2025届长沙市望城区第二中学高三下学期一模试卷 物理（含答案）

这是一份2025届长沙市望城区第二中学高三下学期一模试卷 物理（含答案），共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．如图所示，B、C、D处放置三根长为L的通电导线，其中B、C处电流大小均为I，D处电流大小为2I，A在BD的延长线上，，其中B、D处电流的方向均垂直于纸面向外，C处电流的方向垂直于纸面向里。已知电流产生磁场的磁感应强度B的大小与电流I、距离r的关系为，k为常数；若B处电流在C处产生的磁感应强度的大小为，C处导线位于绝缘水平地面上且处于静止状态，关于C处导线受到的摩擦力的大小和方向，下列正确的是（ ）
A．，水平向右
B．，水平向右
C．，水平向左
D．，水平向左
2．如图所示，一细束单色光从半圆形透明介质上的P点沿半径方向射向圆心O，刚好在透明介质的底面发生全反射后从透明介质上方射出，单色光与透明介质下表面的夹角为60°，真空中的光速为c，下列说法正确的是（ ）
A．半圆形透明介质对该单色光的折射率为
B．半圆形透明介质对该单色光的折射率为2
C．该单色光在透明介质中的速度为c
D．该单色光在透明介质中的速度为
3．在一档展现我国人民生活水平飞速发展的电视节目中，导演用富有感染力的视角拍摄了高铁列车、新能源汽车、C919大飞机等国产先进交通工具的逐步普及。关于以上交通工具的说法正确的是（ ）
A．高铁列车刹车过程中，速度越来越小，加速度也越来越小
B．新能源汽车在平直道路上行驶时，速度的方向向前，加速度的方向可能向后
C．新能源汽车在平直道路上行驶时，若速度变化很大，则加速度一定很大
D．C919大飞机在高空沿直线加速飞行过程中，速度很大，则加速度也一定很大
4．表面光滑的四分之一圆柱体紧靠墙角放置，其横截面如图所示。细绳一端固定在竖直墙面上Р点，另一端与质量为m的小球连接，小球在圆柱体上保持静止。已知圆柱体的半径为R，悬点Р与圆柱体圆心О的距离为2.5R，重力加速度大小为g，则圆柱体对小球的支持力大小为（ ）
A．mgB．mgC．mgD．mg
5．如图所示为小朋友喜欢的玩具飞行竹蜻蜓，竹蜻蜓的一对竹翅膀长度均为10cm，小朋友用手搓动竹蜻蜓的竹柄，在内使竹柄匀速转动20圈，随后迅速松开双手，竹蜻蜓竖直向上飞行，则下列说法正确的是（ ）
A．竹蜻蜓向上飞行时其竹翅膀的转速保持不变
B．竹蜻蜓起飞时其竹翅膀最外端点的线速度大小为20πm/s
C．竹蜻蜓起飞时其竹翅膀旋转的周期为0.1s
D．竹蜻蜓能竖直向上飞行是因为小朋友的手给了竹蜻蜓一个向上的初速度
6．质量为m、初速度为零的物体，在按不同规律变化的合外力作用下都通过位移x0。下列各种情况中合外力做功最多的是（ ）
A．B．
C． D．
7．如图甲所示，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909m，创造了我国载人深潜新纪录。已知在深度3000m以下，海水温度基本不变。现利用如图乙所示固定在潜水器外的一个密闭气缸做验证性实验，气缸内封闭一定质量的理想气体，轻质导热活塞可自由移动。若将气体分子撞击缸壁视为弹性正碰，则在潜水器从4000m处下潜到5000m深度的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．封闭气体从外界吸收热量
B．封闭气体的压强与潜水器下潜的深度成正比
C．封闭气体分子单位时间撞击缸壁单位面积的次数增加
D．封闭气体分子每次对缸壁的平均撞击的冲量增大
二、多选题
8．如图所示，在某次汽车正面碰撞测试中，汽车以90km/h的速度发生碰撞后停止。车内假人的质量为60kg，使用安全带时，假人用时1s停下；不使用安全带时，假人与前方碰撞，用时0.2s停下。以下说法正确的是（ ）
A．使用安全带的目的是为了减小假人受到的冲量
B．不使用安全带时，假人动量变化量较大
C．使用安全带时，假人动量变化量大小为1500kg·m/s
D．不使用安全带时，假人受到的平均撞击力约为7500N
9．甲、乙两个同学从同一位置同向做直线运动，他们的速度图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙加速时，甲同学的加速度小于乙同学的加速度
B．20s时，甲、乙两个同学相距最远
C．60s时，乙在甲的前方
D．40s前，甲、乙两个同学相距越来越远
10．小李讲述龟兔沿直线赛道赛跑的故事，故事中兔子和乌龟运动的图像如图，下列说法正确的是（ ）
A．故事中的兔子和乌龟同时同地出发
B．兔子和乌龟在比赛途中会相遇2次
C．时刻兔子和乌龟的瞬时速度相等
D．从起点至终点，乌龟的平均速度为
三、实验题
11．如图所示，某同学设计了一种验证机械能守恒定律的实验方案，将一量角器固定在铁架台的水平横杆上，在量角器的圆心位置固定一光滑的钉子，并使量角器直径与水平横杆平行。将不可伸长的轻绳一端系在钉子上，另一端与一密度较大的小铁球相连。钉子正下方放置一光电门。实验时，先使小球自由下垂并且小球球心对准光电门中心，然后握住铁球使轻绳拉直，且在与量角器平行的竖直平面内让小球从静止释放，光电门测得小球通过光电门的时间为。
(1)若要验证机械能守恒定律，还需要测量以下哪些物理量__________（填标号）。
A．小球质量mB．小球直径D
C．轻绳的长度LD．轻绳与水平方向的夹角
(2)根据题干和（1）中的测量量，得出能够验证机械能守恒定律的表达式为 。
(3)若轻绳自由下垂时小球的球心略高于光电门的中心，小球在最低点处的动能的测量值将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
12．在“探究向心力大小的表达式”实验中，用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1：1，2：1和3：1。回答以下问题：
(1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的______。
A．探究小车速度随时间变化的观律
B．探究平抛运动的特点
C．探究两个互成角度的力的合成规律
D．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
(2)在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第 层塔轮（填“一”、“二”或“三”）；
(3)在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，将传动皮带调至第二层塔轮，则标尺的刻度之比为 。
四、解答题
13．如图甲所示，竖直正对放置的平行极板A、B间存在一匀强电场，在A极板处的放射源连续无初速度地释放质量为、电荷量为的电子，电子经极板A、B间的电场加速后由B极板上的小孔离开，然后沿水平放置的平行极板C、D的中心线进入偏转电场．C、D两极板的长度均为、间距为，两板之间加有如图乙所示的交变电压，时间段内极板C的电势高于极板D的电势。电子被加速后离开极板A、B间的加速电场时的速度大小为，所有电子在极板C、D间的偏转电场里运动时均不会打到C、D两极板上，不考虑电子的重力及电子之间的相互作用和极板的边缘效应。求：
(1)极板A、B之间的电势差；
(2)时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时速度偏角的正切值；
(3)时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的侧移距离。
14．小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球（可视为质点），给小球一初速度，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳的张力恰好达到最大值而突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小。
（2）轻绳能承受的最大拉力多大？
（3）保持手离地面的高度d不变，改变绳长L，让球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时恰好张力达到最大值而断掉，要使球抛出的水平距离最大，则绳长L应是多少？最大水平距离为多少？
15．如图所示，在竖直平面内有一粗糙斜面轨道AB与光滑圆弧轨道BC在B点平滑连接（滑块经过B点时速度大小不变），斜面轨道长L=2.5 m，斜面倾角θ=37°，O点是圆弧轨道圆心，OB竖直圆弧轨道半径R=1 m，圆心角θ=37°，C点距水平地面的高度h=0.512 m，整个轨道是固定的。一质量m=1 kg的滑块在斜面顶点A由静止释放，最终落到水平地面上。滑块可视为质点，滑块与斜面轨道之间的动摩擦因数μ=0.25，取g=10 m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，不计空气阻力，求：
（1）滑块经过圆弧轨道最低点B时，对圆弧轨道的压力大小；
（2）滑块经过圆弧轨道最高点C时的速度大小；
（3）滑块离开C点后在空中运动的时间t。
11．(1)BCD
(2)
(3)偏大
【详解】（1）根据机械能守恒定律
可得
则需要测量L，D，的值。故选BCD。
（2）根据（1）可知得出能够验证机械能守恒定律的表达式为
（3）若小球的球心略高于光电门的中心，则小球的遮光长度小于小球的直径D，在计算小球速度时仍然借助求解，解得小球速度偏大，小球的动能也偏大。
12．(1)D
(2)一
(3)
【详解】（1）探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。
A．探究小车速度随时间变化的规律，速度的测量用的是极限法，故A错误；
B．探究平抛运动的特点，采用的实验方法是用曲化直的方法，故B错误；
C．探究两个互成角度的力的合成规律，采用的是等效替代的实验方法，故C错误；
D．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故D正确。
故选D。
（2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，应使两球的角速度相同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮。
（3）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，则两球做圆周运动半径之比为；将传动皮带调至第二层塔轮，则两球做圆周运动的角速度之比为
根据
可知标尺的刻度之比为
13．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）粒子在A、B板之间加速后获得速度为
根据动能定理可得
极板A、B之间的电势差为：
（2）电子进入极板C、D间的偏转电场后在电场力的作用下做类平抛运动，沿水平方向做匀速直线运动有
解得
时刻进入极板C、D间的偏转电场的电子，前时间内加速度大小为
后时间内加速度大小为
则有
得
则有
（3）时刻进入极板C、D间的偏转电场的电子在时刻射出，时刻有
时刻有
故偏移量为
代入解得
14．（1），；（2）；（3），
【详解】（1）设绳断后小球飞行时间为，小球做平抛运动，竖直方向
水平方向
解得
小球落地时在竖直方向的分速度为，则
小球落地速度
所以
（2）小球在最低点，根据牛顿第二定律
，
解得轻绳对小球拉力大小
据牛顿第三定律得，轻绳能承受的最大拉力
（3）小球在最低点，根据牛顿第二定律
绳断后做平抛运动，竖直方向
水平方向
解得
由数学关系得，当时
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）对滑块从A到B的过程，由动能定理有
解得
滑块经过圆弧轨道的B点时，由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律可知，滑块经过B点时对圆弧轨道的压力大小
（2）对滑块从B到C的过程，由动能定理有
解得
（3）滑块离开C点后，在竖直方向上做竖直上抛运动，以竖直向下为正方向，则有
解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
B
A
B
C
C
CD
AD
BD