2025届湖南省衡阳市衡阳县高三年级上册第二次模拟考试物理试题（含答案解析）

2025届湖南省衡阳市衡阳县高三上学期第二次模拟考试物理试

题

学校:姓名：班级：考号：

一、单选题

1.日本福岛核电站废水中具有大量的放射性元素，其中黑Cs主要成分，与cs经大约30年

的时间有半数发生?衰变，同时生成新核X。下列说法正确的是（）

A.17cs原子核衰变的本质是核外电子的跃迁

B.衰变产物中的新核X的比结合能比17cs大

C./7cs衰变时，衰变产物中的新核X比粤Cs多一个中子

D.随着未衰变原子核数量的减少，粤cs的半衰期也会变短

2.一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向上下振动，

T形支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中。当圆盘静止时，让小

球在水中振动，其振动的频率约为3Hz。现在圆盘以4s的周期匀速转动带动小球上下振动。

下列说法正确的是（）

os

A.圆盘上的小圆柱转到圆心等局处时，T形支架的瞬时速度为零

B.小球振动过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒

C.小球振动达到稳定时，它振动的频率是0.25Hz

D.若圆盘以2s的周期匀速转动，小球振动达到稳定时，振幅比原来小

3.如图示，某运动员在足球场上进行“带球突破”训练。运动员沿边线将足球向前踢出，足

球沿边线运动，为控制足球，又向前追上足球，下列可能反映此过程的v-t图像和XY图像

是（）

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4.神舟十六号载人飞船与空间站组合顺利交会对接。在对接完成之前，神舟十六号需要完

成六次自主变轨，距离地面的高度从200km上升到400km,逐渐接近空间站。已知同步卫

星距离地面高度约为36000km,对于变轨过程，下列说法正确的是（）

A.变轨完成后，飞船的向心加速度增大了B.变轨完成后，飞船速度大于地球第一

宇宙速度

C.在变轨过程中，需要对飞船加速D.变轨完成后，飞船的运行周期大于24小时

5.一定质量理想气体的状态变化如图所示，该图由4段圆弧组成，表示该气体从状态。依

次经状态6、c、d,最终回到状态a的状态变化过程，则下列说法正确的是（）

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d

A.从状态6到状态d,气体做功为零B.从状态c到状态d是等温变化

C.从状态。到状态c,气体内能减小D.从状态。经从c、d回到状态°,气体放

出热量

6.在与纸面平行的匀强电场中，建立如图甲所示的直角坐标系，a、b、c、d是该坐标系中

的4个点，已知夕”=6V、%=4V、L=2V；现有一电子以某一初速度从。点沿Od方向

射入，则图乙中仍cd区域内，能大致反映电子运动轨迹的是（）

甲乙

A.①B.②C.③D.④

7.如图所示，一质点在光滑水平桌面上受水平恒力作用，先后经过6两点，速度方向偏

转90。。已知经过a点的速度大小为V、方向与仍连线夹角为60。，成连线长度为4。对质

点从。到6的运动过程，下列说法正确的是（）

B.运动时间为二

2v

C.经过6点的速度为亚

D.恒力方向与连线的夹角为45。

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8.如图所示，质量为3小的小球P和质量为机的小球Q通过两根长度均为工的细线悬挂在

天花板的。点，两球之间通过长度为国的轻杆相连，重力加速度为g。现对小球P施加

一外力尸并确保轻杆始终处于水平状态，则作用在小球P上的外力最小值为（）

二、多选题

9.一种圆柱形粒子探测装置的横截面如图所示。内圆区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，

外圆是探测器，和尸W分别为内圆的两条相互垂直的直径，两个粒子先后从P点沿径向

射入磁场。粒子1经磁场偏转后打在探测器上的。点，粒子2经磁场偏转后从磁场边界C

点离开，最后打在探测器上的N点，PC圆弧恰好为内圆周长的三分之一，粒子2在磁场中

运动的时间为装置内部为真空状态，忽略粒子所受重力及粒子间相互作用力。下列说法

正确的是（）

Q

A.粒子1一定带正电

B.若两粒子的比荷相同，则粒子1的入射速率小于粒子2的入射速率

C.若仅减小粒子2的入射速率，则粒子2在磁场中的运动时间增加

D.改变粒子2入射方向，速率变为原来的毡，则粒子2在磁场中运动的最长时间为

3

t

10.从地面上以一定初速度竖直向上抛出一质量为优的小球，其动能随时间的变化如图。

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已知小球受到的空气阻力与速率成正比。小球落地时的动能为4,且落地前小球已经做匀

速运动。重力加速度为g,则小球在整个运动过程中（）

A.球上升阶段阻力的冲量大于下落阶段阻力的冲量

B.从最高点下降落回到地面所用时间小于4

C.最大的加速度为5g

D.小球上升的最大高度为强-逑殂

mgm

三、实验题

11.（1）某同学利用图（甲）所示的装置研究光的干涉和衍射，将刀片在涂有墨汁的玻璃片

上划过便可得到单缝、不同间距双缝的缝屏，光电传感器可用来测量光屏上光强的分布。

①某次实验时，在电脑屏幕上得到图（乙）所示的两种光。、6的光强分布，这位同学在缝

屏上安装的是（选填“单缝”或“双缝”）。由该图像两条曲线的特征可知（填选

项）。

A.以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，。光侧移量小

B.若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生。光的能级能量差小

C.以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是。光

D.分别照射在同一金属板，若6光能引起光电效应，。光也一定能

②当做干涉现象研究时，选用间距较大的双缝相比于间距较小的双缝，在光屏上可观察到—

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的条纹个数（选填“更多”、“更少”或“一样多”）

12.某同学要测量一段特制的圆柱形导体材料的电阻率。，同时测电源的内阻入实验室提

供了如下器材：

待测的圆柱形导体尺（阻值未知）

螺旋测微器

游标卡尺

电流表A（内阻很小）

电阻箱R

待测电源

开关S、开关K,导线若干

（1）他用螺旋测微器测量该导体的直径。，结果如图甲所示，可读出mm,用游

标卡尺测得该导体的长度为L=4.97cm„

甲

他设计了如图乙所示的电路，并进行了如下的操作:

①断开开关K,闭合开关S,改变电阻箱的阻值凡记录不同R对应的电流表示数/；

②将开关S、K均闭合，改变电阻箱的阻值R,再记录不同R对应的电流表示数/。

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⑵他画出了步骤①②记录的数据对应的1-R图像，如图丙中两条图线I、n,则步骤①对应

的图线为(选填"I”或"H”)，电源的内阻厂=Qo

(3)若考虑电流表内阻的影响，则电源内阻的测量值相对真实值________(选填“偏大”、“偏

小”、“相等”)。

(4)若不考虑电流表内阻的影响，此导体材料的电阻率为。=Qmo(结果保留1位

有效数字)

四、解答题

13.如图所示，传送带的水平部分仍长度倾斜部分6c长度4=16.8m,北与水

平方向的夹角为。=37。。传送带沿图示顺时针方向匀速率运动，速率v=4m/s,现将质量加

=2kg的小煤块(视为质点)由静止轻放到。处，之后它将被传送到c点，已知小煤块与传

送带间的动摩擦因数〃=0.2,且此过程中小煤块不会脱离传送带，取重力加速度大小

⑴煤块从。运动到c的时间；

(2)煤块在传送带上留下的黑色痕迹的长度。

14.如图1所示，MN与PQ是两条固定在同一水平面上的平行金属导轨，导轨间距为3

一质量为机、电阻为R、长度也为z的金属杆ab垂直跨接在导轨上，ab杆左侧导轨上安装

有电流传感器，导轨左端连接一阻值也为R的定值电阻，导轨电阻不计且足够长。整个导

轨处于磁感应强度大小为2的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面(图中未画出)。f=0

时刻，ab杆在水平拉力厂的作用下由静止开始水平向右运动，整个运动过程中，电流传感

器的示数i随时间f变化的关系如题15图2所示，ab杆始终与导轨垂直并接触良好。已知

ab杆与导轨间的动摩擦因数为〃，重力加速度为g,求整个运动过程中

(1)通过ab杆的电荷量；

(2)ab杆与导轨间因摩擦产生的热量0；

(3)水平拉力下的冲量

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图1图2

15.如图所示，不可伸长的轻质细线下方悬挂一可视为质点的小球，另一端固定在O点小球

的质量为加，细线的长度为工，在过悬挂点的竖直线上距悬挂点。的距离为x处（x<L）

的C点有一个固定的钉子，当小球摆动时，细线会受到钉子的阻挡，当Z一定而x取不同值

时，阻挡后小球的运动情况将不同，现将小球拉到位于竖直线的左方（摆球的高度不超过O

点）然后放手，令其自由摆动，重力加速度为g。

（1）将细线拉至水平后释放，若x=0.6Z,求当小球运动到钉子右侧细线与竖直方向夹角

TT

为e（o<6><—）时，细线承受的拉力；

2

（2）如果细线被钉子阻挡后，小球恰能够击中钉子，试求X的最小值。

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《2025届湖南省衡阳市衡阳县高三上学期第二次模拟考试物理试题》参考答案

题号12345678910

答案BCCCDBCCBCDCD

1.B

【详解】A.acs原子核衰变的本质是中子释放电子转化为质子，A错误；

B.衰变产物中的新核相对更稳定，比结合能更大，B正确；

C.根据月衰变的特点，衰变产物中的新核X比劈Cs少一个中子，C错误；

D.半衰期不会随原子核数量的减少而变短，D错误。

故选B。

2.C

【详解】A.小圆柱转到圆心等高处时，小圆柱的速度不为零，T形支架的瞬时速度也不为

零，故A错误；

B.圆盘转动，通过小圆柱带动T形支架上下振动，T形支架又通过弹簧使小球做受迫振动,

所以小球振动过程中，小球和弹簧组成的系统机械能不守恒，故B错误；

C.经过一段时间后，小球振动达到稳定时，它振动的频率和驱动力频率相同，即

f=—=，Hz=0.25Hz

T4

故C正确；

D.圆盘以2s的周期匀速运动，驱动力频率为

/=-=-Hz=0.5Hz

T2

驱动力频率接近小球的固有频率，所以振幅比原来大，故D错误。

故选C。

3.C

【详解】AB.足球沿边线在摩擦力的作用下做匀减速直线运动，速度越来越小；运动员为

了追上足球做加速运动，速度越来越大。V4图像与坐标轴的面积表示位移，当运动员追上

足球时，运动员和足球的位移相同，v-f图像与坐标轴围成的面积相同，故AB错误；

CD.//图像的斜率表示速度，足球做减速运动，足球的X-/图像斜率逐渐减小，运动员向

前追赶足球，做加速运动，运动员的x-f图像斜率逐渐增大，当运动员追上足球时，足球和

运动员在同一时刻到达同一位置，足球和运动员的X/图像交于一点，故C正确，D错误。

答案第1页，共14页

故选c。

【详解】A.变轨完成后，飞船的轨道半径变大，根据万有引力提供向心力

变轨完成后，轨道半径厂增大，所以飞船的向心加速度减小了，故A错误;

B.根据万有引力提供向心力

第一宇宙速度是环绕地球做圆周运动卫星的最大速度，变轨完成后，飞船的轨道半径变大,

飞船速度小于第一宇宙速度，故B错误；

C.在变轨过程中，飞船从低轨道进入高轨道，机械能增加，需要对飞船加速，故C正确;

D.根据万有引力提供向心力

Mm4K2

T=2m

变轨完成后，飞船的运行的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以飞船运动的周期小于同

步卫星的运行周期，即小于24小时，故D错误。

故选C。

5.D

【详解】A.根据图像可知，从状态6到状态c,气体的体积增大，气体对外界做功，从状

态c到状态力气体的体积减小，外界对气体做功，由于的状态b到状态c的压强都小于从

状态c到状态d的压强，可知从状态6到状态％外界对气体做功，故A错误；

B.根据玻意耳定律有

pV=C

答案第2页，共14页

可知，等温变化的。-＞图像为双曲线，不是圆弧，因此从状态C到状态“不是等温变化,

故B错误；

C.从状态a到状态c,气体体积增大，气体对外做功，根据理想气体状态方程有

pv

---二Cr

T

初末状态压强相等，体积增大，则温度增大，气体内能增大，故C错误；

D.从状态。经6、c、d回到状态a,气体温度不变，内能不变，由于P-忆图像与横轴所

围几何图形的面积表示功，从状态a到状态c,气体对外做功，从状态c到状态a,外界对

气体做功，根据图像可知，从状态a经6、c、4回到状态a,全程是外界对气体做功，根据

热力学第一定律可知，气体放出热量，故D正确。

故选D。

6.B

【详解】已知和,=6V、Q=4V、L=2V,则ad中点/(O,L)的电势为

%=4V=%

可知"连线为等势线，场强与等势线垂直，即沿着aO方向斜向下，电子以某一初速度从O

点沿。4方向射入图乙中a灰力区域内，电子的初速度方向与电场力方向垂直，电子做类平

抛运动，则能大致反映电子运动轨迹的是②。

甲

7.C

【详解】BC.设恒力与连线的夹角为凡根据几何关系可知6点速度方向与斜连线的夹

角为30。。

答案第3页，共14页

该质点做类斜抛运动，在垂直于恒力方向上的速度大小不变,在恒力方向做匀变速直线运动,

则在沿初速度方向上速度由V减小到0,由匀变速直线运动规律

dcos60°=—

2

解得。到6的时间为

d

t=—

v

从a点运动到b点沿ab方向的平均速度为

-_VCOS60°+Vcos30°_d

v—6—

2t

解得

vb=V3v

故B错误，C正确；

AD.质点在垂直于恒力方向上速度不变，即

vsin（"一9-60°）=超sin（。—30°）

解得

6=60°

当粒子沿恒方向的速度为0时，粒子的速度最小，此时粒子的最小速度为

vmi„=v-cos(6>+60°-90°)=v

故AD错误。

故选C。

8.C

【详解】对小球Q进行受力分析，受到重力机g,细线的拉力4Q和杆的作用力与。根据平

衡条件可得

%sin30°=mg

解得与Q相连绳子的拉力为

答案第4页，共14页

鼻Q=2mg

其水平方向的分力等于杆的作用力，有

F杆=尸TQcos30°=yfimg

对小球P进行受力分析，受到重力3加g,细线的拉力4p,杆的作用力与和外力尸。小球重

力与杆的作用力的合力为

G=J（3加g）°+琛=2枢ng

做出矢量三角形，当作用在小球P上的外力方向与P相连绳子方向垂直时，作用在小球P

上的外力最小，为

F=FXsin30°=yfimg

9.BCD

【详解】A.粒子1受向下偏转，由左手定则可知，粒子1带负电，故A错误;

B.根据洛伦兹力提供粒子在磁场中做圆周运动所需的向心力

V

qvB=m——

r

可得

r=——

由题图可知粒子1运动的半径小于粒子2运动的半径，若两粒子的比荷相同，则粒子1的入

射速率小于粒子2的入射速率，故B正确；

C.若仅减小粒子2的入射速率，则粒子2运动半径减小，从磁场射出时，轨迹所对应的圆

心角增大，粒子2在磁场中的运动时间为

。e92万机0m

t,——T——-------

2〃2〃qBqB

故若仅减小粒子2的入射速率，则粒子2在磁场中的运动时间增加，故C正确;

答案第5页，共14页

D.PC圆弧恰好为内圆周长的三分之一，则粒子2在磁场中轨迹所对应的圆心角为

Q二八。

。=180°--------=60。

3

设内圆半径为凡根据几何关系，粒子2在磁场中运动半径为

八=—^—=血

a

tan——

2

开始粒子2在磁场中运动时间为

aeTim

粒子2速率变为原来的上巳，此时粒子2在磁场中运动半径为

3

2.”

ri=~^-ri=2R

根据几何关系，当粒子2的轨迹对应的弦为直径时，粒子2在磁场中运动的时间最长,

此时的圆心角为

户=60°

速度改变后，粒子2在磁场中运动的最长时间为

BTim

=----1=-----

243qB

故D正确。

故选BCDo

10.CD

【详解】A.由题意可得，阻力与速率的关系为

f=kv

故阻力的冲量大小为

If=£ft=£kvt=kx

因为上升过程和下降过程位移大小相同，则上升和下降过程阻力的冲量大小相等，故A错

误；

答案第6页，共14页

B.由于机械能损失，上升过程中的平均速度大于下降过程中的平均速度，上升过程与下降

过程的位移大小相等，故小球在运动的全过程，上升的时间小于下降的时间，故B错误；

C.设小球的初速度为%,满足

16£o=1wvo

而小球的末速度为匕，有

。1

4=—mv,2

°2

小球刚抛出时阻力最大，其加速度最大，有

mg+kv^ma^

当小球向下匀速时，有

mg=k\\

联立解得

•max=5g

故C正确；

D.上升时加速度为。，由牛顿第二定律得

-{mg+kv^=ma

解得

k

a=-g----v

m

取极短时间加，速度变化有

*k

Av=a\t=-gA/-----vAz

m

又

vNt=

上升全程

XAv=0—v=-gZ加-

0m

则

k

%=g。+—HTT

m

设小球的初速度为%,满足

答案第7页，共14页

16综=；〃琢

而小球的末速度为W，有

1

ELo=~mvi2

联立可得

H_8£»t*2mEo

mgm

故D正确。

故选CDo

II.单缝D更多

【详解】①[1]由图乙可知，条纹中间宽，两边窄，是衍射条纹，这位同学在缝屏安装的是

单缝。

[2]A.由于。光衍射条纹间距较小，则。光波长较短。根据,。光频率较大。在同一

A

介质中，频率大的光折射率大，因此。光折射率更大，偏转角度更大。因此以相同角度斜射

到同一玻璃板透过平行表面后，。光侧移量大，故A错误；

B.。光频率较大，由£="〃知，若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生。光的能级能量差

大，故B错误；

C.a光频率较大，折射率较大，根据sinC=，知°光临界角较小，以相同的入射角从水中

n

射入空气，。光先发生全反射，在空气中只能看到一种光时，一定是6光，故C错误；

D.当入射光的频率大于金属板的极限频率时，金属板上的电子就会逸出光电子，a光频率

较大，分别照射在同一金属板，若b光能引起光电效应，a光也一定能，故D正确。

②[3]根据可知选用间距较大的双缝相比于间距较小的双缝，条纹间距小，在光屏

a

上可观察到更多条纹个数。

12.(1)9.500/9.499/9.501

(2)II2.1

⑶偏大

(4)3x10-3

【详解】(1)螺旋测微器的读数为

9mm+50.lx0.01mm=9.500mm

答案第8页，共14页

（2）[1]⑵在步骤①中，由闭合电路欧姆定律有

E=I(R+r)

整理可得

L以+二

IEE

在步骤②中，由闭合电路欧姆定律有

E=IR+R+R'Ir

R,

整理可得

1R+rr

-=—x——R+—

IERxE

对比以上结果可知，步骤①对应的图线应为n,由图线n及

11_r

—=——RT—

IEE

可得

1_0.67

£-TT

r

—=0.67

E

解得电源内阻

r=2.1Q

（3）若考虑电流表内阻的影响，则步骤①中，由闭合电路欧姆定律有

即电源内阻测量值

勺产-真+%

故测量值相对真实值偏大

（4）在图像中，设

%=1.1,a?=2.1,b=0.67

11rlR+/八厂

则由图像及：="氏+工、7=-^^+三可得

IEE1HKx乜

R_

a?—%

则材料电阻率为

答案第9页，共14页

yra,aD2

P=一厂0一

4Lla2-ax

代入数据计算得

p=3xlO-3Q-m

13.(l)5.5s

(2)8.8m

【详解】(1)煤块在水平部分的运动时，由牛顿第二定律

jLimg=max

可得煤块运动的加速度

2

ax=2m/s

煤块从静止加速到与传送带共速的距离为

v242

=------=4m<10m

2al2x2

故煤块在水平部分先加速，后匀速运动，加速时间的时间为

“上,s=2s

1

ax2

匀速运动的时间

』5s=1.5s

,2=

v4

在倾斜传送带上，由于

/z<tan0=0.75

故煤块在斜传送带上做加速运动，由牛顿第二定律

mgsin0-jumgcos0=ma2

可得煤块在倾斜传送带上的加速度为

2

a2=gsinO-jugcos0=4.4m/s

根据匀加速运动的位移与时间的关系有

L?=Vt3+-42A

解得

%3=2s

答案第10页，共14页

%3=-TTS(舍去)

11

故煤块从Q运动到。的时间

t=tx+t2+t3=5.5s

(2)煤块在水平传送带的相对位移为

加1=vti~si=(8-4)m=4m

煤块在倾斜传送带的相对位移为

AS2=L2-vt3=(16.8-8)m=8.8m

由于加］与加2是重复痕迹，故煤块在传送带上留下的黑色痕迹长度为8.8m。

14.(1)⑵Q=7同"1而；(3)IF=5/jmgt0+

2DL2

【详解】(1)由"，图像可得，通过ab杆的电荷量

(2)设ab杆匀速运动时速度大小为%,由题知：

I—也

02R

因此，ab杆运动的路程

_2%+5to_7v(/o

x-----------v-.........

20n2

ab杆与导轨间因摩擦产生的热量

Q=fJmgx

联立解得：

l/.imgRIoto

BL

(3)分三个时间段：

①0〜2%时间段内：ab杆做匀加速直线运动，加速度大小为多，水平拉力为片则:

%=小，Fx-/jmg-F^=max,=BiL

该过程中，水平拉力厂的冲量

IFi=Fx・2t。—加%+2/zmg^0+BIQi。

②“〜备时间段内：ab杆做匀速直线运动，水平拉力为巴则：

答案第11页，共14页

6_必叫_尸安2=0，F安］=BIJ

该过程中，水平拉力产的冲量

环=

IF2=F2•22jLimgt0+2BIQLt0

③4%〜5%时间段内：ab杆做匀减速直线运动，加速度大小为电，水平拉力为名则:

安安

a2=—,F3-jLimg-F3=-ma