2025届湖南省湘西州高三下学期高考模拟试卷 物理（含答案）

这是一份2025届湖南省湘西州高三下学期高考模拟试卷 物理（含答案），共14页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．2024年6月2日，嫦娥六号成功着陆月球背面南极——艾特肯盆地。嫦娥六号利用向下喷射气体产生的反作用力，有效地控制了探测器着陆过程中的运动状态。其中一段着陆过程中，探测器减速的加速度大小a随时间t变化的关系如图所示，时刻探测器的速度恰好为零。下列说法中正确的是（ ）
A．时间内，探测器做匀速直线运动
B．探测器在时刻的速度大小是时刻的4倍
C．时间内，探测器的位移大小为
D．气体对探测器的作用力大小在时刻是时刻的两倍
【答案】B
2．如图甲所示，用波长的紫外线照射光电管阴极K，恰好能发生光电效应。图乙是氢原子的能级图，若大量处于激发态的氢原子发出的光照射阴极K，微安表显示有示数，调整电源和滑动变阻器，测得微安表示数为零时电压表示数为U，已知普朗克常量，真空中光速。下列说法正确的是（ ）
A．改用可见光照射，仍能发生光电效应
B．阴极K材料的逸出功是
C．电压表示数U为1.5V
D．有4种频率的光能使该光电管发生光电效应
【答案】C
3．我国无人机技术发展迅猛，应用在各个邻域，例如运输高山上安装电信铁塔的材料时，采用人工运输需要几个小时，而采用无人机运输只需要20分钟，大大节约了人工成本，提高了运输效率。某次无人机运输质量为的物件时，从山脚恰好将物件运输到山顶时，水平轴方向和竖直轴方向的速度一时间图像分别如图甲、乙所示，以竖直向上为正方向。重力加速度取，忽略空气阻力的影响，忽略水平方向加速的时间。下列说法正确的是（ ）
A．物件的位移大小为B．物件的最大速度为
C．山高超过D．无人机的最大升力大于
【答案】D
4．太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，太阳能硅晶片中，P型半导体中含有较多的空穴（可视为正电荷），而N型半导体中含有较多的电子。当能量等于、波长为的光子打在太阳能硅晶片上时，太阳能硅晶片吸收一个光子恰好产生一对自由电子和空穴，电子—空穴对从太阳能硅晶片表面向内迅速扩散，在结电场的作用下，最后建立一个与光照强度有关的电动势，工作原理如图所示。太阳光照强度越大，太阳能硅晶片单位时间内释放的电子越多，若光速为，则（ ）
A．可以得出普朗克常量
B．太阳能硅晶片内部电流方向从下极板流向上极板
C．继续增大太阳光照强度，上下电极间的电势差不会变化
D．用能量为的光子照射太阳能硅晶片，电子和空穴的最大初动能为零
【答案】D
5．小明同学为了探究波的传播速度是由介质决定还是由波源决定，他做了如下实验，他将两条不同弹性绳连结于O点（左边为绳、右边为绳），O点在竖直方向做简谐运动，以竖直向上为轴正方向，时刻形成如图所示波形。则下列说法正确的是（ ）
A．时刻两质点振动方向相反
B．质点再次回到平衡位置的时间比质点短
C．左右两列绳波传播的速度大小之比为
D．左右两列绳波传播的速度大小之比为
【答案】C
6．如图所示，两端分别固定有小球A、B（均视为质点）的轻杆竖直立在水平面上并靠在竖直墙面右侧处于静止状态。由于轻微扰动，A球开始沿水平面向右滑动，B球随之下降，在B球即将落地的过程中两球始终在同一竖直平面内。已知轻杆的长度为l，两球的质量均为m，重力加速度大小为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．A球动能最大时对水平面的压力大小等于2mg
B．竖直墙面对B球的冲量大小为
C．轻杆对A球先做正功后做负功
D．A球的最大动能为
【答案】C
7．如图所示为一简易手动发电式手电筒。装置左侧是一个绕轴心O匀速转动的水平圆盘。固定在圆盘边缘处的小圆柱随圆盘转动时，可在T形绝缘支架左侧横槽中往复运动，同时驱动导体棒在光滑的水平导轨上运动。导体棒运动的速度随时间变化的关系为。导轨间距，导轨间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度。导轨右端为一理想变压器，额定电压为2V的灯泡刚好正常发光。导体棒、导线及导轨电阻均不计，电压表为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．当T形支架运动到圆盘最左端时，电压表的示数为0
B．理想变压器原副线圈的匝数比为1：2
C．圆盘转动的角速度为2rad/s
D．当滑动变阻器滑片由b向a移动时，灯泡变暗
【答案】B
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．如图所示，与水平面成角的传送带正以的速度顺时针匀速运行，传送带长。现每隔把质量的工件（各工作均相同，且可视为质点）轻放在传送带上，在传送带的带动下，工件向上运动。稳定工作时当一个工件到达B端取走时恰好在A端又放上一个工件，工件与传送带间的动摩擦因数，取，下列说法正确的是（ ）
A．工件在传送带上时，先受到向上的滑动摩擦力，后受到向上的静摩擦力
B．两个工件间的最大距离为0.5m
C．两个工件间的最小距离为1.25m
D．稳定工作时，电动机因传送工件而输出的功率为1000W
【答案】ABD
9．水平虚线下方有垂直于纸面向里、沿水平方向的匀强磁场，a、b是两个完全相同的矩形金属线框，长宽之比为，将两金属线框在纸面内如图所示放置由静止释放，结果两金属线框均能匀速进入磁场，线框进磁场的过程中，下边框始终水平，且线框始终在竖直面内，则下列判断正确的是（ ）
A．开始时，a、b下边缘离虚线的高度之比为
B．线框进磁场过程中，通过a、b线框截面的电量之比为
C．线框进磁场过程中，a、b两线框受到安培力的冲量之比为
D．线框进磁场过程中，a、b两线框中产生的焦耳热之比为
【答案】BD
10．2024年春节期间冰雪旅游火热“出圈”，蜂拥而至的游客让哈尔滨焕发勃勃生机。南方的“小土豆”将一质量为m的小冰块从坐标原点O处以速度射出，沿竖直平面且和水平方向夹30°角。经过一段时间小冰块经过A点时速度和水平方向夹60°角，建立如图所示的xOy坐标系，A点的横坐标为，B的横坐标为，已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．小冰块从O运动至A经历的时间
B．O、A两点间的高度差为
C．A点的纵坐标
D．等于O、A两点间的平均速度
【答案】AD
三、非选择题（本大题共5小题，共54分。第11题6分，第12题9分，第13题10分，第14题12分，第15题17分。其中13—15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）
11．某同学用图甲所示装置测量重锤的质量，实验方法如下：在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为的铁片，重锤下端贴一遮光片，重锤下落时遮光片通过位于其正下方的光电门（图中未画出），光电门可以记录下遮光片的遮光时间；调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的遮光时间；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的遮光时间分别为，，
(1)用游标卡尺测出遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度 mm。
(2)遮光时间为时，重锤的加速度为，从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时，对应的遮光时间为，重锤的加速度为，则 （结果用和表示）。
(3)做出图像是一条直线，直线的斜率为k，则重锤的质量 （用题目中的已知字母表示）。
【答案】(1)10.20 (2) (3)
【解析】（1）20分度游标卡尺的精确值为，由图可知遮光片的宽度为
（2）设挡光条的宽度为d，则重锤到达光电门的速度为
当挡光时间为时的速度为
挡光时间为时的速度为
重锤在竖直方向做匀加速直线运动，则有
，
联立解得
（3）根据牛顿第二定律得
联立解得
作出的图线的斜率为k，则
解得
12．在研究电子元件、半导体、光电子、光纤、航天等领域，一般需要超纯水。某同学网购了一瓶超纯水（商品宣传页如图甲所示，上面显示了该商品的标准参照值，当参照值不小于18.25 MΩ⋅cm即为达标），为了检测该超纯水的电阻值是否达标，某实验小组设计了以下实验方案来进行检测。
①如图乙，在长方体绝缘槽内壁插入两片竖直金属薄板（薄板略小于容器横截面积）；
②选择合适的器材，按图丙所示连接电路，先将a、b接线柱用导线直接连接，调节滑动变阻器R，使灵敏电流计G达到满偏，满偏电流为1 μA；
③保持滑动变阻器滑片位置不变，用导线将图乙的A、B分别与图丙的a、b接线柱连接，在槽内缓慢倒入超纯水，直到灵敏电流计指针半偏，记录下倒入超纯水的体积为120 cm3。
(1)根据所学知识，可知图甲所示商品宣传页上显示的参照值并不是我们所学的电阻值，而是 ，该指标越高，说明水质的导电性能越 （选填“强”或“弱”）。
(2)用游标卡尺测得槽内部底面长度如图丁所示，则底部长度为 cm。
(3)已知电源电动势为3 V，根据数据分析，该超纯水 （选填“达标”或“不达标”）。
【答案】(1) 电阻率 弱 (2)12.230 (3)不达标
【解析】（1）[1][2]宣传页上参照值的单位为MΩ⋅cm，由
可得该参照值指的是电阻率，电阻率的大小反映了各种材料导电性能的好坏，电阻率越大，导电性能越弱。
（2）20分度游标卡尺的精确度为0.05 mm，由图可知金属丝的长度为
（3）令
由闭合电路欧姆定律可知，满偏电流
当电流半偏时
可得槽内超纯水的电阻
根据已知数据，可得电阻率
所以该超纯水不达标。
13．图甲中空气炸锅是一种新型的烹饪工具，图乙为某型号空气炸锅的简化模型图，空气炸锅中有一气密性良好的内胆，内胆内的气体可视为质量不变的理想气体，已知胆内初始气体压强为p0=1.0×105Pa，温度为t0=17℃，现启动加热模式使气体温度升高到t=191℃，此过程中气体吸收的热量为Q=9.5×103J，内胆中气体的体积不变，求：
(1)此时内胆中气体的压强p；
(2)此过程内胆中气体的内能增加量∆U。
【答案】(1)1.6×105Pa
(2)9.5×103J
【解析】（1）封闭气体等容变化，根据查理定律
其中
，
代入数据解得
（2）根据热力学第一定律有
由于气体的体积不变，气体做功
气体吸收的热量
解得
14．如图（a），质量为m的篮球从离地H高度处静止下落，与地面发生一次非弹性碰撞后最高反弹至离地h处。设篮球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同，重力加速度为g，不计空气阻力。
(1)求篮球与地面第一次碰撞过程所受合力的冲量I及碰后速率v2与碰前速率v1之比；
(2)若篮球反弹至最高处h时，运动员向下拍球，对篮球施加一个向下的压力F，持续作用至h0高度处撤去，使得篮球与地面第二次碰撞后恰好反弹至h高度处，力F的大小随高度y的变化如图（b）所示，求F0的大小。
【答案】(1)，方向竖直向上；
(2)
【解析】（1）篮球自由下落，设碰地前瞬间的速率为，由运动学公式可得
解得
篮球反弹至h高处，设离地瞬间的速率为，由运动学公式可得
解得
以竖直向上为正方向，根据动量定理可得
可得
方向竖直向上；篮球与地面第一次碰撞的碰后速率与碰前速率之比为
（2）由图像可知，拍球过程压力做的功为
设篮球落地瞬间的速率为，由动能定理可得
篮球反弹至高处，设离地瞬间的速率为，由运动学公式可得
由（2）问可知速率之比为
联立解得
15．如图，是一个用于物流传输的电磁感应导轨的简化模型，足够长的平行导轨MN、PQ间距L为2m，导轨的ON和部分水平，而MO与部分倾斜，与水平面的夹角，整个装置都处在磁感应强度大小为，方向垂直倾斜导轨向上的匀强磁场中，ab棒置于水平导轨上，cd棒置于倾斜导轨上，均与导轨垂直，ab、cd棒的质量m均为2 kg，电阻R均为2Ω，与导轨之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小，导轨电阻不计，，。
（1）将cd棒由静止释放，求cd棒能达到的最大速度及此时ab棒受到的摩擦力；
（2）用手托住cd棒，在外力的作用下，使ab棒由静止出发（记为0时刻）向右做的匀加速直线运动，某时刻释放cd棒，cd棒恰好不上滑，求释放cd棒的时刻。
【答案】（1），方向平行斜导体向下，，方向水平向右；（2）
【解析】（1）对cd棒受力分析可知
解得
即cd棒由静止释放时加速下滑，由于在磁场中受到安培力的作用，加速度越来越小，当加速度为零时，速度达到最大，此时
解得
所以此时产生的电动势
所以其最大速度
方向沿斜导轨向下；
此时，ab棒受到的安培力沿水平方向的分力为
其最大静摩擦力
故导体棒ab处于静止状态，此时受到的摩擦力
方向水平向右；
（2）当cd恰好不上滑，则有
解得
故此时的电动势
所以此时ab棒的速度
故释放cd棒的时间等于ab棒的运动时间，即