湖南省衡陽市衡陽縣第四中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期第一次模擬考試物理試題（含答案）

衡陽縣一中2025屆高三上學(xué)期第一次模擬考試卷物理注意事項(xiàng)：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。第Ⅰ卷（選擇題）一、選擇題：本題共10小題，共46分。第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1．下列物理量沒有單位的是（）A．電阻率 B．折射率n C．靜電力常量kD．萬有引力常量G2．地鐵是一種“綠色”的公共交通工具。如圖，某次地鐵上連接左側(cè)圓環(huán)的拉繩呈豎直狀態(tài)，人拉著的右側(cè)圓環(huán)的拉繩與豎直方向成一定角度，且處于繃緊狀態(tài)，人與地鐵車廂保持相對靜止。下列說法正確的是（）A．由左側(cè)拉繩的狀態(tài)可知地鐵車廂處于靜止?fàn)顟B(tài)B．由右側(cè)拉繩的狀態(tài)可知地鐵車廂可能正在向右加速C．人對圓環(huán)的拉力小于圓環(huán)對人的拉力D．人受到車廂地面水平向左的摩擦力作用3．如圖，豎直面內(nèi)固定一大圓環(huán)④，小環(huán)套在光滑桿上，桿的上下兩端分別固定在圓的頂點(diǎn)P和圓周Q點(diǎn)上。圓①②③④共用頂點(diǎn)P，半徑之比為1∶2∶3∶4，它們把桿分成四段。小環(huán)從頂點(diǎn)P由靜止開始沿桿自由下滑至Q點(diǎn)，則小環(huán)依次經(jīng)過這四段的時(shí)間之比為（）A．B．C. D．4．若陜西地區(qū)地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量的大小隨距離地面高度h的變化關(guān)系如圖所示，一直升機(jī)將一始終保持水平的閉合金屬導(dǎo)線框豎直向上勻速吊起，下列說法正確的是（

）A．線框中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流（俯視）B．線框中的感應(yīng)電流不斷減小C．線框中的感應(yīng)電流不斷增大D．線框的四條邊有向內(nèi)收縮的趨勢5．如圖為某電子透鏡中電場的等勢面（虛線）的分布圖，相鄰等勢面間電勢差相等。一電子僅在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，其軌跡如圖中實(shí)線所示，電子先后經(jīng)過O、P、Q三點(diǎn)。電子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過程中，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．加速度一直減小B．速度先減小后增大C．在O點(diǎn)電勢能比在Q點(diǎn)電勢能小D．從O點(diǎn)到P點(diǎn)電場力做功與從P點(diǎn)到Q點(diǎn)電場力做功相等6．2023年5月30日我國發(fā)射神舟十六號(hào)載人飛船，并成功對接于空間站天和核心艙徑向端口，形成三艙三船組合體，此次任務(wù)主要目的為：完成與神舟十五號(hào)乘組在軌輪換，駐留約5個(gè)月，開展空間科學(xué)與應(yīng)用載荷在軌實(shí)（試）驗(yàn)，實(shí)施航天員出艙活動(dòng)及貨物展氣閘艙出艙，進(jìn)行艙外載荷安裝及空間站維護(hù)維修等任務(wù)。飛船發(fā)射后會(huì)在停泊軌道（Ⅰ）上進(jìn)行數(shù)據(jù)確認(rèn)，后擇機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)移軌道（Ⅱ）完成與中國空間站的交會(huì)對接，其變軌過程可簡化如下圖所示，已知停泊軌道半徑近似為地球半徑R，中國空間站軌道距地面的平均高度為h，飛船在停泊軌道上的周期為T，下列說法正確的是（）A．飛船在中國空間站軌道（Ⅲ）上的速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度B．飛船在轉(zhuǎn)移軌道上P、Q兩點(diǎn)的速率之比為C．飛船可提前時(shí)間于P點(diǎn)點(diǎn)火加速，進(jìn)而在Q點(diǎn)完成交會(huì)對接D．飛船在轉(zhuǎn)移軌道（Ⅱ）上運(yùn)行時(shí)，位于P點(diǎn)處于超重狀態(tài)，位于Q點(diǎn)則處于失重狀態(tài)7．質(zhì)量為的鋼板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上。平衡時(shí)，彈簧的壓縮量為，如圖所示，一物塊從鋼板正上方距離為的處自由落下，與鋼板碰撞后一起向下運(yùn)動(dòng)（不粘連）。它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)。已知物塊質(zhì)量也為，彈簧的彈性勢能為彈簧的勁度系數(shù)，為彈簧的形變量），碰撞時(shí)間極短，下列說法正確的是（）A．碰后物塊與鋼板一起做簡諧運(yùn)動(dòng)，振幅為B．物塊與鋼板在返回點(diǎn)前已經(jīng)分離C．運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢能為D．物塊與鋼板碰撞過程中損失的機(jī)械能為8．如圖，老虎車是一種很實(shí)用的搬運(yùn)工具，老虎車平面與擋板垂直，某一次在運(yùn)貨時(shí)老虎車平面與水平地面的夾角為，貨物與老虎車保持相對靜止，忽略貨物與車平面之間的摩擦力。g取，，，下列說法正確的是（）A．無論老虎車怎么運(yùn)動(dòng)，老虎車對貨物的作用力方向總是豎直向上B．老虎車停止時(shí)，若由37°緩慢增大到90°，則老虎車對貨物的作用力不變C．若不變時(shí)，車平面對貨物的作用力總是大于擋板對貨物的作用力D．若不變時(shí)，為使貨物不離開擋板，老虎車水平向右的加速度不能超過9．氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生四種頻率的可見光，其光譜如圖1所示。氫原子從能級(jí)6躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見光Ⅰ，從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見光Ⅱ。用同一雙縫干涉裝置研究兩種光的干涉現(xiàn)象，得到如圖2和圖3所示的干涉條紋。用兩種光分別照射如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。下列說法正確的是（）A．圖1中的對應(yīng)的是ⅡB．圖3中的干涉條紋對應(yīng)的是ⅠC．Ⅰ的光子動(dòng)量小于Ⅱ的光子動(dòng)量D．P向a移動(dòng)，電流表示數(shù)為零時(shí)Ⅰ對應(yīng)的電壓表示數(shù)比Ⅱ的大10．如圖所示，邊長為l的正六邊形ACDEFG和以O(shè)為圓心、半徑為l的圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場B1、B2，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v從A點(diǎn)沿AE連線方向垂直磁場射入，粒子恰好經(jīng)過D點(diǎn)進(jìn)入圓形磁場，經(jīng)圓形磁場偏轉(zhuǎn)后從H點(diǎn)沿OH方向射出磁場，在H點(diǎn)下方某處有一彈性擋板，可使粒子以碰撞前大小相等的速度反彈后從E點(diǎn)沿EA方向返回六邊形磁場區(qū)域（圖中未畫出）。已知∠DOH=90°，不計(jì)粒子重力，下列說法正確的是（）A．B1、B2方向相同B．B1、B2大小的比值為C．粒子在磁場內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D．粒子從H點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的時(shí)間為第Ⅱ卷（非選擇題）二、非選擇題：本題共5小題，共54分。按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組用輕桿、小球和硬紙板等制作一個(gè)簡易加速度計(jì)，如圖甲所示。在輕桿上端裝上轉(zhuǎn)軸，固定于豎直放置的標(biāo)有角度的紙板上的O點(diǎn)，輕桿下端固定一小球，桿可在豎直紙面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。將此裝置固定于運(yùn)動(dòng)小車上，可粗略測量小車的加速度。主要操作如下：(1)若輕桿擺動(dòng)穩(wěn)定時(shí)與豎直方向的夾角為，則小車的加速度（用，g表示），該加速度測量儀的刻度（填“均勻”或“不均勻”）。(2)為了準(zhǔn)確標(biāo)出刻度，還需要測出當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭，利用重錘連接紙帶做自由落體運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)，選取一條較理想的紙帶，紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖乙所示，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為。根據(jù)數(shù)據(jù)求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋ūＡ?位有效數(shù)字）；12．（8分）某實(shí)驗(yàn)興趣小組欲測定一內(nèi)阻可調(diào)的化學(xué)電池的電動(dòng)勢。該小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的測量電路，圖中R為電阻箱，M、N為該化學(xué)電池的正、負(fù)極（可認(rèn)為反應(yīng)只發(fā)生在兩極附近），P、Q為靠近正、負(fù)極的兩個(gè)探針，電池槽中間有一打氣管道，用打氣筒向電池內(nèi)打氣或從電池內(nèi)抽氣，可以改變中間長方體容器內(nèi)電解質(zhì)溶液的高低，從而改變電池的內(nèi)阻。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按圖甲連接電路，將電阻箱阻值調(diào)為R0；②閉合開關(guān)S，向電池內(nèi)打氣，觀察并測量中間長方體容器內(nèi)電解質(zhì)溶液的高度h，記錄電流表的示數(shù)I；③重復(fù)步驟②，對應(yīng)不同的h值，得到多組h、I的測量數(shù)據(jù)?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知中間長方體容器的長為L，寬為d，容器內(nèi)電解質(zhì)溶液的電阻率為，則電池的內(nèi)阻r=；(2)該小組成員利用圖像來處理獲得的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，若以作為橫軸，則以為縱軸，通過描點(diǎn)可作出如圖乙所示的線性關(guān)系圖像；(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測得的數(shù)據(jù)和圖乙中所標(biāo)注的字母，可得該化學(xué)電池的電動(dòng)勢E=（R0、a為已知量）；(4)若在PQ之間接一電壓表，保持h不變，調(diào)節(jié)電阻箱使其阻值變小，則電壓表的示數(shù)將（選填“變大”“變小”或“不變”）。13．（9分）“拔火罐”是一種中醫(yī)的傳統(tǒng)療法，某實(shí)驗(yàn)小組為了探究“火罐”的“吸力”，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。圓柱狀汽缸（橫截面積為S）被固定在鐵架臺(tái)上，輕質(zhì)活塞通過細(xì)線與置于地面上的重物m相連，將一團(tuán)燃燒的輕質(zhì)酒精棉球從缸頂?shù)拈_關(guān)K處扔到汽缸內(nèi)，酒精棉球熄滅時(shí)密閉開關(guān)K，此時(shí)活塞下的細(xì)線剛好拉直且拉力為零，而這時(shí)活塞距缸底為L。由于氣缸傳熱良好，隨后重物會(huì)被吸起，最后重物穩(wěn)定在距地面處。已知環(huán)境溫度為不變，為大氣壓強(qiáng)，氣缸內(nèi)的氣體可看做理想氣體，求：(1)酒精棉球熄滅時(shí)的溫度T與環(huán)境溫度的比值；(2)若從酒精棉球熄滅到最終穩(wěn)定的過程中氣體放出的熱量為Q，求氣體內(nèi)能的變化。14．（14分）華南師大附中第70屆校運(yùn)會(huì)上，石牌校區(qū)高一9班以45.49秒的成績打破男子接力乙組紀(jì)錄。優(yōu)秀的交接棒技術(shù)和策略，助力提升成績。接力區(qū)長度，接棒者可以在接力區(qū)內(nèi)任意位置起跑，但必須在接力區(qū)內(nèi)完成交接棒。接力隊(duì)比賽全程的運(yùn)動(dòng)，簡化為直線運(yùn)動(dòng)。某班參加接力賽的四位同學(xué)，起跑階段均視為加速度大小為a的勻變速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度后，可以一直保持勻速運(yùn)動(dòng)直至完成交棒。接棒者通過在跑道貼膠帶設(shè)置起跑標(biāo)記，標(biāo)記與接棒者距離，如圖（甲）所示。比賽中，持棒者以最大速度奔跑至標(biāo)記時(shí)，接棒者立即從接力區(qū)始端起跑并在接力區(qū)內(nèi)完成接棒。賽道總長度。(1)若接棒者剛達(dá)到最大速度時(shí)完成接棒，求接棒者從起跑至完成接棒的距離及對應(yīng)的加速度大小；(2)如圖（乙）所示，接棒者改為在距離接力區(qū)末端處起跑，標(biāo)記重置于其起跑處后方處，求接力隊(duì)完成比賽最佳成績，并寫出x取不同值時(shí)接力隊(duì)完成比賽的最短時(shí)間t與x的關(guān)系式。15．（17分）如圖所示，兩根電阻不計(jì)的光滑水平導(dǎo)軌A?B?、A?B?平行放置，間距L=1m，處于豎直向下B=0.4T的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌左側(cè)接一電容C=0.1F的超級(jí)電容器，初始時(shí)刻電容器帶一定電量，電性如圖所示。質(zhì)量、電阻不計(jì)的金屬棒ab垂直架在導(dǎo)軌上，閉合開關(guān)S后，ab棒由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，且離開B?B?時(shí)已以勻速。下方光滑絕緣軌道C?MD?、C?ND?間距也為L，正對A?B?、A?B?放置，其中C?M、C?N為半徑r=1.25m、圓心角θ=37°的圓弧，與水平軌道MD?、ND?相切于M、N兩點(diǎn)，其中NO、MP兩邊長度d=0.5m，以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿導(dǎo)軌向右建立坐標(biāo)系，OP右側(cè)0<x<0.5m處存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的磁場，磁場方向豎直向下。質(zhì)量電阻R=1Ω的“U”型金屬框靜止于水平導(dǎo)軌NOPM處。導(dǎo)體棒ab自B?B?拋出后恰好能從C?C?處沿切線進(jìn)入圓弧軌道，并在MN處與金屬框發(fā)生完全非彈性碰撞，碰后組成導(dǎo)電良好的閉合線框一起向右運(yùn)動(dòng)。重力加速度的大小g取10m/s2。請解決下列問題：(1)求初始時(shí)刻電容器帶電量Q0；(2)若閉合線框進(jìn)入磁場B，區(qū)域時(shí)，立刻給線框施加一個(gè)水平向右的外力F，使線框勻速穿過磁場Bx區(qū)域，求此過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱；(3)閉合線框進(jìn)入磁場Bx區(qū)域后只受安