黄金卷01(湖南专用)-【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷
2024-11-12
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3份
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33页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.20 MB |
| 发布时间 | 2024-11-12 |
| 更新时间 | 2024-11-12 |
| 作者 | 向心力物理超市 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2024-11-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48606087.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷(湖南卷专用)
黄金卷01
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
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,只有一项符合题目要求.
1.光线照射到棱镜毛糙面上的反射光线和折射光线射向四面八方,不能成像。如图所示,折射率为2的等腰直角三棱镜的底面S2和侧面S1是平整的光学面,而侧面S3和其它面是毛糙的。将该棱镜的底面压在一幅用特殊颜料画的可发光的水彩画上,观察者通过光学面S1观察水彩画,则画被棱镜底面压住部分可被观察到的比例为(已知)( )
A. B.
C. D.
【答案】 D
【解析】因为n = 2,根据
解得
C = 30°
则发光水彩画中的任意一点从空气经底面S2进入三棱镜的折射角均应小于或等于30°,可知光在经底面S2进入三棱镜的折射角为30°时,根据几何关系可知,此时该光线到达底面S1的入射角为15°,若光线恰好到达E点,对应发光水彩画中的是B点,此时画被棱镜底面压住部分可被观察到的部分为B点右侧部分,作出光路图,如图所示
其中
∠FBE = 30°
令画被棱镜底面压住部分可被观察到部分的面积为,则可被观察到的比例
故选D。
2.如图(甲)所示,三个电量相等的点电荷位于等边三角形的三个顶点上,其中x=0处电荷带负电,其余两电荷带正电且关于x轴对称。一试探电荷沿x轴正方向运动,所受电场力随位置的变化图像如图(乙)所示(以x轴正向为电场力的正方向)。设无穷远处电势为零。则下列说法正确的是( )
A.试探电荷带负电
B.乙图中的x1与甲图中的x0相等
C.在x轴正半轴上,x1处电场强度最小,电势最高
D.在x轴正半轴上,x2处电场强度最大,试探电荷的电势能最低
【答案】 C
【解析】A.由题图可知,在x<x1时,三个点电荷对试探电荷的电场力向左,则该试探电荷带正电,故A错误;
B.在x=x0时,试探电荷所受电场力向左,在x=x1时,试探电荷所受电场力为0,则乙图中的与甲图中的不相等,故B错误;
CD.试探电荷沿x轴正方向运动,在0<x<x1时,试探电荷所受电场力做负功,电势能增大,在x>x1时,试探电荷所受电场力做正功,电势能减小,则试探电荷在x1处电势能最高,根据
可知,试探电荷在x1处电场力为零,则该处场强为零,电场强度最小,x2处电场强度最大,但试探电荷的电势能不是最低,故C正确,D错误。
故选C。
3.如图所示,甲、乙两车同时由静止从A点出发,沿直线AC运动。甲以加速度做初速度为零的匀加速运动,到达C点时的速度为v。乙以加速度做初速度为零的匀加速运动,到达B点后做加速度为的匀加速运动,到达C点时的速度也为v。若,则( )
A.甲、乙可能同时由A到达C
B.甲一定先由A到达C
C.乙一定先由A到达C
D.若,则乙一定先由A到达C
【答案】 D
【解析】若,作出大致的图像如图所示
因为末速度相等,位移相等,即图线与时间轴所围成的面积相等,则有
可知乙先由A到达C;
若,作出大致的图像如图所示
因为末速度相等,位移相等,即图线与时间轴所围成的面积相等,则有
可知甲先由A到达C;
通过图线作不出位移相等,速度相等,时间相等的图线,所以甲乙不能同时到达。
故选D。
4.一定质量的理想气体由状态a开始,经历ab、bc、ca三个过程回到原状态,其p − T图像如图所示,气体在三个状态的体积分别为Va、Vb、Vc,压强分别为pa、pb、pc。已知pb = p0,pc = 4p0,则下列说法正确的是( )
A.pa = 3p0 B.Vb = 3Vc
C.从状态a到状态b,气体对外做功 D.从状态b到状态c,气体向外界放热
【答案】 D
【解析】A.ab过程为等容变化,则
得
A错误;
B.bc过程为等温变化,则
得
B错误;
C.从状态a到状态b,气体体积不变,对外不做功,C错误;
D.从状态b到状态c,气体温度不变,即内能不变,由于压强增大,则气体体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律(ΔU = W + Q)可知,气体向外界放热,D正确。
故选D。
5.2023年12月26日成自宜高铁正式通车,当天,G8726次高速列车12:43驶进资中西站,标志着球溪镇正式迈进高铁时代。假如列车进站时从某时刻起做匀减速直线运动,分别用时3s、2s、1s连续通过三段位移后停下,则这三段位移列车的平均速度大小之比是( )
A.3∶2∶1 B.27∶8∶1 C.5∶3∶1 D.9∶4∶1
【答案】 D
【解析】设连续通过三段位移分别为、、;根据逆向思维可得
可得
则有
则这三段位移列车的平均速度大小之比
故选D。
6.如图所示,A、B是一对平行的金属板,在两板间加上一周期为T的交变电压u,A板的电势UA=0,B板的电势UB随时间变化规律为:在0到的时间内,UB=U0(正的常数);在到T的时间内,UB=-U0;在T到的时间内,UB=U0;在到2T的时间内,UB=-U0……,现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内,设电子的初速度和重力的影响均可忽略,则( )
A.若电子是在t=0时刻进入的,它将一直向B板运动
B.若电子是在t=时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后可能打在A板上
C.若电子是在t=时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
D.若电子在t=时刻进入的,它可能时而向B板,时而向A板运动
【答案】 A
【解析】0到时间内,B板电势高,电场由B板指向A板,电子所受电场力由A板指向B板,到时间内,电场与0到时间内方向相反,电子所受电场力由B板指向A板,到时间内电子所受电场力由A板指向B板,到时间内电子所受电场力由B板指向A板,……,假设两板间距足够大,分别作出电子在两板间运动的图像:
A.
显然,电子一直向B板运动,故A正确;
B.
显然,电子时而向B板运动,时而向A板运动,但在电场变化的一个周期内,向B板方向运动的位移较大,电子必然打在B板上,故B错误;
C.
显然,电子时而向B板运动,时而向A板运动,但在电场变化的一个周期内,向A板方向运动的位移较大,若两板距离很小,电子还未向A板运动就已经到达了B板,则电子将打在B板上,若两板距离较大,电子将时而向B板运动,时而向A板运动,最后将打在A板上,故C错误;
D.若电子在t=时刻进入电场,在到时间内,电场由A板指向B板,电子所受电场力由B板指向A板,电子将从A板上的小孔离开电场区域,故D错误。
故选A。
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.下列有关氢原子光谱的说法正确的是( )
A.氢原子的吸收光谱是连续谱
B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光
C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的
D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关
【答案】 BC
【解析】AB.由于氢原子发射(或吸收)的光子的能量
所以发射(或吸收)的光子的能量值是不连续的,只能是一些特殊频率的谱线,A错误,B正确;
C.由于氢原子的轨道是不连续的,而氢原子在不同的轨道上的能级
故氢原子的能级是不连续的,即是分立的,C正确;
D.当氢原子从较高轨道第能级跃迁到较低轨道第能级时,发射的光子的能量为
显然的取值不同,发射光子的频率就不同,故氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差有关,D错误;
故选BC。
8.在水平地面上,以不可伸长的细绳绕过定滑轮,将质量分别为的上、下两个均质箱子连接如图。已知重力加速度为g,细绳与滑轮之间无摩擦力,且其质量均可忽略,下箱的上、下接触面的动摩擦系数皆为。若下箱受到水平拉力F时,两箱水平匀速移动,则下列叙述正确的是( )
A.上箱受5个力的作用 B.地面对下箱的支持力大小为
C.施于下箱的水平拉力 D.右边支架施予滑轮的水平力,一定小于F
【答案】 CD
【解析】A.上箱受自身重力、下箱的支持力、细绳的拉力和下箱的摩擦力共计4个力的作用。故A错误;
B.对上、下箱整体受力分析,竖直方向受力平衡,则
故B错误;
C.依题意,上箱匀速运动,则
下箱匀速运动,有
又
,
联立,解得
故C正确;
D.滑轮处于静止状态,可得
则有
即右边支架施予滑轮的水平力,一定小于F。故D正确。
故选CD。
9.如图所示,空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一带电荷量为q、质量为m的带正电小球从磁场中某点P由静止释放,其运动轨迹是一条摆线。小球的运动实际上是竖直平面内沿逆时针方向、速度大小为v的匀速圆周运动和水平向右、速度大小为v的匀速直线运动的合运动,重力加速度为g。已知轨迹上某点的曲率半径为在极限情况下,通过该点和轨迹上紧邻该点两侧的两点作出的圆的半径。则下列说法正确的是( )
A.小球运动到最低点时的速度为v
B.小球运动到最低点时轨迹的曲率半径为
C.小球第一次运动到最低点时,距离释放点的竖直距离为
D.小球从释放到第一次经过最低点所需时间为
【答案】 BC
【解析】A.因为小球的运动实际上是竖直平面内沿逆时针方向、速度大小为v的匀速圆周运动和水平向右、速度大小为v的匀速直线运动的合运动,故小球在最高点做圆周运动的分速度水平向左,做直线运动的分速度水平向右,合速度为0,在最低点时的速度是两分速度的矢量和,为2v,故A错误;
B.设在最低点时轨迹的曲率半径为R,则有
可解得曲率半径
故B正确;
C.小球在运动过程中洛伦兹力不做功,机械能守恒,有
解得
故C正确;
D.小球从释放到第一次经过最低点的过程中,只运动了半个圆周,根据分运动的等时性,则有
故D错误。
故选BC。
10.如图所示,光滑水平面上固定了一个半径为2.5m的光滑半圆轨道,半圆轨道竖直放置,底部与水平面相切,a、c分别是其竖直直径的端点,b与其圆心等高。一质量为0.5的小球以一定的初速度沿水平面运动,并从a点进入半圆轨道。小球经过a点时,对轨道的压力为25N,取重力加速度,则下列说法正确的是( )
A.小球的初速度为
B.小球经过b点时,对轨道的压力为10N
C.小球脱离轨道时的速度为
D.小球在之间距地面高处脱离轨道
【答案】 BD
【解析】A.小球经过a点时
得
故A错误;
B.小球从a至b过程,由动能定理
得
小球经过b点时,轨道对小球的支持力提供向心力,有
根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小也为,故B正确;
C.倘若小球能经过c点,从a至c过程
得
由于
故小球实际无法到达c点,会从之间某处脱轨。设脱轨位置与轨道圆心的连线与水平方向之间的夹角为,则脱轨处
由重力的径向分力提供向心力有
从a至脱轨处,有
解得
故C错误;
D.脱轨处的高度
故D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共56分.
11. (6分)某同学利用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻,实验中电表内阻对实验结果的影响很小,均可以忽略不计。闭合电键S后,变阻器的滑动触头P由变阻器的一端滑到另一端的过程中,两电压表示数随电流变化情况分别如图乙中的直线a、b所示。
(1)通过分析可知,图乙中直线 (填a或b)表示电压表V1示数随电流表A示数变化的关系;
(2)根据U-I图象中坐标轴表示的数据,可求出电源电动势E= ,内电阻r= 。
【答案】 (1)
(2) 。
【解析】(1)电压表V1测量路端电压,根据闭合电路欧姆定律有
可知V1示数随电流表示数的变化图象应为a
(2)根据闭合电路欧姆定律有
可知
解得
,
12. (10分)某学习小组要完成实验“探究小车速度随时间变化的关系”。
(1)打点计时器是最基本的 (填“计时”或“测速”)仪器,A组同学采用了如图所示的打点计时器,则他们的纸带位置放置正确的是 (填“A”或“B”),该打点计时器应接在学生电源的 两孔上(填“AC”或“DC”);
(2)在本实验中,必须要保证的操作是( )
A.先打开打点计时器,再释放小车 B.细线必须与桌面平行
C.小车应从靠近打点计时器处释放 D.长木板带滑轮的一侧必须要垫高
(3)如图是经打点计时器打出的纸带的一段,打点顺序是A、B、C、D、E,已知交流电源的频率为50Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有四个点未画出。现把一刻度尺放在纸带上,其零刻度线和计数点A对齐,则B点的刻度尺读数为 cm,打下计数点时纸带的瞬时速度vC= m/s(保留两位有效数字),根据记录的数据,得到小车运动的加速度大小是 m/s2(保留两位有效数字);
(4)得到结果后A组同学发现,他们所用的刻度尺并不标准,刻度尺上的1mm实际上有1.1mm长,则由此得到的加速度的大小相比于真实值 (填“偏大”、“偏小”、“不变”),该误差属于 (填“系统误差”或“偶然误差”);
(5)B组同学是采用作v-t图像的方式求解加速度,较合理的方法是( )
A.根据任意两计数点的速度,用公式求解加速度
B.根据数据作出v-t图,量出其倾角θ,由公式a=tanθ求出加速度
C.根据数据作出v-t图,取图像上较远两点,用公式求解加速度
D.依次算出两点间的加速度,取平均值后作为小车的加速度
【答案】 (1) 计时 B AC
(2)AC
(3) 1.50 0.24 0.60
(4) 偏小 系统误差
(5)C
【解析】(1)打点计时器是最基本的计时仪器,A组同学采用了如图所示的打点计时器,纸带应该放在复写纸下面,则他们的纸带位置放置正确的是B,该打点计时器应接在学生电源的交流接线柱上,即接AC两孔上;
(2)A.先打开打点计时器,等稳定后再释放小车,选项A正确;
B.细线必须与木板平行,选项B错误;
C.小车应从靠近打点计时器处释放,以充分利用纸带,选项C正确;
D.该实验无需把木板的一端垫高,能使小车加速运动即可,选项D错误。
故选AC。
(3)B点的刻度尺读数为1.50cm;
每相邻两个计数点间还有四个点未画出,可知T=0.5s,打下计数点C时纸带的瞬时速度
小车运动的加速度大小是
(4)得到结果后A组同学发现,他们所用的刻度尺并不标准,刻度尺上的1mm实际上有1.1mm长,则长度的测量值偏小,由此得到的加速度的大小相比于真实值偏小,该误差属于系统误差;
(5)A.根据任意两计数点的速度,用公式求解加速度可能造成较大误差,选项A错误;
B.根据实验数据画出v-t图象,当纵坐标取不同的标度时,图象的倾角就会不同,所以量出其倾角,用公式a=tanα算出的数值并不是加速度,选项B错误;
C.根据数据作出v-t图,取图像上较远两点,用公式求解加速度,这样可减小实验误差,选项C正确;
D.依次算出连续两个计数点间的加速度,这样不能有效的剔除误差较大的点,故D错误;
故选C。
13. (10分)如图所示,横截面为正方形的棱镜ABDE,正方形边长为a,棱镜的折射率,一束激光从AE边界上的O点与AE成的夹角射入棱镜,能直接传播到ED边界,已知真空中光速为c,不考虑光在BD边界的反射。求:
(1)从BD边界出射的光线在棱镜中传播的时间
(2)从BD边界出射的光线与AE边界上的入射光线偏折的角度
【答案】 (1)
(2)
【解析】(1)光路图如图
射入O点的光入射角
设折射角为,由于
代入数据解得
光在棱镜中的传播速度
由几何关系有
光在棱镜中的传播路程
则
(2)根据折射定律
代入数据解得
如图所示
由几何关系可知
,
则
14. (14分)如图所示,在倾角θ = 37°的斜面上放置一个凹槽,槽与斜面间的动摩擦因数,槽与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,槽两端侧壁A、B间的距离d = 0.12 m。把一小球放在槽内上端靠侧壁A处,现同时由静止释放球和槽,不计球与槽之间的摩擦,斜面足够长,且球与槽的侧壁发生碰撞时碰撞时间极短,系统不损失机械能,球和槽的质量相等,取重力加速度g = 10 m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。求:
(1)释放球和槽后,经多长时间球与槽的侧壁发生第一次碰撞;
(2)第一次碰撞后的瞬间,球和槽的速度;
(3)从初始位置到球与凹槽的左侧壁发生第三次碰撞时凹槽的位移大小。
【答案】 (1)0.2 s
(2)0,1.2 m/s,方向沿斜面向下
(3)1.44 m
【解析】(1)设球和槽的质量为m,槽与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,由于
槽所受重力沿斜面的分力
所以槽受力平衡,释放后保持静止,释放后,球做匀加速运动,根据牛顿第二定律可得
可得
经时间t0球与槽的侧壁B发生第一次碰撞,则
解得
(2)碰撞前球的速度为
球和槽碰撞过程,由动量守恒定律
碰撞过程由机械能守恒定律
解得第一次碰撞后瞬间球的速度v1和槽的速度v2分别为
,
方向沿斜面向下;
(3)球与凹槽第一次碰撞后,凹槽以1.2 m/s的速度沿斜面向下做匀速运动,球做初速度为0的匀加速运动,设经过时间t1小球的速度与凹槽的速度相等,球与凹槽的左侧壁距离达到最大,即
解得
设t1时间内球下滑的距离为x1,则
解得
因为
说明球恰好运动到凹槽的右侧壁,而且速度相等,所以球与凹槽的右侧壁恰好接触但没有发生碰撞,设二者第一次碰后到第二次碰时所用的时间为t2,球运动的距离为,凹槽运动的距离为,第二次碰时球的速度为v3,则
解得
,,
第二次碰撞后,由动量守恒定律和能量守恒定律可解得二者再次发生速度交换,凹槽以2.4 m/s的速度做匀速直线运动,球以1.2 m/s的初速度做匀加速运动,用前面第一次碰撞到第二次碰撞的分析方法可知,在后续的运动过程中,球不会与凹槽的右侧壁碰撞,并且球与凹槽第二次碰撞后,也再经过t3 = 0.4 s,发生第三次碰撞,设二者在第二次碰后到第三次碰时凹槽运动的位移为,则
设从初始位置到球与凹槽的左内侧壁发生第三次碰撞时凹槽的位移大小为x,则
15. (16分)如图所示,绝缘部分P、Q将左右两侧的光滑导轨平滑连接起来,在导轨的左侧接有电动势为E、内阻为r的电源和电容为C的电容器,质量为m、电阻为R的金属棒ab与导轨垂直的放在导轨左端靠近电源的位置,金属棒ab在外力作用下保持静止,质量为2m、电阻为0.5R的金属棒cd与导轨垂直的静止在PQ右侧适当位置,整个装置处于垂直纸面的匀强磁场中(图中未画出)。现在释放金属棒ab,金属棒ab在运动PQ之前已经达到最大速度,它滑过PQ后刚好未与金属棒cd碰撞。已,,磁场的磁感应强度为B,导轨间的距离为L,金属棒cd右侧的导轨足够长,不计导轨电阻。(、、B、L、m、C为已知量)
(1)判断磁场的方向,并求被释放瞬间金属棒ab的加速度;
(2)当金属棒ab的速度为最大速度的一半时,求金属棒ab的热功率和此过程中电容器极板所带电荷量的变化量(忽略电容器极板电荷量变化对电流的影响);
(3)金属cd棒距离PQ的距离以及整个过程中cd棒产生的焦耳热。
【答案】 (1)垂直纸面向里,
(2),
(3),
【解析】(1)由题意可知金属棒ab中的电流方向为由a到b,所受安培力方向为水平向右,由左手定则可知磁场方向为垂直纸面向里。金属棒ab释放的瞬间,由闭合电路欧姆定律可知此时通过金属棒ab的电流
它受到的安培力
由牛顿第二定律可知此时金属棒ab的加速度
(2)当金属棒ab中的电流为0时它的速度达到最大,由法拉第电磁感应定律有
当金属棒ab的速度为最大速度一半时
由闭合电路欧姆定律可知此时通过金属棒ab的电流
此时它的热功率
金属棒ab刚释放时电容器两端的电压
当金属棒ab的速度为最大速度一半时电容器两端的电压
所以此过程中电容器极板所带电荷量的变化量
(3)由题意可知最终两个金属棒速度相同,且即将相互接触,金属棒ab滑过PQ后与金属cd组成的系统动量守恒,有
此过程中对金属棒cd分析由动量定理有
而
解得金属cd棒距离PQ的距离
系统损失的机械能
由电阻串联关系可知金属棒cd上产生的焦耳热
试卷第2页,共22页
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【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷(湖南卷专用)
黄金卷01·参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
C
D
D
D
A
BC
CD
BC
BD
11. (6分)
【答案】 (1) (2分)(2) (2分) (2分)
12. (10分)
【答案】 (1) 计时 (1分) B (1分) AC(1分);(2)AC(1分);(3) 1.50(1分) 0.24 (1分) 0.60(1分);(4) 偏小(1分) 系统误差(1分);(5)C(1分)
13. (10分)
【答案】 (1);(2)
【解析】(1)光路图如图
射入O点的光入射角
(1分)
设折射角为,由于
代入数据解得
(1分)
光在棱镜中的传播速度
由几何关系有
(1分)
光在棱镜中的传播路程
(1分)
则
(1分)
(2)根据折射定律
(1分)
代入数据解得
(1分)
如图所示
由几何关系可知
,(1分)
则
(2分)
14. (14分)
【答案】 (1)0.2 s;(2)0,1.2 m/s,方向沿斜面向下;(3)1.44 m
【解析】(1)设球和槽的质量为m,槽与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,由于
槽所受重力沿斜面的分力
(1分)
所以槽受力平衡,释放后保持静止,释放后,球做匀加速运动,根据牛顿第二定律可得
可得
(1分)
经时间t0球与槽的侧壁B发生第一次碰撞,则
解得
(2分)
(2)碰撞前球的速度为
(1分)
球和槽碰撞过程,由动量守恒定律
(1分)
碰撞过程由机械能守恒定律
(1分)
解得第一次碰撞后瞬间球的速度v1和槽的速度v2分别为
,(1分)
方向沿斜面向下;
(3)球与凹槽第一次碰撞后,凹槽以1.2 m/s的速度沿斜面向下做匀速运动,球做初速度为0的匀加速运动,设经过时间t1小球的速度与凹槽的速度相等,球与凹槽的左侧壁距离达到最大,即
解得
(1分)
设t1时间内球下滑的距离为x1,则
解得
(1分)
因为
说明球恰好运动到凹槽的右侧壁,而且速度相等,所以球与凹槽的右侧壁恰好接触但没有发生碰撞,设二者第一次碰后到第二次碰时所用的时间为t2,球运动的距离为,凹槽运动的距离为,第二次碰时球的速度为v3,则
解得
,,(2分)
第二次碰撞后,由动量守恒定律和能量守恒定律可解得二者再次发生速度交换,凹槽以2.4 m/s的速度做匀速直线运动,球以1.2 m/s的初速度做匀加速运动,用前面第一次碰撞到第二次碰撞的分析方法可知,在后续的运动过程中,球不会与凹槽的右侧壁碰撞,并且球与凹槽第二次碰撞后,也再经过t3 = 0.4 s,发生第三次碰撞,设二者在第二次碰后到第三次碰时凹槽运动的位移为,则
设从初始位置到球与凹槽的左内侧壁发生第三次碰撞时凹槽的位移大小为x,则
(2分)
15. (16分)
【答案】 (1)垂直纸面向里,;(2),;(3),
【解析】(1)由题意可知金属棒ab中的电流方向为由a到b,所受安培力方向为水平向右,由左手定则可知磁场方向为垂直纸面向里。金属棒ab释放的瞬间,由闭合电路欧姆定律可知此时通过金属棒ab的电流
(1分)
它受到的安培力
(1分)
由牛顿第二定律可知此时金属棒ab的加速度
(2分)
(2)当金属棒ab中的电流为0时它的速度达到最大,由法拉第电磁感应定律有
(1分)
当金属棒ab的速度为最大速度一半时
由闭合电路欧姆定律可知此时通过金属棒ab的电流
此时它的热功率
(2分)
金属棒ab刚释放时电容器两端的电压
当金属棒ab的速度为最大速度一半时电容器两端的电压
(1分)
所以此过程中电容器极板所带电荷量的变化量
(1分)
(3)由题意可知最终两个金属棒速度相同,且即将相互接触,金属棒ab滑过PQ后与金属cd组成的系统动量守恒,有
(1分)
此过程中对金属棒cd分析由动量定理有
(1分)
而
(2分)
解得金属cd棒距离PQ的距离
(1分)
系统损失的机械能
(1分)
由电阻串联关系可知金属棒cd上产生的焦耳热
(1分)
试卷第2页,共22页
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【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷(湖南卷专用)
黄金卷01
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
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,只有一项符合题目要求.
1.光线照射到棱镜毛糙面上的反射光线和折射光线射向四面八方,不能成像。如图所示,折射率为2的等腰直角三棱镜的底面S2和侧面S1是平整的光学面,而侧面S3和其它面是毛糙的。将该棱镜的底面压在一幅用特殊颜料画的可发光的水彩画上,观察者通过光学面S1观察水彩画,则画被棱镜底面压住部分可被观察到的比例为(已知)( )
A. B.
C. D.
2.如图(甲)所示,三个电量相等的点电荷位于等边三角形的三个顶点上,其中x=0处电荷带负电,其余两电荷带正电且关于x轴对称。一试探电荷沿x轴正方向运动,所受电场力随位置的变化图像如图(乙)所示(以x轴正向为电场力的正方向)。设无穷远处电势为零。则下列说法正确的是( )
A.试探电荷带负电
B.乙图中的x1与甲图中的x0相等
C.在x轴正半轴上,x1处电场强度最小,电势最高
D.在x轴正半轴上,x2处电场强度最大,试探电荷的电势能最低
3.如图所示,甲、乙两车同时由静止从A点出发,沿直线AC运动。甲以加速度做初速度为零的匀加速运动,到达C点时的速度为v。乙以加速度做初速度为零的匀加速运动,到达B点后做加速度为的匀加速运动,到达C点时的速度也为v。若,则( )
A.甲、乙可能同时由A到达C
B.甲一定先由A到达C
C.乙一定先由A到达C
D.若,则乙一定先由A到达C
4.一定质量的理想气体由状态a开始,经历ab、bc、ca三个过程回到原状态,其p − T图像如图所示,气体在三个状态的体积分别为Va、Vb、Vc,压强分别为pa、pb、pc。已知pb = p0,pc = 4p0,则下列说法正确的是( )
A.pa = 3p0 B.Vb = 3Vc
C.从状态a到状态b,气体对外做功 D.从状态b到状态c,气体向外界放热
5.2023年12月26日成自宜高铁正式通车,当天,G8726次高速列车12:43驶进资中西站,标志着球溪镇正式迈进高铁时代。假如列车进站时从某时刻起做匀减速直线运动,分别用时3s、2s、1s连续通过三段位移后停下,则这三段位移列车的平均速度大小之比是( )
A.3∶2∶1 B.27∶8∶1 C.5∶3∶1 D.9∶4∶1
6.如图所示,A、B是一对平行的金属板,在两板间加上一周期为T的交变电压u,A板的电势UA=0,B板的电势UB随时间变化规律为:在0到的时间内,UB=U0(正的常数);在到T的时间内,UB=-U0;在T到的时间内,UB=U0;在到2T的时间内,UB=-U0……,现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内,设电子的初速度和重力的影响均可忽略,则( )
A.若电子是在t=0时刻进入的,它将一直向B板运动
B.若电子是在t=时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后可能打在A板上
C.若电子是在t=时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
D.若电子在t=时刻进入的,它可能时而向B板,时而向A板运动
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.下列有关氢原子光谱的说法正确的是( )
A.氢原子的吸收光谱是连续谱
B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光
C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的
D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关
8.在水平地面上,以不可伸长的细绳绕过定滑轮,将质量分别为的上、下两个均质箱子连接如图。已知重力加速度为g,细绳与滑轮之间无摩擦力,且其质量均可忽略,下箱的上、下接触面的动摩擦系数皆为。若下箱受到水平拉力F时,两箱水平匀速移动,则下列叙述正确的是( )
A.上箱受5个力的作用 B.地面对下箱的支持力大小为
C.施于下箱的水平拉力 D.右边支架施予滑轮的水平力,一定小于F
9.如图所示,空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一带电荷量为q、质量为m的带正电小球从磁场中某点P由静止释放,其运动轨迹是一条摆线。小球的运动实际上是竖直平面内沿逆时针方向、速度大小为v的匀速圆周运动和水平向右、速度大小为v的匀速直线运动的合运动,重力加速度为g。已知轨迹上某点的曲率半径为在极限情况下,通过该点和轨迹上紧邻该点两侧的两点作出的圆的半径。则下列说法正确的是( )
A.小球运动到最低点时的速度为v
B.小球运动到最低点时轨迹的曲率半径为
C.小球第一次运动到最低点时,距离释放点的竖直距离为
D.小球从释放到第一次经过最低点所需时间为
10.如图所示,光滑水平面上固定了一个半径为2.5m的光滑半圆轨道,半圆轨道竖直放置,底部与水平面相切,a、c分别是其竖直直径的端点,b与其圆心等高。一质量为0.5的小球以一定的初速度沿水平面运动,并从a点进入半圆轨道。小球经过a点时,对轨道的压力为25N,取重力加速度,则下列说法正确的是( )
A.小球的初速度为
B.小球经过b点时,对轨道的压力为10N
C.小球脱离轨道时的速度为
D.小球在之间距地面高处脱离轨道
三、非选择题:本题共5小题,共56分.
11. (6分)某同学利用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻,实验中电表内阻对实验结果的影响很小,均可以忽略不计。闭合电键S后,变阻器的滑动触头P由变阻器的一端滑到另一端的过程中,两电压表示数随电流变化情况分别如图乙中的直线a、b所示。
(1)通过分析可知,图乙中直线 (填a或b)表示电压表V1示数随电流表A示数变化的关系;
(2)根据U-I图象中坐标轴表示的数据,可求出电源电动势E= ,内电阻r= 。
12. (10分)某学习小组要完成实验“探究小车速度随时间变化的关系”。
(1)打点计时器是最基本的 (填“计时”或“测速”)仪器,A组同学采用了如图所示的打点计时器,则他们的纸带位置放置正确的是 (填“A”或“B”),该打点计时器应接在学生电源的 两孔上(填“AC”或“DC”);
(2)在本实验中,必须要保证的操作是( )
A.先打开打点计时器,再释放小车 B.细线必须与桌面平行
C.小车应从靠近打点计时器处释放 D.长木板带滑轮的一侧必须要垫高
(3)如图是经打点计时器打出的纸带的一段,打点顺序是A、B、C、D、E,已知交流电源的频率为50Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有四个点未画出。现把一刻度尺放在纸带上,其零刻度线和计数点A对齐,则B点的刻度尺读数为 cm,打下计数点时纸带的瞬时速度vC= m/s(保留两位有效数字),根据记录的数据,得到小车运动的加速度大小是 m/s2(保留两位有效数字);
(4)得到结果后A组同学发现,他们所用的刻度尺并不标准,刻度尺上的1mm实际上有1.1mm长,则由此得到的加速度的大小相比于真实值 (填“偏大”、“偏小”、“不变”),该误差属于 (填“系统误差”或“偶然误差”);
(5)B组同学是采用作v-t图像的方式求解加速度,较合理的方法是( )
A.根据任意两计数点的速度,用公式求解加速度
B.根据数据作出v-t图,量出其倾角θ,由公式a=tanθ求出加速度
C.根据数据作出v-t图,取图像上较远两点,用公式求解加速度
D.依次算出两点间的加速度,取平均值后作为小车的加速度
13. (10分)如图所示,横截面为正方形的棱镜ABDE,正方形边长为a,棱镜的折射率,一束激光从AE边界上的O点与AE成的夹角射入棱镜,能直接传播到ED边界,已知真空中光速为c,不考虑光在BD边界的反射。求:
(1)从BD边界出射的光线在棱镜中传播的时间
(2)从BD边界出射的光线与AE边界上的入射光线偏折的角度
14. (14分)如图所示,在倾角θ = 37°的斜面上放置一个凹槽,槽与斜面间的动摩擦因数,槽与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,槽两端侧壁A、B间的距离d = 0.12 m。把一小球放在槽内上端靠侧壁A处,现同时由静止释放球和槽,不计球与槽之间的摩擦,斜面足够长,且球与槽的侧壁发生碰撞时碰撞时间极短,系统不损失机械能,球和槽的质量相等,取重力加速度g = 10 m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。求:
(1)释放球和槽后,经多长时间球与槽的侧壁发生第一次碰撞;
(2)第一次碰撞后的瞬间,球和槽的速度;
(3)从初始位置到球与凹槽的左侧壁发生第三次碰撞时凹槽的位移大小。
15. (16分)如图所示,绝缘部分P、Q将左右两侧的光滑导轨平滑连接起来,在导轨的左侧接有电动势为E、内阻为r的电源和电容为C的电容器,质量为m、电阻为R的金属棒ab与导轨垂直的放在导轨左端靠近电源的位置,金属棒ab在外力作用下保持静止,质量为2m、电阻为0.5R的金属棒cd与导轨垂直的静止在PQ右侧适当位置,整个装置处于垂直纸面的匀强磁场中(图中未画出)。现在释放金属棒ab,金属棒ab在运动PQ之前已经达到最大速度,它滑过PQ后刚好未与金属棒cd碰撞。已,,磁场的磁感应强度为B,导轨间的距离为L,金属棒cd右侧的导轨足够长,不计导轨电阻。(、、B、L、m、C为已知量)
(1)判断磁场的方向,并求被释放瞬间金属棒ab的加速度;
(2)当金属棒ab的速度为最大速度的一半时,求金属棒ab的热功率和此过程中电容器极板所带电荷量的变化量(忽略电容器极板电荷量变化对电流的影响);
(3)金属cd棒距离PQ的距离以及整个过程中cd棒产生的焦耳热。
试卷第2页,共22页
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