资源简介 绝密★启用前2025届湖南省高考物理仿真模拟试卷（八）本试卷共100分，考试时间75分钟．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．[4分]截至2023年11月底，日本累计向海洋排放了超过2．3万吨核污水，引发了国际社会的广泛关注。排放的核污水中含有钋、铯等数十种放射性物质，其中Po发生衰变时的核反应方程为Po→X＋YPo的半衰期为138．4天，则下列说法正确的是AX含有114个中子BY具有很强的穿透能力CPo比X的比结合能小D．经过海水稀释Po的半衰期会小于138．4天2．[4分]图甲为一列简谐横波在t＝0．10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1 m处的质点，Q是平衡位置为x＝4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则下列说法中正确的是甲 乙A．根据甲、乙两个图像可知波的传播速度为40 m/sB． t＝0．15 s时，质点Q的加速度达到负向最大C． t＝0．15 s时，质点P的运动方向沿y轴正方向D．从t＝0．10 s到t＝0．25 s，质点P通过的路程为30 cm3．[4分]科学家通过研究发现，行星绕恒星的运行轨道其实并不是正圆形，而是椭圆形。如图所示为地球绕太阳运行的轨道，AC、BD为轴线，已知LOA＝b，LOB＝a，且地球绕太阳运行一周的时间为T，引力常量为G。下列说法正确的是A．地球在B点和D点的速度大小关系为＝B．地球在绕太阳运行过程中，太阳对地球的引力全部提供向心力C．若LOA和LOB的长度接近，则太阳的质量约为M＝D．地球从A点运行到B点所用时间为T4．[4分]在近地圆轨道上绕地球做匀速圆周运动的空间站中，航天员进行了奇妙的“乒乓球”实验。实验中，朱杨柱做了一颗实心水球，桂海潮取出一块用毛巾包好的普通乒乓球拍，球拍击打后水球被弹开了。则在与球拍作用过程中及被击打后的一小段时间内，水球A．与球拍作用过程中它们组成的系统动量守恒B．与球拍作用过程中受地球引力的冲量为零C．被击打后相对地球做变速曲线运动D．被击打后相对空间站做匀速圆周运动5．[4分]如图，空间中存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度大小为E。磁感应强度大小为B。一质量为m的带电油滴a，在纸面内做半径为R的匀速圆周运动。当u运动到最低点P时，瞬间分成两个小油滴Ⅰ、Ⅱ，二者带电量、质量均相同。小油滴Ⅰ在P点时与a的速度方向相同，并做半径为3R的匀速圆周运动，小油滴Ⅱ的轨迹未画出。已知重力加速度大小为g，不计空气浮力与阻力以及Ⅰ、Ⅱ分开后的相互作用，则（ ）A．油滴a带电量的大小为B．油滴a做圆周运动的速度大小为C．小油滴Ⅰ做圆周运动的周期为D．小油滴Ⅱ做圆周运动的半径为R6．[4分]如图所示，真空中为边长为的等边三角形三个顶点，在两点分别固定电荷量为的点电荷，在点固定电荷量为的点电荷，点为三角形中心，点为三角形三边中点，设点电荷在某点产生电势为（为点电荷电量，为到点电荷的距离），关于四点电场强度大小及电势高低，下列说法正确的是（ ）A．点场强大小，电势为0B．点场强大小为，电势为C．点和点场强大小相等，电势不同D．电子由点沿直线移动到点过程中，加速度减小，电势能增大二、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．[5分]如图，光滑水平地面上有一质量为的小车在水平推力的作用下加速运动。车厢内有质量均为的A、B两小球，两球用轻杆相连，A球靠在光滑左壁上，B球处在车厢水平底面上，且与底面的动摩擦因数为，杆与竖直方向的夹角为，杆与车厢始终保持相对静止（重力加速度用表示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。下列说法正确的是（ ） A．若B球受到的摩擦力为零，则B．若A球所受车厢壁弹力为零，则C．若推力向左，且，则加速度大小范围是D．若推力向右，，则加速度大小范围是8．[5分]如图所示，劲度系数k＝100N/m的轻弹簧一端固定在水平面上，另一端连接物块A，物块B置于A上（不粘连），A、B的质量均为1kg，开始时A和B处于静止状态。现对B施加方向向下的作用力F，使A、B缓慢向下运动至某位置时，撤去外力F，A、B恰好不会分离一起做简谐运动。已知A、B均可视为质点，弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），重力加速度。下列说法正确的是（ ）A．A、B恰好在弹簧原长位置不分离B．A、B在弹簧原长位置时的速度大小为10m/sC．B在外力作用下向下运动的距离为0.4mD．外力F对B做的功为2J9．[5分]交流发电机产生的感应电动势如图所示，通过自耦变压器给一电阻R供电，不计发电机内阻。下列说法正确的是（ ）A．通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次B．改变滑片P 的位置可以使电压表的示数为12VC．t=0.05s时发电机线圈平面与磁场方向平行D．自耦变压器滑片 P 向上滑动时，电阻 R 热功率增大10．[5分]如图所示，用激光笔发出一细束与半圆形均质玻璃砖的截面直径平行的单色光a。当光束a到的距离为d时，该光束由C点入射后恰好从B点出射（不考虑反射）。已知该玻璃砖的截面半径为R，则（ ）A．若只稍增大d，则光束a从B点左侧上某处射出B．若只稍增大d，则光束a从B点下方圆弧上某处射出C．该玻璃砖对光束a的折射率为D．该玻璃砖对光束a的折射率为三、非选择题：本大题共5题，共56分。11．实验小组用如图1所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。图1（1）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是 。A．测量摆线长时用手将摆线沿竖直方向拉紧B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动C．在摆球经过平衡位置时开始计时D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期（2）甲同学多次改变单摆的摆长l并测得相应的周期T，他根据测量数据画出了如图2所示的图像，横坐标代表的物理量是l，若图线斜率为k，则重力加速度g＝ （用k表示）。图2（3）乙同学实验时误将摆线长记为摆长l'，当他用（2）中甲同学的方法处理数据后， （填“能”或“不能”）得到正确的重力加速度值。（4）同学们用如图3所示的“杆线摆”研究摆的周期与等效重力加速度的关系。杆线摆可以绕着立柱OO'来回摆动（立柱并不转动），使摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内。为了简明直观地体现周期与等效重力加速度的关系，请你将下面具体操作步骤补充完整，写出需要测量的物理量、相应的测量方法和数据处理方法。 图3①测量“斜面”的倾角。将铁架台放在水平桌面上，在铁架台立柱上绑上重垂线，调节杆线摆的线长，使重垂线与摆杆垂直。把铁架台底座的一侧垫高，使立柱倾斜。测出静止时摆杆与重垂线的夹角为β。②根据摆杆与重垂线的夹角，求出等效重力加速度a。③测量杆线摆的周期，用秒表测量摆球全振动N次所用的时间t，计算出单摆的周期T＝。④改变铁架台的倾斜程度，重复实验，记录θ、T、a、。⑤在坐标系中作出 图像，利用图像斜率计算。12．[8分]某实验小组要测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率。（1）用螺旋测微器测待测金属丝的直径如图甲所示，可知该金属丝的直径 mm。（2）用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“”挡时，发现指针偏转角度过大，应换用倍率为 （填“”或“”）挡，在进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为 。（3）为了更精确地测量金属丝的电阻率，实验室提供了下列器材：A．电流表A（量程0.6A，内阻较小可忽略）B．保护电阻C．电源（输出电压恒为U）D．开关S、导线若干①实验小组设计的测量电路如图丙所示，调节接线夹在金属丝上的位置，测出接入电路中金属丝的长度L，闭合开关，记录电流表A的读数I。②改变接线夹位置，重复①的步骤，测出多组L与I的值。根据测得的数据，作出如图丁所示的图线，横轴表示金属丝长度L（单位：m），则纵轴应用 （填“I/A”或“”）表示；若纵轴截距为b，斜率为k，可得 ，金属丝的电阻率 （用题中给出的已知物理量U、b、k、d等表示）。③关于本实验的误差，下列说法正确的是 （填选项字母）。A．电表读数时为减小误差应多估读几位B．用图像求金属丝电阻率可以减小偶然误差C．若考虑电流表内阻的影响，电阻率的测量值大于真实值13．[8分]（10分）如图所示，两个横截面积均为S的绝热汽缸水平放置并固定在水平面上，两个汽缸通过底部的细管连通，细管上装有阀门K1。左侧汽缸长度为L，内部有压强为2p0、温度为T0的理想气体；右侧汽缸足够长，绝热活塞（厚度不计）与汽缸底部隔开长度为L的真空，并用销钉K2固定活塞，右端开口与大气相通。活塞与汽缸内壁间无摩擦且不漏气，不计细管的容积和电热丝的体积，大气压强为p0。（1）仅打开阀门K1，判断理想气体内能的变化情况并说明理由；（2）打开阀门K1，并拔去销钉K2，给电热丝通电，使汽缸内温度缓慢升高到1．5T0，求稳定后活塞移动的距离。14．如图（a）所示，水平传送带以恒定速率顺时针转动，宽为、足够高的矩形匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，磁场下边界水平．矩形导体框无初速度地放在传送带上且与重合，向右运动到时恰与传送带共速，此时施加水平向右的拉力，使导体框保持共速前的加速度离开磁场．离开磁场时撤掉拉力，同时将提升到传送带上方距上表面处．导体框继续向右运动，与右侧处的竖直固定挡板发生弹性正碰．当返回时，施加水平向左的拉力，使导体框以此时的速度匀速通过磁场．已知导体框的质量为，总电阻为，长为，长为，导体框平面始终与磁场垂直且不脱离传送带，重力加速度为．图（a）（1） 求导体框从开始运动到与传送带共速过程中，两点间的电势差与时间的关系式；（2） 求导体框向右离开磁场过程中，拉力冲量的大小；（3） 导体框向左通过磁场的过程中，设到的距离为，导体框受到的摩擦力大小为，在图（b）中定量画出导体框通过磁场过程中图像，不要求写出推导过程．图（b）15．如图甲所示，在粗糙水平地面上有三个小物块A、B、C，已知A、C质量均为m，小物块A紧靠竖直墙壁但不粘连，小物块B静止于P点，一劲度系数为k的轻弹簧连接小物块A、B，开始时弹簧处于原长，小物块A、B均静止，小物块C固定于Q点，P、Q之间的距离用L表示，L为未知量，当小物块C处于P、Q之间时总会受到水平向右的恒力，恒力大小为2mg，小物块B在P、Q之间不会受到这一恒力。现释放小物块C，小物块C向右运动，一段时间后与小物块B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞前后小物块C运动的v－t图像如图乙所示，图像中的v0和t0均为未知量，当t＝ t0时刻将小物块C锁定，碰撞之后小物块B向右运动压缩弹簧，一段时间后又被弹簧弹回开始向左运动，当小物块B向左运动的速度为0时小物块A恰好开始离开竖直墙壁。三个小物块A、B、C与水平地面间的动摩擦因数μ均相同，μ为未知量，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能可表示为Ep＝ kx2，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。求：（1）小物块B的质量；（2）三个小物块与地面间的动摩擦因数μ；（3）P、Q两点间的距离L。物理仿真模拟试卷（八）参考答案1．【知识点】原子核的衰变及半衰期、结合能与比结合能【答案】C【解析】根据核反应中电荷数守恒知X的核电荷数为82，即为X，则中子数为n＝206－82＝124，A错误；根据质量数守恒得Y为α粒子，穿透能力很弱，B错误Po衰变为X，则X更稳定，故Po比X的比结合能小，C正确；半衰期只与原子核内部结构有关，不会随物质浓度变化发生变化，D错误。2．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用【答案】A【解析】根据题图可知，波长为8 m，周期为0．20 s，则波的传播速度为v＝＝ m/s＝40 m/s，A正确；根据题图乙可知，t＝0．15 s时，质点Q的位移为负方向的最大值，根据F回＝－kx＝ma可知，加速度达到正向最大，B错误；根据题图乙可知，在t＝0．10 s时刻，质点Q沿y轴负方向运动，在题图甲中，根据“同侧法”可知，波沿x轴负方向传播，根据“同侧法”可知，在t＝0．10 s时刻，质点P的运动方向沿y轴正方向，由于0．15 s－0．10 s＝0．05 s＝，可知t＝0．15 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向，C错误；根据同侧法可知，在t＝0．10 s时刻，质点P的运动方向沿y轴正方向，远离平衡位置，由于0．25 s－0．10 s＝0．15 s＝，可知从t＝0．10 s到t＝0．25 s，质点P通过的路程s＜3A＝30 cm，D错误。3．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算【答案】C【解析】根据开普勒第二定律可知，单位时间内行星和中心天体连线所扫过的面积相等，在B点和D点分别取一小段微元，可知vBr1Δt＝vDr2Δt（点拨：因选取小段微元，则计算面积时所扫图形可视作扇形），其中r1＝a－，r2＝a＋，所以＝＝，A错误；只有地球在B点和D点才是太阳对地球的引力全部提供向心力，B错误；当LOA和LOB的长度接近时，可将椭圆形视作圆形分析，则地球轨道半径为a，由万有引力提供向心力有G＝mω2a＝m，解得M＝，C正确；根据开普勒第二定律可知，行星从椭圆轨道近日点到远日点，速率变小，故地球在靠近近日点一侧的四分之一椭圆弧运动，所用时间t＜T，D错误。4．【知识点】动量守恒的判定与应用、动量定理及其应用、航天器中的失重现象【答案】C【解析】水球与球拍相互作用过程中，把水球与球拍看成一个系统，还受到手的作用力，所以系统所受的合外力不为零，即水球与球拍组成的系统动量不守恒（易错点：忽略了手对球拍的作用力），A错误；根据冲量的定义I＝Ft，因为引力不为零，时间不为零，所以水球与球拍作用过程中受地球引力的冲量不为零，B错误；水球被击打后，在空间站内处于完全失重环境，航天员会观察到水球离开球拍后相对空间站做匀速直线运动。又因水球被击打后与空间站一起围绕地球做匀速圆周运动，所受到的引力大小不变，加速度大小不变，方向不断改变，所以水球被击打后相对地球做变速曲线运动，C正确，D错误。5．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动【答案】D【详解】油滴a做圆周运动，重力与电场力平衡，有，解得油滴a带电量的大小，A错误；根据，联立解得油滴a做圆周运动的速度大小，B错误；设小油滴Ⅰ的速度大小为，得，小油滴Ⅰ做圆周运动的周期，联立解得，C错误；带电油滴a分离前后动量守恒，设分离后小油滴Ⅱ的速度为，取油滴a分离前瞬间的速度方向为正方向，得，联立解得小油滴Ⅱ的速度，由于分离后的小液滴受到的电场力和重力仍然平衡，则小油滴Ⅱ做圆周运动的半径，联立解得，D正确。6．【知识点】电场的叠加 【答案】B【详解】根据对称性可知a、b三处点电荷在O点产生的电场强度大小相等，均为，c处点电荷在O点产生的电场强度方向分别如图所示，根据电场强度的叠加法则可得O点的电场强度大小为，根据点电荷在某点产生电势，可得O点的电势分别为，A错误；两个正点电荷在P点的合场强为零，P点的场强即为负电荷在P点产生的场强，即，根据点电荷在某点产生电势，可得P点的电势分别为，B正确；根据等量同种电荷的电场分布特点以及点电荷的电场分布特点可知，点和点场强大小相等，根据点电荷在某点产生电势，可得点和点的电势分别为，，可知这两点电势相等，C错误；电子由点沿直线移动到点过程中，电场强度减小，电子受到的电场力减小，其加速度减小，电场力一直做正功，电势能减少，D错误。7．【知识点】连接体问题（整体和隔离法）、临界问题【答案】AD【详解】设杆的弹力为，对小球A，竖直方向受力平衡，则杆水平方向的分力与竖直方向的分力满足，竖直方向有，则，若B球受到的摩擦力为零，对B根据牛顿第二定律可得，可得，对小球A、B和小车整体根据牛顿第二定律得，A正确；对小球A，根据牛顿第二定律可得，对系统整体根据牛顿第二定律得，解得，B错误；若推力向左，根据牛顿第二定律可知加速度向左，小球A向左方向的加速度由杆对小球A的水平分力以及车厢壁的弹力的合力提供，小球A所受向左的合力的最大值为，小球B所受向左的合力的最大值为，由于，可知，最大加速度最大时小球B所受摩擦力已达到最大、小球A与左壁还有弹力，则对小球B根据牛顿第二定律得，，C错误；若推力向右，根据牛顿第二定律可知系统整体加速度向右，由于小球A可以受到左壁向右的支持力，理论上向右的合力可以无限大，因此只需要讨论小球B即可，当小球B所受的摩擦力向左时，小球B向右的合力最小，此时，当小球所受摩擦力向右时，小球B向右的合力最大，此时，对小球B根据牛顿第二定律得，所以，D正确。8．【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合【答案】AD【详解】A、B恰好一起做简谐运动，运动到最高点时速度为0，加速度最大，为重力加速度g，二者之间无弹力，最高点在弹簧原长位置，在弹簧原长位置恰好不分离，且速度为0，A正确，B错误；设开始时弹簧的压缩量为，根据平衡条件有，解得，设物块B在外力作用下向下运动的距离为，从最低点到最高点的过程，由能量守恒定律得，解得，C错误；弹簧从压缩量为到的过程中，由能量守恒定律和功能关系得，解得W＝2J，D正确。9．【知识点】交流电“四值”的计算及应用、几种常见的交变电流的图像及其变化规律【答案】AC【详解】由图可知，周期为0.2s，一个周期电流方向改变两次，则发电机线圈中电流方向每秒钟改变10次，A正确；电动势有效值为，则电压表的示数为，B错误；由图可知，时，电动势最大，此时磁通量变化率最大，磁通量为零，则发电机线圈平面与磁场方向平行，C正确；自耦变压器滑片P向上滑动时，原线圈匝数增大，根据可知，电阻R两端电压减小，电阻 R 热功率减小，D错误。10．【知识点】全反射与折射的综合应用【答案】AD【详解】设a在C点的入射角为，则折射角为，只稍增大d时，入射角也增大，设入射角增大，折射角为，由光的折射定律和数学关系可得，易得，结合几何关系可知，光束a将从间某处射出，A正确，B错误；当入射角为时，几何关系可知折射角为，则折射率，几何关系可知，联立解得，C错误，D正确。11．【知识点】实验：用单摆测量重力加速度【答案】（1）BC（2分） （2）（2分） （3）能（2分） （4）⑤T－（2分）【解析】（1）测量摆线长时用手将摆线沿竖直方向拉紧，会使摆线长测量值偏大，A错误；把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，满足简谐运动回复力和位移的关系，单摆做简谐运动，B正确；在摆球经过平衡位置时开始计时，摆球速度最大，误差最小，C正确；用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期，误差较大，应多次测量取平均值，D错误。（2）根据单摆周期公式有T＝2π，解得T2＝l，T2－l图线斜率为k，则＝k，解得重力加速度g＝。（3）乙同学实验时误将摆线长记为摆长l'，设小球的直径为d，单摆周期为T＝2π，则T2＝l'＋×，可知T2－l'图线的斜率仍为，所以当他用（2）中甲同学的方法处理数据后，能得到正确的重力加速度值。（4）⑤根据题图3可知，等效重力加速度为a＝gsin θ，则根据单摆周期公式有T＝2π＝，所以在坐标系中作出T－图像，所作图像是过坐标原点的倾斜直线，能简明直观地体现摆的周期与等效重力加速度的关系。12．【知识点】实验：导体电阻率的测量【答案】0.720/0.719/0.721，，11.0，，bU， ，B【详解】（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为（2）当用电阻“”挡时，发现指针偏转角度过大，表明电阻过小，为了减小读数的偶然误差，换用“”挡，则指针静止时位置的读数为（3）根据欧姆定律有，根据电阻定律有，解得，则纵轴应用来表示。根据图像有，，解得，。电表读数时应该根据量程确定精度，由出现不精确的位次选择估读的位次，因此电表读数时多估读几位并不能减小误差，A错误；图像法处理实验数据时，能够尽量利用到更多的数据，减小实验产生的偶然误差，即用图像求金属丝电阻率可以减小偶然误差，B正确；根据上述分析过程，电阻率是根据图线的斜率求解的，令斜率为k，即，可见电阻率的测量值与是否考虑电流表的内阻无关，C错误。13．【知识点】等压变化——气缸问题【答案】（1）内能不变，理由见解析 （2）L【解析】（1）仅打开阀门K1，由于右侧为真空，因此气体不对外做功，即W＝0，容器绝热，则Q＝0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W（2分）可知气体的内能不变（易错点：理想气体自由膨胀时不做功，内能不变）（1分）（2）打开阀门K1后，根据玻意耳定律可知2p0SL＝pS·2L（2分）得左、右两侧汽缸内气体压强p＝p0（1分）拔去销钉K2，活塞内外气体压强相等，静止不动（1分）加热电热丝使汽缸内温度缓慢升高，根据盖—吕萨克定律可知＝ （2分）可得ΔL＝L，即稳定后活塞向右移动的距离为L（1分）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）（2）（3） 图见解析【解析】（1） 导体框从开始运动到与传送带共速过程中，导体框整个在磁场中，边、边同时切割磁感线，则产生的动生电动势为，导体框从开始运动到与传送带共速过程中，导体框一直做匀加速直线运动，则，，则导体框从开始运动到与传送带共速过程中，两点间的电势差与时间的关系式．（2） 导体框从开始运动到与传送带共速过程中受到向右的摩擦力提供加速度，则，由题知，向右运动到时恰与传送带共速，则从运动到到导体框离开磁场，导体框水平方向受到向左的安培力、向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力．导体框运动过程中一直做匀加速直线运动，则．又，解得，，导体框离开磁场时，由于加速度不变，则产生的动生电动势为，导体框中电流，受到的安培力为，向左的滑动摩擦力，则有，即，拉力冲量的大小．（3） 导体框从离开磁场到边返回到的过程中，水平方向只受到传送带给的摩擦力，则，则导体框边返回到时，由动能定理可得，解得，之后导体框匀速通过磁场，的过程中，边切割磁感线，产生动生电动势，导体框中感应电流，导体框边受到向右的安培力，导体框边受到向下的安培力，则此时导体框受到的摩擦力，当导体框边进入磁场时（即的过程中），穿过导体框的磁通量不变，导体框中无感应电流，只受到向右的摩擦力，当导体框边离开磁场时（即的过程中），导体框中边切割磁感线，产生动生电动势，感应电流大小仍为，导体框受到向右的安培力，导体框边受到向上的安培力，此时导体框受到的摩擦力，则导体框通过磁场过程中图像如图所示．15：答题区【答案】（1）3m （2）0.4 （3） 【详解】（1）设小物块C和小物块B发生碰撞后瞬间的速度分别为vC和vB，由动量守恒定律有 mv0＝mvC＋mBvB（1分） 因为发生弹性碰撞，由机械能守恒定律有 m ＝ m ＋ mB （1分） 解得vC＝ v0，vB＝ v0， 由题图乙中的v－t图像可知vC＝－ v0（1分） 解得mB＝3m（1分） （2）小物块C从Q点向P点的运动过程中， 由动能定理有2mgL－μmgL＝ m （1分） （点拨：小物块C做加速运动，应用动能定理求解碰前速度，注意L是未知量，还需要一个方程） 由于v－t图线与横轴围成的面积表示位移（点拨：v－t图像中速度与时间已知，可通过图线与横轴包围面积的大小求物体运动的位移大小），结合题图乙有 L＝ v0t0（关键点：利用图像面积求L）（1分） 设小物块C弹回后的位移为x，有x＝ × v0× ＝ v0t0（点拨：C反弹后的运动位移）（1分） 弹回过程中，由动能定理有－2mgx－μmgx＝0－ m （1分） 解得μ＝0.4（2分） （3）由（1）中分析有vB＝ v0， 由（2）中分析有L＝ ， 小物块C从Q到P有2mgL－μmgL＝ m ， 设小物块B向右压缩弹簧的最大压缩量为x1，由能量守恒定律有 mB ＝μmBgx1＋ k （1分） 设小物块A恰好离开墙壁时弹簧的伸长量为x2，对小物块A（关键点：小物块A与地面间有摩擦，离开墙壁时弹簧拉伸，弹簧弹力大小等于最大静摩擦力大小），有μmg＝kx2（1分） 小物块B向左运动到速度为0的过程，由能量守恒定律有 k ＝ k ＋μmBg（x1＋x2）（2分） 联立解得L＝ （2分）第 page number 页，共 number of pages 页第 2 页，共 2 页绝密★启用前2025届湖南省高考物理仿真模拟试卷（九）本试卷共100分，考试时间75分钟．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．近期，中国科学院近代物理研究所核化学室研究员团队，利用兰州重离子加速器研究装置提供的束流轰击金属钍靶，并采用自主研制的自动化分离设备，成功制备医用同位素锕，衰变过程中放出的射线能对细胞产生损伤，从而抑制或破坏病变组织，达到治疗作用。衰变可表示为，关于核衰变方程中的和，下列说法正确的是（ ）A．是 射线 B．是 射线 C．是 射线 D．是射线2．我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统由数十颗卫星构成，目前已经向一带一路沿线国家提供相关服务。设想其中一颗人造卫星在发射过程中，原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动，如图所示。下列说法正确的是（ ）A．在轨道1与在轨道2运行比较，卫星在P点的加速度不同B．在轨道1与在轨道2运行比较，卫星在P点的动量不同C．卫星在轨道2的任何位置都具有相同加速度D．卫星在轨道1的任何位置都具有相同动能3．金秋九月，正是收割玉米的季节，加工过程中，农民会采用如图甲所示的传送带装置。具体过程如图乙所示，将收割晒干的玉米投入脱粒机后，玉米粒从静止开始被传送到底端与脱粒机相连的顺时针匀速转动的传送带上，一段时间后玉米粒相对于传送带保持静止，直至从传送带的顶端飞出，最后落在水平地面上，农民迅速装袋转运，提升了加工转运的效率。已知传送带与水平方向的夹角为θ，其顶端离地的高度为h，玉米粒相对于传送带顶端的最大高度也为h，重力加速度为g，若不计风力、空气阻力和玉米粒之间的相互作用力，下列说法正确的是甲 乙A．玉米粒在传送带上时，所受的摩擦力始终不变B．玉米粒落地点与传送带底端的水平距离为C．传送带的速度大小为D．玉米粒飞出后到落地所用的时间为34．图甲为中国京剧中的水袖舞表演，若水袖的波浪可视为简谐横波，图乙为该简谐横波在t＝0时刻的波形图，P、Q为该波上平衡位置相距1．05 m的两个质点，此时质点P位于平衡位置，质点Q（未画出）位于波峰，且质点P比质点Q先振动。图丙为质点P的振动图像。已知该波波长在0．5 m至1 m之间，袖子足够长，下列说法正确的是甲 乙丙A．该波沿x轴负方向传播B．该波的传播速度为0．75 m/sC．经1．2 s质点P运动的路程为1．2 cmD．质点Q的振动方程为y＝0．2sinm5．一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,为球心，、为直径上的两点，,现垂直于将球面均分为左右两部分，为截面上的一点，移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,则（ ）A． 、两点电势相等 B． 点的电场强度大于点C． 沿直线从到电势先升高后降低 D． 沿直线从到电场强度逐渐增大6．如图所示，空间中有三个同心圆L、M、N，半径分别为R、3R、3R，图中区域Ⅰ、Ⅲ中有垂直纸面向外的匀强磁场（未画出），区域Ⅱ中有沿半径向外的辐向电场，AOB为电场中的一条电场线，AO和OB间电压大小均为U，a、b两个粒子带电荷量分别为－q、＋q，质量均为m，从O点先后由静止释放，经电场加速后进入磁场，加速时间分别为t1、t2，a进入Ⅰ区域后从距入射点四分之一圆弧的位置第一次离开磁场，b进入Ⅲ区域后恰好未从外边界离开磁场，不计粒子重力。则A．Ⅰ、Ⅲ磁感应强度大小的比值＝B．Ⅰ、Ⅲ磁感应强度大小的比值＝C．为使两粒子尽快相遇，两粒子释放的时间间隔Δt＝6t2－4t1＋（4－1）πRD．为使两粒子尽快相遇，两粒子释放的时间间隔Δt＝6t2－4t1＋（2－1）πR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。7．一小球可以停在光滑水平面的任意位置。从力的角度讲，小球受力平衡；从能量的角度讲，小球在光滑水平面的任意位置的重力势能相等。现有一根光滑的细杆被弯成如图所示的形状，并被固定在竖直平面xOy内，其形状满足的曲线方程为y＝ax2（a为正的常数）。杆上套有一质量为m的小环，当杆绕y轴以恒定角速度ω转动时，环在杆上任何位置均能相对杆静止，这一现象可以用等势面解释。建立一个随杆一起转动的参考系，杆和小环均在参考系中静止。在此参考系中，小环除受重力、支持力外，还多受到一个“力”，同时环还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。质量为m的小环（可视为质点）在这个坐标系下具有的“势能”可表示为E'p＝－mω2x2。该“势能”与小环的重力势能（以x所在平面为重力势能参考面）之和为小环的总势能，小环能稳定在杆上的任何位置，说明稳定时小环在杆上任何位置的总势能是相同的。下列说法正确的是A．细杆旋转的角速度ω＝B．与该“势能”对应的“力”的方向平行于x轴指向正方向C．与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而减小D．该“势能”的表达式E'p＝－mω2x2是选取了y轴处“势能”为零8．如图所示，矩形导线框的匝数为N，面积为S，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，矩形导线框以角速度绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为1:4，图示时刻线框平面与磁感线，垂直并以此时刻为计时起点，R1为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电压表V1、V2均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（ ）A．线框从图示位置开始转过180°的过程中，产生的平均电动势为B．滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，R1的发热功率变大C．滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表V2的示数始终为D．从图示位置开始计时，线框产生的感应电动势瞬时值表达式为9．一长方体玻璃砖下部有半径为R的半圆柱镂空，其截面如图所示，AD长为2R，玻璃砖下方0.3R处平行放置一光屏EF，现有一束平行单色光竖直向下从BC面射入玻璃砖，玻璃砖对该光的折射率为，不考虑光的二次反射，则（ ）A．光屏EF上移，屏上有光打到的区域将变宽B．图中圆弧截面有光射出的弧长为C．为保证从AD射出的光都能被接收，光屏至少宽RD．若光屏足够大，改用频率更大的平行光入射，光屏上被照射的宽度变大10．（多选）物块、中间用一根轻质弹簧相接，放在光滑水平面上，，如图甲所示.开始时两物块均静止，弹簧处于原长，时对物块施加水平向右的恒力，时撤去恒力，在内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示.弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中，以下分析正确的是（ ）A．内物块与物块间的距离一直在减小B．物块的质量为C．撤去瞬间，的加速度大小为D．若不撤去，则后两物块将一起做匀加速运动三、非选择题：本大题共5题，共56分。11．小华用图甲所示的装置验证机械能守恒定律.已知重物（含挡光片）、的质量分别为和，挡光片的宽度为，重力加速度为.按下列实验步骤操作.①按图甲装配好定滑轮和光电门；、用绳连接后跨放在定滑轮两侧，用手托住；③测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离；④先接通光电门的电源，待电源稳定后释放；⑤记录挡光片经过光电门的时间.（1） 挡光片通过光电门时的速度大小为________（用题中的物理量表示）.（2） 如果系统的机械能守恒，应满足的关系式为____________________________________________（用题中的物理量表示）.（3） 小华反复改变挡光片中心到光电门中心的竖直距离，记录挡光片通过光电门时间，作出图像如图乙所示，测得图线的斜率为，则____________.12．某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池，并用数字电压表（可视为理想电压表）和电阻箱测量水果电池的电动势和内阻，实验电路如图1所示.连接电路后，闭合开关，多次调节电阻箱的阻值，记录电压表的读数，绘出图像，如图2所示，可得：该电池的电动势____，内阻____.（结果保留两位有效数字）图1 图213．汽缸是在自动化设备中广泛应用的执行机构，如图所示，某汽缸主要部件由缸体、活塞B、活塞杆C、气阀组成。活塞、活塞杆与缸体的导热以及密封性能均良好，且活塞与活塞杆运动过程中与缸体的摩擦力可以忽略不计。活塞连同活塞杆的质量，汽缸缸内横截面积以及活塞横截面积均为，汽缸内部长为，忽略活塞厚度。某次测试时，竖直固定汽缸，打开气阀，将活塞杆提升至汽缸顶部，然后只关闭气阀，释放活塞和活塞杆，已知重力加速度取，标准大气压。(1)求活塞静止时距汽缸底部的距离。(2)保持气阀与大气连通，在原有气体不泄露的情况下打开气阀，使用增压气泵通过与连接的导管向汽缸的下部分充气，最终使活塞回到汽缸顶部，求增压气泵充入的空气在1个标准大气压下的体积。14．如图1所示，间距的足够长倾斜导轨倾角，导轨顶端连一电阻，左侧存在一面积的圆形磁场区域B，磁场方向垂直于斜面向下，大小随时间变化如图2所示，右侧存在着方向垂直于斜面向下的恒定磁场，一长为，电阻的金属棒ab与导轨垂直放置，至，金属棒ab恰好能静止在右侧的导轨上，之后金属棒ab开始沿导轨下滑，经过足够长的距离进入，且在进入前速度已经稳定，最后停止在导轨上。已知左侧导轨均光滑，右侧导轨与金属棒间的摩擦因数，取，不计导轨电阻与其他阻力。求：（1）金属棒ab的质量；（2）金属棒ab进入时的速度大小；（3）已知棒ab进入后滑行的距离停止，求在此过程中通过电阻R的电荷量和整个回路产生的焦耳热。15．如图所示，水平传送带以的速度顺时针匀速转动，传送带左右两端的距离为3.6m。传送带右端的正上方有一悬点O，用长为0.3m、不可伸长的轻绳悬挂一质量为0.2kg的小球，小球与传送带上表面平齐但不接触。在O点右侧的P点固定一钉子，P点与O点等高。将质量为0.1kg的小物块无初速轻放在传送带左端，小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极短，碰后瞬间小物块的速度大小为、方向水平向左。小球碰后绕O点做圆周运动，当轻绳被钉子挡住后，小球继续绕P点向上运动。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小。(1)求碰撞前小物块与传送带之间因摩擦而产生的热量；(2)求小物块与小球碰撞过程中，两者构成的系统损失的总动能；(3)若小球运动到P点正上方，绳子不松弛，求P点到O点的最小距离。物理仿真模拟试卷（一）参考答案1．【知识点】原子核的衰变及半衰期【答案】A【解析】原子核衰变过程中，满足质量数守恒和电荷数守恒， 衰变质量数减4，电荷数减2； 衰变质量数不变，电荷数加1。该核反应中质量数改变由 衰变引起，则 衰变次数，是 射线，设 衰变次数为，则，解得，是 射线，正确。【知识拓展】 衰变的实质：在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子结合成氦核从原子核中释放出来； 衰变的实质:原子核中的中子转变成质子时会释放出一个电子，即 粒子，使核电荷数增加1，但 衰变不改变原子核的质量数； 射线是 或 衰变过程中伴随而生的高能电磁波，不会改变元素在周期表中的位置。2．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算、卫星变轨与对接问题【答案】B【详解】A．在轨道1与在轨道2运行比较，卫星在P点距地球的距离相等，受到的万有引力相等所以卫星在点的加速度相同，故A错误；B．卫星由轨道1变为轨道2，需要加速，则轨道2的速度要大一些，所以卫星在P点的动量轨道2的大于轨道1的，故B正确；C．卫星在轨道2的不同位置受到的万有引力大小相同，但方向不同，故产生的加速度大小相同，方向不同，故卫星在轨道的不同位置都具有不同加速度，故C错误；D．轨道1是一个椭圆轨道，又开普勒第二定律可得，卫星离地球越近，速度越大，则卫星在轨道1上除了关于地球对称的位置外，各位置具有不同的动能，选项D错误。故选B。3．【知识点】斜抛运动【答案】C【解析】玉米粒刚放在传送带上时，玉米粒相对于传送带向下运动，滑动摩擦力方向沿传送带斜面向上，大小大于重力沿斜面向下的分力，当玉米粒与传送带速度相等时，静摩擦力方向沿传送带斜面向上，大小等于重力沿斜面向下的分力，根据平衡条件可知玉米粒所受的摩擦力发生改变，A错误；设传送带速度大小为v，玉米粒脱离传送带后在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀变速直线运动，脱离时水平分速度大小vx＝vcos θ，竖直分速度大小vy＝vsin θ，到达最高点时有＝2gh，解得v＝，竖直方向有－h＝vsin θ·t－gt2，解得t＝（＋2），从脱离传送带到落地时水平位移为x1＝vcos θ·t＝，分离点与传送带底端的水平距离为x2＝，玉米粒落地点与传送带底端的水平距离为x1＋x2＝，C正确，B、D错误。4．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用【答案】B【解析】由题图丙知，t＝0时质点P向y轴正方向振动，结合题图乙，根据同侧法知该波沿x轴正方向传播，A错误；结合题图乙知，P、Q平衡位置间的距离1．05 m＝λ＋nλ（n＝0，1，2，…），由于波长在0．5 m至1 m之间，故n＝1，λ＝0．6 m，由题图丙知，周期T＝0．8 s，波速v＝＝0．75 m/s，B正确；经1．2 s质点P运动的路程为s＝×4A＝1．2 m，C错误；质点Q在t＝0时刻位于波峰，则质点Q的振动方程为y＝0．2cosm，D错误。5．【知识点】电场的叠加 【答案】A【解析】对于完整的球面，球内部的场强为零，由对称性和电场叠加可知，右半球面在C点产生的电场强度方向水平向左，同理，上各点的电场强度方向都水平向左，与垂直，故为等势线，A正确；，由电场叠加及对称性知，左半球面在B点产生的电场强度与右半球面在A点产生的电场强度大小相等，因为整个球内电场强度处处为零，由电场叠加可知，右半球面在B点产生的电场强度与其在A点产生的电场强度大小相等，B、D错误；由电场叠加及对称性可知，右半球面在上产生的电场强度方向水平向左，左半球面在上产生的电场强度方向水平向右，因为整个球内电场强度处处为零，由电场叠加可知，右半球面在上产生的电场强度方向水平向左，由沿电场线方向电势越来越低可知，沿直线从A到B电势一直升高，C错误．6．【知识点】带电粒子在有界磁场中运动的临界极值问题【答案】AC【解析】带电粒子沿电场线加速，由动能定理知qU＝mv2，可得v＝，由几何关系可知，a粒子在区域Ⅰ中做圆周运动的轨迹半径为R，根据洛伦兹力提供向心力有qvB1＝m，设b粒子在区域Ⅲ中做圆周运动的轨迹半径为r2，根据几何关系有（3R）2＋＝（3R－r2）2，解得r2＝R，根据洛伦兹力提供向心力有qvB2＝m，联立可得＝，A正确，B错误；由图可得，两粒子最快在D点相遇，a粒子的运动时间为ta＝4t1＋，又Ta＝，b粒子的运动时间为tb＝6t2＋2Tb，又Tb＝，则Δt＝tb－ta，联立可得Δt＝6t2－4t1＋（4－1）πR，C正确，D错误。7．【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合【答案】AD【解析】根据题中对该“势能”和总势能的定义可知，当小环在细杆的最低点时，x＝0且y＝0，该“势能”为零，小环的总势能为零，由于小环可以相对静止于环上的任何位置，所以小环在任何位置的总势能都为零（关键点：通过审题，提取关键信息），故对任一位置坐标（x，y），都有mgy－mω2x2＝0，即mgax2－mω2x2＝0，解得ω＝，A正确；由公式E'p＝－mω2x2可知，在曲线左右等高点（y相同）时该“势能”相同且与y坐标无关，说明从O点到两侧对称点过程中，该“力”做的功相同，且该“力”沿y轴方向无分量，因此该“力”平行于x轴，但在y轴左右两侧该“力”的方向相反（点拨：由轴对称得出在y轴两侧对称点处该“力”等大反向），B错误；在x增加量相同的情形下，重力势能增加量变大，而总势能不变，则该“势能”减少量变大，即变大，故该“力”随｜x｜的增加而增大，C错误；由公式E'p＝－mω2x2可知，当x＝0时，E'p＝0，因此该“势能”是选取了y处“势能”为零，D正确。8．【知识点】交变电流及其变化规律、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】AD【详解】线框从图示位置开始转过180°的过程中，经历时间，磁通量的变化量大小，产生的平均电动势为，解得，A正确；图示位置为中性面，从图示位置开始计时，线框产生的感应电动势瞬时值表达式为，D正确；线框电阻不计，电压表V1示数不变，起示数为，根据电压匝数关系有，解得，即滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表V2的示数始终为，C错误；结合上述可知，电压表V2示数不变，滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，接入电阻增大，电流减小，则R1的发热功率变小，B错误。9．【知识点】全反射与折射的综合应用【答案】CD 【详解】如图所示，当入射角为30°时，折射光线恰好从A点射出，且入射角越大，偏折角越大，所以光线从A、D之间发散射出，光屏上移，光照区域应变窄，A错误；全反射临界角sin C＝＝＞，解得C≈35°，图中圆弧截面有光射出的弧长为l＝×2πR＝πR，B错误；由图可知，光照区域为光线从A、D两点以60°折射角射出时打到屏上的区域，由几何关系可得光屏至少长R，C正确；频率更大，折射率更大，全反射临界角变小，但是光线射出的范围仍然是A、D之间，光从A、D两点射出时与EF夹角变小，所以打到屏上的范围变大，光屏要更宽，D正确。10．【知识点】牛顿运动定律与图像结合问题【答案】BC【解析】图线与横轴所围图形的面积表示速度的变化量,由题图乙可看出,时刻除外内的速度一直大于的速度,所以内物块与物块间的距离一直在增大,故A错误；时,弹簧弹力为零,对,根据牛顿第二定律可得,时,、整体加速度相同,对整体,根据牛顿第二定律可得,解得,故B正确；时,对,根据牛顿第二定律可得,弹簧弹力大小为,撤去瞬间,弹簧弹力不会突变,此时的加速度大小为,故C正确；图线与横轴所围图形的面积表示速度的变化量,由题图乙可看出,时的速度大于的速度,所以若此时不撤去,弹簧在之后的一段时间内会继续伸长,的加速度减小,的加速度增大,并不能一起做匀加速运动,故D错误.11．【知识点】实验：验证机械能守恒定律【答案】（1）（2）（3）【解析】（1） 挡光片通过光电门时的速度大小为.（2） 如果系统的机械能守恒,应满足的关系式为,即.（3） 由（2）问分析可知,即,解得.12．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—伏阻法测定电源的电动势与内阻【答案】1.0； 3.3【解析】根据闭合电路欧姆定律可知，由题图2可知，纵截距为电动势，图线斜率的绝对值为电源内阻 .13．【知识点】气体等温变化与玻意耳定律【答案】(1)30cm；(2)【详解】（1）（1）当活塞静止时，设下部分气柱长度为，如图所示，对活塞和活塞杆进行受力分析可得，解得，对汽缸中下部分气体应用玻意耳定律可得，解得。（2）（2）对下部分气体，根据玻意耳定律可得，解得。14．【知识点】电磁感应现象中的功能问题【答案】（1）；（2）0.6m/s；（3）0.06C，【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得至内回路中的感应电动势为，根据闭合电路欧姆定律可得至内流过电阻的电流为，设金属棒ab的质量为m，这段时间内金属棒ab受力平衡，即，解得。（2）设金属棒ab进入时的速度大小为v，此时回路中的感应电动势为，回路中的电流为，导体棒ab所受安培力大小为，根据平衡条件可得，解得。（3）设金属棒ab从进入EF到最终停下的过程中，有，，，，取x=0.06m。联立解得q=0.06C；设此过程中整个回路产生的焦耳热为Q，根据能量守恒定律可得，解得。15．【知识点】求解弹性碰撞问题【答案】(1)1.25J；(2)0.3J；(3)0.2m【详解】（1）根据题意，小物块在传送带上，由牛顿第二定律有解得由运动学公式可得，小物块与传送带共速时所需时间为解得小物块加速运动的距离为可知，小物块运动到传送带右端前与传送带共速，此阶段传送带运动的距离为则碰撞前小物块与传送带之间因摩擦而产生的热量为（2）小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极短，小物块与小球组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律有其中，解得由能量守恒定律，小物块与小球碰撞过程中，两者构成的系统损失的总动能为解得（3）若小球运动到P点正上方，绳子恰好不松弛，设此时P点到O点的距离为，小球在P点正上方的速度为，在P点正上方，由牛顿第二定律有小球从点正下方到P点正上方过程中，由机械能守恒定律有联立解得即P点到O点的最小距离为。第 page number 页，共 number of pages 页第 2 页，共 2 页绝密★启用前2025届湖南省高考物理仿真模拟试卷（六）本试卷共100分，考试时间75分钟．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．关于放射性元素的衰变和核反应，以下说法完全正确的一项是（ ）A．射线是波长很短的电磁波，与射线和射线相比，其穿透能力是最弱的B．碳14的半衰期为5730年，则100个碳14原子在11460年后还剩下25个C．卢瑟福用粒子轰击氮原子核的核反应方程为D．衰变释放的电子来自于原子核，其实质是核内的质子转化为中子和电子2．如图(a),我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O,且轨迹交于P点,抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2,其中v1方向水平,v2方向斜向上。忽略空气阻力,关于两谷粒在空中的运动,下列说法正确的是 ( ) 图(a) 图(b)A．谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B．谷粒2在最高点的速度小于v1C．两谷粒从O到P的运动时间相等D．两谷粒从O到P的平均速度相等3．某简谐横波波源的振动图像如图1所示，该波源的振动形式在介质中传播，某时刻的完整波形如图2所示，其中P、Q是介质中的两个质点，该波的波源位于图2中坐标原点处，下列说法正确的是（ ）A．该波的周期为0.1sB．再经过0.4s，图2中质点Q处于波谷C．图2中质点Q第一次处于波谷时，波源处于波峰位置D．从到质点Q开始振动，质点P运动的路程为0.3m4．2024年3月2日13时32分，神舟十七号航天员乘组再次出舱，此次重点完成了天和核心舱太阳翼的维修工作，为我国空间站的稳定运行提供了坚实保障，书写了中国航天史上的辉煌篇章。根据卫星跟踪网站的实时数据，目前中国天宫空间站在近地点高度为392.6公里，远地点高度为400.2公里，倾角为41.5度的近圆轨道上运行，运行周期为1.5h，已知地球半径，地球表面重力加速度为g，月球公转周期为27天，下列说法正确的是（ ）A．空间站在近地点的速度可能大于第一宇宙速度B．空间站运行角速度比月球运行角速度要小C．空间站绕地球运动的向心加速度大小约为D．若某时刻空间站与同步卫星共线最近，则至少需要8h后再次共线最近5．有一带正电粒子仅在电场力作用下沿x轴运动，其速度v随位移x变化的关系图像如图所示。取O点的电势为零，下列说法正确的是（ ）A．该电场为匀强电场B．2x0处的电势是x0处电势的2倍C．该粒子做加速度增大的加速运动D．该粒子在x0~2x0段的动能增加量是0~x0段动能增加量的2倍6．如图，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ,区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行）,磁场方向垂直纸面向里，等腰直角三角形区域（区域Ⅱ）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．图中、、三点在同一直线上，与垂直，且与电场和磁场方向均垂直．点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中，只有沿直线运动的粒子才能进入区域Ⅱ．若区域Ⅰ中电场强度大小为、磁感应强度大小为，区域Ⅱ中磁感应强度大小为，则粒子从的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为．若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（ ）A． 若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为,则B． 若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为,则C． 若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为,则D． 若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为,则二、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,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为mA和mB的物块A、B通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时,A、B刚好要滑动,则下列说法正确的是A．若=,则μ= B．若=,则μ=C．若=3,则μ= D．若=3,则μ=8．一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，在玻璃砖中传播后分为、两束从上表面射出，如图所示，下列说法正确的是（ ）A．在玻璃中光的折射率小于光的折射率B．光的频率大于光的频率C．遇到障碍物时光更容易产生明显的衍射现象D．增大空气一侧的入射角，、光线都不会消失9．如图所示，质量为1 kg、可视为质点的物块沿倾角为的斜面上的A点由静止开始下滑，经过1 s物块运动到斜面上的B点，然后通过一小段光滑的弧面滑上与地面等高的传送带。已知A、B间距离为1 m，传送带以4 m/s的恒定速率顺时针运行，传送带左右两端之间距离为8m，物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，不计空气阻力和物块在衔接弧面运动的时间。取，，重力加速度大小。下列说法中正确的是（ ）A．物块与斜面之间的动摩擦因数为0.5B．物块在传送带上运动的时间为2 sC．物块在传送带上因摩擦产生的热量为2 JD．若传送带以2 m/s的恒定速率逆时针运行，其他条件不变，物块从A点静止释放以后，在AB上运动的总路程为1.5 m10．2023年8月 18日，世界首条35千伏公里级超导输电示范工程首次实现满负荷运行，刷新了我国商用超导输电工程最大实际运行容量的纪录。如图是某输电线路的简化图，两理想变压器的匝数比分别为 ，，M、N间接入电压有效值恒为U的正弦交变电源，a、b、c三个电阻的阻值相等。则（ ）A．电源功率P一定时，输电电压U加倍，则流过电阻b的电流减半B．电源功率P一定时，输电电压U加倍，则电阻b损耗的功率减半C．M、N间电压U一定时，电阻c两端的电压为D．M、N间电压U一定时，电阻c两端的电压为三、非选择题：本大题共5题，共56分。11．某同学用如图甲所示的实验装置做“用单摆测重力加速度”的实验．细线的一端固定在一力传感器触点上，力传感器与电脑屏幕相连，能直观显示细线的拉力大小随时间的变化情况，在摆球的平衡位置处放置一个光电门，连接数字计时器，记录摆球经过光电门的次数及时间．甲 乙（1） 用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示，则摆球直径 ；（2） 将摆球从平衡位置拉到一个合适的角度，由静止释放摆球，摆球在竖直平面内稳定摆动后，启动数字计时器，摆球某次通过光电门时从1开始计数计时，当摆球第次为大于3的奇数)通过光电门时停止计时，记录的时间为，此单摆的周期 （用、表示）．此过程中在计算机屏幕上得到如图丙所示的图像，可知图像中两相邻峰值之间的时间间隔为 ．丙（3） 若在某次实验时该同学未测量摆球直径，在测得多组细线长度和对应的周期后，画出图像．在图线上选取、两个点，找到两点相应的横、纵坐标．如图丁所示，利用该两点的坐标可得重力加速度表达式 ，理论上图线在纵轴截距的绝对值等于 ．丁12．多用电表是一种多功能仪表，可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻等物理量。(1)指针式多用电表使用前应该调整（填“欧姆调零旋钮”“指针定位螺丝”或“选择开关”），使指针指到零刻度。(2)现用该多用电表测某定值电阻的阻值，把选择开关旋转到“”位置，指针指到“m”处，由于误差较大，应选择合适倍率重新测量，选择合适倍率后，（填“要”或“不要”）重新进行欧姆调零。正确操作后，指针指到“n”处，则该电阻的阻值为。(3)图乙是某同学设计的多用电表测电阻的欧姆调零原理图，电池的正极应接（填“红”或“黑”）表笔。图中为表头，量程为，内阻，滑动变阻器的最大阻值，两表笔短接，通过调节a、b间的触点，使满偏。已知，电池电动势为1.50V（电池内阻可忽略），触点在a端时满偏，则。13.神舟十三号航天员从天和核心舱气闸舱出舱时身着我国新一代“飞天”舱外航天服。航天服内密封了体积V、压强p、温度T的一定质量的理想气体。(1)打开舱门前,航天员需将航天服内气压降低到p1=0.45p,此时密闭气体温度变为T1=0.9T,则航天服内气体体积V1为多少;（2)为便于舱外活动,航天员出舱前还需要把航天服内的一部分气体缓慢放出,使气压降到p2=0.3p,体积变为V2=1.2V,假设释放气体过程中温度保持为T2=T1不变,那么航天服放出的气体与原来气体的质量比为多少。14．一边长为L、质量为m的正方形金属细框,每边电阻为R0,置于光滑的绝缘水平桌面(纸面)上。宽度为2L的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,两虚线为磁场边界,如图(a)所示。 图(a) 图(b)(1)使金属框以一定的初速度向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终与磁场边界平行,金属框完全穿过磁场区域后,速度大小降为它初速度的一半,求金属框的初速度大小。(2)在桌面上固定两条光滑长直金属导轨,导轨与磁场边界垂直,左端连接电阻R1=2R0,导轨电阻可忽略,金属框置于导轨上,如图(b)所示。让金属框以与(1)中相同的初速度向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。求在金属框整个运动过程中,电阻R1产生的热量。15．如图所示，两根平行金属导轨a1b1c1、a2b2c2平行放置，导轨间距L=1m，a1b1、a2b2段倾斜且足够长，与水平方向的夹角θ=37°，b1c1、b2c2段水平，在距离b1b2连线的左侧x=1.75m处有两根固定立柱，导轨水平和倾斜部分平滑连接。倾斜部分导轨处于磁感应强度大小B=0.3T、方向垂直斜面向上的匀强磁场中（不包括b1b2连线上），水平导轨处没有磁场。质量为m1=0.3kg、电阻为R=0.4Ω的金属棒甲置于倾斜导轨上，质量为m2=0.1kg、电阻为r=0.2Ω的金属棒乙静止在b1b2位置，两金属棒的长度均为L=1m。金属棒甲从距离导轨底端足够远处由静止释放，在b1b2处与金属棒乙碰撞，碰后金属棒乙向左运动，与固定立柱碰后等速率反弹。已知两金属棒与倾斜导轨间的动摩擦因数均为μ1=0.5，与水平导轨间的动摩擦因数均为μ2=0.2，在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，所有碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短，导轨电阻不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2。（1）求金属棒甲沿导轨向下运动的最大速度vm；（2）金属棒甲从开始运动至达到最大速度的过程中，其产生的焦耳热为0.4J，求这个过程经历的时间；（3）求金属棒甲、乙第二次碰撞结束瞬间两者的速度大小分别为多少？物理仿真模拟试卷（六）参考答案1．【知识点】原子核的衰变及半衰期【答案】C【详解】A．射线是波长很短的电磁波，与射线和射线相比，其穿透能力是最强的，A错误；B．半衰期是大量原子核的统计学规律，对于少量原子核不成立，B错误C．卢瑟福用粒子轰击氮原子核的核反应方程为，C正确；D．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化为质子和电子所产生的，D错误。选C。2．【知识点】斜抛运动【答案】B 【解析】忽略空气阻力,谷粒被抛出后只受重力作用,加速度为重力加速度g,则两谷粒的加速度相等,A错误;谷粒2从最高点到P点的运动过程可视为平抛运动,作出相关分析图如图所示,将谷粒1从O点到P点的平抛运动与谷粒2从最高点到P点的平抛运动作比较,h2>h1,在竖直方向有h=gt2,得谷粒2的运动时间长,则谷粒2从O到P的运动时间长,且x23．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用【答案】C【详解】A．由图1可知该波的周期为0.2s，A错误；B．由图2可知该波的波长为，波速为，经过，波传播的距离为，由图2根据波形平移法可知，再经过0.4s，图2中质点Q处于平衡位置，B错误；C．根据波形平移法可知，再经过，质点Q第一次处于波谷，波源从图示时刻再经过个周期，波源处于波峰，C正确；D．由题图可知波形图对应的时刻为，由波形平移法可知，在经过质点Q开始振动，由于，则从到质点Q开始振动，质点P运动的路程为，D错误。选C。4．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算【答案】C【详解】A．近地卫星周期为84min，空间站周期为1.5h，由万有引力定律和开普勒第三定律可知，空间站在近地点的速度一定小于第一宇宙速度，A错误；B．月球公转周期为27天，轨道更高，角速度更小，即空间站运行角速度比月球运行角速度要大，B错误；C．根据，，，，解得加速度约为，C正确；D．空间站周期，同步卫星周期，再次共线最近至少需时为t，则有，解得，D错误。选C。5．【知识点】应用动能定理求解与图像相关的动能问题、电势能与静电力做功【答案】C【详解】A．若电场为匀强电场，仅在电场力作用下，带正电粒子做匀加速运动，可知速度的平方与位移成正比，由于题中v-x图像为直线，可知该电场是非匀强电场，A错误；B．该粒子在x0处的速度大小为，O点的电势为零，粒子在O点的电势能为零，速度为零，动能为零，该粒子仅受电场力，其电势能与动能之和不变，有，解得，B错误；C．由图可得，则，即，该粒子做加速度增大的加速运动，C正确；D．由题中v-x图像可知，该粒子在0~x0段的动能增加量，在x0~2x0段的动能增加量，可知x0~2x0段的动能增加量是0~x0段动能增加量的3倍，设0~x0段该粒子所受平均作用力为F1，x0~2x0段该粒子所受平均作用力为F2，由动能定理可知，0~x0段有x0~2x0段有，解得，D错误。选C。6．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动【答案】D【解析】设沿做直线运动的粒子的速度大小为，有,即，粒子在磁场Ⅱ中做匀速圆周运动，如图中轨迹1，由几何关系可知运动轨迹所对的圆心角为 ,则运动时间为周期，又，可得，时间，根据几何关系可知，若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为，则做匀速直线运动的粒子的速度变为原来的一半，粒子在区域Ⅱ内做匀速圆周运动的轨迹半径变为原来的一半，如图中轨迹2，轨迹对应的圆心角依然为 ，时间，A错误；若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为，则做匀速直线运动的粒子的速度变为原来的2倍，粒子在区域Ⅱ内做匀速圆周运动的轨迹半径变为原来的2倍，如图中轨迹3，粒子从点离开磁场，对应的圆心角依然为 ，时间，B错误；若仅将区域Ⅱ中的磁感应强度大小变为，粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动的轨迹半径变为，粒子从、间离开，如图中轨迹4，由几何关系可知，轨迹对应的圆心角 满足，则 ，则，C错误；若仅将区域Ⅱ中的磁感应强度大小变为，粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动的轨迹半径变为，粒子从、间离开，如图中轨迹5，由几何关系可知，轨迹对应的圆心角 满足，则 ，粒子在区域Ⅱ中运动的时间为，D正确．7．【知识点】连接体问题（整体和隔离法）、临界问题【答案】BC 【解析】经典题型：连接体模型中的受力分析当木板与水平面的夹角为45°时,A、B刚好要滑动,说明各接触面间的静摩擦力刚好达到最大,若=,则B有下滑的趋势,A有上滑的趋势,设绳中拉力大小为T1,则A、B间摩擦力大小fA= =μmAgcos 45°,B和木板间摩擦力fB=μ(mA+mB)gcos 45°,如图甲所示,以A为研究对象,根据受力平衡可得T1=mAgsin 45°+μmAgcos 45°,以B为研究对象,根据受力平衡可得mBgsin 45°=μmAgcos 45°+μ(mA+mB)gcos 45°+T1,联立解得μ=,A错误,B正确;若=3,则B有上滑的趋势,A有下滑的趋势,设绳中拉力大小为T2,如图乙所示,以A为研究对象,根据受力平衡可得mAgsin 45°=T2+μmAgcos 45°,以B为研究对象,根据受力平衡可得mBgsin 45°+μmAgcos 45°+μ(mA+mB)gcos 45°=T2,联立解得μ=,C正确,D错误。 甲 乙8．【知识点】全反射与折射的综合应用【答案】BD【详解】A．光路图如图所示在玻璃砖上表面折射时，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，A错误；B．由a光的折射率较大，可得a的频率较大，B正确；C．b光的频率较小，则b光的波长较长，遇到障碍物时波长较长的b光更容易产生明显的衍射现象，C错误；D．两列光的折射后经反射再从玻璃进入空气折射，由几何关系可知第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角，根据光路的可逆性可得两列光均不能发生全反射，两列光不会消失，D正确。选BD。9．【知识点】传送带模型中的能量守恒问题【答案】ACD【详解】A：从A到B，根据动力学公式，解得，物块在斜面上运动，根据牛顿第二定律，解得物块与斜面之间的动摩擦因数为，A正确；B：物块在B点的速度为，物块在传送带上的加速度为，物块在传送带上做加速运动的时间为，物块在传送带上做加速运动的位移，物块在传送带上做匀速运动的时间为，物块在传送带上运动的时间为，B错误；C：物块在传送带上因摩擦产生的热量为，C正确；D：在传送带上，物体做减速运动，速度减到零所需时间为，物块在该时间段内的位移为，可知物体没有滑出传送带，速度减为零后，随传送带一起做向左做加速运动，与传送带达到共速后，速度不在增加，以2 m/s的速度滑上斜面，速度为零后又滑下来滑到传送带上，速度减为零后，随传送带一起做向左做加速运动，接着又滑上斜面，此后在斜面上往复运动，最后停在B点，设运动的总距离为s，物块的动能全部转化为内能，根据能量守恒有，解得，则物体在AB上运动的总路程为，D正确。选ACD。10．【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】AC【详解】AB．当电源功率P一定时，输电电压U加倍，则原线圈电流减半，流过电阻b的电流减半，根据，可得电阻b损耗的功率变为原来的，A正确，B错误；CD．设a、b、c三个电阻的阻值为R，通过变压器线圈1、2、3、4的电流分别为、、、，两端的电压分别、、、，由欧姆定律有，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有，同理，同一回路有，又有， ，，可得，解得，D错误，C正确。选AC。11．【知识点】实验：用单摆测量重力加速度【答案】（1） 1．240（2） ；（3） ；（或摆球半径）【解析】（1） 摆球直径为．（2） 摆球每个周期经过光电门2次，摆球通过平衡位置时从1开始计数，同时开始计时，当摆球第次为大于3的奇数)通过光电门时停止计时，记录的时间为，此单摆的周期为．图像达到峰值的时刻对应摆球经过最低点的时刻，每个周期摆球经过两次该位置，图像中两相邻峰值之间的时间间隔为．（3） 根据单摆周期公式，解得，图像的斜率，由题图丁知，解得重力加速度表达式为．根据知，理论上图线在纵轴截距的绝对值等于摆球半径．12．【知识点】实验：练习使用多用电表【答案】(1)指针定位螺丝，(2)要；1200，(3)黑；1250【详解】（1）指针式多用电表使用前应该调整指针定位螺丝，使指针指到零刻度。（2）[1]用指针式多用电表测电阻每次选择合适倍率后，都要重新进行欧姆调零。[2]选择开关旋转到“”位置，指针指到“m”处，说明电阻较小，应先将开关旋转到“”位置，指针指到“n”处，则该电阻的阻值为（3）[1]欧姆表的红表笔与其内置电源的负极相连接，黑表笔与欧姆表内置电源正极相连接。则电池的正极应接多用电表的黑表笔。[2]触点在a端时G满偏，则RT与G串联，串联部分的电压为，根据串并联电路的特点可知R2两端的电压为，所以通过R2的电流为，则通过的电流为，根据部分电路欧姆定律得（1）2V （2） (1)根据理想气体状态方程可得=代入数据解得V1=2V(2）气体缓慢放出的过程中气体的温度不变,设需要放出的气体体积为ΔV,根据玻意耳定律可得p1V1=p2(V2+ΔV)航天服放出的气体与原来气体的质量比=联立解得航天服放出的气体与原来气体的质量比为=14．【知识点】动量定理及其应用、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) (2)【解析】(1)金属框进入磁场的过程,根据法拉第电磁感应定律有E=BLv感应电流I=金属框右边框所受的安培力大小F安=BIL安培力的冲量大小IF=BIL·Δt=·Δt又v·Δt=L,可得IF=金属框完全进入磁场到即将离开磁场的过程中,左右两边产生的感应电动势相互抵消,无感应电流产生,不受安培力作用根据金属框进入磁场的情况可知,金属框出磁场时同样有IF=根据动量定理可得-2IF=m-mv0解得v0= 甲(2)金属框进入磁场过程,由于金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好,所以金属框的上、下边框被短路,作出等效电路如图甲所示,设金属框速度大小为v1,根据法拉第电磁感应定律有E=BLv1感应电流I==设金属框完全进入磁场时速度大小为v2,由动量定理可得-BIL·Δt=mv2-mv0又v1·Δt=L,可得v2=,由能量守恒定律可得,此过程中电路中产生的总热量Q总1=m-m由并联电路电流规律和Q=I2Rt可知,R1上产生的热量Q1== 乙金属框完全进入磁场后到右边框运动到磁场右边界时,等效电路如图乙所示,通过R1的电流I1==,即流过左右边框的电流之和为设金属框右边框刚要出磁场时速度大小为v3,由动量定理可得-BI1L·Δt=mv3-mv2可得v3=0,金属框将停止运动。由能量守恒定律可得,此过程中电路中产生的总热量Q总2=m-mR1上产生的热量Q2==在金属框整个运动过程中,电阻R1产生的热量为Q=Q1+Q2=15．【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、求解弹性碰撞问题【答案】（1）；（2）；（3）2m/s,4m/s【详解】（1）金属棒甲由静止释放，沿倾斜导轨做变加速直线运动，加速度不断减小，当加速度为零时，速度达到最大值，此时根据受力平衡可得，又，，，联合解得（2）设金属棒甲从开始运动到达到最大速度过程中，沿导轨下滑的距离为x，由能量守恒可得，金属棒甲、乙串联，根据焦耳定律可得，由题意可知，联合解得，根据，，，，联合解得，整个过程根据动量定理，而，联合解得，即金属棒甲从开始运动至达到最大速度的时间为3.25s；（3）取水平向左为正方向，设第一次碰撞后甲、乙两棒的速度分别为、，根据动量守恒、机械能守恒有，，解得，，第一次碰撞后，在摩擦力作用下，甲棒向左做匀减速直线运动，乙棒先向左做匀减速直线运动，与立柱碰撞后再向右左匀减速直线运动，运动过程中甲、乙两棒的加速度大小均为，设从第一次碰撞到第二次碰撞，甲、乙两棒通过的路程分别为、，则，由于乙棒与立柱是弹性碰撞，碰撞后速度等大反向，则由运动学公式有，，联合解得（不符合实际情况，舍去），则第二次碰撞前甲、乙两棒的速度大小分别为，，由上面分析可知的方向水平向左，的方向水平向右，取水平向左为正方向，第二次碰撞根据动量守恒和机械能守恒可得，，解得，，、不符合实际情况，舍去，金属棒甲、乙第二次碰撞结束瞬间两者的速度大小分别为2m/s、4m/s。第 page number 页，共 number of pages 页第 2 页，共 2 页绝密★启用前2025届湖南省高考物理仿真模拟试卷（七）本试卷共100分，考试时间75分钟．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。1．2024年2月22日，我国科研人员利用矿物原位锂同位素分析法，在大陆地幔中发现了来自海洋的锂元素，为研究地质历史时期青藏高原不同圈层的相互作用提供了新思路。锂的一种同位素 Li的衰变方程为 LiBe＋X。下列说法正确的是A．衰变方程中的X是电子B．升高温度可以加快 Li的衰变CLi与 Be的质量差等于衰变的质量亏损D．方程中的X来自Li内质子向中子的转化2．如图所示，在水平面上固定一倾角 、高为的光滑斜面，在正上方与斜面顶端等高的间由静止释放一个质量为的小球，与斜面碰撞后平行于斜面的速度不变，垂直于斜面的速度大小不变方向相反，小球从点释放后与斜面碰撞一次刚好落到斜面底端，不计空气阻力，则（ ）A．释放位置从向移动，小球落在水平面上位置不断右移B．释放位置从向移动，小球落到水平面前瞬间速度方向与水平面的夹角先增大后减小C．在、间不同位置释放小球时，第一次落点与第二次落点距的高度比例相等D．释放位置从向移动时，小球第二次碰撞斜面时速度与斜面夹角越来越大3．2024年4月26日，神舟十八号载人飞船与空间站组合体成功实现自主交会对接。空间站、同步卫星绕地球的运动均可视为匀速圆周运动。已知空间站的运行轨道半径为，同步卫星的运行轨道半径为，下列说法正确的是（ ）A. 空间站处于平衡状态B. 空间站的角速度比同步卫星的小C. 空间站与同步卫星的运行周期之比为D. 空间站与同步卫星的运行速率之比为4．如图所示，A、B为两波源，同时沿同方向起振，发出的两列波在水面上能形成稳定的干涉图样，C为水面上另一点，且ABC组成边长为s的等边三角形。两列波的波长均为s，在AC连线上有若干个点的振幅极大，其中P(图中未画出)为距C最近的振幅极大点，则P、C间的距离为A．s B．s C．s D．s5．排污管道对于一个城市的正常运转是不可或缺的。管道中的污水通常含有大量的正负离子。如图所示，管道内径为d，污水流速大小为v，方向水平向右。现将方向与管道横截面平行，且垂直纸面向内的匀强磁场施于某段管道，磁感应强度大小为B，M、N为管道上的两点，当污水的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积）一定时（ ）A．M点电势低，N点电势高B．M、N间电势差与污水流速无关C．由于沉淀物导致管道内径变小时，污水流速变小D．由于沉淀物导致管道内径变小时，M、N间的电势差变大6．如图所示，真空中为边长为的等边三角形三个顶点，在两点分别固定电荷量为的点电荷，在点固定电荷量为的点电荷，点为三角形中心，点为三角形三边中点，设点电荷在某点产生电势为（为点电荷电量，为到点电荷的距离），关于四点电场强度大小及电势高低，下列说法正确的是（ ）A．点场强大小，电势为0B．点场强大小为，电势为C．点和点场强大小相等，电势不同D．电子由点沿直线移动到点过程中，加速度减小，电势能增大二、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．在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转．如图所示，是棱镜的横截面，截面是底角为 的等腰梯形．现有与底面平行且频率相同的两束单色光、射入面，经过折射和反射，从面射出的光线发生了翻转．已知棱镜材料对该光线的折射率，下列说法正确的是（ ）A． 两束光中，有一束可能会从底面射出B． 光能从底面射出，光将从面平行于射出C． 若光、从面平行于射出，光离底面更近D． 两束光在棱镜中的传播时间相同8．如图，某同学在水平地面上先后两次从H点抛出沙包，分别落在正前方地面和处。沙包的两次运动轨迹处于同一竖直平面，且交于P点，H点正下方地面处设为O点。已知两次运动轨迹的最高点离地高度均为3.2 m，，，，沙包质量为0.2 kg，忽略空气阻力，重力加速度大小取，则沙包（ ）A．第一次运动过程中上升与下降时间之比B．第一次经P点时的机械能比第二次的小1.3 JC．第一次和第二次落地前瞬间的动能之比为72∶85D．第一次抛出时速度方向与落地前瞬间速度方向的夹角比第二次的大9．如图所示，一固定光滑直杆与水平方向夹角为α，一质量为M的物块A套在杆上，通过轻绳连接一个质量为m的小球B。现让A、B以某一相同速度沿杆方向开始上滑，此时轻绳绷紧且与竖直方向夹角为β，A、B一起沿杆上滑过程中，设A、B的加速度大小为a，轻绳的拉力大小为FT，杆对物块A的弹力大小为FN，已知重力加速度为g，A、B均可看成质点，则A． a＝gtan α B．α＝βC． FN＝（M＋m）gcos α D． FT＞mgcos β10．如图所示，一微小型发电厂为某中学提供照明用电。已知发电机的内阻为1 Ω，升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数分别为1∶6和6∶1，输电线上总电阻为6 Ω，该中学共88个班，每个班有6盏标有“220 V 40 W”的照明灯。若所有班级的照明灯都正常发光，下列说法正确的是A．发电机产生的感应电动势为332 VB．整个装置的机械效率约为66％C．发电机输出的电压为252 VD．若每个班级只有一半的灯工作，则每盏灯的实际功率大于40 W三、非选择题：本大题共5题，共56分。11．用单摆测量重力加速度的实验中(1)在测量周期时，为了减小测量周期的误差，应在摆球经过最 （选填“高”或“低”）点的位置时开始计时。(2)用秒表记录单摆n次全振动所用时间为t，则单摆的周期 。(3)多次改变摆线长度，并测出相应的周期T，绘制摆长L随周期的平方变化的图像如图所示。由图像求 （用表示）。(4)在摆球和细线相同的情况下，单摆小角度摆动的周期 （选填“大于”“小于”或“等于”）圆锥摆（摆球在水平面做匀速圆周运动）的周期。(5)如图所示，单摆摆长为L，摆球质量为m。将摆球拉离平衡位置后释放，摆球沿圆弧做往复运动。摆线与竖直方向夹角（摆角）为，试说明单摆在“摆角很小”的情况下做简谐运动。12．某实验小组为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻Rx，实验室提供的器材有：A．电流表G1（内阻Rg1＝100 Ω，满偏电流Ig1＝20 mA）B．电流表G2（内阻Rg2＝100 Ω，满偏电流Ig2＝10 mA）C．定值电阻R0（50 Ω，允许通过的最大电流1 A）D．电阻箱R1（阻值范围0～9 999 Ω，允许通过的最大电流1 A）E．滑动变阻器R2（最大阻值100 Ω，允许通过的最大电流1 A）F．电源E（电动势30 V，内阻不计）G．多用电表H．开关S和导线若干某同学进行了以下操作： 甲 乙（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡测量时，发现指针偏转角度过小，为了更准确地测量该电阻丝的阻值，将多用电表的欧姆挡位换到“ ”（填“×1”或“×100”）挡再次测量，并重新进行 （填“机械调零”或“欧姆调零”），若测量时指针位置如图甲所示，则示数为 Ω。（2）为测量电阻丝阻值，该同学设计电路图如图乙所示。为采集到多组数据，应尽可能让电表同时接近满偏状态。所以图乙中，A1处应选择 （填“G1”或“G2”）与电阻箱串联，改装成量程为0～30 V的电压表。（3）调节滑动变阻器的滑片到合适位置，测得电流表G1的示数为I1，电流表G2的示数为I2，则该种材料制成的电阻丝的电阻Rx＝ （用题中所给的符号表示）。13．沼气是一种混合可燃气体（看作理想气体） ，主要成分是甲烷，在多个领域都有重要应用，如：它可用于生活燃料，通过沼气灶将沼气燃烧，产生的火焰能满足日常做饭烧水等需求，与传统的柴薪相比，更加清洁、高效。若某家庭使用的沼气池贮气间为大小为的密闭室，主要给一款沼气炉灶供气，该款沼气炉灶的部分参数有：1.热效率：沼气炉灶的热效率一般在50%60%左右，这意味着燃烧沼气所释放的热量中有50%60%被有效利用于加热炊具等，其余热量散失到周围环境中。2.灶前压力：沼气灶正常工作的灶前压力一般在8001200Pa之间，这个压力可以保证沼气稳定地供应到炉灶燃烧器进行充分燃烧.取绝对零度为。(1)早晨使用结束后发现，贮气间的温度为17℃，压强为1000 Pa，中午使用前贮气间的温度上升至27℃，若没有沼气补充，请通过计算说明，中午是否能稳定使用该沼气炉灶 (2)早晨使用结束后保持贮气间的温度为17℃不变，压强为1000Pa，若没有沼气补充，求中午能够稳定使用的沼气占原沼气百分比 14．（14分）如图甲所示，两根平行光滑足够长的金属导轨固定在倾角θ＝30°的斜面上，其间距L＝2 m。导轨间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B＝2 T。两根金属棒NQ和ab与导轨始终保持垂直且接触良好，NQ棒通过一绝缘细线与固定在斜面上的拉力传感器连接（连接前，传感器已校零），细线平行于导轨。已知ab棒的质量为2 kg，NQ棒和ab棒接入电路的电阻均为2 Ω，导轨电阻不计。将ab棒从静止开始释放，同时对其施加平行于导轨的外力F，此时拉力传感器开始测量细线拉力FT，作出力FT随时间t的变化图像如图乙所示（力FT大小没有超出拉力传感器量程），重力加速度g取10 m/s2。（1）t1＝1 s时，求金属棒ab的速度大小；（2）t2＝3 s时，求外力F的大小；（3）已知金属棒ab在0～3 s的时间内产生的热量为4．5 J，求这段时间外力F所做的功。 甲 乙15．（16分）如图所示，水平粗糙地面上有一个长为l的轻杆，杆的一端与质量为4m的球A相连，另一端连接铰链O，杆可以在竖直平面内绕O自由转动，重力加速度为g。O的右侧紧靠着一个正方体箱子，箱子质量为4m，边长为l，箱子左面光滑。现有质量为m的小尖状物块以竖直向上v0＝5的速度射入A但未射出，随后A与物块形成新的整体B，B带动杆在竖直平面内转动，转过90°后，给B施加一个水平向右的恒力F，F大小为mg。B再转过60°后，箱子与B分离。已知A、B均可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（1）求小尖状物块射入A后与A的共同速度大小；（2）求箱子与地面之间的动摩擦因数μ；（3）在箱子右边放置一个四分之一圆弧轨道，轨道半径为l，轨道圆心处静止着质量为m的球C（可视为质点），箱子运动到C处，与C发生弹性碰撞，随后C做平抛运动落入圆弧轨道上。要使C落入圆弧轨道上的动能最小，求C与O的水平距离s。物理仿真模拟试卷（七）参考答案1．【知识点】原子核的衰变及半衰期【答案】A【解析】根据衰变前后质量数和电荷数守恒知，X的质量数为0，电荷数为－1，故X是电子，A正确；半衰期与原子核内部结构有关，故升高温度不能加快 Li的衰变，B错误Li与 Be和电子的质量差等于衰变的质量亏损，C错误；衰变中的电子是原子核中的中子转化成质子而生成的，D错误。2．【知识点】单一物体机械能守恒定律的应用、平抛运动与斜面、圆轨道相结合问题【答案】C【解析】将小球从、两点释放，小球均落在点，则释放位置从向移动，小球落在水平面上位置先向右移再向左移，错误；释放位置从向移动，小球碰后的水平速度不断增大，由机械能守恒定律有可知，小球落在水平面上时速度大小相等，故速度方向与水平面的夹角逐渐减小，错误；由几何关系可知，小球竖直下落与斜面相碰后做平抛运动，设小球第一次碰撞斜面时竖直位移大小为，，碰后做平抛运动的初速度，第二次碰撞斜面时离竖直距离为，第一次到第二次碰撞斜面间的水平位移大小为，竖直位移大小为，，得，正确；设第二次碰撞斜面时速度与水平方向夹角为 ，，可知速度与斜面夹角不变，错误。3．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算、开普勒三大定律及其应用【答案】D【热考点】开普勒第三定律万有引力定律【深度解析】空间站绕地球做匀速圆周运动，所受合外力不为零，故空间站不处于平衡状态，错误；空间站、同步卫星都绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得，整理可得，由于，因此空间站的角速度比同步卫星的大，错误；设空间站、同步卫星的运行周期分别为、，根据开普勒第三定律可得，整理可得（点拨：已知半径比求周期比，最简便的方法为应用开普勒第三定律），错误；设空间站、同步卫星的运行速率分别为、，根据万有引力提供向心力可得，整理可得，代入得空间站与同步卫星的运行速率之比为，正确。一题多解 空间站、同步卫星绕同一中心天体运动，故可根据“高轨低速长周期”得空间站的角速度比同步卫星的大，错误。4．【知识点】波的干涉的应用【答案】A【解析】根据题意，C到两波源的距离相等，所以C点为振动加强点，根据振动加强点到两波源的距离之差为波长的整数倍，且P为距C最近的振幅极大点，可知P到两波源的距离之差为一个波长。设AP＝x，PB＝y，则y－x＝s，如图所示，过P点作PD⊥AB交AB于点D，在△PBD中，由勾股定理得y2＝(xsin 60°)2＋(s－xcos 60°)2，联立解得x＝s，所以P、C间的距离为s，A正确。5．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动【答案】D【详解】根据左手定则可知，带正电的粒子所受洛伦兹力向上，则M点电势高，N点电势低，A错误；温度后满足，得，即M、N间电势差与污水流速有关，B错误；由于污水流量一定，根据，当沉淀物导致管道内径变小时，S变小，则污水流速变大，C错误；由于沉淀物导致管道内径变小时，根据，M、N间的电势差U变大，D正确。6．【知识点】电场的叠加 【答案】B【详解】根据对称性可知a、b三处点电荷在O点产生的电场强度大小相等，均为，c处点电荷在O点产生的电场强度方向分别如图所示，根据电场强度的叠加法则可得O点的电场强度大小为，根据点电荷在某点产生电势，可得O点的电势分别为，A错误；两个正点电荷在P点的合场强为零，P点的场强即为负电荷在P点产生的场强，即，根据点电荷在某点产生电势，可得P点的电势分别为，B正确；根据等量同种电荷的电场分布特点以及点电荷的电场分布特点可知，点和点场强大小相等，根据点电荷在某点产生电势，可得点和点的电势分别为，，可知这两点电势相等，C错误；电子由点沿直线移动到点过程中，电场强度减小，电子受到的电场力减小，其加速度减小，电场力一直做正功，电势能减少，D错误。7．【知识点】全反射与折射的综合应用【答案】CD【解析】两束光的光路图如图所示，根据几何关系得 ，根据折射定律，解得 ，该光线发生全反射的临界角满足，临界角 ，则，两束光线均在面发生全反射，根据几何关系知，根据折射定律，解得 ，两束光均从面平行于射出，A、B错误；由几何关系可知，两束光在棱镜中的路程相等，由可知两束光的传播速度相等，则它们在棱镜中的传播时间相同，且光的出射光线离更近，C、D正确．8．【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合【答案】BD【详解】沙包从抛出到最高点的运动可视为平抛运动的“逆运动”，则可得第一次抛出上升的高度为，上升时间为，最高点距水平地面高为，下降的时间为，第一次抛出上升时间和下降时间比值为，A错误；两条轨迹最高点等高、沙包抛出的位置相同，可知两次从抛出到落地的时间相等且为，可得第一次和第二次抛出时水平方向的分速度分别为，，由于两条轨迹最高点等高，抛出时竖直方向的分速度也相等且为，由于沙包在空中运动过程中只受重力，机械能守恒，第一次过P点比第二次机械能少，从抛出到落地瞬间根据动能定理可得，，则落地瞬间，第一次和第二次动能之比为100∶113，B正确，C错误；根据前面分析可知两次抛出时竖直方向的分速度相同，两次落地时物体在竖直方向的分速度也相同，由于第一次的水平分速度较小，物体在水平方向速度不变，如图所示，可知第一次抛出时速度与水平方向的夹角较大，第一次落地时速度与水平方向的夹角也较大，可知第一次抛出时速度方向与落地瞬间速度方向夹角比第二次大，D正确。9．【知识点】连接体问题（整体和隔离法）、临界问题【答案】BC【解析】将A、B看成整体，沿着杆的方向有（M＋m）gsin α＝（M＋m）a，可得a＝gsin α，垂直于杆的方向有FN＝（M＋m）gcos α，A错误，C正确；再隔离B分析，B的合力沿杆向下，大小为F合＝ma＝mgsin α，即绳在沿杆方向不能有分力，所以在A、B沿杆上滑过程中，A、B间细绳与杆垂直，绳的拉力FT＝mgcos β且α＝β，B正确，D错误。10．【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】ABD【解析】如图所示，照明灯都正常发光，故I4＝×6×88＝96 A，由＝得I3＝16 A，由＝得U3＝1 320 V，U2＝U3＋I3·2R线＝1 416 V，由＝得发电机的输出电压为U1＝236 V，由＝得I1＝96 A，发电机产生的感应电动势为E＝U1＋I1r＝236 V＋96×1 V＝332 V，A正确，C错误；η＝＝×100％≈66％，B正确；若只有一半的灯工作，I4减小，则I1、I3均减小，U1、U2、U3均增大，故每盏灯的实际功率大于40 W，D正确。11．【知识点】实验：用单摆测量重力加速度【答案】(1)低；(2)；(3)；(4)大于；(5)见解析【详解】（1）在测量周期时，为了减小测量周期的误差，应在摆球经过最低点的位置时开始计时。（2）用秒表记录单摆n次全振动所用时间为t，则单摆的周期（3）根据，解得，即，解得。（4）对圆锥摆根据，解得，即在摆球和细线相同的情况下，单摆小角度摆动的周期大于圆锥摆（摆球在水平面做匀速圆周运动）的周期。（5）重力沿圆弧切线方向的分力，当摆角很小时，摆球运动的圆弧可以看成直线，圆弧的长度可认为与摆球的位移大小相等，即，单摆振动的回复力可表示为，式中负号表示回复力与位移的方向相反。摆球质量和摆长一定，可以用一个常量表示，于是上式可以写成，即单摆的振动为简谐振动。12．【知识点】实验：电阻的测量、实验：练习使用多用电表【答案】（1）×100（1分） 欧姆调零（1分） 900（2分） （2）G2（2分） （3）（2分）【解析】（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值时，当用“×10”挡测量时，指针偏转角度过小，说明电阻阻值较大，应该换用大倍率，即将多用电表的欧姆挡位换到“×100”挡再次测量，并重新进行欧姆调零；若测量时指针位置如图甲所示，则示数为9×100 Ω＝900 Ω。（2）根据题意可知，让电表同时接近满偏状态，A1处电表改装后量程为0～30 V，由欧姆定律可知，流过Rx的电流约为I1＝≈33 mA，若A2处选择G2，和R0并联后量程为0～30 mA，不能满足实验要求，则A1处应选择G2，A2处选择G1。（3）调节滑动变阻器的滑片到合适位置，根据欧姆定律有Rx＝，整理可得Rx＝。【一题多解】（2）若A2处选择G1，和R0并联后量程为0～60 mA，能满足实验要求，则A1处应选择G2，A2处选择G1。13．【知识点】气体的等容变化与查理定律、气体等温变化与玻意耳定律【答案】(1)能稳定使用该款沼气炉灶；(2)【详解】（1）已知，，，密闭的贮气间内的气体发生等容变化，根据查理定律有解得能稳定使用该款沼气炉灶。（2）设贮气间内的气体发生等温变化，使用前，；当时，不能稳定使用，设此时总体积为，由玻意耳定律，有解得能够稳定使用沼气占原沼气的百分比为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）0.5 m/s （2）3 N （3）－11.25 J【解析】（1）设NQ棒的质量为M，当t0＝0时，有Mgsin θ＝FT1＝2 N，解得M＝0.4 kg（1分）t1＝1 s时，NQ棒受到沿斜面向上的拉力FT2＝4 N，对NQ棒分析，有Mgsin θ＋F安1＝FT2，可得F安1＝2 N（1分）根据F安1＝BI1L，解得I1＝＝0.5 A（1分）感应电动势为E1＝I1·2R＝0.5×2×2 V＝2 V，根据E1＝BLv1，解得v1＝＝ m/s＝0.5 m/s（1分）（2）由题图乙可得，t2＝3 s时，NQ棒受到沿斜面向上的拉力FT3＝8 N，对NQ棒分析，有Mgsin θ＋F安2＝FT3，解得F安2＝6 N（1分）根据F安2＝BI2L，解得I2＝＝ A＝1.5 A，感应电动势为E2＝I2·2R＝1.5×2×2 V＝6 V，根据E2＝BLv2，解得v2＝＝ m/s＝1.5 m/s（1分）由以上分析可知ab棒的速度可表示为v＝＝＝（1分）由于FT随时间均匀增大，所以ab棒在做匀加速直线运动，其加速度大小为a＝＝＝ m/s2＝0.5 m/s2（1分）假设F沿斜面向上，ab棒的质量为m，t2＝3 s时，对ab棒分析有mgsin θ－F安2－F＝ma（1分）解得F＝3 N，F为正值，假设成立（1分）（3）在0～3 s的时间内金属棒ab的位移大小为x＝a＝×0.5×32 m＝2.25 m（1分）对金属棒ab运用动能定理，有m－0＝mgxsin θ＋W安＋WF（1分）0～3 s的时间内ab棒克服安培力所做的功等于电路中产生的焦耳热，因为ab棒和NQ棒的电阻相等，所以电路中产生的总焦耳热为Q＝4.5×2 J＝9 J（1分）由功能关系得W安＝－Q＝－9 J，所以WF＝m－mgxsin θ－W安＝－11.25 J（1分）15．【知识点】动量和能量的综合应用、求解弹性碰撞问题【答案】（1） （2） （3）l【解析】（1）小尖状物块与A碰撞，设碰后的共同速度大小为v，根据动量守恒定律有mv0＝5mv（2分）解得v＝（1分）（2）小尖状物块与A碰撞形成整体B，B转过90°的过程中，由机械能守恒定律有×5mv2－×5mv'2＝5mgl，解得v'＝0（1分）随后B受到水平向右的恒力F，当箱子与B分离时，B转过了θ＝60°，设此时B的速度大小为v1，箱子的速度大小为v2，杆的拉力大小为T，根据功能关系，有Flsin θ＋5mgl（1－cos θ）＝×5m＋×4m＋4μmgl·sin θ（1分）根据分离时水平速度相等，有v1cos θ＝v2（1分）根据分离时水平加速度相等，有＝μg（1分）取B为研究对象，则有T＋5mgcos θ－Fsin θ＝5m（1分）联立解得v1＝，v2＝，μ＝（1分）（3）设箱子与C碰撞后，C的速度大小为vC，C落到轨道上时，竖直位移为y，水平位移为x，动能为Ek，由机械能守恒定律有Ek－m＝mgy，又y＝g，x2＋y2＝（1分）联立解得Ek＝＋（1分）当＝，即y＝时，Ek有最小值，此时＝gl，所以箱子与C碰撞后，C的速度大小为vC＝时，C落到轨道上的动能最小（1分）设箱子与C碰前的速度为v3，碰撞后的速度为v4，则4mv3＝4mv4＋mvC，×4m＝×4m＋m，解得v3＝vC（1分）设箱子从离开B到与C碰撞过程中的位移为x1，则x1＝，解得x1＝l（1分）又s＝x1＋l＋lsin θ，解得s＝l（2分）第 page number 页，共 number of pages 页第 2 页，共 2 页绝密★启用前2025届湖南省高考物理仿真模拟试卷（三）本试卷共100分，考试时间75分钟．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．如图，一个原子核X经图中所示的一系列α、β衰变后，生成稳定的原子核Y，在此过程中放射出电子的总个数为( )A．6 B．8 C．10 D．142．一简谐横波从质点a向质点b传播，a、b的平衡位置相距3.5m，其振动图像如图所示，已知波长大于3.5m。下列判断正确的是（ ）A．机械波的振幅为4cm B．机械波的周期为6sC．机械波的波长为5m D．机械波的速度为1.4m/s3．“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星.如图所示,该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动,轨道平面与赤道平面接近垂直.卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面A点正上方,恰好绕地球运行n圈.已知地球半径为R,自转周期为T,地球表面重力加速度为g,则“羲和号”卫星轨道距地面高度为 ( )A．-RB．C．-RD．4．如图所示，以O为原点在竖直面内建立平面直角坐标系，第Ⅳ象限的挡板形状满足方程（单位：m），小球（可视为质点）从第Ⅱ象限内的光滑四分之一圆弧轨道的顶端由静止释放，通过O点后开始做平抛运动，经0.5s击中挡板上的 P 点，取重力加速度大小g=10 m/s2。四分之一光滑圆弧轨道的半径为（ ）A．0.2m B．0.3m C．0.4m D．0.5m5．如图所示，整个空间存在一水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，光滑绝缘斜面固定在水平面上。一带正电滑块从斜面顶端由静止下滑，下滑过程中始终没有离开斜面。下滑过程中滑块的位移x、受到的洛伦兹力f洛、加速度a与机械能E机的大小随时间变化的图线可能正确的是A BC D6．如图所示，在竖直平面内有一个半径为的绝缘圆环，圆环的、、、端点上分别固定有一个点电荷，电荷量分别为、、、，圆心为，垂直于，、、、分别为、、、的中点，在的延长线上有点和点，且。关于四个点电荷形成的电场，下列判断正确的是（ ）A．、、、四点的电场强度大小相等B．、、、四点的电势相同C．点和点的电场强度大小相等D．点电势大于点电势二、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30°的足够长光滑绝缘斜面固定在水平面上，空间中存在水平向右的匀强电场，电场强度。小球A的电荷量为+q，小球B不带电，质量均为m，两球用劲度系数为k的轻质绝缘弹簧连接，弹簧处于原长并锁定。现解除锁定释放两球并开始计时，t0时刻两球第一次速度相等，速度大小为v0，此时弹簧形变量为x0，在整个运动过程中弹簧均在弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）A．两球每次速度相同时弹簧形变量均为x0B．两球每次加速度相同时弹簧的形变量均为C．在t=t0时，小球A的电势能增加了D．在t=2t0时，两球和弹簧系统机械能减少了8．7．图甲为一种检测油深度的油量计，油量计竖直固定在油桶内，当入射光竖直向下照射时，通过观察油桶上方矩形窗口的亮、暗两个区域可确定油量。油量计结构如图乙所示，可看成由多块长度不同的锯齿形透明塑料板拼叠而成，图丙是其中一块的立体图和正面图，锯齿的底是一个等腰直角三角形，最右边的锯齿刚接触到油桶的底部，已知透明塑料板的折射率小于油的折射率，下列说法正确的是甲 乙 丙A．透明塑料板的折射率应小于B．塑料锯齿和油的界面处发生全反射，从而形成暗区C．油量增加时，亮区范围变小D．对透明塑料板和油来说，油是光密介质9．交流发电机产生的感应电动势如图所示，通过自耦变压器给一电阻R供电，不计发电机内阻。下列说法正确的是（ ）A．通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次B．改变滑片P 的位置可以使电压表的示数为12VC．t=0.05s时发电机线圈平面与磁场方向平行D．自耦变压器滑片 P 向上滑动时，电阻 R 热功率增大10．（多选）是固定在空中的光滑水平横杆，一质量为的物块穿在杆上，物块通过细线悬吊着一质量为的小球．现用沿杆的恒力拉物块，使物块、小球一起（保持相对静止）向右运动，细线与竖直方向夹角为 ，重力加速度为,则以下说法正确的是（ ）A． 杆对物块的支持力大小为 B． 细线上的拉力大小为C． D． 物块和小球的加速度为三、非选择题：本大题共5题，共56分。11．验证“机械能守恒定律”实验装置如图所示。(1)除图1所示器材外，还需选用______（多选）A．刻度尺 B．秒表 C．学生电源(2)如图2为截取实验所获一条纸带的部分，已知为测量起点，、、、为4个连续打下的点，打点频率为50Hz，则打点“”时，重锤的速度为 （保留2位有效数字）。(3)实验中发现，各标记点的动能大于从至该点过程中重力势能减少量，其原因可能是______（单选）A．工作电压偏低 B．存在空气阻力和纸带的摩擦力 C．接通电源前释放了纸带(4)改用如图3所示的气势导轨进行实验，将气垫导轨调至水平，将滑块移至图示位置，静止释放滑块，读出挡光片通过光电门的挡光时间，测出挡光片的宽度和挡光片到光电门的距离，用天平称出托盘和砝码的总质量以及滑块和挡光片的总质量。若要验证机械能守恒定律的结论，以上物理量应满足的关系式是 。12．实验室有两只完全相同的电流表，量程均为0.6A，但内阻未知，同学们为了测定其内阻，设计了如下实验，实验电路图如图1所示。(1)请根据电路图完成图2中实物图连线 ；(2)同学们按照如下操作进行实验：a．将滑动变阻器滑片置于最左端，断开K2，闭合K1；b．闭合K2，反复调节R1、R2，使电流表A1的示数为0.3A，A2的示数为0.4A；c．此时电阻箱的读数如图3所示，则R2= Ω。(3)电流表的内阻为r= Ω。(4)本实验所测得的电流表内阻 （填“偏大”“偏小”或“准确”）。13．如图所示，在锅炉外壁紧贴着导热性能良好且右壁开孔与大气相通的气缸，气缸右壁内侧装有压力传感器，用于监控锅炉外壁的温度、锅炉未工作时，活塞与锅炉外壁距离为0.3m、与传感器距离为0.2m，活塞左侧封闭温度为300K、压强为105Pa的空气，此时压力传感器的示数为0。已知大气压强为105Pa，活塞横截面积为10-2m2，不计活塞与气缸壁的摩擦，锅炉工作时温度缓慢升高。(1)当锅炉的温度为T1时，活塞刚好接触压力传感器，求T1；(2)锅炉外壁温度T从300K逐渐增大，求压力传感器示数F与T的关系式；(3)活塞从气缸图示位置移动到最右侧刚接触到压力传感器的过程中，气体吸收了300J的热量，求该过程中气体内能变化多少？14．如图1所示，间距的足够长倾斜导轨倾角，导轨顶端连一电阻，左侧存在一面积的圆形磁场区域B，磁场方向垂直于斜面向下，大小随时间变化如图2所示，右侧存在着方向垂直于斜面向下的恒定磁场，一长为，电阻的金属棒ab与导轨垂直放置，至，金属棒ab恰好能静止在右侧的导轨上，之后金属棒ab开始沿导轨下滑，经过足够长的距离进入，且在进入前速度已经稳定，最后停止在导轨上。已知左侧导轨均光滑，右侧导轨与金属棒间的摩擦因数，取，不计导轨电阻与其他阻力。求：（1）金属棒ab的质量；（2）金属棒ab进入时的速度大小；（3）已知棒ab进入后滑行的距离停止，求在此过程中通过电阻R的电荷量和整个回路产生的焦耳热。15．如图所示，光滑轨道固定在水平地面上，其弧形轨道的高度为，水平部分与木板上表面齐平。木板的质量为，紧靠轨道放置在光滑水平面上，在的右侧放着若干滑块（视为质点），滑块的质量均为，编号依次为1、2、3、4、…、趋于无穷大，质量为的滑块（视为质点）置于轨道的顶端，由静止释放，经过滑上木板，与之间的动摩擦因数为，当、刚达到共速时，木板恰好与滑块1发生第1次弹性碰撞。经过一段时间，、再次刚达到共速时，木板恰好与滑块1发生第2次弹性碰撞，依次类推；最终滑块没从木板上滑落。已知重力加速度为，滑块间的碰撞均为弹性碰撞，且每次碰撞时间极短，求：（1） 、第一次达到共速时，的速度大小；（2） 轨道对滑块作用力的冲量大小和方向；（3） 最初木板右端与滑块之间的距离以及最终个滑块的总动能。物理仿真模拟试卷（三）参考答案1．【知识点】原子核的衰变及半衰期【答案】 A【详解】 X的中子数为146，质子数为92，质量数为146＋92＝238，Y的中子数为124，质子数为82，质量数为124＋82＝206，质量数减少238－206＝32，发生α衰变的次数为＝8，发生β衰变的次数为82－(92－2×8)＝6，即在此过程中放射出电子的总个数为6，A正确。2．【知识点】波的干涉的应用【答案】B【详解】由图可知，机械波的振幅为A=2cm，A错误；由a的振动图像，可知，解得，B正确；根据a的振动图像可知，从t=0开始，质点a到达波谷需要的时间为；根据b的振动图像可知，质点b在2.5s处于平衡位置，而从前一个波峰到该平衡位置所需要的时间为，所以质点b在时处于波峰，从t=0开始，质点b到达波峰需要的时间为，波从质点a向质点b传播，则有，化简得，由题知波长大于3.5m，即n=0，则有，解得机械波的波长为，C错误；机械波的速度为，D错误。3．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算【答案】C 【题眼】“卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面A点正上方,恰好绕地球运行n圈”.【详解】由题可知,“羲和号”卫星环绕周期T0=,设卫星轨道距离地面高度为h,则卫星轨道半径r=h+R,卫星所受万有引力提供向心力,有=mr,由于地球两极表面上的物体所受万有引力与重力相等,则有=m'g,联立可得h=-R,C正确.4．【知识点】单一物体机械能守恒定律的应用、平抛运动与斜面、圆轨道相结合问题【答案】A【详解】小球从O点抛出做平抛运动，满足，又根据（m），可知P点的坐标为（1，），小球击中P点时的水平方向速度大小，小球从第Ⅱ象限光滑四分之一圆弧轨道顶端由静止释放，由机械能守恒定律有，解得R=0.2m。5．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动【答案】B【解析】设斜面倾角为θ，根据受力分析有mgsin θ－qEcos θ＝ma，可得a＝gsin θ－，可知滑块做匀加速直线运动，a－t图线平行于t轴，C错误；由匀加速直线运动规律可得x＝at2，x－t图线为抛物线，A错误；滑块受到的洛伦兹力大小为f洛＝qvB＝qBat，f洛－t图线为过原点的倾斜直线，B正确；滑块下滑时，除重力外，洛伦兹力不做功，电场力做负功，由功能关系可知，滑块的机械能减小，D错误。6．【知识点】电场的叠加 【答案】A【解析】根据等量异种点电荷形成的电场特点可知，、和、处的点电荷在、、、四点处的电场分布如图甲所示,点和点处的点电荷形成的电场中电场强度、，方向都是竖直向下，点和点处的点电荷形成的电场中电场强度、，方向都是水平向右，且，，根据电场强度的叠加可知、、、四点的电场强度大小相等，正确；选取无穷远电势为零，可知正电荷周围的电势离正电荷越近电势越高，且为正值，离负电荷越近电势越低且为负值，根据对称性和叠加原理可知，错误；根据等量异种点电荷形成的电场特点可知，四个点电荷在、两点处电场分布如图乙所示，根据库仑定律及几何关系有，，，，根据场强叠加法则可知点电场强度大于点电场强度，错误；根据电势的叠加原理可知点的和点的电荷在点和点产生的电势之和均为零，点的和点的电荷形成的电场线如图丙所示，可知电场线方向由指向，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，错误。甲 乙 丙【命题创新 】电场和电势的叠加属于高考中的常考点，近几年等量同种或异种点电荷的场强均有考查，本题巧妙地构建了四个点电荷，可构建成两对异种点电荷模型，考查学生对电场和电势叠加的理解，需要学生具备一定的对称思想。7．【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合、带电物体在复合场中的运动【答案】BCD【详解】当两球加速度相同时，对AB整体有，对B有，联立解得，B正确；作出两球的v-t图线，如图所示t0时刻两球第一次速度相等，速度大小为v0，此时弹簧形变量为x0，即，结合图像可得，所以在t=t0时，小球A的电势能增加了，C正确；由图可知，在t0~2t0内，有，所以在t=2t0时，弹簧恢复原长，且，根据能量守恒定律可知，两球和弹簧系统机械能减少量等于电势能增加量，即，D正确；由以上分析可知，t0时两球速度相等，弹簧伸长量为x0，2t0时两球速度再次达到相等，但弹簧处于原长，A错误。选BCD。8．【知识点】全反射与折射的综合应用【答案】CD【解析】如图所示，光从上方射入塑料板，在底部直角边发生全反射时，从上面看起来才会明亮，此时发生全反射的条件是光从透明塑料板射向空气，且折射率n≥＝，即透明塑料板的折射率应大于等于，A错误；光在油的界面处发生折射，部分光线射向油中，在矩形窗口形成暗区，B错误；油量增加时，被浸入到油中的塑料锯齿增多，则发生全反射的区域变小，亮区范围变小，C正确；透明塑料板的折射率小于油的折射率，对透明塑料板和油来说，油是光密介质，D正确。9．【知识点】交流电“四值”的计算及应用、几种常见的交变电流的图像及其变化规律【答案】AC【详解】由图可知，周期为0.2s，一个周期电流方向改变两次，则发电机线圈中电流方向每秒钟改变10次，A正确；电动势有效值为，则电压表的示数为，B错误；由图可知，时，电动势最大，此时磁通量变化率最大，磁通量为零，则发电机线圈平面与磁场方向平行，C正确；自耦变压器滑片P向上滑动时，原线圈匝数增大，根据可知，电阻R两端电压减小，电阻 R 热功率减小，D错误。10．【知识点】连接体问题（整体和隔离法）、临界问题【答案】ACD【解析】对小球和物块组成的整体受力分析，如图甲所示，竖直方向上受重力和支持力处于平衡状态，因此杆对物块的支持力大小为，A正确；对小球受力分析，如图乙所示，则，由牛顿第二定律得，两物体保持相对静止即加速度相同为 ，B错误，D正确；对整体，在水平方向上有 ，C正确．甲 乙11．【知识点】实验：验证机械能守恒定律【答案】(1)AC；(2)2.4/2.5；(3)C；(4)【详解】（1）除图1所示器材外，还需选用刻度尺和学生电源，不需要秒表。（2）根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，可得C点的瞬时速度为（3）工作电压偏低，对实验结果无影响，A错误；若存在空气阻力和纸带的摩擦力，重力势能的减少量大于动能的增加量，B错误；接通电源前释放了纸带，此时测得的C点的速度时下降的距离大于纸带上打点起点到C点间的距离，此时C点的速度偏大，所以动能的增加量大于从至该点过程中重力势能减少量，C正确。（4）挡光片通过光电门的速度为，动能的增加量为，重力势能的减少量为，若关系式满足，即，可验证机械能守恒定律。12．【知识点】实验：电表内阻的测量【答案】(1)(2)6.0(3)2.0(4)准确【详解】（1）根据电路图连接实物图如图所示（2）电阻箱的读数为（3）根据欧姆定律可得（4）由以上分析可知，电流表内阻的测量值准确。13．【知识点】气体的等压变化与盖—吕萨克定律、气体的等容变化与查理定律【答案】(1)500K(2)当T≤500K时，F=0，当T＞500K时，(3)增加了100J【详解】（1）当锅炉的温度为升高时，气体做等圧变化，根据盖吕萨克定律可得代入数据解得（2）由以上分析可知，当温度小于等于500K时，压力传感器示数当温度大于500K时，气体体积不变，根据查理定律可得解得活塞对压力传感器的作用力为（3）根据热力学第一定律，解得即气体内能增加了100J。14．【知识点】电磁感应现象中的功能问题【答案】（1）；（2）0.6m/s；（3）0.06C，【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得至内回路中的感应电动势为，根据闭合电路欧姆定律可得至内流过电阻的电流为，设金属棒ab的质量为m，这段时间内金属棒ab受力平衡，即，解得。（2）设金属棒ab进入时的速度大小为v，此时回路中的感应电动势为，回路中的电流为，导体棒ab所受安培力大小为，根据平衡条件可得，解得。（3）设金属棒ab从进入EF到最终停下的过程中，有，，，，取x=0.06m。联立解得q=0.06C；设此过程中整个回路产生的焦耳热为Q，根据能量守恒定律可得，解得。15．【知识点】求解弹性碰撞问题【答案】（1）（2） ；方向与竖直方向成 角斜向右上（3） ；【解析】沿轨道下滑过程，由动能定理可得…………1分解得…………1分以水平向右为正方向，、第一次达到共速时，由动量守恒定律可得…………1分联立解得…………1分滑块在光滑轨道上运动过程中，由动量定理可得（矢量式）…………1分其中，，方向如图所示，则…………1分设与竖直方向的夹角为 ，则有…………1分即轨道对滑块作用力的冲量大小为，方向与竖直方向成 角斜向右上…………1分以水平向右为正方向，根据题意，在上滑动过程，由牛顿第二定律可得，，解得，…………1分由（1）可知、第一次达到共速时的速度，第一次共速所用的时间…………1分可知向右滑动距离，B与滑块1发生弹性碰撞过程中动量守恒、机械能守恒，则有，，联立解得木板的速度，滑块1的速度（点拨：与滑块1质量相等，发生弹性碰撞后速度交换）…………1分同理，、再次达到的共同速度，所需时间，木板向右滑动的距离…………1分依次类推可得，则初始时木板右端到滑块的距离，由等比数列求和公式，解得最初木板右端到滑块之间的距离为…………1分木板第一次与滑块1碰撞后，滑块1的速度为，滑块1与滑块2发生弹性碰撞后交换速度，依次类推，最后滑块获得的速度为，其对应的动能为…………1分同理，滑块最后获得的速度为，其对应的动能为…………1分滑块1最后获得的速度为，其对应的动能为，则个滑块的总动能为…………1分第 page number 页，共 number of pages 页第 2 页，共 2 页绝密★启用前2025届湖南省高考物理仿真模拟试卷（十）本试卷共100分，考试时间75分钟．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．科幻电影《流浪地球》中，由于太阳正在极速衰老演化为红巨星，其体积在不断膨张并即将爆发氦闪，地球面临着被氦闪烧毁或是被太阳吞没的危险．为了自救，地球联合政府尽全人类力量，修建12000座行星发动机，推动地球变轨，脱离太阳系，前往4.22光年外半人马座的比邻星．行星发动机通过重元素聚变技术（烧石头）来达到推动地球的目的．已知自然界中铁的比结合能最大，以下说法中不正确的是（ ）A．核聚变需要在极高的温度下进行，又称作热核反应B．核聚变反应中，反应物的比结合能大于新核的比结合能C．重元素聚变中的“重元素”仍是原子序数小于铁的D．重元素聚变需要的条件非常苛刻，目前人类的技术尚不能实现2．2025年5月中国将执行天问二号小行星采样任务，使用长征三号乙火箭，为天问三号火星任务做技术验证。若将来中国发射的探测器到达火星，如图所示，质量为m的探测器绕火星做匀速圆周运动，此探测器距离火星表面的高度为H，对火星的张角为60°，已知探测器在所在轨道处受到的火星的引力大小为F0，引力常量为G，忽略火星的自转，忽略其他星球对探测器的影响，下列说法正确的是（ ）A．探测器在轨道上运动时的向心加速度小于B．探测器的轨道半径为2HC．火星的质量为D．火星表面的重力加速度大小为3．质量为m的物体从坐标原点O出发在平面内运动，在x轴和y轴的图线分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（ ）A．物体在平面内做匀变速直线运动 B．物体在平面内所受合外力为C．物体在时的速度大小为 D．物体经过的位移大小为4．一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图甲所示，平衡位置在的质点P的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）A．该波的波长为 B．该波的波源的振动频率为C．该波沿x轴正方向传播 D．该波的波速为5．如图所示，一带电粒子以速度从点沿两极板中线射入平行板电容器，若电容器极板间只有图示磁感应强度为的匀强磁场时，该粒子从上极板右端点射出，若电容器极板间只有图示电场强度为的匀强电场时，该粒子从下极板右端点射出，若电容器极板间同时有图示磁感应强度为的匀强磁场和电场强度为的匀强电场时，该粒子将（不计粒子重力）（ ）A．从间射出 B．从间射出C．从点射出 D．无法直接射出6．空间中存在平行于纸面的匀强电场，在纸面内取O点为坐标原点建立x轴，如图甲所示。现有一个质量为m、电量为+q的带电微粒，在t=0时刻以一定初速度从x轴上的a点开始沿逆时针做匀速圆周运动，圆心为O、半径为R。已知图中圆为其轨迹，ab为圆轨迹的一条直径；除电场力外微粒还受到一个变力F，不计其它力的作用；测得试探电荷所处位置的电势φ随时间t的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A．电场强度的大小为，方向与x轴正方向成B．b点与a点的电势差C．微粒在t1时所受变力F可能达最大值D．圆周运动的过程中变力F的最大值为二、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,理想变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2,且n1>n2,定值电阻r与滑动变阻器R的最大阻值相等,电流表、电压表均为理想电表.在a、b端接入交变电源,当滑动变阻器R滑片由Q端向P端滑动时,下列说法正确的是 ( )A．电流表示数变大B．电压表示数不变C．定值电阻r消耗的电功率逐渐变大D．变压器副线圈的输出功率逐渐变小8．如图甲所示为某机场的行李自动运输系统，可以将其简化为如图乙所示，运输系统由电动机带动传送带运转，传送带由长度的水平传送带AB和长度、倾角为37°的倾斜传送带CD组成，两个传送带之间由很短的一段圆弧连接。两个传送带都沿顺时针方向转动，速度大小分别为4m/s和6m/s，每隔1s将一个货箱从A点无初速度放在传送带上，所有货箱的质量均为且可视为质点，货箱与水平传送带间的动摩擦因数，与倾斜传送带间的动摩擦因数，重力加速度，，。下列说法正确的是（ ）A．每个货箱从A点到D点的时间均为39sB．水平传送带上相邻货箱间的最大距离为最小距离的4倍C．倾斜传送带上相邻货箱间的最大距离为6mD．传送带连续稳定工作24小时，传送带因运送货箱而多消耗220.8度电9．如图，缆车车厢通过悬臂固定在缆绳上，车厢连同悬臂的质量为M，水平底板放置一质量为m的货物。某段时间内，在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上做加速度为a的匀加速运动。已知悬臂和车厢始终处于竖直方向，重力加速度为g，缆绳的倾角为θ，则在这段时间内（ ）A．车厢对货物的支持力越来越大B．车厢对货物的摩擦力大小为macosθC．悬臂对车厢的作用力大小为D．悬臂对车厢的作用力方向与水平方向的夹角大于θ10．在光学仪器中,“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图,ABCD是棱镜横截面,截面是底角为45°的等腰梯形。现有与底面BC平行且频率相同的两束单色光a、b射入AB面,经折射反射,使从CD面射出的光发生了翻转。已知棱镜材料对该色光的折射率n=,下列说法正确的是A．两束光中,有一束可能会从底面BC射出B．两束光都不能从底面BC射出,光将从CD面平行于BC射出C．若光a、b从CD面平行于BC射出,a光离底面BC更近D．两束光在棱镜中的传播时间相同三、非选择题：本大题共5题，共56分。11．某实验小组同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．调节木板的倾角，使小车在未悬挂砝码盘时能拖着纸带沿木板向下匀速运动，之后将小车固定在靠近打点计时器处，在动滑轮上悬挂砝码盘和砝码，接通打点计时器电源并释放小车，打点计时器打出的纸带如图乙所示，已知打点计时器所接电源的频率，释放小车的瞬间打点计时器打出的点记为“0”，之后的点依此记为“1”、“2”、“3”、……，“0”与“120”两点间的距离记为L，“119”与“121”两点间的距离记为，两滑轮、细绳及纸带的质量均不计，回答下列问题：（1）打点计时器打记为“120”的点时小车的速度大小 ．（2）砝码盘和砝码的总质量为m，小车的质量为M，当地重力加速度大小为g，若 成立，则验证了系统的机械能守恒。（均用题中所给字母表示）（3）测得，，，，若此过程机械能守恒，则当地的重力加速度大小 。（结果保留两位小数）12．(9分)一根粗细均匀、中空的柱形导电元件,其横截面及中空部分均为正方形,如图甲所示。某同学想知道中空部分正方形的边长a的大小,但a太小,无法直接测出,他设计了如下实验进行测量,已知该元件的长度L=10 m及电阻率ρ=2.8×10-4 Ω·m。 甲 乙该同学进行了如下实验步骤:(1)用螺旋测微器测得该元件横截面外边长b=5.500 mm。(2)用多用电表粗测该元件电阻阻值,多用电表的“Ω”挡有“×1”“×10”“×100”和“×1k”四挡,选用“×100”挡测量时,发现指针偏转角度过大,换用相邻的某倍率,重新调零后进行测量,结果如图乙所示,则该元件的电阻值为 Ω。 (3)为精确地测量该导电元件的电阻阻值,可供选择的器材如下:A．待测导电元件RxB．电流表A1(量程0~600 mA,内阻约为1 Ω)C．电流表A2(量程0~150 mA,内阻约为20 Ω)D．电流表A3(量程0~30 mA,内阻为50 Ω)E．滑动变阻器R(0~20 Ω,允许通过的最大电流2 A)F．直流电源E(电动势约为12 V,内阻不计)G．定值电阻R1=50 ΩH．定值电阻R2=350 ΩI．开关一只,导线若干①所用电流表应选择 和 ;定值电阻应选择 (填所选器材前的字母序号)。并将实验电路图画在图丙虚线框内,标明所选器材后的字母代号。 丙 丁②实验中调节滑动变阻器,测得多组电流值I、I',作出I-(I'-I)图像如图丁所示,可得该导电元件的电阻的测量值为 Ω,则该元件横截面的内边长a为 mm。(结果均保留三位有效数字) 13．如图甲所示，竖直放置的汽缸的两处设有限制装置，横截面积为,活塞的质量为,厚度不计。使活塞只能在之间运动，下方汽缸的容积为之间的容积为,外界大气压强。开始时活塞停在处，缸内气体的压强为,温度为,现缓慢加热缸内气体，直至。不计活塞与缸之间的摩擦，取为。求：(1)活塞刚离开处时气体的温度；(2)缸内气体最后的压强；(3)在图乙中画出整个过程中的图线。14．如图所示，水平固定一半径r＝0.2 m的金属圆环，长均为r、电阻均为R0的两金属棒沿直径放置，其中一端与圆环接触良好，另一端固定在过圆心的导电竖直转轴OO′上，并随轴以角速度ω＝600 rad/s匀速转动，圆环内左半圆均存在磁感应强度大小为B1的匀强磁场。圆环边缘、与转轴良好接触的电刷分别与间距l1的水平放置的平行金属轨道相连，轨道间接有电容C＝0.09 F的电容器，通过单刀双掷开关S可分别与接线柱1、2相连。电容器左侧宽度也为l1、长度为l2、磁感应强度大小为B2的匀强磁场区域。在磁场区域内靠近左侧边缘处垂直轨道放置金属棒ab，磁场区域外有间距也为l1的绝缘轨道与金属轨道平滑连接，在绝缘轨道的水平段上放置“[”形金属框fcde。棒ab长度和“[”形框的宽度也均为l1、质量均为m＝0.01 kg，de与cf长度均为l3＝0.08 m，已知l1＝0.25 m，l2＝0.068 m，B1＝B2＝1 T、方向均为竖直向上；棒ab和“[”形框的cd边的电阻均为R＝0.1 Ω，除已给电阻外其他电阻不计，轨道均光滑，棒ab与轨道接触良好且运动过程中始终与轨道垂直。开始时开关S和接线柱1接通，待电容器充电完毕后，将S从1拨到2，电容器放电，棒ab被弹出磁场后与“[”形框粘在一起形成闭合框abcd，此时将S与2断开，已知框abcd在倾斜轨道上重心上升0.2 m后返回进入磁场。(1)求电容器充电完毕后所带的电荷量Q，哪个极板(M或N)带正电？(2)求电容器释放的电荷量ΔQ；(3)求框abcd进入磁场后，ab边与磁场区域左边界的最大距离x。15．如图，倾角的直轨道与光滑圆弧轨道在处相切且平滑连接，整个装置固定在同一竖直平面内。圆弧轨道的半径为，是竖直直径，点为圆心，、、三点在同一水平线上。、也在同一水平线上，两个小滑块P、Q（都可视为质点）的质量均为。已知滑块Q与轨道间存在摩擦力且动摩擦因数处处相等，但滑块P与整个轨道间和滑块Q与圆弧轨道间的摩擦力都可忽略不计。同时将两个滑块P、Q分别在、两点由静止释放、之后P开始向下滑动，在点与Q相碰。碰后P、Q立刻一起向下且在段保持匀速运动，已知P、Q每次相碰都会立刻合在一起运动但两者并不粘连，取重力加速度为，求：（1）两滑块进入圆弧轨道运动过程中对圆弧轨道的压力的最大值；（2）Q第一次沿斜面上滑的最大距离；（3）滑块P在轨道上往复运动经过的总路程。物理仿真模拟试卷（十）参考答案1．【知识点】核反应、结合能与比结合能【答案】B【详解】A．核聚变需要在极高的温度下进行，又称作热核反应，A正确；B．核聚变反应中，反应物的比结合能小于新核的比结合能，B错误；C．重元素聚变中的“重元素”仍是原子序数小于铁的，C正确；D．重元素聚变需要的条件非常苛刻，目前人类的技术尚不能实现，D正确。本题选择不正确的，故选B。2．【知识点】天体质量的计算、计算某一星球的重力加速度【答案】B【详解】根据牛顿第二定律，探测器在所在轨道处的加速度大小，选项A错误；设火星的半径为，探测器的轨道半径为，则有，由几何关系有，解得，选项B正确；设火星的质量为，火星表面的重力加速度大小为，由万有引力提供探测器做圆周运动的向心力，有，解得，选项CD错误。3．【知识点】平抛运动【答案】D【详解】A．由甲图可知物体在x轴方向上做匀速直线运动，在y轴方向上做初速度为零匀加速直线运动，故物体是做类平抛运动，是匀变速曲线运动。故A错误；B．由乙图可知，物体的加速度大小为故根据牛顿第二定律可得，物体所受合外力为故B错误；C．由甲图和乙图可知，物体在时的速度大小为故C错误；D．根据平抛运动的特点，物体经过的位移大小为故D正确。故选D。【点睛】根据两个分方向的运动情况，判断物体的实际运动情况，再根据运动情况及图像进行解答。4．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用【答案】D【详解】A．由波的图像可知，该波的波长为24m，故A错误；B．由振动图像可知，波的周期为0.4s，所以波源的振动频率为2.5Hz，故B错误；C．时，由于质点P正在向下运动，根据同侧法可知，波沿x轴负方向传播，故C错误；D．由波长、波速与周期的关系解得故D正确。故选D。5．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动【答案】B【详解】只有磁场时，粒子从点射出，粒子圆周运动轨迹如答图1所示设电容器板长为，间距为，由几何关系有得半径由洛伦兹力提供向心力，得只有电场时，粒子从点射出，粒子做类平抛运动，有其中得电场力由可知，电场力大于洛伦兹力，由分析知，若电容器极板间同时有图示磁感应强度为的匀强磁场和电场强度为的匀强电场时，粒子将从间射出。故选B。6．【知识点】匀强电场中电势差与电场强度的关系、静电场中的图像问题【答案】D【详解】A．根据匀强电场场强与电势差的关系其方向与x轴的夹角无法确定，故A错误；B．由于不能确定场强与x轴的夹角，所以无法确定b点与a点的电势差，故B错误；C．由于场强方向斜向左下方，所以微粒在7t1时所受变力F可能达最大值，在t1时所受变力F可能达最小值，故C错误；D．圆周运动的过程中变力F的最大值为所以故D正确。故选D。7．【知识点】含有理想变压器的动态电路分析、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】AC【解析】当滑动变阻器R的滑片由Q端向P端滑动时,接入电路的电阻减小,根据等效电阻法和欧姆定律可知,电流表的示数变大,故A正确;电阻r分得的电压Ur=I1r增大,故变压器原线圈两端的电压U1=U-Ur将减小,根据 =可知,电压表示数减小,故B错误;根据Pr=r可知,定值电阻r消耗的电功率逐渐变大,故C正确;由等效电阻法可得变压器副线圈的输出功率先增大后减小,故D错误.【关键点拨】等效电阻法:等效电路图如下,等效电阻为R0=R,由于n1>n2,且R的最大值等于r,所以R0的最大值大于r.滑片由Q端移向P端的过程中,等效电阻从最大值变为零,当R0=r时,功率最大.8．【知识点】传送带模型、传送带模型中的能量守恒问题【答案】AC【详解】A．设货箱在水平传送带上的加速度为，相对于地面的滑动距离为，水平传送带的速度记为，则有则货箱在水平传送带上的滑动时间为解得滑动距离则货箱在水平传送带上的匀速运动时间为同理，设货箱在倾斜传送带上的加速度为，相对于地面的滑动距离为，倾斜传送带的速度记为，则有则货箱在倾斜传送带上的滑动时间为解得滑动距离则货箱在倾斜传送带上的匀速运动时间为所以货箱从A点到D点的时间为故A正确；B．在水平传送带上，货箱要经过4s才能达到和传送带一样的速度，而货箱是每隔1s就放上去一个，所以当下一个货箱刚放上去时，它与前一个货箱的距离最小，当它的速度达到传送带的速度时，它与前一个货箱的距离最大，则有即最大距离为最小距离的8倍，故B错误；C．在倾斜传送带上，货箱要经过2s才能达到和传送带一样的速度，而每隔1s就有一个货箱进入倾斜传送带；所以当下一个货箱刚刚到达倾斜传送带时，它与前一个货箱的距离最小，当它的速度达到倾斜传送带的速度时，它与前一个货箱的距离最大，则有故C正确；D．把一个货箱从A点传送到D点，电动机至少要做功连续稳定工作24小时，共传送货箱需要做功故D错误。故选AC。9．【知识点】利用牛顿定律进行受力分析【答案】BD【详解】A．在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上做加速度为a的匀加速运动，将加速度分解得到竖直向上的水平向右的 ，故因为是匀加速运动，加速度恒定，故车厢对货物的支持力保持不变，A错误；B．货物水平方向的加速度由摩擦力提供B正确；C．对悬臂和货物所组成的系统分析，悬臂对车厢的作用力大小为F，将F沿竖直方向和水平方向分解，根据牛顿第二定律可得悬臂对车厢的作用力大小为C错误；D．悬臂对车厢的作用力与水平面夹角的正切值为故悬臂对车厢的作用力方向与水平方向的夹角大于θ，D正确。故选BD。10．【知识点】全反射与折射的综合应用【答案】BCD 【解析】基础考点：光的折射定律+全反射作出光路图如图所示,根据几何关系得i=45°,根据光的折射定律得n=,解得r=30°,光在BC面上的入射角θ=75°>C=arcsin =45°,故光在BC边发生全反射,A错误;根据几何关系得β=30°11．【知识点】实验：验证机械能守恒定律【答案】 9.87/9.86【详解】（1）[1]中间时刻的瞬时速度等于此过程中的平均速度，所以（2）[2]若此过程机械能守恒，则有整理得（3）[3]根据牛顿运动定律有，，将、、、代入解得12．【知识点】实验：导体电阻率的测量【答案】(2)110(2分) (3)①C(1分) D(1分) H(1分) 见解析(2分) ②100(1分) 1.50(1分)【解析】热门考点：伏安法测柱状导电元件的阻值(2)“指针偏转角度过大”指从左向右看偏角过大,因此降低倍率,使指针向中值附近靠拢,即调为“×10”挡,欧姆表读数为11×10 Ω=110 Ω。(3)①待测导电元件Rx阻值约为110 Ω,回路中的最大电流Imax=≈109 mA,因此选电流表A2测电流。电流表A3内阻已知,可将其改装为量程为0~12 V的电压表,由U=I3(r3+R0),得R0=-50 Ω=350 Ω,因此将电流表A3与定值电阻R2串联测电压,故所用电流表选择C和D,定值电阻选择H。由于改装后的电压表内阻已知,因此电流表A2采用外接法,没有系统误差,滑动变阻器最大阻值R=20 Ω②由Rx=得I=(I'-I),由题图丁得k=,因此=,解得Rx=100 Ω。由电阻定律R=,得Rx=,解得a=1.50 mm。【知识拓展】伏安法测电阻公式Rx=,电压U可以用电压表测量,也可以用内阻已知的电流表测量,还可以改装大量程电压表测量,同理,电流I可以用电流表测量,也可以用内阻已知的电压表测量,还可以改装大量程电流表测量。13．【知识点】气体的p-V图像问题、气体的等容变化与查理定律【答案】(1) (2) (3)见解析【解析】(1)活塞刚离开处时，设气体的压强为,气体的温度为，由平衡条件，解得，由于气体的变化是等容变化，则，其中,解得。(2)当气体温度达到时，假设活塞最终未移动到处，缸内气体最后的压强仍为,体积为，由，解得，假设成立。故缸内气体最后的压强为。(3)如图所示。14．【知识点】线框模型【答案】(1)0.54 C M板 (2)0.16 C (3)0.14 m【详解】本题考查法拉第电磁感应定律、动能定理和动量定理。(1)开关S和接线柱1接通，电容器为充电过程，对绕转轴OO′转动的棒，由右手定则可知，其动生电源的电流沿径向向外，即边缘为电源正极，圆心为负极，则M板带正电，根据法拉第电磁感应定律可知E＝B1ωr2，则充电完毕后电容器所带电荷量为Q＝CU＝＝0.54 C。(2)电容器放电过程有B2l1·ΔQ＝mv1，棒ab被弹出磁场后与“[”形框粘在一起的过程有mv1＝(m＋m)v2，框abcd在上滑过程中，由机械能守恒有×2mv22＝2mgh，联立解得ΔQ＝0.16 C。(3)设框abcd在磁场中减速滑行的总路程为Δx，由动量定理有＝2mv2，解得Δx＝0.128 m>0.08 m，匀速运动距离为l3－l2＝0.012 m，则ab边与磁场区域左边界的最大距离x＝Δx＋l3－l2＝0.14 m。15．【知识点】动能定理的简单应用、动量守恒的判定与应用、求解非弹性碰撞问题【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）碰前，由动能定理解得碰撞，由动量守恒解得从，对整体解得D点解得由牛顿三定律得（2）匀速下滑时从点第1次上滑解得对（3）第1次上滑其中第2次碰前碰后第2次从点下滑同理得的总路程为解得.第 page number 页，共 number of pages 页第 2 页，共 2 页绝密★启用前2025届湖南省高考物理仿真模拟试卷（四）本试卷共100分，考试时间75分钟．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．贫铀弹是指以含有铀238的硬质合金为主要原料制成的炮弹和枪弹，它是利用贫铀合金的高硬度、高比重和高熔点依靠动能来穿透目标，其多用来毁伤坦克等装甲目标，而且在穿甲之后还能燃烧，不需要借助其他的燃烧剂。如果人体通过呼吸道、食道或细小伤口吸入含铀238的颗粒，就会致癌，更可怕的是，铀238的半衰期长约45亿年！被污染的土地将成为人类禁区。已知U发生α衰变形成新核X，下列说法正确的是A．U的比结合能小于新核X的比结合能B．该衰变过程的方程可写为UHeXC．衰变反应中的α射线在几种放射线中电离能力最弱D．80个U原子核经过一个半衰期后必定有40个发生衰变2．某兴趣小组研究机械波的干涉，在一平静的水面上相距的位置放置两相同振源，两振源同时开始以相同振幅、相同相位、相同频率做简谐运动，该振动形成水波的传播速度为，经过一段时间后，下列说法正确的是（ ）A．水波的波长为B．两振源连线的中垂线上所有点都是振动减弱点C．若某一振源的相位发生变化，仍能观察到干涉D．两振源之间的连线上共有22个振动减弱点（不含两振源）3．2024年8月16日，我国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将遥感四十三号01组卫星发射升空。如图为遥感四十三号01卫星发射过程的示意图，首先将卫星发射到低空圆轨道a，然后在M点实施变轨经椭圆轨道b进入预定圆轨道c，已知在a和c的轨道半径之比为。下列说法正确的是（ ）A．变轨过程中，卫星在M点加速，在N点减速B．卫星在轨道a与轨道b的运行周期之比为C．卫星在轨道b过M点的速度小于在轨道c过N点的速度D．卫星在M点的加速度小于在N点的加速度4．如图所示，MN为半径为r的圆弧路线，NP为长度13．5r的直线路线，MN'为半径为4r的圆弧路线，N'P'为长度10．5r的直线路线。赛车从M点以最大安全速度通过圆弧路段后立即以最大加速度沿直线加速至最大速度vm并保持vm匀速行驶。已知赛车匀速转弯时径向最大静摩擦力和加速时的最大合外力均为车重的n倍，最大速度vm＝5，g为重力加速度，赛车从M点按照MNP路线到P点与按照MN'P'路线运动到P'点的时间差为A． B．C． D．5．如图，空间中存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度大小为E。磁感应强度大小为B。一质量为m的带电油滴a，在纸面内做半径为R的匀速圆周运动。当u运动到最低点P时，瞬间分成两个小油滴Ⅰ、Ⅱ，二者带电量、质量均相同。小油滴Ⅰ在P点时与a的速度方向相同，并做半径为3R的匀速圆周运动，小油滴Ⅱ的轨迹未画出。已知重力加速度大小为g，不计空气浮力与阻力以及Ⅰ、Ⅱ分开后的相互作用，则（ ）A．油滴a带电量的大小为B．油滴a做圆周运动的速度大小为C．小油滴Ⅰ做圆周运动的周期为D．小油滴Ⅱ做圆周运动的半径为R6．如图所示，在竖直平面内有一个半径为的绝缘圆环，圆环的、、、端点上分别固定有一个点电荷，电荷量分别为、、、，圆心为，垂直于，、、、分别为、、、的中点，在的延长线上有点和点，且。关于四个点电荷形成的电场，下列判断正确的是（ ）A．、、、四点的电场强度大小相等B．、、、四点的电势相同C．点和点的电场强度大小相等D．点电势大于点电势二、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．如图甲所示，理想变压器原副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，原线圈接有电流表A1，副线圈电路接有电压表V、电流表A2、滑动变阻器R等，所有电表都是理想交流电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定，当原线圈接入如图乙所示的交变电压时，下列说法不正确的是（ ）A．电压表V的读数为88 VB．灯泡L两端电压的有效值为22 VC．当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，两电流表的示数均减小D．原线圈接入的交变电压的瞬时值表达式为u＝440sin（100πt）V8．光刻机是现代半导体工业的皇冠，其最核心的两大部件为光源与光学镜头。我国研制的某型号光刻机的光源辐射出某一频率的紫外光，光刻机光学镜头投影原理简化图如图所示，等腰直角三角形ABC为三棱镜的横截面，半球形玻璃砖的半径为R，O为球心，OO'为玻璃砖的对称轴。间距为R的a、b两束平行紫外光从棱镜左侧垂直AB边射入，经AC边反射后进入半球形玻璃砖，最后会聚于硅片上表面的M点，M点位于O'O的延长线上。半球形玻璃砖的折射率为，来自棱镜的反射光关于轴线OO'对称，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是A．紫外光在棱镜中的传播速度大于在玻璃砖中的传播速度B．要使射向玻璃砖的光线最强，三棱镜的折射率至少为C．硅片上表面M点到球心O的距离为D．紫外光从进入玻璃砖到传播到M点所用时间为9．如图所示，缆车车厢通过悬臂固定在缆绳上，车厢连同悬臂的质量为M，车厢水平底板放置一质量为m的货物。某段时间内，在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上做加速度为a的匀加速直线运动。已知悬臂和车厢始终处于竖直方向，重力加速度为，缆绳的倾角为，则在这段时间内（ ）A．车厢对货物的支持力大小为masinB．车厢对货物的摩擦力大小为macosC．缆绳对悬臂和车厢的作用力大小大于D．缆绳对悬臂和车厢的作用力方向与水平方向的夹角大于θ10．足球在空中运动的轨迹如图，若以地面为参考平面，不计空气阻力，下列能表示足球在空中运动过程的动能、重力势能随离地面高度变化的图像是（ ）A． B．C． D．三、非选择题：本大题共5题，共56分。11．（8分）小附同学为测算长沙当地重力加速度，组装了如图甲所示的实验装置，细线下悬挂一个倒锥形容器，容器内装上墨汁，容器下方有一张纸板。当容器在竖直面内做小角度（小于）摆动时，打开电机，电机控制纸板沿着垂直于容器的摆动方向向右匀速运动，容器流出的墨水在纸板上形成了如图乙所示的曲线。甲（1） 图乙中、处点迹密集，处点迹稀疏，试说明原因：____________________________________________________。（2） 已知纸板匀速运动的速度为，乙图中、两点之间的距离为，则容器摆动的周期____________（用题中所给字母表示）。乙（3） 已知连接容器的单边细线长度为，双线之间夹角为 ，忽略容器的形状和大小，则在满足第（1）问的前提下，当地重力加速度为________________________________（用、、、 表示）。（4） 忽略容器的形状和大小会影响测算结果，按第（2）问的方法，测得的重力加速度相对于真实值________（填“偏大”或“偏小”）。12．（9分）实验室有一只电流表，满偏电流Ig为200 μA，内电阻rg约200 Ω。某同学欲用半偏法测量该电流表的内电阻rg，然后把这只电流表改装成量程为0～6 V的电压表。实验室还能提供的实验器材规格如下：A．滑动变阻器（0～50 kΩ）；B．滑动变阻器（0～10 Ω）；C．电阻箱（0～9 999 Ω）；D．电源（电动势为6 V，内阻不计）；E．开关两个、导线若干。（1）滑动变阻器应选用 （填选项序号）。（2）将测电流表内电阻的实物图补充完整。（3）实验时进行的主要步骤有：①把滑动变阻器阻值调到最大，在开关S2断开的前提下，闭合开关S1；②调节滑动变阻器的触头，使电流表指针偏转到满刻度；③闭合开关S2，在滑动变阻器阻值保持不变的前提下，调节电阻箱使得电流表指针指向表盘中央刻度；④记下电流表指针指向表盘中央刻度时电阻箱的读数R0＝180 Ω。根据以上实验得到的数据，电流表内阻的测量值rg＝ Ω，rg的测量值与真实值相比 （填“偏大”或“偏小”）。（4）把这只电流表改装成量程为0～6 V的电压表需要 （填“串联”或“并联”）一只阻值为 Ω的定值电阻。13．(6分)内壁光滑的导热汽缸固定在水平面上，用质量为m的活塞密封一段长度为L的气体，活塞的横截面积为S。给活塞一个向左的初速度v0，活塞向左移动了，此时速度减为零。已知大气压强为p0，不计密封气体温度的变化。求：(1)活塞速度为零时，密封气体的压强p；(2)该过程放出的热量Q放。14．（18分）如图，空间等距分布无数个垂直纸面向里的匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度大小B＝1 T，每一条形磁场区域宽度及相邻条形磁场区域间距均为d＝1 m。现有一个边长l＝0．5 m、质量m＝0．2 kg、电阻R＝1 Ω的单匝正方形线框，以v0＝8 m/s的初速度从左侧磁场边缘水平进入磁场，最终线框竖直下落。求：（1）线框刚进第一个磁场区域时加速度a的大小；（2）线框在整个运动过程中水平方向运动的位移；（3）线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热。15．如图所示，质量的木板静止在光滑水平面上，其上表面放有质量的小物块，与上表面的动摩擦因数。上端固定在点的轻绳悬吊着质量的小球（轻绳不可伸长），点到球心的距离，轻绳竖直时紧靠的左侧。竖直挡板固定于的右侧，且略高于木板的上表面。将向左拉起至轻绳与竖直方向的夹角为60°时由静止释放，到达最低点时与发生弹性正碰，一段时间后，当与速度相同，此时恰好到达的最右端且并未碰到竖直挡板。此后，与竖直挡板发生多次碰撞，碰后立即以原速率返回。重力加速度大小，求：(1)第一次到达最低点时对轻绳的拉力大小；(2)与碰后瞬间，的速度大小；(3)的初始位置与右端点的距离；(4)与竖直挡板第二次碰撞时与右端点的距离。物理仿真模拟试卷（四）参考答案1．【知识点】原子核的衰变及半衰期、结合能与比结合能【答案】A【解析U发生α衰变形成新核X，则新核X比U稳定，由比结合能越大原子核越稳定知U的比结合能小于新核X的比结合能，A正确；该衰变过程的方程为U→X，B错误；衰变反应中的α射线在几种放射线中电离能力最强，C错误；半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核不成立，D错误。2．【知识点】波的加强点与减弱点相关问题【答案】C【详解】本题主要考查波在一维直线和二维平面上的干涉问题、波长与频率和波速的关系。两频率相同的机械波在平面的干涉与光的双缝干涉呈现出相类似的结果，本题将机械波的干涉作为考点进行考查，在加强点与减弱点以及波速大小的判断上，考查学生公式记忆、数学推导、空间想象多方面的综合能力。高考中常考生活中振动和波的现象分析，需要注意振动和波动的区别与联系。根据波速、波长和频率的关系，水波的波长，错误；两振源相位相同，分析波的干涉，与两振源距离相等的点为振动加强点，故两振源连线的中垂线上的点都是振动加强点，错误；其中一个振源的相位发生变化，但水波的频率不变，两水波的频率仍然相同，频率相同的两水波仍可发生干涉，正确；两振源之间的连线上，某点到两振源的距离差为半波长的奇数倍时，该点为振动减弱点，令为任意自然数，则有，，振动减弱点有20个，错误。【利用二级结论快解选项】两相干波源连线上，相邻加强点或相邻减弱点间的距离为，故可取0.25、0.75、……、，减弱点共20个。3．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算【答案】B【详解】卫星由轨道a进入轨道b，即由低轨道进入高轨道，应在M点加速，同理，卫星由轨道b进入轨道c，应在N点加速，A错误；由题意，则卫星在轨道a的半径与椭圆轨道b的半长轴之比为，由开普勒第三定律得，解得，B正确；由万有引力提供向心力可得，解得，卫星在轨道a过M点的速度大于卫星在轨道c过N点的速度，又卫星从轨道a的M点应加速才能进入轨道b，在轨道b过M点的速度大于在轨道a过M点的速度，综上可得在轨道b过M点的速度大于在轨道c过N点的速度，C错误；由牛顿第二定律有，解得，卫星在M点的加速度大于在N点的加速度，D错误。4．【知识点】水平路面上车辆转弯问题【答案】A【解析】赛车沿MNP路线运动时，从M到N，由牛顿第二定律得nmg＝m，解得v1＝，运动时间为t1＝·＝，从N到P，由牛顿第二定律得nmg＝ma，解得赛车加速度为a＝ng，赛车加速到最大速度的时间为t2＝＝，运动的位移为x1＝（vm＋v1）t2＝12r，以最大速度行驶的时间为t3＝＝；赛车沿MN'P'路线运动时，从M到N'，由牛顿第二定律得nmg＝m，解得v2＝2，运动时间为t'1＝·＝，从N'到P'，由nmg＝ma'得a'＝ng，赛车加速到最大速度的时间为t'2＝＝，运动的位移为x2＝（vm＋v2）t'2＝10.5r，即赛车到P'时恰好达到最大速度，两段路程的时间差为Δt＝t'1＋t'2－t1－t2－t3＝，A正确。5．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动【答案】D【详解】油滴a做圆周运动，重力与电场力平衡，有，解得油滴a带电量的大小，A错误；根据，联立解得油滴a做圆周运动的速度大小，B错误；设小油滴Ⅰ的速度大小为，得，小油滴Ⅰ做圆周运动的周期，联立解得，C错误；带电油滴a分离前后动量守恒，设分离后小油滴Ⅱ的速度为，取油滴a分离前瞬间的速度方向为正方向，得，联立解得小油滴Ⅱ的速度，由于分离后的小液滴受到的电场力和重力仍然平衡，则小油滴Ⅱ做圆周运动的半径，联立解得，D正确。6．【知识点】电场的叠加 【答案】A【解析】根据等量异种点电荷形成的电场特点可知，、和、处的点电荷在、、、四点处的电场分布如图甲所示,点和点处的点电荷形成的电场中电场强度、，方向都是竖直向下，点和点处的点电荷形成的电场中电场强度、，方向都是水平向右，且，，根据电场强度的叠加可知、、、四点的电场强度大小相等，正确；选取无穷远电势为零，可知正电荷周围的电势离正电荷越近电势越高，且为正值，离负电荷越近电势越低且为负值，根据对称性和叠加原理可知，错误；根据等量异种点电荷形成的电场特点可知，四个点电荷在、两点处电场分布如图乙所示，根据库仑定律及几何关系有，，，，根据场强叠加法则可知点电场强度大于点电场强度，错误；根据电势的叠加原理可知点的和点的电荷在点和点产生的电势之和均为零，点的和点的电荷形成的电场线如图丙所示，可知电场线方向由指向，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，错误。甲 乙 丙【命题创新 】电场和电势的叠加属于高考中的常考点，近几年等量同种或异种点电荷的场强均有考查，本题巧妙地构建了四个点电荷，可构建成两对异种点电荷模型，考查学生对电场和电势叠加的理解，需要学生具备一定的对称思想。7．【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】ACD【详解】A．由题图乙可知理想变压器原线圈输入电压的有效值为440 V，根据可得副线圈的输出电压U2＝44 V电压表V的示数为有效值，即为 44 V，A错误；B．设灯泡L两端电压的有效值为U′，灯泡L的阻值为r，交变电流的周期为T，因为二极管的单向导电性，根据有效值的定义有解得故B正确；C．当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，滑动变阻器R接入电路的阻值减小，则由欧姆定律可知电流表A2的示数增大，因为理想变压器输入功率与输出功率相等，所以电流表A1的示数也增大，C错误；D．根据可知原线圈接入的交变电压的瞬时值表达式为故D错误。选ACD。8．【知识点】全反射与折射的综合应用【答案】BC【解析】光在棱镜中发生全反射时射向玻璃砖的光线最强，因此C≤45°，由sin C＝得n≥，B正确；棱镜的折射率与玻璃砖的折射率大小关系无法确定，则由n＝可知无法确定紫外光在棱镜和玻璃砖中的传播速度的大小关系，A错误；a光的光路如图所示，由几何关系可知sin α＝，α＝60°，由n＝得β＝30°，△DEO中DE＝OE，θ＝30°，则有2OEcos 30°＝R，得OE＝，由n＝得γ＝60°，由tan γ＝得OM＝，C正确；紫外光在玻璃砖中传播时间为t1＝＝＝，射出玻璃砖后传播到M点的时间t2＝＝，则紫外光从进入玻璃砖到传播到M点传播时间为t＝t1＋t2＝，D错误。9．【知识点】连接体问题（整体和隔离法）、临界问题【答案】BCD【详解】在缆绳的牵引下货物随车厢一起斜向上做加速度为a的加速运动，沿水平和竖直进行分解加速度，分别为，，，因为是匀加速运动，所以加速度恒定，车厢对货物的支持力为，A错误；水平方向有，B正确；对悬臂和货物组成的系统分析，悬臂对车厢的作用力为F，则竖直方向有，水平方向有，则，解得，C正确；悬臂对车厢的作用力与水平的夹角为，则，所以缆绳对悬臂和车厢的作用力方向与水平方向的夹角大于θ，D正确。10．【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合【答案】BD【详解】AB．由能量关系可知图像是倾斜的直线，选项A错误，B正确；CD．根据可知图像是过原点倾斜的直线，选项C错误，D正确。故选BD。11．【知识点】实验：用单摆测量重力加速度【答案】（1） 越衡位置速度越大，落到纸板上的墨汁就越少（2分）（2） （2分）（3） （2分）（4） 偏小（2分）【解析】（1） 由于单摆在运动过程中越衡位置速度越大，落到纸板上的墨汁就越少，所以、处点迹密集，处点迹稀疏。（2） 纸板匀速运动，所以乙图中、两点间有四个周期，容器摆动的周期为。（3）根据单摆周期公式，其中单摆的有效摆长为，整理可得当地重力加速度为。（4）考虑容器的形状和大小，则实际单摆的摆长大于测得的摆长，有效摆长测量值偏小，则重力加速度的测量值也偏小。12．【知识点】实验：电表内阻的测量【答案】（1）A（1分） （2）见解析（2分） （3）180（2分）偏小（1分） （4）串联（1分） 29 820（2分）【解析】（1）用半偏法测电阻，电阻箱并联接入电路中对电路的总电阻影响很小，可认为干路中的电流几乎不变，故滑动变阻器选用最大阻值大的，采用限流式接法防止电流表烧坏，选用A。（2）半偏法测电流表内阻，电流表应与电阻箱并联，实物图如图所示。（3）由实验原理知，闭合S2后，通过电阻箱和电流表的电流相等，故电流表内阻的测量值为rg＝R0＝180 Ω；闭合S2后，电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，干路中的电流I＞Ig，通过电阻箱的电流I0＞Ig，并联电路中电流与电阻成反比，可得R0＜rg，测量值小于真实值。（4）将该电流表改装成量程为0～6 V的电压表需要串联一个电阻进行分压，串联电阻的阻值为R＝－rg＝29 820 Ω。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)p0 (2)p0LS＋m【解析】(1)由玻意耳定律得p0LS＝pS(2分)解得p＝p0(1分)(2)设活塞对气体做功为W，对气体由热力学第一定律可知ΔU＝W＋Q放(1分)气体温度不变，则ΔU＝0对活塞，由动能定理得p0S－W＝0－m(1分)解得Q放＝p0LS＋m(1分)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）10 m/s2 （2）12.4 m （3）6.4 J【解析】（1）线框刚进入第一个磁场区域时，产生的感应电动势为E＝Blv0（1分）由闭合电路欧姆定律得I＝（1分）此时安培力大小为F安＝BIl（1分）由牛顿第二定律可得＝ma（2分）联立可得，线框刚进第一个磁场区域时加速度a的大小为a＝10 m/s2（1分）（2）水平方向上线框只在进入和离开磁场区域时受安培力，规定水平向右为正方向，则线框在进入磁场的过程中，水平方向由动量定理得－Bl·Δt＝m·Δv（1分）其中＝，＝＝（1分）联立解得Δv＝－ m/s（1分）同理可得，线框在离开磁场的过程中，水平方向速度变化量仍然为Δv＝－m/s，（1分）所以线框穿过一个磁场时水平方向速度变化量为Δv'＝2Δv＝－ m/s（1分）即线框每穿过一个磁场，水平方向速度减小 m/s，则线框穿过磁场的个数为N＝＝6.4（1分）故线框在整个运动过程中水平方向运动的位移为x＝6×2d＋0.4d＝12.4 m（1分）（3）由能量守恒定律得m＋mgH＝mv2＋Q（2分）其中在竖直方向有v2＝2gH（2分）联立可得，线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热为Q＝6.4 J（1分）15．【知识点】求解弹性碰撞问题【答案】(1)20N(2)4m/s(3)2m(4)0.5m【详解】（1）开始下落至最低点过程，由动能定理得刚达到最低点时，有联立得根据牛顿第三定律，小球对轻绳的拉力（2）与弹性正碰，根据动量守恒和机械能守恒得，解得（3）开始运动到到达最右端过程，对B与A组成的系统有，解得（4）与挡板碰后原速率反弹，对B与A组成的系统有，解得第 page number 页，共 number of pages 页第 2 页，共 2 页绝密★启用前2025届湖南省高考物理仿真模拟试卷（五）本试卷共100分，考试时间75分钟．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．在很多矿物质中,都不同程度地含有放射性元素。下列说法正确的是A．α射线、β射线和γ射线都是电磁波B．在α、β、γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强C．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核外的电子D．氡的半衰期为3．8天,矿物中氡原子核经过7. 6天后全部消失2．如图甲所示为一列向右传播的简階横波上的两质点m、n，两质点之间的距离为，m、n两质点的振动图像分别如图乙、如图丙所示，已知波长。下列说法正确的是（ ）A．波长可能为B．波速为C．从时刻起内质点m通过的路程为D．从时刻起内质点n通过的路程为3．“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星.如图所示,该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动,轨道平面与赤道平面接近垂直.卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面A点正上方,恰好绕地球运行n圈.已知地球半径为R,自转周期为T,地球表面重力加速度为g,则“羲和号”卫星轨道距地面高度为 ( )A．-RB．C．-RD．4．如图所示，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O为圆心、R1和R2为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用h1、v1、ω1和h2、v2、ω2表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）A．若，则B．ω增大，其他量不变，单位时间落入花盆的总水量增大C．若，，喷水嘴各转动一周，落入每个花盆的平均水量相同D．若，喷水嘴各转动一周过程中落入内圈每个花盆的平均水量更少5．水平放置的M、N两金属板，板长均为L，板间距为d，两板间有竖直向下的匀强电场，场强大小为E，在两板左端点连线的左侧足够大空间存在匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速v0紧靠M板从右端水平射入电场，随后从P点进入磁场，从Q点离开磁场（P、Q未画出）。不考虑粒子的重力，下列说法正确的是A．PQ间距离与E的大小无关B．PQ间距离与v0的大小无关C．P点的位置与粒子的比荷无关D．带电粒子不可能打在N板上6．如图所示,两条完全相同的圆弧形材料AOB和COD,圆弧对应的圆心角都为120°,圆弧AOB在竖直平面内,圆弧COD在水平面内,以O点为坐标原点、水平向右为x轴正方向,两弧形材料上均匀分布等量正电荷,P点为两段圆弧的圆心,已知P点处的电场强度大小为E0、电势为φ0,设圆弧AO在圆心P处产生的电场强度大小为E,产生的电势为φ,选无穷远处的电势为零,以下说法正确的是A．E=E0,φ=φ0B．E=E0,φ=C．将质子从P点静止释放,则质子的最大速度为D．若两段弧形材料带上的是等量异种电荷,x轴上各点电场强度为零,电势为零二、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θ＝30°的固定足够长的光滑斜面上有一轻质弹簧，轻质弹簧一端与固定于斜面底端的挡板C连接，另一端与物块A连接，物块A上方放置有另一物块B，物块A、B质量均为m且不粘连，整个系统在沿斜面向下的F＝mg的恒力作用下处于静止状态。某一时刻将力F撤去，若弹簧将A、B弹起的过程中，A、B能够分离，则下列叙述正确的是（ ）A．撤去力的瞬间，A、B的加速度大小均为B．撤去力的瞬间，A对B的弹力大小为C．A、B被弹起的过程中，两者即将分离时，弹簧处于压缩状态D．若斜面粗糙且与A、B间的动摩擦因数相同，A、B能被弹起，分离位置与斜面光滑时相同8．“不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹是一种光学现象。当阳光照射到空中的雨点时，光线被折射及反射，在空中形成七彩光谱。太阳光射到小水珠发生色散形成彩虹的光路如图所示，a、b为两种折射出的单色光。下列说法正确的是（ ）A．a光的波长大于b光的波长B．在水珠中，a光的传播速度小于b光的传播速度C．用同一双缝干涉装置看到b光的干涉条纹间距比a光的宽D．若a光可使某金属发生光电效应，则b光也能使该金属发生光电效应9．如图所示，倾角为θ的传送带以速率v顺时针匀速转动。现将质量为m的粉笔小物块（可视为质点），轻轻放在传送带的A点，经过时间与传送带共速，再经过时间匀速到达传送带的B点，两过程中物块的位移分别为，传送带的位移分别为。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）A．0-时间内，小物块在传送带上的划痕长度为B．0-时间内，传送带对小物块所做的功为C．0-时间内，传送带对小物块冲量大小为D．全程传送带因传送小物块而多消耗的电能为10．如图甲所示为一个小型起重机的电路图，M为电动机，理想变压器原、副线圈的匝数比为22∶1，原线圈接在的交流电源上，电流表的示数为2A，额定功率为4W的指示灯正常发光，其中电动机通过轻绳拉着质量为2kg的重物以0.5m／s的速度匀速上升，如图乙所示。不计一切摩擦，电表均视为理想电表。重力加速度大小取，下列说法正确的是（ ）A．通过电流表的电流方向每秒变化100次 B．电压表的示数为14.1VC．电动机线圈的电阻为6.25Ω D．电动机的效率为62.5％三、非选择题：本大题共5题，共56分。11．某同学设计了如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。竖直杆竖直固定在M、N两点,在杆上固定一个量角器,并在量角器的圆心处固定一个力传感器,一根细线上端连接在力传感器上,下端系在小球上。甲 乙实验步骤如下:①拉离小球,使细线与竖直方向成一个角度,由静止释放小球,使小球在竖直平面内做圆周运动;②记录小球运动到最低点时力传感器的最大示数F;③重复以上实验步骤。(1)该同学练习使用游标卡尺测量小球直径d时,游标卡尺的示数如图乙所示,则d= mm。 (2)关于该实验,下列说法正确的有 (填选项前的字母)。 A．可以直接用弹簧测力计代替力传感器进行实验B．细线要选择非弹性的C．小球尽量选择密度大的(3)实验中没有提供天平等可以测量质量的实验器材,为完成实验,需要记录小球在竖直方向上静止时 。(请补充完整) (4)为完成实验,还需要测量的物理量有 (填选项前的字母)。 A．释放小球时细线偏离竖直方向的角度θB．小球从释放到运动至最低点的时间tC．细线长L(5)验证机械能守恒的表达式为 (用已知量和测量量的符号表示)。(6)实验中发现,小球摆到另一侧最高点时偏离竖直方向的角度略小于初始释放位置偏离竖直方向的角度,其原因可能是 。12．某新能源汽车锂离子动力电池铭牌如图甲所示。已知该电池是由178块刀片电池串联而成。现将其中一块刀片电池拆解出来,测量其电动势E和内阻r,电路图如图乙所示。 甲 乙(1)根据汽车锂离子动力电池铭牌,其电池充满电时所带电荷量为 C。 (2)为了更加精确地测量,图乙中电压表应该选择的是 。(填代号) A．量程为0~600 V的直流电压表B．量程为0~15 V的直流电压表C．量程为0~5 V的直流电压表(3)某次测量中,电阻箱各个旋钮位置如图丙所示,读数为 。 丙(4)某物理实验小组按图乙连接电路,闭合开关,多次调节电阻箱,记录下其阻值R和电压表对应读数U,若纵坐标代表的物理量为,要得到线性图像,则横坐标代表的物理量为 。 (5)利用测量的数据,正确得到了线性图像,若图线的纵轴截距为a,斜率为k,则一块刀片电池的电动势E= ,内阻r= 。 13．一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内，如图所示水平放置。活塞的质量，横截面积，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始时汽缸水平放置，活塞与汽缸底的距离，离汽缸口的距离。外界气温为27 ℃，大气压强为，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平，已知，求：（1）此时气体的温度为多少？（2）在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收的热量，则气体增加的内能多大？14．如图所示，质量均为的个小物块等间距地放置在倾角为的足够长的斜面上，斜面与物块间的动摩擦因数均为，相邻物块间距为.现给物块1一个瞬时冲量，使其向下运动与物块2碰撞并粘在一起，之后向下运动再与物块3碰撞并粘在一起……碰撞时间极短，物块均可看成质点，不计空气阻力，重力加速度为，已知.求：（1）物块1和2碰撞后瞬间的速度大小；（2）从物块1开始运动到物块和碰撞前瞬间，运动的物块克服摩擦力做的功；（3）为使第个物块能向下运动，求给物块1的瞬时冲量应满足的条件.15．如图所示，长的轻绳一端连接一质量、可视为质点的小球，另一端悬挂于点，有一质量、倾角的斜面体静止在光滑水平面上，斜面粗糙，为斜面上一点，两点间的距离也为，且连线垂直于斜面。将一质量的小物块放在点，小物块恰好保持静止。现将小球拉至轻绳水平，然后由静止释放，小球摆下后与小物块发生弹性正碰，碰撞时间极短，此后小物块滑至斜面上的点时与斜面体再次保持相对静止，不计空气阻力，小球摆动时未与斜面相碰，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，。(1)求小球与小物块碰后瞬间小物块的速度大小；(2)求碰后小球返回最低点时轻绳的拉力大小；(3)若小物块到达P点后，斜面体突然被卡住并停止运动，此后小物块恰好到达B点，求P、B两点之间的距离s。物理仿真模拟试卷（五）参考答案1．【知识点】原子核的衰变及半衰期【答案】B 【解析】基础考点：衰变+半衰期α射线、β射线不是电磁波,γ射线是电磁波,A错误;在α、β、γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强,B正确;放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时放出的电子,C错误;氡的半衰期为3.8天,矿物中氡原子核经过7.6天后还有的氡没有衰变,D错误(拓展:半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间,是统计学概念,半衰期由原子核内部自身因素决定,跟原子核所处的物理或化学状态无关)。2．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用【答案】B【详解】A．由图丙可知该机械波的周期为，振幅为时刻质点m向下振动.且，质点n正在平衡位置向上振动，则m、n两点平衡位置的间距为，又，当时时（舍掉），A错误；B．由公式，可得，B正确；C．从时刻起内质点m通过的路程为，C错误；D．从时刻起内质点n通过的路程等于一个振幅，即，D错误。选B。3．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算【答案】C 【题眼】“卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面A点正上方,恰好绕地球运行n圈”.【详解】由题可知,“羲和号”卫星环绕周期T0=,设卫星轨道距离地面高度为h,则卫星轨道半径r=h+R,卫星所受万有引力提供向心力,有=mr,由于地球两极表面上的物体所受万有引力与重力相等,则有=m'g,联立可得h=-R,C正确.4．【知识点】平抛运动与斜面、圆轨道相结合问题【答案】D【详解】A．根据平抛运动的规律，，解得，可知若，则，A错误；B．若ω增大，则喷水嘴转动一周的时间变短，喷出的水量变小，其他量不变，单位时间落入花盆的总水量减小，B错误；C．若，则喷水嘴各转动一周的时间相同，因，出水口的截面积相同，可知单位时间喷出水的质量相同，喷水嘴转动一周喷出的水量相同，但因内圈上的花盆总数量较小，可知得到的水量较多， C错误；D．设出水口横截面积为S0，喷水速度为v，因h相等，则水落地的时间相等，则，，在圆周上单位时间内单位长度的水量为，若喷水嘴各转动一周过程中落入内圈每个花盆的平均水量更少，D正确。选D。5．【知识点】带电粒子在组合场中的运动【答案】A【详解】AB．粒子进入磁场时的速度为，进入磁场后粒子在磁场中做圆周运动，偏转后从MN边界离开磁场，则由洛伦兹力充当向心力有，可得，又粒子在电场中做类平抛运动，设粒子进入磁场时的速度与水平方向的夹角为，则有，根据几何关系可得，粒子进入磁场的位置与射出磁场的位置之间的距离为，所以PQ间距离与无关，与有关，A正确，B错误；C．根据类平抛运动的规律有，水平方向，竖直方向，加速度，可知，可知P点的位置与粒子的比荷有关，C错误；D．题中的值未做明确限制，若，则带电粒子有可能打在板上，D错误。选A。6．【知识点】电势、电场的叠加 【答案】D 【解析】重难考点:静电场圆弧AO在圆心P点产生的场强大小与圆弧OB在P点产生的场强大小相等,两个场强方向夹角为60°,电势相等,同理,圆弧OC在圆心P点产生的场强大小与圆弧OD在P点产生的场强大小相等,且夹角也为60°,电势相等,根据电场强度的矢量叠加有4Ecos 30°=E0,解得E=E0,根据电势的叠加有4φ=φ0,得φ=,A、B错误;从P点静止释放质子,到达无穷远处时速度最大,根据动能定理有eφ0=mv2,解得v=,C错误;若两段弧形材料带上的是等量异种电荷,正电荷和负电荷在x轴上各点产生的电场强度大小相等,方向相反,其合场强为零,在x轴上各点的电势数值相等,电势叠加为零,D正确。7．【知识点】连接体问题（整体和隔离法）、临界问题【答案】AD【详解】A．撤去力F前，A、B处于静止状态，根据平衡条件可得，撤去F的瞬间，弹簧弹力不变，整体有沿斜面向上的加速度，对A、B整体，由牛顿第二定律，解得撤去力的瞬间，A、B的加速度大小均为，A正确；B．撤去力的瞬间，对B，由牛顿第二定律，解得撤去力的瞬间，A对B的弹力大小为，B错误；C．当A、B之间作用力为零时，且加速度相同时，两物块分离，对B，由牛顿第二定律，对A、B整体，由牛顿第二定律，解得，此时弹簧处于原长状态，C错误；D．若斜面粗糙且与A、B动摩擦因数相同，A、B能被弹起，分离时，对B，由牛顿第二定律，对A、B整体，解得，说明斜面粗糙且与A、B动摩擦因数相同，A、B能被弹起，分离分离位置与斜面光滑时相同，都是弹簧恢复到原长时上端的位置，D正确。选AD。8．【知识点】全反射与折射的综合应用、干涉条纹和光的波长之间的关系【答案】AD【详解】A．由图可知a光的偏折程度比b的偏折程度小，所以水珠对a光的折射率比对b光的折射率小，a光的频率比b光的频率小，a光的波长比b光的波长长，A正确；B．根据可知，在水珠中，a光的传播速度大于b光的传播速度，B错误；C．根据可知，用同一双缝干涉装置看到b光的干涉条纹间距比a光的窄，C错误；D．若a光可使某金属发生光电效应，则a光的频率大于该金属的极限频率，所以b光的频率也一定大于该金属的极限频率，则b光也能使该金属发生光电效应，D正确。选AD。9．【知识点】传送带模型中的能量守恒问题【答案】AB【详解】A．小物块在传送带上的划痕出现在共速前，结合匀变速直线运动规律结合题意，得物块位移传送带位移故划痕长度故A正确；B．时间 t1内，物体受到传送带的滑动摩擦力，且物体位移为，故传送带对物体做功之后的时间内物体匀速到达传送带B点，物体受到传送带的静摩擦力，由平衡条件可知由于该过程物体位移为，故传送带对物体做功故时间内，传送带对小物块所做的功为故B正确；C．时间内，传送带对小物块冲量为物体所受摩擦力冲量和物体所受支持力冲量的矢量合，且仅摩擦力冲量大小为故C错误；D．根据能量守恒可知，全程传送带因传送小物块而多消耗的电能为传送带克服摩擦力做的功故D错误。故选 AB。10．【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、非纯电阻电路中的电功、电功率和电热【答案】AD【详解】根据交流电源的表达式可知周期为，一个周期内电流方向改变两次，则通过电流表的电流方向每秒变化100次，A正确；根据交流电源的表达式可知原线圈输入电压有效值为，则副线圈输出电压有效值为，则电压表的示数为，B错误；通过指示灯的电流为，则通过电动机的电流为，则电动机的电功率为，电动机的输出功率为，动机的热功率为，解得电动机线圈的电阻为，电动机的效率为，C错误，D正确。11．【知识点】实验：验证机械能守恒定律【答案】(1)11.4(1分) (2)BC(1分) (3)力传感器的示数F0(1分) (4)A(1分) (5)F=3F0-2F0cos θ(1分) (6)小球在运动过程中存在空气阻力(1分)【解析】基础考点：竖直面内的圆周运动+验证机械能守恒定律(1)由题图乙可知,游标卡尺的读数为d=11 mm+4×0.1 mm=11.4 mm。(2)弹簧测力计代替力传感器进行实验时,由于细线不断摆动,不方便进行读数与记录,A错误;细线要选择非弹性细线,避免摆长发生变化,B正确;小球尽量选择密度大的,以减小空气阻力的影响,C正确。(3)~(5)本实验要验证机械能守恒定律,应满足mg(1-cos θ)=mv2(易错:摆长为悬点到球心的距离),其中θ为释放小球时细线偏离竖直方向的角度,小球静止在最低点时,力传感器的示数F0与重力相等,即F0=mg(关键:二力平衡测小球的重力),小球摆到最低点时力传感器的最大示数为F,由向心力公式可得F-mg=m,联立解得F=3F0-2F0cos θ。(6)小球摆到另一侧最高点偏离竖直方向的角度略小于初始释放位置偏离竖直方向的角度,其原因可能是小球在运动过程中存在空气阻力。12．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—伏阻法测定电源的电动势与内阻【答案】(1)4.86×105(2分) (2)C(2分) (3)6 500 Ω(1分) (4)(2分) (5)(1分) (1分)【解析】热门考点：测量电池电动势和内阻(1)电池所带电荷量为Q=135 Ah=135×3 600 C=4.86×105 C。(2)一块刀片电池的额定电压E= V=3.2 V,所以题图乙中电压表应该选择的是量程为0~5 V的直流电压表,C正确。(3)根据电阻箱读数规则,读数为6×1 kΩ+5×100 Ω=6 500 Ω。(4)根据题图乙的电路,由闭合电路欧姆定律有E=r+U,若纵坐标代表的物理量为,要得到线性图像,有=·+,则横坐标代表的物理量为。(5)图线的纵轴截距为a,即a=,则E=,斜率为k=,所以r=。13．【知识点】利用理想状态方程解决问题、受力分析、气体等温变化与玻意耳定律、热力学第一定律与理想气体状态方程的综合应用【答案】（1） （2）【详解】（1）当汽缸水平放置时，，，，当汽缸口向上，活塞到达汽缸口时，活塞的受力分析图如图所示，有，则，，由理想气体状态方程得，则；（2）当汽缸口向上，未加热稳定时，由玻意耳定律得，则加热后，气体做等压变化，外界对气体做功为，根据热力学第一定律，得。14．【知识点】电磁感应现象中的功能问题【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）物块1沿斜面下滑L，由动能定理有，物块1与2相碰动量守恒有，解得。（2）物块1向下运动的过程中，克服摩擦力做的功为，前2个物块碰撞后向前运动的过程中，克服摩擦力做的功为，……，前个物块碰撞后向前运动的过程中，克服摩擦力做的功为，则物块和碰撞前，运动物块克服摩擦力做的功为。（3）物块1和2碰撞前瞬间动能为，根据（1）问结论，碰撞后瞬间系统动能，物块1、2和3碰撞前瞬间，系统动能，物块1，2和3碰撞后瞬间，系统动能，物块1、2、3和4碰撞前瞬间，系统动能，……，以此类推，在前个物块与物块碰撞前瞬间，系统动能，为使第个物块能向下运动，必须有，解得。15．【知识点】求解弹性碰撞问题【答案】(1)(2)(3)【详解】（1）由几何关系可知，小球与小物块碰撞瞬间，轻绳与竖直方向的夹角为，设碰撞前瞬间小球的速度大小为，根据机械能守恒定律有解得设小球、小物块碰撞后瞬间的速度分别为，根据动量守恒定律有根据机械能守恒定律有解得，碰后瞬间小物块的速度大小为；（2）设小球返回至最低点时的速度大小为，根据机械能守恒定律有在最低点时有解得（3）碰后小物块和斜面体整体水平方向动量守恒，设小物块到达点时，小物块与斜面体的共同速度为有解得将小物块的速度分解为沿斜面方向的分速度和垂直于斜面方向的分速度，如图所示则有，当斜面体停止运动后，突变为0，小物块将以速度沿斜面上滑，设小物块与斜面间的滑动摩擦力为，因小物块恰能静止在斜面上，故小物块从点运动到点，根据动能定理有解得第 page number 页，共 number of pages 页第 2 页，共 2 页 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2025届湖南省高考物理仿真模拟试卷（七）.docx 2025届湖南省高考物理仿真模拟试卷（三）.docx 2025届湖南省高考物理仿真模拟试卷（九）.docx 2025届湖南省高考物理仿真模拟试卷（五）.docx 2025届湖南省高考物理仿真模拟试卷（八）.docx 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