高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12025屆湖南省高考物理模擬試卷（一）本試卷共100分，考試時間75分鐘．注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在本試卷和答題卡上．2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑．如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號．回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上．寫在本試卷上無效．3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回．一、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．核電池又稱“放射性同位素電池”，某種核電池常用的放射性同位素是钚238（），其半衰期為87年，該電池利用衰變放出的能量轉(zhuǎn)化為電能，可為心臟起搏器提供電能。下列說法正確的是（）A．溫度升高钚238的半衰期縮短B．钚238衰變后的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)多50個C．钚238衰變產(chǎn)生的射線的電離本領(lǐng)比射線弱D．經(jīng)過174年后，核電池內(nèi)剩余钚238的質(zhì)量變?yōu)槌跏假|(zhì)量的2．2025年1月7日，中國航天實現(xiàn)開門紅，實踐25號雙機(jī)械臂的在軌服務(wù)衛(wèi)星成功發(fā)射，標(biāo)志我國在該領(lǐng)域技術(shù)水平居于世界前列。研發(fā)過程中，實驗室測試機(jī)械臂拋投物體，把質(zhì)量為m的小球從同一高度的A、B兩點拋出，均能垂直擊中豎直墻壁上的目標(biāo)點P，軌跡如圖。忽略空氣阻力，下列說法正確的是（）A．A點拋出的初速度的豎直分量更大 B．B點拋出的運(yùn)動時間更長C．兩拋體擊中P點時速度大小相等 D．A點拋出時機(jī)械臂對物體做功更多3．2022年12月8日，地球恰好運(yùn)行到火星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線，此現(xiàn)象被稱為“火星沖日”?；鹦呛偷厍驇缀踉谕黄矫鎯?nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動，火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為，如圖所示。根據(jù)以上信息可以得出（

）

A．火星與地球繞太陽運(yùn)動的周期之比約為B．當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時，兩者的相對速度最大C．火星與地球表面的自由落體加速度大小之比約為D．下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2023年12月8日之前4．一列簡諧橫波在t=0.8s時的波形圖如圖甲所示，P是介質(zhì)中的質(zhì)點，圖乙是質(zhì)點P的振動圖像。已知該波在該介質(zhì)中的傳播速度為10mA．該波沿x軸正方向傳播B．再經(jīng)過0.9s，質(zhì)點P通過的路程為30C．t=0時刻質(zhì)點P離開平衡位置的位移-53D．質(zhì)點P的平衡位置坐標(biāo)為x=7m5．空間存在著勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的方向垂直于紙面(xOy平面)向里，電場的方向沿y軸正方向.一帶正電的粒子在電場和磁場的作用下，從坐標(biāo)原點O由靜止開始運(yùn)動.下列四幅圖中，可能正確描述該粒子運(yùn)動軌跡的是（A．B．C．D．6．如圖所示，真空中為邊長為的等邊三角形三個頂點，在兩點分別固定電荷量為的點電荷，在點固定電荷量為的點電荷，點為三角形中心，點為三角形三邊中點，設(shè)點電荷在某點產(chǎn)生電勢為（為點電荷電量，為到點電荷的距離），關(guān)于四點電場強(qiáng)度大小及電勢高低，下列說法正確的是（）A．點場強(qiáng)大小，電勢為0B．點場強(qiáng)大小為，電勢為C．點和點場強(qiáng)大小相等，電勢不同D．電子由點沿直線移動到點過程中，加速度減小，電勢能增大二、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，有多項是符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7．如圖1所示，傾角為的傾斜傳送帶以恒定速率勻速運(yùn)行，將一可視為質(zhì)點的物塊輕放在傳送帶的上端，物塊此后在傳送帶上運(yùn)動的完整速度-時間圖像如圖2所示。傳送帶上端與下端間的距離為6.5m，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度g取，則下列說法正確的是（）A．傳送帶沿順時針方向運(yùn)轉(zhuǎn) B．傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)的速度大小為C．物塊在傳送帶上運(yùn)行的時間為 D．傳送帶傾角的正切值為8．如圖是輸電線為用戶輸電的示意圖，電路中升壓變壓器T1和降壓變壓器T2都認(rèn)為是理想變壓器，中間輸電線上的總電阻為R，下列說法正確的是()A．T1的輸出電壓與T2的輸入電壓相等B．T1的輸出功率大于T2的輸入功率C．若用戶接入的用電器增多，則R消耗的電功率減小D．若用戶接入的用電器減少，則T2的輸出功率減小9．（多選）如圖所示，玻璃磚ABCDE在紙面上的橫截面由正方形ABCE和14圓面CDE組成．一束單色光在紙面內(nèi)以60°的入射角從空氣射向AB邊的中點，已知玻璃磚對該光的折射率為62A．在AB邊的折射角為30B．在AE邊的折射角為60C．一定能從CD邊射出D．第一次從DE邊射出的折射角小于3010．如圖甲所示，半圓弧軌道固定在水平面AB上，圓心為O，直徑BC與AB垂直。質(zhì)量的滑塊從水平面上以一定的初速度向右滑動，最終滑上半圓弧軌道并從最高點C飛出，滑塊在半圓弧軌道上運(yùn)動過程中的速度平方與上升高度h的關(guān)系圖線如圖乙所示，已知重力加速度g取，則（

）A．半圓弧軌道的半徑B．滑塊經(jīng)過C點時對軌道的壓力大小約為17.8NC．滑塊從B到C過程中機(jī)械能守恒D．滑塊從C點拋出后落地點到B點距離為3m三、非選擇題：本大題共5題，共56分。11．在“用單擺測定重力加速度”的實驗中：(1)該同學(xué)組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，如圖1所示，這樣做的目的是______。A．可使周期測量得更加準(zhǔn)確B．防止運(yùn)動過程中擺長發(fā)生變化C．便于調(diào)節(jié)擺長D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(2)擺動時偏角滿足的條件是偏角小于5°，為了減小測量周期的誤差，計時開始時，擺球應(yīng)是經(jīng)過最（填“高”或“低”）點的位置，且用停表測量單擺完成多次全振動所用的時間，求出周期。圖甲中停表示數(shù)為該單擺全振動50次所用的時間，則單擺的振動周期為s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(3)如果實驗中所得到的關(guān)系圖線如圖3所示，根據(jù)圖像分析，可得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ㄈ?.14，結(jié)果取小數(shù)點后兩位）(4)若該同學(xué)測得的重力加速度值偏大，其原因可能是______A．單擺的懸點未固定緊，擺動中出現(xiàn)松動，使擺線增長了B．把50次擺動的時間誤記為49次擺動的時間C．開始計時，秒表過早按下D．測擺線長時擺線拉得過緊12．某同學(xué)測一段粗細(xì)均勻的金屬圓柱體ab的電阻率ρ，除了待測金屬圓柱體、多用電表、螺旋測微器、游標(biāo)卡尺之外，實驗室還準(zhǔn)備了如下器材：A．電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻很大）B．電壓表V2(量程0~3V，內(nèi)阻）C．滑動變阻器R1（阻值范圍為0~10Ω，最大電流為3A）D．定值電阻E.電源（輸出電壓恒為4V）G.開關(guān)，導(dǎo)線若干(1)實驗前用多用電表粗略測量圓柱體的電阻，選擇“×1”倍率的歐姆擋，歐姆調(diào)零后再進(jìn)行測量，多用電表的示數(shù)如圖甲所示，多用電表讀數(shù)為Ω；用直尺測得金屬圓柱體的長度為50cm，用螺旋測微器測量圓柱體的直徑，測量結(jié)果如圖乙所示，其讀數(shù)為mm。(2)為獲得多次測量數(shù)據(jù)，實驗小組組裝了圖丙電路圖，因?qū)嶒炇覜]準(zhǔn)備電流表，電路中電壓表V2與定值電阻。并聯(lián)當(dāng)作電流表使用，它的量程為A。（保留一位小數(shù)）(3)測得電壓表示數(shù)，則該金屬圓柱體電阻。Ω（保留一位小數(shù)），電阻率（保留兩位有效數(shù)字）。13．如圖所示，一根長度為L=120cm、橫截面積為S、兩端封閉、粗細(xì)均勻且導(dǎo)熱良好的玻璃管豎直放置。在玻璃管頂部開一小孔。堵住小孔，管內(nèi)有一段高h(yuǎn)=30cm的水銀柱，上方為真空，下方則封閉著長為a=60cm的空氣柱。已知玻璃管所處地理位置的大氣壓強(qiáng)p0=60cmHg，熱力學(xué)溫度T1=300K，空氣可視為理想氣體。(1)若只緩慢加熱玻璃管，當(dāng)水銀剛到達(dá)玻璃管頂部時，求封閉氣體的熱力學(xué)溫度T2；(2)若松開孔，空氣從外界進(jìn)入，最終穩(wěn)定時，水銀柱下降距離Δh（整個過程外界溫度為T1保持不變）。14．如圖所示，兩平行光滑長直金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為L。導(dǎo)軌間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上。初始時刻，金屬桿M以初速度向右運(yùn)動，金屬桿N處于靜止?fàn)顟B(tài)。兩金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好且運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直。金屬桿M、N材料相同且粗細(xì)均勻，兩金屬桿的長度為L，質(zhì)量均為m，每根金屬棒的電阻都是R，導(dǎo)軌的電阻忽略不計，忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場，兩金屬桿始終未相撞。（1）M、N的最終速度和金屬棒M產(chǎn)生的焦耳熱Q；（2）M、N之間的最小距離x；（3）若將金屬桿M的質(zhì)量變成原來的k倍，金屬桿的材料和長度不變，仍在原位置以相同初速度v0向右運(yùn)動，求M、N不相撞的最小距離x1。15．碰撞在宏觀、微觀世界中都是十分普遍的現(xiàn)象。在了解微觀粒子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的過程中，碰撞的研究起著重要的作用。(1)通常我們研究光滑水平面上兩個物體的碰撞，如圖1所示。請你進(jìn)行判定：若在粗糙斜面上，如圖2所示，兩個小球發(fā)生碰撞，碰撞的過程中A、B組成的系統(tǒng)動量是否守恒。(2)裂變反應(yīng)可以在人工控制下進(jìn)行，用慢化劑中的原子核跟中子發(fā)生碰撞，使中子的速率降下來，有利于中子被鈾核俘獲而發(fā)生裂變。如圖3所示，一個中子以速度v與慢化劑中靜止的原子核發(fā)生彈性正碰，中子的質(zhì)量為m，慢化劑中靜止的原子核的質(zhì)量為M，而且M>m。為把中子的速率更好地降下來，現(xiàn)在有原子核的質(zhì)量M大小各不相同的幾種材料可以作為慢化劑，通過計算碰撞后中子速度的大小，說明慢化劑中的原子核M應(yīng)該選用質(zhì)量較大的還是質(zhì)量較小的。(3)康普頓在研究石墨對X射線的散射時，提出光子不僅具有能量，而且具有動量，光子動量p=h碰撞后光子的方向與入射方向夾角為α，電子的速度方向與入射方向夾角為β，其簡化原理圖如圖4所示。光子和電子組成的系統(tǒng)碰撞前后動量守恒，動量守恒定律遵循矢量運(yùn)算的法則。已知入射光波長λ，普朗克常量為h。求碰撞后光子的波長λ'?！飬⒖即鸢浮铩?．【知識點】原子核的衰變及半衰期【答案】D【詳析】A．元素的半衰期是由放射性元素本身決定的，與原子所處的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)均無關(guān)，A錯誤；B．钚238的衰變方程為則內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的差值為可知钚238衰變后的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)少50個。故B錯誤；C．钚238衰變產(chǎn)生的射線的電離本領(lǐng)比射線強(qiáng)。故C錯誤；D．設(shè)初始時核電池內(nèi)钚238的質(zhì)量為m，則經(jīng)過174年后，核電池內(nèi)剩余钚238的質(zhì)量D正確。選D。2．【知識點】平拋運(yùn)動中的臨界問題【答案】D【詳析】兩次拋體運(yùn)動均垂直擊中P點，說明末速度豎直分量為零，由逆向思維可把P到A、B看出平拋運(yùn)動，根據(jù)，，由于高度相同，可知兩拋體豎直初速度相同，運(yùn)動時間t相同，AB錯誤；根據(jù)，因為相同，A點水平位移更大，可知其水平初速度更大，兩拋體擊中P點時速度大小不相等，C錯誤；根據(jù)總初速度，由于A的水平速度更大，A點拋出時的物體初速度更大，機(jī)械臂做功更多，D正確。3．【知識點】萬有引力定律問題的分析與計算、開普勒三大定律及其應(yīng)用【答案】B【詳析】火星和地球均繞太陽運(yùn)動，由于火星與地球的軌道半徑之比約為3：2，根據(jù)開普勒第三定律有，可得，A錯誤；火星和地球繞太陽勻速圓周運(yùn)動，速度大小均不變，當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時，由于兩者的速度方向相反，此時兩者相對速度最大，B正確；在星球表面根據(jù)萬有引力定律有，由于不知道火星和地球的質(zhì)量比，無法得出火星和地球表面的自由落體加速度，C錯誤；火星和地球繞太陽勻速圓周運(yùn)動，有，，要發(fā)生下一次火星沖日則有，得，可知下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2023年12月18日之后，D錯誤。4．【知識點】波的圖像和振動圖像的綜合應(yīng)用【答案】D【詳析】A．由乙圖可知0.8s時P點振動方向向下，根據(jù)上下坡法，波沿負(fù)方向傳播，A錯誤；B．P未處于平衡位置或波峰、波谷處，再經(jīng)過t=0.9s=34T，質(zhì)點P通過的路程s≠3A=30cm，B錯誤；C．由圖乙可知，0時刻質(zhì)點P位于平衡位置，C錯誤；D．根據(jù)簡諧運(yùn)動的表達(dá)式y(tǒng)=Asin2πTt=10sin5π3t，將x=0，y=5cm代入解得t1=0.1s，即x=0處的質(zhì)點從平衡位置到5cm5．【知識點】帶電粒子在疊加場中的運(yùn)動【答案】B【解析】本題考查帶電粒子在空間疊加場的問題.在xOy平面內(nèi)電場的方向沿y軸正方向，故在坐標(biāo)原點O靜止的帶正電的粒子在電場力作用下會向y軸正方向運(yùn)動.磁場方向垂直于紙面向里，根據(jù)左手定則，可知向y軸正方向運(yùn)動的帶正電的粒子同時受到沿x軸負(fù)方向的洛倫茲力，故帶電粒子向x軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn)，A、C錯誤；由于勻強(qiáng)電場方向沿y軸正方向，故x軸為勻強(qiáng)電場的等勢面，從開始到帶電粒子再次運(yùn)動到x軸時，電場力做功為0，洛倫茲力不做功，故帶電粒子再次回到x軸時的速度為0，隨后受電場力作用再次進(jìn)入第二象限重復(fù)向左偏轉(zhuǎn)，B正確，D錯誤.6．【知識點】電場的疊加

【答案】B【詳析】根據(jù)對稱性可知a、b三處點電荷在O點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等，均為，c處點電荷在O點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向分別如圖所示，根據(jù)電場強(qiáng)度的疊加法則可得O點的電場強(qiáng)度大小為，根據(jù)點電荷在某點產(chǎn)生電勢，可得O點的電勢分別為，A錯誤；兩個正點電荷在P點的合場強(qiáng)為零，P點的場強(qiáng)即為負(fù)電荷在P點產(chǎn)生的場強(qiáng)，即，根據(jù)點電荷在某點產(chǎn)生電勢，可得P點的電勢分別為，B正確；根據(jù)等量同種電荷的電場分布特點以及點電荷的電場分布特點可知，點和點場強(qiáng)大小相等，根據(jù)點電荷在某點產(chǎn)生電勢，可得點和點的電勢分別為，，可知這兩點電勢相等，C錯誤；電子由點沿直線移動到點過程中，電場強(qiáng)度減小，電子受到的電場力減小，其加速度減小，電場力一直做正功，電勢能減少，D錯誤。7．【知識點】傳送帶模型【答案】BC【詳析】A．由題圖2分析可知，開始物塊加速度大，后加速度變小，可知傳送帶沿逆時針方向運(yùn)轉(zhuǎn)，A項錯誤；D．物塊速度小于傳送帶速度時，物塊運(yùn)動的加速度在物塊速度大于傳送帶速度時解得，D項錯誤；B．則由題圖像結(jié)合題意可知解得又則，傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)的速度大小為，B項正確；C．物塊在傳送帶上運(yùn)行的時間為，C項正確。選BC。8．【知識點】理想變壓器原、副線圈兩端的電壓、功率、電流關(guān)系及其應(yīng)用【答案】BD【詳析】設(shè)輸電線中的電流為I2，T1的輸出電壓與T2的輸入電壓分別為U2、U3，則有U2＝I2R＋U3，即T1的輸出電壓大于T2的輸入電壓，A錯誤；T1的輸出功率為P2＝U2I2，輸電線上損耗的功率為ΔP＝Ieq\o\al(2,2)R，T2的輸入功率為P3＝U3I2，則P2＝ΔP＋P3，即T1的輸出功率大于T2的輸入功率，B正確；若用戶接入電路的用電器增多，則T2副線圈中的電流增大，由變壓器的工作原理可知，T2原線圈中的電流增大，即輸電線上的電流增大，輸電線上損耗的功率增大，即R消耗的電功率增大，C錯誤；若用戶接入電路的用電器減少，則用電器消耗的功率減小，即T2的輸出功率減小，D正確。9．【知識點】全反射與折射的綜合應(yīng)用【答案】BCD【解析】光路圖如圖所示，光線從AB中點入射，設(shè)折射角為α，由折射定律得n=sin60°sinα，解得α=45°，即在AB邊的折射角為45°，A錯誤；光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)發(fā)生全反射的臨界角設(shè)為θ，sinθ=1n=63>22=sin45°，即θ>45°，而AE邊、CD邊的入射角為45°<θ，故該單色光能從AE邊、CD邊射出，由折射定律知，光在AE邊的折射角為60°，B、C正確；光從CD邊反射后射到DE邊，設(shè)入射角為β，出射角為10．【知識點】功能原理、能量守恒與曲線運(yùn)動的綜合【答案】BD【詳析】由圖乙可知，時滑到最高點，所以半徑，A項錯誤；從圖乙可以看出，物體到達(dá)點時的速度大小為，設(shè)運(yùn)動到點時軌道對物體的彈力為，則有，代入數(shù)據(jù)解得，由牛頓第三定律可知，物體運(yùn)動到點時對半圓形導(dǎo)軌的壓力大小為，B項正確；以水平面為參考平面，則滑塊在點的機(jī)械能為，在點的機(jī)械能為，所以滑塊與半圓弧軌道間有摩擦，滑塊從到過程中機(jī)械能不守恒，C項錯誤；滑塊從點拋出后做平拋運(yùn)動，飛行時間有，可得0.6s，所以滑塊從點拋出后落地點到點距離為，D項正確。11．【知識點】實驗：用單擺測量重力加速度【答案】(1)BC；(2)低，1.35；(3)9.86；(4)D【詳析】（1）組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，這樣做的目的是防止單擺在運(yùn)動過程中擺長發(fā)生變化，同時便于調(diào)節(jié)擺長。選BC。（2）為了減小測量周期的誤差，計時開始時，擺球應(yīng)是經(jīng)過最低點的位置；圖2中停表的讀數(shù)為，則單擺的振動周期為。（3）根據(jù)單擺周期公式有，變形得，則有，解得。（4）單擺的懸點未固定緊，擺動中出現(xiàn)松動，使擺線增長了，結(jié)合上述有，可知，測得的重力加速度值偏小，A錯誤；把50次擺動的時間誤記為49次擺動的時間，周期測量值偏大，根據(jù)，則測得的重力加速度值偏小，B錯誤；開始計時，秒表過早按下，時間測量值偏大，則周期測量值偏大，根據(jù)，則測得的重力加速度值偏小，C錯誤；測擺線長時擺線拉得過緊，擺長測量值偏大，根據(jù)，則測得的重力加速度值偏大，D正確。12．【知識點】實驗：導(dǎo)體電阻率的測量【答案】(1)，1.844；(2)；(3)，【詳析】（1）多用電表讀數(shù)為；圓柱體的直徑為（2）與定值電阻并聯(lián)，量程，量程為。（3）根據(jù)歐姆定律可得金屬圓柱體電阻；根據(jù)電阻定律，聯(lián)立可得電阻率13．【知識點】氣體的等壓變化與蓋—呂薩克定律、氣體等溫變化與玻意耳定律【答案】(1)；(2)【詳析】（1）題意可知水銀剛到達(dá)玻璃管頂部時，空氣柱的長度為由等壓過程規(guī)律知代入數(shù)據(jù)得（2）據(jù)題意，原封閉空氣柱壓強(qiáng)穩(wěn)定后空氣柱壓強(qiáng)代入數(shù)據(jù)得由等溫過程規(guī)律知代入數(shù)據(jù)解得14．【知識點】電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的功能問題【答案】（1）；（2）；（3）【詳析】（1）M、N之間動量守恒解得對M、M組成的系統(tǒng)，根據(jù)能量守恒有得到金屬棒M產(chǎn)生的焦耳熱（2）對N由動量定理又，，，聯(lián)立可得（3）由于金屬棒的質(zhì)量因此金屬棒的體積變?yōu)樵瓉淼膋倍，因此橫截面積由電阻的決定式可得，與N之間由動量守恒定律可得對N棒由動量定理解得15．【知識點】求解彈性碰撞問題【答案】(1)碰撞的過程中A、B組成的系統(tǒng)動量守恒。(2)碰撞后中子速度的大小為(1-2mM+m)(3)碰撞后光子的波長λ'為λ(cosα+sinαcosβ)。

【解析】(1)發(fā)生碰撞的A、B小球作用時間極短，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒。(2)中子與原子核發(fā)生彈性正碰，根據(jù)動量守恒與能量守恒有：mv=mv12解得碰撞后中子的速度為：v1由于M>m碰撞后中子的速度為|v可知慢化劑中的原子核M應(yīng)該選用質(zhì)量較小的。(3)設(shè)電子碰撞后的動量為p，光子與靜止的無約束的自由電子發(fā)生彈性碰撞，在水平方向上，動量守恒有hλ在豎直方向上，動量守恒有hλ碰撞后光子的波長為：λ'=λ(cosα+sinαcosβ)2025屆湖南省高考物理模擬試卷（一）本試卷共100分，考試時間75分鐘．注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在本試卷和答題卡上．2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑．如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號．回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上．寫在本試卷上無效．3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回．一、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．核電池又稱“放射性同位素電池”，某種核電池常用的放射性同位素是钚238（），其半衰期為87年，該電池利用衰變放出的能量轉(zhuǎn)化為電能，可為心臟起搏器提供電能。下列說法正確的是（）A．溫度升高钚238的半衰期縮短B．钚238衰變后的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)多50個C．钚238衰變產(chǎn)生的射線的電離本領(lǐng)比射線弱D．經(jīng)過174年后，核電池內(nèi)剩余钚238的質(zhì)量變?yōu)槌跏假|(zhì)量的2．2025年1月7日，中國航天實現(xiàn)開門紅，實踐25號雙機(jī)械臂的在軌服務(wù)衛(wèi)星成功發(fā)射，標(biāo)志我國在該領(lǐng)域技術(shù)水平居于世界前列。研發(fā)過程中，實驗室測試機(jī)械臂拋投物體，把質(zhì)量為m的小球從同一高度的A、B兩點拋出，均能垂直擊中豎直墻壁上的目標(biāo)點P，軌跡如圖。忽略空氣阻力，下列說法正確的是（）A．A點拋出的初速度的豎直分量更大 B．B點拋出的運(yùn)動時間更長C．兩拋體擊中P點時速度大小相等 D．A點拋出時機(jī)械臂對物體做功更多3．2022年12月8日，地球恰好運(yùn)行到火星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線，此現(xiàn)象被稱為“火星沖日”?；鹦呛偷厍驇缀踉谕黄矫鎯?nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動，火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為，如圖所示。根據(jù)以上信息可以得出（

）

A．火星與地球繞太陽運(yùn)動的周期之比約為B．當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時，兩者的相對速度最大C．火星與地球表面的自由落體加速度大小之比約為D．下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2023年12月8日之前4．一列簡諧橫波在t=0.8s時的波形圖如圖甲所示，P是介質(zhì)中的質(zhì)點，圖乙是質(zhì)點P的振動圖像。已知該波在該介質(zhì)中的傳播速度為10mA．該波沿x軸正方向傳播B．再經(jīng)過0.9s，質(zhì)點P通過的路程為30C．t=0時刻質(zhì)點P離開平衡位置的位移-53D．質(zhì)點P的平衡位置坐標(biāo)為x=7m5．空間存在著勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的方向垂直于紙面(xOy平面)向里，電場的方向沿y軸正方向.一帶正電的粒子在電場和磁場的作用下，從坐標(biāo)原點O由靜止開始運(yùn)動.下列四幅圖中，可能正確描述該粒子運(yùn)動軌跡的是（A．B．C．D．6．如圖所示，真空中為邊長為的等邊三角形三個頂點，在兩點分別固定電荷量為的點電荷，在點固定電荷量為的點電荷，點為三角形中心，點為三角形三邊中點，設(shè)點電荷在某點產(chǎn)生電勢為（為點電荷電量，為到點電荷的距離），關(guān)于四點電場強(qiáng)度大小及電勢高低，下列說法正確的是（）A．點場強(qiáng)大小，電勢為0B．點場強(qiáng)大小為，電勢為C．點和點場強(qiáng)大小相等，電勢不同D．電子由點沿直線移動到點過程中，加速度減小，電勢能增大二、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，有多項是符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7．如圖1所示，傾角為的傾斜傳送帶以恒定速率勻速運(yùn)行，將一可視為質(zhì)點的物塊輕放在傳送帶的上端，物塊此后在傳送帶上運(yùn)動的完整速度-時間圖像如圖2所示。傳送帶上端與下端間的距離為6.5m，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度g取，則下列說法正確的是（）A．傳送帶沿順時針方向運(yùn)轉(zhuǎn) B．傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)的速度大小為C．物塊在傳送帶上運(yùn)行的時間為 D．傳送帶傾角的正切值為8．如圖是輸電線為用戶輸電的示意圖，電路中升壓變壓器T1和降壓變壓器T2都認(rèn)為是理想變壓器，中間輸電線上的總電阻為R，下列說法正確的是()A．T1的輸出電壓與T2的輸入電壓相等B．T1的輸出功率大于T2的輸入功率C．若用戶接入的用電器增多，則R消耗的電功率減小D．若用戶接入的用電器減少，則T2的輸出功率減小9．（多選）如圖所示，玻璃磚ABCDE在紙面上的橫截面由正方形ABCE和14圓面CDE組成．一束單色光在紙面內(nèi)以60°的入射角從空氣射向AB邊的中點，已知玻璃磚對該光的折射率為62A．在AB邊的折射角為30B．在AE邊的折射角為60C．一定能從CD邊射出D．第一次從DE邊射出的折射角小于3010．如圖甲所示，半圓弧軌道固定在水平面AB上，圓心為O，直徑BC與AB垂直。質(zhì)量的滑塊從水平面上以一定的初速度向右滑動，最終滑上半圓弧軌道并從最高點C飛出，滑塊在半圓弧軌道上運(yùn)動過程中的速度平方與上升高度h的關(guān)系圖線如圖乙所示，已知重力加速度g取，則（

）A．半圓弧軌道的半徑B．滑塊經(jīng)過C點時對軌道的壓力大小約為17.8NC．滑塊從B到C過程中機(jī)械能守恒D．滑塊從C點拋出后落地點到B點距離為3m三、非選擇題：本大題共5題，共56分。11．在“用單擺測定重力加速度”的實驗中：(1)該同學(xué)組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，如圖1所示，這樣做的目的是______。A．可使周期測量得更加準(zhǔn)確B．防止運(yùn)動過程中擺長發(fā)生變化C．便于調(diào)節(jié)擺長D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(2)擺動時偏角滿足的條件是偏角小于5°，為了減小測量周期的誤差，計時開始時，擺球應(yīng)是經(jīng)過最（填“高”或“低”）點的位置，且用停表測量單擺完成多次全振動所用的時間，求出周期。圖甲中停表示數(shù)為該單擺全振動50次所用的時間，則單擺的振動周期為s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(3)如果實驗中所得到的關(guān)系圖線如圖3所示，根據(jù)圖像分析，可得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ㄈ?.14，結(jié)果取小數(shù)點后兩位）(4)若該同學(xué)測得的重力加速度值偏大，其原因可能是______A．單擺的懸點未固定緊，擺動中出現(xiàn)松動，使擺線增長了B．把50次擺動的時間誤記為49次擺動的時間C．開始計時，秒表過早按下D．測擺線長時擺線拉得過緊12．某同學(xué)測一段粗細(xì)均勻的金屬圓柱體ab的電阻率ρ，除了待測金屬圓柱體、多用電表、螺旋測微器、游標(biāo)卡尺之外，實驗室還準(zhǔn)備了如下器材：A．電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻很大）B．電壓表V2(量程0~3V，內(nèi)阻）C．滑動變阻器R1（阻值范圍為0~10Ω，最大電流為3A）D．定值電阻E.電源（輸出電壓恒為4V）G.開關(guān)，導(dǎo)線若干(1)實驗前用多用電表粗略測量圓柱體的電阻，選擇“×1”倍率的歐姆擋，歐姆調(diào)零后再進(jìn)行測量，多用電表的示數(shù)如圖甲所示，多用電表讀數(shù)為Ω；用直尺測得金屬圓柱體的長度為50cm，用螺旋測微器測量圓柱體的直徑，測量結(jié)果如圖乙所示，其讀數(shù)為mm。(2)為獲得多次測量數(shù)據(jù)，實驗小組組裝了圖丙電路圖，因?qū)嶒炇覜]準(zhǔn)備電流表，電路中電壓表V2與定值電阻。并聯(lián)當(dāng)作電流表使用，它的量程為A。（保留一位小數(shù)）(3)測得電壓表示數(shù)，則該金屬圓柱體電阻。Ω（保留一位小數(shù)），電阻率（保留兩位有效數(shù)字）。13．如圖所示，一根長度為L=120cm、橫截面積為S、兩端封閉、粗細(xì)均勻且導(dǎo)熱良好的玻璃管豎直放置。在玻璃管頂部開一小孔。堵住小孔，管內(nèi)有一段高h(yuǎn)=30cm的水銀柱，上方為真空，下方則封閉著長為a=60cm的空氣柱。已知玻璃管所處地理位置的大氣壓強(qiáng)p0=60cmHg，熱力學(xué)溫度T1=300K，空氣可視為理想氣體。(1)若只緩慢加熱玻璃管，當(dāng)水銀剛到達(dá)玻璃管頂部時，求封閉氣體的熱力學(xué)溫度T2；(2)若松開孔，空氣從外界進(jìn)入，最終穩(wěn)定時，水銀柱下降距離Δh（整個過程外界溫度為T1保持不變）。14．如圖所示，兩平行光滑長直金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為L。導(dǎo)軌間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上。初始時刻，金屬桿M以初速度向右運(yùn)動，金屬桿N處于靜止?fàn)顟B(tài)。兩金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好且運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直。金屬桿M、N材料相同且粗細(xì)均勻，兩金屬桿的長度為L，質(zhì)量均為m，每根金屬棒的電阻都是R，導(dǎo)軌的電阻忽略不計，忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場，兩金屬桿始終未相撞。（1）M、N的最終速度和金屬棒M產(chǎn)生的焦耳熱Q；（2）M、N之間的最小距離x；（3）若將金屬桿M的質(zhì)量變成原來的k倍，金屬桿的材料和長度不變，仍在原位置以相同初速度v0向右運(yùn)動，求M、N不相撞的最小距離x1。15．碰撞在宏觀、微觀世界中都是十分普遍的現(xiàn)象。在了解微觀粒子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的過程中，碰撞的研究起著重要的作用。(1)通常我們研究光滑水平面上兩個物體的碰撞，如圖1所示。請你進(jìn)行判定：若在粗糙斜面上，如圖2所示，兩個小球發(fā)生碰撞，碰撞的過程中A、B組成的系統(tǒng)動量是否守恒。(2)裂變反應(yīng)可以在人工控制下進(jìn)行，用慢化劑中的原子核跟中子發(fā)生碰撞，使中子的速率降下來，有利于中子被鈾核俘獲而發(fā)生裂變。如圖3所示，一個中子以速度v與慢化劑中靜止的原子核發(fā)生彈性正碰，中子的質(zhì)量為m，慢化劑中靜止的原子核的質(zhì)量為M，而且M>m。為把中子的速率更好地降下來，現(xiàn)在有原子核的質(zhì)量M大小各不相同的幾種材料可以作為慢化劑，通過計算碰撞后中子速度的大小，說明慢化劑中的原子核M應(yīng)該選用質(zhì)量較大的還是質(zhì)量較小的。(3)康普頓在研究石墨對X射線的散射時，提出光子不僅具有能量，而且具有動量，光子動量p=h碰撞后光子的方向與入射方向夾角為α，電子的速度方向與入射方向夾角為β，其簡化原理圖如圖4所示。光子和電子組成的系統(tǒng)碰撞前后動量守恒，動量守恒定律遵循矢量運(yùn)算的法則。已知入射光波長λ，普朗克常量為h。求碰撞后光子的波長λ'。——★參考答案★——1．【知識點】原子核的衰變及半衰期【答案】D【詳析】A．元素的半衰期是由放射性元素本身決定的，與原子所處的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)均無關(guān)，A錯誤；B．钚238的衰變方程為則內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的差值為可知钚238衰變后的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)少50個。故B錯誤；C．钚238衰變產(chǎn)生的射線的電離本領(lǐng)比射線強(qiáng)。故C錯誤；D．設(shè)初始時核電池內(nèi)钚238的質(zhì)量為m，則經(jīng)過174年后，核電池內(nèi)剩余钚238的質(zhì)量D正確。選D。2．【知識點】平拋運(yùn)動中的臨界問題【答案】D【詳析】兩次拋體運(yùn)動均垂直擊中P點，說明末速度豎直分量為零，由逆向思維可把P到A、B看出平拋運(yùn)動，根據(jù)，，由于高度相同，可知兩拋體豎直初速度相同，運(yùn)動時間t相同，AB錯誤；根據(jù)，因為相同，A點水平位移更大，可知其水平初速度更大，兩拋體擊中P點時速度大小不相等，C錯誤；根據(jù)總初速度，由于A的水平速度更大，A點拋出時的物體初速度更大，機(jī)械臂做功更多，D正確。3．【知識點】萬有引力定律問題的分析與計算、開普勒三大定律及其應(yīng)用【答案】B【詳析】火星和地球均繞太陽運(yùn)動，由于火星與地球的軌道半徑之比約為3：2，根據(jù)開普勒第三定律有，可得，A錯誤；火星和地球繞太陽勻速圓周運(yùn)動，速度大小均不變，當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時，由于兩者的速度方向相反，此時兩者相對速度最大，B正確；在星球表面根據(jù)萬有引力定律有，由于不知道火星和地球的質(zhì)量比，無法得出火星和地球表面的自由落體加速度，C錯誤；火星和地球繞太陽勻速圓周運(yùn)動，有，，要發(fā)生下一次火星沖日則有，得，可知下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2023年12月18日之后，D錯誤。4．【知識點】波的圖像和振動圖像的綜合應(yīng)用【答案】D【詳析】A．由乙圖可知0.8s時P點振動方向向下，根據(jù)上下坡法，波沿負(fù)方向傳播，A錯誤；B．P未處于平衡位置或波峰、波谷處，再經(jīng)過t=0.9s=34T，質(zhì)點P通過的路程s≠3A=30cm，B錯誤；C．由圖乙可知，0時刻質(zhì)點P位于平衡位置，C錯誤；D．根據(jù)簡諧運(yùn)動的表達(dá)式y(tǒng)=Asin2πTt=10sin5π3t，將x=0，y=5cm代入解得t1=0.1s，即x=0處的質(zhì)點從平衡位置到5cm5．【知識點】帶電粒子在疊加場中的運(yùn)動【答案】B【解析】本題考查帶電粒子在空間疊加場的問題.在xOy平面內(nèi)電場的方向沿y軸正方向，故在坐標(biāo)原點O靜止的帶正電的粒子在電場力作用下會向y軸正方向運(yùn)動.磁場方向垂直于紙面向里，根據(jù)左手定則，可知向y軸正方向運(yùn)動的帶正電的粒子同時受到沿x軸負(fù)方向的洛倫茲力，故帶電粒子向x軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn)，A、C錯誤；由于勻強(qiáng)電場方向沿y軸正方向，故x軸為勻強(qiáng)電場的等勢面，從開始到帶電粒子再次運(yùn)動到x軸時，電場力做功為0，洛倫茲力不做功，故帶電粒子再次回到x軸時的速度為0，隨后受電場力作用再次進(jìn)入第二象限重復(fù)向左偏轉(zhuǎn)，B正確，D錯誤.6．【知識點】電場的疊加

【答案】B【詳析】根據(jù)對稱性可知a、b三處點電荷在O點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等，均為，c處點電荷在O點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向分別如圖所示，根據(jù)電場強(qiáng)度的疊加法則可得O點的電場強(qiáng)度大小為，根據(jù)點電荷在某點產(chǎn)生電勢，可得O點的電勢分別為，A錯誤；兩個正點電荷在P點的合場強(qiáng)為零，P點的場強(qiáng)即為負(fù)電荷在P點產(chǎn)生的場強(qiáng)，即，根據(jù)點電荷在某點產(chǎn)生電勢，可得P點的電勢分別為，B正確；根據(jù)等量同種電荷的電場分布特點以及點電荷的電場分布特點可知，點和點場強(qiáng)大小相等，根據(jù)點電荷在某點產(chǎn)生電勢，可得點和點的電勢分別為，，可知這兩點電勢相等，C錯誤；電子由點沿直線移動到點過程中，電場強(qiáng)度減小，電子受到的電場力減小，其加速度減小，電場力一直做正功，電勢能減少，D錯誤。7．【知識點】傳送帶模型【答案】BC【詳析】A．由題圖2分析可知，開始物塊加速度大，后加速度變小，可知傳送帶沿逆時針方向運(yùn)轉(zhuǎn)，A項錯誤；D．物塊速度小于傳送帶速度時，物塊運(yùn)動的加速度在物塊速度大于傳送帶速度時解得，D項錯誤；B．則由題圖像結(jié)合題意可知解得又則，傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)的速度大小為，B項正確；C．物塊在傳送帶上運(yùn)行的時間為，C項正確。選BC。8．【知識點】理想變壓器原、副線圈兩端的電壓、功率、電流關(guān)系及其應(yīng)用【答案】BD【詳析】設(shè)輸電線中的電流為I2，T1的輸出電壓與T2的輸入電壓分別為U2、U3，則有U2＝I2R＋U3，即T1的輸出電壓大于T2的輸入電壓，A錯誤；T1的輸出功率為P2＝U2I2，輸電線上損耗的功率為ΔP＝Ieq\o\al(2,2)R，T2的輸入功率為P3＝U3I2，則P2＝ΔP＋P3，即T1的輸出功率大于T2的輸入功率，B正確；若用戶接入電路的用電器增多，則T2副線圈中的電流增大，由變壓器的工作原理可知，T2原線圈中的電流增大，即輸電線上的電流增大，輸電線上損耗的功率增大，即R消耗的電功率增大，C錯誤；若用戶接入電路的用電器減少，則用電器消耗的功率減小，即T2的輸出功率減小，D正確。9．【知識點】全反射與折射的綜合應(yīng)用【答案】BCD【解析】光路圖如圖所示，光線從AB中點入射，設(shè)折射角為α，由折射定律得n=sin60°sinα，解得α=45°，即在AB邊的