湖南師范大學(xué)附中2025屆高三第四次模擬考試物理試卷含解析

湖南師范大學(xué)附中2025屆高三第四次模擬考試物理試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示，理想變壓器原線圈串聯(lián)一個(gè)定值電阻之后接到交流電源上，電壓表的示數(shù)恒定不變，電壓表和的示數(shù)分別用和表示，電流表A的示數(shù)用Ⅰ表示，所有電表都可視為理想電表。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A．和的比值不變B．電流表A的示數(shù)Ⅰ增大C．電壓表的示數(shù)減小D．電阻和滑動(dòng)變阻器R消耗的功率的比值總是等于2、如圖所示，n匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻不計(jì)．線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，變壓器副線圈接入一只額定電壓為U的燈泡，燈泡正常發(fā)光．從線圈通過中性面開始計(jì)時(shí)，下列說法正確的是（）A．圖示位置穿過線框的磁通量變化率最大B．燈泡中的電流方向每秒改變次C．線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e＝nBSωsinωtD．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為3、研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律的電路如圖所示，加正向電壓時(shí)，圖中光電管的A極接電源正極，K極接電源負(fù)極時(shí)，加反向電壓時(shí)，反之．當(dāng)有光照射K極時(shí)，下列說法正確的是A．K極中有無光電子射出與入射光頻率無關(guān)B．光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率有關(guān)C．只有光電管加正向電壓時(shí)，才會(huì)有光電流D．光電管加正向電壓越大，光電流強(qiáng)度一定越大4、靜電場(chǎng)在x軸上的場(chǎng)強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向，帶正電的點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)電荷（）A．在x2和x4處電勢(shì)能相等 B．由x1運(yùn)動(dòng)到x3的過程中電勢(shì)能增大C．由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程中電勢(shì)能先減小后增大 D．由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程中電場(chǎng)力先減小后增大5、下列說法中正確的是A．用打氣筒的活塞壓縮氣體很費(fèi)力，說明分子間有斥力B．在陽光照射下，可以觀察到教室空氣中飛舞的塵埃作無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，屬于布朗運(yùn)動(dòng)C．一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高其壓強(qiáng)一定增大D．一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高其內(nèi)能一定增大6、如圖所示，一個(gè)帶正電的物體從粗糙斜面頂端滑到斜面底端時(shí)的速度為若加上一個(gè)垂直于紙面指向紙外的方向的磁場(chǎng)，則物體滑到底端時(shí)（）A．v變大 B．v變小 C．v不變 D．不能確定二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、空間中有水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同一電場(chǎng)線上等間距的五個(gè)點(diǎn)如圖所示，相鄰各點(diǎn)間距均為。一個(gè)電子在該水平線上向右運(yùn)動(dòng)，電子過點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為，運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為，再運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)時(shí)速度為零。電子電荷量的大小為，不計(jì)重力。下列說法正確的是（）A．由至的運(yùn)動(dòng)過程，電場(chǎng)力做功大小為B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C．等勢(shì)面的電勢(shì)為D．該電子從點(diǎn)返回點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為8、傾斜傳送帶在底端與水平面平滑連接，傳送帶與水平方向夾角為，如圖所示。一物體從水平面以初速度v0沖上傳送帶，與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，已知傳送帶單邊長為L，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的速率為v，物體可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m，重力加速度為g。則物體從底端傳送到頂端的過程中（）A．動(dòng)能的變化可能為B．因摩擦產(chǎn)生的熱量一定為C．因摩擦產(chǎn)生的熱量可能為D．物體的機(jī)械能可能增加mgLsin9、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈共100匝，繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖像如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）A．時(shí)，線圈在中性面B．線圈產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為100HzC．若不計(jì)線圈電阻，在線圈中接入定值電阻，則該電阻消耗的功率為D．線圈磁通量隨時(shí)間的變化率的最大值為10、如圖所示，在第一象限內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于xOy平面向外。在y軸上的A點(diǎn)放置一放射源，可以不斷地沿xOy平面內(nèi)的不同方向以大小不等的速度放射出質(zhì)量為m、電荷量+q的同種粒子，這些粒子打到x軸上的P點(diǎn)。知OA＝OP＝L。則A．粒子速度的最小值為v=B．粒子速度的最小值為v=C．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為t=D．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為t=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）某同學(xué)設(shè)計(jì)出如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，讓小球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過A點(diǎn)正下方的光電門B時(shí)，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門時(shí)間t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，該實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量下列哪些物理量_________。A．小球的質(zhì)量mB．AB之間的距離HC．小球從A到B的下落時(shí)間tABD．小球的直徑d（2）小球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v=_________(用題中所給的物理量表示)。（3）調(diào)整AB之間距離H，多次重復(fù)上述過程，作出隨H的變化圖象如圖所示，當(dāng)小球下落過程中機(jī)械能守恒時(shí)，該直線斜率k0=__________。（4）在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)際繪出—H圖象的直線斜率為k（k＜k0），則實(shí)驗(yàn)過程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值=_______________（用k、k0表示）。12．（12分）某學(xué)習(xí)小組利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度為d，用天平測(cè)量滑塊（含擋光條）的質(zhì)量為M，砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量為m；B．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平；C．光電門移到B處，讀出A點(diǎn)到B點(diǎn)間的距離為x1，滑塊從A處由靜止釋放，讀出擋光條通過光電門的擋光時(shí)間為t1；D．多次改變光電門位置，重復(fù)步驟C，獲得多組數(shù)據(jù)。請(qǐng)回答下列問題：(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度時(shí)示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為___________mm；(2)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌下螺絲，直至氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)滑塊輕放在導(dǎo)軌上能__________，表明導(dǎo)軌水平了；(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證，則如圖丙圖象中能正確反映光電門的擋光時(shí)間t隨滑塊的位移大小x的變化規(guī)律的是_________。A．B．C．D．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）（鋰核）是不穩(wěn)定的，它會(huì)分裂成一個(gè)α粒子和一個(gè)質(zhì)子，同時(shí)釋放一個(gè)γ光子（1）寫出核反應(yīng)方程；（2）一個(gè)靜止的分裂時(shí)釋放出質(zhì)子的動(dòng)量大小為P1，α粒子的動(dòng)量大小為P2，γ光子與α粒子運(yùn)動(dòng)方向相同，普朗克常量為h。求y光子的波長λ。14．（16分）如圖所示，一半徑為R=30.0cm，橫截面為六分之一圓的透明柱體水平放置，O為橫截面的圓心，該柱體的BO面涂有反光物質(zhì)，一束光豎直向下從A點(diǎn)射向柱體的BD面，入射角i=45°，進(jìn)入柱體內(nèi)部后，經(jīng)過一次反射恰好從柱體的D點(diǎn)射出。已知光在真空中的速度為c=3.00×108m/s，sin37.5°=0.608，sin45°=0.707，sin15°=0.259，sin22.5°=0.383，試求：（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(1)透明柱體的折射率；(2)光在該柱體的傳播時(shí)間t。15．（12分）如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=1.2kg的小滑塊靜止在水平軌道上的A點(diǎn)，在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下，從A點(diǎn)開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其滑行到AB的中點(diǎn)時(shí)撤去拉力，滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后進(jìn)入半徑為R=1.3m且內(nèi)壁光滑的豎直固定圓軌道，在圓軌道上運(yùn)行一周后從B處的出口（未畫出，且入口和出口稍稍錯(cuò)開）出來后向C點(diǎn)滑動(dòng)，C點(diǎn)的右邊是一個(gè)“陷阱”，D點(diǎn)是平臺(tái)邊緣上的點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)的高度差為h=1.2m，水平距離為x=1.6m。已知滑塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小剛好為滑塊重力的3倍，水平軌道BC的長度為l2=2.1m，小滑塊與水平軌道AB、BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=1．5，重力加速度g=11m/s2。(1)求水平軌道AB的長度l1；(2)試通過計(jì)算判斷小滑塊能否到達(dá)“陷阱”右側(cè)的D點(diǎn)；(3)若在AB段水平拉力F作用的范圍可變，要達(dá)到小滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中，既不脫離豎直圓軌道，又不落入C、D間的“陷阱”的目的，試求水平拉力F作用的距離范圍。

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】

ABC．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，副線圈回路中電阻增大，副線圈回路中電流減小，則原線圈電流減小，即電流表示數(shù)減小，兩端電壓減小，恒定不變，則增大，則和的比值變小，故ABC錯(cuò)誤；D．因?yàn)槭抢硐胱儔浩鳎瑒?dòng)變阻器R消耗的功率等于原線圈輸入功率，則故D正確。故選D。2、C【解析】圖示位置穿過線框的磁通量最大，但是磁通量的變化率為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；交流電的周期為，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，則燈泡中的電流方向每秒改變次，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；交流電的電動(dòng)勢(shì)最大值：Em=nBSω，則線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e＝nBSωsinωt,選項(xiàng)C正確；交流電的有效值為,則,選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵是掌握交流電的瞬時(shí)值、最大值及有效值的意義，知道它們之間的關(guān)系；掌握住理想變壓器的電壓、電流及功率之間的關(guān)系，本題即可得到解決．3、B【解析】

K極中有無光電子射出與入射光頻率有關(guān)，只有當(dāng)入射光的頻率大于K極金屬的極限頻率時(shí)才有光電子射出，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律，光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率有關(guān)，選項(xiàng)B正確；光電管加反向電壓時(shí)，只要反向電壓小于截止電壓，就會(huì)有光電流產(chǎn)生，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在未達(dá)到飽和光電流之前，光電管加正向電壓越大，光電流強(qiáng)度一定越大，達(dá)到飽和光電流后，光電流的大小與正向電壓無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.4、B【解析】

首先明確圖像的物理意義，結(jié)合電場(chǎng)的分布特點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)差逐點(diǎn)降低，綜合分析判斷?！驹斀狻緼．x2﹣x4處場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，則從x2到x4處逆著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)升高，則正電荷在x4處電勢(shì)能較大，A不符合題意；B．x1﹣x3處場(chǎng)強(qiáng)為x軸負(fù)方向，則從x1到x3處逆著電場(chǎng)線方向移動(dòng)，電勢(shì)升高，正電荷在x3處電勢(shì)能較大，B符合題意；C．由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程中，逆著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)升高，正電荷的電勢(shì)能增大，C不符合題意；D．由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程中，電場(chǎng)強(qiáng)度的絕對(duì)值先增大后減小，故由F=qE知電場(chǎng)力先增大后減小，D不符合題意故選B。5、D【解析】

A項(xiàng)：用打氣筒打氣時(shí)，里面的氣體因體積變小，壓強(qiáng)變大，所以再壓縮時(shí)就費(fèi)力，與分子之間的斥力無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：教室空氣中飛舞的塵埃是由于空氣的對(duì)流而形成的；不是布朗運(yùn)動(dòng)；故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：由理想氣體狀態(tài)方程可知，當(dāng)溫度升高時(shí)如果體積同時(shí)膨脹，則壓強(qiáng)有可能減小；故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：理想氣體不計(jì)分子勢(shì)能，故溫度升高時(shí)，分子平均動(dòng)能增大，則內(nèi)能一定增大；故D正確。6、A【解析】

未加磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理，有加磁場(chǎng)后，多了洛倫茲力，洛倫茲力不做功，根據(jù)左手定則，洛倫茲力的方向垂直斜面向上，所以物體對(duì)斜面的壓力減小，所以摩擦力變小，摩擦力做的功變小，根據(jù)動(dòng)能定理，有Wf′＜Wf所以v′＞v．故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】

A．電場(chǎng)線沿水平方向，則等間距的各點(diǎn)處在等差等勢(shì)面上。電子沿電場(chǎng)線方向做勻變速運(yùn)動(dòng)。電子從至的過程，電勢(shì)能與動(dòng)能之和守恒，動(dòng)能減小了，則電勢(shì)能增加了，則電勢(shì)差則電子從至的過程，電場(chǎng)力做負(fù)功，大小為A正確；B．電場(chǎng)強(qiáng)度大小B錯(cuò)誤；C．電子經(jīng)過等勢(shì)面時(shí)的電勢(shì)能為，則點(diǎn)的電勢(shì)又有則C錯(cuò)誤；D．電子在點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為，從減速運(yùn)動(dòng)至，然后反向加速運(yùn)動(dòng)再至點(diǎn)，由能量守恒定律知電子此時(shí)的動(dòng)能仍為，D正確。故選AD。8、ACD【解析】

因?yàn)椋瑒t分析物體的運(yùn)動(dòng)得分兩種情況：第一種情況是，物體滑上傳送帶后先減速后勻速，最終速度為，由動(dòng)能定理可知?jiǎng)幽艿淖兓癁椋幌鄬?duì)運(yùn)動(dòng)過程中摩擦生熱增加的機(jī)械能為第二種情況是，物體滑上傳送帶后一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，摩擦生熱增加的機(jī)械能綜上所述，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，ACD正確。故選ACD。9、ACD【解析】

A．t=0.01s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，穿過線圈的磁通量最大，線圈在中性面位置，故A正確。B．由圖可知周期為0.02s，則頻率為f=50Hz，故B錯(cuò)誤。C．線圈產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為電阻消耗的功率故C正確。D．t=0.005s電動(dòng)勢(shì)最大為311V，則磁通量隨時(shí)間的變化率為故D正確。故選ACD。10、AD【解析】設(shè)粒子的速度大小為v時(shí)，其在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為R，則由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有：qBv=mv2R；

若粒子以最小的速度到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，其軌跡一定是以AP為直徑的圓（圖中圓O由幾何關(guān)系知：sAP=2l；R=22l

，則粒子的最小速度v=2qBl2m，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期T=2πmqB；設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)其軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角為θ，則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t＝點(diǎn)睛：電荷在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是畫出軌跡，找出要研究的臨界狀態(tài)，由幾何知識(shí)求出半徑．定圓心角，求時(shí)間．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、BD；；；；【解析】

該題利用自由落體運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，因此需要測(cè)量物體自由下落的高度hAB，以及物體通過B點(diǎn)的速度大小，在測(cè)量速度時(shí)我們利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度，因此明白了實(shí)驗(yàn)原理即可知道需要測(cè)量的數(shù)據(jù)；由題意可知，本實(shí)驗(yàn)采用光電門利用平均速度法求解落地時(shí)的速度；則根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，當(dāng)減小的機(jī)械能應(yīng)等于增大的動(dòng)能；由原理即可明確注意事項(xiàng)及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容?！驹斀狻浚?）根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測(cè)量質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，需要測(cè)量的是A點(diǎn)到光電門B的距離H，故B正確；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度，不需要測(cè)量下落時(shí)間，故C錯(cuò)誤；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度時(shí)，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測(cè)量小球的直徑，故D正確。故選BD。

（2）已知經(jīng)過光電門時(shí)的時(shí)間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時(shí)的速度；

故；

（3）若減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能時(shí)，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒；則有：mgH=mv2；

即：2gH=（）2

解得：，那么該直線斜率k0=。

（4）乙圖線=kH，因存在阻力，則有：mgH-fH=mv2；

所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為；【點(diǎn)睛】考查求瞬時(shí)速度的方法，理解機(jī)械能守恒的條件，掌握分析的思維，同時(shí)本題為創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，要注意通過分析題意明確實(shí)驗(yàn)的基本原理才能正確求解。12、3.40靜止D【解析】

（1）[1]因游標(biāo)尺是20分度的，則游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm，則其讀數(shù)（2）[2]調(diào)整氣墊導(dǎo)軌下螺絲，直至氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)滑塊輕放在導(dǎo)軌上能靜止，表明導(dǎo)軌水平。（3）[3]動(dòng)能的增量重力勢(shì)能的減小量機(jī)械能守恒需要驗(yàn)證動(dòng)能的增量等于重力勢(shì)能的減小量，