2025届湖南省长沙市第一中学高三下学期月考（六）试卷 物理（含解析）

这是一份2025届湖南省长沙市第一中学高三下学期月考（六）试卷 物理（含解析），共16页。
一，单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共计24分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．几十亿年后太阳内部氢元素消耗殆尽，内部高温高压使三个氦核发生短暂的热核反应，被称为氦闪，核反应方程为，该反应放出的能量为，真空中光速为。则下列说法错误的是
A．该反应属于核聚变
B．X核中有6个中子
C．X核的比结合能为
D．该反应的质量亏损为
2．帆船是人类的伟大发明之一，船员可以通过调节帆面的朝向让帆船逆风行驶，如图所示为帆船逆风行驶时的简化示意图，此时风力，方向与帆面的夹角，航向与帆面的夹角，风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶。已知，则帆船在沿航向获得的动力为
A．600N
B．400N
C．200N
D．100N
3．如图所示是一个＂＂形玩具支架（含底板），其底板置于水平桌面上，顶部固定一磁铁A。铅笔尾部套一环形磁铁B后，置于A的正下方。铅笔保持竖直状态，且笔尖没有离开水平底板。若铅笔与B之间的最大静摩擦力大于铅笔的铅笔重力，则
A．铅笔受到2个力的作用
B．A的下端和B的上端是同名磁极
C．底板对铅笔的支持力和铅笔的重力是一对平衡力
D．桌面对底板的支持力大小等于支架，铅笔和两磁铁的总重
4．操场上两同学练习排球，在空中同一水平直线上A、B两点处分别把1,2相同的两球同时击出，1做平抛运动，2做斜抛运动，两球的运动轨迹在同一竖直平面内，如图，轨迹交于点，是AB连线中垂线上一点，球1的初速度为，球2的初速度为，不考虑排球的旋转，不计空气阻力，两球从抛出到点的过程中
A．单位时间内，1球速度的变化大于2球速度的变化
B．两球在点相遇
C．2球在最高点的速度小于
D．1球动量的变化大于2球动量的变化
5．＂天问一号＂从地球发射后，在如图甲所示的点沿地火转移轨道到点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号
A．发射速度介于与之间
B．从点转移到点的时间小于6个月
C．在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度
D．在停泊轨道的机械能比在调相轨道的机械能小
6．反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用带电粒子在电场中的振荡来产生微波，振荡原理可以理解为：如图所示，以为原点建立轴，区域有匀强电场沿轴负方向，其电场强度区域有非匀强电场沿轴正方向，其电场强度，一带负电粒子质量为，电荷量大小为，从处点由静止释放，粒子仅在静电力作用下在轴上往返运动。已知质点做简谐运动周期公式（为质点质量，为振动系数），设原点处电势为零。下列说法正确的是
A．粒子的最大速度为
B．粒子运动到原点右侧最低电势为-1.5V
C．粒子运动的周期为
D．粒子向右运动距点的最远距离为
二，多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。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．如图甲所示，在平静的水面深处有一个点光源，它发出两种不同颜色的光和光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由A、B两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为光的颜色（见图乙）。设光的折射率为，则下列说法正确的是
A．水对光的折射率比光小
B．在水中，光的传播速度比光小
C．复色光圆形区域的面积为
D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，光的干涉条纹比光窄
8．如图甲所示同一线圈在磁感应强度不同的磁场中转动，产生图乙所示A,B,C三种周期相同，峰值不同的正弦式交流电，其中峰值，图丙为某理想变压器原副线圈匝数之比为，则下列说法正确的是
A．产生和交流电，线圈的角速度之比为
B．若将电感线圈接入输出端M,N时，线圈对交流电的感抗最大
C．若该电源作为丙图电路的输入电源，则电阻和产生的热量之比为1:9
D．对交流电时刻，穿过线圈的磁通量为零
9．为了市民换乘地铁方便，长沙市开福区政府在地铁口和主要干道上投放了大量共享电动车。骑行者通过拧动手把来改变车速，手把内部结构如图甲所示，其截面如图乙所示。稍微拧动手把，霍尔元件保持不动，磁铁随手把转动，与霍尔元件间的相对位置发生改变，穿过霍尔元件的磁场强弱和霍尔电压大小随之变化。已知霍尔电压越大，电动车能达到的最大速度越大，霍尔元件工作时通有如图乙所示的电流，载流子为电子，则
A．霍尔元件下表面电势高于上表面
B．霍尔元件下表面电势低于上表面
C．从图乙所示位置沿方向稍微拧动手把，可以增大
D．其他条件不变，调大电流，可以增大
10．如图所示，一竖直轻弹簧静止在水平面上，其上端位于点，重力均为的A、B两物体叠放在轻弹簧上并处于静止状态。现用一恒力竖直向上拉，将A、B视为质点，则下列说法正确的是
A．若，则a,b恰好在点分离
B．若，则a,b恰好在图示的初始位置分离
C．若，则A、B在点正下方某一位置分离
D．若，则A、B在点正下方某一位置分离
三，实验题：本题共2小题，11题6分，12题10分，共16分。
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，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0.02s。根据数据求出当地重力加速度______（保留3位有效数字）。
12．（10分）小X同学利用如图1所示电路测量多用电表欧姆挡内部电阻和电池的电动势。使用的器材有：多用电表，电压表（量程电阻为），滑动变阻器（最大阻值），导线若干。请完善以下步骤：
（1）将多用电表的选择开关调到欧姆＂＂挡，再将红，黑表笔短接，______（选填＂机械＂或＂欧姆＂）调零；
（2）将图1中多用电表的红表笔接端，黑表笔接端，那么电压表的左端应为______（选填＂＋＂或＂—＂）接线柱；
（3）欧姆表内部电路可等效为一个电池，一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图2所示，电池的电动势为，多用电表欧姆＂＂挡内部电路的总电阻为，调节滑动变阻器，测得欧姆表的读数和电压表读数，某次测量电压表的示数如图3所示，读数为______V，根据图线如图4所示，求得电动势______V，内部电路的总电阻______。（结果均保留两位小数）
四，解答题：本题共3小题，共40分。其中第13题10分，第14题14分，第15题16分，写出必要的推理过程，仅有结果不得分。
13．（10分）如图所示，浸没在水中的容器被隔板K隔开成相等的A、B两部分，水与外界绝热。已知内有一定量的稀薄气体，达到平衡状态时温度为，压强为内为真空。抽开隔板K后，内气体进入，在此过程中水温不变，最终达到新的平衡状态。若容器内气体内能与温度的关系为（为已知常量）。
（1）求达到新平衡态过程中气体吸收的热量和所做功；
（2）求达到新平衡态时容器的压强；
（3）若抽开隔板K后再将水温升至，求容器内最终的压强和吸收的热量。
14．（14分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在一半径为，分别与轴，轴相切的圆形边界，圆形边界内和第三，四象限内均存在磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里的匀强磁场，第一象限圆形边界外无磁场。在第二象限内存在平行于轴方向的匀强电场（在图中未标出）。现将一群质量均为，电荷量均为的带电粒子从切点以同一速度大小（其中大小未知）与轴正方向成角射入第一象限，其中垂直于轴入射的粒子刚好垂直轴经过点（切点），与轴正方向成入射的粒子经过第二象限的电场后从轴上的点射入第三象限，其中OQ距离为。在轴正方向上有一块收集板MN，不计粒子重力及相互间的作用力，求：
（1）粒子入射速度大小；
（2）电场强度方向（选＂轴负方向＂或＂轴正方向＂）和大小；
（3）若收集所有粒子，则收集板长度至少要多长。
15．（16分）如图所示，光滑的曲面轨道与粗糙水平轨道相切于点，质量，长的长木板B静止在水平面上，且长木板B的最左端刚好位于点，质量为的可视为质点的物体C静止在长木板B的正中央，另一质量为的物体A从曲面上的点由静止释放，经过一段时间与长木板B发生弹性碰撞（碰撞后立即将A取走），已知B，C间的动摩擦因数为，B与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度均可视为质点，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）物体A与长木板B碰后瞬间，长木板B与物体C的加速度大小；
（2）欲使物体C刚好不从长木板B的左端离开，释放点到点的高度；
（3）若使物体A从距离点高为处由静止释放，碰后的瞬间，立即在长木板上施加水平向右的恒力，若物体C刚好不从长木板上离开，则恒力作用的时间为多少（结果可保留根号）。
长沙市一中2025届高三月考试卷（六）物理参考答案
一，二选择题（每小题4分。每小题5分，选对但不全得3分）
1．C【解析】根据质量数和核电荷数守恒，可知核反应方程为属于轻原子核结合成较重原子核反应，所以该反应属于核聚变，又中子数等于质量数减去质子数，因此X核中有6个中子，故AB正确，不符合题意；比结合能又称平均结合能，等于结合能除以核子数，结合能是自由分散的核子结合成原子核所释放的能量，并不是该反应放出的能量，所以X核的比结合能不为，故C错误，符合题意；根据爱因斯坦质能方程，又因为该反应放出的能量为，所以该反应的质量亏损为，故D正确，不符合题意。故选C。
2．A【解析】根据题意，对风力在沿着帆面和垂直于帆面方向进行分解，根据力的平行四边形法则可得其垂直于帆面的分力，再对垂直作用于帆面上的风力沿帆船航向方向和垂直航向方向进行分解，则帆船在沿航向方向获得的动力为，故选A。
3．D【解析】铅笔可能受到重力，支持力，磁铁B的压力和静摩擦力4个力的作用，故A错误；无法判断A的下端和B的上端的极性，故B错误；底板对铅笔的支持力与磁铁B的静摩擦力的矢量和与铅笔的重力是一对平衡力，故C错误；对整体分析可知，桌面对底板的支持力大小等于支架，铅笔和两磁铁的总重，故D正确。故选D。
4．C【解析】由于两球的加速度均为重力加速度，所以单位时间内，1球速度的变化等于2球速度的变化，故A错误；若两球在点相遇，下落的高度相同，则运动的时间相同，对1球，有。对2球，有。由此可知，所以1球先经过点，两球不会在点相遇，2球在最高点的速度小于，故B错误，C正确；根据动量定理可得，由于，所以1球动量的变化小于2球动量的变化，故D错误。故选C。
5．D【解析】因绕太阳转动，则发射速度要大于第二宇宙速度，即发射速度介于与之间，故A错误；地球公转周期为12个月，根据开普勒第三定律可知，天问一号在地火转移轨道的轨道半径大于地球的公转半径，则运行周期大于12个月，从点运动到点的时间大于6个月，故B错误；天问一号在点点火加速进入火星轨道，在地火转移轨道运动时，点的速度小于火星轨道的速度，根据万有引力提供向心力有，可得，可知地球公转半径小于火星公转半径，则地球绕太阳的速度大于火星绕太阳的速度，则在地火转移轨道运动时，点的速度小于地球绕太阳的速度，故C错误。因在环绕火星调相轨道变轨到停泊轨道，降轨要点火减速，则停泊轨道机械能小，故D正确。故选D。
6．C【解析】根据题意可知，粒子运动到点时速度最大，由动能定理有，解得，故A错误；
根据题意可知，粒子运动到原点右侧最远点时电势最低为，运动过程中只有电场力做功，由能量守恒定律有，解得，故B错误；
粒子在电场中单程运动的时间为，粒子在电场中受电场力则，粒子在电场中做简谐运动，根据简谐运动周期公式粒子运动周期为，故C正确；从点向右最远运动距离，由动能定理有，解得，故D错误。故选C。
7．AC【解析】光在水面上形成的圆形亮斑面积较大，可知光的全反射临界角较大，根据可知光的折射率较小，故A正确；根据可知，在水中光的传播速度比光大，光的波长比光长，故B错误；设复色光圆形区域的半径为，根据结合几何关系可知，解得，复色光圆形区域的面积为，故C正确；光的波长比光的长，根据双缝干涉条纹宽度与波长的关系可知相同条件下光的干涉条纹比光宽，故D错误。故选AC。
8．CD【解析】根据题意可知，周期相同，则由公式可知，产生和交流电，线圈的角速度之比为1:1，故A错误；根据公式可知，由于交流电A,B,C周期相同，即频率相同，则线圈对三种交流电的感抗相等，故B错误；根据题意，设原线圈中电流为，由电流与线圈匝数成反比可得，副线圈中电流为3I，由公式可知，由于，则电阻和产生的热量之比为1:9，故C正确；由图可知，时刻，交流电感应电动势最大，此时线圈与中性面垂直，磁通量为零，故D正确。故选CD。
9．AD【解析】霍尔元件工作时载流子为电子，由左手定则可知电子所受洛伦兹力指向上表面，所以霍尔元件下表面电势高于上表面。故A正确，B错误；设霍尔元件上，下表面的距离为，可得，解得依题意
从图乙所示位置沿方向稍微拧动手把，则穿过霍尔元件的磁场变弱，减小。故C错误；根据联立，解得，可知其他条件不变，调大电流，则增大，可以增大。故D正确。故选AD。
10．BD【解析】A、B两物体叠放在轻弹簧上，并处于静止时，此时弹簧弹力等于重力得到压缩量为。若，则A、B两物体要分离时，两者间的相互作用力为0，对物体，根据牛顿第二定律得到，此时对物体，根据牛顿第二定律可得，解得，所以A、B在点正下方某一位置分离，A错误；若，则A、B两物体要分离时，两者间的相互作用力为0，对物体，根据牛顿第二定律得到对根据牛顿第二定律得，解得，则A、B恰好在图示的初始位置分离，B正确；当拉力较小时要考虑物体整体做简谐运动的情况。若，系统做简谐运动，对A、B两物体整体进行分析，平衡位置时，弹簧的压缩量为，则，解得，此时振幅为则最高点时的弹簧压缩量为，根据两个选项的过程，同理可以求得时，两物体作用力为0时，弹簧压缩量为，因为所以物体不会分离，两物体将一起做简谐运动，C错误；若，系统做简谐运动，对A、B两物体整体进行分析，平衡位置时，弹簧的压缩量为，则解得，则此时的振幅为，则最高点时的弹簧压缩量为根据选项过程，同理可以求得时，两物体作用力为0时，弹簧压缩量为
因为所以两物体不能一起简谐运动，在做完整简谐运动之前时就已经分离，故若，则A、B在点正下方某一位置分离，D正确；故选BD。
三，实验题（本题共2小题，第11题6分，第12题10分）
11．（6分，每空2分）
（1）不均匀
（2）9.75
【解析】（1）若轻杆摆动稳定时与竖直方向的夹角为，以小球为对象，小球受重力和轻杆的拉力，根据牛顿第二定律，可得，则小车加速度为，由此可知加速度不随角度均匀变化。
（2）根据逐差法可得当地重力加速度为代入数据解得
12．（10分，每空2分）
（1）欧姆
（2）－
（3）
1．44（1．40～1．48）
1．52（1．45～1．59）
【解析】（1）根据欧姆表的使用方法，将红，黑表笔短接之后应欧姆调零。
（2）根据多用电表电流方向＂红入黑出＂可得，电压表左端应为＂一＂接线柱。
（3）电压表的读数为0.95（）。
根据题意可知，滑动变阻器接入电路电阻和电压表内阻之和为，根据闭合电路的欧姆定律可得，上式整理得
上式结合图4可得
其中将代入以上两式可得
四，解答题（本题共3小题，共40分）
13．（10分）【解析】（1）由于内为真空，当抽开隔板K后，气体将发生扩散，充满整个气室，此过程气体不对外做功，即，而根据热力学第一定律，可知式中，而水与外界绝热，则浸没在水中的容器内的气体温度不变，即，由此可知，即气体既不对外放热也不从外界吸热
（2）室中的气体经扩散再次达到平衡的过程中，发生等温变化，设容器的体积为，则由波意耳定律有，解得
（3）根据题意由理想气体的状态方程有，解得，而根据容器内气体内能与温度的关系为，可知此过程中吸收的热量
14．（14分）【解析】（1）根据粒子在圆形边界内做圆周运动，如图由洛伦兹力提供向心力可得
由图可得
联立可得粒子入射速度大小
（2）根据粒子偏转方向可知，电场强度方向为沿着轴负方向，粒子在电场中做类平抛运动，则
由几何关系可知
联立可得电场强度的大小为
（3）如图
根据几何关系可知
可知
其中
可知
由洛伦兹力提供向心力
解得
由以上可知所有粒子在第三，四象限内运动轨迹圆为一系列的同心圆，故
所以若收集所有粒子，则收集板长度至少为
15．（16分）【解析】（1）对B进行分析，根据牛顿第二定律有解得
对C进行分析，根据牛顿第二定律有解得
4分
（2）若物体C先向右做匀加速直线运动，木板先向右做匀减速直线运动，此过程C相对于B向右运动，两者速度达到相等后，由于
不能够保持相对静止，C随后向右做匀减速直线运动，B也向右做匀减速直线运动，C刚好不从长木板B的左端离开，表明两者速度达到相等时C恰好到达B左端，令碰撞后B的速度为，则有
此过程，相对位移恰好等于B长的一半，则有，解得
碰撞过程，根据动量和能量守恒定律有，解得
A从点到点过程。根据动能定理有解得
6分
（3）若使物体A从距离点高为处由静止释放，根据动能定理有解得碰撞过程，根据动量和能量守恒定律有解得碰后瞬间立即在长木板B上施加水平向右的恒力，对B分析，根据牛顿第二定律有解得
B在恒力作用下向右做匀加速直线运动，C向右以做匀加速直线运动，C相对于B向左运动，历时撤去恒力，对B的运动有，对C的运动有，此过程的相对位移
撤去恒力后，结合上述可知，B向右以做匀减速直线运动，C向右以做匀加速直线运动，C相对于B仍然向左运动，历时达到相等速度时，C恰好到达B左端，则有，此过程的相对位移，之后C，B不能够保持相对静止，C随后向右做匀减速直线运动，B也向右做匀减速直线运动，C相对于B向右运动，则有舍去解的负值，解得