湖南省株洲市2025-2026学年高三上学期一模物理试卷（Word版附解析）

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班级：____________ 姓名：____________ 准考证号：____________
（本试卷共 4 页，15 题，考试用时 75 分钟，全卷满分 100 分）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证条形码粘贴在答
题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写
在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和
答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，将答题卡上交。
一、选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项
符合题目要求。
1. 水平面上固定一顶角 A 为直角的三角形斜面 ， 斜面倾角为 60°。质量不同的两滑块（均可视为
质点）自顶端由静止释放分别沿 和 面下滑，不计摩擦，它们到达斜面底端的时间之比 为
（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设斜边长为 L，则沿 AB 下滑时
沿 AC 下滑时
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联立解得
故选 B。
2. 如图，一上端开口的箱子固定在水平地面上，内壁光滑，长为 10m。在小球 A 以某一速度向右运动的同
时，一小球 B 从 A 正上方距离箱底 5m 高处水平抛出。若两小球在离箱子左侧 8m 处相遇，则 A 的速度大
小可能是（重力加速度 g 取 ，小球 A 与箱壁碰撞后速度大小不变）（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB．对 B 球由平抛规律，竖直方向有
水平方向有
联立解得 A 的速度大小可能是 B 做平抛的初速度为 ，故 AB 错误；
CD．小球 A 与箱壁碰撞后速度大小不变，且不计碰撞时间，两小球相遇是发生在小球 A 与右箱壁发生弹性
碰撞后返回时
故小球 A 速率为
若小球 A 速度为 ，则两小球相遇是在离箱子左侧 处
故 C 正确，D 错误。
故选 C。
3. 如图，质量为 1kg 的物块放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，物块和木箱间的动摩擦因数为 0.2，物块
左端被一根轻弹簧用 1N 大小的弹力拉着保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g 取
。要使物块相对于木箱向左运动，则木箱在竖直方向的运动可能是（ ）
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A. 向上加速，加速度大小为 B. 向上加速，加速度大小为
C. 向下加速，加速度大小为 D. 向下加速，加速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．木箱运动的加速度竖直向上，大小为 4m/s2 时，对物块有
解得木箱对物块弹力大小
此时 ，故物块不能相对木箱底面移动，故 A 错误；
B．木箱运动的加速度竖直向上，大小为 6m/s2 时，对物块有
解得木箱对物块弹力大小
此时 ，故物块不能相对木箱底面移动，故 B 错误；
C．木箱运动的加速度竖直向下，大小为 4m/s2 时，对物块有
解得木箱对物块弹力大小
此时 ，故物块不能相对木箱底面移动，故 C 错误；
D．木箱运动的加速度竖直向下，大小为 6m/s2 时，对物块有
解得木箱对物块弹力大小
此时 ，故物块会相对于木箱向左运动，故 D 正确。
故选 D。
4. 一波源位于 x 轴的坐标原点，波源的振动方程为 ，形成的机械波沿 x 轴正方向传播，波速
为 v，则（ ）
A. 波源振动的周期为
B. 处质点起振方向为 y 轴负方向
C. 时刻， 处质点沿 y 轴负方向运动
D. 在 到 时间内， 处质点通过的路程为
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【答案】C
【解析】
【详解】A．由题意可知角频率为 ，周期 ，故 A 错误；
B． 处质点起振方向与波源起振方向相同；波源在 时，起振方向沿 轴正方向，故 B 错误；
C． 处质点从 开始振动，到 结束，振动时间
振动时间 ，又起振方向沿 轴正方向，所以 时刻， 处质点沿 y 轴负方向运动，故
C 正确；
D． 处质点从 开始振动，到 结束，振动时间
振动时间 ，3 个完整周期路程 ，剩余 0.75 周期从平衡位置开始，路程
，总路程 ，故 D 错误。
故选 C。
5. 神舟二十二号飞船在酒泉卫星发射中心点火发射后与“天宫”号空间站对接，这是中国载人航天工程第一
次应急发射任务。已知天宫号运行周期 ，其轨道平面与赤道平面之间夹角约 42°，地球自转周期
，则（ ）
A. 飞船加速上升过程中机械能保持不变
B. 空间站的轨道半径比地球同步卫星的大
C. 空间站中的宇航员一天可以经历 8 次日出
D. 空间站连续两次通过赤道上空某点 时间间隔为 24h
【答案】D
【解析】
【详解】A．飞船加速上升过程中，推力做正功，机械能增加，故 A 错误；
B．由开普勒第三定律
可知周期越大，轨道半径越大，同步卫星的周期为 24h，所以同步卫星轨道半径更大，故 B 错误；
C．空间站周期 1.5h，地球自转一周 24h，通常情况下每一个轨道周期经历一次日出，故日出次数为
次，不是 8 次，故 C 错误；
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D．天宫号每转一周地球转过的角度为
因 为 天 宫 号 轨 道 与 赤 道 平 面 之 间 夹 角 约 42°， 空 间 站 连 续 两 次 通 过 赤 道 上 空 某 点 的 时 间 间 隔 为
，故 D 正确。
故选 D。
6. 如图，一根轻绳上端固定，下端系一小球，小球在外力 F 作用下处于静止状态，此时轻绳与竖直方向的
夹角为 。现 F 缓慢增大但方向保持不变，当 F 变为原来的 2 倍时，轻绳与竖直方向的夹角为 ，此时外
力 F 与小球受到的重力之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设外力与水平方向的夹角为 ，如图所示
根据平衡条件可得 ，
当外力变为 时，设绳子的拉力为 ，同理则有 ，
联立解得
故选 B。
7. 如图，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径 水平， 为圆心。一滑块以某一初速度
从 a 点下滑，经轨道最低点 b 刚好能到达 d 点。在这个过程中，滑块在 b 点的速率为 ，到达 c 点时速率为
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， 与 夹角为 30°。取 b 点所在的水平面为重力势能的零势能面，则（ ）
A.
B. 从 a 至 b，小滑块的速度不断增大
C. 在 c 点，小滑块的动能与重力势能相等
D. 从 b 至 d，小滑块克服重力做功的功率逐渐减小
【答案】A
【解析】
【详解】A．设圆环的半径为 ，滑块从 b 到 d，由动能定理可得
滑块从 b 到 c 的过程中，由动能定理可得
由题可知
联立可得 ，故 A 正确；
B．滑块从 a 到 b 的过程中，滑块受到重力、支持力、摩擦力的作用，开始时，滑块重力沿切线方向的分力
大于摩擦力，滑块加速下滑，速度逐渐增大，滑块对圆弧的压力逐渐增大，摩擦力随之增大，此时重力沿
斜面切线的分力小于摩擦力，滑块的速度逐渐减小，故 B 错误；
C．滑块在 c 点的重力势能为
在 c 点的动能
结合上述分析可知，由于摩擦力做功，滑块的动能与重力势能不可能相等，故 C 错误；
D．由于滑块在 b 点时，重力方向的瞬时速度为零，则重力的瞬时功率为零，偏离 b 点后，速度沿重力方向
的分速度不为零，重力的瞬时功率也不为零，到达 d 点时滑块的速度为零，重力的瞬时功率又减为零，因
此从 b 到 d 的过程中，重力的瞬时功率先增大后减小，故 D 错误。
故选 A。
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二、选择题：本题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 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。
8. 如图所示，实线为方向未知的三条电场线，其中一条电场线上依次标有 M、N、Q 点，已知 ，
一带正电的粒子（重力不计）从 O 点以一定的初速度 v 进入电场，其运动轨迹如图中虚线所示，则（ ）
A. M、Q 两点的场强大小关系是
B. M 与 N 和 N 与 Q 间的电势差相等，即
C. 在粒子沿图中轨迹运动的过程中，其电势能逐渐增大
D. 在粒子沿图中轨迹运动的过程中，其动能逐渐增大
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由电场线疏密程度可知 ，故 A 正确；
B．由电场线疏密程度可知 ，结合 可得 ，故 B 错误；
CD．由粒子轨迹可知电场力指向轨迹内侧，沿图中轨迹运动的过程中，电场力做正功，动能增加，电势能
减少，故 C 错误，D 正确。
故选 AD。
9. 在对某款蓄电池进行测试的过程中，电池的输出功率 P 与其路端电压 U 之间的 图像如图所示，
据图可知该蓄电池的（ ）
A. 电动势为 a B. 短路电流为 b
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C. 内阻为 D. 最大输出功率为
【答案】CD
【解析】
【详解】根据 可得
即图像纵坐标表示电路中的电流 ，横坐标是路端电压 ，根据闭合电路欧姆定律有
变形可得
由图可知 ，
则电源内阻
电源最大输出功率 。
故选 CD。
10. 如图甲所示，足够长光滑水平面 与竖直面内的光滑半圆形轨道在 B 点平滑相接，光滑半圆形轨道的
半径为 r（大小可调）。一小球以一定的速度 v 经过 B 点后沿半圆形轨道运动，到达最高点 C 后水平飞出，
落在 所在的水平地面上，落点距 B 点的水平距离为 x。通过调节轨道半径 r，得到 x 与 r 的关系如图乙
所示，图中包含了小球能通过最高点 C 的所有情形，重力加速度 g 取 。则（ ）
A.
B. x 的最大值为 5m
C. 小球在轨道上的 B、C 两点受到的弹力大小的差值随 r 的增大而减小
D. r 一定时，在小球沿轨道上升的过程中，每上升相同的高度，其受到的弹力大小的变化相等
【答案】ABD
【解析】
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【详解】A．小球能经过 C 点，则
从 B 到 C 由机械能守恒可知
联立解得
由图可知，r 最大值为 rm=2m，可知 ，A 正确；
B．在 C 点做平抛运动，则 ，
可得
则当 时 x 有最大值 ，B 正确；
C．小球在轨道上 B 点时
在 C 点时
其中
解得小球的 B、C 两点受到的弹力大小的差值 ，与 r 无关，C 错误；
D．小球在距离水平面高 h 的位置时，由机械能守恒
在该点时
其中
解得
可知 r 一定时，FN 与 h 为线性关系，则 r 一定时，在小球沿轨道上升的过程中，每上升相同的高度，其受
到的弹力大小的变化相等，D 正确。
故选 ABD。
三、非选择题：本题共 5 小题，共 57 分。
11. 利用两个半径相同的小球发生碰撞来验证动量守恒定律。实验过程如下：
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（1）如图，小球 A 用细线悬于 O 点，静止时 O 点到球心的距离为 L；将 B 放置在固定支柱的顶端，其球
心在水平地面上的投影记为 P 点，球心离水平地面的高度也为 L；调整悬点 O 的位置，使两球在碰撞时球
心在同一水平面上，这样做的目的是________________________________________________；
（2）某次实验中将入射小球 A 拉起至某一位置，记下初始角度α；随即将小球 A 由静止释放，在最低点与
B 发生碰撞；观察并记下碰后小球 A 摆起的最大角度β。不计空气阻力，则α________β（填“大于”“等于”
或“小于”）；
（3）碰撞后小球 B 水平飞出，确定其在水平地面上的落点并记为 Q，测量出________________，即为小球
运动的水平距离 d；
（4）分别测出入射小球 A 和被碰小球 B 的质量 m1 和 m2，若两小球在这次碰撞过程中动量守恒，则应满足
表达式________ 。（用题中所给物理量表示）
【答案】（1）两球能发生对心正碰
（2）大于 （3）PQ 两点间的距离
（4）
【解析】
【小问 1 详解】
调整悬点 O 的位置，使两球在碰撞时球心在同一水平面上，这样做的目的是两球能发生对心正碰。
【小问 2 详解】
由于两球碰撞过程中，B 球机械能增加，则 A 球机械能减小，即碰撞后 A 球速度减小，所以 A 球上升到最
大高度处角度减小，即α大于β。
【小问 3 详解】
测量出 PQ 两点间的距离，即为小球运动的水平距离 d。
【小问 4 详解】
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对小球 A，碰撞前，有
碰撞后，有
对 B 球，碰撞后，有 ，
若两小球在这次碰撞过程中动量守恒，则
若 A 球反弹，则
联立解得
12. 一种气压检测装置原理如图甲所示，图中定值电阻 ，恒流电源能输出电流 且保持不
变，压敏电阻 的阻值随气压 p 的变化如图乙所示。
用该气压装置检测宇航服的气密性，如图丙。将充满空气的宇航服 M 和检测装置放入气室中，将气室抽成
真空密封后，立即启动检测装置并开始计时，初始时 M 的气压为 。已知 M 漏气（漏出的空气
进入气室与宇航服 M 间形成的空腔 N）速度越来越慢，经过 10h，若 M 漏出空气质量小于初始质量的 8%，
则 M 的气密性达标。M、N 内的气压与各自内部空气的密度成正比，且比例系数相同；宇航服 M 的容积
和空腔的容积 均保持不变，且 。
（1）M 漏气过程中，恒流电源输出的功率________，电流表示数________；（填“增大”“减小”或“不
变”）
（2）开始计时后经过 5h，理想电流表示数为 1.1A，此时 N 内的气压为________Pa；
（3）经检测，M 的气密性________（填“达标”或“不达标”）；
（4）在（2）的检测过程中，调整 R 的阻值可以使电流表的示数变化范围最大。真空时电流表示数为 ，
经过 5h 电流表示数为 ，要使 与 的差值最大，R 的阻值应为________Ω。（结果保留整数）
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【答案】（1） ①. 减小 ②. 减小
（2）750 （3）达标
（4）74
【解析】
【小问 1 详解】
[1]M 漏气的过程中，空腔 N 内气体的压强逐渐增大，由图乙可知，压敏电阻的阻值 逐渐减小，因此整
个电路的电阻逐渐减小，电源为恒流电源，干路电流不变，则电源的电动势减小，路端电压减小，根据
可知，电源的输出功率减小；
[2]根据上述分析可知，路端电压减小，定值电阻两端的电压随着减小，该支路电流减小，电流表的示数减
小。
【小问 2 详解】
当电流表示数为 时，路端电压为
则压敏电阻的阻值为
由图乙可知，压敏电阻的阻值 与空腔 N 内的气体压强满足
解得 时，空腔 N 内的压强为 。
小问 3 详解】
设 M 漏气前充入空气 质量为 m，空气的密度为 ，经过 5h 的漏气后，漏出空气的质量为 ，则此时空
腔 N 内气体的质量为 ，空气的密度为 ，由于 M、N 内的气压与各自内部空气的密度成正比，且比例
系数相同，则有
解得
则 M 漏出空气质量与充入空气质量之比为
M 漏气（漏出的空气进入气室与宇航服 M 间形成的空腔 N）速度越来越慢，经过 5h，M 漏出气体的质量比
应小于 ，因此 M 的气密性达标。
【小问 4 详解】
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由图乙可知，真空中压敏电阻的阻值
由图甲可得
电源为恒流电源，其电流 ，
联立解得
经过 5h 后，压敏电阻的阻值为
同理可得 ，
联立可得
则
整理可得
由数学知识解得 时， 有最大值。
13. 如图，在倾角 的足够长的固定斜面上，有一质量 、可视为质点的物块，在水平力
的作用下，从静止开始沿斜面向上运动，经 物块的位移 。取 ，重力加
速度 g 取 。求：
（1）物块 加速度大小 a；
（2）物块与斜面间动摩擦因数 。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问 1 详解】
物块做初速度为零的匀加速直线运动，有
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解得加速度
【小问 2 详解】
对物块受力分析，如图所示
沿 x 方向和 y 方向分别有 ，
又
联立解得
14. 汽车吸能盒是安装在防撞钢梁与车身纵梁之间的被动安全装置，主要作用是在碰撞时通过自身形变吸收
冲击能量。汽车 B 车头和车尾部分均装有吸能盒，在某次行驶中，前车 A 由于某种原因停止在路面上，B
与 A 发生碰撞后，两车车轮与地面的划痕长度分别为 9m 和 4m，B 停止后，后面的 C 车再次与 B 车发生碰
撞，碰后两车一起向前滑行，划痕长度为 4m。三辆汽车质量均为 1.5t，车轮与地面间的动摩擦因数 均为
0.8，重力加速度 g 取 ，整个过程中汽车车轮均已抱死（等效为汽车发动机关闭并处于刹车状态），
所有碰撞均在极短时间内完成，求：
（1）B 与 A 碰撞后瞬间，A 的速度 的大小；
（2）B 与 A 碰撞时吸能盒吸收的能量占碰撞损失动能的 50%，该吸能盒“吸收”能量 E 的大小；
（3）为估算 C 与 B 碰撞过程中吸能盒受到的最大压力，将吸能盒的工作原理简化为弹簧模型。该吸能盒被
压缩了 6cm，其吸收的能量占碰撞损失动能的 60%，求两车碰撞过程中吸能盒受到的最大压力。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
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【小问 1 详解】
A 车碰后，根据动能定理
解得
【小问 2 详解】
同理，B 车碰后，根据动能定理
由于 A、B 两车碰撞前后动量守恒，即
设碰撞中损失的动能为 ，根据能量守恒有
吸能盒“吸收”能量
【小问 3 详解】
B、C 两车碰撞前后动量守恒
能量守恒
B、C 两车碰撞后
吸能盒吸收的能量为
解得
15. 一质量为 m、电荷量为 q（ ）的带电粒子始终在同一水平面内运动，其速度可用图示的直角坐标
系内一个点 表示， 、 分别为粒子速度在水平面内两个坐标轴上的分量。粒子出发时 P 位于
图中 点，粒子在水平方向的匀强电场Ⅰ作用下运动，P 点沿线段 ab 移动到 点；随后粒
子离开电场Ⅰ，进入点电荷 （ ）产生的电场Ⅱ，P 点沿以 O 为圆心的圆弧移动至 点；
然后粒子离开电场Ⅱ返回电场Ⅰ，P 点沿线段 ca 回到 a 点。已知任何相等的时间内 P 点沿图中闭合曲线通
过的曲线长度都相等。静电力常量为 k，不计重力。求
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（1）粒子在电场Ⅱ中做圆周运动的半径和周期；
（2）电场Ⅰ的场强大小；
（3）P 点沿图中闭合曲线移动一周回到 a 点时，粒子位移的大小。
【答案】（1） ，
（2）
（3）
【解析】
【小问 1 详解】
粒子进入电场Ⅱ时，速度大小为
粒子在电场Ⅱ中做匀速圆周运动，库仑力提供向心力，即
解得
圆周运动的周期为
【小问 2 详解】
由于在任意时间 内，点 P 沿直线移动的长度与沿圆弧移动时相等，即
解得
小问 3 详解】
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粒子第一次在电场Ⅰ中运动时，在 y 方向有
在 x 方向有
粒子在电场Ⅱ运动过程中，速度方向改变 240°，位移
粒子再次进入电场Ⅰ运动时，根据对称性
整个过程粒子位移为
解得