内容正文:
绝密★启用前
2025年高考考前信息必刷卷03(湖南专用)
物 理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
考情速递
高考·新动向:2025年湖南高考物理科目的命题趋势将更加注重对学生综合能力的考查,尤其是对物理概念的理解和应用能力。题目呈现方式将更加多样化,不仅限于传统的计算题和选择题,还会增加更多情境题和实验题。这些题目将要求学生不仅掌握物理知识,还要能够将知识应用到实际问题中,解决现实生活中的物理问题。
高考·新考法:在常规考点的考查上,2025年湖南高考物理将更加注重知识点的融合和综合运用。例如,力学与电磁学的结合、热学与能量守恒的结合等。此外,对于非常规考点,命题者可能会通过创新性的设问方式,考查学生对物理原理的深入理解和灵活运用能力。例如,通过设计复杂的实验情境,考查学生对实验数据的分析和处理能力。
高考·新情境:情境题目的创新性、实时性和开放性将成为2025年湖南高考物理的一大亮点。这些题目将紧密结合当前科技发展和社会热点,如新能源技术、量子计算、人工智能等。同时,跨学科的融合性也将得到体现,例如物理与化学、生物等学科的结合,考查学生在多学科背景下的综合应用能力。
命题·大预测:基于以上分析,2025年湖南高考物理试卷将呈现以下趋势:
1、综合性强:题目将更加注重知识点的综合运用,考查学生在复杂情境下的问题解决能力。
2、创新性高:命题者将通过创新性的设问方式,考查学生对物理原理的深入理解和灵活运用能力。
3、情境化明显:题目将紧密结合当前科技发展和社会热点,考查学生在实际情境中的应用能力。
4、跨学科融合:物理与其他学科的融合将更加明显,考查学生在多学科背景下的综合应用能力。
备考方向
1、针对以上趋势,考生在备考时应注重以下几点:
2、夯实基础:熟练掌握物理基本概念和原理,确保在综合性强的情境下能够灵活运用。
3、强化实验能力:注重实验操作和数据分析能力的培养,能够独立设计和完成物理实验。
5、关注科技热点:关注当前科技发展和社会热点,了解物理知识在实际中的应用。
6、跨学科学习:加强物理与其他学科的联系,提升在多学科背景下的综合应用能力。
通过以上备考策略,考生将能够更好地应对2025年湖南高考物理科目的挑战,取得优异成绩。
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.通常把青菜腌成咸菜需要几天时间,而把青菜炒熟,使之具有咸味,仅需几分钟,造成这种差别的主要原因是( )
A.盐分子太小,很容易进入青菜中
B.盐分子间有相互作用的排斥力
C.青菜分子间有空隙,易扩散
D.炒菜时温度高,分子运动加快
2.中子星是一种密度很大的特殊天体。若某中子星恰好能维持不解体,其自转的周期为T,已知引力常量为G,则中子星的平均密度为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,位于水平面上的物体在斜向上的恒力F1的作用下,做速度为v1的匀速运动,此时力F1与水平方向的夹角为;当对应恒力变为F2时,物体做速度为v2的匀速运动,此时F2与水平方向的夹角变为,则以下说法正确的是( )
A.若,,则一定有
B.若,,则可能有
C.若,,则的功率可能等于的功率
D.若,,则的功率可能等于的功率
4.两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形如图所示,其中a波振幅为2cm,沿x轴正方向传播;b波振幅为4cm,沿x轴负方向传播。两列波的传播速度大小均为v = 2m/s。下列判断正确的是( )
A.a波的周期为3s
B.两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向
C.t = 1.5s时,质点Q离开平衡位置的位移为4cm
D.t = 1.5s时,质点M的位移为2cm
5.如图,倾角为α的斜面体放在粗糙的水平面上,质量为m的物体A与一劲度系数为k的轻弹簧相连.现用拉力F沿斜面向上拉弹簧,使物体在光滑斜面上匀速上滑,上滑的高度为h,斜面体始终处于静止状态.在这一过程中( )
A.弹簧的伸长量为
B.拉力F做的功为Fhsinα
C.物体A的机械能增加mgh/sinα.
D.斜面体受地面的静摩擦力大小等于Fcosα.
6.两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,c是两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则( )
A.a点的电势比b点的高 B.a点的电场强度比b点的小
C.c点的电势比d点的高 D.c点的电场强度比d点的大
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.
7.一群处于第4能级的氢原子,向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光,将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上,只能测得3条电流随电压变化的图像如图乙所示,已知氢原子的能级图如图丙所示,则下列推断正确的是( )
A.图乙中的a光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的
B.图乙中的b光光子能量为12.09 eV
C.动能为1 eV的电子不能使处于第3能级的氢原子电离
D.阴极金属的逸出功可能为W0=1.75 eV
8.某探究小组利用图甲所示的电路探究一标签模糊的理想变压器的原、副线圈匝数比。R为定值电阻,、为两只标有“5V,2A”的相同小灯泡,在输入端加如图乙所示的交变电压。开关S断开时,灯泡正常发光,测得电阻R两端的电压与灯泡两端电压相等,则下列说法正确的是( )
A.理想变压器原副线圈的匝数比为
B.理想变压器原副线圈的匝数比为
C.定值电阻的阻值为
D.闭合开关S后,灯泡变暗
9.如图所示,绝缘水平面内固定有一间距d=lm、电阻不计的足够长光滑矩形导轨AKDC,导轨两端接有阻值分别为R1=3Ω和R2=6Ω的定值电阻.矩形区域AKFE、NMCD范围内均有方向竖直向下、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场I和Ⅱ。一质量m=0.2kg,电阻r=1Ω的导体棒ab垂直放在导轨上AK与EF之间某处,在方向水平向右、大小F0=2N的恒力作用下由静止开始运动,刚到达EF时导体棒ab的速度大小v1=3m/s,导体棒ab进入磁场Ⅱ后,导体棒ab中通过的电流始终保持不变。导体棒ab在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好,空气阻力不计。则( )
A.导体棒ab刚到达EF时的加速度大小为5m/s2
B.两磁场边界EF和MN之间的距离L为1m
C.若在导体棒ab刚到达MN时将恒力撤去,导体棒ab继续滑行的距离为3m
D.若在导体棒ab刚到达MN时将恒力撤去,导体棒ab继续滑行的过程中整个回路产生的焦耳热为3.6J
10.如图所示,一质量为M的长直木板放在光滑的水平地面上,木板左端放有一质量为m的木块,木块与木板间的动摩擦因数为μ,在长直木板右方有一竖直的墙。使木板与木块以共同的速度v0向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞(碰撞时间极短),设木板足够长,木块始终在木板上,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.如果M=2m,木板只与墙壁碰撞一次,整个运动过程中摩擦生热的大小为
B.如果M=m,木板只与墙壁碰撞一次,木块相对木板的位移大小为
C.如果M=0.5m,木板第100次与墙壁发生碰撞前瞬间的速度大小为
D.如果M=0.5m,木板最终停在墙的边缘,在整个过程中墙对木板的冲量大小为1.5mv0
三、非选择题:本题共5小题,共56分.
11. (7分)有一内壁光滑细圆筒竖直倒置,筒内底部固定一轻质弹簧,弹簧下端套有一细绳套,弹簧的长度小于筒的深度。小南同学为了测量弹簧下端到筒口的距离,他进行了如下操作:
①将圆筒倒置挂于天花板上;
②用弹簧测力计钩住细绳套,将弹簧向下拉。当弹簧露出筒外的长度时,其弹簧秤示数如图所示;
③改变拉力,当弹簧露出筒外的长度时,利用其它测力仪器测得此时拉力大小为。
设整个实验过程中弹簧都在弹性限度范围内,不计一切摩擦。
(1)第②步中弹簧秤读数为 ;
(2)弹簧的劲度系数 ;
(3)不挂弹簧测力计时,弹簧下端到筒口的距离为 。
12. (9分) 某学校新进了一批电阻丝,每卷长度L=150m,阻值约为15kΩ,高三物理兴趣小组的同学想尽量准确测出其电阻率.截取一小段金属丝进行如下实验:
①.如图甲先用游标卡尺测其长度为 cm,如图乙再用螺旋测微器测其直径为 mm,如图丙然后用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为 Ω.
②.为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V(量程3V.内阻约为巧kΩ)
B.电流表A(量程0.6A.内阻约为1Ω)
C.滑动变阻器R1(0~15Ω,额定电流1A)
D.l.5V的干电池两节,内阻不计
E.开关S,导线若干
请设计合理的电路图,并画在右面方框图内.
( )
③.用上面测得的金属导线长度l、直径d和电阻R,可根据表达式ρ= 算出所测金属的电阻率.
13. (10分) 如图所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角为θ=30°。P为垂直于直线BCD的光屏,现一宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面,在屏P上形成一条宽度等于的光带,试作出光路图并求棱镜的折射率。(其中AC的右方存在有折射率为在的透明介质)
14. (14分) 如图所示,在x0y平面(即纸面)内,y轴右侧有场强为E、指向–y方向的匀强电场,y轴左侧有方向垂直于纸面的匀强磁场(图中未画出).现有一电量为+q,质量为m的带电粒子,从x轴上的A点并与x轴正方向成60º入射,粒子恰能在M (0,d) 垂直于y轴进入匀强电场,最后从N (L,0) 通过x轴,粒子重力不计.
(1)计算粒子经过M点时速度的大小;
(2)计算磁场磁感应强度的大小.
15. (16分) 如图所示的简化模型,主要由光滑曲面轨道AB、光滑竖直圆轨道、水平轨道BD、水平传送带DE和足够长的落地区FG组成,各部分平滑连接,圆轨道最低点B处的入、出口靠近但相互错开,滑块落到FG区域时马上停止运动。现将一质量为m=0.2 kg的滑块从AB轨道上某一位置由静止释放,若已知圆轨道半径R=0.1 m,水平面BD的长度,传送带长度,距离落地区的竖直高度,滑块与水平轨道BD和传送带间的动摩擦因数均为,传送带以恒定速度逆时针转动(g取,不考虑传送带的半径对运动的影响)。
(1)要使滑块恰能通过圆轨道最高点C点,求滑块释放点距水平轨道的高度;
(2)要使滑块恰能运动到传送带最右端E点,求滑块释放点距水平轨道的高度;
(3)若释放点距水平轨道的高度,求滑块静止时距B点的水平距离x与h的关系。
试卷第2页,共22页
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(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
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高考·新动向:2025年湖南高考物理科目的命题趋势将更加注重对学生综合能力的考查,尤其是对物理概念的理解和应用能力。题目呈现方式将更加多样化,不仅限于传统的计算题和选择题,还会增加更多情境题和实验题。这些题目将要求学生不仅掌握物理知识,还要能够将知识应用到实际问题中,解决现实生活中的物理问题。
高考·新考法:在常规考点的考查上,2025年湖南高考物理将更加注重知识点的融合和综合运用。例如,力学与电磁学的结合、热学与能量守恒的结合等。此外,对于非常规考点,命题者可能会通过创新性的设问方式,考查学生对物理原理的深入理解和灵活运用能力。例如,通过设计复杂的实验情境,考查学生对实验数据的分析和处理能力。
高考·新情境:情境题目的创新性、实时性和开放性将成为2025年湖南高考物理的一大亮点。这些题目将紧密结合当前科技发展和社会热点,如新能源技术、量子计算、人工智能等。同时,跨学科的融合性也将得到体现,例如物理与化学、生物等学科的结合,考查学生在多学科背景下的综合应用能力。
命题·大预测:基于以上分析,2025年湖南高考物理试卷将呈现以下趋势:
1、综合性强:题目将更加注重知识点的综合运用,考查学生在复杂情境下的问题解决能力。
2、创新性高:命题者将通过创新性的设问方式,考查学生对物理原理的深入理解和灵活运用能力。
3、情境化明显:题目将紧密结合当前科技发展和社会热点,考查学生在实际情境中的应用能力。
4、跨学科融合:物理与其他学科的融合将更加明显,考查学生在多学科背景下的综合应用能力。
备考方向
1、针对以上趋势,考生在备考时应注重以下几点:
2、夯实基础:熟练掌握物理基本概念和原理,确保在综合性强的情境下能够灵活运用。
3、强化实验能力:注重实验操作和数据分析能力的培养,能够独立设计和完成物理实验。
5、关注科技热点:关注当前科技发展和社会热点,了解物理知识在实际中的应用。
6、跨学科学习:加强物理与其他学科的联系,提升在多学科背景下的综合应用能力。
通过以上备考策略,考生将能够更好地应对2025年湖南高考物理科目的挑战,取得优异成绩。
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.通常把青菜腌成咸菜需要几天时间,而把青菜炒熟,使之具有咸味,仅需几分钟,造成这种差别的主要原因是( )
A.盐分子太小,很容易进入青菜中
B.盐分子间有相互作用的排斥力
C.青菜分子间有空隙,易扩散
D.炒菜时温度高,分子运动加快
【答案】 D
【解析】A.盐分子很小,一般的分子直径的数量级为10-10m,进入青菜都容易,大小不是主要差别的原因,故A错误;
B.题目中没有盐分子排斥力的宏观表现,是时间长短的表现,故B错误;
C.分子间是存在间隙的,腌菜和炒菜时分子间都是有间隙的,间隙不是造成时间长短的因素,故C错误;
D.分子的无规则运动跟温度有关,这种运动叫热运动,温度越高,分子的热运动越剧烈,热运动加剧,扩散加快,时间就短了,热运动与其他因素无关,故D正确。
故选D。
2.中子星是一种密度很大的特殊天体。若某中子星恰好能维持不解体,其自转的周期为T,已知引力常量为G,则中子星的平均密度为( )
A. B. C. D.
【答案】 B
【解析】当中子星恰好能维持自转不解体时,万有引力充当向心力
又,解得
故选B。
3.如图所示,位于水平面上的物体在斜向上的恒力F1的作用下,做速度为v1的匀速运动,此时力F1与水平方向的夹角为;当对应恒力变为F2时,物体做速度为v2的匀速运动,此时F2与水平方向的夹角变为,则以下说法正确的是( )
A.若,,则一定有
B.若,,则可能有
C.若,,则的功率可能等于的功率
D.若,,则的功率可能等于的功率
【答案】 B
【解析】AB.物体做匀速运动,则受力平衡有
,
解得
其中,当,即当时,F1=F2,故A错误,B正确;
CD.恒力的功率为
若,,则的功率小于的功率,若,,则的功率大于的功率,故CD错误。
故选B。
4.两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形如图所示,其中a波振幅为2cm,沿x轴正方向传播;b波振幅为4cm,沿x轴负方向传播。两列波的传播速度大小均为v = 2m/s。下列判断正确的是( )
A.a波的周期为3s
B.两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向
C.t = 1.5s时,质点Q离开平衡位置的位移为4cm
D.t = 1.5s时,质点M的位移为2cm
【答案】 D
【解析】A.横波a的波长为4m,则周期
A错误;
B.根据平移法,且同一列波各点起振方向均相同,可知a波起振方向向上,b波起振方向向上,B错误;
C.横波b的波长为4m,则周期也为2s,t = 1.5s时经过,但a波尚未传到质点Q,则质点Q离开平衡位置的位移为-4cm,C错误;
D.t = 1s时,a波到达质点M,但b波尚未传到质点M,则再经过0.5s,即t = 1.5s时,质点M的位移为2cm,D正确。
故选D。
5.如图,倾角为α的斜面体放在粗糙的水平面上,质量为m的物体A与一劲度系数为k的轻弹簧相连.现用拉力F沿斜面向上拉弹簧,使物体在光滑斜面上匀速上滑,上滑的高度为h,斜面体始终处于静止状态.在这一过程中( )
A.弹簧的伸长量为
B.拉力F做的功为Fhsinα
C.物体A的机械能增加mgh/sinα.
D.斜面体受地面的静摩擦力大小等于Fcosα.
【答案】 D
【解析】A、对于物体A,由平衡条件可得 F=mgsinα,根据胡克定律可得弹簧的伸长量,故A错误.
B、根据功的定义式可得拉力F做的功,故B错误.
C、在整个运动过程中物体的动能保持不变,故增加的机械能就等于增加的重力势能,即△E=△EP=mgh,故C错误.
D、以整体为研究对象,整体的合外力为零,根据平衡条件可得,拉力F在水平方向的分力等于地面对斜面体的摩擦力,故斜面体所受的地面摩擦力大小 f=Fcosα,故D正确.
故选D.
6.两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,c是两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则( )
A.a点的电势比b点的高 B.a点的电场强度比b点的小
C.c点的电势比d点的高 D.c点的电场强度比d点的大
【答案】 D
【解析】A.电场线从正电荷到负电荷,沿着电场线电势降低,所以b点的电势比a点的高,故A错误;
B.由图看出,a点处电场线比b点处电场线密,则a点的场强大于b点的场强,故B错误;
C.由正电荷在d,c两点产生的电势相等,但两个负电荷在d点产生的电势高于c点,所以c点的总电势低于d点.故C错误;
D.负电荷在c点的合场强为零,c点只有正电荷产生的电场强度,在d点正电荷产生的场强向上,两个负电荷产生的场强向下,合场强是它们的差值,所以c点的电场强度比d点的大,故D正确。
故选D。
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.
7.一群处于第4能级的氢原子,向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光,将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上,只能测得3条电流随电压变化的图像如图乙所示,已知氢原子的能级图如图丙所示,则下列推断正确的是( )
A.图乙中的a光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的
B.图乙中的b光光子能量为12.09 eV
C.动能为1 eV的电子不能使处于第3能级的氢原子电离
D.阴极金属的逸出功可能为W0=1.75 eV
【答案】 ABC
【解析】A.由图乙可知,a光的遏止电压最大,据
可知,频率最高,是由第4能级向基态跃迁发出的,故A正确;
B.b光是由第3能级向基态跃迁发出的,其能量值为
故B正确;
C.由图丙可知,第3能级的能量值为-1.51 eV,电离能为1.51 eV,由玻尔理论可知,动能为1 eV的电子不能使处于第3能级的氢原子电离,故C正确;
D.能量第3大的光子能量为
E2-E1=10.2 eV
能量第4大的光子能量为
E4-E2=2.55 eV
由于只测得3条电流随电压变化的图像,故阴极金属的逸出功介于2.55~10.2 eV之间,不可能是1.75 eV,故D错误。
故选ABC。
8.某探究小组利用图甲所示的电路探究一标签模糊的理想变压器的原、副线圈匝数比。R为定值电阻,、为两只标有“5V,2A”的相同小灯泡,在输入端加如图乙所示的交变电压。开关S断开时,灯泡正常发光,测得电阻R两端的电压与灯泡两端电压相等,则下列说法正确的是( )
A.理想变压器原副线圈的匝数比为
B.理想变压器原副线圈的匝数比为
C.定值电阻的阻值为
D.闭合开关S后,灯泡变暗
【答案】 BCD
【解析】AB.由图乙可知,输入电压的有效值为20V,断开S,灯泡L1正常发光,故灯泡两端的电压为5V,灯泡中的电流为2A,即副线圈输出电压为5V,又因电阻R两端的电压为5V,故变压器原线圈的输入电压为15V,原、副线圈的匝数比
故A错误,B正确;
C.由理想变压器输入功率等于输出功率可知,原、副线圈中的电流之比
解得电阻R中的电流为A,由欧姆定律可知
故C正确:
D.开关S闭合后,电路的总电阻减小,设副线圈输出电压保持不变,故副线圈输出电流增大,根据变流比可知,原线圈输入电流增大,电阻R两端电压增加,则变压器原线圈输入电压减小,故副线圈输出电压减小,灯泡L1两端电压降低,灯泡L1变暗,故D正确。
故选BCD。
9.如图所示,绝缘水平面内固定有一间距d=lm、电阻不计的足够长光滑矩形导轨AKDC,导轨两端接有阻值分别为R1=3Ω和R2=6Ω的定值电阻.矩形区域AKFE、NMCD范围内均有方向竖直向下、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场I和Ⅱ。一质量m=0.2kg,电阻r=1Ω的导体棒ab垂直放在导轨上AK与EF之间某处,在方向水平向右、大小F0=2N的恒力作用下由静止开始运动,刚到达EF时导体棒ab的速度大小v1=3m/s,导体棒ab进入磁场Ⅱ后,导体棒ab中通过的电流始终保持不变。导体棒ab在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好,空气阻力不计。则( )
A.导体棒ab刚到达EF时的加速度大小为5m/s2
B.两磁场边界EF和MN之间的距离L为1m
C.若在导体棒ab刚到达MN时将恒力撤去,导体棒ab继续滑行的距离为3m
D.若在导体棒ab刚到达MN时将恒力撤去,导体棒ab继续滑行的过程中整个回路产生的焦耳热为3.6J
【答案】 AD
【解析】A.导体棒ab刚要到达EF时,在磁场中切割磁感线产生的感应电动势
E1=Bdv1
经分析可知,此时导体棒ab所受安培力的方向水平向左,由牛顿第二定律,则有
F0-BI1d=ma1
根据闭合电路的欧姆定律,则有
上式中
解得
a1=5m/s2
选项A正确;
B.导体棒ab进入磁场Ⅱ后,受到的安培力与F0平衡,做匀速直线运动,导体棒ab中通过的电流I2,保持不变,则有
F0=BI2d
其中
设导体棒ab从EF运动到MN的过程中的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律,则有
F0=ma2
导体棒ab在EF,MN之间做匀加速直线运动,则有
解得
L=1.35m
选项B错误;
C.对撤去F0后,导体棒ab继续滑行的过程中,根据牛顿第二定律和闭合电路欧姆定律,则有
BId=ma
而
若△t→0,则有
由以上三式可得
则有
即
解得
s=3.6m
选项C错误;
D.根据能量守恒定律,则有
因v2=6m/s,代入数据解得
Q=3.6J
选项D正确。
故选AD。
10.如图所示,一质量为M的长直木板放在光滑的水平地面上,木板左端放有一质量为m的木块,木块与木板间的动摩擦因数为μ,在长直木板右方有一竖直的墙。使木板与木块以共同的速度v0向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞(碰撞时间极短),设木板足够长,木块始终在木板上,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.如果M=2m,木板只与墙壁碰撞一次,整个运动过程中摩擦生热的大小为
B.如果M=m,木板只与墙壁碰撞一次,木块相对木板的位移大小为
C.如果M=0.5m,木板第100次与墙壁发生碰撞前瞬间的速度大小为
D.如果M=0.5m,木板最终停在墙的边缘,在整个过程中墙对木板的冲量大小为1.5mv0
【答案】 ACD
【解析】A.木板与墙发生弹性碰撞,碰撞后速度等大反向,如果,合动量方向向左,则木板只与墙壁碰撞一次,最后二者以速度v向左做匀速直线运动,
取向左为正,根据动量守恒定律可得
解得
整个运动过程中摩擦生热的大小为
故A正确;
B.如果M=m,木板与墙壁碰撞后,二者的合动量为零,最后木板静止时木块也静止,木板只与墙壁碰撞一次,
根据能量关系可得
解得木块相对木板的位移大小为;
故B错误;
C.如果,木板与墙发生弹性碰撞,碰撞后速度等大反向,碰撞后二者的合动量方向向右,第一次共速后的速度为v1,取向右为正,根据动量守恒定律可得
解得
所以共速前木板没有与墙壁碰撞,二者以共同速度v1匀速运动,木板第二次与墙壁碰撞时的速度为v1;
同理可得,木板与墙壁第二次碰撞后达到共速的速度为
木板第3次与墙壁碰撞时的速度为
以此类推,木板第100次与墙壁碰撞的速度为
故C正确;
D.如果M=0.5m,木板最终停在墙的边缘,全过程根据动量定理可得,在整个过程中墙对木板的冲量大小为
故D正确;
故选ACD。
三、非选择题:本题共5小题,共56分.
11. (7分)有一内壁光滑细圆筒竖直倒置,筒内底部固定一轻质弹簧,弹簧下端套有一细绳套,弹簧的长度小于筒的深度。小南同学为了测量弹簧下端到筒口的距离,他进行了如下操作:
①将圆筒倒置挂于天花板上;
②用弹簧测力计钩住细绳套,将弹簧向下拉。当弹簧露出筒外的长度时,其弹簧秤示数如图所示;
③改变拉力,当弹簧露出筒外的长度时,利用其它测力仪器测得此时拉力大小为。
设整个实验过程中弹簧都在弹性限度范围内,不计一切摩擦。
(1)第②步中弹簧秤读数为 ;
(2)弹簧的劲度系数 ;
(3)不挂弹簧测力计时,弹簧下端到筒口的距离为 。
【答案】 20.0 250 3
【解析】(1)由图可得,第②步中弹簧秤读数为20.0N;
(2)由得,弹簧的劲度系数为
(3)设弹簧下端到筒口的距离为,则当弹簧露出筒外的长度时,满足
解得
12. (9分) 某学校新进了一批电阻丝,每卷长度L=150m,阻值约为15kΩ,高三物理兴趣小组的同学想尽量准确测出其电阻率.截取一小段金属丝进行如下实验:
①.如图甲先用游标卡尺测其长度为 cm,如图乙再用螺旋测微器测其直径为 mm,如图丙然后用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为 Ω.
②.为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V(量程3V.内阻约为巧kΩ)
B.电流表A(量程0.6A.内阻约为1Ω)
C.滑动变阻器R1(0~15Ω,额定电流1A)
D.l.5V的干电池两节,内阻不计
E.开关S,导线若干
请设计合理的电路图,并画在右面方框图内.
( )
③.用上面测得的金属导线长度l、直径d和电阻R,可根据表达式ρ= 算出所测金属的电阻率.
【答案】 6.015 1.773(1.771~1.775) 6
【解析】(1)由图示多用电表可知,待测电阻阻值是6×1Ω=6Ω;
由图示螺旋测微器可知,其读数为:;
由图示游标卡尺可知,其示数为:;
(2)①由于电流表内阻和被测电阻相接近,所以采用电流表外接法,由于滑动变阻器较小,为了方便操作,故采用分压接法,电路图如图所示.
②由电阻定律,有.
13. (10分) 如图所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角为θ=30°。P为垂直于直线BCD的光屏,现一宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面,在屏P上形成一条宽度等于的光带,试作出光路图并求棱镜的折射率。(其中AC的右方存在有折射率为在的透明介质)
【答案】 光路图见解析,
【解析】如下图所示的光路图,平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束。图中、为AC面上入射角和折射角。
设出射光线与水平方向成角,则有
由于
所以
而
所以
可得
所以
14. (14分) 如图所示,在x0y平面(即纸面)内,y轴右侧有场强为E、指向–y方向的匀强电场,y轴左侧有方向垂直于纸面的匀强磁场(图中未画出).现有一电量为+q,质量为m的带电粒子,从x轴上的A点并与x轴正方向成60º入射,粒子恰能在M (0,d) 垂直于y轴进入匀强电场,最后从N (L,0) 通过x轴,粒子重力不计.
(1)计算粒子经过M点时速度的大小;
(2)计算磁场磁感应强度的大小.
【答案】 (1)(2)
【解析】(1)粒子从M到N,受电场力作用做类平抛运动,设运动时间为t
x轴方向 L=vt
y轴方向
联立解得
(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,设轨道半径为r.
根据几何知识可知∆AMO′为在三角形 ,故 r=2d
粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供有:
解得磁感应强度的大小
15. (16分) 如图所示的简化模型,主要由光滑曲面轨道AB、光滑竖直圆轨道、水平轨道BD、水平传送带DE和足够长的落地区FG组成,各部分平滑连接,圆轨道最低点B处的入、出口靠近但相互错开,滑块落到FG区域时马上停止运动。现将一质量为m=0.2 kg的滑块从AB轨道上某一位置由静止释放,若已知圆轨道半径R=0.1 m,水平面BD的长度,传送带长度,距离落地区的竖直高度,滑块与水平轨道BD和传送带间的动摩擦因数均为,传送带以恒定速度逆时针转动(g取,不考虑传送带的半径对运动的影响)。
(1)要使滑块恰能通过圆轨道最高点C点,求滑块释放点距水平轨道的高度;
(2)要使滑块恰能运动到传送带最右端E点,求滑块释放点距水平轨道的高度;
(3)若释放点距水平轨道的高度,求滑块静止时距B点的水平距离x与h的关系。
【答案】 (1);(2);(3)
【解析】(1)滑块恰好过最高点C,有
若滑块恰好能过最高点,从A到C,由机械能守恒定律,有
解得
(2)要使滑块恰能运动到E点,则滑块到E点的速度为0,从A到E,由动能定理,有
解得
显然
要使滑块恰能运动到E点,则滑块释放点的高度
(3)①当滑块释放点的高度范围满足时,滑块不能运动超过D点,最终停在BD上,设其在BD上滑动的路程为x,有
解得
②当滑块释放点的高度范围满足时,滑块从传送带返回D点,最终停在BD上,在BD上滑动的路程为,有
解得
③当滑块释放点的高度范围满足时,滑块从传送带返回D点,重回圆轨道,不超过与圆心等高位置,最终停在BD上,分析可知滑块在BD上滑动的路程为,有
解得
④当滑块释放点的高度时,滑块从E点飞出,有
解得
平抛运动的时间
解得
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物 理
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高考·新动向:2025年湖南高考物理科目的命题趋势将更加注重对学生综合能力的考查,尤其是对物理概念的理解和应用能力。题目呈现方式将更加多样化,不仅限于传统的计算题和选择题,还会增加更多情境题和实验题。这些题目将要求学生不仅掌握物理知识,还要能够将知识应用到实际问题中,解决现实生活中的物理问题。
高考·新考法:在常规考点的考查上,2025年湖南高考物理将更加注重知识点的融合和综合运用。例如,力学与电磁学的结合、热学与能量守恒的结合等。此外,对于非常规考点,命题者可能会通过创新性的设问方式,考查学生对物理原理的深入理解和灵活运用能力。例如,通过设计复杂的实验情境,考查学生对实验数据的分析和处理能力。
高考·新情境:情境题目的创新性、实时性和开放性将成为2025年湖南高考物理的一大亮点。这些题目将紧密结合当前科技发展和社会热点,如新能源技术、量子计算、人工智能等。同时,跨学科的融合性也将得到体现,例如物理与化学、生物等学科的结合,考查学生在多学科背景下的综合应用能力。
命题·大预测:基于以上分析,2025年湖南高考物理试卷将呈现以下趋势:
1、综合性强:题目将更加注重知识点的综合运用,考查学生在复杂情境下的问题解决能力。
2、创新性高:命题者将通过创新性的设问方式,考查学生对物理原理的深入理解和灵活运用能力。
3、情境化明显:题目将紧密结合当前科技发展和社会热点,考查学生在实际情境中的应用能力。
4、跨学科融合:物理与其他学科的融合将更加明显,考查学生在多学科背景下的综合应用能力。
备考方向
1、针对以上趋势,考生在备考时应注重以下几点:
2、夯实基础:熟练掌握物理基本概念和原理,确保在综合性强的情境下能够灵活运用。
3、强化实验能力:注重实验操作和数据分析能力的培养,能够独立设计和完成物理实验。
5、关注科技热点:关注当前科技发展和社会热点,了解物理知识在实际中的应用。
6、跨学科学习:加强物理与其他学科的联系,提升在多学科背景下的综合应用能力。
通过以上备考策略,考生将能够更好地应对2025年湖南高考物理科目的挑战,取得优异成绩。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
B
B
D
D
D
ABC
BCD
AD
ACD
11. (7分)【答案】 20.0 250 3
12. (9分)【答案】 6.015 1.773(1.771~1.775) 6
13. (10分) 【答案】 光路图见解析,
【解析】如下图所示的光路图,平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束。图中、为AC面上入射角和折射角。
设出射光线与水平方向成角,则有
由于
所以
而
所以
可得
所以
14. (14分)【答案】 (1)(2)
【解析】(1)粒子从M到N,受电场力作用做类平抛运动,设运动时间为t
x轴方向 L=vt
y轴方向
联立解得
(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,设轨道半径为r.
根据几何知识可知∆AMO′为在三角形 ,故 r=2d
粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供有:
解得磁感应强度的大小
15. (16分)【答案】 (1);(2);(3)
【解析】(1)滑块恰好过最高点C,有
若滑块恰好能过最高点,从A到C,由机械能守恒定律,有
解得
(2)要使滑块恰能运动到E点,则滑块到E点的速度为0,从A到E,由动能定理,有
解得
显然
要使滑块恰能运动到E点,则滑块释放点的高度
(3)①当滑块释放点的高度范围满足时,滑块不能运动超过D点,最终停在BD上,设其在BD上滑动的路程为x,有
解得
②当滑块释放点的高度范围满足时,滑块从传送带返回D点,最终停在BD上,在BD上滑动的路程为,有
解得
③当滑块释放点的高度范围满足时,滑块从传送带返回D点,重回圆轨道,不超过与圆心等高位置,最终停在BD上,分析可知滑块在BD上滑动的路程为,有
解得
④当滑块释放点的高度时,滑块从E点飞出,有
解得
平抛运动的时间
解得
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