湖南省长沙市望城区第一中学2025届高三下学期一模物理试卷（Word版附解析）

这是一份湖南省长沙市望城区第一中学2025届高三下学期一模物理试卷（Word版附解析），文件包含2025届湖南省长沙市望城区第一中学高三下学期一模物理试题原卷版docx、2025届湖南省长沙市望城区第一中学高三下学期一模物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共26页， 欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题
1. Space X公司的星链计划不断向地球卫星轨道发射升空大量小型卫星组成庞大的卫星群体系，严重影响了地球其他轨道卫星的使用安全，中国空间站就不得不做两次紧急避险动作，避免被星链卫星撞击的危险。如图所示，假设在地球附近存在圆轨道卫星1和椭圆轨道卫星2，、两点为椭圆轨道长轴两端，点为两轨道交点。距离地心，距离地心，距离地心，卫星都绕地球逆时针运行。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星2和卫星1的周期相同
B. 卫星2和卫星1在点加速度不相同
C. 卫星1在点的速度大于卫星2在点的速度
D. 若卫星2在点适当点火加速，即可在半径为的低轨道绕地球圆周运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据开普勒第三定律有
由题知圆的半径与椭圆的半长轴相等，则卫星2的周期与卫星1的周期相等，故A正确；
B．根据牛顿第二定律有
则有
可知在点时，加速度相同，故B错误；
C．以地球球心为圆心，并过点画出圆轨道3，如图所示由图可知卫星从轨道3到卫星2的椭圆轨道要在点点火加速，做离心运动，则卫星在轨道3的速度小于卫星2在椭圆轨道点的速度，又由图可知，轨道1和轨道3都是圆轨道，则有
可得
可知轨道1上卫星的速度小于轨道3上卫星的速度，可知卫星在轨道1上经过点的速度小于卫星2在点的速度，故C错误；
D．据前面分析，在椭圆轨道上运行的卫星2在点适当减速，即可在半径为的低轨道绕地球运行，故D错误。
故选A。
2. 在平直的道路上测试两辆赛车的启动和刹车性能，两赛车均从静止开始先匀加速运动后匀减速运动到速度为零。若两车运动的位移相等，则下列判断正确的是（ ）
A. 两车加速时加速度大小一定相等
B. 两车减速时加速度大小一定相等
C. 两车运动的最大速度之比一定等于两车运动时间之比
D. 两车运动最大速度之比一定等于两车运动时间之比的倒数
【答案】D
【解析】
【详解】AB．题中加速和减速的时间未知，则两车加速、减速的加速度大小不一定相等，故AB错误；
CD．由可知，在运动的位移相等时，两车运动的最大速度之比等于两车运动时间之比的倒数，故C错误，D正确。
故选D
3. 星链是美国太空探索技术公司计划推出的一项通过低地轨道卫星群提供覆盖全球的高速互联网接入服务的项目。其可以在全球范围内提供低成本的互联网连接服务。如图所示，某一列星链卫星运行在同一近地轨道，轨道高度约为，略高于国际空间站，关于星链卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 每一颗星链卫星的线速度都相同
B. 此列星链卫星可以与地面保持相对静止
C. 星链卫星的运行速度小于空间站的运行速度
D. 星链卫星的周期大于
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意可得，星链卫星绕地球做圆周运动，其线速度方向沿切线方向，不同位置的卫星线速度方向不同，故A错误；
B．卫星不位于同步轨道上，无法和地球保持相对静止，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力
可得
卫星高度高于空间站，则卫星的运动半径大于空间站的运动半径，卫星速度小于空间站速度，故C正确；
D．根据开普勒第三定律可知，卫星高度低于同步轨道卫星，则卫星的运动半径小于同步轨道卫星的半径，卫星周期小于，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，真空中有四个点电荷分别固定在A、B、C、D四点，O为AB的中点，若O点的电场强度为零，已知A、C两点放置的点电荷均为，则B、D两个点电荷的电荷量分别为（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】B
【解析】
【详解】A、B、C、D各点在O点的电场方向如图所示
可知B点电荷带正电、D点电荷带负电，设AC长度为x，根据平衡条件和几何知识有
，
即
，
解得
，
故选B。
5. 一列简谐横波沿着x轴的正方向传播，计时开始时的波形图如图所示，再经过9s，平衡位置在x=7m处的质点第二次达到波峰，下列说法中正确的是（ ）
A. 此列简谐横波的周期为5s
B. 此列简谐横波的波速为2m/s
C. 平衡位置在x=9m处的质点在t=11s时的位移为20cm
D. 平衡位置在x=6m处的质点在0~12s运动的路程为110cm
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据波形可知，波长为
根据同侧法可知，波前起振方向向下，由于计时开始时的波形图如图所示，再经过9s，平衡位置在x=7m处的质点第二次达到波峰，则有
解得
故A错误；
B．结合上述可知，此列简谐横波的波速为
故B错误；
C．波形传播到平衡位置在x=9m处的质点处经历时间
由于
由于质点起振方向向下，可知，11s时，x=9m处的质点恰好位于波峰位置，即位移为20cm，故C正确；
D．波形传播到平衡位置在x=6m处的质点处经历时间
由于
则x=6m处的质点在0~12s运动的路程为
故D错误
故选C。
6. 关于下列四幅图的说法中正确的是（ ）
A. 如图（a）所示手摩擦盆耳嗡嗡作响，水花飞溅，这属于受迫振动现象
B. 如图（b）所示，表示声源远离观察者时，观察者听到声音声调变高
C. 如图（c）所示，运输时要把毫安表的正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁驱动原理
D. 如图（d）所示，变压器把硅钢切成片状的目的是为了增大涡流
【答案】A
【解析】
【详解】A．手摩擦盆耳嗡嗡作响，水花飞溅，水在周期性外力作用下振动，这属于受迫振动，故A正确；
B．由多普勒效应可知声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小，声调变低，故B错误；
C．如图（c）所示，运输时要把毫安表的正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，故C错误；
D．甲图变压器把硅钢切成片状的目的是为了减小涡流，故D错误。
故选A。
7. 2023年8月24日，日本启动核污染水排海，排放核污染水里含64种核放射性元素，将对全人类和海洋生命产生长久的重大威胁，核废水中的发生衰变时的核反应方程为，该核反应过程中放出的能量为Q，设的比结合能为E1，的比结合能为E2，X的比结合能为E3，已知光在真空中的传播速度为c，的半衰期为138天，则下列说法正确的是（ ）
A. 该核反应中发生了β衰变
B. 该核反应过程中放出的能量
C. 100个原子核经过138天，还剩50个原子核未衰变
D. 该核反应过程中的质量亏损为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据核反应前后质量数和电荷数守恒可得，X的质量数为4，电荷数为2，即X为，该反应为α衰变，故A错误；
B．核反应过程中放出的核能为反应后生成的所有新核的总结合能与反应前所有原子核的总结合能之差，即
故B错误；
C．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数几个原子核无意义，故C错误；
D．该核反应过程中的质量亏损为
故D正确。
故选D。
二、多选题
8. 传送带在现代工业生产和物流体系中扮演着至关重要的角色，其能够提升生产效率，节省空间成本，广泛应用于各领域，推动物流自动化发展。如图所示，传送带与水平面夹角为θ，且夹角θ可根据需求调整，货物与传送带之间的动摩擦因数为μ，在货物随传送带匀速运动的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 摩擦力对货物不做功
B. θ减小，货物对传送带的压力变大
C. θ增大，货物受的摩擦力大小始终等于
D. 当时，则传送带无法将货物向上输送
【答案】BD
【解析】
【详解】A．货物所受摩擦力沿斜面向上，与速度方向同向，故做正功，故A错误；
B．货物对传送带的压力
θ减小，货物对传送带的压力增大，故B正确；
C．货物随传送带一起保持匀速运动，两者之间无相对滑动，所受摩擦力为静摩擦力
故C错误；
D．如果，则最大静摩擦力小于重力的分力，所以无法向上传输，故D正确。
故选BD。
9. 图甲为中国京剧中的水袖舞表演，水袖的波浪可视为简谐横波。图乙为该横波在时刻的波形图，为该波上两个质点，此时位于平衡位置，位于波峰，且比先振动。图丙为波上某质点的振动图像。则（ ）
A. 该波的传播速度为B. 图丙可能为质点的振动图像
C. 时，质点的速度最大D. 质点运动的路程为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由乙图知，波长为2.0m，由丙图知，周期为0.8s，则波速为
故A正确；
B．由题知，质点比质点先振动，故波向x轴负方向传播，在时刻质点P处于平衡位置，根据“上下坡”法，可知质点P此时向y轴负方向振动，故丙图不是质点P的振动图像，故B错误；
C．因，故质点此时处于波谷，速度为零，故C错误；
D．因，则质点运动的路程为
故D正确。
故选AD。
10. 1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验。实验时，用宇宙飞船（质量为m）去接触正在轨道上运行的火箭（质量为mx，发动机已熄火），如图所示，接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭共同加速，推进器的平均推力为F，开动时间Δt，测出飞船和火箭的速度变化是Δv，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭质量mx应为
B. 宇宙飞船的质量m应为
C. 推力F越大，就越大，且与F成正比
D. 推力F通过飞船传递给火箭，所以飞船对火箭的弹力大小应为F
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．设它们之间的作用力是FT，分析飞船有
分析火箭有
所以可得火箭的质量
飞船的质量为
故A错误，B正确。
CD．根据动量定理可得
故有
所以推力F越大，就越大，且与F成正比，故
故D错误，C正确。
故选BC。
三、实验题
11. 某实验小组为了测量一节干电池的电动势及内阻，设计了如图1所示电路。实验所用的器材有：电流表（量程0～300mA，内阻未知）；电流表（量程0～0.6A，内阻约1Ω）；定值电阻；电阻箱R（阻值0～99.99Ω）；开关三个和导线若干。
（1）请根据电路图将图2中的实物图连接完整。
（2）断开开关、闭合开关，将电阻箱R接入电路的电阻调到最大，闭合开关，调节电阻箱，使两电流表指针偏转均较大，记录两电流表的示数、及电阻箱接入电路的电阻，断开开关，根据数据求得电流表的内阻________（用、、、表示）。
（3）将电阻箱接入电路的电阻调到最大，将开关闭合、断开，闭合开关，多次调节电阻箱的阻值，测得多组电阻箱接入电路的电阻R及对应电流表的示数I，作出图像，得到图像的纵截距为b，斜率为k，则电池的电动势E＝________，内阻r＝________（结果用b、k、表示）。
【答案】（1） （2）
（3） ①. ②.
【解析】
小问1详解】
实物连线如图
【小问2详解】
由电路可知电阻R1两端电压
则电阻性负载和电流表A1电压之和为
则
【小问3详解】
[1][2]由电路可知
可得
则
解得
12. 某物理学习小组利用如图甲所示电路来测定电源E的电动势和内电阻。
E待测电源；电动势为3~6V，内电阻较小
A为电流表：量程为0~0.6A
R为滑动变阻器
R0为5.0Ω的定值电阻
灵敏电流计G：满偏电流Ig=1.0mA，内阻Rg=2.0kΩ。
电阻箱R1：最大阻值9999.9Ω
S为开关
（1）将灵敏电流计G和电阻箱。R1连接改装成量程为6V的电压表，在图甲虚线框中应将G表与电阻箱______（填“串”或“并”）联；并将电阻箱阻值调整为______Ω。
（2）闭合开关S前，将R的滑片滑至最______（填“左”或“右”）端。闭合开关S，将滑动变阻器滑片从初始位置滑向另一端的过程中，小组同学发现开始电流表示数变化很小，当滑片即将滑至另一端点时电流表示数突然变大超过量程，造成这样的原因可能是______。
A.滑动变阻器最大阻值太小 B.滑动变阻器最大阻值太大
C.电流表A量程太小 D.电流表A量程太大
（3）更换适当的滑动变阻器后，正确实验得到多组电流表A示数I1及对应的灵敏电流计G的示数I2如下表：
根据表中数据在图乙上描点，绘制关系图线______。
（4）根据绘制关系图线，求得电源E的电动势为______V，内电阻为______Ω。（保留2位有效数字）
（5）写出一条该实验中定值电阻R0在电路中的作用：__________。
【答案】（1） ①. 串 ②. 4000.0
（2） ①. 右 ②. B
（3）见解析 （4） ①. 5.4（5.1~5.7） ②. 1.6（1.3~1.9）
（5）增大了I2-I1图线的斜率绝对值，减小了测量误差
【解析】
【小问1详解】
[1][2]将灵敏电流计G和电阻箱R1连接改装成量程为6V的电压表，在图甲虚线框中应将G表与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调整为
【小问2详解】
[1][2]闭合开关S前，将R的滑片滑至最右端以保护电路。当滑动变阻器最大阻值太大时，会出现“将滑动变阻器滑片从初始位置滑向另一端的过程中，电流表示数变化很小，当滑片即将滑至另一端点时电流表示数突然变大超过量程”的现象
【小问3详解】
根据要求描点作直线，如图所示
【小问4详解】
[1][2]由于远小于，可认为为干路电流，根据闭合电路欧姆定律可得
可得
根据图像可得
，
解得电动势为
内电阻为
【小问5详解】
定值电阻在电路中的作用主要是增大了图线的斜率绝对值，减小了测量误差。
四、解答题
13. 气压传动是以压缩空气为动力源来驱动和控制各种机械设备的技术。图示为某气动元件的结构简图，长度为3L的汽缸被两立柱均分为3份，轻质活塞可在立柱间保持竖直左右自由活动，体积不计的轻质弹簧两端分别固定在左缸底和活塞左侧，弹簧原长为L，劲度系数，由活塞右侧固定的轻杆对外输出动力，A端与高压气源相连，B、C端与大气相连，通过A、C处阀门的开闭，使活塞在两立柱间做往复运动，且对立柱无作用力，已知汽缸的横截面积为S，轻杆对活塞的作用力始终为2pS，大气压强为p，汽缸导热性能良好且外界温度恒定。
（1）正常工作过程关闭C，缓慢打开A，求活塞从左侧立柱缓慢运动到右侧立柱过程气源充入左缸的气体在压强为p时的体积；
（2）正常工作过程关闭A，缓慢打开C，求活塞从右侧立柱缓慢运动到左侧立柱过程左缸气体与外界交换的热量。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
右侧缸内气体始终与外界大气相连，则右侧缸内气体压强始终为，关闭前活塞对左侧立柱恰无作用力时，左侧缸内气体体积为，压强满足
活塞恰运动到右侧立柱时左侧缸内气体体积为，压强满足
设充入气体在压强时的体积为，则对左侧缸内气体和充入气体整体有
解得
【小问2详解】
活塞从右侧立柱缓慢移动到左侧立柱过程，活塞对气体的作用力从随位移线性减为，则活塞对左侧缸内气体做的功为
从处阀门排出气体在大气压强下的体积为，对外界做的功为
则该过程左侧缸内气体从外界吸收的热量
14. 一名潜水爱好者利用如图所示的简易测深装置进行测深。该装置由轻质导热透明材料制成，质量，上部分为球形，容积为，下部分为管状，管的上端与球的下端良好接触，且球的下端开口。管内气柱横截面积为，管长为。在水面时，先让管内充满标准状态的空气，将管下端贴近水面后将装置整体按入水中并随潜水员缓慢下潜，该装置通过细绳系于身上，且保持竖直方向。忽略水温和水的密度的变化、管壁厚度、管壁的形变以及装置的长度对气体压强的影响。大气压强等于水柱重力产生的压强。水的密度为。求：
（1）潜水员下潜到水深处，管中气柱的长度。
（2）潜水员下潜到水深为多少米时，系住测深装置的绳子开始松弛。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
装置在水面时
，
下潜至水深时
由玻意耳定律可得
解得
且
解得
【小问2详解】
当细绳松弛时
解得
由玻意耳定律可得
且
解得
根据
水压
故水深为。
15. 池塘水面温度为27℃，一个体积为的气泡从深度为10m的池塘底部缓慢上升至水面，其压强随体积的变化图像如图所示，气泡由状态1变化到状态2。若气体做功可由（其中p为气体的压强，为气体体积的变化量）来计算，取重力加速度，水的密度为，水面大气压强，气泡内气体看作是理想气体，试计算：
（1）池底的温度；（取整数）
（2）气泡从池塘底部上升至水面的过程中内能增加0.20J，则气泡内气体所要吸收多少热量？（结果保留两位有效数字）
【答案】（1）7℃；（2）0.53J
【解析】
【详解】（1）气泡在池底时压强
由理想气体状态方程得
解得
即池底温度
（2）由图可知，气泡在上升过程中平均压强
由得气体做的功
解得
由热力学第一定律得气体吸收的热量
次数
1
2
3
4
5
6
I1/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
I2/mA
0.79
0.67
0.57
0.45
0.35
0.24