切”的小行星乙的公轉(zhuǎn)軌道如圖所示，假設這些小行星與地球的公轉(zhuǎn)軌道都在同一平面內(nèi)，已知地球的公轉(zhuǎn)半徑為，公轉(zhuǎn)周期為，小行星甲的遠日點到太陽的距離為，小行星乙的近日點到太陽的距離為，引力常量為，下列說法正確的是（）
A. 小行星甲與太陽的連線和小行星乙與太陽的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等
B. 小行星乙在遠日點的加速度大小等于地球公轉(zhuǎn)的加速度大小
C. 小行星甲的公轉(zhuǎn)周期為
D. 太陽的密度為
【答案】B
【解析】
【詳解】A．根據(jù)開普勒第二定律可知，同一行星與太陽的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，但小行星甲與小行星乙在不同軌道上，所以小行星甲與太陽的連線和小行星乙與太陽的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積不相等，故A錯誤；
B．根據(jù)牛頓第二定律可得
可得
由于小行星乙在遠日點離太陽距離等于地球離太陽距離，則小行星乙在遠日點的加速度大小等于地球公轉(zhuǎn)的加速度大小，故B正確；
C．根據(jù)開普勒第三定律可得
解得小行星甲的公轉(zhuǎn)周期為
故C錯誤；
D．設太陽質(zhì)量為，太陽半徑為，太陽的密度為，則有
地球繞太陽轉(zhuǎn)動，由萬有引力提供向心力可得
聯(lián)立可得太陽的密度為
故D錯誤。
故選B。
4. 無線藍牙耳機可以在一定距離內(nèi)與手機等設備實現(xiàn)無線連接。已知無線連接的最遠距離為10m，甲和乙兩位同學做了一個有趣實驗。甲佩戴無線藍牙耳機，乙攜帶手機檢測，甲、乙開始位置齊平如圖（a）所示，甲、乙同時分別沿兩條平行相距8m的直線軌道向同一方向運動，甲做勻速直線運動，乙從靜止開始先做勻加速直線運動，再做勻速直線運動，其速度v隨時間t的關系如圖（b）所示，則在運動過程中，手機檢測到藍牙耳機能被連接的總時間為（）
A. 4sB. 5sC. 8sD. 13s
【答案】C
【解析】
【詳解】已知無線連接的最遠距離為10m，直線軌道相距8m，手機檢測到藍牙耳機時，甲、乙間位移之差最大值為
當時，根據(jù)圖像與時間軸所圍的面積表示位移，可知甲、乙的位移之差
設4s之前手機與藍牙耳機能被連接的時間為，從到，有
即
解得
或（舍去）
可知在內(nèi)手機與藍牙耳機一直處于連接狀態(tài)；根據(jù)對稱性可知，在內(nèi)手機與藍牙耳機處于斷開狀態(tài)，在時手機與藍牙耳機又開始處于連接狀態(tài)，由圖像中可知此時乙開始做勻速運動，設從6s之后手機與藍牙耳機能被連接的時間為，則有
即
解得
則在運動過程中，手機檢測到藍牙耳機能被連接的總時間為
故選C
5. 2024年是量子力學誕生一百周年，量子力學已經(jīng)對多個領域產(chǎn)生了深遠的影響，包括物理學、化學、計算機科學、通信技術和生物學，量子力學已成為現(xiàn)代科學的重要基石之一。下列關于量子力學創(chuàng)立初期的奠基性事件中說法正確的是（）
A. 黑體輻射電磁波的強度的極大值隨著溫度的升高向波長長的方向移動
B. 發(fā)生光電效應時，逸出光電子最大初動能與入射光的頻率成正比
C. 根據(jù)玻爾原子理論，氫原子由低能級向高能級躍遷時，只能發(fā)出特定頻率的光
D. 康普頓效應證實了光子具有動量，頻率越大動量越大
【答案】D
【解析】
【詳解】A．黑體輻射電磁波的強度的極大值隨著溫度的升高向波長短的方向移動，A錯誤；
B．根據(jù)光電效應方程
可知發(fā)生光電效應時，溢出光電子的最大初動能與入射光的頻率成一次函數(shù)關系，不是正比關系，B錯誤；
C．根據(jù)玻爾原子理論，氫原子由低能級向高能級躍遷時，只能吸收特定頻率的光，C錯誤；
D．康普頓效應證實了光子具有動量，根據(jù)
可知頻率越大，動量越大，D正確。
故選D。
6. 如圖所示，電動公交車做勻減速直線運動進站，進站前連續(xù)經(jīng)過R、S、T三點，已知ST間的距離等于RS間距離，RS段的平均速度是12m/s，ST段的平均速度是6m/s，則公交車經(jīng)過S點時的瞬時速度為（）
A. 11m/sB. 10m/sC. 9m/sD. 8m/s
【答案】B
【解析】
【詳解】由題知，電動公交車做勻減速直線運動，兩段距離相等，平均速度是2倍的關系，設所用時間分別為t、2t，平均速度等于中間時刻瞬時速度，速度從12m/s減到6m/s所用時間為1.5t，因此在0.5t時間內(nèi)速度減小2m/s，公交車經(jīng)過S點時的瞬時速度為
故選B。
7. 下列說法正確的是（）
A. 圖甲為康普頓效應的示意圖，入射光子與靜止的電子發(fā)生碰撞，碰后散射光的波長變長
B. 在兩種固體薄片上涂上蠟，用燒熱的針接觸固體背面上一點，蠟熔化的范圍如圖乙所示，則a一定是非晶體，b一定是晶體
C. 圖丙中隨著溫度的升高，黑體輻射強度的極大值向頻率較低的方向移動
D. 圖丁光電效應實驗中滑動變阻器的觸頭向右移動，電流表的示數(shù)一定增大
【答案】A
【解析】
【詳解】A．圖甲為康普頓效應的示意圖，入射光子與靜止的電子發(fā)生碰撞，碰后，入射光的動量減小，根據(jù)
可知，碰后散射光的波長變長，故A正確；
B．在兩種固體薄片上涂上蠟，用燒熱的針接觸固體背面上一點，蠟熔化的范圍如圖乙所示，則a表現(xiàn)出各向同性，a可能是多晶體，也可能是非晶體，b表現(xiàn)出各向異性，b一定是單晶體，故B錯誤；
C．根據(jù)黑體輻射的規(guī)律，圖丙中隨著溫度的升高，黑體輻射強度的極大值向頻率較高的方向移動，故C錯誤；
D．圖丁中光電效應實驗中電源所加電壓為加速電壓，逸出的光電子加速到達A極，當滑動變阻器的觸頭向右移動時，加速電壓增大，若電流沒有達到飽和電流，電流表的示數(shù)先增大，達到飽和電流后，電流表的示數(shù)不變，故D錯誤。
故選A。
二、多選題（共15分）
8. 如圖所示的電路中，各電表為理想電表，為定值電阻，電源內(nèi)阻為r且，在滑動變阻器的滑片從某位置向左移動一小段距離的過程中，設電壓表V1、電壓表V2、電流表A的示數(shù)分別是，電壓表V1、電壓表V2、電流表A示數(shù)的變化量的絕對值分別為，、，則下列說法正確的是（）
A. 電流表示數(shù)增大，電壓表V1示數(shù)增大
B. 與I的比值不變
C. 與的比值小于與的比值
D. 電源的輸出功率可能減小
【答案】AB
【解析】
【詳解】A．由圖可知R1與R2串聯(lián)，V1測R1兩端的電壓，V2測R2兩端的電壓，若滑片向左端移動，則滑動變阻器接入電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中總電流I增大，即電流表示數(shù)增大，R1兩端的電壓U1增大，即電壓表示數(shù)V1增大，故A正確；
B．根據(jù)歐姆定律有
可知U1與I的比值不變，故B正確；
C．由閉合回路歐姆定律有
由于增大，則減小，由于增大，可知減小，且V1示數(shù)改變量的絕對值小于V2示數(shù)改變量的絕對值，所以與的比值大于與的比值，故C錯誤；
D．根據(jù)電功率公式
得
當時，最大，由于，所以的滑片從某位置向左移動一小段距離的過程中電源的輸出功率增大，故D錯誤。
故選AB。
9. 如圖甲所示，質(zhì)量為2m的足夠長木板C置于水平面上，滑塊A、B質(zhì)量均為m，置于C上，B位于A右方某處。A、C間的動摩擦因數(shù)，B、C間和C與地面間的動摩擦因數(shù)。給C施加一水平向右的恒力F，從開始施加恒力到A、B第一次相遇時間為t。可得與F的關系如圖乙所示（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取），下列說法正確的是（）
A. 滑塊A能獲得的最大加速度為
B. A、B之間的初始距離為4m
C. 滑塊A的質(zhì)量為1kg
D. 若，A、C之間將發(fā)生相對滑動
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．對滑塊A有
解得
故A正確；
B．對滑塊B有
解得
由圖可知F足夠大時，A、B均相對C滑動，相遇時間恒定為
由
解得
故B錯誤；
C．當，滑塊B與C恰好發(fā)生相對滑動，則有
得
故C正確；
D．設A、B、C均產(chǎn)生相對運動時拉力為，則有
得
故時，A、C均保持靜止；故D錯誤。
故選AC。
10. 將壓癟的乒乓球（未漏氣）浸泡在熱水中，一段時間后乒乓球便恢復原狀，乒乓球內(nèi)部氣體（視為理想氣體）經(jīng)歷了由A→B→C的變化過程，V—T圖像如圖所示，T為熱力學溫度，已知理想氣體的內(nèi)能與熱力學溫度成正比，則下列結(jié)論正確的是（）
A. 狀態(tài)A、B的壓強大小相等
B. 從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體內(nèi)能不變
C. A→B→C過程，球內(nèi)氣體對外所做的功小于氣體從外界吸收的熱量
D. 在狀態(tài)A與狀態(tài)C時乒乓球內(nèi)氣體壓強之比為1：2
【答案】CD
【解析】
【詳解】A．在圖像中，過原點的傾斜的直線為等壓變化，由題圖可知，狀態(tài)A、B兩點不在過原點的同一直線上，因此狀態(tài)A、B的壓強大小不相等，A錯誤；
B．從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體的溫度升高，則氣體內(nèi)能增大，B錯誤；
C． A→B→C過程，球內(nèi)氣體的體積增大，球內(nèi)氣體對外做功，即，氣體的溫度升高，球內(nèi)氣體的內(nèi)能增大，即，由熱力學第一定律可知，，即球內(nèi)氣體從外界吸收熱量，可知球內(nèi)氣體對外所做的功小于氣體從外界吸收的熱量，C正確；
D．氣體在狀態(tài)A到狀態(tài)C時，由理想氣體狀態(tài)方程可得
解得
即在狀態(tài)A與狀態(tài)C時乒乓球內(nèi)氣體壓強之比為1：2，D正確。
故選CD。
三、實驗題（共20分）
11. 現(xiàn)有某型號電池，小張同學想用學過的物理知識來測量其電動勢和內(nèi)電阻，實驗室提供的器材有：
①電壓表（0~3V，內(nèi)阻為）；
②電流表（，內(nèi)阻很?。?；
③滑動變阻器；
④定值電阻；
⑤定值電阻；
⑥開關，導線若干。
（1）小張同學設計了如圖甲所示電路圖，需將電壓表量程擴大為，則定值電阻應選_____。（填所給器材前面的序號）
（2）請你在圖乙中用筆畫線代替導線連接好測量電路的剩余部分____。
（3）通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，得到多組電壓表的讀數(shù)和電流表的讀數(shù)，作出如圖丙的圖像。請根據(jù)圖丙求出電源的電動勢等于_____，電源內(nèi)阻等于_____。（兩空均保留三位有效數(shù)字）
（4）若考慮電流表內(nèi)阻，則電源內(nèi)阻測量值_____（選填“大于”“小于”或“等于”）真實值。
【答案】（1）⑤ （2）見解析
（3） ①. 5.90（5.88~5.92） ②. 2.29（2.25~2.33）
（4）大于
【解析】
【小問1詳解】
由題有
所以
【小問2詳解】
【小問3詳解】
由
可知
由圖可求
所以
斜率
所以
【小問4詳解】
考慮電流表有內(nèi)阻，測量值大于真實值
12. 為研究某金屬導線材料的電阻率，實驗器材如下：
待測金屬導線一根；
電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約為）；
電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約為）；
滑動變阻器（阻值范圍，允許通過的最大電流為0.1A）；
滑動變阻器（阻值范圍，允許通過的最大電流為1A）；
兩節(jié)干電池，開關，導線若干，螺旋測微器，刻度尺。
（1）如圖甲，用螺旋測微器測金屬導線的直徑d 時，如圖乙所示，則___________mm。
（2）用如圖丙所示電路進行實驗，圖丁為實物圖，調(diào)節(jié)金屬導線上可動接線柱Q的位置（金屬導線的總阻值約），可以改變導線接入電路的長度，可動接線柱Q有一定的電阻，但阻值未知?；瑒幼冏杵鲬撨x___________（選填“”或“”），將實物圖連線連接完整。________
（3）多次改變導線接入電路的長度L，測量不同長度時的電阻，作圖像如圖戊所示，測得圖像中直線的斜率為k，縱坐標截距為b，則該金屬材料的電阻率為___________，可動接線柱Q處的電阻為___________（用k、b和d表示）。
【答案】（1）1200
（2） ①. ②. 見解析
（3） ①. ②. b
【解析】
【小問1詳解】
用此螺旋測微器測得該金屬導線的直徑d，如圖乙所示，則
【小問2詳解】
[1]由實驗原理圖可知，滑動變阻器采用分壓式接法，為了便于調(diào)節(jié)，應該選最大阻值較小的；
[2]滑動變阻器采用分壓式接法，還需從電池負極接線柱引線連接到圖中滑動變阻器的左下接線柱,如圖所示：
小問3詳解】
[1][2]依題意，可得
整理，可得
結(jié)合圖戊可知
四、解答題（共37分）
13. 如圖所示，足夠長的傾角θ = 37°的光滑斜面體固定在水平地面上，一根輕繩跨過定滑輪，一端與質(zhì)量為mA = 2 kg的物塊A連接，另一端與質(zhì)量為mB = 3 kg的物塊B連接，繩與斜面保持平行。開始時，用手按住A，使B懸于空中，此時B下端離地的高度為7.2 m，（g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cs37° = 0.8）求：
（1）將手松開到B落地之前，繩的拉力大小；
（2）A沿斜面上升的最大距離。
【答案】（1）19.2 N
（2）11.52 m
【解析】
【小問1詳解】
將AB及繩子整體受力分析，由牛頓第二定律得
代入數(shù)據(jù)解得
單獨對B受力分析，由牛頓第二定律得
聯(lián)立解得
【小問2詳解】
設B從開始運動到落在地所用時間為t，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可得
解得
B落地時A的速度
設B落地后A的加速度為aA，由牛頓第二定律得
解得
設在B落地后A上升的距離為x，由運動學公式得
解得
故A沿斜面上升的最大距離
14. 在導熱良好的矩形氣缸內(nèi)用厚度不計的活塞封閉有理想氣體，當把氣缸倒置懸掛在空中，穩(wěn)定時活塞剛好位于氣缸口處，如圖甲所示；當把氣缸開口朝上放置于水平地面上，活塞穩(wěn)定時如圖乙所示。已知活塞質(zhì)量為m，橫截面積為S，大氣壓強，環(huán)境溫度為T0，氣缸的深度為h，重力加速為g，不計活塞與氣缸壁間的摩擦。
（1）求圖乙中活塞離氣缸底部的高度h1；
（2）活塞達到圖乙狀態(tài)時將環(huán)境溫度緩慢升高，直到活塞再次位于氣缸口，已知封閉氣體的內(nèi)能隨熱力學溫度變化的關系為U=kT，k為常數(shù)，大氣壓強保持不變，求在該過程中封閉氣體所吸收的熱量Q。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）設甲、乙中封閉氣體的壓強分別為、，則有
，
解得
，
氣體做等溫變化，由玻意耳定律有
聯(lián)立解得
（2）設活塞回到氣缸口時氣體溫度為，氣體等壓變化，則有
可得
氣體對外做的功為
氣體內(nèi)能變化為
根據(jù)熱力學第一定律可得
解得
15. 如圖所示，橫截面積均為S的兩導熱汽缸A、B中裝有同種氣體，通過一段體積可忽略的細管相連接，在細管中間安裝有一個閥門D，兩汽缸中各有一個質(zhì)量為m的活塞，汽缸B中的活塞與一個輕彈簧相連接。閥門D關閉時，輕彈簧處于原長，汽缸B中氣柱長度為L，汽缸A中的活塞處于靜止狀態(tài)，氣柱長度為3L。將一個質(zhì)量為2m的重物C輕輕地放到汽缸A中的活塞上，穩(wěn)定后A中氣柱長度變?yōu)?L。打開閥門D，保持環(huán)境溫度不變，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，關閉閥門D。已知彈簧的勁度系數(shù)，重力加速度為g，活塞可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動且不漏氣。求：
（1）大氣壓強；
（2）放上C打開閥門，系統(tǒng)穩(wěn)定后彈簧的形變量；
（3）最后關閉閥門時汽缸A中活塞與底端距離。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）根據(jù)平衡條件可知，初始時汽缸A中氣體的壓強為

放上C至穩(wěn)定后，汽缸A中氣體的壓強為

汽缸A中氣體經(jīng)歷等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有

解得
（2）初始時汽缸B中氣體的壓強等于p0，放上C打開閥門，因為，所以系統(tǒng)穩(wěn)定后，彈簧將壓縮，設彈簧的形變量為x，根據(jù)平衡條件有

解得
（3）最后關閉閥門時汽缸A、B中氣體壓強均等于p2，設此時汽缸A中活塞與底端距離為h，將汽缸A、B中的氣體整體分析，根據(jù)玻意耳定律有
解得

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