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2025届湖南省长沙市名校高三物理保温卷二
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
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．铀核裂变的产物是多样的，一种典型的情形是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是U＋n→Ba＋Kr＋3n，以下说法正确的是(　　)
A．该反应质量数守恒，没有质量亏损
B．U的中子数比Ba的多91个
C．U的比结合能比Ba的大
D．Ba的结合能比Kr的大
2．图示为水面上的两列相干波在某时刻的叠加情况，以波源、为圆心的两组同心圆弧分别表示该时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），已知的振幅为，的振幅为，下列说法正确的是（ ）
A．质点、在该时刻的高度差为
B．再过半个周期，质点是振动加强点
C．质点的振幅为
D．质点一直在波峰，质点一直在波谷
3．火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器，如图所示。火箭从地面起飞时，以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重力加速度），升到某一高度时，测试仪器对平台的压力刚好是起飞时压力的，已知地球半径为，万有引力常量为G，该处的重力加速度g和火箭离地面的高度力正确的是（　　）
A．= B．= C．h= D．h=
4．从地面上方h高处以速度水平抛出一个小球，直到落地。不计空气阻力。以下说法正确的是（　　）
A．小球的运动时间与h和都有关系
B．小球的运动时间仅与有关，与无关
C．小球的水平位移与和都有关系
D．小球的水平位移仅与有关，与h无关
5．如图所示，真空中两个等量异种点电荷P、Q静止，且关于O点对称分布，A为P、Q连线上的一点。保持O、A位置不变，缓慢增大P、Q之间的距离后二者再次静止，P、Q仍关于O点对称。选无穷远处为电势零点，P、Q距离增大后
A． O点的电场强度不变 B． O点的电势升高
C． A点的电场强度变小 D． A点的电势降低
6．如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长的固定绝缘杆，小球套在杆上，已知的质量为，电荷量为，电场强度为，磁感应强度为，与杆间的动摩擦因数为 ，重力加速度为，小球由静止开始下滑，在运动过程中小球最大加速度为，最大速度为，则下列判断正确的是（ ）
A． 小球开始下滑时的加速度最大
B． 小球的速度由增大至的过程中，小球的加速度一直减小
C． 当时小球的速度与之比一定小于
D． 当时小球的加速度与之比一定小于
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，倾角为α的光滑固定斜面底端有一固定挡板P，两个用轻弹簧连接在一起的滑块M、N置于斜面上处于静止状态。现给滑块M一个沿斜面向上的瞬时冲量使之沿斜面向上运动，当滑块N刚要离开挡板时滑块M的速度为v。已知M、N的质量均为m弹簧的劲度系数为k，弹簧始终处于弹性限度内。则关于从物块M开始运动到物块N刚要离开挡板的过程，已知重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　）
A．滑块M的位移为
B．滑块N刚要离开挡板的瞬间，滑块M的加速度大小为
C．滑块M获得瞬时冲量的大小为
D．重力对滑块M做的功为
8．［福建泉州永春三中等学校2024高二下联考］某市地处山区，水力资源丰富，现利用市内某条流量、落差的河流发电并进行远距离输电.如图所示，若发电机输出功率为，输出电压恒为，输电线路总电阻 ，损失功率为输出功率的，重力加速度，水的密度，要满足居民的用电需求，则（ ）
A. 发电机的效率为
B. 该输电线路所使用的理想升压变压器的匝数比是
C. 该输电线路所使用的理想降压变压器的匝数比是
D. 若居民消耗的功率增大，则居民获得的电压将变小
9．如图所示，与水平面成 角的传送带正以的速度匀速运行，、两端相距.现每隔把质量的工件（视为质点）轻放在传送带上，在传送带的带动下，工件向上运动，且工件到达端时恰好准备在端放上一个工件，工件与传送带间的动摩擦因数，取，下列说法正确的是（ ）
A．工件在传送带上时，先受到向上的滑动摩擦力，后受到向上的静摩擦力
B．两个工件间的最小距离为
C．传送带上始终有7个工件
D．满载时与空载时相比，电机对传送带的牵引力增大了
10．如图所示，边长为a的正方形玻璃砖，其折射率为n＝，现有一束光沿与AD边成45°的方向从AD边入射，经过一系列折射和反射后从BC边射出。已知光程是一个折合量，在数值上等于介质折射率乘以光在介质中的传播路程。下列说法正确的是
A．所有光线经过AD边折射后在正方形玻璃砖中的光程均相等，大小为a
B．所有光线经过AD边折射后在正方形玻璃砖中的光程均相等，大小为a
C．从BC边折射出的光线分为两束平行光，其宽度分别为a和a
D．从BC边折射出的光线分为两束平行光，其宽度分别为a和a
三、非选择题：本大题共5题，共56分。
11．张同学利用力传感器并结合单摆原理测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。
（1）该同学用游标卡尺测量摆球的直径d，游标卡尺示数如图乙所示，则摆球的直径 mm。
（2）轻质细线一端与固定在天花板上的力传感器相连，另一端与摆球相连，使摆球在竖直面内做小角度摆动（摆角小于5°），力传感器记录的细线上的拉力大小F随时间t变化的规律如图丙所示，则单摆运动的周期 （用和表示）。
(3)用毫米刻度尺测量出细线的长度L，根据单摆的周期公式，当地重力加速度的计算式 （用L、d、T表示）。
12．某同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，实验室提供的器材有：
A．电流表：量程为，内阻约为
B．电流表：量程为，内阻约为
C．电压表：量程为，内阻约为
D．电压表：量程为，内阻约为
E．滑动变阻器（最大阻值为）
F．滑动变阻器（最大阻值为）
G．开关、导线若干
(1)为了较准确测量电池的电动势和内阻，按照如图甲所示电路图，电压表应该选择 ，电流表应该选择 ，滑动变阻器应该选择 。（均填仪器前的字母序号）
(2)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的图线，由图可知电源的电动势 ，内阻 （结果保留三位有效数字）。
(3)按如图甲所示电路图实验时，由于电流表和电压表部不是理想电表，所以测量结果有系统误差。产生系统误差的原因是 。图丙中实线为小明同学按如图甲所示电路图，正确操作时作出的图线，两条虚线a、b中有一条是电源电动势E和内阻r真实图线，下列说法正确的是 。
A．图线a表示真实图线，小明同学所测电动势和内阻均偏小
B．图线b表示真实图线，小明同学所测电动势大小等于真实值，内阻偏大
13．离水面深处的一条鱼，其体内鱼鳔中空气的体积为，它先向上游向水面，游动过程中体温保持不变，鱼鳔中的空气对外做功为0.0667J，到达水面后在水面上游动起来，由于游动体温从升高至，但鱼鳔中空气的压强一直保持不变。从水下开始游动的状态到水面上游动升温至的状态，鱼鳔中的空气吸收的热量为。已知水的密度为，水面上的大气压强为，忽略游动过程中鱼鳔中空气质量的变化，空气可视为理想气体，鱼鳔内部气体压强近似等于鱼所处环境的压强。
(1)鱼游向水面过程中，鱼鳔中空气分子的平均速率 （选填“增大”、“减小”或“不变”），空气分子的数密度 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；
(2)求鱼刚刚到达水面时鱼鳔的体积；
(3)求鱼在水面上游动，体温从升高至的过程中鱼鳔中空气内能的改变量。
14．（16分）如图所示，水平面内固定有一“∠”形状的光滑金属导轨，顶角为α＝30°，处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直。以导轨的顶点O为原点，建立坐标系，使得x轴与导轨的一条边重合。质量为m的金属杆与y轴平行、与两条导轨紧密接触。导轨与金属杆的材料相同，单位长度电阻均为R0，金属杆在与x轴平行的外力作用下，以速度v0沿x轴正方向匀速运动。金属杆经过原点O时开始计时，金属杆与导轨足够长，求：
（1）外力随时间t变化的表达式；
（2）金属杆上产生的内能随时间t变化的表达式；
（3）若金属杆到O点距离为l时撤去外力，金属杆停下来的位置与原点O的距离。
15．如图所示，固定在水平面上的粗糙斜面倾角，长度为。滑块B恰好静止在斜面上，离斜面顶端的距离为，与斜面无摩擦的滑块A由斜面顶端无初速度释放。已知滑块间的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间忽略不计，滑块A的质量为，滑块B的质量为，重力加速度大小为，两滑块均视为质点，不计空气阻力。求
(1)滑块A从释放到与滑块B第一次碰撞所经历的时间；
(2)第一次碰撞后瞬间滑块A和滑块B的速度大小；
(3)在第一次碰撞到第二次碰撞之间，滑块A与滑块B间的最大距离；
(4)滑块A与滑块B在该斜面上碰撞的次数。
参考答案
1．【知识点】核反应的反应方程及能量计算、结合能与比结合能、质量亏损与爱因斯坦质能方程
【答案】　D
【详解】　核反应中质量数守恒，但此反应释放核能，有质量亏损，故A错误；的中子数为143，的中子数为88，中子数相差55，故B错误；重核裂变生成物的原子核更稳定，比结合能更大，故C错误；核子数越多，结合能越大，故D正确。
2．【知识点】波的干涉
【答案】C
【解析】由题图和波的叠加原理可知，、均为振动加强点,在该时刻,在波峰,位移为,在波谷,位移为,故质点、在该时刻的高度差为,错误；由题图和波的叠加原理可知，质点、始终是振动减弱点,振幅为,错误,正确；两列波为相干波,、均为振动加强点,但它们不是静止不动的,而是在不停振动,错误.
【易错分析】
没有理解发生干涉时振动加强区振动始终加强,振动减弱区振动始终减弱的含义,认为减弱区位移一定始终为零,加强区位移始终最大.
3．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算
【答案】C
【详解】取测试仪为研究对象，由牛顿第二定律有，距离地面高度h时，由牛顿第二定律有，联立解得，AB错误；距离地面高度h时，有，因为，联立解得，C正确，D错误。
4．【知识点】求解平抛运动、类平抛运动问题
【答案】C
【详解】小球做平抛运动，在竖直方向上物体做自由落体运动，有，解得，可知，小球的运动时间t与v0无关，h越大，小球在空中运动时间越长，AB错误；小球的水平位移，所以小球的水平位移与和都有关系，C正确，D错误。
5．【知识点】电场的叠加
【答案】C
【详解】由E＝k 可知，增大P、Q之间的距离后，P、Q到O点的距离都变大，P、Q在O点产生的电场的电场强度都变小，由电场强度的叠加可知，O点的电场强度变小，A错误；由等量异种点电荷的电场分布特点可知，O点电势为0，增大P、Q之间的距离后，O点的电势仍然为零，因此O点的电势不变，B错误；增大P、Q之间的距离后，P、Q到A点的距离都变大，P、Q在A点产生的电场的电场强度都变小，由电场强度的叠加可知，A点的电场强度变小，C正确；增大P、Q之间的距离后OA距离不变，O、A间的平均电场强度减小，由U＝ d可知，O、A之间的电势差变小，由于O点电势不变，且A点的电势低于O点的电势，可知A点的电势升高，D错误。
6．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动
【答案】B
【解析】小球刚开始下滑时受到竖直向下的重力，水平向左的电场力，水平向右的弹力以及竖直向上的滑动摩擦力，且此时滑动摩擦力，竖直方向根据牛顿第二定律有，而随着小球速度的增加，小球所受洛伦兹力由0逐渐增大，根据左手定则可知洛伦兹力的方向水平向右，则在小球运动后水平方向有，可知随着小球速度的增加，杆对小球的弹力减小，致使杆对小球的摩擦力减小，而当洛伦兹力的大小等于小球所受电场力大小时，杆对小球的弹力为零，此时小球在竖直方向仅受重力，加速度达到最大，为重力加速度，即，而随着小球速度的进一步增大，洛伦兹力将大于电场力，小球再次受到杆的弹力，方向水平向左，则摩擦力再次出现，竖直方向的合力减小，加速度减小，直至摩擦力等于小球重力时，小球速度达到最大值，此后小球将做匀速直线运动，因此小球开始下滑时的加速度不是最大，故A错误；小球刚开始运动时根据牛顿第二定律有，解得，而根据A选项中分析可知，加速度最大为重力加速度，即在整个过程中加速度先由逐渐增大到，再由逐渐减小为0，假如开始时加速度是由0开始增加的，则根据运动的对称性可知，当加速度最大时小球速度恰好达到，但实际上加速度并不是由0开始增加的，因此可知，当加速度最大时小球的速度还未达到，而加速度最大之后由于摩擦力的再次出现，小球开始做加速度减小的加速运动，由此可知，小球的速度由增大至的过程中，小球的加速度一直减小，故B正确；当时小球可能正在做加速度增大的加速运动，也可能正在做加速度减小的加速运动，根据B选项中分析可知，若小球正在做加速度增大的加速运动，则与之比一定小于，但若小球正在做加速度减小的加速运动，则与之比一定大于，故C错误；由B选项中分析可知，小球的最大加速度时，即加速度达到最大时，小球的速度还不到，因此当时小球的加速度一定小于，当速度时，对小球由牛顿第二定律有，即，而当小球速度最大时有，联立可得，化简可得，故D错误．
7．【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合、动量定理及其应用
【答案】BC
【详解】滑块M、N置于斜面上处于静止状态时，弹簧处于压缩状态，根据胡克定律有，物块N刚要离开挡板时，弹簧处于拉伸状态，根据胡克定律有，滑块M的位移为，解得，A错误；滑块N刚要离开挡板的瞬间，对滑块M进行分析，根据牛顿第二定律有，解得，B正确；重力对滑块M做的功为，解得，D错误；结合上述可知，滑块M向上运动过程中，弹簧初始位置的压缩量等于末位置的伸长量，即弹簧初末状态的弹性势能相等，根据系统机械能守恒可得，滑块M获得瞬时冲量的大小，联立解得，C正确。
8．【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】BD
【解析】发电机的效率为,故错误；升压变压器原线圈电流为,根据,解得输电线电流为,则该输电线路所使用的理想升压变压器的匝数比为,故正确；升压变压器副线圈的输出电压为,降压变压器原线圈的输入电压为,则该输电线路所使用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比为,故错误；若居民消耗的功率增大,则电源输入总功率变大,因为总电压不变,由可知,升压变压器原线圈电流变大,升压变压器副线圈电流变大,则输电线上损耗的电压变大,降压变压器原线圈电压变小,则降压变压器副线圈电压变小,故正确.
9．【知识点】传送带模型
【答案】AB
【解析】工件刚放上传送带时,相对传送带向下运动,受向上的滑动摩擦力,由于 ,工件加速到速度和传送带速度相同时,相对传送带静止,受到向上的静摩擦力,正确；刚开始加速时两个工件间距离最小,加速过程中由牛顿第二定律可得,代入数据可得,由位移公式,代入数据可得,正确；工件加速过程所用的时间为,工件加速过程的位移为,工件匀速过程的时间为,每隔把工件放到传送带上,所以匀加速过程放了2个,匀速过程放了4个,共6个,第7个准备放而未放上,错误；满载时电机对传送带的牵引力为,错误.
10．【知识点】全反射与折射的综合应用
【答案】BD
【解析】如图所示，由几何知识可知，所有光线经过AD边折射后在正方形玻璃砖中的传播路程均相等，由n＝可知，光程为S＝nL＝×AF＝×a＝a（易错：注意区别光程与光的传播路程），B正确；两束平行光的宽度为d1＝CF·cos 45°＝a·＝（－）a，d2＝CE·cos 45°＝a·＝a，D正确。
【名师延展】光程与传播路程的区别
光程是一种特有的折合物理量，不能单纯理解为光的传播路程，光波在不同介质中传播时，光的波长会随介质的不同而改变，为了方便计算光在不同介质中传播相遇时的相位差，引入光程概念，在数值上，光程等于介质折射率乘以光在介质中的传播路程。
11．【知识点】实验：用单摆测量重力加速度
【答案】（1）11.70；（2）；（3）（或）
【详解】（1）摆球的直径11mm+0.05mm×14=11.70mm。
（2）单摆运动的周期。
（3）根据，解得。
12．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—伏安法测量电源电动势与内阻
【答案】(1)C，A，E；(2)1.48/1.47，1.79（1.76~1.79）；(3)电压表的分流作用，A
【详解】（1）为了较准确测量电池的电动势和内阻，按照如图甲所示电路图，因一节干电池电动势约为1.5V，电压表应该选择C，电路中电流不超过0.6A，电流表应该选择A，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的E。
（2）根据闭合电路欧姆定律可得，可知图像的纵轴截距等于电动势，则有，图像的斜率绝对值等于内阻，则有
（3）按如图甲所示电路图实验时，由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差。产生系统误差的原因是：电压表的分流作用；
由于电压表的分流作用，则电流的测量值偏小；而当外电路短路时，短路电流没有误差，可知图线表示真实图线，小明同学所测电动势和内阻均偏小。
13．【知识点】气体等温变化与玻意耳定律、热力学第一定律及其应用
【答案】(1)不变，减小；(2)；(3)
【详解】（1）鱼游向水面过程中，温度不变，空气分子的平均速率不变；
根据题意可知，气体对外做功，气体体积变大，则空气分子的数密度减小。
（2）鱼在水下时的压强
根据题意可知气体发生等温变化，根据玻意耳定律
解得
（3）等温过程
根据
则
等压过程，根据
外界对气体做功
又
联立解得
14．【知识点】导体切割磁感线产生感应电动势（电流）的分析与计算、电磁感应现象中的功能问题
【答案】（1）F＝　（2）Q＝
（3）
【解析】（1）t时刻，金属杆接入电路的长度
L＝v0t·tan α＝v0t（1分）
金属杆两端的电动势E＝BLv0（1分）
三角形回路的总电阻R＝R0（1分）
解得电流I＝＝（1分）
由题意可知，金属杆做匀速运动，故水平外力大小等于安培力，
有F＝F安＝BIL＝（1分）
（2）t时刻金属杆的电功率P＝I2R'（1分）
R'＝v0tR0（1分）
解得P＝，
可见金属杆上功率P与时间t成正比，因此平均功率
＝＝（1分）
t时间内金属杆上产生的内能为
Q＝t＝t＝（1分）
（3）设撤去外力F时，金属杆停下的位置与原点间的距离为x，取极短时间Δt，由动量定理得
BiLΔt＝mΔv（1分）
＝mΔv（1分）
其中LvΔt＝ΔS（1分）
对整个过程求和，
有∑·ΔS＝∑mΔv（1分）
即·S＝mv0（1分）
其中S是扫过梯形的面积，
S＝＝（x2－l2） （1分）
解得x＝（1分）
15．【知识点】求解弹性碰撞问题
【答案】(1)；(2)，方向沿斜面向上，，方向沿斜面向下；(3)；(4)5次
【详解】（1）对滑块A，，根据，可得。
（2）第一次碰前A的速度，第一次碰撞由动量守恒和能量守恒：；，得，，即A碰后速度大小为，方向沿斜面向上。B碰后速度大小为，方向沿斜面向下。
（3）两者同速时，距离最大，以速度向下为正，
可解得，
因为，，
最大距离。
（4）第一次碰后到第二次碰时，两者位移相等，
可解得，
，
第二次碰前A的速度，
第二次碰撞：，，
得，，
第二次碰后到第三次碰前位移相同，同理可得，，
进一步可以分析得出，相邻两次碰撞时间间隔均为，
滑块B相邻两次碰撞之间运动位移为等差数列，依次增加，
则可知发生第5次碰撞时离斜面顶端的距离为，
则可知若发生第6次碰撞时离斜面顶端的距离为，
所以两者在斜面上发生了5次碰撞。
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