2025届湖南省湘西土家族苗族多校高三下学期州自检二模物理试题（含答案）

第第页2025届湖南省湘西土家族苗族自治州多校高三下学期州自检二模物理试题一、、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．矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力A． B．C． D．2．高速或超速离心机是基因提取中的关键设备。当超速离心机转速达8.1×10A．线速度大小为270m/sB．角速度大小为2.7×10C．向心加速度大小为7.29×105D．周期为1.35×103．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时的波形如图所示，已知波的周期T=12s，P、Q两质点平衡位置的横坐标分别为xP=1A．t=3sB．经过6s，P质点向右移动了3mC．P、Q两质点第一次速度相同的时刻是t=D．该波的波速为2m/s4．如图所示，卫星1、2发出的电磁波能够同时覆盖地球表面的夹角范围分别为2θ1、2θA．sin3θ2C．sin3θ15．如图所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小。理想变压器原、副线圈的匝数比n1:nA．输入电压的频率为100HzB．随着天色渐暗，电流表A1的示数一定变小C．随着天色渐暗，电流表A2的示数一定变大D．电压表的示数为22V6．如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距为2L。现在C点上悬挂一重物，为使CD绳保持水平，在D点上施加的最小力的方向（）A．水平向右 B．与水平方向的夹角为60°C．与水平方向的夹角为30° D．竖直向下二、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．物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得了正确的科学认知，进而推动了物理学的发展。下列说法符合事实的是（）A．查德威克用α粒子轰击49BeB．贝克勒尔发现的天然放射现象，说明原子核有复杂结构C．汤姆孙通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型D．洛伦兹通过一系列实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论8．某物理兴趣小组梳理光学知识得出下列结论，其中正确的是（）A．白光通过三棱镜后在屏上出现彩色条纹是光的干涉现象B．红光由空气进入水中，波速变小，颜色不变C．光纤由内芯和外套两层组成，外套的折射率小于内芯的折射率D．红光在玻璃砖中的传播速度比紫光在玻璃砖中的传播速度小9．如图甲所示，一木板静止于光滑水平桌面上，t=0时，物块（视为质点）以大小为v0的速度水平滑上木板左端。图乙为物块与木板运动的v−t图像，图中tA．木板的最小长度为3B．物块与木板的质量之比为2:3C．物块与木板间的动摩擦因数为2D．整个过程中物块减小的动能、木板增大的动能及物块与木板组成的系统产生的热量之比为9:2:710．如图所示，质量m1=2kg的单匝矩形线框PMNQ恰好静止在倾角θ=37°的粗糙绝缘固定斜面上，PQ、MN的电阻分别为R1=15Ω、R2=10Ω，PM、QN足够长且电阻不计。虚线下方区域存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=1T。一质量m2=1kg的光滑导体棒ab水平放置在矩形线框上，接入回路的有效长度L=3m，有效电阻R3=3Ω。运动过程中导体棒始终与线框接触良好，且与PQ平行。现将导体棒ab从距磁场边界为s处由静止释放，进入磁场后的瞬间，线框恰好不滑动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（）A．线框与斜面间的动摩擦因数为0.75B．s=18.75mC．导体棒ab匀速运动时的速度大小为8m/sD．导体棒ab匀速运动时的速度大小为6m/s三、非选择题：本题共5小题，共56分。11．小明为了探究平抛运动的特点，在家里就地取材设计了实验。如图甲所示，在高度约为1m的水平桌面上用长木板做成一个斜面，使小球从斜面上某一位置滚下，滚过桌边后小球做平抛运动。取重力加速度大小g=9.82m/s2，2=1.414（1）实验中应满足的条件有______。A．实验时应保持桌面水平B．每次将小球从同一位置释放即可，释放高度尽可能小一点C．长木板与桌面的材料必须相同D．小球可选用质量小的泡沫球，不用质量大的小钢球（2）为了记录小球的落点痕迹，小明依次将白纸和复写纸固定在竖直墙壁上，再把桌子搬到墙壁附近。从斜面上某处无初速度释放小球，使其飞离桌面时的速度与墙壁垂直，小球与墙壁碰撞后在白纸上留下落点痕迹。改变桌子与墙壁间的距离（每次沿垂直于墙壁方向移动9.92cm），重复实验，白纸上将留下一系列落点痕迹，挑选有4个连续落点痕迹的白纸，如图乙所示。根据测量的数据可求得，小球离开桌面时的速度大小为m/s，小球打到B点时的速度大小为m/s。（结果均保留三位有效数字）12．某物理兴趣小组利用电桥探究热敏电阻的阻值随温度变化的关系。器材如下：热敏电阻Rt、恒压电源（电动势为E，内阻不计）、电阻箱3个（R1、R2、（1）实验步骤如下：①按图甲连接好电路，在A、B间接入灵敏电流表，将热敏电阻放入加热装置，并保持温度恒定；调节电阻箱R1、R2、R3，使灵敏电流表指针指向（填“左”“中间零刻度”或“右”），此时电桥处于平衡状态，此时电阻箱R1、②此时热敏电阻的阻值Rt=（2）该同学发现当热敏电阻的阻值发生变化时，需要重新调节电桥平衡，操作烦琐，故重新设计了实验，实验步骤如下：①将A、B间的灵敏电流表取下，改用数字电压表（可视为理想电表）测量A、B间电压UAB②保持R1、R2、③重复上述实验，缓慢升高温度，每隔一定时间记录一次温度计的示数t和电压表的示数U；④根据实验数据，算出热敏电阻的阻值R1，绘制出热敏电阻阻值R1与温度t的关系曲线如图乙所示。已知E=5.0V，当t=44℃时，电压表的示数UAB=0.5V，则热敏电阻的阻值R13．根据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》，驾驶机动车不得有连续超过4小时未停车休息或者停车休息时间少于20分钟的行为。连续长时间驾驶机动车除了会使驾驶员疲劳外，也会使汽车的轮胎因摩擦升温，需停车降温冷却。若某只轮胎内的气体的热力学温度T1=300K，内部气体压强p1=2.4×10（1）求当汽车运动中轮胎内气体的温度升到T2=320K时轮胎内气体的压强（2）轮胎内的气体的热力学温度恢复到300K时，若给轮胎充气，使其内部气体压强达到p3=2.5×105Pa，不计温度变化，求充入的标准气压（p014．如图所示，一轻绳吊着一根粗细均匀的棒，棒下端离地面的高度为H，上端套着一个细环。棒和环的质量分别为M、m，相互间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg（2>k>1，g为重力加速度大小），断开轻绳，棒和环自由下落。棒足够长，与地面发生弹性碰撞且触地时间极短。棒在整个运动过程中始终保持竖直，环始终套在棒上，不计空气阻力。求：（1）棒第一次与地面碰撞时环的速度大小v；（2）棒从与地面第一次碰撞至第二次碰撞过程中运动的路程x；（3）从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，棒和环摩擦产生的热量Q。15．如图所示，在直角坐标系xOy内，有圆心均为原点O、半径分别为r1=10cm和r2=20cm的两个圆。小圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小（1）求大圆和小圆之间的电势差UAC（2）求粒子的运动轨迹在磁场中围成的面积S和粒子在磁场中第一次运动到C点的时间t1（3）若改变匀强磁场的磁感应强度大小，粒子运动一段时间后又能回到A点，且粒子在磁场中运动的轨迹不相交（不含磁场边界），求粒子相邻2次回到A点的过程中在磁场中运动的时间间隔T。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】重力G竖直向下，升力F2与速度方向垂直，发动机推力F1沿喷口的反方向，故选A。

【分析】飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力2．【答案】B【解析】【解答】该质点的频率f=则周期T=角速度大小ω=线速度大小v=ωr=270π向心加速度大小a故答案为：B。

【分析】先将转速转化为频率、周期，再利用圆周运动的角速度、线速度、向心加速度公式，逐一计算各物理量并判断选项。3．【答案】C【解析】【解答】A．由同侧法可知题中图示时刻Q质点沿y轴正方向运动，经过3s后波形向右移动d=vt=1.5m，Q质点处于波峰，A错误；C．设平衡位置的横坐标为2m处的质点称为M质点，则当M质点处于平衡位置时，P、Q两质点速度相同，又因为波沿x轴正方向传播，则M质点从0时刻起至第一次到达平衡位置经历的时间t=xD．由题意可知λ=6m，T=12s，该波的波速故答案为：C。

【分析】先由波形图确定波长，结合周期计算波速，再分析质点的振动方向、运动特点及速度相同的时刻。4．【答案】D【解析】【解答】设地球半径为R，卫星发出的电磁波能够同时覆盖地球表面的夹角为2θ，则卫星轨道半径r=万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力，有G即T∝则T故答案为：D。

【分析】先由地球半径和覆盖夹角得卫星轨道半径，再结合万有引力定律的周期公式，推导周期之比。5．【答案】B【解析】【解答】A．由题意可知ω=100πrad/s，可得f=1T=ω2π=50Hz，A错误；BC．随着天色渐暗，光敏电阻的阻值变大，由于电压不变，则副线圈电路中的电流变小，电流表A2的示数变小，则原线圈中的电流也变小，电流表A1的示数变小，B正确，C错误。故答案为：B。

【分析】先由原线圈电压表达式得电压有效值、频率，结合变压器匝数比求副线圈电压；再根据光敏电阻的特性（阻值随光照减弱而增大），分析副线圈电流及原线圈电流的变化。6．【答案】C【解析】【解答】要使CD水平，各轻绳均应绷紧，则AC与水平方向的夹角（锐角）为60∘。设结点C受力平衡，受力分析如图所示，D点受轻绳的拉力大小等于FT，方向向左。要使CD水平，D点两轻绳的拉力与外界的力的合力应为零，则轻绳对D点的拉力可分解为沿BD绳的F1及另一分力F2，由几何关系可知，当力F2与BD垂直时，F故答案为：D。

【分析】先分析C点受力确定CD绳的拉力，再将D点的拉力分解，利用“力的分解中，当分力与另一力垂直时，该分力最小”的规律，确定最小力的方向。7．【答案】A,B【解析】【解答】A．德威克用α粒子轰击49Be，获得反冲核6C．汤姆孙通过阴极射线研究发现了电子，但“原子核式结构模型”是卢瑟福通过α粒子散射实验提出的，C错误；D．赫兹通过一系列实验，证明了麦克斯韦关于光的电磁理论，并揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性，D错误。故答案为：AB。

【分析】结合物理学史中关键实验与理论的对应关系，逐一判断选项的正确性。8．【答案】B,C【解析】【解答】A．白光通过三棱镜出现彩色条纹，是不同色光折射率不同导致的色散现象（光的折射），而非干涉，A错误；B．红光由空气进入水中，波速变小，因频率不变，则颜色不变，B正确；C．光纤传输利用全反射，全反射需光从光密介质射向光疏介质，故内芯折射率大于外套折射率，C正确；D．红光频率小于紫光，则玻璃对红光的折射率较小，根据v=c故答案为：BC。

【分析】结合光的色散、折射、全反射及光速与折射率的关系，逐一分析选项。9．【答案】A,C【解析】【解答】A．由题图乙的v−t图像可以得出物块相对于木板滑动的距离为d=12×3B．由动量守恒定律有m⋅3v0=(m+M)C．由题图乙的v−t图像可知，物块在木板上滑动的加速度大小a=2v0t0D．物块减小的动能Ek1由能量守恒定律可知，物块与木板组成的系统产生的热量Q=Ek1故答案为：AC。

【分析】结合v-t图像的面积差求相对位移（木板最小长度），用动量守恒求质量比，用牛顿定律求动摩擦因数，再分析动能变化与热量的比值。10．【答案】A,B,D【解析】【解答】A．质量m1=2kg的单匝矩形线框PMNQ恰好静止在倾角θ=37°的粗糙绝缘固定斜面上，则有m解得μ=0.75，故A正确；B．导体棒ab进入磁场后瞬间，由右手定则可知，电流从b到a，从P到Q，且PQ所受安培力FA1沿斜面向下，由平衡关系可知F由FA1=B根据I解得I通过导体棒ab的电流I=由E=BLv=I解得导体棒ab刚进入磁场时的速度大小v=15再由运动学知识可知v其中a=g解得s=18.75mCD．导体棒ab匀速运动时，有m2gsinθ=BI故答案为：ABD。

【分析】先由线框静止条件求动摩擦因数，再结合导体棒进入磁场瞬间的电路、安培力平衡条件求导体棒速度，最后用动能定理求下落距离；匀速时结合受力平衡求速度。11．【答案】（1）A（2）0.992；1.40【解析】【解答】（1）A．桌面需水平才能做平抛运动，选项A正确；B．每次小球从同一位置无初速度释放，才能保证轨迹相同，释放高度适中，选项B错误；C．长木板与桌面的材料可以不相同，选项C错误；D．考虑空气阻力应选用质量大的小钢球，若选用质量小的泡沫球，则小球受到的空气阻力不能忽略，选项D错误。故答案为：A。（2）小球在竖直方向上做自由落体运动，有h解得点迹间的时间间隔T=0.1小球离开桌面的速度大小v打到B点时的竖直速度大小v水平速度大小v则小球打到B点时的速度大小vB=2×0.992m/s=1.40m/s

（1）A．桌面需水平才能做平抛运动，选项A正确；B．每次小球从同一位置无初速度释放，才能保证轨迹相同，释放高度适中，选项B错误；C．长木板与桌面的材料可以不相同，选项C错误；D．考虑空气阻力应选用质量大的小钢球，若选用质量小的泡沫球，则小球受到的空气阻力不能忽略，选项D错误。故选A。（2）[1]小球在竖直方向上做自由落体运动，有h解得点迹间的时间间隔T=0.1小球离开桌面的速度大小v[2]打到B点时的竖直速度大小v水平速度大小v则小球打到B点时的速度大小v12．【答案】（1）中间零刻度；2.25（2）1.5；变大【解析】【解答】（1）电桥平衡时，A、B两点的电势相等，灵敏电流表指针指向中间零刻度，有U由电路知识可得R解得Rt=（2）由电压关系有U即R解得R由题图乙可知，当温度升高时，热敏电阻的阻值变小，根据数学知识可知，当热敏电阻的阻值变小时，电压UAB变大。

故答案为：1.5；变大

【分析】（1）电桥平衡法测电阻：利用“电桥平衡时对角电阻比值相等”的规律，结合灵敏电流表的零刻度条件，计算热敏电阻阻值。

（1）[1][2]电桥平衡时，A、B两点的电势相等，灵敏电流表指针指向中间零刻度，有U由电路知识可得R解得R（2）[1][2]由电压关系有U即R解得R由题图乙可知，当温度升高时，热敏电阻的阻值变小，根据数学知识可知，当热敏电阻的阻值变小时，电压UAB13．【答案】（1）解：轮胎内气体做等容变化，有p解得p2（2）解：由题意有p解得V2=3×【解析】【分析】（1）等容变化：轮胎体积不变，气体做等容变化，直接应用查理定律（压强与温度成正比）求解末态压强。

（2）等温充气：充气过程温度不变，将原气体与充入气体视为整体，应用玻意耳定律（压强与体积成反比）求解充入气体的体积。（1）轮胎内气体做等容变化，有p解得p2（2）由题意有p解得V2=3×14．【答案】（1）解：棒与环一起做自由落体运动，有M+m解得v=（2）解：设棒弹起后的加速度大小为a，由牛顿第二定律有a=则棒第一次弹起后做匀减速直线运动，向上运动的高度h=由题意有x=2h解得x=（3）解：设环在该过程中与棒的相对位移大小为d，由能量守恒定律有MgH+mg又Q=kmgd解得Q=【解析】【分析】（1）自由下落阶段：棒和环无相对运动，整体机械能守恒求速度。

（2）棒反弹阶段：分析棒的受力与加速度，结合匀变速运动公式求往返路程。

（3）能量守恒阶段：最终系统静止，初始势能全部转化为摩擦热，结合相对位移与摩擦力的做功关系求解总热量。（1）棒与环一起做自由落体运动，有M+m解得v=（2）设棒弹起后的加速度大小为a，由牛顿第二定律有a=则棒第一次弹起后做