湖南省普通高中2025屆高三下學(xué)期5月高考模擬最后訓(xùn)練(四) 物理試題（含解析）

2025屆湖南省普通高中高三下學(xué)期5月高考模擬最后訓(xùn)練(四)物理試題本試卷共100分，考試時間75分鐘．注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)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(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑．如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)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(jié)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．核污染水含高達(dá)64種放射性元素，其中氚衰變過程中產(chǎn)生的電離輻射可損害DNA，是致癌的高危因素之一。氚的半衰期為12.5年，其衰變方程為，下列說法正確的是（）A．衰變方程中，B．該反應(yīng)為衰變，射線是由核外電子發(fā)射形成的C．和的結(jié)合能之和一定大于的結(jié)合能D．經(jīng)過25年，的氚發(fā)生了衰變2．正四面體OABC，O為其頂點，底面ABC水平，D為AB邊的中點，如圖所示．由O點水平拋出相同的甲、乙兩小球，兩小球分別落在A點和D點，空氣阻力不計．則下列說法正確的是（）A．甲球和乙球初動能之比為2:1B．甲球和乙球末動量大小之比為3:1C．甲球和乙球末動能之比為12:11D．甲球和乙球動量的變化量之比為2:13．戰(zhàn)繩作為一項超燃脂的運(yùn)動,十分受人歡迎.一次戰(zhàn)繩練習(xí)中,某運(yùn)動達(dá)人晃動繩的一端使其上下振動(可視為簡諧運(yùn)動)形成橫波.圖甲、圖乙分別是同一繩上P、Q兩質(zhì)點的振動圖像,傳播方向為P到Q.已知橫波波長大于1m且小于3m,P、Q兩質(zhì)點在波的傳播方向上相距3m,下列說法正確的是()甲乙A．該列波的波長可能為127B．P、Q兩質(zhì)點振動方向始終相反C．該列波的波速可能為43D．從t=0至t=2.125s,Q質(zhì)點運(yùn)動的路程為3.4m4．我國計劃在2030年前實現(xiàn)載人登陸月球開展科學(xué)探索，其后將探索建造月球科研試驗站，開展系統(tǒng)、連續(xù)的月球探測和相關(guān)技術(shù)試驗驗證。假設(shè)質(zhì)量為m的飛船到達(dá)月球時，在距離月面的高度等于月球半徑的處繞著月球表面做勻速圓周運(yùn)動，其周期為T1，已知月球的自轉(zhuǎn)周期為T2，月球的半徑為R，引力常量為G，下列說法正確的是（）A．月球的第一宇宙速度為B．月球兩極的重力加速度為C．當(dāng)飛船停在月球緯度60°的區(qū)域時，其自轉(zhuǎn)向心加速度為D．當(dāng)飛船停在月球赤道的水平面上時，受到的支持力為5．如圖所示，空間內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(未畫出)，在O點有一粒子源，能沿紙面向各方向均勻發(fā)射初速度為v0、電荷量為＋q、質(zhì)量為m的帶電粒子。O點右側(cè)有一擋板PQ，已知OQ⊥PQ，OQ＝PQ＝a，當(dāng)v0沿OQ方向時，粒子恰好打在擋板上端P點處，不計粒子重力，不考慮粒子的反彈和粒子間的相互作用，則A．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌跡半徑為2aB．擊中擋板左側(cè)的粒子占粒子總數(shù)的1C．擊中擋板右側(cè)的粒子占粒子總數(shù)的1D．若將擋板PQ兩端延伸足夠長，粒子打在擋板上的長度為2a6．如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一個半徑為R的絕緣圓環(huán)，圓環(huán)的A、B、C、D端點上分別固定有一個點電荷，電荷量分別為+Q、+Q、?Q、?Q，圓心為O，AC垂直于BD，a、b、c、d分別為OA、OB、OC、OD的中點，在BD的延長線上有P點和N點，且DP=PN=RA．a(chǎn)、b、c、d四點的電場強(qiáng)度大小相等B．a(chǎn)、b、c、d四點的電勢相同C．d點和P點的電場強(qiáng)度大小相等D．P點電勢大于N點電勢二、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．圖甲中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1:n 甲 乙A．電阻R2兩端的電壓頻率為B．電流表的示數(shù)為5AC．原線圈的輸入功率為15WD．將R18．如圖甲所示，一水平淺色傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點），煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.初始時，兩者都是靜止的.現(xiàn)讓傳送帶在電機(jī)帶動下先加速后減速，傳送帶的速度—時間圖像如圖乙所示.設(shè)傳送帶足夠長，一段時間后，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s 甲 乙A．t=8s時煤塊與傳送帶速度相同B．煤塊相對傳送帶的位移大小為80mC．煤塊的質(zhì)量越大黑色痕跡的長度越長D．黑色痕跡的長度為48m9．如圖所示，一單色光束照到厚壁玻璃管的外壁上M點，光從M點進(jìn)入玻璃后以60°入射角照射到內(nèi)壁上的P點，反射光線再照射到外壁上的N點。已知該玻璃的折射率為1.5，M、N兩點之間的距離為，真空中的光速c=3×108m/s，下列說法正確的是（）A．在M點只有折射光線，沒有反射光線B．在P點只有反射光線，沒有折射光線C．在N點只有反射光線，沒有折射光線D．光從M經(jīng)P到N的傳播時間為1×10-10s10．如圖所示，光滑豎直桿底端固定在地面上，桿上套有一質(zhì)量為m的小球A（可視為質(zhì)點），一根豎直輕彈簧一端固定在地面上（彈簧勁度系數(shù)為k），另一端連接質(zhì)量也為m的物塊B，一輕繩跨過定滑輪O，一端與物塊B相連，另一端與小球A連接，定滑輪到豎直桿的距離為L。初始時，小球A在外力作用下靜止于P點，已知此時整根輕繩伸直無張力且OP間細(xì)繩水平、OB間細(xì)繩豎直，現(xiàn)將小球A由P點靜止釋放，A沿桿下滑到最低點Q時OQ與桿之間的夾角為30°，不計滑輪大小及摩擦，重力加速度大小為g，下列說法中正確的是（）A．初始狀態(tài)時彈簧的壓縮量為B．小球A由P下滑至Q的過程中，加速度逐漸增大C．小球A由P下滑至Q的過程中，彈簧彈性勢能增加了D．若將小球A換成質(zhì)量為的小球C，并將小球C拉至Q點由靜止釋放，則小球C運(yùn)動到P點時的動能為三、非選擇題：本大題共5題，共56分。11．某同學(xué)利用驗證牛頓第二定律的裝置來驗證動能定理，實驗步驟如下：（1）測量小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，擋光板的寬度d；（2）水平軌道上安裝兩個光電門，測出兩光電門中心間的距離s，小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪，掛上砝碼盤，實驗首先保持軌道水平，小車通過光電門1和2的時間相等，此時小車做__________運(yùn)動，力傳感器的示數(shù)為F0（3）增加砝碼盤里砝碼的質(zhì)量，釋放小車，力傳感器的示數(shù)為F，小車通過光電門1和2的時間分別為t1和t2，則小車受到的合外力為____________（用“F、（4）已知重力加速度為g，若要驗證動能定理，需要驗證的關(guān)系為__________________________________________________．12．實驗小組設(shè)計了如圖甲所示的電路圖測量電源的電動勢E和內(nèi)阻r。電流表為理想電表，定值電阻的阻值為，先把電阻箱的阻值調(diào)到最大，接著把開關(guān)S合上，再改變電阻箱的接入值R，讀出電流表的示數(shù)I，重復(fù)以上操作，多測幾組R、I的相應(yīng)值，最后畫出的關(guān)系圖像如圖乙所示，圖丙是所提供的實驗器材，回答下列問題：(1)根據(jù)甲圖的實驗電路圖，在丙圖中用筆劃線代替導(dǎo)線連接實物圖；(2)圖乙表示的物理量間的關(guān)系式（用E、r、I、表示）；(3)圖乙中的縱、橫截距分別為b、a，則電源的內(nèi)阻，電動勢。（均用a、b、表示）13．如圖，氣缸通過滑輪與裝有水的水桶懸吊在空中，氣缸內(nèi)通過與彈簧相連的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體。開始時整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)通過水桶底部的遙控閥門將水緩慢放出，直至水完全放出。已知?dú)飧踪|(zhì)量為，活塞質(zhì)量為，活塞截面積為，彈簧勁度系數(shù)為。開始時氣柱長為，水完全流出時，彈簧壓縮量為，大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為，全過程氣體溫度保持不變，忽略各處阻力。求：(1)水桶內(nèi)水的質(zhì)量；(2)水完全漏出時，氣柱的長度；(3)水完全漏出時，氣缸下移的距離。14．（18分）如圖，兩平行軌道固定于水平面內(nèi)，其中MN、M'N'是兩小段絕緣材料，其余部分是金屬材料，軌道間距為d，軌道間分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。軌道左側(cè)接入由電動勢為E的直流電源、電容為C的電容器和單刀雙擲開關(guān)S構(gòu)成的電路，軌道右側(cè)接入自感系數(shù)為L的電感線圈。質(zhì)量為m、有效電阻為R的金屬棒a垂直放置于軌道左側(cè)某處，質(zhì)量也為m、電阻不計的金屬棒b垂直放置于絕緣材料上?，F(xiàn)將S接1，待電容器充電完畢后，再將S接2。之后，a運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，再與b發(fā)生彈性碰撞。不考慮其他電阻，不計一切摩擦，忽略電磁輻射，a、b均始終與軌道垂直且接觸良好。（1）S接通2瞬間，求金屬棒a的加速度大??；（2）求金屬棒a運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時的速度大小；（3）某同學(xué)查閱教材后得知，電感線圈的自感電動勢正比于電流的變化率，由此他猜測金屬棒b在運(yùn)動過程中做簡諧運(yùn)動。請證明。15．（17分）如圖所示，在光滑水平地面的右端豎直固定一光滑半圓形軌道，左端固定一傾斜角θ＝37°、高度h＝1．2m的粗糙斜面。一滑塊B（可看成質(zhì)點）位于距半圓形軌道底端左側(cè)L2＝2125m的水平地面上，滑塊B的左端與輕彈簧接觸（但未固定）?，F(xiàn)將另一與滑塊B完全相同的滑塊A從斜面頂端由靜止釋放，已知從滑塊A開始壓縮彈簧到彈簧長度最短所用時間為t0＝15s，之后滑塊B脫離彈簧，恰好能滑上半圓形軌道的頂端，從頂端滑出后正好落在滑塊A上?；瑝KA與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝14（1）滑塊A到達(dá)斜面底端時的速度大小v0；（2）半圓形軌道的半徑R；（3）彈簧的原長L1。

高考模擬最后訓(xùn)練(四)參考答案1．【答案】C【詳解】由電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒可得，解得，A錯誤；衰變的實質(zhì)是原子核內(nèi)部的一個中子轉(zhuǎn)化為一個電子和一個質(zhì)子，B錯誤；由于該反應(yīng)釋放能量，生成的新核更穩(wěn)定，比結(jié)合能更大，和的結(jié)合能之和一定大于的結(jié)合能，C正確；由于半衰期為12.5年，可知經(jīng)過25年，即經(jīng)過兩個半衰期，的氚發(fā)生了衰變，D錯誤。2．【答案】C【解析】兩小球均從O點水平拋出，下落的高度相同，則下落時間相同，設(shè)正四面體的邊長為a，甲、乙兩球分別落在A、D兩點，則甲球的水平位移為x甲=33a，乙球的水平位移為x乙=36a，由x=v0t，知甲球和乙球的初速度大小之比為2:1，初動能Ek=12mv02，初動能之比為4:1，A錯誤；由題意，兩球下落的高度為?=(3．【答案】C【解析】由題意可知xPQ＝14+nλ(其中n＝0，1，2，…)，由于波長大于1m且小于3m，則n只能取1、2，當(dāng)n＝1時有54λ＝3m，得λ＝125m，當(dāng)n＝2時有94λ＝3m，得λ＝43m，且當(dāng)波長為43m時，波速v＝λT＝43m/s，由于P、Q兩質(zhì)點平衡位置間的距離并不是半個波長的奇數(shù)倍，故P、Q兩質(zhì)點的振動方向并不是始終相反，A、B錯誤，C正確；由于t＝2.125s＝24．【答案】D【詳解】設(shè)月球的質(zhì)量為M，飛船距離月面的高度等于月球半徑的處繞著月球表面做勻速圓周運(yùn)動時，根據(jù)萬有引力提供向心力有，設(shè)月球的第一宇宙速度為v1，則有，解得，A錯誤；在月球兩極表面時，根據(jù)萬有引力等于重力有，解得月球兩極的重力加速度為，B錯誤；當(dāng)飛船停在月球緯度60°的區(qū)域時，轉(zhuǎn)動半徑為，向心加速度為，C錯誤。當(dāng)飛船停在月球赤道的水平面上，設(shè)水平面對其支持力大小為F，對飛船受力分析，由牛頓第二定律可得，解得，D正確。5．【答案】C【解析】沿OQ方向射入的粒子軌跡1如圖甲所示，由幾何關(guān)系知R＝a，A錯誤；擊中擋板左側(cè)的粒子，如圖甲所示，其軌跡介于軌跡1與軌跡2之間，對應(yīng)初速度間的夾角為30°，故其間的粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例為30°360°＝112(關(guān)鍵：打到擋板上粒子數(shù)與總粒子數(shù)之比即為粒子發(fā)射的角度之比)，B錯誤；擊中擋板右側(cè)的粒子，如圖乙所示，其軌跡介于軌跡3與軌跡4之間，對應(yīng)初速度間的夾角為60°，故其間的粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例為60°360°＝1 甲 乙 丙6．【答案】A【解析】根據(jù)等量異種點電荷形成的電場特點可知，A、C和B、D處的點電荷在a、b、c、d四點處的電場分布如圖甲所示,A點和C點處的點電荷形成的電場中電場強(qiáng)度Eay=Ecy、Eby=Edy，方向都是豎直向下，B點和D點處的點電荷形成的電場中電場強(qiáng)度Eax=Ecx、Ebx=Edx，方向都是水平向右，且Eay=Ecy=Ebx=Edx，Eby=Edy=Eax=Ecx，根據(jù)電場強(qiáng)度的疊加可知a、b、c、d四點的電場強(qiáng)度大小相等，A正確；選取無窮遠(yuǎn)電勢為零，可知正電荷周圍的電勢離正電荷越近電勢越高，且為正值，離負(fù)電荷越近電勢越低且為負(fù)值，根據(jù)對稱性和疊加原理可知φa=φb>φc=φd，B錯誤；根據(jù)等量異種點電荷形成的電場特點可知，四個點電荷在P、 甲 乙 丙【命題創(chuàng)新】電場和電勢的疊加屬于高考中的?？键c，近幾年等量同種或異種點電荷的場強(qiáng)均有考查，本題巧妙地構(gòu)建了四個點電荷，可構(gòu)建成兩對異種點電荷模型，考查學(xué)生對電場和電勢疊加的理解，需要學(xué)生具備一定的對稱思想。7．【答案】AD【解析】由題圖乙可知,交流電的周期為0.02s,故頻率為50Hz,而變壓器及二極管均不會改變交流電的頻率,故電阻R2兩端的電壓頻率仍為50Hz,故A正確；由題圖乙可知,變壓器的輸入電壓有效值為U1=Um2=100V,由電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系可得,變壓器的輸出電壓為U2=20V,因二極管的單向?qū)щ娦?只有一半時間內(nèi)有電壓加在R2兩端,設(shè)R2兩端電壓的有效值為U,由有效值的定義可得U2R2T=8．【答案】AD【解析】本題考查水平傳送帶模型.煤塊的加速度a=μmgm=2m/s2，在v?t圖像上作出煤塊的速度—時間圖像，斜率為加速度，根據(jù)幾何關(guān)系可知，圖像過點(6s，12m/s)；與傳送帶的圖像交于點(8s，16m/s)；然后減速，交t軸于點(16s，0)，A正確；由圖可知，煤塊先相對傳送帶向左滑動的相對位移為Δx1=12×6×24m+16+2429．【答案】BD【詳解】A．由圖可知光從M點入射，在M點既有反射光線又有折射光線，A錯誤；BC．已知該玻璃的折射率為1.5，則根據(jù)臨界角與折射率之間的關(guān)系則可知細(xì)光束在該玻璃球中發(fā)生全反射的臨界角小于，而細(xì)光束經(jīng)玻璃照射到空氣泡表面上P點時的入射角60。，大于臨界角，因此細(xì)光束在P點發(fā)生了全反射，而由幾何關(guān)系易知在N點，射向空氣時的入射角小于臨界角，因此光束在N點發(fā)生了折射，B正確，C錯誤；D．由折射率可得細(xì)光束在玻璃中傳播的速度為而由幾何關(guān)系可得，光從A點傳播到B點的路程為則光從M點傳播到N點的時間為D正確。10．【答案】ACD【詳解】初始狀態(tài)時，物塊B處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件，有，解得彈簧的壓縮量為，A正確；小球A開始下落時只受重力加速度為g，隨著小球下落細(xì)線對小球有豎直向上的分力，小球所受的合力減小，小球的加速度開始減小，所以加速度不是逐漸增大，B錯誤；小球A從P到Q時，下落的高度，小球A下落到Q點過程中，物塊B上升的高度為，整個過程中A和B重力勢能的減少量為，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則該過程中，彈簧彈性勢能增加了，C正確；若將小球A換成質(zhì)量為的小球C，小球C運(yùn)動到P點時沿繩方向的分速度為0，根據(jù)功能關(guān)系，可得，解得，D正確。11．【答案】（2）勻速直線（3）F?（4）(F?【解析】（2）小車通過光電門1和2的時間相等，此時小車做勻速直線運(yùn)動；（3）小車做勻速直線運(yùn)動時有F0=f，力傳感器的示數(shù)為F時小車受到的合外力為（4）若要驗證動能定理，需要驗證的關(guān)系為(F?F0)s=12Mv12．【答案】(1)見解析；(2)；(3)，【詳解】（1）根據(jù)電路圖，作出實物連接圖如圖所示（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律有，變形可得。（3）結(jié)合上述有，根據(jù)乙圖有，，解得，。13．【答案】(1)；(2)；(3)【詳解】（1）開始時，由整體受力平衡得水完全漏出后，由整體受力平衡得由以上兩式解得（2）開始時，對活塞有水完全漏出后，對活塞有對氣體有由以上三式解得（3）由幾何關(guān)系得解得14．【答案】（1）BEdmR（2）CBdE【解析】（1）電容器充電完畢后，電容器兩端電壓為E，S接通2瞬間，由閉合電路歐姆定律得I1＝ER對金屬棒a，由牛頓第二定律得BI1d＝ma1（2分）解得金屬棒a的加速度大小a1＝BEdmR（2）金屬棒a運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時做勻速直線運(yùn)動，電容器兩端電壓U＝Bdv1（1分）根據(jù)動量定理得BIdt＝mv1－0（2分）即Bqd＝mv1（1分）通過金屬棒a的電荷量q＝It＝C（E－U）（1分）聯(lián)立解得v1＝CBdEm＋C（3）金屬棒b電阻不計，則金屬棒b與電感線圈組成的回路無電阻，則金屬棒b產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與電感線圈的感應(yīng)電動勢始終相等，設(shè)金