2025屆湖南省長沙市一中開福中學高考物理三模試卷含解析

2025屆湖南省長沙市一中開福中學高考物理三模試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖，一個質量為m的剛性圓環(huán)套在豎直固定細桿上，圓環(huán)的直徑略大于細桿的直徑，圓環(huán)的兩邊與兩個相同的輕質彈簧的一端相連，輕質彈簧的另一端相連在和圓環(huán)同一高度的墻壁上的P、Q兩點處，彈簧的勁度系數為k，起初圓環(huán)處于O點，彈簧處于原長狀態(tài)且原長為L；將圓環(huán)拉至A點由靜止釋放，OA=OB=L，重力加速度為g，對于圓環(huán)從A點運動到B點的過程中，彈簧處于彈性范圍內，下列說法正確的是A．圓環(huán)通過O點的加速度小于gB．圓環(huán)在O點的速度最大C．圓環(huán)在A點的加速度大小為g+D．圓環(huán)在B點的速度為22、甲、乙兩汽車在同一平直公路上做直線運動，其速度時間（v－t）圖像分別如圖中a、b兩條圖線所示，其中a圖線是直線，b圖線是拋物線的一部分，兩車在t1時刻并排行駛。下列關于兩車的運動情況，判斷正確的是（）A．甲車做負方向的勻速運動B．乙車的速度先減小后增大C．乙車的加速度先減小后增大D．在t2時刻兩車也可能并排行駛3、如圖所示，兩個相同材料制成的水平摩擦輪A和B，兩輪半徑RA=2RB，A為主動輪．當A勻速轉動時，在A輪邊緣處放置的小木塊恰能相對靜止在A輪的邊緣上，若將小木塊放在B輪上讓其靜止，木塊離B輪軸的最大距離為（）A． B． C． D．4、如圖（a）所示，理想變壓器原副線圈匝數比n1：n2=55：4，原線圈接有交流電流表A1，副線圈電路接有交流電壓表V、交流電流表A2、滑動變阻器R等，所有電表都是理想電表，二極管D正向電阻為零，反向電阻無窮大，燈泡L的阻值恒定。原線圈接入的交流電壓的變化規(guī)律如圖（b）所示，則下列說法正確的是（）A．由圖（b）可知交流發(fā)電機轉子的角速度為100rad/sB．燈泡L兩端電壓的有效值為32VC．當滑動變阻器的觸頭P向下滑動時，電流表A2示數增大，A1示數減小D．交流電壓表V的讀數為32V5、2019年2月15日，一群中國學生拍攝的地月同框照，被外媒評價為迄今為止最好的地月合影之一。如圖所示，把地球和月球看做繞同一圓心做勻速圓周運動的雙星系統(tǒng)，質量分別為M、m，相距為L，周期為T，若有間距也為L的雙星P、Q，P、Q的質量分別為2M、2m，則（）A．地、月運動的軌道半徑之比為 B．地、月運動的加速度之比為C．P運動的速率與地球的相等 D．P、Q運動的周期均為6、如圖所示，在0≤x≤3a的區(qū)域內存在與xOy平面垂直的勻強磁場，磁感應強度大小為B。在t＝0時刻，從原點O發(fā)射一束等速率的相同的帶電粒子，速度方向與y軸正方向的夾角分布在0°～90°范圍內。其中，沿y軸正方向發(fā)射的粒子在t＝t0時刻剛好從磁場右邊界上P（3a，a）點離開磁場，不計粒子重力，下列說法正確的是（）A．粒子在磁場中做圓周運動的半徑為3aB．粒子的發(fā)射速度大小為C．帶電粒子的比荷為D．帶電粒子在磁場中運動的最長時間為2t0二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，小車質量為，小車頂端為半徑為的四分之一光滑圓弧，質量為的小球從圓弧頂端由靜止釋放，對此運動過程的分析，下列說法中正確的是（g為當地重力加速度）（）A．若地面粗糙且小車能夠靜止不動，則地面對小車的靜摩擦力最大為B．若地面粗糙且小車能夠靜止不動，則地面對小車的靜摩擦力最大為C．若地面光滑，當小球滑到圓弧最低點時，小車速度為D．若地面光滑，當小球滑到圓弧最低點時，小車速度為8、在大型物流貨場，廣泛的應用傳送帶搬運貨物．如圖甲所示，與水平面傾斜的傳送帶以恒定的速率運動，皮帶始終是繃緊的，將m=1kg的貨物放在傳送帶上的A端，經過1.2s到達傳送帶的B端．用速度傳感器測得貨物與傳送帶的速度v隨時間t變化的圖象如圖乙所示．已知重力加速度g=10m／s2，則可知（）A．貨物與傳送帶間的動摩擦因數為0.5B．A、B兩點的距離為2.4mC．貨物從A運動到B過程中，傳送帶對貨物做功的大小為12.8JD．貨物從A運動到B過程中，貨物與傳送帶摩擦產生的熱量為4.8J9、傾角為的傳送帶在電動機帶動下始終以的速度勻速上行。相等質量的甲、乙兩種不同材料的滑塊（可視為質點）分別無初速放在傳送帶底端，發(fā)現甲滑塊上升高度處恰好與傳送帶保持相對靜止，乙滑塊上升高度處恰與傳送帶保持相對靜止?，F比較甲、乙兩滑塊均從靜止開始上升高度的過程中（）A．甲滑塊與傳送帶間的動摩擦因數大于乙滑塊與傳送帶間的動摩擦因數B．甲、乙兩滑塊機械能變化量相同C．甲運動時電動機對皮帶所做的功大于乙運動時電動機對皮帶所做的功D．甲滑塊與傳送帶間摩擦產生的熱量等于乙滑塊與傳送帶間摩擦產生的熱量10、一氘核自A點以某一初速度垂直進入場強為E的勻強電場，運動過程中經過B點。忽略空氣阻力，不計重力，下列說法正確的是（）A．把氘核換成動能相同的氕核，其他條件不變，氕核還能經過B點B．把氘核換成動量相同的氕核，其他條件不變，氕核還能經過B點C．把氘核換成動能相同的氦核，其他條件不變，氦核還能經過B點D．把氘核換成速度相同的氦核，其他條件不變，氦核還能經過B點三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某小組用惠斯通電橋測量電阻的阻值：方案一：如圖（a）所示，先閉合開關，然后調整電阻箱的阻值，使開關閉合時，電流表的示數為零。已知定值電阻、的阻值，即可求得電阻。(1)實驗中對電流表的選擇，下列說法正確的是_______A．電流表的零刻度在表盤左側B．電流表的零刻度在表盤中央C．電流表的靈敏度高，無需準確讀出電流的大小D．電流表的靈敏度高，且能準確讀出電流的大小(2)若實驗中未接入電流表，而其它電路均已連接完好，調節(jié)電阻箱，當，則、兩點的電勢的關系滿足_______（選填“>”、“<”或“=”）。方案二：在方案一的基礎上，用一段粗細均勻的電阻絲替代、，將電阻箱換成定值電阻，如圖（b）所示。(3)閉合開關，調整觸頭的位置，使按下觸頭時，電流表的示數為零。已知定值電阻的阻值，用刻度尺測量出、，則電阻________。(4)為消除因電阻絲的粗細不均勻而帶來的誤差，將圖（b）中的定值電阻換成電阻箱，并且按照(3)中操作時，電阻箱的讀數記為；然后將電阻箱與交換位置，保持觸頭的位置不變，調節(jié)電阻箱，重新使電流表的示數為零，此時電阻箱的讀數記為，則電阻_______。12．（12分）硅光電池是一種將光能轉換為電能的器件，某硅光電池的伏安特性曲線如圖（甲）所示。某同學利用圖（乙）所示的電路研究電池的性質，定值電阻R2的阻值為200Ω，滑動變阻器R1的最大阻值也為200Ω，V為理想電壓表。（1）請根據圖（乙）所示的電路圖，將圖（丙）中的的實物圖補充完整____________。（2）閉合電鍵S1，斷開電鍵S2，將滑動變阻器R1的滑動片移到最右端，電池的發(fā)熱功率為_______________W。（3）閉合電鍵S1和電鍵S2，將滑動變阻器R1的滑動片從最左端移到最右端，電池的內阻變化范圍為_________________。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，開口豎直向上的細玻璃管內有一段長為L2=15cm的水銀柱，封閉了一段長度為L1=20cm的氣體，此時封閉氣體溫度為300K，水銀柱的上端距離管口的距離為L3=5cm，已知大氣壓強為p0=75cmHg?，F把玻璃管緩慢旋轉90°至水平位置保持不動，然后對玻璃管緩慢加熱到水銀柱剛好沒流出管口，求：①玻璃管旋轉90°時，封閉氣體的長度為多少？②水銀柱剛好沒流出管口時，此時玻璃管中封閉氣體的溫度為多少K？14．（16分）如圖所示，光滑絕緣的半圓形軌道ABC固定在豎直面內，圓心為O，軌道半徑為R，B為軌道最低點。該裝置右側的圓弧置于水平向右的足夠大的勻強電場中。某一時刻一個帶電小球從A點由靜止開始運動，到達B點時，小球的動能為E0，進入電場后繼續(xù)沿軌道運動，到達C點時小球的電勢能減少量為2E0，試求：（1）小球所受重力和電場力的大小；（2）小球脫離軌道后到達最高點時的動能。15．（12分）1932年美國物理學家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場中運動特點，解決了粒子的加速問題?，F在回旋加速器被廣泛應用于科學研究和恢學設備中。回旋加速器的工作原理如圖甲所，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，加速器按一定頻率的高頻交流電源，保證粒子每次經過電場都被加速，加速電壓為U。D形金屬盒中心粒子源產生的粒子，初速度不計，在加速器中被加速，加速過程中不考慮相對論效應和重力作用。(1)求把質量為m、電荷量為q的靜止粒子加速到最大動能所需時間；(2)若此回旋加速器原來加速質量為2m，帶電荷量為q的α粒子（），獲得的最大動能為Ekm，現改為加速氘核（），它獲得的最大動能為多少？要想使氘核獲得與α粒子相同的動能，請你通過分析，提出一種簡單可行的辦法；(3)已知兩D形盒間的交變電壓如圖乙所示，設α粒子在此回旋加速器中運行的周期為T，若存在一種帶電荷量為q′、質量為m′的粒子，在時進入加速電場，該粒子在加速器中能獲得的最大動能？（在此過程中，粒子未飛出D形盒）

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

A．圓環(huán)通過O點時，水平方向合力為零，豎直方向只受重力，故加速度等于g，故A錯誤；B．圓環(huán)受力平衡時速度最大，應在O點下方，故B錯誤；C．圓環(huán)在下滑過程中與粗糙細桿之間無壓力，不受摩擦力，在A點對圓環(huán)進行受力分析如圖，根據幾何關系，在A點彈簧伸長根據牛頓第二定律，有解得故C錯誤；D．圓環(huán)從A到B過程，根據功能關系，減少的重力勢能轉化為動能解得故D正確。故選D。2、C【解析】

A．甲車向正方向做勻減速運動，選項A錯誤；B．由圖像可知，乙車的速度先增大后減小，選項B錯誤；C．圖像的斜率等于加速度，可知乙車的加速度先減小后增大，選項C正確；D．因t1到t2時間內乙的位移大于甲的位移，可知在t2時刻兩車不可能并排行駛，選項D錯誤。故選C。3、B【解析】摩擦傳動不打滑時，兩輪邊緣上線速度大小相等，根據題意有：兩輪邊緣上有：RAωA=RBωB，所以：ωB＝ωA，因為同一物體在兩輪上受到的最大摩擦力相等，根據題意有，在B輪上的轉動半徑最大為r，則根據最大靜摩擦力等于向心力有：mRAωA2＝mrωB2，得：，故ACD錯誤，B正確；故選B．點睛：摩擦傳動時，兩輪邊緣上線速度大小相等，抓住最大摩擦力相等是解決本題的關鍵．4、D【解析】

A．根據圖像可知周期T=0.02s，則角速度故A錯誤；B．原線圈電壓的有效值為根據理想變壓器的電壓規(guī)律求解副線圈的電壓，即交流電壓表的示數為因為小燈泡和二極管相連，二極管具有單向導電性，根據有效值的定義解得燈泡兩端電壓故B錯誤，D正確；C．當滑動變阻器的觸頭P向下滑動時，副線圈接入的總電阻減小，副線圈兩端電壓不變，所以電流表示數增大，根據單相理想變壓器的電流規(guī)律可知電流表的示數也增大，故C錯誤。故選D。5、D【解析】

雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，對兩顆星分別運用牛頓第二定律和萬有引力定律列式，進行求解即可?！驹斀狻緼．對于地、月系統(tǒng)，兩者具有相同的角速度和周期，萬有引力提供向心力則地、月系統(tǒng)，兩者運動的軌道半徑之比為故A錯誤；B．對于地、月系統(tǒng)，根據牛頓第二定律，得故B錯誤；D．同理，P、Q系統(tǒng)，萬有引力提供向心力P、Q系統(tǒng)的軌道半徑運行周期同理，對于地、月系統(tǒng)，運行周期聯立解得故D正確；C．根據得：地球的運動速率同理可得P運動速率聯立解得故C錯誤。故選D。6、D【解析】

A．沿y軸正方向發(fā)射的粒子在磁場中運動的軌跡如圖所示：設粒子運動的軌跡半徑為r，根據幾何關系有可得粒子在磁場中做圓周運動的半徑選項A錯誤；B．根據幾何關系可得所以圓弧OP的長度所以粒子的發(fā)射速度大小選項B錯誤；C．根據洛倫茲力提供向心力有結合粒子速度以及半徑可得帶電粒子的荷質比選項C錯誤；D．當粒子軌跡恰好與磁場右邊界相切時，粒子在磁場中運動的時間最長，畫出粒子軌跡過程圖如圖所示：粒子與磁場邊界相切于M點，從E點射出。設從P點射出的粒子轉過的圓心角為，時間為，從E點射出的粒子轉過的圓心角為，故帶電粒子在磁場中運動的最長時間為，選項D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】

AB．若地面粗糙且小車能夠靜止不動，設圓弧半徑為R，當小球運動到半徑與豎直方向的夾角為θ時，速度為v．

根據機械能守恒定律有：mv2=mgRcosθ由牛頓第二定律有：N-mgcosθ=m解得小球對小車的壓力為：N=3mgcosθ其水平分量為Nx=3mgcosθsinθ=mgsin2θ根據平衡條件知，地面對小車的靜摩擦力水平向右，大小為：f=Nx=mgsin2θ可以看出：當sin2θ=1，即θ=45°時，地面對車的靜摩擦力最大，其值為fmax=mg．故A錯誤，B正確．CD．若地面光滑，當小球滑到圓弧最低點時，小車的速度設為v′，小球的速度設為v．小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：mv-Mv′=0；系統(tǒng)的機械能守恒，則得：mgR=mv2+Mv′2，解得：v′=．故C正確，D錯誤．故選BC．【點睛】本題中地面光滑時，小車與小球組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，但系統(tǒng)的總動量并不守恒．8、AD【解析】A、在時間內，貨物的速度小于傳送帶速度，貨物受到沿斜面向下的滑動摩擦力作用，由牛頓第二定律有，由圖乙可得，貨物加速到與傳送帶速度相等后，在時間內，貨物速度大于傳送帶速度，故有，由圖乙可得，聯立解得，，故A正確；B、v–t圖象與t軸所圍的面積表示位移，貨物的位移等于傳送帶的長度，由圖乙可知傳送帶的長度為，B錯誤；C、貨物受到的摩擦力為，時間內的位移為，對貨物受力分析知摩擦力沿傳送帶向下，摩擦力對貨物做正功，，同理時間內，貨物的位移為，摩擦力沿傳送帶向上，對貨物做的負功為，所以整個過程，傳送帶對貨物做功的大小為12J–0.8J=11.2J，C錯誤；D、貨物與傳送帶摩擦產生的熱量等于摩擦力乘以相對路程，時間內，傳送帶的位移為，時間內，傳送帶的位移為，總相對路程為，貨物與傳送帶摩擦產生的熱量為，故D正確．點睛：本題一方面要分析工件的運動情況，由圖象結合求解加速度，再結合牛頓第二定律分兩個過程列式求解摩擦因數及斜面傾角是關鍵，求摩擦產生的熱量注意找兩物體的相對位移．9、BC【解析】

A．相等質量的甲，乙兩種不同材料的滑塊分別無初速放在傳送帶底端，最終都與傳送帶速度相等，動能增加量相同，但甲的速度增加的慢，說明甲受到的摩擦力小，故甲滑塊與皮帶的動摩擦因數小于乙滑塊與皮帶的動摩擦因數，故A錯誤；B．由于動能增加量相同，重力勢能增加也相同，故甲、乙兩滑塊機械能變化量相同，故B正確；CD．動能增加量相同，即得相對位移滑塊與皮帶間摩擦生熱為等于系統(tǒng)內能的增加量，根據知甲滑塊與皮帶摩擦產生的熱量大于乙滑塊與皮帶摩擦產生的熱量，電動機對皮帶做的功等于系統(tǒng)摩擦產生的內能和滑塊機械能的增加量，由于滑塊機械能增加相同，則甲運動時電動機對皮帶所做的功大于乙運動時電動機對皮帶所做的功，故C正確，D錯誤。故選BC。10、AD【解析】

根據粒子的運動特點整理得到A．該項動能和電荷量均相等，則y相同，即氕核還能經過B點，選項A正確；B．該項動量相等，但是質量和電荷量的乘積不相等，則y不同，氕核不能經過B點，選項B錯誤；C．該項動能相同，但是電荷量加倍，則y不同，氦核不能經過B點，選項C錯誤，D．該項速度相等，比荷也相等，則y相同，即氦核還能經過B點，所以D正確．故選AD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、BC<【解析】

(1)[1]AB．電流表G零刻度線在中央時，可以判斷電流的流向，判斷B和D兩點電勢的高低，所以要求電流表G的零刻度在表盤中央，所以B正確，A錯誤；CD．根據電流表中表針擺的方向便可判斷B和D兩點電勢的高低，進而進行調節(jié)，無需準確讀出電流的大小，所以C正確，D錯誤。故選BC。(2)[2]當沒有接電流表G時，與串聯，與串聯，然后再并聯，則變形可得所以，當時即(3)[3]閉合開關S后，調節(jié)讓電流表G示數為零，說明則，同時與電流相同，均勻電阻絲電流相同，設電阻絲單位長度的電阻為，則，整理得得(4)[4]將和的電阻記為和，則，聯立得12、1.197×10-3W（允許誤差±0.2W）55.56Ω≤r≤60Ω（允許誤差±2Ω）【解析】

（1）[1]根據原理圖可得出對應的實物圖如圖所示：；（2）[2]閉合電鍵，斷開電鍵，將滑動變阻器的滑動片移到最右端時，兩