湖南省普通高中2025届高三下学期5月高考模拟最后训练(三) 物理试题（含解析）

2025届湖南省普通高中高三下学期5月高考模拟最后训练(三)
物 理 试 题
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．放射性同位素衰变的快慢有一定的规律，在使用放射性同位素时，必须严格遵守操作规程。如图所示，甲图是氡222的衰变曲线，乙图是铋210的衰变曲线。横坐标表示的是时间t，纵坐标表示的是元素任意时刻的质量m与t＝0时的质量m0的比值。根据图像提供的信息，下列说法正确的是
　　
甲　　　　　　　　　　　　乙
A．元素氡222比元素铋210的半衰期大
B．元素氡222经过第一个1．9天，剩有的元素氡222
C．元素铋210经过第一个5天，剩有的元素铋210
D．元素氡222经过第一个19天，剩有的元素氡222
2．如图所示，一可视为质点的弹性小球自倾角为的固定斜面上方由静止开始下落，与斜面上的P点发生碰撞后落到斜面上的Q点。不计碰撞中的动能损失和空气阻力，则小球从起始位置到P点的高度与之间的距离的关系为（　　）
A． B．
C． D．
3．如图所示，一弹性轻绳沿轴水平放置，绳左端位于坐标原点，沿轴振动，在轴上形成一沿轴正向传播的简谐横波，振幅为。在时刻平衡位置在处的A质点正处在波峰，平衡位置在处的质点位移为且向轴负方向振动，经，A处质点位移第一次到达，下列说法正确的是（　　）
A．该机械波的波长为
B．质点A振动的周期可能为0.12s
C．A点的振动方程为
D．该机械波在介质中的最大波速为
4．某校天文小组通过望远镜观察木星周围的两颗卫星a、b，记录了不同时刻两卫星的位置变化，如图甲所示。现以木星中心为原点，测量图甲中两卫星到木星中心的距离x，以木星的左侧为正方向，绘出x－t图像如图乙所示。已知两卫星绕木星近似做圆周运动，忽略在观测时间内观察者和木星的相对位置变化，由此可知
甲 乙
A． a公转周期为t0
B． b公转周期为2t0
C． a公转的角速度比b的小
D． a公转的线速度大小比b的大
5．界定方法
将半径为的圆进行平移,探索粒子的临界条件,这种方法叫“平移圆法”.
2．［山西部分重点高中2025高二上联考］如图所示，两平行直线和之间的区域内有一四分之一圆，圆心为，四分之一圆区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场（包含边界），磁感应强度大小为（未知）和的长度均为,边足够长.点有一粒子发射装置，能向 扇形区域内均匀发射质量为、电荷量为、速度大小均为的同种粒子，不计粒子间的相互作用及粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．若沿边方向发射的粒子刚好到达边的中点，则磁感应强度大小
B．若所有粒子都不能到达边上，磁感应强度的最小值为
C．当时，粒子在磁场中运动的最长时间为
D．若，则能到达边的粒子占总数的
6．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，劲度系数为k的轻质弹簧两端栓接着质量均为m 的物块M、N，物块M放置在光滑斜面的挡板上，M、N处于静止状态，弹簧压缩量为x（未知）。现用外力缓慢推动物块N使弹簧再缩短长度2x，然后立即撤去外力，使物块N由静止开始运动，之后物块M能刚好离开挡板。已知弹簧弹性势能的表达式为Ep＝k（Δx）2，k为弹簧劲度系数，Δx为弹簧的形变量，斜面倾角为θ，重力加速度为g，斜面足够长，则下列说法正确的是
A． x＝
B．弹簧最大弹性势能为
C．物块N向上运动时的最大动能为
D．物块M刚要离开挡板时，弹簧的弹性势能为
8．如图所示，一单色光束照到厚壁玻璃管的外壁上M点，光从M点进入玻璃后以60°入射角照射到内壁上的P点，反射光线再照射到外壁上的N点。已知该玻璃的折射率为1.5，M、N两点之间的距离为，真空中的光速c=3×108m/s，下列说法正确的是（　　）
A．在M点只有折射光线，没有反射光线
B．在P点只有反射光线，没有折射光线
C．在N点只有反射光线，没有折射光线
D．光从M经P到N的传播时间为1×10-10s
9．如图为教师办公室中抽屉使用过程的简图：抽屉底部安有滚轮，当抽屉在柜中滑动时可认为不受抽屉柜的摩擦力，抽屉柜右侧装有固定挡板，当抽屉拉至最右端与挡板相碰时速度立刻变为0。现在抽屉完全未抽出，在中间位置放了一个被没收的手机，手机长度为d＝0.2m，质量m＝0.2kg，其右端离抽屉右侧的距离也为d，手机与抽屉接触面之间的动摩擦因数μ＝0.1，抽屉总长L＝0.8m，质量为M＝1kg。不计抽屉左右两侧及挡板的厚度，重力加速度。现对把手施加一个持续水平向右的恒力F，则（　　）
A．当水平恒力的大小F≤0.3N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰
B．当水平恒力的大小F≤1.2N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰
C．为使手机不与抽屉右侧发生磕碰，水平恒力的大小可满足F≥1.8N
D．为使手机不与抽屉左侧发生磕碰，水平恒力的大小必定满足F≤2.2N
10．“日”字形理想变压器如图所示，当原线圈ab中通以交变电流时，原线圈铁芯中的磁通量只有一半通过副线圈铁芯，另一半通过中间的“铁芯桥”。当原线圈ab中通以的交变电流时，理想电流表的示数为2A，定值电阻。。下列说法正确的是（　　）
A．铁芯中磁通量的变化周期为0.02s
B．原线圈ab两端电压的有效值为
C．原、副线圈的匝数比
D．理想电流表的示数为0.2A
三、非选择题：本大题共5题，共56分。
11．用如图甲所示的实验装置可以进行力学中的很多实验探究，回答下列问题：

（1）下列说法正确的是 。
A．用此装置来“研究匀变速直线运动”时，长木板上表面必须光滑
B．让小车在水平粗糙的长木板上运动可验证机械能守恒定律
C．用此装置来“探究加速度a与力F的关系”时，需要平衡摩擦力，且钩码的总质量应远大于小车的质量
D．用此装置来“验证动量定理”时，需要平衡摩擦力，且钩码的总质量应远小于小车的质量
（2）图乙为探究“功与速度变化的关系”的实验中打出的一条纸带，选取纸带中的B、E两点间的运动过程来探究功与速度变化的关系，已知打点计时器的打点频率为f，相邻两个计数点之间还有一个点未画出，重力加速度为g，小车、钩码的质量分别为M、m（），实验时平衡了摩擦力，则探究的结果为 。（用题中给出的字母来表达）

12．（8分）随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。我市环保部门定期对市场出售的纯净水质量进行抽测，通过测量电导率判定其是否合格（电导率δ是电阻率的倒数，电导率小于10为水质合格）。测量时将采集的水样装入绝缘性能良好的圆柱体容器，容器两端用圆片形的金属电极密封，两电极相距L＝0．50 m，该实验还用到如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源、一个单刀单掷开关和导线若干。图甲为用游标卡尺测量容器内径的情形。图乙为测量电路，图丙为根据电流表和电压表的实验数据所画出的U－I图像。
甲 乙
请根据以上所述回答下列问题：
（1）容器内径d的测量值为　　　　cm。
（2）根据图丙的U－I图像，求出水样的电阻R＝　　　　Ω（结果保留两位有效数字）。
丙
（3）计算出该水样的电导率δ＝　　　　（Ω·m）－1（结果保留三位有效数字，取π＝3．14），通过数据对比可以判定此水样水质　　　　（填“合格”或“不合格”）。
13．（9分）如图所示，一汽缸竖直固定，用轻杆相连的两活塞处于静止状态。两活塞厚度不计，总质量为m，横截面积之差为ΔS，外界大气压为p0，被封闭的理想气体体积为V1、温度为T，不计活塞与汽缸间的摩擦，重力加速度为g。
（1）求汽缸内被封闭气体的压强。
（2）若将汽缸内气体温度缓慢降低到，求两活塞再次静止时向下移动的距离（大活塞始终未与汽缸下部分接触）。
14．如图所示，两平行金属直导轨、固定于同一水平绝缘桌面上，两导轨之间的距离为L，a、端与倾角为的倾斜金属导轨平滑连接，倾斜导轨上端连接阻值为的定值电阻，、端与位于竖直面内、半径相同的半圆形金属导轨平滑连接，所有金属导轨的电阻忽略不计。仅水平导轨所围矩形区域存在方向竖直向下，磁感应强度大小为的匀强磁场。一根质量为、电阻为、长度为的细金属棒与导轨垂直，静置于处，另一根与长度相同、质量为的细绝缘棒由倾斜导轨上与距离为处静止释放，一段时间后与发生弹性碰撞，碰撞时间极短。碰撞后，和先后恰好运动到半圆形导轨的最高点（抛出后立即撤去），运动过程中棒与导轨始终垂直且接触良好。不计一切摩擦，重力加速度为。求：
(1)半圆形金属导轨的半径；
(2)整个过程中定值电阻产生的焦耳热；
(3)绝缘棒通过区域的时间。
15．如图所示，卡车上放有一块木板，木板与卡车间的动摩擦因数，木板质量。木板右侧壁（厚度不计）到左端的距离，到驾驶室距离。一质量与木板相等的货物（可视为质点）放在木板的左端，货物与木板间的动摩擦因数。现卡车、木板及货物整体以的速度匀速行驶在平直公路上。某时刻，司机发现前方有交通事故后以的恒定加速度刹车，直到停下。司机刹车后瞬间，货物相对木板滑动，木板相对卡车静止。货物与木板右侧壁碰撞后粘在一起，碰撞时间极短。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。求：
（1）在刹车过程中，货物与木板右侧壁碰撞前，货物的加速度大小；
（2）在刹车过程中，货物与木板右侧壁碰撞前，木板受到卡车的摩擦力大小；
（3）木板最终是否会与驾驶室相碰？如果不会，最终木板右侧与驾驶室相距多远？
高考模拟最后训练(三)参考答案
1．【答案】D
【解析】由题图可知，氡222的半衰期为3.8天，铋210的半衰期为5天，所以元素氡222比元素铋210的半衰期小，A错误；1.9天小于氡222的半衰期，则元素氡222经过第一个1.9天，剩有的元素氡要大于原来的，B错误；元素铋210的半衰期为5天，经过第一个5天，刚好一个半衰期，由公式m＝m0解得m＝m0，即剩有的元素铋210，C错误；元素氡222的半衰期为3.8天，经过第一个19天，刚好经过5个半衰期，由公式m＝m0解得m＝m0，即剩有的元素氡222，D正确。
2．【答案】D
【详解】设小球接触P点前瞬间速度大小为，则有，解得，在P点反弹后，设从P到Q用时为t，由平抛运动规律可得，解得，又因为，联立以上解得。
3．【答案】D
【详解】由于AB间距离为，当n=0时，波长才为6m，A错误；设质点A振动周期为T，由题意，根据三角函数知识可得，解得T=0.06s，所以质点A的振动方程为，BC错误；根据，可得，当波长为6m时，波速为100m/s，此时波速最大，D正确。
4．【答案】D
【解析】由题图甲可得0时卫星a离木星近，x小，因此题图乙中0时刻处于下方的图线为a的图线，卫星a的公转周期为2t0，由万有引力提供向心力可得＝mr＝m，则T＝，v＝，由于卫星b的轨道半径大于卫星a的轨道半径，则b公转的周期大于a公转的周期，即大于2t0，A、B错误；卫星a的公转周期比b的小，由T＝知卫星a的角速度比b的大，C错误；由上述分析可知卫星a的轨道半径小，则卫星a公转的线速度大，D正确。
5．【答案】D
【解析】若沿边方向发射的粒子刚好到达边的中点,如图甲所示,根据左手定则及几何关系知,粒子做圆周运动的半径为,根据牛顿第二定律有,解得,当时粒子在磁场中运动的时间最长，为,故、错误；根据题意,当沿方向射入的粒子出磁场时速度方向与平行时,所有粒子都不能到达边上,如图乙所示,根据几何关系有,解得,根据牛顿第二定律有,解得磁感应强度的最小值为,故错误；若,根据牛顿第二定律有,解得,分析几何关系知,如图丙射出的粒子可以刚好打不到边,此时入射点、出射点与轨迹圆心构成等边三角形,故此时粒子入射方向与边的夹角为 ,这个范围内的粒子均可到达边,故能到达边的粒子占总数的比例为,故正确.
甲 乙 丙
6．【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．【答案】BC
【解析】当M、N静止时，沿斜面对N受力分析可得mgsin θ＝kx，解得x＝，A错误；弹簧的压缩量最大为3x，此时弹性势能最大，Epm＝k（3x）2，解得Epm＝，B正确；N向上运动动能最大时x＝，此时弹簧的弹性势能Ep＝，根据动能关系知弹力做功为W弹＝Epm－Ep＝，重力做功WG＝－，根据动能定理可知W弹＋WG＝Ekm－0，得Ekm＝，C正确；M刚要离开挡板时mgsin θ＝kx'，解得x'＝，弹簧的弹性势能Ep＝kx'2＝，D错误。
8．【答案】BD
【详解】A．由图可知光从M点入射，在M点既有反射光线又有折射光线，A错误；
BC．已知该玻璃的折射率为1.5，则根据临界角与折射率之间的关系
则可知细光束在该玻璃球中发生全反射的临界角小于，而细光束经玻璃照射到空气泡表面上P点时的入射角60。，大于临界角，因此细光束在P点发生了全反射，而由几何关系易知在N点，射向空气时的入射角小于临界角，因此光束在N点发生了折射，B正确，C错误；
D．由折射率
可得细光束在玻璃中传播的速度为
而由几何关系可得，光从A点传播到B点的路程为
则光从M点传播到N点的时间为
D正确。
9．【答案】ACD
【详解】手机的最大加速度，手机与抽屉一起加速运动的最大拉力，所以当水平恒力的大小F≤1.2N时，手机与抽屉一起加速运动，当水平恒力的大小F=0.3N时，抽屉和手机一起加速运动的加速度大小为，当抽屉拉至最右端与挡板相碰时，解得，抽屉停止运动后，手机向右滑动，则，解得手机向右滑动的位移大小为，手机恰好不与抽屉右侧发生磕碰；当水平恒力的大小F≤0.3N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰，A正确，B错误；当时手机与抽屉相对滑动，水平恒力的大小F=1.8N时，对抽屉由牛顿第二定律得，解得，当抽屉拉至最右端与挡板相碰时，解得，手机的速度，手机的位移，抽屉停止运动后手机向右滑动的位移，则，则手机恰好与抽屉右侧不磕碰，所以为使手机不与抽屉右侧发生磕碰，水平恒力的大小可满足F≥1.8N，C正确；水平恒力的大小F=2.2N时，对抽屉由牛顿第二定律得，解得，当抽屉拉至最右端与挡板相碰时，解得，手机向右运动的位移大小，则，手机恰好不与抽屉左侧发生磕碰，所以为使手机不与抽屉左侧发生磕碰，水平恒力的大小必定满足F≤2.2N，D正确。
10．【答案】ACD
【详解】由原线圈ab的输入电压可知，交变电流的变化周期，电压的有效值，电流产生磁场，铁芯中磁通量的变化周期也为0.02s，A正确，B错误；根据题述可知，理想电流表的示数为2A，定值电阻，则副线圈的输出电压为，根据法拉第电磁感应定律有，，联立解得，C正确；对于理想变压器，有，解得理想电流表的示数为，D正确。选ACD。
11．【答案】 D
【详解】（1）[1] A．用此装置来“研究匀变速直线运动”时，只需要用纸带来测小车的加速度，不需要知道小车的受力，长木板上表面不需要光滑，选项A错误；
B．用此装置来“验证机械能守恒”时，如果长木板上表面粗糙，则系统的机械能一定不守恒，不能进行机械能守恒的验证，选项B错误；
C．用此装置来“探究加速度a与力F的关系”时，需要平衡摩擦力，且钩码的总质量应远小于小车的质量，这样才能知道小车受到的拉力（近似等于钩码的重力），选项C错误
D.用此装置来“验证动量定理”时，需要平衡摩擦力，且钩码的总质量应远小于小车的质量，这样才能知道小车受到的拉力（近似等于钩码的重力），选项D正确。
选D。
（2）[2]打点周期
中间时刻速度
，
由动能定理得
得
12．【答案】（1）3．15（2分）　（2）52（51～53均可）（2分）　（3）12．3（12．1～12．6均可）（2分）　不合格（2分）
【解析】（1）根据题图甲，容器内径d＝31 mm＋5×0．1 mm＝31．5 mm＝3．15 cm。
（2）根据题图丙的U－I图像，求出水样的电阻R＝＝ Ω≈52 Ω。
（3）根据电阻定律有R＝ρ·，又δ＝，代入数据解得该水样的电导率δ≈12．3（Ω·m）－1＞10（Ω·m）－1，由此可以判定此水样水质不合格。
13．【答案】（1）p0＋　（2）
【解析】（1）设被封闭气体压强为p1，由平衡条件得
p1ΔS＝p0ΔS＋mg（2分）
解得p1＝p0＋（2分）
（2）缓慢降低温度的过程中气体的压强不变，设气体末态体积为V2，由盖－吕萨克定律得
＝（2分）
设两活塞向下移动的距离为x，有
V1－V2＝xΔS（2分）
解得x＝（1分）
14．【答案】(1)；(2)；(3)
【详解】（1）、碰前过程，对绝缘棒，由动能定理得，
解得，
绝缘棒与金属棒发生弹性碰撞，由动量守恒定律可得，
由机械能守恒定律得，
解得，，
因和恰好均能通过半圆形轨道的最高点，则和通过时速度大小相等，设为
则，在半圆形轨道最高点时有，由半圆形轨道最低点到最高点，由动能定理得，
解得。
（2）从运动到，由能量守恒得，
定值电阻产生的焦耳热，
解得。
（3）设由运动到的位移为，对，由动量定理得，
电荷量，
平均感应电动势，
平均感应电流，
又，
解得。
15．【答案】（1）；（2）；（3）不会，1.6m
【详解】（1）在刹车过程中，货物与木板右侧壁碰撞前，货物C相对木板B滑动，对货物C受力分析，根据牛顿第二定律有，
解得。
（2）在刹车过程，货物C与木板B右壁碰撞前，木板B与卡车A相对静止，对木板受力分析，根据牛顿第二定律有，
解得。
（3）货物C在木板B上滑动，则有，
解得，
在内，木板B与卡车A一起减速，则有，
货物C在木板B上减速滑动，则有，
货物C与木板B碰撞，满足动量守恒定律，则有，
解得货物C与木板B的共同速度为，
因，所以货物C与木板B整体相对卡车A会滑动，
对BC，根据牛顿第二定律有，
解得
则卡车刹停的时间为，
从货物C与木板B相碰到卡车A停止的时间，
在时间内，货物C与木板B整体减速到，
继续向前减速到0，货物C与木板B的共速度到停下的位移为，
在在时间内卡车刹停的位移为，
因，
所以卡车刹停时，木板右侧不会与驾驶室相碰，则木板右侧与驾驶室相距的距离为
。