2025屆湖南省衡陽四中高三第五次模擬考試物理試卷含解析

2025屆湖南省衡陽四中高三第五次模擬考試物理試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、為了探測某星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，周期為T1，總質(zhì)量為m1，環(huán)繞速度為v1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離該星球更近的半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)環(huán)繞速度為v2，周期為T2，登陸艙的質(zhì)量為m2，引力常量為G，則（）A．該星球的質(zhì)量為B．該星球表面的重力加速度為C．D．2、如圖所示，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢分別為、、、．一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場力所做的負(fù)功相等，則A．直線a位于某一等勢面內(nèi)，B．直線c位于某一等勢面內(nèi)，C．若電子有M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場力做正功D．若電子有P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場力做負(fù)功3、科幻電影《流浪地球》講述了這樣的故事：太陽即將毀滅，人類在地球上建造出巨大的推進(jìn)器，使地球經(jīng)歷了停止自轉(zhuǎn)、加速逃逸、勻速滑行、減速入軌等階段，最后成為比鄰星的一顆行星。假設(shè)若干年后，地球流浪成功。設(shè)比鄰星的質(zhì)量為太陽質(zhì)量的，地球質(zhì)量在流浪過程中損失了，地球繞比鄰星運(yùn)行的軌道半徑為地球繞太陽運(yùn)行軌道半徑的，則地球繞比鄰星運(yùn)行與繞太陽運(yùn)行相比較，下列關(guān)系正確的是（）A．公轉(zhuǎn)周期之比為B．向心加速度之比為C．動(dòng)能之比為D．萬有引力之比為4、場是物理學(xué)中的重要概念。物體之間的萬有引力是通過引力場發(fā)生的，地球附近的引力場又叫重力場。若某點(diǎn)與地心相距x，類比電場強(qiáng)度的定義，該點(diǎn)的重力場強(qiáng)度用E表示。已知質(zhì)量均分布均勻的球殼對殼內(nèi)任一物體的萬有引力為零，地球半徑為R。則能正確反應(yīng)E與x關(guān)系的圖像是（）A． B． C． D．5、撐桿跳是一種技術(shù)性和觀賞性都極高的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。如果把撐桿跳全過程分成四個(gè)階段：a~b、b~c、c~d、d~e，如圖所示，不計(jì)空氣阻力，桿為輕桿，則對這四個(gè)階段的描述不正確的是（）A．a(chǎn)~b階段：加速助跑，人和桿的總機(jī)械能增加B．b~c階段：桿彎曲、人上升，系統(tǒng)動(dòng)能減少，重力勢能和彈性勢能增加C．c~d階段：桿伸直、人上升，人的動(dòng)能減少量等于重力勢能增加量D．d~e階段：人過橫桿后下落，重力所做的功等于人動(dòng)能的增加量6、仰臥起坐是《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的女生測試項(xiàng)目之一。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)高三女生一分鐘內(nèi)完成55個(gè)以上仰臥起坐記為滿分。若某女生一分鐘內(nèi)做了50個(gè)仰臥起坐，其質(zhì)量為50kg，上半身質(zhì)量為總質(zhì)量的0.6倍，仰臥起坐時(shí)下半身重心位置不變，g取10m/s2。則測試過程中該女生克服重力做功的平均功率約為（）A．10W B．40W C．100W D．200W二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，小車質(zhì)量為，小車頂端為半徑為的四分之一光滑圓弧，質(zhì)量為的小球從圓弧頂端由靜止釋放，對此運(yùn)動(dòng)過程的分析，下列說法中正確的是（g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋ǎ〢．若地面粗糙且小車能夠靜止不動(dòng)，則地面對小車的靜摩擦力最大為B．若地面粗糙且小車能夠靜止不動(dòng)，則地面對小車的靜摩擦力最大為C．若地面光滑，當(dāng)小球滑到圓弧最低點(diǎn)時(shí)，小車速度為D．若地面光滑，當(dāng)小球滑到圓弧最低點(diǎn)時(shí)，小車速度為8、如圖所示的直角坐標(biāo)系中，第一象限中有一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向與軸的夾角為。在第四象限存在寬度為，沿軸負(fù)方向足夠長的勻強(qiáng)磁場。磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向垂直紙面向里?，F(xiàn)有不計(jì)重力的帶電粒子（電荷量為，質(zhì)量為）以速度從點(diǎn)射入磁場（與軸的夾角為）。若帶電粒子通過磁場后恰好從點(diǎn)射入電場，并從上距離點(diǎn)為的點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）離開電場。下列分析正確的是（）A．帶電粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小為B．帶電粒子從點(diǎn)到點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為C．該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為D．帶電粒子離開電場時(shí)的動(dòng)能為9、如圖所示，垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場分布在正方形abcd區(qū)域內(nèi)，O點(diǎn)是cd邊的中點(diǎn)。一個(gè)帶正電的粒子僅在磁場力作用下，從O點(diǎn)沿紙面以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi)，經(jīng)過時(shí)間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場?，F(xiàn)設(shè)法使該帶電粒子從O點(diǎn)沿紙面以與od成30°角的方向、大小不同的速率射入正方形內(nèi)，則下列說法中正確的是（）A．若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是，則它一定從ad邊射出磁場B．若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是，則它一定從cd邊射出磁場C．若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是t0，則它一定從ab邊射出磁場D．若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是，則它一定從bc邊射出磁場10、在如圖所示的含有理想變壓器的電路中，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20：1，圖中電表均為理想交流電表，R為光敏電阻（其阻值隨光強(qiáng)增大而減?。褪莾蓚€(gè)完全相同的燈泡。原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說法正確的是A．交流電的頻率為50HzB．電壓表的示數(shù)為22VC．當(dāng)照射R的光強(qiáng)增大時(shí)，電流表的示數(shù)變大D．若的燈絲燒斷后，電壓表的示數(shù)會(huì)變大三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組為了較準(zhǔn)確測量阻值約為20Ω的電阻Rx，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A．待測定值電阻Rx：阻值約20ΩB．定值電阻R1：阻值30ΩC．定值電阻R2：阻值20ΩD．電流表G：量程3mA，0刻度在表盤中央，內(nèi)阻約50ΩE.電阻箱R3：最大阻值999.99ΩF.直流電源E，電動(dòng)勢1,5V，內(nèi)阻很小G．滑動(dòng)變阻器R2(20Ω，0.2A)H.單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線等該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖，連接好電路，并進(jìn)行下列操作．（1）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表示數(shù)適當(dāng)．（2）若靈敏電流計(jì)G中的電流由C流向D再調(diào)節(jié)電阻箱R3，使電阻箱R3的阻值________（選填“增大”或“減小”），直到G中的電流為________(填“滿偏”、“半偏”或“0”)．（3）讀出電阻箱連入電路的電阻R3，計(jì)算出Rx．用R1、R2、R3表示Rx的表達(dá)式為Rx=_______12．（12分）興趣課上老師給出了一個(gè)質(zhì)量為m的鉤碼、一部手機(jī)和一個(gè)卷尺，他要求王敏和李明兩同學(xué)估測手上拋鉤碼所做的功。兩同學(xué)思考后做了如下操作：(1)他們先用卷尺測出二樓平臺(tái)到地面的距離h，王敏在二樓平臺(tái)邊緣把鉤碼由靜止釋放，同時(shí)李明站在地面上用手機(jī)秒表功能測出鉤碼從釋放到落到地面的時(shí)間t0，在忽略空氣阻力的條件下，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊拇笮】梢源致缘谋硎緸間=______（用h和t0表示）；(2)兩同學(xué)站在水平地面上，李明把鉤碼豎直向上拋出，王敏用手機(jī)的秒表功能測出鉤碼從拋出點(diǎn)到落回拋出點(diǎn)的時(shí)間。兩同學(xué)練習(xí)幾次，配合默契后某次李明把鉤碼豎直向上拋出，同時(shí)王敏用手機(jī)的秒表功能測出鉤碼從拋出點(diǎn)到落回拋出點(diǎn)的時(shí)間t，在忽略空氣阻力的條件下，該次李明用手上拋鉤碼所做的功可以粗略地表示為W=_____（用m、h、t0和t表示）。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在傾角為的斜面上有質(zhì)量均為的物塊，兩物塊用平行于斜面的細(xì)線連接，細(xì)線伸直。若由靜止釋放兩物塊，兩物塊沿斜面下滑的加速度大小為；若用水平向左的恒力作用在物塊上，兩物塊可沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，已知兩物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，重力加速度，，，求：（1）物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）作用在物塊上的水平恒力的大小。14．（16分）如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子，從A點(diǎn)以速度v0垂直于電場方向射入一個(gè)電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中，從B點(diǎn)射出電場時(shí)的速度方向與電場線成角，不計(jì)重力．求：(1)帶電粒子通過B點(diǎn)時(shí)速度vB的大小；(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB．15．（12分）2018年8月美國航空航天科學(xué)家梅利莎宣布開發(fā)一種儀器去尋找外星球上單細(xì)胞微生物在的證據(jù)，力求在其他星球上尋找生命存在的跡象。如圖所示，若宇航員在某星球上著陸后，以某一初速度斜面頂端水平拋出一小球，小球最終落在斜面上，測得小球從拋出點(diǎn)到落在斜面上點(diǎn)的距離是在地球上做完全相同的實(shí)驗(yàn)時(shí)距離的k倍。已知星球的第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，星球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，求：（1）星球表面處的重力加速度；（2）在星球表面一質(zhì)量為飛船要有多大的動(dòng)能才可以最終脫離該星球的吸引。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

由和A．該星球的質(zhì)量為選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由星球的半徑R未知，不能求解其表面的重力加速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由表達(dá)式可知選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由表達(dá)式可知選項(xiàng)D正確。故選D。2、B【解析】電子帶負(fù)電荷，從M到N和P做功相等，說明電勢差相等，即N和P的電勢相等，勻強(qiáng)電場中等勢線為平行的直線，所以NP和MQ分別是兩條等勢線，從M到N，電場力對負(fù)電荷做負(fù)功,說明MQ為高電勢，NP為低電勢．所以直線c和d都是位于某一等勢線內(nèi)，但是，，選項(xiàng)A錯(cuò)，B對．若電子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，初末位置電勢相等，電場力不做功，選項(xiàng)C錯(cuò)．電子作為負(fù)電荷從P到Q即從低電勢到高電勢，電場力做正功，電勢能減少，選項(xiàng)D錯(cuò)．【考點(diǎn)定位】等勢面和電場線【名師點(diǎn)睛】勻強(qiáng)電場和點(diǎn)電荷的電場以及等量同種點(diǎn)電荷和等量異種點(diǎn)電荷的電場線及等勢面分布情況要熟記．3、C【解析】

A．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得故故A錯(cuò)誤；B．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得故故B錯(cuò)誤；C．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得動(dòng)能代入數(shù)據(jù)計(jì)算解得動(dòng)能之比為故C正確；D．萬有引力代入數(shù)據(jù)計(jì)算解得故D錯(cuò)誤。故選C。4、C【解析】

電場中F=Eq，類比電場強(qiáng)度定義，當(dāng)x＞R時(shí)E引==g=即在球外E引與x2成反比；當(dāng)x＜R時(shí)，由于質(zhì)量均分布均勻的球殼對殼內(nèi)任一物體的萬有引力為零，距地心r處的引力場強(qiáng)是有半徑為x的“地球”產(chǎn)生的。設(shè)半徑為x的“地球”質(zhì)量為Mx，則Mx=則E引=故C正確。故選C。5、C【解析】

A．a(chǎn)～b階段：人加速過程中，人的動(dòng)能增加，重力勢能不變，人的機(jī)械能增加，故A正確，不符合題意；B．b～c階段：人上升過程中，人和桿的動(dòng)能減少，重力勢能和桿的彈性勢能均增加，故B正確，不符合題意；C．c～d階段：桿在恢復(fù)原長的過程中，人的動(dòng)能和彈性勢能減少量之和等于重力勢能的增加量，故C不正確，符合題意；D．d～e階段：只有重力做功，人的機(jī)械能守恒，重力所做的功等于人動(dòng)能的增加量，故D正確，不符合題意。故選：C。6、C【解析】

該同學(xué)身高約1.6m，則每次上半身重心上升的距離約為×1.6m=0.4m，則她每一次克服重力做的功W=0.6mgh=0.6×50×10×0.4=120J1min內(nèi)她克服重力所做的總功W總=50W=50×120=6000J她克服重力做功的平均功率為故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】

AB．若地面粗糙且小車能夠靜止不動(dòng)，設(shè)圓弧半徑為R，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到半徑與豎直方向的夾角為θ時(shí)，速度為v．

根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mv2=mgRcosθ由牛頓第二定律有：N-mgcosθ=m解得小球?qū)π≤嚨膲毫椋篘=3mgcosθ其水平分量為Nx=3mgcosθsinθ=mgsin2θ根據(jù)平衡條件知，地面對小車的靜摩擦力水平向右，大小為：f=Nx=mgsin2θ可以看出：當(dāng)sin2θ=1，即θ=45°時(shí)，地面對車的靜摩擦力最大，其值為fmax=mg．故A錯(cuò)誤，B正確．CD．若地面光滑，當(dāng)小球滑到圓弧最低點(diǎn)時(shí)，小車的速度設(shè)為v′，小球的速度設(shè)為v．小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mv-Mv′=0；系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則得：mgR=mv2+Mv′2，解得：v′=．故C正確，D錯(cuò)誤．故選BC．【點(diǎn)睛】本題中地面光滑時(shí)，小車與小球組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零，系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，但系統(tǒng)的總動(dòng)量并不守恒．8、BD【解析】

A.帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可知，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：，由得，故A錯(cuò)誤；B.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：，在勻強(qiáng)電場中：，由題設(shè)知，垂直電場方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，，解得：，，從到的時(shí)間為：，故B正確，C錯(cuò)誤；D.帶電粒子從到過程中由動(dòng)能定理可知，解得：，故D正確。故選：BD9、BD【解析】

由題，帶電粒子以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi)，經(jīng)過時(shí)間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場，則知帶電粒子的運(yùn)動(dòng)周期為T=2t0A．當(dāng)帶電粒子的軌跡與ad邊相切時(shí)，軌跡的圓心角為60°，粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為在所有從ad邊射出的粒子中最長時(shí)間為，該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是，則它一定不會(huì)從ad邊射出磁場，故A錯(cuò)誤；B．若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是則粒子軌跡的圓心角為速度的偏向角也為，根據(jù)幾何知識(shí)得知，粒子射出磁場時(shí)與磁場邊界的夾角為30°，必定從cd射出磁場，故B正確；C．若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是則得到軌跡的圓心角為π，而粒子從ab邊射出磁場時(shí)最大的偏向角等于故不一定從ab邊射出磁場，故C錯(cuò)誤；D．若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是則得到軌跡的圓心角為則它一定從bc邊射出磁場，故D正確。故選：BD。10、AC【解析】

A.原線圈接入如圖乙所示，T=0.02s，所以頻率為：，故A正確；B.原線圈接入電壓的最大值是V，所以原線圈接入電壓的有效值是220V，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20:1，所以副線圈電壓是11V，所以V的示數(shù)為11V，故B錯(cuò)誤；C.

R阻值隨光強(qiáng)增大而減小，根據(jù)：知副線圈電流增加，副線圈輸出功率增加，根據(jù)能量守恒定律，所以原線圈輸入功率也增加，原線圈電流增加，所以A的示數(shù)變大，故C正確；D.當(dāng)L1的燈絲燒斷后，變壓器的輸入電壓不變，根據(jù)變壓比公式，輸出電壓也不變，故電壓表讀數(shù)不變，故D錯(cuò)誤。故選：AC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、增大0