湖南師范大學(xué)附中2025屆高三第四次模擬考試物理試卷含解析

湖南師范大學(xué)附中2025屆高三第四次模擬考試物理試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示，理想變壓器原線圈串聯(lián)一個定值電阻之后接到交流電源上，電壓表的示數(shù)恒定不變，電壓表和的示數(shù)分別用和表示，電流表A的示數(shù)用Ⅰ表示，所有電表都可視為理想電表。當(dāng)滑動變阻器R的滑片P向上滑動時，下列說法正確的是（）A．和的比值不變B．電流表A的示數(shù)Ⅰ增大C．電壓表的示數(shù)減小D．電阻和滑動變阻器R消耗的功率的比值總是等于2、如圖所示，n匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S，電阻不計．線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，并與理想變壓器原線圈相連，變壓器副線圈接入一只額定電壓為U的燈泡，燈泡正常發(fā)光．從線圈通過中性面開始計時，下列說法正確的是（）A．圖示位置穿過線框的磁通量變化率最大B．燈泡中的電流方向每秒改變次C．線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的表達(dá)式為e＝nBSωsinωtD．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為3、研究光電效應(yīng)的實驗規(guī)律的電路如圖所示，加正向電壓時，圖中光電管的A極接電源正極，K極接電源負(fù)極時，加反向電壓時，反之．當(dāng)有光照射K極時，下列說法正確的是A．K極中有無光電子射出與入射光頻率無關(guān)B．光電子的最大初動能與入射光頻率有關(guān)C．只有光電管加正向電壓時，才會有光電流D．光電管加正向電壓越大，光電流強(qiáng)度一定越大4、靜電場在x軸上的場強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正方向為場強(qiáng)正方向，帶正電的點電荷沿x軸運動，則點電荷（）A．在x2和x4處電勢能相等 B．由x1運動到x3的過程中電勢能增大C．由x1運動到x4的過程中電勢能先減小后增大 D．由x1運動到x4的過程中電場力先減小后增大5、下列說法中正確的是A．用打氣筒的活塞壓縮氣體很費力，說明分子間有斥力B．在陽光照射下，可以觀察到教室空氣中飛舞的塵埃作無規(guī)則運動，屬于布朗運動C．一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高其壓強(qiáng)一定增大D．一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高其內(nèi)能一定增大6、如圖所示，一個帶正電的物體從粗糙斜面頂端滑到斜面底端時的速度為若加上一個垂直于紙面指向紙外的方向的磁場，則物體滑到底端時（）A．v變大 B．v變小 C．v不變 D．不能確定二、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、空間中有水平方向的勻強(qiáng)電場，同一電場線上等間距的五個點如圖所示，相鄰各點間距均為。一個電子在該水平線上向右運動，電子過點時動能為，運動至點時電勢能為，再運動至點時速度為零。電子電荷量的大小為，不計重力。下列說法正確的是（）A．由至的運動過程，電場力做功大小為B．勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為C．等勢面的電勢為D．該電子從點返回點時動能為8、傾斜傳送帶在底端與水平面平滑連接，傳送帶與水平方向夾角為，如圖所示。一物體從水平面以初速度v0沖上傳送帶，與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，已知傳送帶單邊長為L，順時針轉(zhuǎn)動的速率為v，物體可視為質(zhì)點，質(zhì)量為m，重力加速度為g。則物體從底端傳送到頂端的過程中（）A．動能的變化可能為B．因摩擦產(chǎn)生的熱量一定為C．因摩擦產(chǎn)生的熱量可能為D．物體的機(jī)械能可能增加mgLsin9、在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線圈共100匝，繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動勢的圖像如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）A．時，線圈在中性面B．線圈產(chǎn)生的交變電動勢的頻率為100HzC．若不計線圈電阻，在線圈中接入定值電阻，則該電阻消耗的功率為D．線圈磁通量隨時間的變化率的最大值為10、如圖所示，在第一象限內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于xOy平面向外。在y軸上的A點放置一放射源，可以不斷地沿xOy平面內(nèi)的不同方向以大小不等的速度放射出質(zhì)量為m、電荷量+q的同種粒子，這些粒子打到x軸上的P點。知OA＝OP＝L。則A．粒子速度的最小值為v=B．粒子速度的最小值為v=C．粒子在磁場中運動的最長時間為t=D．粒子在磁場中運動的最長時間為t=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）某同學(xué)設(shè)計出如圖所示的實驗裝置來“驗證機(jī)械能守恒定律”，讓小球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過A點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門時間t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）為了驗證機(jī)械能守恒定律，該實驗還需要測量下列哪些物理量_________。A．小球的質(zhì)量mB．AB之間的距離HC．小球從A到B的下落時間tABD．小球的直徑d（2）小球通過光電門時的瞬時速度v=_________(用題中所給的物理量表示)。（3）調(diào)整AB之間距離H，多次重復(fù)上述過程，作出隨H的變化圖象如圖所示，當(dāng)小球下落過程中機(jī)械能守恒時，該直線斜率k0=__________。（4）在實驗中根據(jù)數(shù)據(jù)實際繪出—H圖象的直線斜率為k（k＜k0），則實驗過程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值=_______________（用k、k0表示）。12．（12分）某學(xué)習(xí)小組利用圖甲裝置做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗，其主要實驗步驟如下：A．用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度為d，用天平測量滑塊（含擋光條）的質(zhì)量為M，砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量為m；B．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平；C．光電門移到B處，讀出A點到B點間的距離為x1，滑塊從A處由靜止釋放，讀出擋光條通過光電門的擋光時間為t1；D．多次改變光電門位置，重復(fù)步驟C，獲得多組數(shù)據(jù)。請回答下列問題：(1)用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度時示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為___________mm；(2)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌下螺絲，直至氣墊導(dǎo)軌工作時滑塊輕放在導(dǎo)軌上能__________，表明導(dǎo)軌水平了；(3)在實驗誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒定律得到驗證，則如圖丙圖象中能正確反映光電門的擋光時間t隨滑塊的位移大小x的變化規(guī)律的是_________。A．B．C．D．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）（鋰核）是不穩(wěn)定的，它會分裂成一個α粒子和一個質(zhì)子，同時釋放一個γ光子（1）寫出核反應(yīng)方程；（2）一個靜止的分裂時釋放出質(zhì)子的動量大小為P1，α粒子的動量大小為P2，γ光子與α粒子運動方向相同，普朗克常量為h。求y光子的波長λ。14．（16分）如圖所示，一半徑為R=30.0cm，橫截面為六分之一圓的透明柱體水平放置，O為橫截面的圓心，該柱體的BO面涂有反光物質(zhì)，一束光豎直向下從A點射向柱體的BD面，入射角i=45°，進(jìn)入柱體內(nèi)部后，經(jīng)過一次反射恰好從柱體的D點射出。已知光在真空中的速度為c=3.00×108m/s，sin37.5°=0.608，sin45°=0.707，sin15°=0.259，sin22.5°=0.383，試求：（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(1)透明柱體的折射率；(2)光在該柱體的傳播時間t。15．（12分）如圖所示，可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=1.2kg的小滑塊靜止在水平軌道上的A點，在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下，從A點開始做勻加速直線運動，當(dāng)其滑行到AB的中點時撤去拉力，滑塊繼續(xù)運動到B點后進(jìn)入半徑為R=1.3m且內(nèi)壁光滑的豎直固定圓軌道，在圓軌道上運行一周后從B處的出口（未畫出，且入口和出口稍稍錯開）出來后向C點滑動，C點的右邊是一個“陷阱”，D點是平臺邊緣上的點，C、D兩點的高度差為h=1.2m，水平距離為x=1.6m。已知滑塊運動到圓軌道的最高點時對軌道的壓力大小剛好為滑塊重力的3倍，水平軌道BC的長度為l2=2.1m，小滑塊與水平軌道AB、BC間的動摩擦因數(shù)均為=1．5，重力加速度g=11m/s2。(1)求水平軌道AB的長度l1；(2)試通過計算判斷小滑塊能否到達(dá)“陷阱”右側(cè)的D點；(3)若在AB段水平拉力F作用的范圍可變，要達(dá)到小滑塊在運動過程中，既不脫離豎直圓軌道，又不落入C、D間的“陷阱”的目的，試求水平拉力F作用的距離范圍。

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】

ABC．當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時，副線圈回路中電阻增大，副線圈回路中電流減小，則原線圈電流減小，即電流表示數(shù)減小，兩端電壓減小，恒定不變，則增大，則和的比值變小，故ABC錯誤；D．因為是理想變壓器，滑動變阻器R消耗的功率等于原線圈輸入功率，則故D正確。故選D。2、C【解析】圖示位置穿過線框的磁通量最大，但是磁通量的變化率為零，選項A錯誤；交流電的周期為，一個周期內(nèi)電流方向改變兩次，則燈泡中的電流方向每秒改變次，選項B錯誤；交流電的電動勢最大值：Em=nBSω，則線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的表達(dá)式為e＝nBSωsinωt,選項C正確；交流電的有效值為,則,選項D錯誤；故選C.點睛：此題關(guān)鍵是掌握交流電的瞬時值、最大值及有效值的意義，知道它們之間的關(guān)系；掌握住理想變壓器的電壓、電流及功率之間的關(guān)系，本題即可得到解決．3、B【解析】

K極中有無光電子射出與入射光頻率有關(guān)，只有當(dāng)入射光的頻率大于K極金屬的極限頻率時才有光電子射出，選項A錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律，光電子的最大初動能與入射光頻率有關(guān)，選項B正確；光電管加反向電壓時，只要反向電壓小于截止電壓，就會有光電流產(chǎn)生，選項C錯誤；在未達(dá)到飽和光電流之前，光電管加正向電壓越大，光電流強(qiáng)度一定越大，達(dá)到飽和光電流后，光電流的大小與正向電壓無關(guān)，選項D錯誤.4、B【解析】

首先明確圖像的物理意義，結(jié)合電場的分布特點沿電場線方向電勢差逐點降低，綜合分析判斷?！驹斀狻緼．x2﹣x4處場強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，則從x2到x4處逆著電場線方向，電勢升高，則正電荷在x4處電勢能較大，A不符合題意；B．x1﹣x3處場強(qiáng)為x軸負(fù)方向，則從x1到x3處逆著電場線方向移動，電勢升高，正電荷在x3處電勢能較大，B符合題意；C．由x1運動到x4的過程中，逆著電場線方向，電勢升高，正電荷的電勢能增大，C不符合題意；D．由x1運動到x4的過程中，電場強(qiáng)度的絕對值先增大后減小，故由F=qE知電場力先增大后減小，D不符合題意故選B。5、D【解析】

A項：用打氣筒打氣時，里面的氣體因體積變小，壓強(qiáng)變大，所以再壓縮時就費力，與分子之間的斥力無關(guān)，故A錯誤；B項：教室空氣中飛舞的塵埃是由于空氣的對流而形成的；不是布朗運動；故B錯誤；C項：由理想氣體狀態(tài)方程可知，當(dāng)溫度升高時如果體積同時膨脹，則壓強(qiáng)有可能減??；故C錯誤；D項：理想氣體不計分子勢能，故溫度升高時，分子平均動能增大，則內(nèi)能一定增大；故D正確。6、A【解析】

未加磁場時，根據(jù)動能定理，有加磁場后，多了洛倫茲力，洛倫茲力不做功，根據(jù)左手定則，洛倫茲力的方向垂直斜面向上，所以物體對斜面的壓力減小，所以摩擦力變小，摩擦力做的功變小，根據(jù)動能定理，有Wf′＜Wf所以v′＞v．故A正確，BCD錯誤。

故選A。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、AD【解析】

A．電場線沿水平方向，則等間距的各點處在等差等勢面上。電子沿電場線方向做勻變速運動。電子從至的過程，電勢能與動能之和守恒，動能減小了，則電勢能增加了，則電勢差則電子從至的過程，電場力做負(fù)功，大小為A正確；B．電場強(qiáng)度大小B錯誤；C．電子經(jīng)過等勢面時的電勢能為，則點的電勢又有則C錯誤；D．電子在點時動能為，從減速運動至，然后反向加速運動再至點，由能量守恒定律知電子此時的動能仍為，D正確。故選AD。8、ACD【解析】

因為，則分析物體的運動得分兩種情況：第一種情況是，物體滑上傳送帶后先減速后勻速，最終速度為，由動能定理可知動能的變化為；相對運動過程中摩擦生熱增加的機(jī)械能為第二種情況是，物體滑上傳送帶后一直做勻速直線運動，摩擦生熱增加的機(jī)械能綜上所述，選項B錯誤，ACD正確。故選ACD。9、ACD【解析】

A．t=0.01s時，感應(yīng)電動勢為零，穿過線圈的磁通量最大，線圈在中性面位置，故A正確。B．由圖可知周期為0.02s，則頻率為f=50Hz，故B錯誤。C．線圈產(chǎn)生的交變電動勢有效值為電阻消耗的功率故C正確。D．t=0.005s電動勢最大為311V，則磁通量隨時間的變化率為故D正確。故選ACD。10、AD【解析】設(shè)粒子的速度大小為v時，其在磁場中的運動半徑為R，則由牛頓運動定律有：qBv=mv2R；

若粒子以最小的速度到達(dá)P點時，其軌跡一定是以AP為直徑的圓（圖中圓O由幾何關(guān)系知：sAP=2l；R=22l

，則粒子的最小速度v=2qBl2m，選項A正確，B錯誤；粒子在磁場中的運動周期T=2πmqB；設(shè)粒子在磁場中運動時其軌跡所對應(yīng)的圓心角為θ，則粒子在磁場中的運動時間為：t＝點睛：電荷在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動，關(guān)鍵是畫出軌跡，找出要研究的臨界狀態(tài)，由幾何知識求出半徑．定圓心角，求時間．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、BD；；；；【解析】

該題利用自由落體運動來驗證機(jī)械能守恒，因此需要測量物體自由下落的高度hAB，以及物體通過B點的速度大小，在測量速度時我們利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，因此明白了實驗原理即可知道需要測量的數(shù)據(jù)；由題意可知，本實驗采用光電門利用平均速度法求解落地時的速度；則根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，當(dāng)減小的機(jī)械能應(yīng)等于增大的動能；由原理即可明確注意事項及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容?！驹斀狻浚?）根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測量質(zhì)量，故A錯誤；根據(jù)實驗原理可知，需要測量的是A點到光電門B的距離H，故B正確；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，不需要測量下落時間，故C錯誤；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度時，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測量小球的直徑，故D正確。故選BD。

（2）已知經(jīng)過光電門時的時間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時的速度；

故；

（3）若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒；則有：mgH=mv2；

即：2gH=（）2

解得：，那么該直線斜率k0=。

（4）乙圖線=kH，因存在阻力，則有：mgH-fH=mv2；

所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為；【點睛】考查求瞬時速度的方法，理解機(jī)械能守恒的條件，掌握分析的思維，同時本題為創(chuàng)新型實驗，要注意通過分析題意明確實驗的基本原理才能正確求解。12、3.40靜止D【解析】

（1）[1]因游標(biāo)尺是20分度的，則游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm，則其讀數(shù)（2）[2]調(diào)整氣墊導(dǎo)軌下螺絲，直至氣墊導(dǎo)軌工作時滑塊輕放在導(dǎo)軌上能靜止，表明導(dǎo)軌水平。（3）[3]動能的增量重力勢能的減小量機(jī)械能守恒需要驗證動能的增量等于重力勢能的減小量，