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（解析版）

衡阳县2025届高三第二次模拟考试卷

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8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一

项是符合要求的。

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

的时间有半数发生夕衰变，同时生成新核X。下列说法正确的是（）

A.肾cs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^Cs大

C.镇cs衰变时，衰变产物中的新核X比堞Cs多一个中子

D.随着未衰变原子核数量的减少，染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（）

A.圆盘上的小圆柱转到圆心等高处时，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x-t图像

是（）

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（）

A.从状态b到状态％气体做功为零

B.从状态c到状态d是等温变化

C.从状态a到状态c,气体内能减小

D.从状态。经6、c、d回到状态a,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、%=2V；现有一电子以某一初速度从。点沿Od方向

射入，则图乙中仍以区域内，能大致反映电子运动轨迹的是（

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，先后经过以b两点，速度方向偏

转90。。已知经过。点的速度大小为丫、方向与湖连线夹角为60。，连线长度为d。对质

点从a到b的运动过程，下列说法正确的是（）

2、

A.最小速度为:B,运动时间为二

22v

C.经过b点的速度为退VD.恒力方向与浦连线的夹角为45。

8.如图所示，质量为3山的小球P和质量为加的小球Q通过两根长度均为L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（）

A.20ngB.1gc.®ngD.

二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合

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。

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9分别为内圆的两条相互垂直的直径，两个粒子先后从尸点沿径向

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

运动的时间为心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，速率变为原来的口8,则粒子2在磁场中运动的最长时间为f

3

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

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。

C.最大的加速度为5g

D.小球上升的最大高度为阻-硬蛇

mgm

第n卷（非选择题）

三、非选择题：本题共5小题，共58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。

光屏

（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■种光时，■定是。光

D.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

（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

到的条纹个数（选填“更多”、“更少”或“一样多”）

12.（10分）某同学要测量一段特制的圆柱形导体材料的电阻率2，同时测电源的内阻厂，

实验室提供了如下器材：

待测的圆柱形导体R,（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。

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R,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/。

（2）他画出了步骤①②记录的数据对应的图像，如图丙中两条图线I、IL则步骤①对应

的图线为（选填“1”或“II”），电源的内阻r=Qo

⑶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”）。

⑷若不考虑电流表内阻的影响，此导体材料的电阻率为2=dm。（结果保留1位

有效数字）

13.（10分）如图所示，传送带的水平部分M长度乙=10m,倾斜部分反长度4=16.8m,

6c与水平方向的夹角为6=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,"=2kg的小煤块（视为质点）由静止轻放到。处，之后它将被传送到。点，已知小煤

块与传送带间的动摩擦因数〃=02,且此过程中小煤块不会脱离传送带，取重力加速度大小

（1）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.（15分）如图甲所示，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L一质量为机、电阻为E、长度也为乙的金属杆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B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F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/变化的关系如题图乙所示，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P的冲量

15.(17分)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

。点小球的质量为加，细线的长度为L,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，当乙一定而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。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=Q6L,求当小球运动到钉子右侧细线与竖直方向夹角

为。(0<^<7T|)时，细线承受的拉力；

(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。

——★参考答案★——

一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一

项是符合要求的。

1.【答案】B

【解析】fCs原子核衰变的本质是中子释放电子转化为质子，A错误；衰变产物中的新核

相对更稳定，比结合能更大，B正确；根据夕衰变的特点，衰变产物中的新核X比羽Cs少

一个中子，C错误；半衰期不会随原子核数量的减少而变短，D错误。

2.【答案】C

【解析】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；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；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

/=-=7HZ=0.25HZ,故C正确；圆盘以2s的周期匀速运动，驱动力频率为

/=^=|HZ=0.5HZ,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。

3.【答案】C

【解析】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。v-f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，图像与坐标轴围成的面积相同，故AB错误；x-r图像的斜率

表示速度，足球做减速运动，足球的x-r图像斜率逐渐减小，运动员向前追赶足球，做加速

运动，运动员的尤-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，足球和运动员的尤4图像交于一点，故c正确，D错误。

4.【答案】C

【解析】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G詈Mm=,加，可知

a=等,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；根据

万有引力提供向心力G牛=根2，可知V=J甄，第一宇宙速度是环绕地球做圆周运动

rrVr

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；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；根据万有引力提供向心力G粤=〃?二厂，所以T=2人匚,变轨完成后，飞船的运

产T2VGM

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。

5.【答案】D

【解析】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/气体的体积减小，外界对气体做功，由于的状态6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b到状态d,外界对气体做功，故A错误；根据玻意耳定律

有。V=C可知，等温变化的P-V图像为双曲线，不是圆弧，因此从状态c到状态d不是等

温变化，故B错误；从状态。到状态c,气体体积增大，气体对外做功，根据理想气体状态

方程有牛=（7,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；

从状态。经6、c、1回到状态a,气体温度不变，内能不变，由于。-丫图像与横轴所围几

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m外界对气体

做功，根据图像可知，从状态a经6、c、d回到状态。，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。

6.【答案】B

【解析】已知夕“=6V、/=4V、％=2V,贝I］中点八。，£）的电势为%==4V=%,

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

点沿。d方向射入图乙中abed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。故选B。

【解析】设恒力与必连线的夹角为凡根据几何关系可知6点速度方向与必连线的夹角为

30。。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。=£,解

得a到b的时间为f=4,从a点运动到b点沿ab方向的平均速度为

V

-vcos60°+V,,cos30°d._,门,,——五工-〜壬士/।

v=-------------------------=—,解得ZE以=j3n,故B错陕，C正确；质点在垂直于恒力方向上

速度不变，即vsin(%-0-60°)=%sin(0-30°),解得6=60°,当粒子沿恒方向的速度为0

时，粒子的速度最小，止匕时粒子的最小速度为%M=八8$(0+60。-90。)=¥v,故AD错误。

【解析】对小球Q进行受力分析，受到重力加g,细线的拉力耳Q和杆的作用力?。根据平

衡条件可得耳Qsin3(/=mg,解得与Q相连绳子的拉力为%=2mg,其水平方向的分力等

于杆的作用力，有序=7^853()0=6阴，对小球P进行受力分析，受到重力3机g,细线

的拉力4P,杆的作用力尸杆和外力Fo小球重力与杆的作用力的合力为

4=J(3〃zg)2+琮=20ng,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=Ksin30°=也mg,故选C。

二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合

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。分。

9.【答案】BCD

【解析】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；根据洛伦兹力提

,v2mv

供粒子在磁场中做圆周运动所需的向心力qvB=m—,可得r=f,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；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4=：T=，-浮="，故若

2%2%qBqB

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；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。=180。-丝=60。，设内

3

r=区=J3R

圆半径为凡根据几何关系，粒子2在磁场中运动半径为।。，开始粒子2在磁

tan—

2

场中运动时间为"丁丁=三方，粒子2速率变为原来的汕，此时粒子2在磁场中运动半

2%3qB3

径为4=竿4=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，此时的圆心角为尸=60。，速度改变后，粒子2在磁场中运动的最长

B兀m

时间为"97=邮=''故口正确。

。【答案】CD

【解析】由题意可得，阻力与速率的关系为了=如，故阻力的冲量大小为

If=Yft=Ykvt=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；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；设小球的初速度为％,满足161=；加说，而小球的末速度为匕，有

1，小球刚抛出时阻力最大，其加速度最大，有Wg+e)=机"max，当小球向下匀速

时，有联立解得。111ax=5g,故C正确；上升时加速度为。，由牛顿第二定律得

k

-(mg+kv)=ma,解得a=-g——v,取极短时间加，速度变化Av,有

m

Av=a\t=-g\t——vAr,又心,上升全程=0-%=—gZA/——ZA/z,则

mm

〃1

%=g"+一",设小球的初速度为%,满足1650=7机说，而小球的末速度为匕，有

m2

K=!如，；，联立可得。=强-42加4,故D正确。

2mgm

三、非选择题：本题共5小题，共58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。

1L【答案】

(1)单缝D(1)更多

【解析】(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。

由于。光衍射条纹间距较小，则。光波长较短。根据口=£,。光频率较大。在同一介质中，

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；。光频率较大，由片=和知，若两光均由

氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大，故B错误；。光频率较大，折射率较大，

根据sinC=L知。光临界角较小，以相同的入射角从水中射入空气，。光先发生全反射，在

n

空气中只能看到一种光时，一定是6光，故C错误；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，。光频率较大，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，故D正确。

(2)根据盘=。2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.【答案】

(1)9.500(2)II2.1(3)偏大(4)3x107

【解析】(1)螺旋测微器的读数为9mm+50.1x0.01mm=9.500mm。

11F

(2)在步骤①中，由闭合电路欧姆定律有石=/(尺+〃)，整理可得—=—A+—,在步骤②

IEE

中，由闭合电路欧姆定律有石="+=4•"，整理可得;对比以上结果

Kx1匕\乜

可知，步骤①对应的图线应为n,由图线n及：1==1尺+r二，可得1之0=6等7，r==0.67,解

IEEE2.1E

得电源内阻厂=2.10。

(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1二工区+"1,即

IEE

电源内阻测量值谢=住+么，故测量值相对真实值偏大。

111r

(4)在—R图像中，设。i=Ll,%=2.1,b=0.67,则由图像及—二—RT—、

1IEE

1R+厂八厂门a,a7ra,aD2

]=+三可得&=一g0，则材料电阻率为夕=石茨2一r,代入数据计算得

IEKXEa2-axAL\a2-ax\

-3

p=3xl0Q-mo

13.【答案】

(1)5.5s；(2)8.8m；(3)44.16J

【解析】(1)煤块在水平部分的运动时，由牛顿第二定律g=

可得煤块运动的加速度6=2m/s2

煤块从静止加速到与传送带共速的距离为为===工=4m<10m

2ax2x2

故煤块在水平部分先加速，后匀速运动，加速时间的时间为

v4c

t=—=—s=2s

x42

匀速运动的时间12=~一泣="了"s=1.5s

在倾斜传送带上，由于"Vtan0=0.75

故煤块在斜传送带上做加速运动，由牛顿第二定律

mgsin0—pimgcos0=ma2

可得煤块在倾斜传送带上的加速度为

%=gsin。一jugcos0=4.4m/s2

根据匀加速运动的位移与时间的关系有4=%+3的4

42

解得J=2s或4=-五$(舍去)

故煤块从a运动到c的时间t=4+L+勾=5$s。

(2)煤块在水平传送带的相对位移为可=%-1=(8-4)m=4m

煤块在倾斜传送带的相对位移为加2=4-呜=(16.8-8)m=8.8m

由于△名与心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.【答案】

(I)q二1加(2)诙;(3)IF=5^mgtQ+^BLIoto

ZDLZ

【解析】(1)由2T图像可得，通过ab杆的电荷量

_2>+5%j_J_rt

q-27o_2°

(2)设ab杆匀速运动时速度大小为％,由题知：/。=聆

2R

因此，ab杆运动的路程x=4普％