2025届湖南省普通高中名校高三下学期第一次模拟考试物理试题

试卷更新日期：2025-04-08 类型：高考模拟

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一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1. $_{29}^{64} Cu$ 被国际原子能机构 $(IAEA)$ 称为新兴 $PET$ 核素”，可以用于 $PET$ 成像和放射性治疗，有望用于基于放射性核素的诊疗一体化研究。已知 $_{29}^{64} Cu$ 的比结合能为 $E$ ，核反应方程 $_{29}^{64} Cu \to_{30}^{64} Zn + X + Δ E$ 中 $X$ 为新生成粒子， $Δ E$ 为释放的核能。下列说法正确的是（　　）

A、 $X$ 是 $α$ 粒子 B、 $_{30}^{64} Zn$ 的结合能为 $64 E - Δ E$ C、 $_{30}^{64} Zn$ 的比结合能为 $E + \frac{Δ E}{64}$ D、 $_{30}^{64} Zn$ 的结合能比 $_{29}^{64} Cu$ 的结合能小

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2. 水面上有两个频率、振幅、振动方向均相同的振源 $S_{1} 、 S_{2}$ ，先后开始振动形成两列水波在空间叠加。 $S_{1}$ 先振动，形成的水波如图所示， $a 、 b 、 c 、 d 、 e$ 是 $S_{1} S_{2}$ 连线上的点， $e$ 点是 $S_{1} S_{2}$ 的中点， $a 、$ $c 、 e$ 此时均处在波峰处， $b$ 点和 $d$ 点分别是 $a c$ 和 $c e$ 的中点。当 $S_{2}$ 振动一段时间后，观察到 $e$ 处水面始终平静。已知两振源的频率为 $f$ ，波速为 $v$ ，下列说法中正确的是（）

A、 $c$ 点是振动加强点， $b$ 点是振动减弱点 B、振动加强区的质点一直处于最大位移处 C、 $d$ 点到两振源之间的距离差为 $\frac{v}{f}$ D、 $d$ 点到两振源之间的距离差为 $\frac{v}{2 f}$

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3. 2024年6月2日，嫦娥六号成功着陆月球背面南极——艾特肯盆地。嫦娥六号利用向下喷射气体产生的反作用力，有效地控制了探测器着陆过程中的运动状态。其中一段着陆过程中，探测器减速的加速度大小a随时间t变化的关系如图所示， $3 t_{0}$ 时刻探测器的速度恰好为零。下列说法中正确的是（　　）

A、 $0 ~ t_{0}$ 时间内，探测器做匀速直线运动 B、探测器在 $t_{0}$ 时刻的速度大小是 $2 t_{0}$ 时刻的4倍 C、 $0 ~ t_{0}$ 时间内，探测器的位移大小为 $\frac{5}{2} a_{0} t_{0}^{2}$ D、气体对探测器的作用力大小在 $t_{0}$ 时刻是 $2 t_{0}$ 时刻的两倍

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4. 如图，在垂直纸面向里的足够大的匀强磁场中放置一硬质异形导线框Oab，其中ab是半径为R的四分之一圆弧，直线段Oa长为R且与圆弧段相切。该导线框在纸面内绕O点逆时针转动，则下列说法正确的是（　　）

A、 $U_{a O} = - \frac{1}{2} B ω R^{2}$ B、感应电流方向b→a→O C、 $φ_{b} > φ_{a} > φ_{O}$ D、 $U_{a O} = - \frac{5}{2} B ω R^{2}$

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5. 如图所示空间原有大小为E、方向竖直向上的匀强电场，在此空间同一水平面的M、N点固定两个等量异种点电荷，绝缘光滑圆环ABCD垂直MN放置，其圆心O在MN的中点，半径为R、AC和BD分别为竖直和水平的直径。质量为m、电荷量为+q的小球套在圆环上，从A点沿圆环以初速度v₀做完整的圆周运动，则（　　）

A、小球从A到C的过程中电势能减少 B、小球不可能沿圆环做匀速圆周运动 C、可求出小球运动到B点时的加速度 D、小球在D点受到圆环的作用力方向平行MN

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6. 我国农村地区幅员辽阔，在人烟稀少的地区，一台低压变压器的供电半径可达1000m左右，这使得远离变压器的用户由于输电线的电阻较大导致供电电压偏低。某同学为了研究这种现象设计了如图所示的电路，图中T为理想降压变压器，对用户供电，甲用户离变压器很近，输电线电阻不计，乙用户距变压器500m，丙用户距变压器1000m， $r_{1}$ 、 $r_{2}$ 为两段低压输电线的等效电阻，可认为 $r_{1} = r_{2}$ ， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ 是三个用户正在工作的用电器的等效电阻，且 $R_{1} = R_{2} = R_{3}$ ， $R$ 为丙用户未接入的用电器，用 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 、 $U_{3}$ 分别表示 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ 两端的电压，输入电压的有效值 $U_{0}$ 不变，下列说法正确的是（）

A、 $U_{1} - U_{2} = 2 (U_{2} - U_{3})$ B、 $U_{1} - U_{2} < 2 (U_{2} - U_{3})$ C、若闭合 $S$ ， $U_{1}$ 不变， $U_{2}$ 、 $U_{3}$ 均增大 D、若闭合 $S$ ， $U_{1}$ 不变， $U_{2}$ 、 $U_{3}$ 均减小

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二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7. 如图为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上的示意图，其中冬至时地球离太阳最近。仅考虑太阳对地球的引力，关于地球绕太阳公转过程，下列说法正确的是（　　）

A、在冬至位置地球所受万有引力最大 B、在立春位置，根据万有引力定律可得 $G \frac{M m}{r^{2}} = m \frac{v^{2}}{r}$ C、地球自转周期的平方与轨道半长轴三次方的比值是一个仅与太阳质量有关的常数 D、经过近日点、远日点两位置的瞬时速度大小之比约为1.03

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8. 如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向内的匀强磁场中，有一弯成“V”字形的金属线AOC，夹角为 $\frac{π}{4}$ 。设导线MN位于 $x = l_{0}$ 处开始计时，且此时导线具有一向右的速度，大小为 $v_{0}$ 。同时，导线上存在一大小为R的定值电阻（始终处于闭合回路之中），且受到一向右的外力以保证回路中电流大小保持不变。除定值电阻外其他电阻不计。下列说法正确的是（　　）

A、导线作匀减速运动 B、电阻产生的焦耳热大于导线动能的减少量 C、导线到运动到 $x = 2 l_{0}$ 的时刻为 $\frac{3 l_{0}}{2 v_{0}}$ D、导线到运动到 $x = 2 l_{0}$ 时，电阻产生的焦耳热为 $\frac{3 v_{0} B^{2} l_{0}^{3}}{R}$

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9. 如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l， $a ≪ l$ ，镜面与光屏垂直，单色光波长为 $λ$ 。下列说法正确的是（　　）

A、光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为 $\frac{l}{2 a} λ$ B、光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为 $\frac{l}{a} λ$ C、若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中此时单色光的波长变为 $n λ$ D、若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为 $Δ x$ ，则该液体的折射率为 $\frac{l}{2 a Δ x} λ$

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10. 如图为运动员的索降示意图，质量为m的运动员双手抓握绳索从高处由静止开始匀加速下降，下降高度为h，双脚触地同时松手，后用时t速度减为零，脚对地面的平均压力为 $k m g$ ，取地面为重力势能的零势能面，重力加速度为g，运动员可视为质点。下列说法正确的是（　　）

A、人加速下降的时间为 $\frac{2 h}{(k - 1) g t}$ B、人落地时的速度大小为 $(k - 1) g t$ C、人的重力势能等于动能时，两者一定都是 $\frac{m {(k - 1)}^{2} g^{2} t^{2}}{4}$ D、k可能为 $2 + \sqrt{\frac{2 h}{g t^{2}}}$

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三、非选择题：本题共5小题，共56分。

11.
甲、乙两位同学分别用不同的实验装置验证动量守恒定律。
（i）甲同学用如图1所示的实验装置验证动量守恒定律。
（1）关于该实验，下列说法中正确的是______。（选填选项前的字母）
A. 轨道末端必须水平
B. 轨道倾斜部分必须光滑
C. 入射小球的质量小于被碰小球的质量
D. 同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放
（2）甲同学在实验中记录了小球落点的平均位置M、P、N，发现M和N偏离了OP方向，使点O、M、P、N不在同一条直线上，如图2所示，若要验证两小球碰撞前后在OP方向上是否动量守恒，则下列操作正确的是______。
A. B.
C. D.
（ii）乙同学用如图3所示的装置验证“动量守恒定律”。实验步骤如下：
①用绳子将大小相同、质量分别为 $m_{A}$ 和 $m_{B}$ 的小球A和B悬挂在天花板上；
②在A、B两球之间放入少量炸药，引爆炸药，两球反方向摆起。
用量角器记录两球偏离竖直方向的最大夹角分别为 $α$ 、 $β$ ；
（3）实验中所用两绳长度应________（填“相等”或“不相等”）。
（4）若两球动量守恒，应满足的表达式为________（用 $m_{A}$ 、 $m_{B}$ 、 $α$ 、 $β$ 表示）。

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12. 某同学用一节干电池，将微安表（量程为0~100μA）改装成倍率分别为 $\times 10$ 和 $\times 100$ 的双倍率欧姆表。

(1)、设计图1所示电路测量微安表内阻。先断开S₂ ，闭合S₁ ，调节R₁的阻值，使表头满偏；再保持R₁的阻值不变，闭合S₂ ，调节R₂ ，当R₂的阻值为135Ω时微安表的示数为60μA。忽略S₂闭合后电路中总电阻的变化，经计算得 $R_{A} =$ $Ω$ ；

(2)、设计双倍率欧姆表电路如图2所示，当开关S拨到（填“1”或“2”）时倍率为 $“ \times 10 ” ，$ 当倍率为 $“ \times 10 ”$ 时将两表笔短接，调节变阻器使表头满偏，此时通过变阻器的电流为10mA，则 $R_{a} + R_{b} =$ $Ω$ ；

(3)、用该欧姆表测电压表内阻时，先将欧姆表调至“×100”倍率，欧姆调零后再将黑表笔接电压表的（选填“+”或“-”）接线柱，红表笔接另一接线柱测电压表内阻；

(4)、用该欧姆表测量一个额定电压220V、额定功率100W的白炽灯，测量值可能。

A、远小于484Ω B、约为484Ω C、远大于484Ω

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13. 某小组设计了一个简易深度计，如图所示，其构造为一导热良好的刚性柱形容器，顶端有卡口，用质量忽略不计的薄活塞，密封一部分理想气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，水对活塞产生挤压使其向下移动，根据图中向下移动的距离d可求得深度计所到达的深度，容器内部底面积 $S = 0.8 m^{2}$ ，内部高度 $L = 1 m$ ，忽略水的温度随深度的变化，深度计在水中与水达到热平衡后，活塞位于顶端卡口处，此时封闭气体压强为 $5 p_{0}$ ，已知外界大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ ，且p₀相当于10m高的水柱产生的压强。

(1)、某次实验中测得长度 $d = \frac{L}{2}$ ，求此时深度计所处的深度H；

(2)、若深度计由水深70m处缓慢下降至90m处的过程中，其气体状态变化过程对应为等温线上a点到b点的过程，如图乙所示，ab段可近似看成一段倾斜直线，求在该过程中气体向外界释放的热量Q。

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14. 某种质谱仪的结构示意图如图所示，主要构造包括加速电场（可左右平移）、静电分析器和磁分析器等。其中加速电场的电压为U，静电分析器是以 $O_{1}$ 为圆心的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心 $O_{1}$ ，且与圆心 $O_{1}$ 等距的各点电场强度大小相等，电场强度E与到圆心距离r的关系满足 $E = \frac{k}{r}$ （k未知）；磁分析器在以 $O_{1}$ 为圆心、圆心角为 $90 °$ 的圆形扇形区域内分布着磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界紧靠。由离子源静止释放出三种正离子a、b、c经相同电场加速后，分别从P、Q、M进入静电分析器，恰好能以 $O_{1}$ 为圆心做匀速圆周运动从磁分析器中 $P_{1}$ 、 $Q_{1}$ 、 $M_{1}$ 射出。已知PQ、QM间的距离都为 $\frac{R}{5}$ ， Q到圆心距离为R，不考虑电磁场的边缘效应，求：

(1)、关系式 $E = \frac{k}{r}$ 中k的大小；

(2)、b离子进入静电分析器时的速度大小；

(3)、a、c两离子的比荷之比；

(4)、离子a经相同加速电场加速后从M进入至磁分析器下端 $M_{2}$ （未标出）射出，求 $M_{1}$ 、 $M_{2}$ 之间的距离d。

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15. 如图所示，光滑的水平面上有一质量 $m_{3} = 2 kg$ 曲面滑板，滑板的上表面由长度 $L = 0.5 m$ 的水平粗糙部分AB和半径为 $R = 0.4 m$ 的四分之一光滑圆弧BC组成，质量为 $m_{2} = 1 kg$ 滑块P与AB之间的动摩擦因数为 $μ = 0.5$ 。将P置于滑板上表面的A点。不可伸长的细线 $L_{0} = 0.8 m$ 水平伸直，一端固定于O'点，另一端系一质量 $m_{1} = 0.6 kg$ 的光滑小球Q。现将Q由静止释放，Q向下摆动到最低点并与P发生弹性对心碰撞，碰撞后P在滑板上向左运动，最终相对滑板静止于AB之间的某一点。P、Q均可视为质点，与滑板始终在同一竖直平面内，运动过程中不计空气阻力，重力加速度g取10 ${m/s}^{2}$ 。求：
（1）Q与P碰撞前瞬间细线对Q拉力的大小；
（2）碰后P能否从C点滑出？碰后Q的运动能否视为简谐运动？请通过计算说明；（碰后Q的最大摆角小于5°时，可视为做简谐运动，已知 $\cos 5^{\circ} = 0.996$ ）
（3）计算P相对滑板的水平部分AB运动的总时间，并判断P在相对滑板运动时，有无可能相对地面向右运动。如有可能，算出相对地面向右的最大速度；如无可能，请说明原因。

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