内容正文:
2025年甘肃省天水三中、甘南州、甘肃兰州、酒泉三中新梦想高考物理模拟试卷(2月份)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 下列核反应方程中括号内的粒子为中子的是( )
A.
B.
C.
D.
2. 某同学在乘坐高铁列车时,利用手机软件记录了列车沿平直轨道运动的速度v随时间t的变化关系如图所示,下列能大致反映列车位移x随时间变化规律的图像是( )
A. B.
C. D.
3. 北京时间2025年1月7日,实践二十五号卫星顺利进入预定轨道。其在预定轨道上的运动可视为绕地球的匀速圆周运动。已知该卫星距地面高度为h,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g。忽略地球自转,则该卫星运行周期为( )
A. B.
C. D.
4. 如图甲所示,在水平绝缘的桌面上,一个用电阻丝构成的闭合矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,规定磁场的方向垂直于桌面向下为正,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。下列关于线框中的感应电流i(规定逆时针为正)随时间t变化的关系正确的是( )
A. B.
C D.
5. 如图,相距为d的固定平行光滑金属导轨与阻值为R的电阻相连,处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L的导体棒ab沿导轨向右做匀速直线运动,速度大小为v。则导体棒ab所受的安培力为( )
A. ,方向向左 B. ,方向向右
C. ,方向向左 D. ,方向向右
6. 圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,带电粒子a、b从圆周上的M点沿直径MON方向以相同的速度射入磁场,粒子a、b的运动轨迹如图所示。已知粒子a离开磁场时速度方向偏转了90°,粒子b离开磁场时速度方向偏转了60°,不计粒子的重力,下列说法正确的是( )
A. 粒子a、b都带负电
B. 粒子a、b在磁场中运动的时间之比为3:2
C. 粒子a、b比荷之比为
D. 粒子a、b在磁场中运动轨迹的半径之比为1:3
7. 光照射到真空和某介质的界面MN上发生折射,已知入射光线与法线(虚线)的夹角为30o,折射光线与界面MN的夹角也是30o,如图所示。则以下说法正确的是( )
A. 光是从真空射入介质的
B. 介质的折射率为
C. 介质的折射率为
D. 反射光线与折射光线的夹角为60°
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 某人握住轻绳的一端上下抖动,使绳子振动起来,时刻的波形图如图所示,此时质点A位于波峰,质点B开始振动,A、B两质点平衡位置间的距离为0.9m。s时质点C开始振动,B、C两质点平衡位置间的距离为9m。若将该绳波视为简谐横波,下列说法正确的是( )
A. 该绳波波速大小为3m/s
B. 手抖动的频率是2Hz
C. 手的起振方向向上
D. s时质点B向上运动
9. 如图甲所示,理想变压器原线圈匝数匝,副线圈的匝数为匝,输入端M、N所接的正弦式交变电压u随时间t的变化关系如图乙所示。为定值电阻,为滑动变阻器,电表均为理想交流电表,下列判断正确的( )
A. 原线圈接交变电压的表达式为
B. 电压表的示数为
C. 若将变阻器的滑片P向上滑动,电压表示数变大
D. 若将变阻器的滑片P向下滑动,电流表A读数将减小
10. 如图所示,足够长的水平光滑金属导轨所在空间中,分布着垂直于导轨平面方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。两导体棒a、b均垂直于导轨静止放置。已知导体棒a质量为2m,电阻是r,导体棒b质量为m,电阻为2r,两导体棒长度均为l,其余部分电阻不计。现使导体棒a获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度。除磁场作用外,两棒沿导轨方向无其他外力作用。在两导体棒运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 最终a、b棒的速度相同,做匀速直线运动
B. 最终a、b棒的加速度相同,且不为零
C. 全过程中,通过导体棒b的电荷量为
D. 全过程中,导体棒a共产生的焦耳热为
三、实验题:本大题共3小题,共32分。
11. 某同学用如图甲所示的实验装置做“探究平抛运动的规律”实验,斜槽末端安装有光电门,距水平地面的高度为。将小球从斜槽上某处由静止释放,记录小球通过光电门的时间,测得小球的水平射程为;改变小球在斜槽上的释放位置,多次测量得到多组、,回答下列问题:
(1)关于该实验,下列说法正确的是______。
A 斜槽必须光滑
B. 斜槽末端必须水平
C. 小球需选密度较大的实心铁球
(2)用游标卡尺测量小球的直径,如图乙所示,小球的直径______mm。
(3)以为纵坐标、为横坐标,作出的图像为过原点、斜率为的直线,如图丙所示,则当地的重力加速度大小______(用、、表示)。
12. 在“测定金属电阻率”实验中,所用器材如下:
A.电池组电动势为6V,内阻约为;
B.电流表内阻约为;
C.电压表内阻约为;
D.滑动变阻器允许通过的最大电流为;
E.直尺、螺旋测微器、多用电表、开关、导线若干。
(1)用直尺测得金属丝的长度为50cm,用多用电表欧姆挡初测金属丝的阻值大约,用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量结果如图所示,其读数应为______mm该值接近多次测量的平均值。
(2)用伏安法测量金属丝的阻值,应采用的电路图为______填选项前的符号。
A. B.
C. D.
(3)实验测量记录的3组数据如表:
次数
1
2
3
取平均值可知,该金属丝的阻值______保留两位有效数字。
(4)根据以上数据可知,该金属丝的电阻率______保留一位有效数字。
13. 如图所示,平面直角坐标系xOy的第一、二象限存在沿y轴负向的匀强电场,OC为第四象限的角平分线,它与x轴正向间存在垂直于纸面向外的匀强磁场(边界处有磁场)。一带电粒子以初速度v0从A点沿x轴正向射出,经B点以与x轴正向成45°进入磁场后恰好未从OC边射出。已知带电粒子质量为m,电荷量为q,A点坐标为(0,L),B点坐标为(2L,0),不计粒子重力。求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)匀强磁场磁感应强度的大小;
(3)从A点开始至第二次经过x轴所用的时间。
四、简答题:本大题共1小题,共12分。
14. 如图所示,光滑U形导体框架的宽度L=0.5m,下端有一阻值为R=1Ω的电阻,导轨其余部分电阻忽略不计,其所在平面与水平面夹角为θ=37°。空间中存在磁感应强度大小为B=0.6T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。一根质量m=0.03kg、电阻不计的导体棒垂直轨道跨放在U形框架上,将导体棒由静止释放,导体棒下滑过程始终与导体框架接触良好,且释放位置距离框架下端足够长。重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6。求:
(1)导体棒速度大小为1m/s时的加速度大小;
(2)导体棒运动过程中的最大速度。
五、计算题:本大题共1小题,共10分。
15. 如图所示,“”形玻璃管由水平和竖直两部分构成,其中水平部分长、竖直部分长,水平部分的左端封闭,竖直部分的上端开口,现用一长的水银柱将一定质量的理想气体封闭,稳定时,封闭气柱的长度,气体的温度,大气压强恒为,。
(1)若仅将装置绕封闭端O沿逆时针方向缓慢转过,求稳定时封闭气柱的长度;
(2)若仅将封闭气体的温度缓慢升高到,求封闭气体的压强。
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2025年甘肃省天水三中、甘南州、甘肃兰州、酒泉三中新梦想高考物理模拟试卷(2月份)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 下列核反应方程中括号内的粒子为中子的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.核反应方程中括号内的粒子,电荷数为
质量数
中子的电荷数等于0,质量数等于1,故粒子为,故A正确;ㅤㅤ
B.核反应方程中括号内的粒子,电荷数为
质量数
中子的电荷数等于0,质量数等于1,故粒子不是中子,故B错误;
C.核反应方程中括号内的粒子,电荷数为
质量数
中子的电荷数等于0,质量数等于1,故粒子不是中子,故C错误;
D.核反应方程中括号内的粒子,电荷数为
质量数
中子的电荷数等于0,质量数等于1,故粒子不是中子,故D错误。
故选A。
2. 某同学在乘坐高铁列车时,利用手机软件记录了列车沿平直轨道运动的速度v随时间t的变化关系如图所示,下列能大致反映列车位移x随时间变化规律的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由速度v随时间t的变化图像可知,列车先匀加速,再匀速,根据及可知,位移x随时间的变化图像先是开口向上的抛物线,然后是斜率不变的直线。
故选A。
3. 北京时间2025年1月7日,实践二十五号卫星顺利进入预定轨道。其在预定轨道上的运动可视为绕地球的匀速圆周运动。已知该卫星距地面高度为h,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g。忽略地球自转,则该卫星运行周期为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】物体在地球表面时,重力等于万有引力有
卫星做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力有
联立解得
故选D。
4. 如图甲所示,在水平绝缘的桌面上,一个用电阻丝构成的闭合矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,规定磁场的方向垂直于桌面向下为正,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。下列关于线框中的感应电流i(规定逆时针为正)随时间t变化的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在0~1s内,磁感应强度B向里均匀增加,则线框中产生感应电流,由楞次定律可得电流方向为逆时针,由法拉第电磁感应定律可得
恒定,则感应电流大小恒定;1~2s内,磁场不变,则线框中磁通量恒定,所以没有感应电流;2~4s内,图像斜率不变,感应电流不变,电流方向为顺时针;4~5s感应电流为零;5~6s感应电流与0~1s感应电流相同。
故选B。
5. 如图,相距为d的固定平行光滑金属导轨与阻值为R的电阻相连,处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L的导体棒ab沿导轨向右做匀速直线运动,速度大小为v。则导体棒ab所受的安培力为( )
A. ,方向向左 B. ,方向向右
C. ,方向向左 D. ,方向向右
【答案】A
【解析】
【详解】导体棒ab切割磁感线在电路部分得有效长度为d,故感应电动势为
回路中感应电流为
根据右手定则,判断电流方向为b流向a。故导体棒ab所受的安培力为
方向向左。
故选A。
6. 圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,带电粒子a、b从圆周上的M点沿直径MON方向以相同的速度射入磁场,粒子a、b的运动轨迹如图所示。已知粒子a离开磁场时速度方向偏转了90°,粒子b离开磁场时速度方向偏转了60°,不计粒子的重力,下列说法正确的是( )
A 粒子a、b都带负电
B. 粒子a、b在磁场中运动的时间之比为3:2
C. 粒子a、b的比荷之比为
D. 粒子a、b在磁场中运动轨迹的半径之比为1:3
【答案】C
【解析】
【详解】A.粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力,则由左手定则可得,粒子都带正电,故A错误;
D.两个粒子进入磁场时速度指向圆心且水平,则出磁场时速度反向延长线过圆心,轨迹圆半径与速度方向垂直,则可作图得到圆心分别为O1、O2,如图
设磁场圆半径为R,则由几何关系可得,两轨迹圆半径分别为,
则粒子a、b在磁场中运动轨迹的半径之比为,故D错误;
C.粒子在磁场中做圆周运动有
化简得
由于速度相同,相同磁场,则可知比荷之比等于轨迹半径的反比,即,故C正确;
B.两粒子在磁场中运动时间分别为,
综合可得
故B错误。
故选C。
7. 光照射到真空和某介质的界面MN上发生折射,已知入射光线与法线(虚线)的夹角为30o,折射光线与界面MN的夹角也是30o,如图所示。则以下说法正确的是( )
A. 光是从真空射入介质的
B. 介质的折射率为
C. 介质的折射率为
D. 反射光线与折射光线的夹角为60°
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,光线的入射角为30°,折射角为60°,折射角大于入射角,故光线由介质进入真空,A错误;
BC.根据折射定律得
B错误,C正确;
D.反射角等于入射角,则反射光线与界面的夹角为60°,反射光线与折射光线的夹角为90°,D错误。
故选C。
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 某人握住轻绳的一端上下抖动,使绳子振动起来,时刻的波形图如图所示,此时质点A位于波峰,质点B开始振动,A、B两质点平衡位置间的距离为0.9m。s时质点C开始振动,B、C两质点平衡位置间的距离为9m。若将该绳波视为简谐横波,下列说法正确的是( )
A. 该绳波的波速大小为3m/s
B. 手抖动的频率是2Hz
C. 手的起振方向向上
D. s时质点B向上运动
【答案】AD
【解析】
【详解】A.s时质点C开始振动,B、C两质点平衡位置间的距离为9m,则该绳波的波速大小为
故A正确;
B.根据题图可知,A、B两质点平衡位置间的距离满足
解得波长为
则周期为
则手抖动的频率为
故B错误;
C.时刻质点B开始振动,根据波形平移法可知,质点B的起振方向向下,则手的起振方向向下,故C错误;
D.时刻质点B从平衡位置向下振动,由于
则s时质点B经过平衡位置向上运动,故D正确。
故选AD。
9. 如图甲所示,理想变压器原线圈匝数匝,副线圈的匝数为匝,输入端M、N所接的正弦式交变电压u随时间t的变化关系如图乙所示。为定值电阻,为滑动变阻器,电表均为理想交流电表,下列判断正确的( )
A. 原线圈接交变电压的表达式为
B. 电压表的示数为
C. 若将变阻器的滑片P向上滑动,电压表示数变大
D. 若将变阻器的滑片P向下滑动,电流表A读数将减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图像可知,原线圈电压的最大值是,周期为,则有
则原线圈接交变电压的表达式为
故A正确;
B.根据
其中U1=36V,可知
电压表的示数为
小于18V,故B错误;
C.若将变阻器的滑片P向上滑动,R2的阻值变小,负载的总阻值变小,次级电流变大,则R1上的电压变大,则R2电压减小,则电压表的示数变小,故C错误。
D.若将变阻器的滑片P向下滑动,R2的阻值变大,负载的总阻值变大,有
可知,副线圈的电流减小,由
可知,原线圈的电流减小,电流表A读数将减小,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,足够长的水平光滑金属导轨所在空间中,分布着垂直于导轨平面方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。两导体棒a、b均垂直于导轨静止放置。已知导体棒a质量为2m,电阻是r,导体棒b质量为m,电阻为2r,两导体棒长度均为l,其余部分电阻不计。现使导体棒a获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度。除磁场作用外,两棒沿导轨方向无其他外力作用。在两导体棒运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 最终a、b棒的速度相同,做匀速直线运动
B. 最终a、b棒的加速度相同,且不为零
C. 全过程中,通过导体棒b的电荷量为
D. 全过程中,导体棒a共产生的焦耳热为
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.根据题意可知,两棒组成回路,电流大小相同,a棒受安培阻力做变减速直线运动,b棒受安培动力做变加速直线运动,当两者的速度相等时,电流等于零,两棒不再受安培力,则达到共同速度做匀速直线运动,加速度为零,故A正确,B错误;
C.两棒所受安培力合力为零,系统动量守恒,最终共同速度为
对b棒
解得
故C正确;
D.根据能量守恒,两棒共产生的焦耳热为
而导体棒a共产生的焦耳热为
故D正确;
故选ACD。
三、实验题:本大题共3小题,共32分。
11. 某同学用如图甲所示的实验装置做“探究平抛运动的规律”实验,斜槽末端安装有光电门,距水平地面的高度为。将小球从斜槽上某处由静止释放,记录小球通过光电门的时间,测得小球的水平射程为;改变小球在斜槽上的释放位置,多次测量得到多组、,回答下列问题:
(1)关于该实验,下列说法正确的是______。
A. 斜槽必须光滑
B. 斜槽末端必须水平
C. 小球需选密度较大的实心铁球
(2)用游标卡尺测量小球的直径,如图乙所示,小球的直径______mm。
(3)以为纵坐标、为横坐标,作出的图像为过原点、斜率为的直线,如图丙所示,则当地的重力加速度大小______(用、、表示)。
【答案】(1)BC (2)3.60
(3)
【解析】
【小问1详解】
AB.利用光电门测量小球的速度,不需要斜槽光滑,斜槽末端必须沿水平方向,故A错误,B正确;
C.选择密度大的实心铁球,可以减小空气阻力的影响,故C正确。
故选BC。
小问2详解】
游标卡尺精确度为0.05mm,小球的直径
【小问3详解】
小球在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动,有
整理得
图像斜率为,即
解得
12. 在“测定金属的电阻率”实验中,所用器材如下:
A.电池组电动势为6V,内阻约为;
B.电流表内阻约为;
C.电压表内阻约为;
D.滑动变阻器允许通过的最大电流为;
E.直尺、螺旋测微器、多用电表、开关、导线若干。
(1)用直尺测得金属丝的长度为50cm,用多用电表欧姆挡初测金属丝的阻值大约,用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量结果如图所示,其读数应为______mm该值接近多次测量的平均值。
(2)用伏安法测量金属丝的阻值,应采用的电路图为______填选项前的符号。
A. B.
C. D.
(3)实验测量记录的3组数据如表:
次数
1
2
3
取平均值可知,该金属丝的阻值______保留两位有效数字。
(4)根据以上数据可知,该金属丝的电阻率______保留一位有效数字。
【答案】(1)0.900 (2)A
(3)23 (4)
【解析】
【小问1详解】
由图示螺旋测微器可知,其读数为
小问2详解】
由于待测电阻阻值大于滑动变阻器最大阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法;
由于,
则
则电流表需要采用内接法,应选择图A所示电路图。
【小问3详解】
由欧姆定律得,,
该金属丝的阻值
【小问4详解】
由电阻定律得
解得
13. 如图所示,平面直角坐标系xOy的第一、二象限存在沿y轴负向的匀强电场,OC为第四象限的角平分线,它与x轴正向间存在垂直于纸面向外的匀强磁场(边界处有磁场)。一带电粒子以初速度v0从A点沿x轴正向射出,经B点以与x轴正向成45°进入磁场后恰好未从OC边射出。已知带电粒子质量为m,电荷量为q,A点坐标为(0,L),B点坐标为(2L,0),不计粒子重力。求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)匀强磁场磁感应强度的大小;
(3)从A点开始至第二次经过x轴所用的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子射出后在电场中做类平抛运动,设时间为t1,电场强度为E,由牛顿第二定律得
沿x方向,有
沿y方向有
联立解得
【小问2详解】
设粒子在磁场做圆周运动的半径为r,由几何关系得
解得
粒子进入磁场时的速度
由洛伦兹力提供向心力得
解得
【小问3详解】
由以上分析知
在磁场中运动时间,
解得
从开始运动到第二次经过x轴所用的时间
四、简答题:本大题共1小题,共12分。
14. 如图所示,光滑U形导体框架的宽度L=0.5m,下端有一阻值为R=1Ω的电阻,导轨其余部分电阻忽略不计,其所在平面与水平面夹角为θ=37°。空间中存在磁感应强度大小为B=0.6T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。一根质量m=0.03kg、电阻不计的导体棒垂直轨道跨放在U形框架上,将导体棒由静止释放,导体棒下滑过程始终与导体框架接触良好,且释放位置距离框架下端足够长。重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6。求:
(1)导体棒速度大小为1m/s时的加速度大小;
(2)导体棒运动过程中的最大速度。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据牛顿第二定律,可得
其中
解得
(2)当导体棒匀速下滑时速度达到最大, 设最大速度为vm,则有
感应电流为
解得
五、计算题:本大题共1小题,共10分。
15. 如图所示,“”形玻璃管由水平和竖直两部分构成,其中水平部分长、竖直部分长,水平部分的左端封闭,竖直部分的上端开口,现用一长的水银柱将一定质量的理想气体封闭,稳定时,封闭气柱的长度,气体的温度,大气压强恒为,。
(1)若仅将装置绕封闭端O沿逆时针方向缓慢转过,求稳定时封闭气柱的长度;
(2)若仅将封闭气体的温度缓慢升高到,求封闭气体的压强。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
开始,封闭气体的压强为、体积为
仅将装置沿逆时针方向缓慢转过,封闭气体做等温变化,此时封闭气体的压强为、体积为
由玻意耳定律得
代入数据解得
【小问2详解】
设温度为时,水银柱刚好与玻璃管的开口处相齐,则封闭气体的压强为、体积为
由理想气体状态方程得
解得
显然当温度升高到时,有一部分水银流出,设流出的水银长度为h,则封闭气体的压强为
封闭气体体积为
由理想气体状态方程得
代入数据解得
此时封闭气体的压强为
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