湖南省长沙市铁路第一中学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铁路第一中学2025届高三下学期一模物理试卷（Word版附解析），文件包含2025届湖南省长沙铁路第一中学高三下学期一模物理试题原卷版docx、2025届湖南省长沙铁路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（共28分）
1. 北京时间2024年8月5日，在巴黎奥运会游泳男子米混合泳接力决赛中，由徐嘉余、覃海洋、孙佳俊、潘展乐组成的中国队以3分27秒46的成绩夺得金牌，打破了美国队在该项目长达40年的垄断。下列说法中正确的是（ ）
A. 3分27秒46表示时刻
B. 各队中中国队的平均速率最大
C. 潘展乐在加速冲刺过程中惯性增大
D. 研究潘展乐的入水动作时可以将其看成质点
2. 在力学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了物理学的进步。对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实不相符的是（ ）
A. 牛顿第一、第二、第三定律共同构成了经典力学的基本运动规律
B. 胡克提出如果行星轨道是圆形，太阳与行星间的引力与距离的平方成反比
C. 卡文迪什是测量地球质量的第一人
D. 伽利略根据理想斜面实验，直接得出自由落体运动是匀变速直线运动
3. 水平地面上有一质量为半球型碗，内表面光滑，质量的小球从边缘由静止滚到底端的过程，碗一直保持静止，（取重力加速度为g）在此过程中（ ）
A. 底座受到地面的最大摩擦力为
B. 底座对地面的最大压力为
C. 底座与地面的动摩擦因数最小为
D. 如果把碗放在光滑的水平面上，小球不能到达碗的另一侧边缘
4. 如图所示，直角杆POQ固定在竖直平面内，PO部分水平且表面粗糙，OQ部分竖直且表面光滑，a、b为两个套在此杆上由特殊材料制成的小球，在一定范围内，它们之间的相互作用力大小满足（k为定值，r为两者间的距离），方向在a、b两小球的连线上。当用一沿着PO水平向右的力F作用在a小球上时，两小球均处于静止状态。现将a小球向右缓慢拉动一小段距离，此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 水平力F逐渐变大
B. a、b两小球间的距离逐渐变小
C. a小球对PO的压力逐渐变小
D. b小球对OQ的压力逐渐变小
5. 如图甲所示，已知车轮边缘上一质点P的轨迹可看成质点P相对圆心O做速率为的匀速圆周运动，同时圆心O向右相对地面以速率做匀速运动形成的，该轨迹称为圆滚线。如图乙所示，空间存在竖直向下的大小为匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）大小为的匀强磁场，已知一质量为、电量大小为的正离子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线AC运动（该曲线属于圆滚线），到达B点时速度为零，C为运动的最低点。不计重力，则下列说法错误的是（ ）
A. 该离子带正电B. A、B两点位于同一高度
C. 该离子电势能先增大后减小D. 到达C点时离子速度最大
6. 如图所示，绝缘轻绳穿过有光滑孔的带电小球A，绳两点P、Q固定，整个空间存在匀强电场小球静止时，轻绳绷紧，AP水平、AQ竖直，下列说法中正确的是（ ）
A. 匀强电场方向水平向右
B. 球受到的电场力与重力大小相等
C. P缓慢竖直向上移动少许，绳中张力增大
D. Q缓慢水平向右移动少许，球的重力势能增大
7. 某同学用平行板电容器设计制作了单电容热膨胀检测仪，原理如图所示。电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动。闭合开关S，若材料热胀冷缩，则（ ）
A. 材料温度降低，极板间电场强度变大
B. 滑动变阻器滑片向上滑动少许可以降低电容器的工作电压
C. 检测到灵敏电流计的电流方向为从 到 ，说明电容器在充电
D. 检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从 到 的短暂电流
二、多选题（共15分）
8. 我国高铁技术处于世界领先水平，复兴号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等为m，每节动车的额定功率为P，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。某列动车组为由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，行驶最大速度为，则动车组（ ）
A. 在行驶过程车厢对乘客作用力一定竖直向上
B. 进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比
C. 保持额定功率行驶，当速度变为时，其加速度为
D. 若改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度变为
9. 在某次地震中，勘测人员勘测到在地震波中有一列横波，这列横波沿x轴方向传播，x=0.8m处质点的振动图像如图甲所示，t=0.15s时部分波形图如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A 该简谐横波沿x轴负方向传播
B. 该简谐横波传播速度为4m/s
C. x=0.8m处的质点比x=0处的质点振动滞后0.2s
D. t=0.45s时，x=0处的质点对应的位移为
10. 如图所示，用轻质网兜将一质量均匀的足球悬挂在竖直木板的A点，轻绳与木板之间的夹角，将木板以底端为轴顺时针缓慢转动直至木板水平，转动过程中绳与木板之间的夹角保持不变，忽略一切摩擦，足球的重力为9N，设木板对球的支持力为、绳上的拉力为，木板在转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 的最小值为B. 的最大值为9N
C. 当木板转动60°时，是大小的三倍D. 当木板转动30°时，与大小相等
三、实验题（共14分）
11. 如图所示的装置可用来验证物体做圆周运动的向心力大小与半径、线速度、质量的关系。用一根细线系住小钢球，另一端连接在固定于铁架台上端的力传感器上，小钢球静止于点，将光电门固定在点的正下方靠近点处。在小钢球底部竖直地粘住一片宽度为的遮光条（质量不计，长度很小），小钢球的质量为，重力加速度为。将小钢球竖直悬挂，测出悬点到小钢球球心之间的距离，得到小钢球的运动半径为。
（1）将小钢球拉至某一位置静止释放，读出小钢球经过点时力传感器的读数及遮光条的挡光时间，则小钢球通过点时的速度大小可视为__________。
（2）根据向心力公式可得，钢球经过最低点时的向心力大小为__________（用、、、表示）；由受力分析可得，钢球通过点时的向心力大小为__________（用、、表示），将两次计算的结果进行比较。
（3）改变小钢球释放的位置，重复实验，比较发现总是略大于，分析表明这是系统误差造成的，该系统误差可能的原因是__________（填选项序号）。
A. 小钢球的质量偏大B. 小钢球的初速度不为零
C. 小钢球速度的测量值偏大D. 存在空气阻力
12. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。
（1）组装单摆时，应在下列器材中选用 （填选项前的字母）。
A. 长度为左右的细线B. 长度为左右的细线
C. 直径为的泡沫球D. 直径为的铁球
（2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度__________（用L、n、t表示）。
（3）用测量的多组实验数据作出图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的图线如图2中的a、b、c所示，其中图线a和b平行，图线b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是 （填选项前的字母）。
A. 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L
B. 出现图线c的原因可能是误将51次全振动记为50次
C. 图线c对应的g值小于图线b对应的g值
四、解答题（共43分）
13. 某人驾驶汽车，从北京到哈尔滨，在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降（假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体）。于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压强（假设充气过程中，轮胎内气体的温度与环境相同，且保持不变）。已知该轮胎内气体的体积，从北京出发时，该轮胎气体的温度，压强。哈尔滨的环境温度，大气压强取。求：
（1）在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小。
（2）充进该轮胎空气体积。
14. 如图所示，斜面ABC中AB段粗糙，BC段光滑。物块以10m/s的初速度从A点沿斜面向上滑行，到达C点速度恰好为零。已知BC段的长度为2m，物块上滑过程中，在AB段的加速度是BC段加速度的1.5倍，且物块在AB段和BC段运动的时间相等，g取10m/s2，求：
（1）斜面AB段长度；
（2）物块与斜面AB段间的动摩擦因数。
15. 如图所示，间距为的光滑平行金属导轨由倾斜部分、水平部分和竖直半圆弧部分组成，三部分平滑连接。倾斜部分与水平面间的夹角为，上端连接一电容值可调的电容器C（不带电），水平部分NP的长度为，半圆弧轨道半径为，倾斜部分中区域内存在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场（图中未画出），和之间的距离为。现将一绝缘棒b放置在水平导轨上，调节电容器的电容为某一合适的值，使另一金属棒a从位置由静止开始释放，a与b发生弹性碰撞后，b恰好能通过圆弧轨道的最高点。已知a和b的质量均为，长度均为L，两棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小取，，不计导轨、金属棒a的电阻及空气阻力。
（1）求b棒经过位置时对轨道单边的压力大小；
（2）求a棒下滑到位置时电容器所带的电荷量；
（3）仅改变电容器的电容，使b棒沿飞出后落到倾斜轨道上时速度方向与轨道垂直，求此时电容器的电容。