2025届湖南省长沙市邵阳市等多校联考高三下学期5月三模 物理试题（解析版）

这是一份2025届湖南省长沙市邵阳市等多校联考高三下学期5月三模 物理试题（解析版），共19页。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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、单项选择题：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. 如图所示为研究光电效应的实验电路图，以下说法正确的是（ ）
A. 光电效应中产生的电子称作光电子，是由原子核内放出的
B. 爱因斯坦的光电效应理论成功解释了实验现象，有力地支持了波动说
C. 将图中的滑片由C端向D端移动过程中电流表示数可能一直在增大
D. 用某一频率的光实验时有光电子逸出，现在将电源正负极调转，则无光电子逸出
【答案】C
【解析】A．电效应中产生的电子称作光电子，是阴极上的电子吸收了光子的能量，从而脱离阴极板的束缚，运动到A极板，故A错误；
B．爱因斯坦的光电效应理论成功解释了实验现象，有力地支持了微粒说，故B错误；
C．将图中的滑片由C端向D端移动过程中，正向电压逐渐增大，电流表示数可能一直在增大，也可能先增大后不变，故C正确；
D．将电源正负极反接，光电子仍然会从金属板中逸出，只不过做减速运动，有可能到达另一侧极板，也有可能到达不了另一个极板，D错误。故选C。
2. 如图所示为一理想变压器的绕线，已知交变电压有效值，，，。现将一个理想电压表分别接在A、B和C任意两个端口间，则关于电压表的示数正确的是（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】C
【解析】AB．根据变压器的原理可知，
代入数据解得，
AB错误；
CD．由于图示的副线圈BC段的绕线方向与AB段绕线方向相反，AC端的电压为
结合上述结论可知，C正确，D错误。故选C。
3. 如图1所示，在光滑的水平面上有两弹簧振子甲、乙，甲、乙使用的弹簧劲度系数相同，两弹簧振子的速度随时间的变化图像如图2所示。已知弹簧振子的周期公式为，其中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数，弹簧的弹性势能，x为弹簧形变量，下列说法不正确的是（ ）
A. 甲、乙的周期之比为4:3B. 甲、乙的振子质量之比为16:9
C. 甲、乙的机械能之比为32:9D. 甲、乙的弹簧最大形变量之比为16:3
【答案】D
【解析】A．由图2可得，
解得，
所以
故A正确；
B．根据弹簧振子的周期公式为
整理得
则
故B正确；
C．由图2可得，两弹簧振子的最大速度之比为
当振子有最大速度时，振子的机械能只有动能，则根据
可得
故C正确；
D．当弹簧形变量最大时，振子的动能全部转化为弹性势能，根据
整理可得
所以，故D错误。
本题选择不正确的，故选D。
4. 某星球的半径为R，质量为M，若该星球使用四颗静止轨道卫星（同步卫星）恰好能实现该星球的赤道上任意两点的通信。已知引力常量为G，则该星球的自转周期为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设同步卫星轨道半径为r，根据万有引力提供向心力
解得
赤道上的两点间的距离为，根据几何关系得
联立解得，故选A。
5. 如图所示，两个均匀带电的圆环正对放置，圆环的半径均为R，A、B为两圆环的圆心。两圆环的带电量均为+Q，A、B间距离为4R，则A、B两点之间连线上场强为0的点的个数为（ ）
A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个
【答案】B
【解析】设A、B之间的连线上某点P到A的距离为x，到B的距离为，由于两个圆环带同种电荷，它们在P点产生的场强方向相反，将带电圆环进行微元分割，如图所示
可得左环环在P点的场强大小为
同理可知，右环在P点的场强大小为
场强为零的条件为
即
当时，则有，，合场强不为零；
当时，则有，，合场强不为零；
当时，则有，，由于，方向相反，故合场强为零；
因此，在区间内，从零逐渐增大，而后缓慢减小；从某一定值（）逐渐增大，相对而言，在此区间内，开始增加的幅度大于增加的幅度，减小的幅度同样大于增加的幅度，但整体而言，相对离场源电荷较近，因此存在一个点使得
根据对称性及电场强度的变化趋势可知，在区间内，也存在一个点满足
综合可知A、B两点之间连线上场强为0的点的个数为3个。故选B。
6. 从一倾角θ=30°斜面顶端抛出一个小球，小球的初速度大小为，方向与水平方向成α=45°，在斜面底端放置一足够长的竖直挡板，小球抛出后直接打到挡板，反弹后垂直打在斜面上。重力加速度为g，不计空气阻力，小球与挡板的碰撞为弹性碰撞，即垂直挡板方向的速度大小不变方向反向，竖直方向速度不变，则与挡板碰撞一次后打在斜面上的落点与抛出点的距离是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】小球做斜抛运动，初速度在水平方向分解为
初速度在竖直方向分解
设档板位于，碰到档板时间为
碰到档板竖直方向位移为
根据题意，水平速度反向，竖直速度不变，有，
设反弹后落到斜面的时间为，反弹后水平位移为
反弹后竖直方向位移为
由
联立解得
落点与抛出点的距离为
联立解得
故选A
二、多项选择题：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. 如图为一个绝热的密封容器瓶，通过一细管AB与外界相连，瓶内用水银封住了一定质量的理想气体，管中水银面O比瓶内水银面高。现在将瓶子缓慢旋转，整个过程中管的B端始终在水银内。外界大气压，则下列说法正确的是（ ）
A. 初始状态瓶内气体的压强
B. 末状态瓶内气体压强小于初始状态瓶内气体压强
C. 瓶内气体的质量发生了变化
D. 这个过程中瓶内气体温度降低了
【答案】BD
【解析】A．由题意可知初始状态瓶内气体的压强，故A错误；
B．根据题意，将瓶子缓慢旋转的整个过程中管的B端始终在水银内，说明旋转完毕达到新的平衡时，细管仍然有一段水银柱存在，气体没有泄露现象，由此得
末状态瓶内气体压强，故B正确；
C．由于细管的B端始终在水银内，气体无法逸出或进入，因此瓶内气体的质量保持不变，故C错误；
D．对瓶内一定质量的理想气体，当经历绝热降压过程时，由热学知识可得体积必然增大，气体对外做功，即
由热力学第一定律
又由题意知
故得
即气体内能减少，温度降低，故D正确；
故选BD。
8. 如图1所示，冰坑挑战是我国东北的传统游戏。某同学将该情景简化后的模型如图2所示，可看作游戏者在一圆心角为120°的圆弧轨道上移动，圆弧的半径为R。已知冰面与鞋底间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，游戏者的质量m=60kg，游戏者可看作质点，则下列说法正确的是（ ）
A. 游戏者在从O点向上缓慢移动过程中，最大静摩擦力不断增大
B. 游戏者在从O点向上缓慢移动过程中，离O点的高度最大为
C. 若游戏者从轨道最高点A无动力滑下后，可再次回到最高点
D. 若游戏者从轨道最高点A无动力下滑到O点，游戏者的切向加速度先减小后增大
【答案】BD
【解析】A．设游戏者与圆弧圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，则游戏者对冰面的正压力为
最大静摩擦力
游戏者在从O点向上缓慢移动过程中θ变大，最大静摩擦力不断减小，选项A错误；
B．游戏者在从O点向上缓慢移动过程中，当到达最大高度时满足
解得
离O点的高度最大为
选项B正确；
C．若游戏者从轨道最高点A无动力滑下后，由于要克服摩擦力做功，则不可再次回到最高点，选项C错误；
D．若游戏者从轨道最高点A无动力下滑到O点，θ从60°减小到0，游戏者的切向加速度
当时加速度为零，则切线加速度先减小后增大，选项D正确。
故选BD。
9. 一端开有小口的水平单匝圆环线圈固定在竖直向上的均匀磁场中，其磁感应强度大小随时间的变化规律为，线圈的面积，线圈与水平固定的光滑导轨连接，导轨左侧接有小灯泡L，小灯泡L的参数为“24V，5A”。一导体棒垂直导轨静止放置，导体棒的质量m=2kg，接入导轨间的长度l=1m，接入电路的电阻r=2Ω，导体棒处于竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中。不计导轨和线圈的电阻，灯泡电阻恒定，导轨足够长，从t=0时刻开始，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡一直正常发光
B. 电路中的热功率先减小后不变
C. 导体棒最终将静止
D. 从开始运动至达到稳定状态过程中，通过导体棒的电荷量q=3C
【答案】ABD
【解析】A．根据法拉第电磁感应定律
有
所以开始时，线圈产生的感应电动势，灯泡的额定电压为24V，此时灯泡两端电压为24V，灯泡正常发光。随着导体棒运动，导体棒切割磁感线产生感应电动势，根据右手定则可知其该电动势方向与线圈产生的感应电动势方向相反，会使得通过导体棒的电流减小，但是灯泡两端电压不变，总为24V，所以灯泡一直正常发光，故A正确；
C．开始时，导体棒受到向右的安培力，导体棒将向右做加速运动，因为导体棒产生的电动势等于，随着速度增大，导体棒产生的反电动势增大，总电动势减小，电流减小，安培力减小，加速度减小；当时，电流为0，安培力为0，导体棒做匀速直线运动，而不是最终静止，故C错误。
B．灯泡两端的电压保持不变，灯泡的热功率不变，随着导体棒运动产生的与线圈中方向相反的电动势E2=B2lv逐渐变大，当E1=E2时导体棒中电流为零，电路达到稳定状态，即通过导体棒的电流先减小后不变，可知导体棒中的焦耳热先减小后不变，所以电路中的总的热功率先减小后不变，故B正确。
D．对导体棒，根据动量定理
而
则
其中为导体棒稳定时的速度，则稳定时
解得
所以解得
故D正确。
故选ABD。
10. 光滑水平面有A、B两个物块，质量分别为2m和m，初始时用处于原长状态下的弹簧相连，现在给物块A一个水平向右的初速度。水平面右侧有一墙面，已知经过时间t，物块B第一次达到最大速度，且恰好到达墙壁处，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的最大弹性势能是B. 物块B的最大速度是
C. 初始时物块B离墙面的距离是D. 初始时物块B离墙面的距离是
【答案】AC
【解析】A．当两物块共速时，弹簧压缩的最短，弹簧的弹性势能最大，此过程根据动量定理
两物块和弹簧组成的系统机械能守恒，则
解得
故A正确；
B．当弹簧恢复原长时，物块B的速度达到最大，根据动量守恒
两物块的动能守恒
解得，
故B错误；
CD．当弹簧恢复原长时，物块B的速度达到最大，根据动量守恒
两边同时乘以可得
即
初末状态弹簧均处于原长，所以
解得
故C正确，D错误。故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11. 某实验小组用伏安法测电阻的阻值（约1kΩ），设计了如图1所示电路图（电流表和电压表未画出），已知电源（电动势12V，额定电流2A，内阻约10Ω），滑动变阻器的最大阻值，电流表（量程0~10mA，内阻30Ω），电压表（量程0~10V，内阻约10kΩ）。
（1）为使测量尽可能准确，则电流表应采用________（填“内接法”或“外接法”）。
（2）若采用图1及（1）的连接方式得到电压表、电流表示数如图3、4所示，则________Ω（结果保留1位小数）。
（3）若实验时某同学操作不当，连成了如图2所示的电路图，电流表、电压表按（1）连接，则测量值________（填“>”“=”或“