2025届湖南省衡阳市高三下学期5月底最后一卷押题预测练习（较难）物理试卷（解析版）

这是一份2025届湖南省衡阳市高三下学期5月底最后一卷押题预测练习（较难）物理试卷（解析版），共18页。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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、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．如图为普通核反应堆的结构示意图，通过铀235链式反应实现核能的可控释放。下列关于核反应堆工作中的说法正确的是( )
A．正常运行的反应堆，水泥防护层外能检测到大量α粒子
B．中子速度越快越容易发生链式反应
C．通过改变镉棒的插入深度来控制反应速度
D．铀核裂变时释放能量的多少与生成物种类无关
2．一列简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，P和Q是平衡位置分别在x1=0和x2=100cm处的两个质点，且两质点的振动情况始终相反.从t=0时开始，质点P的振动图像如图所示，已知t1=2s时，质点P再次回到t=0时的位置，t2=3s时，质点P的位移第一次为-10cm.下列说法不正确的是（ ）
A．该波的波长可能为0.4m
B．该波的周期一定为6s
C．该波的波速可能为18m/s
D．质点P的振动方程为y=0.2sin(π3t+π6)m
3．如图所示，两同学在相同的高度，以相同大小的初速度v0同时抛出两小球A、B，初速度与水平方向夹角分别为α 、β ，且α>β ，A、B都恰好落在对方抛出点正下方的地面上，不计空气阻力，则此过程中（ ）
A． A、B两小球可在空中相遇
B． 两者在空中运动时A、B间距离先减小后增大
C． 两球落回与起抛点等高处时水平位移相等
D． 仅增大A球的抛射角α ，落到水平地面时的水平位移增大
4．如图甲所示，太阳系中有一颗“躺着”自转的蓝色“冷行星”——天王星，周围存在着环状物质．为了测定环状物质是天王星的组成部分，还是环绕该行星的卫星群，假设“中国天眼”对其做了精确的观测，发现环状物质线速度的二次方（即v2）与到行星中心的距离的倒数（即r-1）的关系如图乙所示．已知天王星的半径为r0，引力常量为G，以下说法正确的是（ ）
甲乙
A． 环状物质是天王星的组成部分
B． 天王星的自转周期为2πr0v0
C． v2-r-1关系图像的斜率等于天王星的质量
D． 天王星表面的重力加速度为v02r0
5．如图所示，两个等量异种点电荷分别位于M、N两点，P、Q是MN连线上的两点，且MP=QN.下列说法正确的是（ ）
A. P点电场强度比Q点电场强度大
B. P点电势与Q点电势相等
C. 若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P点电场强度大小也变为原来的2倍
D. 若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P、Q两点间电势差不变
6．如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长的固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m，电荷量为+q，电场强度为E，磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为μ ，重力加速度为g，小球由静止开始下滑，在运动过程中小球最大加速度为a0，最大速度为v0，则下列判断正确的是（ ）
A． 小球开始下滑时的加速度最大
B． 小球的速度由12v0增大至v0的过程中，小球的加速度一直减小
C． 当a=12a0时小球的速度v与v0之比vv0一定小于12
D． 当v=12v0时小球的加速度a与a0之比aa0一定小于12
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，有多项是符合题目要求。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．如图是输电线为用户输电的示意图，电路中升压变压器T1和降压变压器T2都认为是理想变压器，中间输电线上的总电阻为R，下列说法正确的是( )
A．T1的输出电压与T2的输入电压相等
B．T1的输出功率大于T2的输入功率
C．若用户接入的用电器增多，则R消耗的电功率减小
D．若用户接入的用电器减少，则T2的输出功率减小
8．如图所示，挡板P固定在倾角为30∘ 的斜面左下端，斜面右上端M与半径为R的圆弧轨道MN连接，圆弧轨道的圆心O在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮，N点为圆弧轨道最低点，∠MON=60∘ 。质量均为m的小物块B、C由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块C紧靠在挡板P处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为4m、大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点，细绳与斜面平行，恰好绷直且无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到N点时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0。已知重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A． 弹簧的劲度系数为2mgR
B． 小球A到达N点时的速度大小为1219gR
C． 小球A到达N点时的速度大小为815gR
D． 小球A由M点运动到N点的过程中，小球A和物块B的机械能之和先增大后减小
9．如图为某同学用激光照射一半圆形透明玻璃砖，研究光的传播规律，下面说法正确的是（ ）
A．为入射光，为反射光，为折射光
B．若入射光绕点逆时针转动，反射光和折射光也随之逆时针转动
C．若入射光绕点逆时针转动，反射光越来越强，折射光越来越弱
D．若入射光与界面成角时，折射光恰好消失，则折射率
10．如图所示，一根很长且不可伸长的轻绳跨光滑的定滑轮，两端分别系着四个质量相同的小物块A、B、C和D，其中A和B用不可伸长的短绳相连，C和D用一轻弹簧相连。初状态时，4个物块处于静止状态，不计空气阻力，物块可以看成质点。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．剪断AB间绳子瞬间，D物块的加速度为0
B．剪断AB间绳子瞬间，C物块的加速度为0.5g，方向竖直向下
C．剪断CD间弹簧瞬间，A物块的加速度为0.5g，方向竖直向下
D．剪断AC绳子瞬间，A物块的加速度为0.5g，方向竖直向下
三、非选择题（本大题共5小题，共56分）
11（6分）．如图甲所示，某同学在做“用单摆测量重力加速度”实验中：
甲
（1） 若摆球的直径为D，悬线长为L，则摆长为__________；
（2） 为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最____（填“高”或“低”）点的位置时开始计时;
（3） 如采用计算法测得的g值偏大，可能的原因是____;
A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了
B．把n次全振动的时间误记为n-1次全振动的时间
C．以摆线长作为摆长来计算
D．以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算
（4） 为了提高测量精度，需多次改变L的值并测得相应的周期T.现测得的六组数据，标示在以L为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上，即图乙中用“×”表示的点.根据图乙中的数据点画出T2与L的关系图线.
乙
12．（8分）某同学用图甲所示的电路测量电阻Rx的阻值。实验步骤如下：
i．按照电路图连接好电路，将滑片P置于电阻丝R0上的适当位置，闭合开关S1；
ii．将双刀双掷开关S2（中间连杆为绝缘材料）掷于触点1、2，调节电阻箱R，使灵敏电流计G的指针指零，读出电阻箱阻值，记为R1；
iii．保持滑片P的位置不动，将S2掷于触点3、4，调节电阻箱R，仍使灵敏电流计G的指针指零，读出电阻箱阻值，记为R2；
iv．断开开关，整理器材。
回答下列问题：
甲
（1）实验过程中， （填“需要”或“不需要”）测量滑片P两侧电阻丝的长度；
（2）关于实验对电阻丝规格的要求，下列说法正确的是 ；
A．总电阻必须已知，粗细必须均匀
B．总电阻必须已知，粗细无须均匀
C．总电阻无须已知，粗细必须均匀
D．总电阻无须已知，粗细无须均匀
（3）某次测量中，R1＝70 Ω，如图乙是电阻箱指示的R2的阻值，则待测电阻的测量值Rx＝ Ω（结果保留3位有效数字）；
乙
（4）若在步骤ii后、步骤iii之前，误将滑片P向右移动了少许，继续进行测量，则Rx的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
13（10分）．如图所示，内壁光滑、导热良好的汽缸通过活塞封闭一定质量的理想气体，汽缸底部有压强传感器。在的室内时，压强传感器的示数为；现将活塞与汽缸锁定，移到的室外，。
(1)足够长时间后，求压强传感器的示数。
(2)若汽缸漏掉一定质量的气体，在室外经足够长时间后，压强传感器示数实际为Pa，求漏掉的气 体的质量与原有气体质量的比值k（计算结果保留两位有效数字）。
14（16分）．如图所示，固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，垂直于导轨放置的两根金属棒MN和PQ长度也为l、电阻均为R，两棒与导轨始终接触良好。MN两端通过开关S与电阻为R的单匝金属线圈相连，线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场，磁通量变化率为常量k。图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场（MN所在处无磁场），磁感应强度大小为B。PQ的质量为m，金属导轨足够长，电阻忽略不计。
（1）闭合S，若使PQ保持静止，需在其上加多大的水平恒力F，并指出其方向；
（2）断开S，PQ在上述恒力作用下，由静止开始到速度大小为v的加速过程中流过PQ的电荷量为q，求金属棒PQ通过的位移x及该过程安培力做的功W。
15（16分）．如图所示，是一长为的水平传送带，以顺时针匀速转动，传送带左端与半径的光滑圆轨道相切，右端与放在光滑水平桌面上的长木板上表面平齐。木板长为，的右端带有挡板，在上放有小物块，开始时和静止，到挡板的距离为。现将小物块从圆弧轨道最高点由静止释放，小物块与传送带间的动摩擦因数，、之间及、之间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B、C的质量均为，重力加速度为，所有的碰撞均为弹性正碰。求：
(1)A通过传送带过程产生的内能；
(2)A滑上C后与B碰撞前，B与C间的摩擦力大小；
(3)A滑上C后，经多长时间B与挡板碰撞；
【参考答案】
1．【知识点】核反应的反应方程及能量计算、质量亏损与爱因斯坦质能方程
【答案】 C
【详解】 正常运行的核反应堆主要的辐射有γ辐射和中子辐射，所以水泥防护层外不可能检测到大量α粒子，故A错误；中子速度越快越不容易使链式反应发生，故B错误；利用镉棒对中子吸收能力强的特点，通过改变镉棒的插入深度，从而改变中子的数量来控制反应速度，故C正确；核裂变释放的能量与反应前后质量亏损有关，铀核裂变时会因产物种类不同导致质量亏损不同，释放能量不同，故D错误。
2．【知识点】波的多解问题
【答案】C
【解析】由于t1=2s时,质点P再次回到t=0时的位置,t2=3s时,质点P的位移第一次为-10cm,根据质点运动的对称性可知12T=t2=3s,解得T=6s,B正确；由于P和Q是平衡位置分别在x1=0和x2=100cm处的两个质点,且两质点的振动情况始终相反,有x2-x1=(2n+1)λ2(n=0,1,2,⋯),解得λ=22n+1m(n=0,1,2,⋯),当n=2时，波长为0.4m,A正确；波速为v=λT=13(2n+1)m/s(n=0,1,2,⋯),波速不可能为18m/s,C错误；周期为6s,根据振动图像可知,质点P第一次到达最大位移的时间为12t1=1s=T6,设质点P的振动方程为y=Asin(2πTt+θ),根据图像可知,Asin(2πT×T6+θ)=A,10cm=Asinθ ,解得A=20cm=0.2m,θ=π6，则质点P的振动方程为y=0.2sin(π3t+π6)m,D正确.故选C.
3．【知识点】斜抛运动
【答案】B
【题图剖析】
【解析】A球上升过程可到达的最高点更高，故A球下落到轨迹交点的时间大于B球，故两球不可能同时到达轨迹交点，不能相遇，A错误；以A球为参考系，B球在落地前做速度为v相的匀速直线运动，如图1所示，相对速度方向与A、B起抛点连线的夹角为δ=α+β2-β=α-β2，A、B间距离最短时抛出的时间为t=lcsδv相，此时相对运动的水平位移为x相=xA+xB=lcs2δ12，故D错误．
7．【知识点】理想变压器原、副线圈两端的电压、功率、电流关系及其应用
【答案】 BD
【详解】 设输电线中的电流为I2，T1的输出电压与T2的输入电压分别为U2、U3，则有U2＝I2R＋U3，即T1的输出电压大于T2的输入电压，A错误；T1的输出功率为P2＝U2I2，输电线上损耗的功率为ΔP＝IR，T2的输入功率为P3＝U3I2，则P2＝ΔP＋P3，即T1的输出功率大于T2的输入功率，B正确；若用户接入电路的用电器增多，则T2副线圈中的电流增大，由变压器的工作原理可知，T2原线圈中的电流增大，即输电线上的电流增大，输电线上损耗的功率增大，即R消耗的电功率增大，C错误；若用户接入电路的用电器减少，则用电器消耗的功率减小，即T2的输出功率减小，D正确。
8．【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合
【答案】BD
【解析】设弹簧的劲度系数为k，初始时刻弹簧的压缩量为x1，B沿斜面方向受力平衡，则mgsin30∘=kx1，小球A沿圆弧轨道运动到N点时，物块C即将离开挡板，设此时弹簧的伸长量为x2，C沿斜面方向受力平衡，则mgsin30∘=kx2，可知x1=x2，当小球A沿圆弧轨道运动到N点时，B沿斜面运动的位移大小为sB=xMN=R（点拨：A、B用同一根绳连接，具有相同大小的位移，且△OMN是等边三角形），所以x1+x2=R，解得x1=x2=R2，k=mgR，A错误；设小球A到达N点时的速度大小为v，对v进行分解，沿绳子方向的速度大小v'=vcs30∘ ，由于沿绳子方向的速度大小处处相等，所以此时B的速度大小也为v'，对A、B和弹簧组成的系统，在整个过程中，只有重力和弹簧弹力做功，且A在M和N处，弹簧的形变量相同，故弹性势能不变，弹簧弹力做功为0，重力对A做正功，对B做负功，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，有4mgR1-cs60∘-mgx1+x2sin30∘=12×4mv2+12mv'2，解得v=1219gR，B正确，C错误；小球A由M点运动到N点过程中，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球A和物块B的机械能之和与弹簧的弹性势能之和不变，弹簧一开始处于压缩状态，之后变为原长，再之后开始拉伸，则弹性势能先减小后增大，故小球A和物块B的机械能之和先增大后减小，D正确。
9．【知识点】全反射与折射的综合应用
【答案】ACD
【详解】根据反射定律和折射定律可知，反射光线、折射光线均与入射光线分居法线两侧，结合图中的光线位置，即可知为入射光，为反射光，为折射光，A正确；由图可知入射光线绕O点逆时针转动时，入射角增大，由反射定律，可知反射角增大，反射光线顺时针转动；由折射定律，可知折射角增大，折射光线逆时针转动，B错误；由图可知入射光线绕O点逆时针转动时，入射角增大，由反射光强、折射光强与入射角的关系，可知反射光强变强，折射光强变弱，C正确；由折射光恰好消失时入射光线的位置，即可得到临界角为，结合临界角与折射率的关系，可得折射率为，D正确。
10．【知识点】牛顿第二定律求解瞬时突变问题
【答案】AB
【详解】A．对D进行受力分析，弹簧弹力与重力等大反向，剪断AB间绳子的瞬间，弹簧弹力不能突变，D依旧受力平衡，加速度为零，A正确；
B．剪断AB间绳子的瞬间，对AC整体受力分析有，，解得C加速度为，方向竖直向下，B正确；
C．剪断CD间弹簧瞬间，弹簧弹力突变为0，对A、B和C整体受力分析有，解得A的加速度为，方向竖直向下，C错误；
D．剪断AC绳子瞬间，A和B开始做自由落体，所以A物块加速度为g，D错误。选AB。
11．【知识点】实验：用单摆测量重力加速度
【答案】（1） L+D2
（2） 低
（3） D
（4） 见解析
【解析】
（1）若摆球的直径为D,悬线长为L,则摆长为l=L+D2.
（2）为了减小测量周期的误差,摆球应在经过最低点的位置时开始计时.
（3） 根据单摆的周期公式T=2πlg=2πL+D2g,可得g=4π2T2(L+D2),由此可知,若单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了,则摆长的测量值偏小,采用计算法测得的g值偏小,故A错误；把n次全振动的时间误记为n-1次全振动的时间,则周期的测量值偏大,采用计算法测得的g值偏小,故B错误；若以摆线长作为摆长来计算,则摆长的测量值偏小,采用计算法测得的g值偏小,故C错误；以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算,则摆长的测量值偏大,采用计算法测得的g值偏大,故D正确.
（4） 根据T=2πlg=2πL+D2g可得T2=4π2gL+2π2gD,可知T2与L的关系图线是一条直线,需要按照“使数据点尽可能多地分布在直线上、其余点均匀分布在直线两侧”的原则作图,如图所示.
【注意说明】
（1）测定摆长l引起的误差
①在未悬挂摆球前测定摆长或漏加摆球半径,得到的摆长偏小,g值偏小；
②测摆长时摆线拉得过紧或以摆球的直径与摆线长之和作为摆长,得到的摆长偏大,g值偏大；
③悬点未固定好,摆球摆动时出现松动,实际摆长偏大,g值偏小.
（2）测定周期引起的误差
①开始计时时停表过迟按下会使所测时间t偏小,g值偏大；同理,停止计时时停表过早按下也会使g值偏大；
②测定n次全振动的时间为t,误计为n+1次全振动,g值偏大；同理,误计为n-1次全振动,g值偏小.
12．【知识点】实验：电阻的测量
【答案】（1）不需要（2分） （2）D（2分） （3）198（2分）
（4）大于（2分）
【解析】（1）双刀双掷开关S2掷于触点1、2和触点3、4时等效电路图分别如图甲、乙所示，由于电流计的指针指零，故电流计两端电势相等，由串联分压得RxR3＝R1R4，R2R3＝RxR4，联立解得Rx＝R1R2，故不需要测量滑片P两侧电阻丝的长度。
甲 乙
（2）由Rx＝R1R2知，电阻丝总电阻无须已知，粗细无须均匀，D正确。
（3）由题图乙知，R2＝558 Ω，则待测电阻的测量值Rx＝R1R2≈198 Ω。
（4）若在步骤ii后、步骤iii之前，误将滑片P向右移动了少许，则R3变大，R4减小，由R2R3＝RxR4知，R2变大，由Rx＝R1R2知，Rx的测量值大于真实值。
13．【知识点】气体的等容变化与查理定律、气体等温变化与玻意耳定律
【答案】(1)Pa；(2)
【详解】（1）现将活塞与汽缸锁定，移到的室外，气体发生等容变化，有，
其中K，K，
解得Pa。
（2）根据玻意耳定律有，
漏掉的气体的质量与原有气体质量的比值为，
解得。
14．【知识点】电磁感应现象中的功能问题
【答案】（1），方向水平向右 （2），
【详解】（1）设线圈中的感应电动势为，由法拉第电磁感应定律，则，
设与并联的电阻为，有，
闭合时，设线圈中的电流为，根据闭合电路欧姆定律得，
设中的电流为，有，
设受到的安培力为，有，
保持静止，由受力平衡，有，
联立解得，
方向水平向右。
（2）设由静止开始到速度大小为v的加速过程中，运动的位移为，所用时间为，回路中的磁通量变化为，平均感应电动势为，有，
其中，
设中的平均电流为，有，
根据电流的定义得，
由动能定理，有，
联立解得，。
15．【知识点】求解弹性碰撞问题
【答案】(1)0.5J；(2)1N；(3)1.0s
【详解】（1）小物块由静止运动到圆轨道最低点，由动能定理得，
解得，
设经时间小物块与传送带共速，由动量定理得，
解得，
在时间内、传送带发生的位移分别为，，
小物块通过传送带过程产生的内能为。
（2）对物块和长木板整体有，
物块和长木板整体加速度为，
对物块，由牛顿第二定律。
（3）设滑上后经时间物块与碰撞，则，
解得，
A、B碰撞前速度分别为、，碰后速度分别为、，则，，
A、B碰撞过程，由动量守恒和能量守恒，得，，
解得，，
设、碰后经时间物块与挡板相碰，则有，
解得，
A滑上C后，与挡板碰撞的时间。