内容正文:
怀化市2025年下期高三年级入学考试
物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1、答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4、本试卷主要考试内容:高考全部内容。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 氢原子能级图如图所示,用某单色光照射大量处于基态的氢原子后,氢原子辐射的光对应谱线有一条属于布喇开系,则该单色光子的能量可能为( )
A. 13.06eV B. 12.75eV C. 12.09eV D. 10.20eV
2. 如图所示,POQ是由水平细杆和竖直光滑细杆组成的固定支架,小球A、B用轻质细绳连接,A球固定在OP上,B球用轻质细绳与轻环C连接,环C套在OQ上,系统处于静止状态时,∠OAB=60°,则轻绳AB与轻绳BC中的张力大小的比值为( )
A. B. C. D. 2
3. 一乘客乘坐竖直电梯上楼,0~t3时间内的速度v与时间t的关系图像如图所示,t1~t2段图像为直线,规定竖直向上为正方向。下列说法正确的是( )
A. 0~t1时间内乘客处于失重状态 B. t1~t2时间内乘客处于平衡状态
C. t2~t3时间内乘客处于超重状态 D. 0~t3时间内乘客先超重后失重
4. 土星的公转周期约为30年,把地球到太阳的平均距离作为1天文单位,把土星、地球绕太阳的运动均看做圆周运动,则土星到太阳的平均距离约为( )
A. 5天文单位 B. 10天文单位 C. 15天文单位 D. 20天文单位
5. 如图所示,在某次壁球训练时,运动员在同一位置以不同的角度斜向上发球,最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面上并反弹。若第一次发球时球的初速度方向与水平方向的夹角为30°,球的初速度大小为v1;第二次发球时球的初速度方向与水平方向的夹角为60°,球的初速度大小为v2。不考虑球在空中受到的阻力,则v1和v2的大小关系为( )
A. B. C. D. 无法确定
6. 如图所示,空间存在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场,质量为m的带电微粒恰好沿图中的虚线在竖直平面内做匀速直线运动,虚线与水平方向的夹角为θ(sinθ=0.6),微粒受到的空气阻力不能忽略,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 微粒可能带正电 B. 微粒可能由M点向N点运动
C. 微粒的电势能不断增加 D. 微粒所带电荷量的绝对值为
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. 惠更斯利用摆的等时性原理制成了第一座摆钟,图甲为日常生活中我们能见到的一种摆钟,图乙为摆的结构示意图,圆盘固定在摆杆上,螺母可以沿摆杆上下移动,在北京走时准确的摆钟移到长沙后,由于两地的温差及纬度的变化,摆钟走时误差较大,下列说法正确的是( )
A. 摆钟移到长沙后走时将变快 B. 摆钟移到长沙后走时将变慢
C. 调准时可将螺母适当向上移动 D. 调准时可将螺母适当向下移动
8. 如图所示,理想降压变压器的原线圈接在的交流电源上,副线圈接有R=20Ω的定值电阻,变压器原、副线圈匝数比为11:1,电流表、电压表均为理想交流电表,下列说法正确的是( )
A. 通过电阻R的电流方向每秒改变100次
B. 电压表的读数为20 V
C. 电流表的读数为1A
D. 变压器的输入功率为20W
9. 如图所示,水平圆盘上两个均可视为质点的物块A、B用一根不可伸长的轻绳相连,轻绳经过圆盘圆心,它们一起随圆盘绕竖直中心轴转动,转动角速度ω由零缓慢增大,已知两物块转动的半径满足rB=3rA=3r,A、B两物块与圆盘间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,当圆盘的角速度时,A、B即将相对圆盘滑动,则物块A、B的质量之比可能为( )
A. 2:1 B. 7:3 C. 7:2 D. 4:1
10. 如图所示,真空中以坐标原点O为圆心、半径为R 的圆形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q 的带正电粒子从x轴上的O'点以一定的速度射入磁场,粒子进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角为45°,离开磁场时速度方向与y轴平行,不计粒子受到的重力,下列说法正确的是( )
A. 粒子射入磁场时的速度大小为
B. 粒子在磁场中运动的时间为
C. 粒子经过x 轴时的横坐标为
D. 粒子射出磁场时的坐标为(,)
三、非选择题:本题共5 小题,共56分。
11. 如图甲所示,在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,将实验仪器按要求安装在光具座上,双缝的间距为d,从仪器注明的规格可知,光屏与双缝间的距离为L,接通电源使光源正常工作,用红色光照射双缝得到如图乙所示的干涉条纹,已知分划板中心刻线在图乙中A位置时手轮的示数为x,分划板中心刻线处于位置B时,手轮的示数为2x,试回答下列问题:
(1)相邻两个红色亮条纹的中心间距=___________。
(2)红色光的波长λ=___________。
12. 某同学从玩具车里面拆出一节如图甲所示的电池(电动势约为1.5V),上面没有任何参数,为了解该电池的参数,该同学设计了如图乙所示的电路测量该电池的电动势和内阻,实验室可提供的器材有:
A.电流表A(量程为0~0.6 A,内阻约为0.5Ω);
B.电压表V(量程为0~3 V,内阻约为3kΩ);
C.滑动变阻器R1(最大阻值为5.0Ω,允许通过的最大电流为1A);
D.滑动变阻器R2(最大阻值为20.0Ω,允许通过的最大电流为0.5A);
E.定值电阻;
F.开关S及导线若干。
(1)为方便调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用___________(填“C”或“D”)。
(2)实验中改变滑动变阻器的阻值,根据所测数据画出的U—I图线如图丙所示,则此电池的电动势E=___________V,内阻r=___________Ω。(结果均保留两位小数)
(3)由于电表内阻的影响,此电池电动势的测量值___________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值,内阻的测量值___________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
13. 如图所示,一根粗细均匀的玻璃管下端封闭,开口向上竖直放置,玻璃管总长度L=85cm,内部有h=25cm长的水银柱,将一段空气(视为理想气体)柱密封在下部,初始时玻璃管内封闭气体的长度,热力学温度,外界大气压恒为75cmHg,现对玻璃管缓慢加热,使水银柱向上移动。
(1)当水银面恰好与管口相平时,求封闭气体的热力学温度T;
(2)要使玻璃管内的水银全部溢出,求封闭气体的最低热力学温度Tmin。
14. 如图所示,由同种材料制成的两根匀质金属棒a、b垂直静置在足够长的光滑水平导轨上,金属棒a、b的质量分别为m、3m,电阻分别为R、3R,长度分别为L、3L,导轨左侧间距为L,右侧间距为3L,两导轨处于方向竖直相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场中。某时刻,金属棒a在水平向左、大小为F的恒力作用下向左加速,金属棒b随之向右加速,经时间t0后回路中的电流恒定。已知两金属棒运动过程中始终与导轨接触良好,不计导轨的电阻,求:
(1)稳定时回路中的感应电流I;
(2)t0时间内通过回路中某截面的电荷量q。
15. 在军事装备设计中,经常需要对材料进行测试。如图甲所示,质量为M、长度为L的匀质防弹板静置在足够大的光滑水平地面上,质量为m、可视为质点的子弹以水平速度v0射入防弹板,恰好不能从防弹板的右端射出,已知子弹受到防弹板的阻力恒定且远大于自身受到的重力。
(1)求防弹板的最大速度vm;
(2)求子弹受到防弹板的阻力大小f;
(3)现仅将防弹板均匀切割成6块,如图乙所示,子弹以相同的速度射入防弹板后,恰好不能从第5块防弹板射出,求m与M满足的关系。
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怀化市2025年下期高三年级入学考试
物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1、答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4、本试卷主要考试内容:高考全部内容。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 氢原子能级图如图所示,用某单色光照射大量处于基态的氢原子后,氢原子辐射的光对应谱线有一条属于布喇开系,则该单色光子的能量可能为( )
A. 13.06eV B. 12.75eV C. 12.09eV D. 10.20eV
【答案】A
【解析】
【详解】从氢原子能级图知布喇开系是高能级向第4能级跃迁时辐射的光谱,处于基态的氢原子吸收光子能量后应跃迁到第5、6、…能级,故该单色光子的能量至少为
故选A。
2. 如图所示,POQ是由水平细杆和竖直光滑细杆组成的固定支架,小球A、B用轻质细绳连接,A球固定在OP上,B球用轻质细绳与轻环C连接,环C套在OQ上,系统处于静止状态时,∠OAB=60°,则轻绳AB与轻绳BC中的张力大小的比值为( )
A. B. C. D. 2
【答案】D
【解析】
【详解】根据已知条件可知,系统处于静止状态时,轻绳BC水平,根据B球受力平衡可得
故选D。
3. 一乘客乘坐竖直电梯上楼,0~t3时间内的速度v与时间t的关系图像如图所示,t1~t2段图像为直线,规定竖直向上为正方向。下列说法正确的是( )
A. 0~t1时间内乘客处于失重状态 B. t1~t2时间内乘客处于平衡状态
C. t2~t3时间内乘客处于超重状态 D. 0~t3时间内乘客先超重后失重
【答案】C
【解析】
【详解】根据v-t图像可知,0~t3时间内乘客始终向上加速,乘客始终处于超重状态。
故选C。
4. 土星的公转周期约为30年,把地球到太阳的平均距离作为1天文单位,把土星、地球绕太阳的运动均看做圆周运动,则土星到太阳的平均距离约为( )
A. 5天文单位 B. 10天文单位 C. 15天文单位 D. 20天文单位
【答案】B
【解析】
【详解】根据开普勒第三定律可得
代入数据可得天文单位。
故选B。
5. 如图所示,在某次壁球训练时,运动员在同一位置以不同的角度斜向上发球,最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面上并反弹。若第一次发球时球的初速度方向与水平方向的夹角为30°,球的初速度大小为v1;第二次发球时球的初速度方向与水平方向的夹角为60°,球的初速度大小为v2。不考虑球在空中受到的阻力,则v1和v2的大小关系为( )
A. B. C. D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】小球做斜上抛运动,设小球的初速度大小为v0,发球时球的初速度方向与水平方向的夹角为θ,在竖直方向上有
在水平方向上有
联立解得
由题意可得,
则有
故选C。
6. 如图所示,空间存在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场,质量为m的带电微粒恰好沿图中的虚线在竖直平面内做匀速直线运动,虚线与水平方向的夹角为θ(sinθ=0.6),微粒受到的空气阻力不能忽略,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 微粒可能带正电 B. 微粒可能由M点向N点运动
C. 微粒的电势能不断增加 D. 微粒所带电荷量的绝对值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.微粒受到的空气阻力与运动方向相反,受力分析如图所示
可知微粒带负电,故A错误;
B.微粒只能由N点向M点运动才能保持平衡,故B错误;
C.微粒由N点向M点运动的过程中,电场力做正功,电势能减小,故C错误;
D.根据平衡条件有
解得,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. 惠更斯利用摆的等时性原理制成了第一座摆钟,图甲为日常生活中我们能见到的一种摆钟,图乙为摆的结构示意图,圆盘固定在摆杆上,螺母可以沿摆杆上下移动,在北京走时准确的摆钟移到长沙后,由于两地的温差及纬度的变化,摆钟走时误差较大,下列说法正确的是( )
A. 摆钟移到长沙后走时将变快 B. 摆钟移到长沙后走时将变慢
C. 调准时可将螺母适当向上移动 D. 调准时可将螺母适当向下移动
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.北京的平均温度低于长沙的平均温度,摆钟移到长沙后,热胀冷缩使得摆长变大,北京的重力加速度略大于长沙的重力加速度,根据单摆的周期公式可知,摆钟的周期变大,摆动将变慢,走时变慢,故A错误,B正确;
CD.要使周期不变大,应减小摆长,即将螺母适当向上移动,故C正确,D错误。
故选BC。
8. 如图所示,理想降压变压器的原线圈接在的交流电源上,副线圈接有R=20Ω的定值电阻,变压器原、副线圈匝数比为11:1,电流表、电压表均为理想交流电表,下列说法正确的是( )
A. 通过电阻R的电流方向每秒改变100次
B. 电压表的读数为20 V
C. 电流表的读数为1A
D. 变压器的输入功率为20W
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由题可知,交流电源的频率为50 Hz,通过电阻R的电流方向每秒改变100次,故A正确;
B.原线圈电压有效值U1=220V,根据理想变压器原理
可知,副线圈电压有效值U2=20V ,故B正确;
C.流过定值电阻R的电流为,根据理想变压器的原理
可知电流表的读数为,故C错误;
D.变压器的输入功率为,故D正确。
故选ABD。
9. 如图所示,水平圆盘上两个均可视为质点的物块A、B用一根不可伸长的轻绳相连,轻绳经过圆盘圆心,它们一起随圆盘绕竖直中心轴转动,转动角速度ω由零缓慢增大,已知两物块转动的半径满足rB=3rA=3r,A、B两物块与圆盘间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,当圆盘的角速度时,A、B即将相对圆盘滑动,则物块A、B的质量之比可能为( )
A. 2:1 B. 7:3 C. 7:2 D. 4:1
【答案】BD
【解析】
【详解】若当A、B即将相对圆盘滑动时,A所受的摩擦力指向圆心达到最大且B所受的摩擦力背离圆心达到最大,设此时绳中的拉力大小为,则有,
解得
若当A、B即将相对圆盘滑动时,A所受的摩擦力背离圆心达到最大且B所受的摩擦力指向圆心达到最大,设此时绳中的拉力大小为,则有,
解得
故选BD。
10. 如图所示,真空中以坐标原点O为圆心、半径为R 的圆形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q 的带正电粒子从x轴上的O'点以一定的速度射入磁场,粒子进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角为45°,离开磁场时速度方向与y轴平行,不计粒子受到的重力,下列说法正确的是( )
A. 粒子射入磁场时的速度大小为
B. 粒子在磁场中运动的时间为
C. 粒子经过x 轴时的横坐标为
D. 粒子射出磁场时的坐标为(,)
【答案】AB
【解析】
【详解】A.如图所示
粒子离开磁场时速度方向与y轴平行,粒子的轨迹半径为R,根据洛伦兹力提供向心力有
解得,故A正确;
B.粒子在磁场中运动的周期
粒子在磁场中偏转的圆心角
则粒子在磁场中运动的时间为,故B正确;
C.根据几何关系可知,粒子经过x轴时的横坐标为,故C错误;
D.由图可知,粒子射出磁场时的坐标为(,-) ,故D错误。
故选AB。
三、非选择题:本题共5 小题,共56分。
11. 如图甲所示,在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,将实验仪器按要求安装在光具座上,双缝的间距为d,从仪器注明的规格可知,光屏与双缝间的距离为L,接通电源使光源正常工作,用红色光照射双缝得到如图乙所示的干涉条纹,已知分划板中心刻线在图乙中A位置时手轮的示数为x,分划板中心刻线处于位置B时,手轮的示数为2x,试回答下列问题:
(1)相邻两个红色亮条纹的中心间距=___________。
(2)红色光的波长λ=___________。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题图可知,相邻的两个亮条纹的中心间距
【小问2详解】
在双缝干涉实验中,相邻两个亮条纹中心间距与波长的关系满足
红色光的波长
12. 某同学从玩具车里面拆出一节如图甲所示的电池(电动势约为1.5V),上面没有任何参数,为了解该电池的参数,该同学设计了如图乙所示的电路测量该电池的电动势和内阻,实验室可提供的器材有:
A.电流表A(量程为0~0.6 A,内阻约为0.5Ω);
B.电压表V(量程为0~3 V,内阻约为3kΩ);
C.滑动变阻器R1(最大阻值为5.0Ω,允许通过的最大电流为1A);
D.滑动变阻器R2(最大阻值为20.0Ω,允许通过的最大电流为0.5A);
E.定值电阻;
F.开关S及导线若干。
(1)为方便调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用___________(填“C”或“D”)。
(2)实验中改变滑动变阻器的阻值,根据所测数据画出的U—I图线如图丙所示,则此电池的电动势E=___________V,内阻r=___________Ω。(结果均保留两位小数)
(3)由于电表内阻的影响,此电池电动势的测量值___________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值,内阻的测量值___________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】(1)C (2) ①. 1.55 ②. 0.12
(3) ①. 小于 ②. 小于
【解析】
【小问1详解】
在保证电流表安全使用的前提下,电路中的电阻应不小于
干电池内阻较小,为了方便调节且较准确地进行测量,滑动变阻器的阻值范围应小一些,故滑动变阻器应选C。
【小问2详解】
[1]根据闭合电路欧姆定律可得
所以U-I图线在纵轴的截距表示电源电动势,即E=1.55V
[2]图线斜率的绝对值,解得
【小问3详解】
[1]将图中虚线框内的电路视为等效电源,由于电压表内阻的影响,本实验电动势和内阻的测量值分别为等效电动势和等效内阻,故,电动势的测量值小于真实值。
[2]内阻的测量值为,即
内阻的测量值小于真实值。
13. 如图所示,一根粗细均匀的玻璃管下端封闭,开口向上竖直放置,玻璃管总长度L=85cm,内部有h=25cm长的水银柱,将一段空气(视为理想气体)柱密封在下部,初始时玻璃管内封闭气体的长度,热力学温度,外界大气压恒为75cmHg,现对玻璃管缓慢加热,使水银柱向上移动。
(1)当水银面恰好与管口相平时,求封闭气体的热力学温度T;
(2)要使玻璃管内的水银全部溢出,求封闭气体的最低热力学温度Tmin。
【答案】(1)360K (2)384K
【解析】
【小问1详解】
封闭气体经历等压变化过程,根据理想气体状态方程,有
则,解得
【小问2详解】
初始时,空气柱温度为,压强,体积;当水银开始溢出时,设剩余的水银柱长度为x,空气柱的压强为,体积,温度为,由大气压和剩余水银柱产生的压强
若要使玻璃管内的水银全部溢出,要求
根据理想气体状态方程,有
联立得,当时,右侧式子有最大值384K
所以若恒成立,温度最小值
14. 如图所示,由同种材料制成的两根匀质金属棒a、b垂直静置在足够长的光滑水平导轨上,金属棒a、b的质量分别为m、3m,电阻分别为R、3R,长度分别为L、3L,导轨左侧间距为L,右侧间距为3L,两导轨处于方向竖直相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场中。某时刻,金属棒a在水平向左、大小为F的恒力作用下向左加速,金属棒b随之向右加速,经时间t0后回路中的电流恒定。已知两金属棒运动过程中始终与导轨接触良好,不计导轨的电阻,求:
(1)稳定时回路中的感应电流I;
(2)t0时间内通过回路中某截面的电荷量q。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由于金属棒a受恒定的拉力作用,稳定状态时两棒都有固定的加速度,即金属棒b受到恒定的安培力,回路中有恒定的电流,设t0时刻金属棒a、b的速度大小分别为v1、v2,加速度大小分别为a1、a2,则有
电流的变化率
由牛顿第二定律,
解得
【小问2详解】
对金属棒a、b有,
其中
又
联立解得
15. 在军事装备设计中,经常需要对材料进行测试。如图甲所示,质量为M、长度为L的匀质防弹板静置在足够大的光滑水平地面上,质量为m、可视为质点的子弹以水平速度v0射入防弹板,恰好不能从防弹板的右端射出,已知子弹受到防弹板的阻力恒定且远大于自身受到的重力。
(1)求防弹板的最大速度vm;
(2)求子弹受到防弹板的阻力大小f;
(3)现仅将防弹板均匀切割成6块,如图乙所示,子弹以相同的速度射入防弹板后,恰好不能从第5块防弹板射出,求m与M满足的关系。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
防弹板与子弹共速时,防弹板的速度最大,根据动量守恒定律有
解得
【小问2详解】
子弹射入防弹板过程中产生的热量等于系统损失的机械能,有
解得
【小问3详解】
以防弹板为参考系,设子弹离开第1块防弹板时的相对速度为v1,离开第2块防弹板时的相对速度为v2,离开第3块防弹板时的相对速度为v3,离开第4块防弹板时的相对速度为v4,根据运动学公式有,,,,
以上等式左、右相加得
解得
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