2025届湖南省怀化市高考最后一卷押题预测练习物理试卷（解析版）

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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．关于核反应方程，下列说法正确的是（ ）
A．X是质子B．X是中子
C．X是电子D．该反应是α衰变
2．2024巴黎奥运会，中国艺术体操队以69.800分的成绩斩获集体全能金牌。中国队选手进行带操比赛时彩带的运动可简化为一列沿轴方向传播的简谐横波，图甲是时的波形图，为该波传播方向上的质点，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．波沿轴负方向传播
B．时原点处的质点与质点位移相同
C．质点的平衡位置坐标为
D．原点处质点的振动方程为
3．如图所示，一弹性小球从倾角为θ的斜面A点正上方h处由静止下落，第一次与A点碰撞弹起后，第二次与斜面碰撞于B点。小球与斜面碰撞前后瞬间沿斜面方向速度不变，垂直斜面方向速度大小不变、方向相反。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．小球从A到B的过程中速度方向的变化方向沿AB方向
B．小球从A点弹起后距斜面的最远距离为hsinθ
C．小球从A到B的时间为
D．A、B两点间的距离为8hsinθ
4．2022年12月8日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为3∶2，如图所示。根据以上信息可以得出（ ）
A．火星与地球绕太阳运动的周期之比约为
B．当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最大
C．火星与地球表面的自由落体加速度大小之比约为
D．下一次“火星冲日”将出现在2023年12月8日之前
5．界定方法
将半径为R=mv0qB的圆进行平移,探索粒子的临界条件,这种方法叫“平移圆法”.
2．如图所示，两平行直线AD和BC之间的区域内有一四分之一圆，圆心为A，四分之一圆区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场（包含边界），磁感应强度大小为B（未知）.AD和AB的长度均为L,BC边足够长.A点有一粒子发射装置，能向0∼90∘ 扇形区域内均匀发射质量为m、电荷量为-q、速度大小均为v的同种粒子，不计粒子间的相互作用及粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．若沿AB边方向发射的粒子刚好到达AD边的中点，则磁感应强度大小B=2mvqL
B．若所有粒子都不能到达BC边上，磁感应强度B的最小值为2mvqL
C．当B=4mvqL时，粒子在磁场中运动的最长时间为πL3v
D．若B=mvqL，则能到达BC边的粒子占总数的13
6．如图所示，在竖直平面内有一个半径为R的绝缘圆环，圆环的A、B、C、D端点上分别固定有一个点电荷，电荷量分别为+Q、+Q、-Q、-Q，圆心为O，AC垂直于BD，a、b、c、d分别为OA、OB、OC、OD的中点，在BD的延长线上有P点和N点，且DP=PN=R2。关于四个点电荷形成的电场，下列判断正确的是（ ）
A．a、b、c、d四点的电场强度大小相等
B．a、b、c、d四点的电势相同
C．d点和P点的电场强度大小相等
D．P点电势大于N点电势
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．如图所示，一微小型发电厂为某中学提供照明用电。已知发电机的内阻为1 Ω，升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数分别为1∶6和6∶1，输电线上总电阻为6 Ω，该中学共88个班，每个班有6盏标有“220 V 40 W”的照明灯。若所有班级的照明灯都正常发光，下列说法正确的是（ ）
A．发电机产生的感应电动势为332 V
B．整个装置的机械效率约为66％
C．发电机输出的电压为252 V
D．若每个班级只有一半的灯工作，则每盏灯的实际功率大于40 W
8．某物体以初动能Ek冲上一足够长斜面，再次回到出发点时，其动能为Ek2，若使物体以2Ek的初动能第二次冲上斜面，则从第二次冲上斜面到其再次返回出发点的过程中，以下说法正确的是( )
A．第二次运动的总路程是第一次的两倍
B．第二次运动回到出发点时，速度是第一次回到出发点的两倍
C．第二次运动回到出发点时，动能为3Ek2
D．第二次运动到达最高点时，其机械能为3Ek2(以出发点所在平面为参考平面)
9．水平面上有一质量m=0.3kg的小物块，小物块与左端固定的水平轻弹簧相连，同时与上端固定的不可伸长的轻绳相连，如图所示，此时小物块处于静止状态，且水平面对小物块的弹力恰好为零，轻绳与竖直方向的夹角为53∘ .已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ=13，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g=10m/s2，sin53∘=0.8，cs53∘=0.6，则（ ）
A．轻绳对小物块的拉力大小为5N
B．弹簧对小物块的拉力大小为5N
C．若剪断轻绳，则剪断后的瞬间轻弹簧的弹力大小变为0
D．若剪断轻绳，则剪断后的瞬间小物块的加速度大小为10m/s2
10．随着人们生活水平提高，单反相机已进入普通家庭，单反相机是单镜头反光数码照相机，原理是在胶片平面的前面以45°角安装了一片反光镜，反光镜的上方依次有毛玻璃、五棱镜目镜等，五棱镜将实像光线多次反射改变光路，将影像送至目镜，使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样，这样方便摄影者正确地取景和对焦。某品牌单反相机五棱镜目镜横截面和各部分角度如图所示，其中，，光线从AB中点P垂直AB射入，依次经过CD、DE和EA面的反射后，最后光线从BC面射出，已知光线恰好能够在CD面上发生全反射，光在真空中的速度为c。下列说法正确的是（ ）
A．五棱镜的折射率为2
B．光线在DE面上不会发生全反射
C．光线从BC面射出时在BC面上的入射角为0°
D．光线从射入五棱镜到射到CD面的时间为
三、非选择题（本大题共5小题，共56分）
11（6分）．某实验小组用图甲所示电路测量电源E的电动势和内阻（要求尽可能精确），图甲中电压表V的最大量程为3V，虚线框内为用电流计G改装的电流表。
（1）已知电流计G的满偏电流IG=200mA、内阻rG=1.00Ω，电路中已将它改装成量程为600mA的电流表，则R1= Ω。
（2）通过移动变阻器R的滑片，得到多组电压表V的读数U和电流计G的读数I，作出如图乙的图像。
（3）请根据图乙求出电源的电动势E等于 V（此空保留到小数点后两位），电源内阻等于 Ω（此空保留到小数点后一位）。电源内阻测量值 （“大于”“小于”“等于”）真实值。
12．（8分）如图甲所示为利用单摆测量重力加速度的实验装置。
甲乙
（1） 为了减少测量误差，下列做法正确的是。
A． 摆的振幅越大越好
B． 摆球质量大些、体积小些
C． 计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处
D． 将摆球静止悬挂后用米尺测出摆球球心到摆线悬点O之间的长度作为摆长
（2） 为了提高实验精度，该同学在悬点顶端安装了力传感器来测摆线拉力F，在实验中保持摆角和摆长为L0不变时，测得F-t的关系，如图乙所示，则单摆的周期为__________________，当地的重力加速度g=______________________________。多次改变摆长L并测出相应F-t图像，发现F-t图像________________（上移、下移或上下未移动）。
13（8分）．某蔬菜大棚的温度要求控制在17℃-37℃范围，工程师为其设计了一款温度报警装置，如图所示。导热良好的汽缸通过可以自由移动的轻质活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与轻质绝缘细杆连接，轻杆上端固定两块质量不计的金属片和间有合适间距。大棚温度为时，活塞与汽缸底部间距，当大棚温度为时，金属片恰好与a、b两固定触点接触，电路接通，报警器报警。当大棚温度为时，金属片恰好与、接触，报警器同样报警。外界大气压强，活塞面积，不计一切摩擦。求：
(1)大棚温度为时，活塞与气缸底部的间距；
(2)金属片、之间的间距。
14．（16分）如图所示，光滑轨道A固定在水平地面上，其弧形轨道的高度为h，水平部分与木板B上表面齐平。木板B的质量为m，紧靠轨道A放置在光滑水平面上，在B的右侧放着若干滑块（视为质点），滑块的质量均为m，编号依次为1、2、3、4、…、n(n趋于无穷大)，质量为3m的滑块C（视为质点）置于轨道A的顶端，由静止释放，经过t=2hg滑上木板B，C与B之间的动摩擦因数为μ=18，当C、B刚达到共速时，木板B恰好与滑块1发生第1次弹性碰撞。经过一段时间，C、B再次刚达到共速时，木板B恰好与滑块1发生第2次弹性碰撞，依次类推；最终滑块C没从木板B上滑落。已知重力加速度为g，滑块间的碰撞均为弹性碰撞，且每次碰撞时间极短，求：
（1） C、B第一次达到共速时，B的速度大小；
（2） 轨道A对滑块C作用力的冲量大小和方向；
（3） 最初木板B右端与滑块n之间的距离s以及最终n个滑块的总动能Ek。
15（18分）．如图所示，两光滑平行金属导轨abc和efg固定，间距，其中ab、ef是半径为的四分之一圆弧导轨，bc、fg是与圆弧轨道相切的水平导轨，水平导轨所在的区域有磁感应强度大小为，方向竖直向上的匀强磁场，初始时刻，质量为的金属棒Q与水平导轨垂直放置，与bf之间的距离为，现将另一根质量为的金属棒P从ae位置由静止释放，已知P、Q接入电路的电阻分别为，P、Q运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，导轨长度无限长，取重力加速度。求：
（1）P进入磁场瞬间，Q的加速度大小；
（2）从P进入磁场到速度恒定的过程中，Q上产生的焦耳热；
（3）P、Q之间的最小距离。
【参考答案】
1．【知识点】核反应的反应方程及能量计算
【答案】B
【详解】根据电荷数、质量数守恒可知，X的电荷数为0，质量数为1，所以X是中子。
故选B。
2．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用
【答案】B
【详解】由图乙可知，时，点振动方向向上，由图甲可知，波沿轴正方向传播，A错误；由图甲可知，时，原点处的质点从平衡位置向下振动0.1s，即，位移为；质点1.1s时向上振动，再经0.1s=到达平衡位置，则1.1s时位移也为，B正确；点经过回到平衡位置，等效于处的振动传到处，，由，知，解得，C错误；设原点处质点的振动方程为，如图甲知，圆频率，时，，可得，方程为，D错误。
3．【知识点】斜抛运动
【答案】D
【详解】小球从A到B的过程中，受竖直向下的重力作用，则速度方向的变化方向沿竖直向下的方向，选项A错误；小球落到A点时的速度，反弹速度也为，将反弹后的运动分解为垂直斜面方向的上抛运动和沿斜面向下的匀加速运动，则反弹后垂直斜面的速度，小球从A点弹起后距斜面的最远距离为，选项B错误；小球从A到B的时间为，选项C错误；A、B两点间的距离为，选项D正确。
4．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算、开普勒三大定律及其应用
【答案】B
【详解】由开普勒第三定律可得火星与地球绕太阳运动的周区厚期之比为，A错误；作出火星速度相对于地球变化的示意图如图所示，由速度的合成可知，火星与地球运动的方向相反时，火星与地球的相对速度最大，此时火星与地球分居在太阳的两侧且三者共线，火星与地球相距最远，B正确；火星与地球表面的重力加速度需要根据星体表面的万有引力等于重力进行求解，即（式中M是星体质量，m是星体表面附近的物体质量，R是星体半径），由于火星与地球的质量和半径的关系未知，故无法比较火星与地球表面的自由落体加速度，C错误；火星的公转角速度小于地球的公转角速度，所以下一次“火星冲日”发生时，地球比火星多转动一周，有（点拔：运算时，该公式中时间可全以年为单位），解得年，大于1年，所以下一次“火星冲日”将出现在2023年12月8日之后，D错误。
5．【知识点】带电粒子在有界磁场中运动的临界极值问题
【答案】D
【解析】若沿AB边方向发射的粒子刚好到达AD边的中点,如图甲所示,根据左手定则及几何关系知,粒子做圆周运动的半径为L4,根据牛顿第二定律有qvB=mv2L4,解得B=4mvqL,当B=4mvqL时粒子在磁场中运动的时间最长，为t=T2=12×2π⋅L4v=πL4v,故A、C错误；根据题意,当沿AB方向射入的粒子出磁场时速度方向与BC平行时,所有粒子都不能到达BC边上,如图乙所示,根据几何关系有r2+r2=L2,解得r=22L,根据牛顿第二定律有qvB=mv2r,解得磁感应强度B的最小值为B=2mvqL,故B错误；若B=mvqL,根据牛顿第二定律有qvB=mv2r1,解得r1=L,分析几何关系知,如图丙射出的粒子可以刚好打不到BC边,此时入射点、出射点与轨迹圆心构成等边三角形,故此时粒子入射方向与AB边的夹角为30∘ ,这个范围内的粒子均可到达BC边,故能到达BC边的粒子占总数的比例为30∘90∘=13,故D正确.
甲乙丙
6．【知识点】电场的叠加
【答案】A
【解析】根据等量异种点电荷形成的电场特点可知，A、C和B、D处的点电荷在a、b、c、d四点处的电场分布如图甲所示,A点和C点处的点电荷形成的电场中电场强度Eay=Ecy、Eby=Edy，方向都是竖直向下，B点和D点处的点电荷形成的电场中电场强度Eax=Ecx、Ebx=Edx，方向都是水平向右，且Eay=Ecy=Ebx=Edx，Eby=Edy=Eax=Ecx，根据电场强度的叠加可知a、b、c、d四点的电场强度大小相等，A正确；选取无穷远电势为零，可知正电荷周围的电势离正电荷越近电势越高，且为正值，离负电荷越近电势越低且为负值，根据对称性和叠加原理可知φa=φb>φc=φd，B错误；根据等量异种点电荷形成的电场特点可知，四个点电荷在P、d两点处电场分布如图乙所示，根据库仑定律及几何关系有EAC=16kQ55R2，EBD=40kQ9R2，E'AC=16kQ1313R2，E'BD=96kQ25R2，根据场强叠加法则可知d点电场强度大于P点电场强度，C错误；根据电势的叠加原理可知A点的+Q和C点的-Q电荷在P点和N点产生的电势之和均为零，B点的+Q和D点的-Q电荷形成的电场线如图丙所示，可知电场线方向由N指向P，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知φN>φP，D错误。
甲乙丙
【命题创新 】电场和电势的叠加属于高考中的常考点，近几年等量同种或异种点电荷的场强均有考查，本题巧妙地构建了四个点电荷，可构建成两对异种点电荷模型，考查学生对电场和电势叠加的理解，需要学生具备一定的对称思想。
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】ABD
【解析】如图所示，照明灯都正常发光，故I4＝P额U额×6×88＝96 A，由I3I4＝n4n3得I3＝16 A，由U3U额＝n3n4得U3＝1 320 V，U2＝U3＋I3·2R线＝1 416 V，由U1U2＝n1n2得发电机的输出电压为U1＝236 V，由I1I3＝n2n1得I1＝96 A，发电机产生的感应电动势为E＝U1＋I1r＝236 V＋96×1 V＝332 V，A正确，C错误；η＝P有效P总＝P额×6×88EI1×100％≈66％，B正确；若只有一半的灯工作，I4减小，则I1、I3均减小，U1、U2、U3均增大，故每盏灯的实际功率大于40 W，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】AD
【详解】设以初动能为Ek冲上斜面的初速度为v0，则以初动能为2Ek冲上斜面时，初速度为2v0，加速度相同，根据2ax=0-v02，可知第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍，第二次运动的总路程是第一次的两倍，A正确；设第一次沿斜面向上运动的位移为L，根据功能关系有Ff·2L=Ek-Ek2=Ek2，第二次运动回到出发点时，动能为12mv2=2Ek-Ff·4L=Ek，第二次运动回到出发点时，速度是第一次回到出发点的2倍，B、C错误；第二次运动到达最高点时，其机械能为E=2Ek-Ff·2L=3Ek2，D正确。
9．【知识点】牛顿第二定律求解瞬时突变问题
【答案】AD
【详解】以小物块为研究对象,根据平衡条件,有Tcs53∘=mg,Tsin53∘=F弹,解得T=5N,F弹=4N,故A正确,B错误；剪断轻绳的瞬间,弹簧的弹力不会突变,仍为4N,故C错误；剪断轻绳的瞬间,小物块所受最大静摩擦力为fm=μmg=1N