2025届湖南省长沙市宁乡县第一高级中学物理高三上期末学业水平测试模拟试题含解析

2025届湖南省长沙市宁乡县第一高级中学物理高三上期末学业水平测试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：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、如图所示，水平放置的封闭绝热气缸，被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。已知a部分气体为1mol氧气，b部分气体为2mol氧气，两部分气体温度相等，均可视为理想气体。解除锁定，活塞滑动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的体积分别为Va、Vb，温度分别为Ta、Tb。下列说法正确的是A．Va＞Vb，Ta＞Tb B．Va＞Vb，Ta＜TbC．Va＜Vb，Ta＜Tb D．Va＜Vb，Ta＞Tb2、某行星为质量分布均匀的球体，半径为R，质量为M。科研人员研究同一物体在该行星上的重力时，发现物体在“两极”处的重力为“赤道”上某处重力的1.1倍。已知引力常量为G，则该行星自转的角速度为（）A． B． C． D．3、如图所示，两束单色光a、b分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P，下列说法正确的是（）A．a光一个光子的能量小于b光一个光子的能量B．a光的折射率大于b光的折射率C．实验条件完全相同的情况下做双缝干涉实验，b光比a光条纹间距大D．若用b光照射某种金属时能发生光电效应现象，则用a光照射该金属也一定能发生光电效应现象4、“太极球”运动是一项较流行的健身运动。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，太极球却不会掉到地上。现将太极球拍和球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板且做匀速圆周运动，则（）A．小球的机械能保持不变B．平板对小球的弹力在B处最小，在D处最大C．在B、D两处小球一定受到沿平板向上的摩擦力D．只要平板与水平面的夹角合适，小球在B、D两处就有可能不受平板的摩擦力作用5、北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星定位和导轨系统，预计2020年形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做匀速圆周运动，轨道半径ra=rA．a的向心力小于c的向心力B．a、b卫星的加速度一定相等C．c在运动过程中不可能经过北京上空D．b的周期等于地球自转周期6、下列各力中按照力的效果命名的是（）A．支持力 B．电场力 C．分子力 D．摩擦力二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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、如图甲为一列沿x正方向传播的简谐横波在t=0.1s时刻的波动图像，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图像，P是平衡位置为x=1.5m处的质点，Q是平衡位置为x=12m处的质点，则下列说法正确的是________。A．t=0.2s时，质点P的振动方向沿y轴负方向B．图乙可能是x=1m处质点的振动图像C．再经过0.5s，质点Q第一次到达波峰D．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cmE.再经过0.4s，质点Q达到加速度正向最大，位移反向最大8、图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（）A．t=0.10s时，质点Q的速度方向向上B．该波沿x轴的负方向传播C．该波的传播速度为40m/sD．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm9、如图所示为一列沿x正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图．其中a、b为介质中的两质点，若这列波的传播速度是100m/s，则下列说法正确的是_________.A．该波波源的振动周期是0.04sB．a、b两质点可能同时到达平衡位置C．t＝0.04s时刻a质点正在向下运动D．从t＝0到t＝0.01s时间内质点b的路程为1cmE.该波与频率是25Hz的简谐横波相遇时可能发生波的干涉现象10、如图所示，实线为正电荷与接地的很大平板带电体电场的电场线，虚线为一以点电荷为中心的圆，a、b、c是圆与电场线的交点.下列说法正确的是()A．虚线为该电场的一条等势线 B．a点的强度大于b点的强度C．a点的电势高于b点的电势 D．检验电荷-q在b点的电势能比c点的大三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学要将一满偏电流为3mA的毫安表G改装为量程为30mA的电流表。他先测量出毫安表G的电阻，然后对表进行改装，最后再利用一标准毫安表，对改装后的电流表进行检测具体实验步骤如下：①按电路原理图a连接线路②将R1的阻值调到最大，闭合开关S1后调节R1的阻值，使毫安表G的指针偏转到满刻度③闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使毫安表G的指针偏转到满刻度的三分之一的位置④记下R2的阻值回答下列问题：（1）如果按正确操作步骤测得R2的阻值为90Ω，则毫安表G内阻的测量值Rg=___Ω，与毫安表内阻的真实值相比，Rg____（填“>”、“＝”或“<”）（2）若忽略实验的误差，将上述毫安表G改装成量程为30mA的电流表，则需要并联一个阻值R=___Ω的电阻（3）根据图b所示电路对改装后的电表进行检测，当标准毫安表的示数为16.0mA时，改装表的指针位置如图c所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，改装电流表的量程是__mA（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k=____12．（12分）有一个量程为、内电阻约为的电压表，现用如图所示的电路测量其内电阻(1)实验中可供选择的滑动变阻器有两种规格，甲的最大阻值为，乙的最大阻值为。应选用________。（选填“甲”或“乙”）(2)实验过程的主要步骤如下，请分析填空。A．断开开关，把滑动变阻器的滑片滑到_________端；（选填“”或“”）B．将电阻箱的阻值调到零；C．闭合开关，移动滑片的位置，使电压表的指针指到D．开关处于闭合状态保持滑片的位置不变，调节电阻箱的阻值使电压表指针指到_______，读出此时电阻箱的阻值，此值即为电压表内电阻的测量值(3)电压表内电阻的测量值和真实值相比，有________。（选填“>”或“<”）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图，在真空室内的P点，能沿纸面向各个方向不断发射电荷量为+q，质量为m的粒子(不计重力)，粒子的速率都相同．ab为P点附近的一条水平直线，P到直线ab的距离PC=L，Q为直线ab上一点，它与P点相距PQ=52(1)a粒子的发射速率(2)匀强电场的场强大小和方向(3)仅有磁场时，能到达直线ab的粒子所用最长时间和最短时间的比值14．（16分）如图所示，粗细均匀的U形管，左侧开口，右侧封闭。右细管内有一段被水银封闭的空气柱，空气柱长为l=12cm，左侧水银面上方有一块薄绝热板，距离管口也是l=12cm，两管内水银面的高度差为h=4cm。大气压强为P0=76cmHg，初始温度t0=27℃。现在将左侧管口封闭，并对左侧空气柱缓慢加热，直到左右两管内的水银面在同一水平线上，在这个过程中，右侧空气柱温度保持不变，试求：(1)右侧管中气体的最终压强；(2)左侧管中气体的最终温度。15．（12分）随着航空领域的发展，实现火箭回收利用，成为了各国都在重点突破的技术。其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞，为此设计师在返回火箭的底盘安装了电磁缓冲装置。该装置的主要部件有两部分：①缓冲滑块，由高强绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd；②火箭主体，包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ和超导线圈（图中未画出），超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用，火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度，从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，火箭主体的速度大小为v0，经过时间t火箭着陆，速度恰好为零；线圈abcd的电阻为R，其余电阻忽略不计；ab边长为l，火箭主体质量为m，匀强磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度为g，一切摩擦阻力不计，求：（1）缓冲滑块刚停止运动时，线圈ab边两端的电势差Uab；（2）缓冲滑块刚停止运动时，火箭主体的加速度大小；（3）火箭主体的速度从v0减到零的过程中系统产生的电能。

参考答案一、单项选择题：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、D【解析】

AB．解除锁定前，两部分气体温度相同，体积相同，由可知质量大的部分压强大，即b部分压强大，故活塞左移，平衡时，故A、B错误；CD．活塞左移过程中，气体被压缩内能增大，温度增大，b气体向外做功，内能减小，温度减小，平衡时，故C错误，D正确；故选D。2、B【解析】

由万有引力定律和重力的定义可知由牛顿第二定律可得联立解得故选B。3、A【解析】

AB．从图中我们可以看出，a光的入射角要比b光的入射角要大，它们的折射角相同。根据（此处θ1指的是折射角，θ2指的是入射角）可知b的折射率大，所以b的频率大，根据公式，可知a光光子的能量小于b光光子的能量，故A正确，B错误；C．因为b的频率大于a的频率，所以b的波长小，根据条纹间距公式可知b光比a光条纹间距小，故C错误；D．光的频率越大光子能量越大就越容易发生光电效应，因为b光的频率大于a光的频率，所以b光照射某种金属时能发生光电效应现象，a光不一定能发生光电效应现象，故D错误。故选A。4、D【解析】

小球做匀速圆周运动，动能不变，重力势能不断改变，所以小球的机械能不断变化，故A错误；小球做匀速圆周运动，向心力大小不变，而在最高点和最低点时，弹力和重力共线且合力提供向心力，最高点失重，最低点超重，所以平板对小球的弹力在A处最小，在C处最大，故B错误；小球在BD处可以不受摩擦力作用，即重力和健身者对球作用力F的合力提供向心力受力分析如图所示。

此时满足，故C错误，D正确；5、D【解析】因a、c的质量关系不确定，则无法比较两卫星的向心力的大小，选项A错误；a、b卫星的半径相同，则加速度的大小一定相同，选项B错误；c是一般的人造卫星，可能会经过北京的上空，选项C错误；a、b的半径相同，则周期相同，因a是地球的同步卫星，则两卫星的周期都等于地球自转的周期，选项D正确；故选D.6、A【解析】

A.支持力是按照力的效果命名的，支持力实际上是物体之间的弹力，故A正确．BCD.电场力、分子力摩擦力都是按照力的性质命名的，故BCD错误。故选A。二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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、BCE【解析】

A．根据图像可知：波的周期为0.2s,t=0.2s时的波动图像与t=0.1s时的波动图象相反，根据“头碰头，尾碰尾”可知，质点P的振动方向沿y轴正方向，故选项A错误；B．由图乙可知，t=0.1s时，质点通过平衡位置，且向下振动，根据“头碰头，尾碰尾”可知，图乙可能是x=1m或x=5m处的质点振动图象，故选项B正确；C．由图甲可知，图乙可知，故波速质点Q第一次到达波峰相当于质点x=2m处的波峰传播到Q点，即故选项C正确；D．经过已知内，振子走过的路程为；内，若振子从平衡位置或两级开始运动，则路程为。由于质点P不是从平衡位置或两级开始运动，故在这段时间内，质点P通过的路程不为30cm，实际上大于30cm，故选项D错误；E．经过0.4s，波向前传播的距离为即相当于x=4m处的质点运动形式传播到Q点，此时Q位于波谷，加速度达到正向最大，位移反向最大，故选项E正确。故选BCE。8、BC【解析】

AB．据题意，甲图是一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，从乙图可知质点Q在t=0.10s时刻处于平衡位置向下振动，则甲图中的横波正在向左传播，故A错误，B正确；C．该波传播速度为：故C正确；D．从t=0.10s到t=0.25s，质点P经过了四分之三周期，此时质点P正处于从-10cm向O运动的过程中，它所走过的路程小于30cm，故D错误。故选BC。9、ACE【解析】

由图可知波的波长，根据可以求得周期，根据波的平移原则判断某时刻某个质点的振动方向，知道周期则可得出质点的路程，当两列波的频率相同时，发生干涉现象.【详解】A．由图象可知，波长λ＝4m，振幅A＝2cm，由题意知，波速v＝100m/s，波源的振动周期，故A正确；B．a、b两质点不可能同时到达平衡位置，故B错误；C．波沿x轴正方向传播，0时刻a质点正在向下运动，t＝0.04s＝T，一个周期后a质点回到了原来的位置，仍然正在向下运动，故C正确；D．从t＝0到t＝0.01s时间内，，四分之一个周期的时间内，质点运动的路程一定大于，故D错误；该波的频率，与频率是25Hz的简谐横波相遇时可能发生波的干涉现象，故E正确．故选ACE.【点睛】考查波的形成与传播过程，掌握波长、波速与周期的关系，理解质点的振动方向与波的传播方向的关系．10、CD【解析】

A．虚线上各点的电场线与虚线不都是垂直的，则虚线不是该电场的一条等势线，选项A错误；B．因b点的电场线较a点密集，则a点的强度小于b点的强度，选项B错误；C．正电荷到a点间平均场强比正电荷到b点的平均场强小，则正电荷与a点间电势差小于正电荷与b点间电势差，可知a点的电势高于b点的电势，选项C正确；D．通过画出过b点的等势线可知，b点的电势低于c点，则检验电荷-q在b点的电势能比c点的大，选项D正确。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、180<20)32【解析】

（1）[1]由于指针指在三分之一的位置，说明R2分得电流为电流计电流的两倍，所以电流计电阻是R2的两倍，为180Ω。闭合S2后，R2与Rg的并联值R并<Rg，所以I总>Ig，而此时G的示数为满偏电流的三分之一，所以IR2大于三分之二满偏电流，所以2R2<，即Rg<；（2）[2]由并联电路分流特点，得Ω=20Ω（3）[3]标准毫安表的示数为16.0mA时，改装后的电表显示为刻度盘的中值刻度，故改装电流表的量程为32mA；（4）[4]把毫安表改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值当量程为32mA时，则有当量程为30mA时，则有联立解得12、乙1.5>【解析】

(1)[1]滑动变阻器在电路中为分压使用，为保证测量电路供电电压不受滑片位置的影响，减小实验误差，滑动变阻器的最大电阻应远小于测量电路的电阻，故应选择的，即应选用乙；(2)[2]在闭合前，滑动变阻器滑片应移到某一端使电压表示数为0，即滑片应移到端；[3]当电阻箱阻值为0时，电压表满偏为；接入电阻箱后认为电路测量部分的总电压不变，仍为；当电压表读数为时，电阻箱两端电压也为，则电压表内电阻与电阻箱阻值相等；(3)[4]电阻箱与电压表串联后，测量电路的电阻增加，则测量电路两端的总电压稍大于，则电阻箱两端的电压稍大于，则电阻箱的阻值大于电压表的阻值，即有测真四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）粒子发射速度为v=（2）电场强度的大小为E=25qL（3）粒子到达直线ab所用最长时间和最短时间的比值t【解析】（1）设粒子做匀速圆周运动的半径R，过O作PQ的垂线交PQ于A点，如图三所示：由几何知识可得PCPQ代入数据可得粒子轨迹半径R=QO洛仑磁力提供向心力Bqv=mv解得粒子发射速度为v=5BqL（2）