2025届湖南省长沙市长郡中学高三下学期高考物理预测试卷（3）（含解析）

这是一份2025届湖南省长沙市长郡中学高三下学期高考物理预测试卷（3）（含解析），共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
符合题目要求。
1. 关于光电效应现象，下列说法正确的是（ ）
A. 对于某种金属，只要光照时间足够长，就会发生光电效应
B. 在光电效应现象中，遏止电压与入射光的频率成正比
C. 在光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的强度无关
D. 对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须大于此波长，才能产生
光电效应
2.爬山是一种常见的锻炼方式，如图是小龙爬山锻炼的场景。假设小龙从水平地面缓慢爬上
圆弧山壁经过 a 点爬到 b 点，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
b
A. 在 a 点山壁对小龙的作用力大于在 b 点的作用力
B. 在 a 点山壁对小龙的支持力大于在 b 点的支持力
a
C. 在 a 点山壁对小龙的摩擦力大于在 b 点的摩擦力
D. 在 a 点小龙受到的合力小于在 b 点受到的合力
3. 蛙式打夯机是一种结构简单、操作方便的夯实机械。如图所示，蛙式打夯机主要由偏心轮
（飞轮和偏心块组成）、电动机和夯体三部分组成。飞轮和夯体总质量为 M，偏心块质量为
m，偏心块的重心到轮轴的距离为 R，重力加速度为 g。在电动机带动下，偏心轮在竖直平
面内匀速转动，皮带不打滑。当偏心轮上的偏心块转到顶端时，夯体刚好对地面无压力。下
列说法正确的是（ ）
A. 电动机轮轴与偏心块转动角速度相同
B. 偏心块转到最低时对地面的压力的等于
C. 偏心轮转动的角速度为
D. 偏心块转到最低时处于失重状态
4. 一物块在光滑水平面上以 v=4m/s 的速度沿 x 轴正方向运动，假设从某时刻起，物块在 y
轴正方向上受一恒定作用力，且沿 x 轴正方向运动的距离 x 与 y 轴正方向上速度 vy 在大小上
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始终满足 x=vy，则当物块运动到到 x=4m 时，物块离出发点的 y 轴距离为（ ）
A. 1.6m B. 1.8m C. 2.0m D. 2,2m
5.呼吸机可以帮助患者进行吸气。一患者某次吸气前肺内气体的体积为 V
，肺内气体的压强
为 P(大气压强)。吸入压强为 P 的气体后肺内气体的体积变为 1.2V，压强为 1.1Ｐ，若空
气视为理想气体，整个过程温度保持不变，则吸入气体的体积为( )
A. 1.2v B. 1.1v
6. 如图甲所示为沿 x 轴传播的一列简谐横波在 t=0.1s 时刻的波形图，两质点 P、Q 的平衡位
置分别位于 x=0.5m、x=4.0m 处，质点 Q 的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. t=0 时刻，质点 P 正沿 y 轴负方向运动
B. 质点 P 的振动方程为
C. 从 t=0 时刻至 t=0.15s 时刻，质点 P 通过的路程为
D. 当质点 Q 在波峰时，质点 P 偏离平衡位置的位移为
二、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. 真空中存在点电荷 、 产生的静电场，其电场线的分布如图所示，图中 P、Q 两点的
位置关于点电荷 水平对称。P、Q 两点电场强度的大小分别为 、 电势分别为 、 。
一个带电粒子仅在电场力作用下沿虚线轨迹从 M 运动至 N，则（ ）
A. ，
B. 和 带同种电荷，
C. 粒子从 M 运动至 N，加速度先增大后减小
D. 粒子带正电，从 M 至 N 它的电势能先变大变小
8. 均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地区外
的“全球通信”。已知卫星之间的距离均为 L，地球自转的周期为 T，地球的半径为 R，引
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力常量为 G，下列说法正确的是（ ）
A. 三颗通讯卫星的轨道半径为
B. 其中一颗质量为 m 的静止卫星的动能为
C. 地球的质量为
D. 地球的第一宇宙速度与静止卫星的线速度之比为
9. 如图所示，发电机矩形线框面积为 S，线框匝数为 N，线框所处磁场可视为匀强磁场，磁
感应强度大小为 B，线框从图示位置开始绕轴 以恒定的角速度ω沿顺时针方向转动，线
框输出端接有换向器（换向器的作用是当线框转过平衡位置时，会自动改变电路中电流方向，
将交流电变为直流电），通过电刷和外电路连接。定值电阻 、 的阻值均为 R，两电阻
间接有理想变压器，原、副线圈的匝数比为 2:1，忽略线框以及导线电阻。下列说法正确的
是（ ）
A. 图示位置线框产生的电动势为
B. 两端电压的有效值为
C. 发电机的输出功率为
D. 转动一圈过程，通过 的电荷量为
10. 如图所示，水平金属圆环由外环和内环构成，其半径分别为 ， ，沿半
径方向放置的金属杆固定在圆环上，金属圆环和金属杆以角速度 绕中心轴线转动。
两环通过电刷用导线连接间距为 L＝0.5m 的两条平行光滑水平金属导轨 PM、 ，水平金
属导轨接有理想电容器，电容 C=1F。 右侧是水平绝缘导轨。导体棒 ab、cd，垂直静止
放置于 两侧，质量分别为 m1=0.1kg，m2=0.2kg，电阻均为 r=0.1Ω。ab 放置位置与
距离足够长，所有导轨均光滑，除已知电阻外，其余电阻均不计。整个装置处在竖直向下的
匀强磁场中，磁感应强度 B=1T，忽略磁场对电容器的影响。下列说法正确的是（ ）
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A. 水平金属圆环中金属杆产生的电动势为 0.2V
B. S 掷向 1，稳定后电容器所带电荷量的大小 q=0.3C
C. S 掷向 1，稳定后再将 S 掷向 2，导体棒 ab 到达 的速度大小是 ；
D. S 掷向 1，稳定后再将 S 掷向 2，导体棒 ab 到达 时通过导体棒 cd 的电荷量是
三、非选择题：本题共 5 小题，共 56 分。
11.某物理兴趣小组在一次探究活动中，想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数。实验装置如
图所示，一端装有定滑轮的表面粗糙的长木板固定在水平实验台上，木板上有一滑块；滑块
左端与穿过打点计时器限位孔的纸带相连，右端固定一个小动滑轮；钩码和弹簧测力计通过
绕在滑轮上的水平轻绳相连。
（1）实验步骤如下：
①按照上述装置图安装好实验器材，并调整好实验器材，再将打点计时器连接到___________
（选填“直流电源”或“交流电源”）上；
②等打点计时器稳定工作后释放钩码，让滑块在长木板上做匀加速直线运动，读出弹簧测力
计的示数 ；
③处理纸带，得到滑块运动的加速度 ；
④改变钩码个数，重复实验；
⑤以弹簧测力计的示数 为纵轴，加速度 为横轴，作出 图象。
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（2）为了减小实验误差，下列步骤或条件中，
必要的选项是___________。
A．调整木板水平
B．钩码的质量要远小于滑块的质量
C．弹簧测力计在使用前要校零
D．调整好滑轮的高度，让细线水平
（3）该小组同学作出的 图象如图所示，该直线的斜率为 、纵轴截距为 ，则滑块的质
量 ___________；滑块和长木板之间的动摩擦因数 ___________。（已知重力加速度
为 g）。
12. 某同学为了测量电压表的内阻，实验室提供了下列实验器材：
待测电压表（量程为 300mV，内阻约为 1kΩ）
电源 E（电动势为 1.5V，内阻为 2Ω）；
电阻箱（0~9999.9Ω）；
滑动变阻器 R0（0~20Ω，1A）；
定值电阻 R1＝60Ω；
定值电阻 R2＝1300Ω；
（1）根据实验器材设计了如图甲所示电路图，定值电阻应选择_______（填“ ”或
“ ”）。
（2）先调节滑动变阻器滑片至左端，电阻箱接入电路阻值为零，闭合开关，调节滑动变阻
器使电压表满偏，保持滑动变阻器滑片不动，再调节电阻箱阻值为 时电压表半偏，则电压
表的内阻为________，用此方法测出的电压表内阻比实际值偏________（填“大”或“小”）。
（3）之后将此电压表改装成量程 3V 的电压表，并用标准表进行校对，实验电路如图乙所示。
校准过程中，改装表示数总是略大于标准表，则应该将电阻箱阻值调________（填“大”或
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“小”），若改装表的表头读数为 300mV 时，标准电压表的读数为 1.8V，此时电阻箱示数
为 4000Ω，为了消除误差，则电阻箱接入阻值应为________Ω。
13.用某透明介质制成的半圆柱体的横截面如图所示，半圆的半径为 R、圆心为 0，一光线沿
横截面以入射角 i=450 从直径 AB 上的 M 点经半圆柱体折射后，射到圆弧 AB 上的 N 点恰好发
生全反射，然后从 Q 点(图中未画出)第一次射出半圆柱体。已知 O、M 两点间的距离
，真空中的光速为 c，sin15= .cs15= .求
(1)透明介质对该光线的折射率 n；(2)该光线从 N 点传播到 Q 点的时间 t。
14. 如图甲所示为带电粒子三维动量映射分析技术的原理图。系统整体设计采用圆柱对称型
结构，对称轴为 ，亥姆霍兹线圈用以形成沿系统轴向的均匀磁场区，可以抑制带电粒子
的横向发散，使得系统具有较大的粒子收集效率。位置敏感探测器用以接收带电粒子，记录
带电粒子的飞行时间 t 和粒子撞击探测器的位置 。粒子源和探测器中心均位于对称轴上，
建立空间坐标系 ，z 轴与对称轴重合，y 轴竖直向上，探测器的平面坐标系 从
左向右看如图乙所示。已知粒子源发射质量为 m，电荷量为 q 的带正电荷的粒子，粒子速度
v 方向与 z 轴的夹角为 ，探测器半径为 R，轴向匀强磁场的磁感应强度为 B，方向水平向右。
不计粒子重力和粒子间相互作用。
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从左向右看，粒子运动方向是顺时针还是逆时针？
若粒子刚好打在探测器的中心 O，求粒子源到探测器距离 需要满足的条件；
若粒子发射时速度大小 ，速度方向位于 zOy 平面内，与 z 轴夹角 ，粒
子打在探测器的位置坐标为 ，求带电粒子的飞行时间 ；
若粒子源沿着与 z 轴夹角 的各个方向连续发射粒子，粒子速度大小 ，粒
子源到探测器的距离 ，求粒子打到探测器上的位置坐标所满足的方程。
15．伽利略大炮是一种极为简易的机械发射装置，由伽利略于 1590 年左右发明。现我们共
同研究伽利略大炮的实验，先将 500g 的弹性大球单独自由释放，落地反弹高度为下落高度
的 0.64 倍。现在弹性大球上将弹性小球逐个叠放，并将它们从距地面 0.8m 高处自由释放，
如图所示。已知各球相互接触且重心在同一竖直线上，每个弹性球的质量为该球下面接触球
质量的一半，各球之间均发生弹性碰撞，作用时间极短，无论弹性大球上面是否叠放弹性小
球及叠放几个弹性小球，弹性大球与地面碰撞过程中能量损失均保持不变，重力加速度 g 取
，忽略空气阻力。
（1）若将弹性大球单独从距地面 0.8m 高处自由释放，求地面对弹性大球所做的功；
（2）若弹性大球上端只放一个弹性小球，求两球碰撞过程中弹性大球对弹性小球的冲量大
小；
（3）若要使最上端的弹性小球上升高度不低于 45m，求至少需要叠放多少个弹性小球？
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长郡中学 2025 年高考物理科目预测试卷（3）答案
1、【答案】C
【详解】A．只有入射光的频率大于金属的极限频率，才能产生光电效应。
B.使光电流减小到 0 的反向电压 Uc 称为遏止电压，遏止电压 U 与光电子最大动能为，根据
光电效应方程 ，eUC =Ek=hv-w。对确定的阴极材料而言，入射光频率越大，所需
的遏止电压 Uc 也越大,遏止电压 Uc 与入射光的频率是一次函数关系.
C 根据光电效应方程 可知，光电子的最大初动能与入射光的频率是一次函数关系，
入射光频率越高，光电子的最大初动能越大，与入射光的强度无关，故 AB 错误,C 正确。
D．只有入射光的频率大于金属的极限频率，才能产生光电效应，而频率越高的，波长越短，
故对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于此波长，才能产生光
电效应，故 D 错误。
故选 C。
2、【答案】C
【详解】A．山壁对小龙有两个力的作用，分别是支持力、摩擦力，二这两个力的作用的合
力，不管是在 a 点还是在 b 点，都与小龙所受重力大小相等方向相反，因此在 a 点山壁对小
龙的作用力等于在 b 点的作用力，故 A 错误；
B．a 点所在切面的倾角 大于 b 点所在切面的倾角 ，而小龙所受支持力垂直于其所在切
面，大小为 ，可知，切面倾角越大，小龙所受支持力越小，因此在 a 点山对小
龙的支持力小于在 b 点的支持力，故 B 错误；
C．根据平行四边形定则，做出小龙在 a、b 两点所受支持力与摩擦力的合力，其大小与重力
大小相等，方向相反，如图所示
可知，小龙所在切面倾角越大，摩擦力越大，由此可知，
在 a 点山壁对小龙的摩擦力大于在 b 点的摩擦力，故 C 正确；
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D．不管是在 a 点还是在 b 点，小龙所受合力均为零，故 D 错误。
故选 C。
3、【答案】C
【详解】A．电动机轮轴与皮带轮通过皮带传动，线速度相等，根据电动机轮轴与皮带轮半
径不同，皮带轮与偏心轮同轴转动角速度相同，故电动机轮轴与偏心轮转动角速度不相同，
故 A 错误；
B．偏心块转到顶点时，具有向下的加速度，故偏心块处于失重状态，故 B 错误；
C．当偏心轮上的偏心块转到顶端时，夯体刚好对地面无压力，有
对偏心块有 解得偏心轮转动的角速度为 ，故 C 正确；
D．在最低点，打夯机对地面压力最大，对偏心块有
对打夯机有 解得 根据牛顿第三定律可知，打夯机对
地面压力的最大值大于 ，处于超重状态，故 D 错误。
故选 C。
4、【答案】C
【详解】物块在竖 x 轴正方向上做匀速直线运动，所用时间为 ，物块在 y 轴
正方向做匀加速直线运动，y 轴正方向走过 位移为 ，C 正确。
故选 C。
5、【答案】D
【详解】根据玻意耳定律有 ，可得吸入气体的体积为 v=0.32,故选 D。
6、【答案】D
【详解】A．由图乙可知，波的传播周期为 0.2s，0.1s 时刻质点 Q 在平衡位置沿 y 轴负方向
运动，由此判断波沿 x 轴正方向传播，因此 t=01s 质点 P 正沿 y 轴负方向运动，t=0 时刻质
点 P 正沿 y 轴正方向运动，故 A 错误；
B．由图甲可知，质点 P 的初相位为 ，质点 P 的振动方程为
故 B 错误；
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C．从 t=0 时刻至 t=0.15s 时刻，质点 P 通过的路程为
。故 C 错误；
D．当质点 Q 在波峰时，需要再经历 将
代入质点 P 的振动方程可得质点 P 的位移为 故 D 正确。
故选 D。
7、【答案】AD
【详解】A．根据电场线的疏密程度表示场强的大小，由图可知
P、Q 两点关于点电荷 水平对称，P 到 之间场强较大，电势降低较快，可知
故 A 正确；
B．由电场线分布可知， 带负电， 带正电，由电场线的疏密可知， 的电荷量绝对值大
于 的电荷量绝对值，故 B 错误；
C．由电场线分布可知，从 移动至 ，电场强度先减小后增大，根据
可知加速度先减小再增大，故 C 错误；
D．粒子带正电，从 至 ，电场力先做负功后做正功，它的电势能先变大后变小，故 D
正确。
故选 AD。
8、【答案】CD
【详解】A．由几何关系可得卫星的轨道半径为 ，A 错误
B．卫星线速度和角速度得关系可知 动能为
轨道半径为 综合可得 故 B 错误；
C．由 解得 故 C 正确；
D．根据 可知地球的第一宇宙速度为
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通信卫星的速度为 比较可得 故 D 正确。
故选 CD
9、【答案】BD
【详解】A．图示位置，线框平面与磁场垂直，磁通量最大，磁通量变化率最小，线框产生
的电动势 0，故 A 错误；
B．线框转动产生的感应电动势的最大值为 ，有效值
R1 与原线圈串联， 解得 所以 两端电压的有效值为
故 B 正确；
C．发电机的输出功率为 故 C 错误；
D．根据等效法，R1 与 4R 串联，总电阻为
转动一圈过程，产生的平均感应电动势
平均感应电流 穿过线框的电量
通过 的电荷量为 故 D 正确。
故选 BD。
10、【答案】AC
【详解】A．水平金属圆环中金属杆产生 电动势为
，故 A 正确；
B．根据 得 ，故 B 错误；
C．由于 MM’右侧绝缘，cd 棒中没有电流，cd 棒不受安培力作用处于静止，ab 棒做加速度
减 小 的 减 速 运 动 最 后 匀 速 运 动 ， 设 匀 速 运 动 时 速 度 为 vm,,根 据 有
，根据动量定理有 得 带入得 ，
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，故 C 正确。
D．通过导体棒 cd 的电荷量为 0，D 错误
故选 AC。
11、【答案】（1）交流电源 （2）ACD （3）2K；b/kg
【详解】(1)打点计时器的工作条件是交流电源。(2)AD.本实验要求压力与滑块重力相等，
故需要调整木板水平，调整好滑轮的高度，让细线水平故 AD 正确；B.滑块所受拉力由弹簧
测力计直接测量，所以对钩码的质量没有特殊要求。故 B 错误；
C.弹簧测力计在使用前要校零是必须的。故 C 正确。故选 ACD.
(3)对滑块受力分析，根据牛顿第二定律有 整理得
解得
12、【答案】（1）R1 （2）R0 大 （3）大 7200
【详解】（1）滑动变阻器的总电阻为 20Ω，要使电压表满偏时，滑动变阻器与定值电阻二
者分担的电压分别是 0.3V 和 1.2V，当 R'=1300Ω时，滑动变阻器部分的电压过小，当 R'=60Ω
时，滑动变阻器部分的电压合适，因此定值电阻应选择 R1。
（2）由于滑动变阻器阻值较小，可以控制电压表和电阻箱两端总电压近似不变，电压表
的示数为半偏时，电阻箱示数即等于电压表的内阻，故电压表内阻为 R；
电阻箱接入电路后，电阻箱和电压表两端电压增大，当电压表的示数为半偏的时候，电
阻箱分担的电压大于半偏的电压值，因此电阻箱的电阻大于电压表的内阻，故测量值偏大。
（3）改装表的示数偏大，即电压表分担的电压过大，根据串联分压原则应适当将电阻
箱阻值调大；
设消除误差后，电阻箱接入电路的电阻为 Rx，此时电路中的电流
电压表的真正电阻： ：根据电表改装原理：
联立解得：Rx=7200Ω
13.【答案】（1） ；（2）
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【解析】(1)该光线在半圆柱体中的光路如图所示，设该光线在 M 点发生折射后的折射角为 r，
则根据光的折射定律有：
设该光线在半圆柱体中发生全反射的临界角为 C，
则有： ΔMON，根据正弦定理有：
解关于折射率的方程得
14.【解析】
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15.【答案】（1）w=-1.44J ；（2）I=2.4NS (3)至少放 6 个弹性小球
【解析】
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