信息必刷卷05(新高考通用)-2025年高考物理考前信息必刷卷
2025-02-24
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内容正文:
绝密★启用前
2025年高考考前信息必刷卷05(新高考通用)
物 理
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
考情速递
高考·新动向:新高考改革的一个重要方向——要求学生对各知识板块的基本原理掌握透彻。如电磁学部分的闭合电路欧姆定律,正是电源在沿导线方向形成电场导致自由移动的电荷在电场力作用下定向移动形成电流;如导棒切割磁感线相当于“电源”其原理:金属棒中的自由电子随棒在磁场中一起运动,运动过程中受到洛伦兹力而向金属棒的一端从而在棒两端形成电势差等。
高考·新情境:新高考的枋心素养导向越来越明显,主要涵盖人文底蕴、科学精神、健康生活等。新高考为了更加体现枋心素养导向,物理试题往往“取景”于生产生活。如早期农村磨豆腐的磨盘和农民使用的“风车”区分精谷和瘪谷过程受力分析和运动学问题、早期人们用于计算的“算盘”也可用于作为考题——考查“算珠”间的碰撞问题、中国传统文化——“沏茶”过程中考查热学部分的气体变化问题等。提醒教师与考生对身边的事、物多留心且对其用物理的思维进行深度思考——“作为考题”研究。
命题·大预测:本卷试题难度分布合理,没有出现过易和过难的试题,符合新高考命题特点。本卷的第1、5、9题都考查模块知识的基本原理,让学生能真正体会“物理”的魅力;第4、6题体现了物理学科紧跟新时代信息;第3、8题体现了物理学科内跨章节知识的融合(如抛体运动与动量、能量综合),引导教师复习过程中可引导学生进行物理学科内知识综合训练和学生跨学科训练的意示,让学生做到心中有“数”,以后碰到这类问题不至于“无解”,总之新高考复习过程中不能一成不变,应加强“新情景”、“跨学科或学科内综合”、“新考法”的训练。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)
1.某科学博物馆有一个令人印象深刻的实验演示:将人安置在一个巨大的金属笼内,即使外加于金属笼的高电压产生巨大火花,金属笼内的人依然毫发无伤。依据前述实验结果,若将一导体球壳置于电场中,则下列电场线分布示意图,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】金属笼放置在电场中,金属笼处于静电平衡状态,内部电场强度为0,即没有电场线,金属笼是等势体,根据电场线方向与等势线方向垂直,可知金属笼表面的电场线垂直导体球壳表面,D正确。
故选D。
2.2024年是量子力学诞生一百周年,量子力学已经对多个领域产生了深远的影响,包括物理学、化学、计算机科学、通信技术和生物学,量子力学已成为现代科学的重要基石之一。下列关于量子力学创立初期的奠基性事件中说法正确的是( )
A.黑体辐射电磁波的强度的极大值随着温度的降低向波长短的方向移动
B.发生光电效应时,逸出光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系
C.根据玻尔原子理论,氢原子由高能级向低能级跃迁时,只能吸收特定频率的光
D.康普顿效应证实了光子具有动量,波长越长动量越大
【答案】B
【详解】A.黑体辐射电磁波的强度的极大值随着温度的降低向波长长的方向移动,A错误;
B.根据光电效应方程
可知发生光电效应时,溢出光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系,不是正比关系,B正确;
C.根据玻尔原子理论,氢原子由高能级向低能级跃迁时,只能放出特定频率的光,C错误;
D.康普顿效应证实了光子具有动量,根据
可知波长越长,动量越小,D错误。
故选B。
3.如图所示,位于竖直平面内的一面墙上有A、B、C三个完全相同的窗户。将一个小球斜向上抛出,小球在空中依次飞过A、B、C三个窗户,图中曲线为小球在空中运动的轨迹,轨迹所在的平面靠近竖直墙面,且与墙面平行。不计空气阻力的影响,以下说法中正确的是( )
A.小球通过窗户A所用的时间最短 B.小球通过窗户C的平均速度最大
C.小球通过窗户C动量变化量最小 D.小球通过窗户A克服重力做的功最多
【答案】A
【详解】A.小球做斜上抛运动,可以分解成水平方向的匀速直线运动,竖直方向的上抛运动,水平方向运动和竖直方向运动具有等时性。小球竖直方向速度逐渐减小,而A、B、C三个窗户的竖直高度相等,所以通过A所用时间最小,通过C所用时间最大,选项A正确;
B.小球竖直方向速度逐渐减小,水平方向速度不变,所以经A的平均速度最大,经C的平均速度最小,选项B错误;
C.根据动量定理
∆p=mgt
经过窗户C的时间最长,则动量变化最大,选项C错误;
D.根据重力做功公式
WG=mgh
小球通过A、B、C三个窗户重力做功相等,选项D错误。
故选A。
4.我国自古有“昼涨称潮,夜涨称汐”的说法。潮汐主要是由太阳和月球对海水的引力造成的,以月球对海水的引力为主。如图甲所示,某海湾水面面积约为1.5×106m2,现利用这个海湾修建一座水坝。若涨潮后关上水坝下方通道的闸门,可使水位保持在20m不变。退潮时,坝外水位降至18m。假如利用此水坝建水力发电站(水流经通道即可带动发电机工作),且重力势能转化为电能的效率是50%,每天有两次涨潮、两次退潮。如图乙所示,涨潮和退潮时水流都能推动水轮机发电,则该电站一天大约能发电(海水的密度约为1.0×103kg/m3)( )
A.1.5×1010J B.3.0×1010J C.6.0×1010J D.1.2×1011J
【答案】C
【详解】由于海洋很大,大坝外的海平面高度在海水流入、流出水库过程中几乎不变,故发电时水减少的重力势能
一天发电四次,转化成的电能
代入数据解得
6.0×1010J
故选C。
5.同种介质中x轴上的两个波源P、Q在时刻产生的波形如图所示,已知波源振动周期为T,下图中各时刻的波形错误的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】ABC.两列波振幅、波长、频率相同,波峰与波峰相遇,振幅会增大,波峰与波谷相遇,振动会减弱,A、B、C三个选项分别为从题中位置再经过、、的波形,故ABC正确,不符合题意;
D.两列波相遇之后,左侧波的波峰与右侧波的波谷重合时振动减弱,与右侧波的波峰重合时振动加强,所以不会出现D波形,故D错误,符合题意。
故选 D。
6.新能源汽车日趋普及,其能量回收系统可将制动时的动能回收再利用,当制动过程中回收系统的输出电压(U)比动力电池所需充电电压()低时,不能直接充入其中。在下列电路中,通过不断打开和闭合开关S,实现由低压向高压充电,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.该电路中当开关S断开时,整个电路均断开,则不能给电池充电,选项A错误;
B.该电路中当S闭合时稳定时,线圈L中有电流通过,当S断开时L产生自感电动势阻碍电流减小,L相当电源,电源U与L中的自感电动势共同加在电池两端,且此时二极管能导体,从而实现给高压充电,选项B正确;
C.该电路中当S闭合时稳定时,线圈L中有电流通过,但当S断开时L也与电路断开,还是只有回收系统的电压U加在充电电池两端,则不能实现给高压充电,选项C错误;
D.该电路中当S闭合时稳定时,线圈L中有电流通过,但当S断开时电源U也断开,只有L产生的自感电动势相当电源加在充电电池两端,则不能实现给高压充电,选项D错误。
故选B。
7.某行星的两卫星A、B绕以该行星为焦点的椭圆轨道运行,A、B受到该行星的引力随时间的变化如图所示,其中,卫星A、B与行星的距离分别为rA、rB,假设卫星A、B只受到行星的引力。下列叙述正确的是( )
A.A与B的绕行周期之比为
B.rA的最大值与rB的最小值之比为2∶1
C.rB的最小值与rA的最小值之比为2∶3
D.卫星A与卫星B的质量之比为32∶81
【答案】D
【详解】A.由图可知卫星A、B的周期为
故A与B的绕行周期之比为,A错误;
BCD.由图可知最小时,有
最大时,有
由图可知最小时,有
最大时,有
根据开普勒第三定律有
联立解得
B错误,C错误,D正确。
故选D。
8.如图所示为某型号双响爆竹的结构简化图,其内部结构分上、下两层,分别装载火药。某次燃放测试中,点燃引线,下层火药被引燃后,爆竹获得了竖直升空的初始速度。当爆竹上升到最大高度处时,上层火药恰好被引燃,爆竹瞬间分裂成质量之比为的、两部分。若、均沿水平方向飞出,落地点间的水平距离为,不计空气阻力及爆竹爆炸前后的质量变化,重力加速度为。则( )
A.爆竹分裂后获得的速度大小为
B.爆竹分裂后获得的速度大小为
C.上、下两层火药分别被引燃时,爆竹增加的机械能之比为
D.上、下两层火药分别被引燃时,爆竹增加的机械能之比为
【答案】AC
【详解】AB.设P、Q质量分别为m和2m,在最高点爆炸过程根据动量守恒
可得
爆炸后P、Q均做平抛运动,落地时间
二者水平方向均为匀速直线运动,则有,
又
联立解得P部分获得的速度
Q部分获得的速度
故A正确;B错误。
CD.上层火药燃爆时爆竹增加的机械能
下层火药燃爆时爆竹增加的机械能
则上、下两层火药燃爆时爆竹增加的机械能的比值为
故C正确;D错误。
故选AC。
9.某兴趣小组设计了一种检测油深度的油量计,如图甲所示油量计固定在油桶盖上并将油量计竖直插入油桶,通过油箱盖的矩形窗口可看见油量计上端面的明暗区域。图乙是油量计的部分正视图,锯齿数共有10个,它是一块锯齿形的透明塑料,锯齿形的底部是一个等腰直角三角形,腰长为,相邻两个锯齿连接的竖直短线长度为,最右边的锯齿刚接触到油桶的底部,塑料的折射率小于油的折射率。若油面不会超过图乙中的虚线Ⅰ,不计油量计对油面变化的影响,则( )
A.窗口竖直向下射入的光线在塑料和空气的界面处发生全反射,返回油量计的上端面并射出,形成亮区
B.窗口竖直向下射入的光线在塑料和油的界面处发生折射进入油中,油中反射光线发生干涉,叠加加强,形成亮区
C.油的折射率可能为1.5
D.油的深度与明线长度满足的关系式为
【答案】AC
【详解】AB.窗口竖直向下射入的光线在塑料和空气的界面处发生全反射,返回油量计的上端面并射出,进入人的眼睛,因此人看到的是亮区,故A正确,B错误;
C.由于锯齿形的底部是一个等腰直角三角形,故光线从塑料入射到空气时的临界角C小于等于,故有
所以油的折射率可能为1.5,故C正确;
D.由题中可知,锯齿总共有个,等腰直角形锯齿的斜边长度为,故当明线长度为时,发生全反射的锯齿个数为
因此发生折射的锯齿个数为
由于竖线的长度为,故油的深度为
故D错误。
故选AC。
10.如图所示,两相距为d、带同种电荷的小球在外力作用下,静止在光滑绝缘水平面上。在撤去外力的瞬间,A球的加速度大小为a,两球运动一段时间后,B球的加速度大小为,速度大小为。已知A球质量为2m,B球质量为m,两小球均可视为点电荷,不考虑带电小球运动产生的电磁效应,则在该段时间内( )
A.两球间的距离由d变为2d
B.两球组成的系统电势能减少了
C.B球运动的距离为
D.库仑力对A球的冲量大小为
【答案】AC
【详解】A.当两球间的距离为时,在撤去外力的瞬间,对A进行分析,由牛顿第二定律可得
一段时间后设两球间的距离为,对B进行分析有
解得
故A正确;
B.设球B的速度为时, A球的速度为,由动量守恒可得
解得
两球的动能增加了
由能量守恒定律可知,两球组成的系统其电势能减少了,故B错误;
C.根据动量守恒定律有
解得
上述表达式在任意时刻均成立,则有
即有
又因为
解得
故C正确;
D.在该段时间内,A球的速度由0变为,由动量定理可得库仑力对A球的冲量大小为
故D错误。
故选AC。
二、非选择题:共5题,共54分。其中第13题~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(6分)某兴趣小组看到一种由两根弹簧嵌套并联组成的减振器,如图(a)所示。他们讨论得出劲度系数分别为、的两根弹簧并联时,等效劲度系数。为了验证该结论,小组选用两根原长相等、粗细不同的弹簧A、B,设计实验进行验证。如图(b),弹簧上端固定,毫米刻度尺固定在弹簧一侧。逐一增挂钩码,记下每次指针稳定后所指的刻度尺示数x和对应钩码的总质量m,并计算弹簧弹力F(取重力加速度大小)。
依次用弹簧A、弹簧B和A、B嵌套并联弹簧进行实验,相关数据如下表所示:
钩码数
1
2
3
4
5
6
钩码质量m(g)
50
100
150
200
250
300
弹簧弹力F(N)
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
2.94
(cm)
11.09
12.19
13.26
14.32
15.40
—
(cm)
10.62
11.24
11.87
12.50
13.13
—
(cm)
10.41
10.81
☆
11.62
12.02
12.42
以刻度尺读数x为横坐标,弹簧弹力F为纵坐标,利用表中数据,作出图像,如图(c)所示。回答以下问题:
(1)根据图(b),读出数据,将表中数据补充完整: cm。
(2)在图(c)坐标纸上作出弹簧A、B的图线,计算可得劲度系数分别为,。在图(c)坐标纸上,补齐读出的数据点,并作出并联弹簧AB的图线 :由作出的图线可得= N/m(结果保留至整数)。
(3)定义相对差值,可得本实验 %(结果保留1位有效数字)。若该值在允许范围内,则可认为该小组得出的结论正确。
【答案】(1)11.21;(2) ,125;(3)1
【详解】(1)由图可知表格中数据为
(2)[1]补齐读出的数据点,并作出并联弹簧AB的图线如图
[2]根据作出的图线可得
(3)相对差值
12.(9分)随着技术创新和产业升级,我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”,新能源汽车对温度控制有非常高的要求,控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻,一个是PTC热敏电阻,其电阻值随温度的升高而增大;另一个是NTC热敏电阻,其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻(常温下阻值约为)的电学特性及作用。
A.电源(电动势,内阻可忽略)
B.电流表(满偏电流,内阻)
C.电流表(量程,内阻约为)
D.滑动变阻器(最大阻值为)
E.滑动变阻器(最大阻值为)
F.定值电阻
G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干
(1)若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节,应选择接入电路中的滑动变阻器为 (填器材前的字母),请在图甲中将电路图补充完整 。
(2)物理实验小组用表示电流表的示数,表示电流表的示数,通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的图线如图乙中所示。若将图线所代表的元件直接接在一个电动势,内阻的电源两端,则该元件的实际功率为 W。(结果保留2位有效数字)。
(3)在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路,用于防止其他元件两端的电压过大,从而保护电路和设备,你认为应该选用 (填“PTC”或“NTC”)热敏电阻,请简述该热敏电阻防止电压过大的原因: 。
【答案】(1) D , ;(2)2.5(2.4~2.6);(3) PTC ,在汽车电路中,当温度升高,PTC热敏电阻的电阻会增大,由串联分压可知,可以防止其他元件两端的电压过大,从而保护电路和设备。
【详解】(1)[1][2]因为要求热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,所以滑动变阻器采用分压接法,为了便于调节,应选用阻值较小的滑动变阻器D,如图所示
(2)由测量电路,可知热敏电阻电压为
热敏电阻的电流为
把I1-I2图像转换为U-I图像,并做出电动势,内阻的电源的U-I图线,如图所示
图像中电源的U-I图线与图线b的交点坐标的乘积为该元件的实际功率
(3)[1][2]在汽车电路中,当温度升高,PTC热敏电阻的电阻会增大,由串联分压可知,可以防止其他元件两端的电压过大,从而保护电路和设备。所以应该选用PTC热敏电阻。
13.(10分)如图所示,竖直汽缸中间放置一可上下移动的绝热活塞,将汽缸分为、两部分,且部分导热良好,部分绝热。汽缸内横截面积为,高度为,活塞的厚度可忽略。初始时刻,汽缸竖直放置,活塞位于汽缸中间位置,、内气体的压强分别为、,气体温度均为。忽略一切摩擦,重力加速度为。
(1)求活塞质量。
(2)若利用充气装置给部分充入等量的相同状态气体,且通过部分的电阻丝改变气体温度,最终、部分的高度比为2:1,求最终中气体的温度。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)对活塞进行受力分析,则
解得
(2)部分导热良好,气体温度不变,以原气体和充入的气体为研究对象,设变化后部分气体压强为,高度为,由玻意耳定律得
部分绝热,设变化后部分气体压强为,高度为,此时活塞受力平衡,则
由理想气体状态方程得
且
,
解得
14.(15分)某校校园文化艺术节举行无线遥控四驱车大赛,其赛道如图所示。某四驱车(可视为质点)以额定功率在水平直轨道的点由静止开始加速,经过时间刚好到达点,此时通过遥控关闭其发动机,点右侧所有轨道均视为光滑轨道。四驱车第一次经点进入半径的竖直圆轨道,恰好能够经过圆轨道最高点,此后四驱车再次经过点沿着轨道CF运动,最终从轨道末端点水平飞出后落入沙坑中。四驱车的总质量,重力加速度,忽略空气阻力。
(1)求四驱车第一次经过点时对轨道的压力;
(2)求四驱车在AB段克服阻力所做的功;
(3)若水平轨道距离沙坑表面的高度,则点距离水平轨道的高度为多少时,四驱车落到沙坑中的点与点的水平距离最大?并计算水平最大距离。
【答案】(1),方向竖直向下;(2);(3),
【详解】(1)四驱车恰好能够经过圆轨道最高点,设在点的速度为,在点时由重力提供四驱车做圆周运动的向心力,有
设车在点时的速度为,由动能定理知
四驱车在点时所受的支持力和重力的合力提供车做圆周运动的向心力,则
解得
由牛顿第三定律知
方向竖直向下。
(2)由题可知
又由能量守恒定律知
解得
(3)四驱车从点运动到点过程中,应用动能定理知
车从点飞出后做平抛运动,设运动时间为,则竖直方向有
水平方向有
联立以上表达式并化简得
当时,有最大值,且
15.(18分)如图甲所示,线圈A匝数匝,所围面积,电阻。A中有截面积的匀强磁场区域D,其磁感应强度B的变化如图乙所示。时刻,磁场方向垂直于线圈平面向里。电阻不计的宽度的足够长的水平光滑金属轨道MN、PO通过开关S与A相连,两轨间存在的垂直平面的匀强磁场(图中未画出)。另有相同的金属轨道NH、OC通过位于O、N左侧一小段光滑的绝缘件与MN、PO相连(如图),两轨间存在的磁场方向垂直平面向外。以O为原点,沿OC直线为x轴,ON连线为y轴建立平面直角坐标系xOy后,磁感应强度沿x轴按照(单位为T)分布,沿y轴均匀分布。现将长度为L、质量为、电阻为的导体棒ab垂直放于MN、PO上,将边长为L、质量为、每边电阻均为的正方形金属框cdfe放于NH、OC上,cd边与y轴重合。闭合开关S,棒ab向右加速达最大速度后,在越过绝缘件的同时给金属框一个的向左的水平速度,使之与棒发生弹性正碰。碰后立即拿走导体棒ab,框运动中与轨道处处接触良好。求:
(1)刚闭合开关S时导体棒ab的加速度大小及导体棒ab的最大速度大小。
(2)求碰后瞬间金属框克服安培力的功率。
【答案】(1),;(2)
【详解】(1)由法拉第电磁感应定律,线圈A中的感应电动势
由闭合电路欧姆定律得
刚闭合开关S时导体棒ab所受的安培力
由牛顿第二定律得,刚闭合开关S时导体棒ab的加速度大小
当ab到达最大速度时,ab切割磁感线产生的电动势与E相等,所以有
得
(2)ab棒与线框发生弹性碰撞,设向右为正方向,设碰撞后的瞬间ab棒与线框速度分别为、,由动量守恒和机械能守恒得
解得
,
碰后瞬间金属框的速度大小为6m/s。碰后cd切割磁感线产生的感应电动势大小
碰后ef切割磁感线产生的感应电动势大小
线框两边被导轨短路,则线框中的电流
cd受到的安培力
方向向右
ef受到的安培力
方向向左
线框受到安培力的合力
方向向左,所以线框所受安培力的功率
试卷第2页,共22页
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高考·新动向:新高考改革的一个重要方向——要求学生对各知识板块的基本原理掌握透彻。如电磁学部分的闭合电路欧姆定律,正是电源在沿导线方向形成电场导致自由移动的电荷在电场力作用下定向移动形成电流;如导棒切割磁感线相当于“电源”其原理:金属棒中的自由电子随棒在磁场中一起运动,运动过程中受到洛伦兹力而向金属棒的一端从而在棒两端形成电势差等。
高考·新情境:新高考的枋心素养导向越来越明显,主要涵盖人文底蕴、科学精神、健康生活等。新高考为了更加体现枋心素养导向,物理试题往往“取景”于生产生活。如早期农村磨豆腐的磨盘和农民使用的“风车”区分精谷和瘪谷过程受力分析和运动学问题、早期人们用于计算的“算盘”也可用于作为考题——考查“算珠”间的碰撞问题、中国传统文化——“沏茶”过程中考查热学部分的气体变化问题等。提醒教师与考生对身边的事、物多留心且对其用物理的思维进行深度思考——“作为考题”研究。
命题·大预测:本卷试题难度分布合理,没有出现过易和过难的试题,符合新高考命题特点。本卷的第1、5、9题都考查模块知识的基本原理,让学生能真正体会“物理”的魅力;第4、6题体现了物理学科紧跟新时代信息;第3、8题体现了物理学科内跨章节知识的融合(如抛体运动与动量、能量综合),引导教师复习过程中可引导学生进行物理学科内知识综合训练和学生跨学科训练的意示,让学生做到心中有“数”,以后碰到这类问题不至于“无解”,总之新高考复习过程中不能一成不变,应加强“新情景”、“跨学科或学科内综合”、“新考法”的训练。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)
1.某科学博物馆有一个令人印象深刻的实验演示:将人安置在一个巨大的金属笼内,即使外加于金属笼的高电压产生巨大火花,金属笼内的人依然毫发无伤。依据前述实验结果,若将一导体球壳置于电场中,则下列电场线分布示意图,正确的是( )
A. B.
C. D.
2.2024年是量子力学诞生一百周年,量子力学已经对多个领域产生了深远的影响,包括物理学、化学、计算机科学、通信技术和生物学,量子力学已成为现代科学的重要基石之一。下列关于量子力学创立初期的奠基性事件中说法正确的是( )
A.黑体辐射电磁波的强度的极大值随着温度的降低向波长短的方向移动
B.发生光电效应时,逸出光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系
C.根据玻尔原子理论,氢原子由高能级向低能级跃迁时,只能吸收特定频率的光
D.康普顿效应证实了光子具有动量,波长越长动量越大
3.如图所示,位于竖直平面内的一面墙上有A、B、C三个完全相同的窗户。将一个小球斜向上抛出,小球在空中依次飞过A、B、C三个窗户,图中曲线为小球在空中运动的轨迹,轨迹所在的平面靠近竖直墙面,且与墙面平行。不计空气阻力的影响,以下说法中正确的是( )
A.小球通过窗户A所用的时间最短 B.小球通过窗户C的平均速度最大
C.小球通过窗户C动量变化量最小 D.小球通过窗户A克服重力做的功最多
4.我国自古有“昼涨称潮,夜涨称汐”的说法。潮汐主要是由太阳和月球对海水的引力造成的,以月球对海水的引力为主。如图甲所示,某海湾水面面积约为1.5×106m2,现利用这个海湾修建一座水坝。若涨潮后关上水坝下方通道的闸门,可使水位保持在20m不变。退潮时,坝外水位降至18m。假如利用此水坝建水力发电站(水流经通道即可带动发电机工作),且重力势能转化为电能的效率是50%,每天有两次涨潮、两次退潮。如图乙所示,涨潮和退潮时水流都能推动水轮机发电,则该电站一天大约能发电(海水的密度约为1.0×103kg/m3)( )
A.1.5×1010J B.3.0×1010J C.6.0×1010J D.1.2×1011J
5.同种介质中x轴上的两个波源P、Q在时刻产生的波形如图所示,已知波源振动周期为T,下图中各时刻的波形错误的是( )
A.
B.
C.
D.
6.新能源汽车日趋普及,其能量回收系统可将制动时的动能回收再利用,当制动过程中回收系统的输出电压(U)比动力电池所需充电电压()低时,不能直接充入其中。在下列电路中,通过不断打开和闭合开关S,实现由低压向高压充电,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
7.某行星的两卫星A、B绕以该行星为焦点的椭圆轨道运行,A、B受到该行星的引力随时间的变化如图所示,其中,卫星A、B与行星的距离分别为rA、rB,假设卫星A、B只受到行星的引力。下列叙述正确的是( )
A.A与B的绕行周期之比为
B.rA的最大值与rB的最小值之比为2∶1
C.rB的最小值与rA的最小值之比为2∶3
D.卫星A与卫星B的质量之比为32∶81
8.如图所示为某型号双响爆竹的结构简化图,其内部结构分上、下两层,分别装载火药。某次燃放测试中,点燃引线,下层火药被引燃后,爆竹获得了竖直升空的初始速度。当爆竹上升到最大高度处时,上层火药恰好被引燃,爆竹瞬间分裂成质量之比为的、两部分。若、均沿水平方向飞出,落地点间的水平距离为,不计空气阻力及爆竹爆炸前后的质量变化,重力加速度为。则( )
A.爆竹分裂后获得的速度大小为
B.爆竹分裂后获得的速度大小为
C.上、下两层火药分别被引燃时,爆竹增加的机械能之比为
D.上、下两层火药分别被引燃时,爆竹增加的机械能之比为
9.某兴趣小组设计了一种检测油深度的油量计,如图甲所示油量计固定在油桶盖上并将油量计竖直插入油桶,通过油箱盖的矩形窗口可看见油量计上端面的明暗区域。图乙是油量计的部分正视图,锯齿数共有10个,它是一块锯齿形的透明塑料,锯齿形的底部是一个等腰直角三角形,腰长为,相邻两个锯齿连接的竖直短线长度为,最右边的锯齿刚接触到油桶的底部,塑料的折射率小于油的折射率。若油面不会超过图乙中的虚线Ⅰ,不计油量计对油面变化的影响,则( )
A.窗口竖直向下射入的光线在塑料和空气的界面处发生全反射,返回油量计的上端面并射出,形成亮区
B.窗口竖直向下射入的光线在塑料和油的界面处发生折射进入油中,油中反射光线发生干涉,叠加加强,形成亮区
C.油的折射率可能为1.5
D.油的深度与明线长度满足的关系式为
10.如图所示,两相距为d、带同种电荷的小球在外力作用下,静止在光滑绝缘水平面上。在撤去外力的瞬间,A球的加速度大小为a,两球运动一段时间后,B球的加速度大小为,速度大小为。已知A球质量为2m,B球质量为m,两小球均可视为点电荷,不考虑带电小球运动产生的电磁效应,则在该段时间内( )
A.两球间的距离由d变为2d
B.两球组成的系统电势能减少了
C.B球运动的距离为
D.库仑力对A球的冲量大小为
二、非选择题:共5题,共54分。其中第13题~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(6分)某兴趣小组看到一种由两根弹簧嵌套并联组成的减振器,如图(a)所示。他们讨论得出劲度系数分别为、的两根弹簧并联时,等效劲度系数。为了验证该结论,小组选用两根原长相等、粗细不同的弹簧A、B,设计实验进行验证。如图(b),弹簧上端固定,毫米刻度尺固定在弹簧一侧。逐一增挂钩码,记下每次指针稳定后所指的刻度尺示数x和对应钩码的总质量m,并计算弹簧弹力F(取重力加速度大小)。
依次用弹簧A、弹簧B和A、B嵌套并联弹簧进行实验,相关数据如下表所示:
钩码数
1
2
3
4
5
6
钩码质量m(g)
50
100
150
200
250
300
弹簧弹力F(N)
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
2.94
(cm)
11.09
12.19
13.26
14.32
15.40
—
(cm)
10.62
11.24
11.87
12.50
13.13
—
(cm)
10.41
10.81
☆
11.62
12.02
12.42
以刻度尺读数x为横坐标,弹簧弹力F为纵坐标,利用表中数据,作出图像,如图(c)所示。回答以下问题:
(1)根据图(b),读出数据,将表中数据补充完整: cm。
(2)在图(c)坐标纸上作出弹簧A、B的图线,计算可得劲度系数分别为,。在图(c)坐标纸上,补齐读出的数据点,并作出并联弹簧AB的图线 :由作出的图线可得= N/m(结果保留至整数)。
(3)定义相对差值,可得本实验 %(结果保留1位有效数字)。若该值在允许范围内,则可认为该小组得出的结论正确。
12.(9分)随着技术创新和产业升级,我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”,新能源汽车对温度控制有非常高的要求,控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻,一个是PTC热敏电阻,其电阻值随温度的升高而增大;另一个是NTC热敏电阻,其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻(常温下阻值约为)的电学特性及作用。
A.电源(电动势,内阻可忽略)
B.电流表(满偏电流,内阻)
C.电流表(量程,内阻约为)
D.滑动变阻器(最大阻值为)
E.滑动变阻器(最大阻值为)
F.定值电阻
G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干
(1)若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节,应选择接入电路中的滑动变阻器为 (填器材前的字母),请在图甲中将电路图补充完整 。
(2)物理实验小组用表示电流表的示数,表示电流表的示数,通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的图线如图乙中所示。若将图线所代表的元件直接接在一个电动势,内阻的电源两端,则该元件的实际功率为 W。(结果保留2位有效数字)。
(3)在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路,用于防止其他元件两端的电压过大,从而保护电路和设备,你认为应该选用 (填“PTC”或“NTC”)热敏电阻,请简述该热敏电阻防止电压过大的原因: 。
13.(10分)如图所示,竖直汽缸中间放置一可上下移动的绝热活塞,将汽缸分为、两部分,且部分导热良好,部分绝热。汽缸内横截面积为,高度为,活塞的厚度可忽略。初始时刻,汽缸竖直放置,活塞位于汽缸中间位置,、内气体的压强分别为、,气体温度均为。忽略一切摩擦,重力加速度为。
(1)求活塞质量。
(2)若利用充气装置给部分充入等量的相同状态气体,且通过部分的电阻丝改变气体温度,最终、部分的高度比为2:1,求最终中气体的温度。
14.(15分)某校校园文化艺术节举行无线遥控四驱车大赛,其赛道如图所示。某四驱车(可视为质点)以额定功率在水平直轨道的点由静止开始加速,经过时间刚好到达点,此时通过遥控关闭其发动机,点右侧所有轨道均视为光滑轨道。四驱车第一次经点进入半径的竖直圆轨道,恰好能够经过圆轨道最高点,此后四驱车再次经过点沿着轨道CF运动,最终从轨道末端点水平飞出后落入沙坑中。四驱车的总质量,重力加速度,忽略空气阻力。
(1)求四驱车第一次经过点时对轨道的压力;
(2)求四驱车在AB段克服阻力所做的功;
(3)若水平轨道距离沙坑表面的高度,则点距离水平轨道的高度为多少时,四驱车落到沙坑中的点与点的水平距离最大?并计算水平最大距离。
15.(18分)如图甲所示,线圈A匝数匝,所围面积,电阻。A中有截面积的匀强磁场区域D,其磁感应强度B的变化如图乙所示。时刻,磁场方向垂直于线圈平面向里。电阻不计的宽度的足够长的水平光滑金属轨道MN、PO通过开关S与A相连,两轨间存在的垂直平面的匀强磁场(图中未画出)。另有相同的金属轨道NH、OC通过位于O、N左侧一小段光滑的绝缘件与MN、PO相连(如图),两轨间存在的磁场方向垂直平面向外。以O为原点,沿OC直线为x轴,ON连线为y轴建立平面直角坐标系xOy后,磁感应强度沿x轴按照(单位为T)分布,沿y轴均匀分布。现将长度为L、质量为、电阻为的导体棒ab垂直放于MN、PO上,将边长为L、质量为、每边电阻均为的正方形金属框cdfe放于NH、OC上,cd边与y轴重合。闭合开关S,棒ab向右加速达最大速度后,在越过绝缘件的同时给金属框一个的向左的水平速度,使之与棒发生弹性正碰。碰后立即拿走导体棒ab,框运动中与轨道处处接触良好。求:
(1)刚闭合开关S时导体棒ab的加速度大小及导体棒ab的最大速度大小。
(2)求碰后瞬间金属框克服安培力的功率。
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2025年高考考前信息必刷卷05(新高考通用)
物理·参考答案
一、选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
A
C
D
B
D
AC
AC
AC
二、非选择题:共5题,共54分。其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(1)11.21(1分);(2) (2分) ,125(1分);(3)1(2分)
12.(1) D (2分), (2分);(2)2.5(2.4~2.6)(2分);(3) PTC ,在汽车电路中,当温度升高,PTC热敏电阻的电阻会增大,由串联分压可知,可以防止其他元件两端的电压过大,从而保护电路和设备。(3分)
13.(10分)
(1)对活塞进行受力分析,则
(2分)
解得
(1分)
(2)部分导热良好,气体温度不变,以原气体和充入的气体为研究对象,设变化后部分气体压强为,高度为,由玻意耳定律得
(1分)
部分绝热,设变化后部分气体压强为,高度为,此时活塞受力平衡,则
(1分)
由理想气体状态方程得
(2分)
且
(1分),(1分)
解得
(1分)
14.(15分)
(1)四驱车恰好能够经过圆轨道最高点,设在点的速度为,在点时由重力提供四驱车做圆周运动的向心力,有
(1分)
设车在点时的速度为,由动能定理知
(2分)
四驱车在点时所受的支持力和重力的合力提供车做圆周运动的向心力,则
(1分)
解得
(1分)
由牛顿第三定律知
(1分)
方向竖直向下。
(2)由题可知
(1分)
又由能量守恒定律知
(2分)
解得
(1分)
(3)四驱车从点运动到点过程中,应用动能定理知
(2分)
车从点飞出后做平抛运动,设运动时间为,则竖直方向有
(1分)
水平方向有
(1分)
联立以上表达式并化简得
(2分)
当时,有最大值,且
(1分)
15.(18分)
(1)由法拉第电磁感应定律,线圈A中的感应电动势
(1分)
由闭合电路欧姆定律得
(1分)
刚闭合开关S时导体棒ab所受的安培力
(1分)
由牛顿第二定律得,刚闭合开关S时导体棒ab的加速度大小
(1分)
当ab到达最大速度时,ab切割磁感线产生的电动势与E相等,所以有
(1分)
得
(1分)
(2)ab棒与线框发生弹性碰撞,设向右为正方向,设碰撞后的瞬间ab棒与线框速度分别为、,由动量守恒和机械能守恒得
(1分)
(1分)
解得
,(1分)
碰后瞬间金属框的速度大小为6m/s。碰后cd切割磁感线产生的感应电动势大小
(1分)
碰后ef切割磁感线产生的感应电动势大小
(1分)
线框两边被导轨短路,则线框中的电流
(2分)
cd受到的安培力
(1分)
方向向右
ef受到的安培力
(2分)
方向向左
线框受到安培力的合力
(1分)
方向向左,所以线框所受安培力的功率
(1分)
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