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长沙市一中 2025 届高三月考试卷（三）
物理答案
一、单项选择题
1. 【答案】A
【详解】A．因放手后笔将会竖直向上弹起一定的高度h，该过程中弹簧的弹性势能转化为重力势能，则
弹性势能为mgh，则按压时笔内部弹簧的弹性势能增加了mgh，选项A正确；
B．放手后到笔向上离开桌面的过程弹簧的弹性势能转化为笔的动能和重力势能，选项B错误；
C．笔在离开桌面后的上升阶段，加速度向下为g，则处于完全失重状态，选项C错误；
D．根据竖直上抛运动的对称性可知，笔从离开桌面到落回桌面过程的时间为
2h
t =2
g
选项D错误。
故选A。
2. 【答案】A
【详解】闭合开关S 后，电容器充电，电容器电压与电源电压差值越来越小，则通过传感器的电流越来越
1
小，充电完成后，电容器电压等于电源电压，此时电路中电流为零；
再闭合开关S ，因为电容器电压大于R 电压，则电容器放电，电容器电压与R 电压差值越来越小，则通
2 2 2
过传感器的电流越来越小，且电流方向与开始充电时的方向相反，当电容器电压等于R 电压，此时电路
2
中电流为零。
故选A。
3. 【答案】B
【详解】由题意可知，将轻绳N端从C点沿CD方向缓慢移动至D点过程中，绳子的夹角先减小后增大，
由于合力的大小不变，故可得此过程中轻绳上张力大小的变化情况是先减小后增大，ACD错误，B正确，
故选B。
4. 【答案】D
【详解】A．根据题意可知，A和B是地球上的两个海区，角速度与地球自转角速度相同，则海区A的角速
度等于海区B的角速度，故A错误；
B．根据题意，对地球赤道上的物体有
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学科网（北京）股份有限公司GMm 4π2
=mg+m R
R2 T2
地球自转持续减速，周期T 变大，可得，地球赤道上的重力加速度会增大，故B错误；
C．由万有引力提供向心力有
GMm
=ma
r2
由于月球逐浙远离地球，r 增大，则月球绕地球做圆周运动的加速度会减小，故C错误；
D．
GMm 4π2
=m ( R+h )
( R+h )2 T2
解得
GMT2
h= 3 −R
4π2
由于地球自转周期变大，则地球的同步卫星距离地面的高度会增大，故D正确。
故选D。
5. 【答案】B
【详解】在t时间内空气动能为
1 1 1
E = mv2 = ρvtSv2 = ρπr2v3t
k 2 2 2
则此风力发电机发电的功率约为
10%E 1
P= k =0.1× ρπr2v3 ≈1.6×104W
t 2
故选B。
6. 【答案】B
【详解】两粒子在电场中被加速，则
1
Uq= mv2
2
可得
2qU
v=
m
两离子质量相等、电荷量关系为q =4q ；可知两粒子出离电场中的速度之比为
甲 乙
v :v =2:1
甲 乙
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学科网（北京）股份有限公司时间之比为
t :t =1:2
甲 乙
T T T
因为甲在 时刻沿OO'方向进入，则乙在 时刻沿OO'方向进入，甲粒子在偏转电场中的运动时间为 ，
4 2 2
则乙粒子在偏转电场中的运动时间为T；甲粒子在偏转电场中的加速度
E⋅4q
a =
甲
m
偏转距离
1 T qET2
y =2⋅ a ( )2 =
甲 甲
2 4 4m
乙粒子在偏转电场中的加速度
Eq
a =
乙
m
偏转距离
1 T qET2
y =2⋅ a ( )2 =
乙 乙
2 2 4m
则
y =y
甲 乙
由对称性可知，甲乙两粒子出离偏转电场时沿场强方向的速度均为零，则出离偏转电场时的速度等于进入
偏转电场时的速度，即
v :v =2:1
甲 乙
选项ACD错误，B正确；
故选B。
二、多项选择题：
7. 【答案】AD
【详解】A．由乙图知，波长为2.0m，由丙图知，周期为0.8s，则波速为
λ
v = =2.5m/s
T
故A正确；
B．由题知，质点P比质点Q先振动，故波向x轴负方向传播，在t =0时刻质点P处于平衡位置，根据“上
下坡”法，可知质点P此时向y轴负方向振动，故丙图不是质点P的振动图像，故B错误；
1
C．因t =1.2s=T+ T ，故质点Q此时处于波谷，速度为零，故C错误；
2
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学科网（北京）股份有限公司1
D．因t =1.2s=T+ T ，则质点P运动的路程为
2
s =6A=1.2m
故D正确。
故选AD。
8. 【答案】AC
【详解】A．物体A在下落过程中，除了重力做功之外，绳的拉力对物体A做负功，故机械能减小，故A
正确；
B．由题意可知，初始状态弹簧无弹力，物体A落地前瞬间，弹簧的形变量等于h，此时弹簧的弹力
F =2mg
弹簧的劲度系数为
F 2mg
k = =
h h
故B错误；
C．设整个过程中，绳子对A的冲量大小为I ，则绳子对B和弹簧的冲量大小也为I ，对A由动量定理
绳 绳
得
mgt−I =0
绳
对B和弹簧由动量定理得
2mgt−I −I =0
地 绳
解得物体A从静止下落到落地的t时间内，地面对B物体的冲量大小为
I =mgt
地
故C正确。
D．将A物体质量改为1.5m，当弹簧弹力恰好等于1.5mg时，A受力平衡，加速度为零，速度最大，此时
弹簧形变量
1.5mg 3
x = = h
k 4
对A和弹簧的系统，根据机械能守恒
1 1
1.5mgx = kx2 + ×1.5mv2
2 2
解得
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学科网（北京）股份有限公司3gh
v =
4
故D错误。
故选AC。
9. 【答案】AD
【详解】A．处于O点的点电荷在N 点处的电场强度向左，在N点处的电场强度为0，根据场强的叠加原
理，可知处于M 点的点电荷在N 点处的电场强度向右，则处于M 点的点电荷带正电，且
q Q
k =k
L L2
( )2
2
可得处于M点的点电荷的电荷量为
Q=4q
故A正确；
B．MN延长线上的电场方向都向右，电势逐渐减低，使另一负电荷沿MN延长线从N点向右移动，根据
E =qϕ可得电势能逐渐增大，故B错误；
p
C．N点与P点距O点距离相等，则处于O点的点电荷在N、P点的电势相等，P点距离M点近，则处于
M 点的点电荷在P点的电势大于N点的电势，所以P点的电势高，故C错误；
D．M点在P点的电场强度大小为
k⋅4q 8kq
E = =
MP 2 L2
( L)2
2
O点在P点的电场强度大小为
kq 4kq
E = =
OP 1 L2
( L)2
2
建立直角坐标系，如图
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学科网（北京）股份有限公司故P点处的电场强度大小为
kq
E = (E sin45 −E )2 +(E cos45)2 =4 5−2 2
MP OP MP L2
故D正确。
故选AD。
10. 【答案】BC
【详解】A．将R 和R 等效为电源内阻，则等效电源的电动势
1 2
ER
E = 2 =6V
1 R +R +r
1 2
等效内阻
(r+R )R
r = 1 2 =5Ω
1 r+R +R
1 2
等效电路如图
A．当滑动变阻器的滑片从 a端滑到 b端的过程中，R 变大，总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，
4
V 读数变小，则V 读数变大，因
1 2
U =U +U
路端 1 2
可知 ∆U 小于 ∆U ，故A错误；
1 2
B．根据欧姆定律
U = IR
1 3
则
ΔU
1 = R =20Ω
ΔI 3
根据闭合电路的欧姆定律
E =U +I(R +r)
1 2 3 1
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学科网（北京）股份有限公司可得
ΔU
2 = R +r =25Ω
ΔI 3 1
故B正确；
C．将R 等效为新电源的内阻，内阻为
3
r =r +R =25Ω
2 1 3
当外电路电阻等于电源内阻时输出功率最大，则当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电阻从0
增加到30Ω，可知的功率先增大后减小，当R =25Ω时功率最大，最大值为
4
E
P=( 1 )2r =0.36W
2r 2
2
故C正确；
D．当滑动变阻器的滑片在a端时，电源E的外电阻为
R R 26
R = R + 2 3 = Ω
外1 1 R +R 3
2 3
当滑动变阻器的滑片在b端时，电源E的外电阻为
R (R +R ) 31
R = R + 2 3 4 = Ω
外2 1 R +R +R 3
2 3 4
电源E的内阻r =8Ω，则滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电源的输出功率一直减小，故D
错误。
故选BC。
三、实验题：
1 1 1
11. 【答案】 ①. 调高 ②. BC ③. m =m −m
1 ∆t 2 ∆t 1 ∆t
1 3 2
【详解】（1）[1]先后通过光电门a和光电门b的时间分别为t 、t ，t >t ，说明滑块A在加速，应将左
1 2 1 2
端调高。
（2）[2]如果导轨水平时，滑块在导轨上做匀速直线运动，所以滑块经过两光电门时用时相等。本实验中
需要验证动量守恒，所以在实验中必须要测量质量和速度，速度可以根据光电门的时间求解，而质量通过
天平测出，同时，遮光板的宽度可以消去，所以不需要测量遮光片的宽度。故B、C正确，A、D错误。
（3）[3]根据速度公式可知，碰前B的速度
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学科网（北京）股份有限公司d
v =
0 ∆t
1
碰后A的速度
d
v =
1 ∆t
3
B的速度
d
v =
2 ∆t
2
设B的原方向为正方向，根据动量守恒定律可知：应验证的表达式为
mv =m v −mv
1 0 2 1 1 2
代入数据并化简可得
1 1 1
m =m −m
1 ∆t 2 ∆t 1 ∆t
1 3 2
12. 【答案】（1）500 （2）左
（3） ①. 3.0 ②. 2.0
（4）等于
【解析】
【小问1详解】
改装后电流表的量程为
I R 50×4.5
I = I + g g =50mA+ mA=500mA
g R 0.5
【小问2详解】
闭合开关S前，将滑动变阻器R的滑片移到左端阻值最大的位置；
【小问3详解】
[1][2]由电路可知，毫安表的读数为电路中总电流的10倍，改装后的电流表电阻
0.5×4.5
R = Ω=0.45Ω
A 0.5+4.5
E =U +10I(R +R +r)=U +(24.5+10r)I
A 0
即
U = E−(24.5+10r)I
由图像可知
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学科网（北京）股份有限公司E=3.0V
3.0−1.0
k =24.5+10r = Ω=44.45Ω
45×10−3
解得
r=2.0Ω
【小问4详解】
从实验原理上分析，已经考虑到了电流表内阻的影响，则通过本实验测量的电动势等于实际电动势。
四、解答题：
13. 【答案】（1）188W；（2）22Ω；（3）94%
【详解】（1）电池内电压
U = Ir =6V
内 1
根据闭合电路欧姆定律
E =U +U
内 外
可得
U =94V
外
根据
P =U I
入 外
代入数据
P =188W
入
（2）电动机工作时
P = P +P
入 内 机
由焦耳定律
P = I2r
内 2
又
P = Fv
机
联立解得
r =22Ω
2
（3）电源的工作效率
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学科网（北京）股份有限公司P U
η= 外 = 外
P E
入
代入数据
η=94%
14. 【答案】（1）2.4m
（2）2m s
（3）25x2 +16y2 =5.76
【解析】
【小问1详解】
对于其中的一个小球，水平方向有
x=v t
0
竖直方向有
1
R= gt2
2
其中
v = 2gR
0
求得
x=2R
两小球落地瞬间的水平距离为
d =2x=4R=2.4m
【小问2详解】
设小球离开球面瞬间小球与球心的连线与竖直方向的夹角为θ，在该过程中根据动能定理，有
1
mgR ( 1−cosθ)= mv2 −0
2
重力沿半径方向的分力提供向心力，有
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学科网（北京）股份有限公司v2
mgcosθ=m
R
求得
v=2m s
【小问3详解】
( )
设经过时间t，小球水平方向的速度大小为v ，其坐标为 x,y ，半球的速度大小为v ，水平方向的位移
1 2
大小为x'，二者组成的系统水平方向动量守恒，有
mv −Mv =0
1 2
该式对小球在半球面上运动的任意时刻都成立，故
mx−Mx' =0
根据几何关系，二者水平方向的位移大小之和满足
( x+x′)2 + y2 = R2
以上两式联立，求得
25x2 +16y2 =16R2
将R=0.6m代入，得
25x2 +16y2 =5.76
(5−2µ)gL v2 −µgL v2 −2µgL
15. 【答案】（1） ；（2）证明过程见解析，2µmgL；（3） 1 或 1
4 3v2 +µgL 3v2 +2µgL
1 1
【详解】（1）设小球1恰好经过圆形轨道最高点时的速度大小为v，根据牛顿第二定律有
v2
mg−qE =m ①
R
设小球1经过O点时的速度大小为v ，对小球1从圆形轨道最高点到O点的运动过程，根据动能定理有
0
L 1 1
(mg−qE)L−µ(mg−qE)⋅ = mv2 − mv2 ②
2 2 0 2
联立①②解得
(5−2µ)gL
v = ③
0 4
（2）小球1离开O点后做平抛运动，设经时间t小球1落在弧形轨道PQ上，根据运动学规律可知落点的
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学科网（北京）股份有限公司坐标分别为
x=v t ④
0
1
y = gt2 ⑤
2
由题意可知
x2 ( y−µL )2
+ =1 ⑥
4µ2L2 µ2L2
设小球1落在弧形轨道PQ时的动能为E ，对小球1从O点到落在弧形轨道PQ的过程，根据动能定理有
k
1
E − mv2 =mgy ⑦
k 2 0
联立③~⑦式解得
E =2µmgL ⑧
k
由⑧式可知小球1每次落在PQ时动能均相同。
（3）设小球2质量为M，小球1与小球2碰撞后二者的速度大小分别为v′、v 。要使两小球均能落在弧
1 2
形轨道PQ上，两小球从O点抛出时应具有相同的速度，而两小球发生的是弹性碰撞，碰后不可能速度相
同（即粘在一起），所以小球1碰后一定反弹，根据动量守恒定律和能量守恒定律分别有
mv =−mv′+Mv ⑨
1 1 2
1 1 1
mv2 = mv′2 + Mv2 ⑩
2 1 2 1 2 2
联立⑨⑩解得
M −m
v′= v
1 M +m 1
⑪
2m
v = v
2 M +m 1
⑫
小球1运动过程中从未脱离过圆形轨道，分以下两种情况：
第一种：小球1反弹后进入圆形轨道运动但未超过圆形轨道圆心等高处就沿轨道滑回，并且在返回O点时
的速度大小为v ，这种情况下根据动能定理有
2
1 1
−µ(mg−qE)L= mv2 − mv′2
2 2 2 1
⑬
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学科网（北京）股份有限公司联立 解得
⑪⑫⑬ m v2 −µgL
= 1
M 3v2 +µgL
1
⑭
第二种：小球1反弹后进入圆形轨道并能够通过最高点，并到达倾斜轨道上，之后从倾斜轨道上滑回经过
圆形轨道最终返回O点，且返回时速度大小为v ，这种情况下根据动能定理有
2
1 1
−µ(mg−qE)⋅2L= mv2 − mv′2
2 2 2 1
⑮
联立 解得
⑪⑫⑮ m v2 −2µgL
= 1
M 3v2 +2µgL
1
⑯
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学科网（北京）股份有限公司
