2025届湖南省五市十校高三上学期第一次学业质量评价物理试题 （解析版）

这是一份2025届湖南省五市十校高三上学期第一次学业质量评价物理试题 （解析版），共22页。试卷主要包含了5 s，A 和 B 达到共速等内容，欢迎下载使用。
本试卷共 6 页。全卷满分 100 分，考试时间 75 分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有改动，用
橡皮擦干净后，再选涂其他答案；回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无
效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项
是符合题目要求的。
1. 考古发掘的一个重要问题就是确定文物年龄。我国考古人员曾用 对马王堆一号汉墓外椁盖板杉木年
龄进行测量，取盖板杉木样品 1g，测得每 个碳原子中含有 772 个 ，现代杉木样品 1g，测得每
个碳原子中含有 1000 个 ，已知 发生 衰变，其半衰期约为 5730 年。下列说法正确的是（ ）
A. 发生 衰变的产物是
B. 衰变过程产生的电子来自碳原子的核外电子
C. 环境的变化会改变 的半衰期
D. 由此估算马王堆汉墓距今大约为 2100 多年
【答案】D
【解析】
【详解】A．衰变方程为
衰变产物为 ，故 A 错误；
B． 衰变是原子核内部中子转化成质子同时，释放一个电子，故 B 错误；
C． 半衰期与温度压强等环境因素无关，故 C 错误；
D．通过文物中的 和现代杉木中 的对比，可得到
解得
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年
故 D 正确。
故选 D。
2. 2024 年巴黎奥运会网球女子单打决赛中，湖北姑娘郑钦文击败对手，成为首位奥运单打冠军的亚洲球员。
网球在运动过程中由于自身旋转会产生一种“旋转力”，如图是网球与地面碰撞瞬间示意图，网球的旋转
此时称为上旋，所受“旋转力”向下，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 网球与地面接触时所受摩擦力阻碍网球的运动
B. 打出上旋球时，网球与地面接触后，球的水平速度变大，冲击力变强
C. 打出下旋球时，网球与地面接触后，球所受合外力较大
D. 打出下旋球时，网球与地面接触后，反弹的最大高度较低
【答案】B
【解析】
【详解】AB．网球上旋时，网球与地面接触时，相对地面向后运动，网球所受摩擦力向前，提供网球向前
运动的动力，使网球水平速度增大，网球冲击力增强，故 A 错误，B 正确；
CD．下旋球所受旋转力向上，与重力方向相反，网球所受合力减小，竖直方向加速度较小，网球上升高度
较高，故 CD 错误。
故选 B。
3. 如图所示是某游乐场的激流勇进项目，游客乘坐小船从滑道滑下，落入水中激起水花。水花在空中可看
成斜抛运动，若水花初速度为 ，与水面夹角为 ，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 当 一定时，夹角 越大，水花在空中运动时间越长
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B. 当 一定时，夹角 越大，水花溅射的越远
C. 在水花运动过程中，重力的功率一直减小
D. 在水花运动到最高位置时，水花的机械能最小
【答案】A
【解析】
【详解】AB．溅射的水花做斜抛运动，水花运动时间
水平射程
运动时间随 增大而增大，随 的增大，射程先增大后减小，故 A 正确，B 错误；
C．水花先上升后下降，竖直方向速度先减小后增大，重力功率先减小后增大；故 C 错误；
D．水花运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故 D 错误。
故选 A。
4. 2024 年 11 月 04 日凌晨，神舟十八号载人飞船成功返回地面，叶光富、李聪和李广苏三位航天员圆满完
成任务，从神舟十八号与空间站对接算起，航天组成员在轨共计 192 天。神舟飞船返回过程简化如图所示，
椭圆轨道 1 为载人飞船返回时的运行轨道，圆形轨道 2 为空间站运行轨道， 为轨道切点， 为轨道 1 近
地点，离地高度不计。已知轨道 2 的半径为 ，地球表面重力加速度为 ，地球半径为 ，轨道 1 的周期为
，引力常量为 ，下列分析或结论正确的是（ ）
A. 轨道 1 上 点加速度大于轨道 2 上 点加速度
B. 载人飞船在轨道 1 上经过 点时速度为
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C. 载人飞船运行周期和空间站运行周期之比为
D. 地球质量
【答案】C
【解析】
【详解】A．载人飞船在轨道 1 和空间站在轨道 2 上的 处，都由万有引力来提供向心力，根据
轨道半径相同，则加速度大小相同，故 A 错误；
B．在轨道 2 上由万有引力来提供向心力
在地球表面上有
解得载人飞船在轨道 2 上的线速度大小为
由于载人飞船从轨道 1 到轨道 2 要在 P 点加速，则载人飞船在轨道 1 上经过 点时速度小于 ，故 B
错误；
C．轨道 1 和轨道 2 运行的半径之比为
由开普勒第三定律 可知，载人飞船运行周期和空间站运行周期之比为
故 C 正确；
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D．在轨道 2 上由万有引力来提供向心力
解得地球质量为
由于
故 D 错误。
故选 C。
5. 如图甲所示，A、B 两绝缘金属环套在同一铁芯上，A 环中通有电流，其电流 iA 随时间 t 的变化规律如图
乙所示，不考虑其他磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A. t1 时刻 B 环中感应电流最大，t4 时刻 B 环中感应电流最小
B. t2 和 t3 时刻，两环相互排斥
C. t2 和 t3 时刻，B 环中产生的感应电流方向相反
D. t3 和 t4 时刻，B 环有收缩的趋势
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图像可知，t1 时刻 A 中电流最大，但电流变化率为 0，此时 B 中无感应电流，t4 时刻 A 中电
流为零，但电流变化率最大，此时 B 中感应电流最大，故 A 错误；
BC．t2 时刻 A 中电流减小，由楞次定律可知，B 中产生与 A 方向相同的感应电流，t3 时刻 A 中电流减小，
B 中产生与 A 方向相同的感应电流，因此 t2 和 t3 时刻，A、B 两环都相互吸引，B 环在这两个时刻电流方向
相反，故 B 错误，C 正确；
D．t3 时刻 B 环面积有扩张趋势，t4 时刻 B 环磁感应强度为 0，面积无变化趋势，故 D 错误。
故选 C。
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6. 如图所示，一倾角为θ = 37°的足够长斜面体固定在水平地面上，质量为 M = 1 kg，长度为 L = 2.5 m 的长
木板 B 沿着斜面以速度 v0 下滑，此时把质量为 m = 1 kg 的铁块 A（视为质点）无初速度放在长木板 B 的下
端，经过 t = 0.5 s，A 和 B 达到共速。已知 A 与 B 之间、B 与斜面之间的动摩擦因数均为μ = 0.5，最大静摩
擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cs37° = 0.8，则下列判断正确的是（ ）
A. 木板下滑的初速度 v0 = 9 m/s
B. 从放上铁块 A 到与长木板 B 共速的过程中，系统损失的机械能为 8 J
C. 铁块距离长木板上端 2 m
D. 从放上铁块 A 经过 2 s 后木板 B 的速度为 v0
【答案】D
【解析】
【详解】A．铁块 A 刚放在长木板 B 上时，对 A 分析，根据牛顿第二定律有
解得
方向沿斜面向下，对 B 根据牛顿第二定律有
解得
方向沿斜面向上，铁块 A 和长木板 B 共速的时间为 t = 0.5 s，则
解得
故 A 错误；
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C．此时 A 和 B 相对位移为
A 离木板上端 0 5 m，故 C 错误；
B．系统损失的机械能
故 B 错误；
D．A、B 共速后，由于
A、B 一起沿斜面加速下滑
方向沿斜面向下，设经过 t1 再次加速到 v0
解得
全程用时
故 D 正确。
故选 D。
二、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. 一列简谐横波沿 x 轴传播，图（a）是 t=1s 时刻的波形图；P 是介质中位于 x=2m 处的质点，其振动图像
如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A. 波向 x 轴负方向传播，波速为 2m/s
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B. 1s~5.5s 时间内，质点 P 通过的路程为 45cm
C. x=3m 处的质点在 t=6.6s 时向 y 轴负方向运动
D. 若波在传播过程中遇到尺寸为 6m 的障碍物，这列波能发生明显衍射
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由波形图可知，波长
周期
波速
由振动图像可知，P 点 1s 时正在向 y 轴正向运动，所以波向 x 轴正向传播，故 A 错误；
B．1s 到 5.5s 时间内，质点 P 振动了 ，即 P 的路程
故 B 正确；
C．从 t=1s 到 6.6s，x=3m 处质点振动
所以 6.6s 时刻，质点经过平衡位置向下运动，故 C 正确；
D．发生明显衍射的条件是
因此不能发生明显衍射，故 D 错误。
故选 BC。
8. 某种质谱仪由加速电场、静电分析器、磁分析器等组成。中心线 是半径为 通道，通道内有电场强
度大小为 均匀辐向电场；磁分析器中分布着方向垂直于纸面，磁感应强度为 的匀强磁场，磁分析器
的左边界与静电分析器的右边界平行。离子源发出一个质量为 、电荷量为 的质子，质子“飘入”加速
电场中（可认为质子进入电场初速度为 0），经电压 加速后沿中心线 运动，由 点垂直进入磁分析器
中，最终垂直 进入收集器， 。下列说法正确的是（ ）
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A. 质子在静电分析器中一定做匀速圆周运动
B. 静电分析器中心通道处场强
C. 若离子源发出一个 粒子，将打在距离 点 的右侧
D. 电场强度 与磁感应强度 比值
【答案】AC
【解析】
【详解】B．在静电分析器中，质子所受电场力与速度垂直，速度 大小不变，质子做匀速圆周运动；A 正
确；
B．静电分析器中
在加速电场中
得
B 错误；
CD．在磁场中由洛伦兹力提供向心力
得
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质子半径为 ，即 粒子半径为 ，由几何关系可得 粒子打在 点右侧
电场强度 与磁场强度 的比值
C 正确，D 错误。
故选 AC。
9. 如图所示，某理想变压器接在电压有效值恒为360V的正弦交流电源两端，原、副线圈的匝数之比n1:n2=3:1，
定值电阻 R0=90Ω，R1=20Ω，滑动变阻器最大阻值 R=40Ω，电流表为理想电表。初始时滑动变阻器的滑片 P
位于滑动变阻器的中点，将滑片 P 向上缓慢滑至 a 点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. P 在中点时通过 R0 的电流为 2A B. 交流电源的输出功率最小为 720W
C. 定值电阻 R0 消耗的电功率逐渐增大 D. 副线圈负载消耗的电功率逐渐减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A．利用等效电阻法，电路图如图所示
R2 为变压器副线圈负载等效电阻，则
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当 P 在中点时，有
，
则通过 R0 的电流为
故 A 正确；
BC．当 P 向 a 端滑动时，负载总电阻增大，电流减小，电源功率减小，R0 消耗的功率减小，P 滑至 a 端时，
电源的输出功率最小，此时
，
所以
电源的输出功率最小值为
故 BC 错误；
D．将 R0 看成等效电源内阻，可知，当
时，R2 消耗的功率最大，滑片 P 向上滑动时，R2 的功率逐渐减小，故 D 正确。
故选 AD。
10. 如图所示，直角三角形 ABC 位于竖直平面内，AB 沿水平方向，长度为 l，∠C=30°，竖直平面内存在一
匀强电场，一个质量为 m，电荷量为 q（q>0）的带正电微粒从 C 移动到 A，电场力做功为 ，从 C
移动 B，电场力做功 （W>0），微粒仅受电场力作用，下列说法正确的是（ ）
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A. 电场强度沿 BC 方向
B. 该带电微粒从 A 点沿 CA 以 v 射出，经过时间 粒子动能最小
C. 该带电微粒从 A 点沿 CA 以 v 射出，经过时间 粒子速度大小刚好为 v
D. 该带电微粒从 A 点沿 AB 方向射出，要使微粒经过 C 点，则在 A 点的动能为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．微粒从 C 到 A，电场力做功 ，则电场强度在 AC 方向上 分量为
微粒从 C 移动 B，电场力做功为 ，所以微粒从 B 移动 A，电场力做功为
则电场强度在 BA 方向上的分量为
则电场强度与 BA 的夹角正切值为
故 A 错误；
BC．微粒运动的加速度为
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将速度 v 分解为平行电场方向和垂直电场方向分量为
当
时，粒子动能最小，此时
经过时间
粒子速度大小再次为 v，故 B 正确，C 错误；
D．粒子从 A 点沿 AB 方向射出时，粒子沿 AB 先做匀减速后反向匀加速，到达 C 点时间为
粒子沿 AC 方向做匀加速直线运动，则
可得粒子从 A 点发射动能为 ，故 D 正确。
故选 BD。
三、非选择题：本题共 5 小题，共 56 分。
11. 如图甲所示为“探究加速度与物体所受合外力的关系”的实验装置图。图甲中 A 为质量为 的小车，
小车 A 和打点计时器 B 均置于一端带有定滑轮的足够长的木板上。P 的质量为 ，动滑轮质量为 ，C 为
弹簧测力计，实验时改变 P 的质量，读出测力计示数 并记录，不计绳与滑轮之间的摩擦。
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（1）下列说法正确的是______（填序号）。
A. 每次改变 P 的质量之后，都需要重新平衡摩擦力
B. 实验中 应远大于
C. 小车 A 的加速度大小是 P 的加速度大小的 2 倍
D. 测力计的读数始终等于
（2）如图乙所示为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点到 A 点之间的距离，相邻两个计
数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度大小 ______ （交流电的频率为 ，结
果保留 2 位有效数字）。
（3）保持小车 A 的质量不变，改变 P 的质量，进行多次实验，以弹簧测力计的示数 为横坐标，小车的
加速度 为纵坐标，作出的 图像如图丙所示，图像近似为过原点的一条直线，已知直线上某点 A 的
坐标为 ，则相对应点 A 时 P 的质量为______（用 、 、 、 表示）。
【答案】（1）C （2）0.40
（3）
【解析】
【小问 1 详解】
A．平衡摩擦力时有
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解得
可知，实验中利用木板构建斜面平衡小车在木板上运动时所受阻力，每次改变 P 的质量之后，不需要重新
平衡摩擦力，故 A 错误；
B．实验中利用弹簧测力计测量出绳的拉力，即重物拉动小车运动时，能够准确测量小车所受合外力，不需
要确保 应远大于 ，故 B 错误；
C．重物 P 连接动滑轮，A 的位移始终等于 P 位移的 2 倍，则小车 A 的加速度为 P 的加速度的 2 倍，故 C
正确；
D．弹簧测力计测量的是绳的拉力，则有
解得
故 D 错误。
故选 C。
【小问 2 详解】
由于相邻两个计数点间还有四个点没有画出，则相邻计数点之间的时间间隔为
利用逐差法，小车加速度
【小问 3 详解】
结合图像可知，在相对应点 A 时，弹簧测力计的读数
小车的加速度
由于小车 A 的加速度为 P 的加速度的 2 倍，此时对 P 与定滑轮整体进行分析有
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解得 P 的质量为
12. 某实验小组利用已有器材进行相关电学实验，除开关、导线以外，一个电流计 G、一个电阻箱 RP、定
值电阻 R0（阻值未知）、两个定值电阻 R（R=2.0Ω）和若干个规格相同的小灯泡。
（1）他们利用图甲所示电路来测量 R0 阻值，闭合开关 S，调节电阻箱 RP，当 RP=5.0Ω时灵敏电流计 G 的
示数为零，则 R0=__________Ω。
（2）通过图乙测定电源的电动势和内阻，测得 I 和 RP 多组数据，绘出 的图像，若图像斜率为 k，纵
截距为 b，则电源的电动势 E=__________和内阻 r=__________（结果用 k、b、R0 表示）；若考虑电流表内
阻，则电源内阻的测量值__________真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）若测得电源的电动势 E=3.0V，内阻 r=1.0Ω，实验小组同学将该电源与 R=2.0Ω的定值电阻及两个相同
的灯泡构成如图丙所示的电路，灯泡的伏安特性曲线如图丁所示，则每个灯泡的实际功率为__________W
（结果保留两位小数）；此时电源的效率为__________（结果保留三位有效数字）。
【答案】（1）5.0 （2） ①. ②. ③. 大于
（3） ① 0.35（0.342~0.36 均可得分） ②. 87.3%
【解析】
【小问 1 详解】
本实验利用电桥平衡法测电阻，电流计读数为 0，有
所以
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【小问 2 详解】
[1][2]利用安阻法测电源电动势和内阻，根据闭合电路欧姆定律可得
所以
可知
所以
，
[3]如果考虑电流表内阻，则
即测量值大于真实值。
【小问 3 详解】
[1][2]将电源与灯泡连接成图丙电路图，由闭合电路欧姆定律可知
所以
在灯泡伏安特性曲线中作出该图像，如图所示
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由图可知，两图线的交点坐标为（0.38A，0.92V），即流过灯泡的电流为 0.38A，灯泡两端的电压为 0.92V，
所以灯泡功率为
此时电源效率为
13. 医院在转运病人时有时会用到负压救护车，如图为一容积为 0.6 m3 的负压舱，需要将患者从甲地转移到
乙地，在甲地出发时舱内温度为 27℃，压强为 1.0 × 105 Pa，到乙地后，外界温度变为 17℃，外界大气压变
为 0.9705 × 105 Pa。负压舱导热性良好，舱内空气视为理想气体，绝对零度取−273℃，舱内负压（舱内外压
强差）为 20 ~ 50 Pa 时效果比较理想。
（1）转运过程中，负压舱与外界没有气体交换，则运输到乙地后，负压舱内与乙地外界大气压的压强差是
多少？
（2）转运到乙地后负压舱内需保持 50 Pa 的稳定负压，需要充入多少体积的空气？
【答案】（1）380 Pa
（2）2.0 × 10−3 m3
【解析】
【小问 1 详解】
以负压舱内气体为研究对象，体积不变，初态
末态压强为 p2，温度为
由查理定律可得
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解得
此时舱内外压强差
【小问 2 详解】
初状态下
温度
体积
充入气体压强 p′ = 0.9705 × 105 Pa，充入体积为ΔV，末状态气体压强
根据玻意耳定律得
解得
14. 如图所示在光滑水平面上放置一个质量为 ，倾角 的足够长斜面，一个质量为 的木块（可
视为质点）用轻绳系住，静止在斜面上，一颗质量为 的橡皮泥子弹以水平速度 射向木块，立即与木块
黏合在一起沿斜面向上运动，两者作用时间极短，作用瞬间轻绳断裂，已知物块与斜面间的动摩擦因数
，重力加速度 ，求：
（1）若斜面固定，木块与斜面间摩擦产生的热量；
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（2）若斜面不固定，子弹损失的动能。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问 1 详解】
木块与子弹组成系统，子弹射入木块瞬间，沿斜面方向动量守恒
解得
子弹和木块一起上滑过程中，由动能定理：
子弹和木块一起上滑的距离
由于 ，木块将停在斜面上保持静止，所以摩擦产生的热量
【小问 2 详解】
斜面不固定时，子弹与木块、斜面组成系统，水平方向上动量守恒，
解得
子弹损失的动能为
15. 如图所示，足够长的倾斜金属导轨两侧与水平地面的夹角θ=37°，其间距 L=0.5m，电容 C=1×104μF，电
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阻 R=10Ω，导轨所在区域存在垂直导轨平面向下的匀强磁场 B，磁感应强度大小 B=2T，现使质量 m=10g
的导体棒 ab 静止在轨道上，导体棒 ab 始终与两侧金属导轨垂直且接触良好，两者间动摩擦因数处处相同，
导轨和导体棒 ab 电阻均不计，重力加速度 g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
（1）若开关 S1 闭合，S2 断开，静止释放金属棒，金属棒最终以速度 v=0.2m/s 做匀速直线运动，求金属棒
与导轨间的动摩擦因数μ；
（2）若开关 S2 闭合，S1 断开，静止释放金属棒（整个过程中电容器未被击穿），t0=0.5s 后对金属棒施加沿
斜面向上的恒定外力 F，经过 后金属棒速度恰好为 0，求外力 F 的大小；
（3）在第（2）问条件下，求导体棒回到释放点时电容器储存的能量 EC。
【答案】（1）0.5 （2）0.12N
（3）1.5×10-3J
【解析】
【小问 1 详解】
闭合 S1，断开 S2，金属棒稳定后做匀速直线运动，对棒受力分析可得
联立解得
【小问 2 详解】
闭合 S2，断开 S1 时，在Δt 时间内，对金属棒，由动量定理可得
对电容器，有
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分析可知金属棒向下做匀加速运动
同理可知施加外力 F 后，金属棒向下做匀减速运动
向下加速运动和向下减速运动时，有
所以
，
【小问 3 详解】
金属棒向下减速为 0 后，向上反向以加速度 a3 匀加速运动，分析可知
金属棒速度为 0 时离静止释放点的距离
金属棒返回到出发点时速度为 v，则
所以
对金属棒向上运动过程，由功能关系可得
解得
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