湖南省宁远县第一中学2024-2025学年高三下学期新年第一考物理试卷

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B B A C A D AC AD D BC 1．B 【详解】A．普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量子化的，故 A错误； B．产生光电效应的条件是光的频率大于金属的极限频率，紫光的频率大于红光， 若红光能使金属发生光电效应，可知紫光也能使该金属发生光电效应，故 B正 确； C．石墨对 X射线的散射过程遵循动量守恒，光子和电子碰撞后，电子获得一定 的动量，光子动量变小，根据 h p   可知波长变长，故 C错误； D．德布罗意认为物质都具有波动性，包括质子和电子，故 D错误。 故选 B。 2．B 【详解】A．抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，故 谷粒 1的加速度等于谷粒 2的加速度，A错误； C．谷粒 2做斜向上抛运动，谷粒 1做平抛运动，均从 O点运动到 P点，故位 移相同。在竖直方向上谷粒 2做竖直上抛运动，谷粒 1做自由落体运动，竖直 方向上位移相同故谷粒 2运动时间较长，C错误； B．谷粒 2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即 为水平方向上的分速度。与谷粒 1比较水平位移相同，但运动时间较长，故谷 粒 2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于 1v ，B正确； D．两谷粒从 O点运动到 P点的位移相同，运动时间不同，故平均速度不相等， 谷粒 1的平均速度大于谷粒 2的平均速度，D错误。 故选 B。 3．A 【详解】剪断前，对 BCD分析  3 2ABF m m m g   对 D CDF mg 剪断后，对 B 3 3AB BF mg ma  解得 Ba g 方向竖直向上；对 C 2 2DC CF mg ma  解得 1.5Ca g 方向竖直向下。 故选 A。 4．C 【详解】A．由图（b）的振动图像可知，振动的周期为 4s，故三列波的波速为 4m 1m/s 4s v T     A错误； B．由图（a）可知，D处距离波源最近的距离为 3m，故开始振动后波源 C处的 横波传播到 D处所需的时间为 3m 3s 1m/sC DCt v    故 2st  时，D处的质点还未开始振动，B错误； C．由几何关系可知 5mAD BD  ，波源 A、B产生的横波传播到 D处所需的时 间为 5m 5s 1m/sAB ADt v    故 4.5st  时，仅波源 C处的横波传播到 D处，此时 D处的质点振动时间为 1 1.5sCt t t   由振动图像可知此时 D处的质点向 y轴负方向运动，C正确； D． 6st  时，波源 C处的横波传播到 D处后振动时间为 2 3sCt t t   由振动图像可知此时 D处为波源 C处传播横波的波谷； 6st  时，波源 A、B处 的横波传播到 D处后振动时间为 3 1sABt t t   由振动图像可知此时 D处为波源 A、B处传播横波的波峰。根据波的叠加原理 可知此时 D处质点的位移为 2 2cmy A A   故 6st  时，D处的质点与平衡位置的距离是 2cm。D错误。 故选 C。 5.A [当温度升高时，由于 C的膨胀系数小于 G的膨胀系数，所以标准平面石英板被 顶起，劈形空气层的厚度变大，B、D错误；经待测柱形样品上表面反射后透过 石英板的光线与直接经石英板下表面反射的光线的路程差变大，干涉条纹将提 前出现，条纹向左移动，A正确，C错误。] 6．D 【详解】根据点电荷周围的电势公式  Qk r ，设 x处  ' 0x  的电势为 0，得 4 0 1 ' ' q qk k x x     解得 1 3 x  故可知当 10< < 3 x 时， <0 ；当 1> 3 x 时， >0 。 故选 D。 7. AC [如图所示，找出以 bc边为镜面的两束光出射点的像点 A′、B′，连接 ab边入射 点与像点，找出反射点的位置，由图可知棱镜对甲光的折射率小于棱镜对乙光 的折射率，D错误；波长越短折射率越大，则甲光波长大于乙光波长，A正确； 频率越高折射率越大，所以甲光的频率小于乙光的频率，B错误；光在介质中的 传播速度 v＝��，棱镜对甲光折射率小，故其在棱镜中的传播速度大，C正确； 8.AD [根据相干波源产生的干涉条纹间距公式Δx＝�� � 可知，该相干光电子束的波长λ＝ ��� � ，则相干光电子的动量 pe＝ � � ＝ �� ��� ，A正确；根据���＝2mEk可知，相干光电 子的动能 Ek＝ ���� ���� �� � ，B错误；根据爱因斯坦光电效应方程有 hν－W0＝Ek， 即 h � � 紫 －W0＝Ek，而入射紫外光的光子动量 p＝ �� 紫 ，联立解得光子动量 p＝�� � ＋ ���� ����� �� � ，D正确；根据爱因斯坦光电效应方程，入射光的光子能量为 hν＝ W0＋ ���� ���� �� � ，C错误。] 9.D [根据题图乙可知，原线圈正弦交流电的电压峰值 Um＝220 � V，ω＝ �� � ＝100π rad/s，则交变电压瞬时值表达式为 u＝220 �sin (100πt)V，故选项 A 错误；原 线圈输入电压有效值 U1＝���＝220 V，据 �� �� ＝ �� �� ＝ �� � 得输出电压 U2＝50 V，故选 项 B错误；由于二极管的单向导电性，在一个周期内，电阻 R2只有一半时间会 产生热量，���＝ �� � �� · � � ＝���R2T，得 I2＝2 � A，故选项 C错误；变压器输出功 率等于两电阻消耗的功率之和，即 P2＝��� + ���＝ �� � �� + ���R2＝300 W，理想变 压器输入功率与输出功率相等，所以输入功率 P1＝P2＝300 W，故选项 D正确。] 10.BC [MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为 ab在MN处的磁场垂直纸面 向里 左手定则 MN中的感应电流由M到N 安培定则 L1中感应电流的磁场方向向上 楞次定律 L2中磁场向上减弱或向下增强；若 L2中磁场向上减弱 安培定则 PQ中电 流为 Q到 P且减小 右手定则 PQ向右减速运动；若 L2中磁场向下增强 安培定则 PQ 中电流为 P到 Q且增大 右手定则 PQ向左加速运动。故选 B、C。] 11.[答案] (1)D (2) 控制变量法 (3)1.0 (4)5 [解析] (1)拉力可以由力传感器来测出，故不需要用天平测出沙和沙桶的质量， 也就不需要使沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故 A、B错误；使用打点计 时器时，都是先接通电源，待打点计时器稳定后再释放小车，故 C 错误；该实 验探究物体质量一定时加速度与力的关系，需要改变沙和沙桶的总质量，打出 多条纸带，故 D正确。 (2)控制变量法。 (3)根据牛顿第二定律得 2F－Ff＝Ma，当 a＝0时，Ff＝2F＝1.0 N。 (4)设细线的拉力为 T，小车的加速度为 a，则根据牛顿第二定律对沙和沙桶有 mg－T＝2ma，对小车有 2T－Ff＝Ma，联立解得 a＝ ���−� � �+�� ＝ ��−� �� � �+� ，当 m无穷 大时，a＝5 m/s2。 12.[答案] (1)乙 (2)�� � � (3)6.5×10-5(6.4×10-5～6.6×10-5均可) [解析] (1)实验需要测定电压表乙、丙两端对应的电阻，因此需要测丙到乙的距 离。 (2)根据欧姆定律有 RL＝��，根据电阻定律有 RL＝ρ � � ＝ρ � �� ，联立解得ρ＝�� � �� ，其 中 � � ＝k，解得ρ＝�� � � 。 (3)由题图(b)可知 k＝�.�� �.�� V/m＝6.5 V/m，代入数据得ρ＝�.�×�.��� � �.�� Ω·m＝ 6.5×10-5 Ω·m。 13.[答案] pA1＝74.36 cmHg pB1＝54.36 cmHg [解析] 倒置前，设 A中气体压强为 pA1，B中气体压强为 pB1，根据压强关系， 有 pA1＝pB1＋20 cmHg ① 倒置后 A管在上，A管内气体发生等温变化，压强变小，体积变大，故 A管内 的空气柱长度增加 1 cm，即倒置后 A管内空气柱长度为 11 cm。 A管的内径是 B管的 2倍，故 A管的横截面积为 B管的 4倍，又水银柱体积不 变，可得 4ΔhA＝ΔhB，即ΔhB＝4 cm，倒置后 B管内空气柱长度为 6 cm。 倒置后，设 A中气体压强为 pA2，B中气体压强为 pB2，根据压强关系，有 pB2＝ pA2＋23 cmHg ② A管内气体和 B管内气体都发生等温变化，根据玻意耳定律， 对 A管内气体有 pA1VA1＝pA2VA2， 即 10pA1＝11pA2 ③ 对 B管内气体有 pB1VB1＝pB2VB2， 即 10pB1＝6pB2 ④ 综合①②③④得 pB1＝54.36 cmHg， pA1＝74.36 cmHg。 14.[答案] (1)3 m/s2 1 m/s2 (2)3 s [解析] (1)设 0～2 s时间内 A和 B的加速度大小分别为 a1和 a2 对 A，由牛顿第二定律得 mg sin θ－μ1mg cos θ＝ma1 解得 a1＝3 m/s2 对 B，由牛顿第二定律得 mg sin θ＋μ1mg cos θ－μ2·2mg cos θ＝ma2 解得 a2＝1 m/s2。 (2)2 s时，A的速度大小 v1＝a1t1＝6 m/s B的速度大小 v2＝a2t2＝2 m/s 2 s后对 A，由牛顿第二定律得 mg sin θ＝m��' 解得 a′1＝6 m/s2 2 s后对 B，由牛顿第二定律得 mg sin θ－μ2·2mg cos θ＝m��' 解得 a′2＝－2 m/s2，即 2 s后，B做减速运动直至静止 设经过时间 t2，B的速度减为零 则 v2＋��' t2＝0，解得 t2＝1 s 在 t1＋t2＝3 s时间内 A相对 B运动的距离 x＝ � � ����� + ���� + � � ��' ��� － � � ����� + ���� + � � ��' ��� ＝12 m x＝l＝12 m，所以 A在 B上运动的总时间 t＝t1＋t2＝3 s。 15.[答案] (1)� � v0 � ���� (3) ��� ���� [解析] (1)由题意可知 Q与 P发生弹性碰撞，设碰撞后瞬间 P、Q的速度分别为 vP、vQ， 碰撞过程动量守恒，有 3mv0＝3mvQ＋mvP， 机械能守恒，有 � � × �����＝ � � × ����� + � � ����， 联立解得 vQ＝��v0， vP＝��v0， 碰撞后绝缘棒 Q匀速通过导轨，因为 P、Q落点一致，所以 P、Q脱离导轨时速 度大小相等，因此金属棒 P滑出导轨时的速度 v′P＝vQ＝��v0。 (2)金属棒 P从碰撞后开始运动到脱离导轨， 由能量守恒定律有 Q＝� � ���� − � � ���'�， 解得 Q＝����。 (3)设金属棒 P从碰撞后瞬间到脱离导轨的过程中运动的位移为 x，平均速度为�， 运动时间为Δt，则 x＝�Δt， 平均电动势�＝���， 平均电流�＝� � ， 平均安培力�＝��l， 对于金属棒 P，根据动量定理有 －�Δt＝mv′P－mvP， 设绝缘棒 Q与金属棒 P碰撞后在导轨上运动的时间为 t，则有 x＝vQt， 联立解得 t＝��� ���� 。 确的是 宁远一中 2025 届高考新年第一考（物理） 一、选择题（1-6 为单选题，每个 4 分，7-10 为多选、每小题 5 分，选对但不全的得 3 分，共 44 分） 1．量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子论的说法正 （ ） A．普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 B．光电效应实验中，红光照射可以让电子从某金属表面逸出，若改用紫光照射也可 以让电子从该金属表面逸出 C．康普顿研究石墨对 X射线散射时，发现散射后仅有波长小于原波长的射线成分 D．德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性 2．如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中 有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹 交于 P点，抛出时谷粒 1和谷粒 2的初速度分别为 v1和 v2，其中 v1方向水平，v2方向 斜向上。忽略空气阻力，关于两 谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ） A．g，1.5 A．谷粒 1的加速度小于谷粒 2的加速度 B．谷粒 2在最高点的速度小于 v1 C．两谷粒从O到 P的运动时间相等 D．两谷粒从O到 P的平均速度相等 3．如图，质量分别为4m、3m、2m、m 的四个小球 A、B、C、 D，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于 O点，处于静止状态， 重力加速度为 g。若将 B、C间的细线剪断，则剪断瞬间 B和 C 的加速度大小分别为（ ） g B．2g，1.5g C．2g，0.5g D．g，0.5g 和D四点，其中 、 、A B4．如图（a），在均匀介质中有 A、B、C C三点位于 同一直线上， 4m, 3m,AC BC DC DC   垂直 AB． 0t  时，位于 、 、A B C处的三个完全相同 的横波波源同时开始振动，振动图像均如图（b）所示，振动方向与平面 ABD垂直，已 知波长为 4m．下列说法正确的是（ ） A．这三列波的波速均为 2m/s B． 2st  时，D处的质点开始振动 C． 4.5st  时，D处的质点向 y轴负方向运动 D． 6st  时，D处的质点与平衡位置的距离是6cm 升高时，下列说法正确的是 5. 如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的 上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英 板，会形成干涉条纹。已知 C的膨胀系数小于 G的膨胀系数，当温度 ( ) A A．劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动 B．劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动 C．劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动 D．劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动 6.真空中有电荷量为4q和q的两个点电荷，分别固定在 x轴上1和 0 处。设无限远处 电势为 0，x正半轴上各点电势随 x变化的图像正确的是（ ） ． B． C． D． 束，甲光的出射点在乙光的下方，如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是( 7．(多选)等腰三角形 abc为一棱镜的横截面，ab＝ac；一平行于 bc边的细光束从 ab 边射入棱镜，在 bc边反射后从 ac边射出，出射光分成了不同颜色的两 ) A．甲光的波长比乙光的长 B．甲光的频率比乙光的高 C．在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大 D．该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率 8．(多选)有一种新型光电效应量子材料，其逸出功为W 0。当紫外光照 射该材料时，只产生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子束照射间距为 d的双 缝，在与缝相距为 L的观测屏上形成干涉条纹，测得条纹间距为Δx。已知电子质量为 m，普朗克常量为 h，光速为 c，则( ) A．电子的动量 pe＝ ℎ� �Δ� B．电子的动能 Ek＝ ℎ�2 2��2 Δ� 2 C．光子的能量 E＝W0＋ �ℎ� �Δ� D．光子的动量 p＝�0 � ＋ ℎ2�2 2���2 Δ� 2 9．(多选)如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈匝数 n 1＝4 400 匝，副线圈匝数为 n2＝1 000匝，电阻 R1＝R2＝12.5 Ω，D为理想二极管(理想二极管具 有单向导电性)，原线圈接电压为 u的正弦交流电如图乙所示，则( ) A．原线圈接的交变电压瞬时值表达式为 u＝220 2sin (50πt)V B．变压器的输出电压为 110 V C．通过 R2的等效电流为 2 A 则 PQ所做的运动可能是 D．变压器的输入功率为 300 W 10. (多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由 移动的金属棒 PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当 PQ 在外力的作用下运动时，MN向右运动， ( ) A．向右加速运动 B．向左加速运动 C．向右减速运动 D．向左减速运动 二、实验题（每空 2 分，共计 14 分） 11. 在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验 改进，在调节桌面水平后，添加了用力传感器来测细线中的拉力。(g＝10 m/s2) (1)关于该实验的操作，下列说法正确的是________。 A．必须用天平测出沙和沙桶的质量 B．一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量 C．应当先释放小车，再接通电源 D．需要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带 (2)本实验用的方法是________。 (3)由实验得到小车的加速度 a与力传感器示数 F的关系如图乙所示。则小车与轨道的 滑动摩擦力 Ff＝________ N。 (4)小明同学不断增加沙子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值， 从理论上分析可知，该数值应为________ m/s2。 12. (2023·辽宁卷)导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷 涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态)，某同学欲测量其电 阻率，设计了如图(a)所示的电路图，实验步骤如下： a．测得样品截面的边长 a＝0.20 cm； b．将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定， 丙可在乙、丁间左右移动； c．将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离 L； d．闭合开关 S，调节电阻箱 R的阻值，使电流表示数 I＝0.40 A，读出相应的电压表示 数 U，断开开关 S； e．改变丙的位置，重复步骤 c、d，测量多组 L和 U，作出 U-L图像如图(b)所示，得 到直线的斜率 k。 回答下列问题： (1)L是丙到________(选填“甲”“乙”或“丁”)的距离； (2)写出电阻率的表达式ρ＝________(用 k、a、I表示)； (3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ＝____________________Ω·m。(保留2位有效数字) 三、计算题（13 题 10 分，14 题 16 分，15 题 16 分） 13.如图所示，竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为 20 cm 的 A、B两段细管组 成，A管的内径是 B管的 2倍，B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开，水银柱在两 管中的长度均为 10 cm。现将玻璃管倒置使 A管在上方，平衡后，A管内的空气柱长度 改变 1 cm。求 B管在上方时，玻璃管内两部分气体的压强。(气体温度保持不变，以 cmHg为压强单位) 14．如图所示，有一倾角为θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)的斜坡 C，上面有一质量 为 m的木板 B，其上、下表面与斜坡平行。B上有一物块 A(质量也为 m)，A和 B均 处于静止状态。在极短时间内，在 A与 B、B与 C之间注入两种不同的液体，使得 A、 B间的动摩擦因数μ1为 0.375，B、C间的动摩擦因数μ2减小为 0.5，A、B开始运动， 此时刻为计时起点，在第 2 s末，B的上表面突然变为光滑，μ2保持不变。已知 A开始 运动时，A离 B下边缘的距离 l＝12 m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 重力加速度 g取 10 m/s2。求： (1)在 0～2 s时间内 A和 B加速度的大小； (2)A在 B上运动的总时间。 P静止在导轨上。导轨上质量为 3m的绝缘棒 Q位于 P的左侧，以大小为 15.如图，水平桌面上固定一光滑 U形金属导轨，其平行部分的间距为l，导轨的最右 端与桌面右边缘对齐，导轨的电阻忽略不计。导轨所在区域有方向竖直向上的匀强磁 场，磁感应强度大小为 B。一质量为 m、电阻为 R、长度也为 l的金属棒 v0的速度向 P 运动并与 P发生弹性碰撞，碰撞时间很短。碰撞一次后，P和 Q先后从导轨的最右端 滑出导轨，并落在地面上同一地点。P在导轨上运动时，两端与导轨接触良好，P与 Q 始终平行。不计空气阻力。求： (1)金属棒 P滑出导轨时的速度大小； (2)金属棒 P在导轨上运动过程中产生的热量； (3)与 P碰撞后，绝缘棒 Q在导轨上运动的时间。