湖南省衡阳市衡阳县第一中学2024-2025学年高三上学期第一次模拟考试物理试题（含答案）

衡阳县一中2025届高三上学期第一次模拟考试卷物理注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。第Ⅰ卷（选择题）一、选择题：本题共10小题，共46分。第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1．下列物理量没有单位的是（ ）A．电阻率 B．折射率n C．静电力常量kD．万有引力常量G2．地铁是一种“绿色”的公共交通工具。如图，某次地铁上连接左侧圆环的拉绳呈竖直状态，人拉着的右侧圆环的拉绳与竖直方向成一定角度，且处于绷紧状态，人与地铁车厢保持相对静止。下列说法正确的是（ ）A．由左侧拉绳的状态可知地铁车厢处于静止状态B．由右侧拉绳的状态可知地铁车厢可能正在向右加速C．人对圆环的拉力小于圆环对人的拉力D．人受到车厢地面水平向左的摩擦力作用3．如图，竖直面内固定一大圆环④，小环套在光滑杆上，杆的上下两端分别固定在圆的顶点P和圆周Q点上。圆①②③④共用顶点P，半径之比为1∶2∶3∶4，它们把杆分成四段。小环从顶点P由静止开始沿杆自由下滑至Q点，则小环依次经过这四段的时间之比为（ ）A．B．C. D．4．若陕西地区地磁场的磁感应强度的竖直分量的大小随距离地面高度h的变化关系如图所示，一直升机将一始终保持水平的闭合金属导线框竖直向上匀速吊起，下列说法正确的是（    ）A．线框中有顺时针方向的感应电流（俯视）B．线框中的感应电流不断减小C．线框中的感应电流不断增大D．线框的四条边有向内收缩的趋势5．如图为某电子透镜中电场的等势面（虚线）的分布图，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，电子先后经过O、P、Q三点。电子从O点运动到Q点的过程中，关于电子的运动，下列说法正确的是（ ）A．加速度一直减小B．速度先减小后增大C．在O点电势能比在Q点电势能小D．从O点到P点电场力做功与从P点到Q点电场力做功相等6．2023年5月30日我国发射神舟十六号载人飞船，并成功对接于空间站天和核心舱径向端口，形成三舱三船组合体，此次任务主要目的为：完成与神舟十五号乘组在轨轮换，驻留约5个月，开展空间科学与应用载荷在轨实（试）验，实施航天员出舱活动及货物展气闸舱出舱，进行舱外载荷安装及空间站维护维修等任务。飞船发射后会在停泊轨道（Ⅰ）上进行数据确认，后择机经转移轨道（Ⅱ）完成与中国空间站的交会对接，其变轨过程可简化如下图所示，已知停泊轨道半径近似为地球半径R，中国空间站轨道距地面的平均高度为h，飞船在停泊轨道上的周期为T，下列说法正确的是（ ）A．飞船在中国空间站轨道（Ⅲ）上的速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度B．飞船在转移轨道上P、Q两点的速率之比为C．飞船可提前时间于P点点火加速，进而在Q点完成交会对接D．飞船在转移轨道（Ⅱ）上运行时，位于P点处于超重状态，位于Q点则处于失重状态7．质量为的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上。平衡时，弹簧的压缩量为，如图所示，一物块从钢板正上方距离为的处自由落下，与钢板碰撞后一起向下运动（不粘连）。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为，弹簧的弹性势能为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量），碰撞时间极短，下列说法正确的是（ ）A．碰后物块与钢板一起做简谐运动，振幅为B．物块与钢板在返回点前已经分离C．运动过程中弹簧的最大弹性势能为D．物块与钢板碰撞过程中损失的机械能为8．如图，老虎车是一种很实用的搬运工具，老虎车平面与挡板垂直，某一次在运货时老虎车平面与水平地面的夹角为，货物与老虎车保持相对静止，忽略货物与车平面之间的摩擦力。g取，，，下列说法正确的是（ ）A．无论老虎车怎么运动，老虎车对货物的作用力方向总是竖直向上B．老虎车停止时，若由37°缓慢增大到90°，则老虎车对货物的作用力不变C．若不变时，车平面对货物的作用力总是大于挡板对货物的作用力D．若不变时，为使货物不离开挡板，老虎车水平向右的加速度不能超过9．氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图1所示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用同一双缝干涉装置研究两种光的干涉现象，得到如图2和图3所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图4所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（ ）A．图1中的对应的是ⅡB．图3中的干涉条纹对应的是ⅠC．Ⅰ的光子动量小于Ⅱ的光子动量D．P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大10．如图所示，边长为l的正六边形ACDEFG和以O为圆心、半径为l的圆形区域内分别存在垂直纸面方向的匀强磁场B1、B2，现有一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从A点沿AE连线方向垂直磁场射入，粒子恰好经过D点进入圆形磁场，经圆形磁场偏转后从H点沿OH方向射出磁场，在H点下方某处有一弹性挡板，可使粒子以碰撞前大小相等的速度反弹后从E点沿EA方向返回六边形磁场区域（图中未画出）。已知∠DOH=90°，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）A．B1、B2方向相同B．B1、B2大小的比值为C．粒子在磁场内运动的时间为D．粒子从H点运动到E点的时间为第Ⅱ卷（非选择题）二、非选择题：本题共5小题，共54分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。11．（6分）某实验小组用轻杆、小球和硬纸板等制作一个简易加速度计，如图甲所示。在轻杆上端装上转轴，固定于竖直放置的标有角度的纸板上的O点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直纸面内自由转动。将此装置固定于运动小车上，可粗略测量小车的加速度。主要操作如下：(1)若轻杆摆动稳定时与竖直方向的夹角为，则小车的加速度（用，g表示），该加速度测量仪的刻度（填“均匀”或“不均匀”）。(2)为了准确标出刻度，还需要测出当地重力加速度g，利用重锤连接纸带做自由落体运动，打点计时器在纸带上打出一系列点，选取一条较理想的纸带，纸带上计数点的间距如图乙所示，相邻两个计数点间的时间间隔为。根据数据求出当地重力加速度（保留3位有效数字）；12．（8分）某实验兴趣小组欲测定一内阻可调的化学电池的电动势。该小组设计了如图甲所示的测量电路，图中R为电阻箱，M、N为该化学电池的正、负极（可认为反应只发生在两极附近），P、Q为靠近正、负极的两个探针，电池槽中间有一打气管道，用打气筒向电池内打气或从电池内抽气，可以改变中间长方体容器内电解质溶液的高低，从而改变电池的内阻。主要实验步骤如下：①按图甲连接电路，将电阻箱阻值调为R0；②闭合开关S，向电池内打气，观察并测量中间长方体容器内电解质溶液的高度h，记录电流表的示数I；③重复步骤②，对应不同的h值，得到多组h、I的测量数据。回答下列问题：(1)已知中间长方体容器的长为L，宽为d，容器内电解质溶液的电阻率为，则电池的内阻r=；(2)该小组成员利用图像来处理获得的多组实验数据，若以作为横轴，则以为纵轴，通过描点可作出如图乙所示的线性关系图像；(3)根据实验所测得的数据和图乙中所标注的字母，可得该化学电池的电动势E=（R0、a为已知量）；(4)若在PQ之间接一电压表，保持h不变，调节电阻箱使其阻值变小，则电压表的示数将（选填“变大”“变小”或“不变”）。13．（9分）“拔火罐”是一种中医的传统疗法，某实验小组为了探究“火罐”的“吸力”，设计了如图所示的实验。圆柱状汽缸（横截面积为S）被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与置于地面上的重物m相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸顶的开关K处扔到汽缸内，酒精棉球熄灭时密闭开关K，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L。由于气缸传热良好，随后重物会被吸起，最后重物稳定在距地面处。已知环境温度为不变，为大气压强，气缸内的气体可看做理想气体，求：(1)酒精棉球熄灭时的温度T与环境温度的比值；(2)若从酒精棉球熄灭到最终稳定的过程中气体放出的热量为Q，求气体内能的变化。14．（14分）华南师大附中第70届校运会上，石牌校区高一9班以45.49秒的成绩打破男子接力乙组纪录。优秀的交接棒技术和策略，助力提升成绩。接力区长度，接棒者可以在接力区内任意位置起跑，但必须在接力区内完成交接棒。接力队比赛全程的运动，简化为直线运动。某班参加接力赛的四位同学，起跑阶段均视为加速度大小为a的匀变速运动，达到最大速度后，可以一直保持匀速运动直至完成交棒。接棒者通过在跑道贴胶带设置起跑标记，标记与接棒者距离，如图（甲）所示。比赛中，持棒者以最大速度奔跑至标记时，接棒者立即从接力区始端起跑并在接力区内完成接棒。赛道总长度。(1)若接棒者刚达到最大速度时完成接棒，求接棒者从起跑至完成接棒的距离及对应的加速度大小；(2)如图（乙）所示，接棒者改为在距离接力区末端处起跑，标记重置于其起跑处后方处，求接力队完成比赛最佳成绩，并写出x取不同值时接力队完成比赛的最短时间t与x的关系式。15．（17分）如图所示，两根电阻不计的光滑水平导轨A₁B₁、A₂B₂平行放置，间距L=1m，处于竖直向下B=0.4T的匀强磁场中，导轨左侧接一电容C=0.1F的超级电容器，初始时刻电容器带一定电量，电性如图所示。质量、电阻不计的金属棒ab垂直架在导轨上，闭合开关S后，ab棒由静止开始向右运动，且离开B₁B₂时已以匀速。下方光滑绝缘轨道C₁MD₁、C₂ND₂间距也为L，正对A₁B₁、A₂B₂放置，其中C₁M、C₂N为半径r=1.25m、圆心角θ=37°的圆弧，与水平轨道MD₁、ND₂相切于M、N两点，其中NO、MP两边长度d=0.5m，以O点为坐标原点，沿导轨向右建立坐标系，OP右侧0