湖南省長(zhǎng)沙二十一中2025屆高三第一次模擬考試物理試卷含解析

湖南省長(zhǎng)沙二十一中2025屆高三第一次模擬考試物理試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)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、如圖所示，帶電荷量為Q的等量同種正電荷固定在水平面上，在其連線的中垂線（豎直方向）上固定一光滑絕緣的細(xì)桿，細(xì)桿上套一個(gè)質(zhì)量為m，帶電荷量為的小球，小球從細(xì)桿上某點(diǎn)a由靜止釋放，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度為零，b間的距離為h，重力加速度為g。以下說(shuō)法正確的是（）A．等量同種正電荷在a、b兩處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系B．a(chǎn)、b兩處的電勢(shì)差C．小球向下運(yùn)動(dòng)到最大速度的過(guò)程中小球電勢(shì)能的增加量等于其重力勢(shì)能的減少量D．若把兩電荷的位置往里移動(dòng)相同距離后固定，再把帶電小球從a點(diǎn)由靜止釋放，則小球速度減為零的位置將在b點(diǎn)的上方2、通信衛(wèi)星一般是相對(duì)地面“靜止”的同步衛(wèi)星，三顆同步衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)全球通信。設(shè)地球的半徑為，地面的重力加速度為，地球的自轉(zhuǎn)周期為。則速度為的電磁波從一顆衛(wèi)星直線傳播至相鄰的另一顆衛(wèi)星，傳播時(shí)間為（）A． B．C． D．3、一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，圖（甲）是t=0時(shí)刻的波形圖，圖（乙）是x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，下列說(shuō)法正確的是（）A．該波的波長(zhǎng)為2.0m B．該波的周期為1sC．該波向x軸正方向傳播 D．該波的波速為2.0m/s4、一定質(zhì)量的理想氣體在升溫過(guò)程中A．分子平均動(dòng)能增大 B．每個(gè)分子速率都增大C．分子勢(shì)能增大 D．分子間作用力先增大后減小5、某發(fā)電機(jī)通過(guò)理想變壓器給定值電阻R提供正弦交流電，電路如圖，理想交流電流表A，理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U，R消耗的功率為P。若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)n倍，則A．R消耗的功率變?yōu)閚PB．電壓表V的讀數(shù)為nUC．電流表A的讀數(shù)仍為ID．通過(guò)R的交變電流頻率不變6、下列關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的敘述中不正確的是A．天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)表明了原子核內(nèi)部是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的 B．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)表明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C．電子的發(fā)現(xiàn)表明了原子內(nèi)部是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的 D．粒子散射實(shí)驗(yàn)是原子核式結(jié)構(gòu)模型的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)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、如圖所示。豎直光滑桿固定不動(dòng)，兩根完全相同的輕質(zhì)彈簧套在桿上，彈簧下端固定。形狀相同的兩物塊A、B分別置于兩彈簧上端但不會(huì)拴接，A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量?，F(xiàn)用外力作用在物體上，使兩端彈簧具有相同的壓縮量。撤去外力后，兩物塊由靜止向上運(yùn)動(dòng)并離開(kāi)彈簧。從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過(guò)程中。彈簧始終在彈性限度之內(nèi)，以地面為零勢(shì)能面。下列說(shuō)法正確的是（）A．上升過(guò)程中兩物塊機(jī)械能均守恒B．A上升的最大高度小于B上升的最大高度C．A物體的最大速度大于B物體的最大速度D．A物體的最大加速度小于B物體的最大加速度8、如圖，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的長(zhǎng)木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小鐵塊以水平初速度v0從木板左端向右滑動(dòng)，恰好不會(huì)從木板右端滑出。下列情況中，鐵塊仍不會(huì)從木板右端滑出的是（）A．僅增大m B．僅增大MC．僅將m和L增大為原來(lái)的兩倍 D．僅將M和L增大為原來(lái)的兩倍9、我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）已經(jīng)開(kāi)始提供全球服務(wù)，具有定位、導(dǎo)航、授時(shí)、5G傳輸?shù)裙δ?。A、B為“北斗”系統(tǒng)中的兩顆工作衛(wèi)星，其中A是高軌道的地球靜止同步軌道衛(wèi)星，B是中軌道衛(wèi)星。已知地球表面的重力加速度為g，地球的自轉(zhuǎn)周期為T0下列判斷正確的是（）A．衛(wèi)星A可能經(jīng)過(guò)江蘇上空 B．衛(wèi)星B可能經(jīng)過(guò)江蘇上空C．周期大小TA=T0TB D．向心加速度大小aA<aB<g10、如圖甲所示，a、b兩個(gè)絕緣金屬環(huán)套在同一個(gè)光滑的鐵芯上。t＝0時(shí)刻a、b兩環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，a環(huán)中的電流i隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。下列說(shuō)法中正確的是（）A．t2時(shí)刻兩環(huán)相互吸引B．t3時(shí)刻兩環(huán)相互排斥C．t1時(shí)刻a環(huán)的加速度為零D．t4時(shí)刻b環(huán)中感應(yīng)電流最大三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）在測(cè)定電容器電容的實(shí)驗(yàn)中，將電容器、電壓傳感器、阻值為3kΩ的電阻R、電源、單刀雙擲開(kāi)關(guān)S按圖甲所示電路圖進(jìn)行連接。先使開(kāi)關(guān)S與1相連，電源給電容器充電，充電完畢后把開(kāi)關(guān)S擲向2，電容器放電，直至放電完畢，實(shí)驗(yàn)得到的與電壓傳感器相連接的計(jì)算機(jī)所記錄的電壓隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示，圖丙為由計(jì)算機(jī)對(duì)圖乙進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后記錄了“峰值”及圖線與時(shí)間軸所圍“面積”的圖像。(1)根據(jù)圖甲所示的電路，觀察圖乙可知：充電電流與放電電流方向________(填“相同”或“相反”)，大小都隨時(shí)間________(填“增大”或“減小”)。(2)該電容器的電容為_(kāi)_______F(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(3)某同學(xué)認(rèn)為：仍利用上述裝置，將電壓傳感器從電阻兩端改接在電容器的兩端，也可以測(cè)出電容器的電容值，請(qǐng)你分析并說(shuō)明該同學(xué)的說(shuō)法是否正確________。12．（12分）某同學(xué)要測(cè)量一電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，實(shí)驗(yàn)器材有一個(gè)電阻箱R、一個(gè)開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干和一個(gè)靈敏電流計(jì)G（滿偏電流1mA，內(nèi)阻未知）。由于G量程太小，需要改裝成量程更大的電流表A，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：(1)使用多用電表測(cè)靈敏電流計(jì)內(nèi)阻時(shí)，選擇開(kāi)關(guān)撥至“×10”擋，歐姆檔調(diào)零后測(cè)量，指針的位置如圖甲所示，阻值為_(kāi)___Ω；(2)用圖乙電路圖進(jìn)行測(cè)量，需要電流表A的量程為0.6A，則對(duì)靈敏電流計(jì)G進(jìn)行改裝，需要在G兩端___（選填“并"或“串”）聯(lián)一個(gè)阻值為_(kāi)__Ω的電阻（結(jié)果保留一位有效數(shù)值）。(3)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)出多組電流表A的電流I與電阻箱的阻值R的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出—R圖像。在坐標(biāo)紙上做出如圖所示的圖線，由做出的圖線可知，該電池的電動(dòng)勢(shì)是____V，內(nèi)電阻為_(kāi)_____Ω（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)值）。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）同學(xué)設(shè)計(jì)出如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置.將一質(zhì)量為0.2kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))放置于水平彈射器內(nèi),壓縮彈簧并鎖定,此時(shí)小球恰好在彈射口,彈射口與水平面AB相切于A點(diǎn),AB為粗糙水平面,小球與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,彈射器可沿水平方向左右移動(dòng),BC為一段光滑圓弧軌道.(O′為圓心,半徑R=0.5m,O'C與O′B之間夾角為θ=370,以C為原點(diǎn),在C的右側(cè)空間建立豎直平面內(nèi)的坐標(biāo)xOy,在該平面內(nèi)有一水平放置開(kāi)口向左且直徑稍大于小球的接收器D,(1)某次實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)使彈射口距離B處L1(2)把小球放回彈射器原處并鎖定,將彈射器水平向右移動(dòng)至離B處L2=0.8m處固定彈射器并解開(kāi)鎖定釋放小球,小球?qū)腃處射出,恰好水平進(jìn)入接收器D,求D處坐標(biāo);

(3)每次小球放回彈射器原處并鎖定,水平移動(dòng)彈射器固定于不同位置釋放小球,要求小球從C處飛出恰好水平進(jìn)入接收器D,求D位置坐標(biāo)y與x的函數(shù)關(guān)系式.14．（16分）如圖所示，兩列簡(jiǎn)諧橫波a、b在同一介質(zhì)中分別沿x軸正、負(fù)方向傳播，波速均為v=2.5m/s。已知在t=0時(shí)刻兩列波的波峰正好在x=2.5m處重合。①求t=0時(shí)，介質(zhì)中處于波峰且為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的所有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)；②從t=0時(shí)刻開(kāi)始，至少要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)使x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波峰且為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)？15．（12分）機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形圖如圖所示，波沿x軸正方向傳播，波長(zhǎng)λ=0.8m，質(zhì)點(diǎn)p的坐標(biāo)x=0.32m．從此時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)．①若每間隔最小時(shí)間0.4s重復(fù)出現(xiàn)波形圖，求波速；②若p點(diǎn)經(jīng)0.4s第一次達(dá)到正向最大位移，求波速；③若p點(diǎn)經(jīng)0.4s到達(dá)平衡位置，求波速．

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】

A．小球由a到b先加速再減速，a點(diǎn)加速度向下，b點(diǎn)加速度向上，所以，A錯(cuò)誤；B．由a到b根據(jù)動(dòng)能定理得B錯(cuò)誤；C．根據(jù)能量守恒，小球向下運(yùn)動(dòng)到最大速度的過(guò)程中小球重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能和動(dòng)能，所以小球電勢(shì)能的增加量小于其重力勢(shì)能的減少量，C錯(cuò)誤；D．若把兩同種電荷的位置往里移動(dòng)相同距離后固定，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理在中垂線上相同位置電場(chǎng)強(qiáng)度變大了，再由動(dòng)能定理可知小球速度減為零的位置將在b點(diǎn)的上方，選項(xiàng)D正確。故選D。2、C【解析】

衛(wèi)星繞地球運(yùn)行，萬(wàn)有引力提供向心力，則有可得綜合“黃金代換”有如圖所示由幾何關(guān)系知聯(lián)立整理得根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，電磁波傳播有可得故C正確，A、B、D錯(cuò)誤；故選C。3、D【解析】

ABD．根據(jù)甲、乙圖可知，波長(zhǎng)4m，周期2s，波速選項(xiàng)AB錯(cuò)誤，D正確；C．根據(jù)圖乙t=0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，所以甲圖x=1m坐標(biāo)向下振動(dòng)，由同側(cè)法可得波向x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。故選D。4、A【解析】

溫度是分子平均動(dòng)能的量度，當(dāng)溫度升高時(shí)平均動(dòng)能一定變大，分子的平均速率也一定變化，但不是每個(gè)分子速率都增大，故A正確，B錯(cuò)誤；由于是理想氣體，故分子間的相互作用力不考慮，故分子勢(shì)能不變，分子間的作用力不計(jì)，故CD錯(cuò)誤；故選A.5、B【解析】

當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)n倍，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電的電動(dòng)勢(shì)有效值和頻率都將發(fā)生變化。變壓器的輸入電壓變化后，變壓器的輸出電壓、副線圈的電流、R消耗的功率隨之改變，原線圈的電流也會(huì)發(fā)生變化。原線圈中電流的頻率變化，通過(guò)R的交變電流頻率變化?！驹斀狻緽：發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)n倍，發(fā)電機(jī)線圈的角速度變?yōu)樵瓉?lái)n倍，據(jù)可得，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電電動(dòng)勢(shì)的最大值變?yōu)樵瓉?lái)n倍，原線圈兩端電壓變?yōu)樵瓉?lái)n倍。據(jù)可得，副線圈兩端電壓變?yōu)樵瓉?lái)n倍，電壓表V的讀數(shù)為nU。故B項(xiàng)正確。A：R消耗的功率，副線圈兩端電壓變?yōu)樵瓉?lái)n倍，則R消耗的功率變?yōu)?。故A項(xiàng)錯(cuò)誤。C：流過(guò)R的電流，副線圈兩端電壓變?yōu)樵瓉?lái)n倍，則流過(guò)R的電流變?yōu)樵瓉?lái)的n倍；再據(jù)，原線圈中電流變?yōu)樵瓉?lái)n倍，電流表A的讀數(shù)為。故C項(xiàng)錯(cuò)誤。D：發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)n倍，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電的頻率變?yōu)樵瓉?lái)的n倍，通過(guò)R的交變電流頻率變?yōu)樵瓉?lái)的n倍。故D項(xiàng)錯(cuò)誤。6、B【解析】

A．天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。故A正確，不符合題意；B．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)與原子核是由質(zhì)子和中子組成的沒(méi)有關(guān)聯(lián)。故B錯(cuò)誤，符合題意；C．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，知道原子還可以再分，表明了原子內(nèi)部是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的。故C正確，不符合題意；D．α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故D正確，不符合題意；故選B。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、BD【解析】

A．上升過(guò)程中在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前，彈簧彈力一直對(duì)物塊做正功，物塊機(jī)械能增加，A錯(cuò)誤；B．物塊從撤去外力到第一次速度減為0，根據(jù)能量守恒定律解得彈簧壓縮量相同，所以對(duì)于兩物塊彈簧釋放的彈性勢(shì)能相同，因?yàn)椋詢尚∏蛏仙淖畲蟾叨汝P(guān)系為B正確；C．物塊速度最大時(shí)，加速度為0，假設(shè)初始狀態(tài)彈簧的壓縮量為，達(dá)到最大速度前，合力滿足為物塊向上運(yùn)動(dòng)的位移，因?yàn)?，所以圖像為圖線與位移軸圍成的面積為合外力做功，物塊從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理可知合力為0時(shí)，B物塊動(dòng)能大，根據(jù)動(dòng)能表達(dá)式可知A物體的最大速度小于B物體的最大速度，C錯(cuò)誤；D．撤去外力瞬間，物塊的加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律可知解得因?yàn)?，所以D正確。故選BD。8、ACD【解析】

由動(dòng)量守恒和能量關(guān)系可知聯(lián)立解得A．僅增大m，則?x不變，即物塊仍恰好從木板右端滑出，選項(xiàng)A正確；B．僅增大M，則?x變大，即物塊能從木板右端滑出，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．將m增大為原來(lái)的兩倍，則?x不變，而L增大為原來(lái)的兩倍，物塊不能從木板右端滑出，選項(xiàng)C正確；D．僅將M增大為原來(lái)的兩倍，則?x變大，但是不會(huì)增加到原來(lái)的2倍，而L增加到原來(lái)的2倍，可知木塊不會(huì)從木板上滑出，選項(xiàng)D正確；故選ACD。9、BCD【解析】

A．A是高軌道的地球靜止同步軌道衛(wèi)星，靜止在赤道上空，不可能經(jīng)過(guò)蘇州上空，故A錯(cuò)誤；B．B是中軌道衛(wèi)星不是靜止同步軌道衛(wèi)星，所以衛(wèi)星B可能經(jīng)過(guò)江蘇上空，故B正確；C．根據(jù)可得半徑越大，周期越大，所以TA=T0TB，故C正確；D．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力半徑越大，向心加速度越小，所以向心加速度大小aA<aB<g，故D正確。故選BCD。10、ACD【解析】

AB．相互吸引還是相互排斥，就要看電流是增大還是減小，t2時(shí)刻與t3時(shí)刻，均處于電流減小階段，根據(jù)楞次定律，可知兩環(huán)的電流方向相同，則兩環(huán)相互吸引，A正確，B錯(cuò)誤；C．t1時(shí)刻，a中電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的變化使b中產(chǎn)生電流，才使兩線圈相互作用，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知磁場(chǎng)變化越快，電動(dòng)勢(shì)越大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電流也越大，所以，作用力最大的時(shí)刻，也就是a中電流變化最快的時(shí)刻；在乙圖中，“變化最快”也就是曲線的斜率最大。t1時(shí)刻斜率為0，因此兩線圈沒(méi)有作用力，則加速度為零，C正確；D．雖然t4時(shí)刻的電流為零，但是根據(jù)該點(diǎn)的斜率，電流是變化的，也就是磁通量變化率最大，那么b環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，則感應(yīng)電流最大，D正確。故選ACD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、相反減小1.0×10－2正確【解析】

(1)[1][2]根據(jù)圖甲所示的電路，觀察圖乙可知充電電流與放電電流方向相反，大小都隨時(shí)間減小；(2)[3]根據(jù)充電時(shí)電壓—時(shí)間圖線可知，電容器的電荷量為：Q＝It＝t而電壓的峰值為Um＝6V，則該電容器的電容為：C＝設(shè)電壓—時(shí)間圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積為S，聯(lián)立解得：C＝＝＝F＝1.0×10－2F；(3)[4]正確，電容器放電的過(guò)程中，電容器C與電阻R兩端的電壓大小相等，因此通過(guò)對(duì)放電曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后記錄的“峰值Um”及圖線與時(shí)間軸所圍“面積”，仍可應(yīng)用：C＝＝計(jì)算電容值。12、180并0.31.41~1.450.38~0.44【解析】

(1)[1]．多用表歐姆擋讀數(shù)為刻度值與倍率的乘積，即靈敏電流計(jì)內(nèi)阻rg=18×10Ω=180Ω。

(2)[2][3]．靈敏電流計(jì)擴(kuò)大量程需要并聯(lián)一個(gè)小電阻R0，設(shè)靈敏電流計(jì)的滿偏電流為Ig=1mA，內(nèi)阻rg=180Ω，擴(kuò)大量程后的電流為Im=0.6A，并聯(lián)電路電壓相等，根據(jù)歐姆定律有Igrg=（Im-Ig）R0得(3)[4][5]．?dāng)U大量程后的安培表內(nèi)阻根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I（R+rg′+r）整理得結(jié)合圖象有聯(lián)合解得E≈1.45Vr≈0.43Ω。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）1.8J（2）(48125m，18125【解析】（1）從A到C的過(guò)程中，由定能定理得：

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