精品解析:河南省许昌市九师联盟2024-2025学年高三下学期5月押题信息卷(三)物理试卷
2025-09-30
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 许昌市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.01 MB |
| 发布时间 | 2025-09-30 |
| 更新时间 | 2025-09-30 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54181430.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025届高三押题信息卷
物理(三)
注意事项:
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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. 如图所示,光电管的阴极K由某种金属材料制成,现用一束单色光由窗口射入光电管后,照射阴极K。下列说法正确的是( )
A. 只要入射光的强度足够大,电流表一定有示数
B. 只要入射光的频率足够大,电流表就会有示数
C. 若将电源换成导线,电流表一定没有示数
D. 电源电压过低时,无论用何种光照射,电流表一定没有示数
【答案】B
【解析】
【详解】AB.能否发生光电效应要看入射光的频率是否大于金属的极限频率,如果入射光的频率小于金属的极限频率,即使入射光的强度足够大,也不会发生光电效应,即电流表不一定有示数,只有当入射光的频率足够大,才可能发生光电效应,电流表才会有示数,选项A错误,B正确;
C.若能发生光电效应,则若将电源换成导线,电流表也会有示数,选项C错误;
D.因所加电压为正向电压,若能发生光电效应,即使电源电压过低时,电流表也会有示数,选项D错误。
故选B。
2. 如图甲所示为一平静的水面,各点在同一条直线上,相邻两点间的距离均为,a、i两点各有一个振源且均由时刻开始振动(振动方向与直线垂直),、振源的振动图像分别如图乙、图丙所示,且形成的水波的波速。下列说法正确的是( )
A. 点刚开始振动时的方向竖直向上
B. 点的振幅为
C. a、i两点间(不包括a、i)有3个加强点
D. a、i两点间(不包括a、i)有3个减弱点
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图乙可知,振源a在时刻沿y轴负方向运动,即振源a起振方向沿y轴负方向运动,点距离振源a近一些,可知,点刚开始振动时的方向竖直向下,故A错误;
B.点到两振源间距相等,根据图乙、丙可知,两振源周期、频率相等,振动方向始终相反,则点为振动减弱点,可知,点的振幅为0,故B错误;
C.周期为2s,则波长
由于两振源周期、频率相等,振动方向始终相反,令,a、i两点间振动加强点距离a间距为x,则有,(n=0,±1,±2,±3…)
其中
解得n取-2,-1,1,0,即a、i两点间(不包括a、i)有4个加强点,故C错误;
D.令a、i两点间振动减弱点距离a间距为x,则有,(n=0,±1,±2,±3…)
其中
解得n取0,1,-1,即a、i两点间(不包括a、i)有3个减弱点,故D正确。
故选D。
3. 如图所示为棱镜的截面图,该截面为等边三角形,由两种色光a、b组成的细光束垂直BC(光路1)边射入棱镜,结果只有色光a从AB(光路3)边的O点射出棱镜。则下列说法正确的是( )
A. 细光束2为色光b
B. 在棱镜中,色光b的传播速度较大
C. 色光a、b分别通过同一双缝干涉装置,色光a的条纹间距较宽
D. 色光a、b分别通过同一细狭缝,色光b的中央亮条纹较宽
【答案】C
【解析】
【详解】A.由光路图可知,色光a在射出的同时,也发生了反射,即两种色光均在O点发生了反射,所以光束2由色光a、b组成,故A错误;
B.由光路图可知,两种色光以相同的入射角射到O点后,只有b光在O点发生全反射,说明b光的临界角小于a光的临界角,根据临界角公式,a光的折射率小于b光的折射率,根据公式,可知色光a在棱镜中传播的速度较大,故B错误;
C.由以上分析可知色光a的波长较长,则两种色光分别通过同一双缝干涉装置时,根据,可知色光a的条纹间距较宽,故C正确;
D.由衍射条件可知,色光a、b分别通过同一细狭缝后,色光a的中央亮条纹较宽,故D错误。
故选C。
4. 随着人类对太空的探索,观测到外太空有两个星球甲、乙,两星球周围均有大量的卫星环绕其做匀速圆周运动,通过研究两星球周围卫星的运动,描绘了不同卫星的图像,如图所示。已知为卫星运行的轨道半径,为与轨道半径对应的角速度,两星球均可视为质量分布均匀的球体,且两星球的半径相同,引力常量为。下列说法正确的是( )
A. 星球甲的质量为
B. 星球甲、乙的密度之比为
C. 星球甲、乙表面的重力加速度之比为
D. 星球甲、乙的第一宇宙速度之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.卫星环绕星球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,有
解得
结合图像得
解得星球甲的质量为,故A错误;
B.结合图像可得
解得星球乙的质量为
设两星球的半径均为,则两星球的体积均为,星球的密度为
整理得
解得,故B错误。
C.对于处在星球表面的物体,万有引力近似等于重力,有
可得
解得,故C正确。
D.由万有引力提供向心力有,即
可得,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,两根长直的通电导线M、N,分别通有竖直向上的电流和水平向右的电流,且,直线电流在周围空间产生的磁场与距离的关系为,I为电流,r为周围空间的点到长直导线的距离,k为比例系数。在空间施加一垂直于纸面向里的匀强磁场,当磁感应强度大小为时a点的磁感应强度为0。已知a点到通电导线M、N的距离分别为2r、r,b点到通电导线M、N的距离分别为r、2r。则下列说法正确的是( )
A. 通电导线M在a点的磁感应强度大小为
B. 通电导线N在a点的磁感应强度大小为
C. b点的磁感应强度大小为
D. 通电导线M、N在b点的磁感应强度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.规定垂直纸面向外为正方向,由安培定则可知通电导线在点产生的磁场垂直纸面向里,通电导线在点产生的磁场垂直纸面向外,对点有
解得
通电导线在点的磁感应强度大小为,故A错误;
B.通电导线在点的磁感应强度大小为,故B错误;
C.由安培定则可知通电导线在点产生的磁场均垂直纸面向里,点的磁感应强度大小为,故C正确;
D.同理可知,通电导线在点的磁感应强度大小为,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,光滑定滑轮用一小段细线固定在天花板上的O点,两物体甲、乙用一段轻绳连接后并跨过定滑轮,物体乙放在水平面上,系统平衡时,与竖直方向的夹角为,拴接物体乙的轻绳与竖直方向的夹角为,滑轮的质量可忽略不计。现使物体乙沿水平面向右移动少许,系统再次平衡时( )
A. 始终为的2倍
B. 细线的作用力增大
C. 物体乙对水平面的压力减小
D. 水平面对物体乙的作用力减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.系统平衡时,连接两物体的轻绳的拉力始终等于物体甲的重力,细线恰好在两轻绳夹角的角平分线上,则应有,物体乙向右移动少许,当系统再次平衡时增大,但始终为的2倍,故A正确;
B.由于轻绳的拉力大小不变,当两轻绳的夹角增大时,两轻绳拉力的合力减小,对轻滑轮分析可知,细线的作用力大小始终等于两轻绳拉力的合力,所以细线的作用力减小,故B错误;
C.物体乙沿水平面向右移动少许,增大,减小,则水平面对物体乙的支持力增大,由牛顿第三定律可知物体乙对水平面的压力增大,故C错误;
D.对物体乙受力分析,如图所示,由力的平衡条件,在竖直方向上有
物体水平方向上有,增大,增大,物体乙所受的摩擦力增大,水平面对物体乙的作用力指的是支持力和摩擦力的合力,即为,所以水平面对物体乙的作用力增大,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,倾角为37°的斜面体固定在水平面上,,在距离水平面17m的O点将一小球沿水平方向抛出,经过一段时间小球刚好垂直地打在AC边的中点D,重力加速度,,,。则下列说法正确的是( )
A. 小球从抛出到击中D点的时间
B. 小球抛出瞬间的速度大小为16m/s
C. 抛出点到A点的水平距离为13.6m
D. 欲使小球落在C点,抛出点到D点的水平距离应为15.6m
【答案】C
【解析】
【详解】A.由几何关系可知点到水平面的高度为
抛出点到点的高度为
小球在竖直方向做自由落体运动,则小球从抛出到击中点的时间为,A错误;
B.小球击中点时的竖直速度大小为
则小球抛出瞬间的速度大小为,B错误;
C.小球水平方向做匀速直线运动,则有
又两点的水平间距为
所以抛出点到点的水平距离为,C正确;
D.欲使小球落在点,则小球下落的高度应为
小球从抛出到落在点的时间为
该过程小球的水平位移为
则抛出点到点的水平距离为,D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,两半圆柱形极板间存在沿指向圆心方向的电场,两极板的下侧存在加速电场,加速电压为U,如图一重力不计的正粒子由加速电场的S点静止加速,经狭缝O垂直电场线射入两半圆柱形极板间,粒子转动半个圆周后从极板的右侧垂直电场线离开。已知粒子轨迹所在处的电场强度大小为E。则下列说法正确的是( )
A. 粒子做圆周运动的半径为
B. 若粒子的电荷量增加为原来的4倍,粒子整个过程的运动时间减半
C. 若粒子的质量增加为原来的4倍,粒子整个过程的运动时间不变
D. 若粒子的加速电压加倍,则粒子的运动轨迹不变
【答案】AB
【解析】
【详解】AD.粒子在加速电场中,由动能定理得
粒子在两极板间做圆周运动时有
联立解得
当加速电压加倍,则粒子在两极间运动的半径加倍,所以粒子的运动轨迹变化,故A正确,D错误;
B.粒子的电荷量增加为原来的4倍,其运动轨迹不变,由动能定理得解得,则粒子在加速电场、无场区域及半圆柱形电极间的运动时间都减半,其在全过程的时间减半,故B正确;
C.若粒子的质量增加为原来的4倍,其运动轨迹不变,由动能定理得解得,则粒子在加速电场、无场区域及半圆柱形电极间的运动时间都加倍,其在全过程的时间加倍,故C错误。
故选AB。
9. 如图所示,倾角为的足够长光滑斜面体固定在水平面上,其底端的挡板上固定一轻弹簧,弹簧处于自然长度时弹簧的上端位于O点,弹簧的劲度系数为,现将质量为m的物体(可视为质点)放在弹簧的上端(未拴接),系统静止时,弹簧的最上端位于斜面体上的B点(图中未标出),然后在物体上施加一沿斜面体向下的外力F,缓慢地将轻弹簧的最上端压到A点,已知,弹簧储存的弹性势能为(其中k为劲度系数,x为弹簧的形变量),时将作用在物体上的外力F撤走,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 物体位于A点时,外力F的大小为mg
B. 外力F对物体做的功为
C. 撤走外力后,物体的最大速度为
D. 撤走外力后,物体沿斜面体上滑的最大距离为8x0
【答案】BD
【解析】
【详解】A.物体在B点时,设轻弹簧的压缩量为x,由力的平衡条件得
又
解得
当用外力F缓慢压缩轻弹簧时,物体处于动态平衡,当物体位于最低点时,由力的平衡条件得
解得,A错误;
B.用外力缓慢压缩物体,由功能关系得
解得,B正确;
C.由题意可知当物体的加速度为0时,物体的速度最大,即从撤走外力到物体运动到B点时,物体的速度最大,由机械能守恒定律得
解得,C错误;
D.从撤走外力到物体运动到最高点的过程中,设物体沿斜面体上滑的最大距离为x',由机械能守恒定律得
解得,D正确。
故选BD。
10. 如图所示的理想变压器电路中,原、副线圈的匝数比为2:1,a、b、c三个完全相同的灯泡电阻恒为4Ω,R1、R2为定值电阻。现在MN间接电压有效值恒为16V的正弦式交流电,已知两电键均闭合时,三个灯泡均正常发光;两个电键均断开时,只有灯泡a正常发光。下列说法正确的是( )
A. 灯泡的额定电流均为0.5A
B. 定值电阻
C. 两电键闭合与两电键断开时,副线圈的输出功率之比为8:3
D. 两电键闭合与两电键断开时,电源消耗的电功率之比为8:3
【答案】BC
【解析】
【详解】A.两电键均闭合时,由电路图可知,变压器原线圈两端的电压为
则由变压器的工作原理得
所以
由于三个灯泡均正常发光,则三个灯泡的电压和流过三个灯泡的电流均相等,则有,
又,
所以,,
故A错误;
B.两电键均断开时,只有灯泡正常发光,则有
此时流过灯泡b、c的电流均为
所以灯泡b两端的电压为
变压器副线圈的输出电压为
由变压器的工作原理得
解得
又由
可得
定值电阻R1两端的电压为
则定值电阻R1的电阻值为
故B正确;
C.由以上分析可知
两电键闭合时,定值电阻R2消耗的电功率为
三个灯泡消耗的电功率均为
所以副线圈的输出功率为
两电键断开时,灯泡b、c消耗的电功率均为
而灯泡a正常发光,则副线圈的输出功率为
则两电键闭合与两电键断开时,副线圈的输出功率之比为
故C正确;
D.两电键闭合时,电源消耗的电功率为
两电键断开时,电源消耗的电功率为
电源消耗的电功率之比为
故D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组的同学用如图所示的装置做“验证碰撞过程中的动量守恒”实验。曲面轨道与水平桌面平滑连接于O点,小物块A从曲面轨道上的某一点由静止释放,测得小物块A在水平桌面上滑行的距离为x0。将另一个材质相同、质量不同的小物块B放置在O点,再次将小物块A从曲面轨道上由静止释放,最终小物块A、B在水平桌面上滑行的距离分别为x1、x2。
(1)下列操作或要求必需的是( )
A. 小物块A两次释放的位置相同
B. 曲面轨道必须是光滑的
C. 测量小物块A、B的质量mA、mB
D. 小物块A、B的质量满足mA>mB
(2)若该同学验证了动量守恒后,当x0、x1、x2满足______时(仅用x0、x1、x2表示),可以认为小物块A、B发生的是弹性碰撞;
(3)某次实验时选择两个质量相等的小物块A、C进行实验,A由静止释放的位置不变,在O点碰撞后它们粘在一起在水平桌面上滑行,滑行的距离为x3。若小物块A、C碰撞的过程中动量守恒,则关系式______成立(用x0、x1、x2、x3中合适的物理量表示)。
【答案】(1)ACD (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.根据实验原理可知,实验中需要小物块A两次均从曲面轨道上的同一位置由静止释放,以保证它经过O点时的速度相同,故A正确;
B.根据动能定理可知,实验中不需要保证曲面轨道光滑,故B错误;
C.动量守恒定律的关系式涉及物体的质量,所以需要测量小物块A、B的质量mA、mB,故C正确;
D.为了防止碰撞后小物块A反弹,因此小物块A、B的质量需要满足
故D正确。
故选ACD。
【小问2详解】
由于小物块的材质相同,则小物块与水平桌面之间的动摩擦因数相同,对小物块,根据牛顿第二定律可得
解得小物块做匀减速直线运动的加速度均为
单独释放小物块A时,设其经过O点时的速度为v0,根据匀变速直线运动的规律有
设小物块A、B在O点碰撞后瞬间的速度分别为v1、v2,则有,
碰撞过程中由动量守恒定律,可得
整理可得
若小物块A、B发生弹性碰撞,则由机械能守恒定律可得
整理可得
联立解得
小问3详解】
设小物块A、C在O点碰撞后瞬间速度为v3,则有
碰撞过程中动量守恒,则有
联立解得
12. 某实验小组的同学为了测量水的电阻率,该小组同学将水盛在底面为正方形的柱形容器中,已知底面的边长为a,高为L,两底面固定两电极。实验室为该实验小组的同学提供的实验器材如下:
a.电流表(量程μA、内阻约为6Ω)
b.电流表(量程μA、内阻约为50Ω)
c.电压表(量程0~3V、内阻约为3kΩ)
d.电压表(量程0~15V、内阻约为15kΩ)
e.滑动变阻器R(0~500Ω)
f.电源(电动势为12V、内阻约为2Ω)
g.开关和导线若干
请回答下列问题:
(1)实验时,该小组的同学先用多用电表的欧姆挡粗略测量水的电阻,将多用电表的选择开关调至“1k”挡位,然后进行______,再用多用电表的两个表笔与容器的两个电极相接触,其读数如图1所示,则水的电阻值约为______kΩ(结果保留两位有效数字);
(2)该小组的同学为了精确测量水的电阻值,电流表应选用______,电压表应选用______;(均选填器材前的字母序号)
(3)根据选择的实验器材,将图2中的实物图完成______;
(4)连接实验器材,闭合开关,缓慢移动滑动变阻器的滑动触头,同时记录多组相对应的电流表以及电压表的示数I和U,利用得到的数据描绘出图像,并拟合成一条直线,图像的斜率为k,则水的电阻率为______;(用题中的物理量a、k、L表示)
(5)如果电表的内阻不能忽略,则水的电阻率的测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
【答案】(1) ①. 欧姆调零 ②. 18
(2) ①. a ②. d
(3) (4)
(5)大于
【解析】
【小问1详解】
[1][2]多用电表每换一次挡位,在测量电阻前均需要欧姆调零;因多用电表的选择开关所选的挡位为“×1k”,由图1可知,表针所指的刻度为“18”,则水的电阻值约为18kΩ;
【小问2详解】
[1][2]由于电源的电动势为12V,则流过水样的电流约为
则电压表应选用测量值为15V的电压表,即电压表应选择d;电流表应选用最大测量值为的电流表,即电流表应选择a;
【小问3详解】
由于电流表的内阻远小于容器中水的电阻,则应采用电流表内接法,滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值,则滑动变阻器应用作分压接法,故电路连接如图所示
【小问4详解】
由欧姆定律得
结合题意可知
又由电阻定律得
又
联立可得
【小问5详解】
由于电流表内阻的影响,电阻的测量值为水的电阻和电流表的内阻之和,而图像的斜率表示,因此斜率偏小,则电阻率的测量值大于真实值。
13. 如图所示,绝热汽缸开口向上放置在水平面上,汽缸的总长度为L、横截面积为S,在距离汽缸底部处以及汽缸顶部均有销钉,现用质量均为m的活塞将理想气体Ⅰ、Ⅱ封闭在汽缸中,平衡时活塞乙位于销钉处,活塞甲刚好位于距离汽缸顶部处,此时两部分气体的压强均为,温度均为,活塞甲导热,活塞乙绝热,忽略一切摩擦,环境温度保持不变,大气压强恒为。汽缸底部有一电阻丝能对气体Ⅰ加热。求:
(1)当气体Ⅰ的温度为时,活塞甲到汽缸顶部的距离;
(2)当气体Ⅰ的温度为时,气体Ⅱ的压强大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
初态时,对活塞甲受力分析得
则有
设温度为时活塞乙刚好要向上移动,当活塞乙刚好要移动时,将两活塞作为整体,受力分析得
对气体Ⅰ,由查理定律得
解得
显然当时,活塞乙已经向上移动了一段距离,活塞甲到达顶部销钉之前,气体Ⅱ的压强、温度都不变化,气体Ⅱ的体积也不变。设稳定后活塞乙距汽缸底部的高度为,则对气体Ⅰ,由理想气体状态方程得
解得
所以活塞甲离顶部的距离为
【小问2详解】
设当气体Ⅰ温度为时,活塞甲刚好到汽缸顶部。对气体Ⅰ,根据理想气体状态方程得
解得
所以活塞甲已到达汽缸顶部,设最终气体Ⅱ的压强为,气柱的高度为,对气体Ⅱ由玻意耳定律得
设此时气体Ⅰ的压强为,对活塞乙受力分析,由力的平衡条件得
此时气体Ⅰ的温度为,对气体Ⅰ,根据理想气体状态方程得
解得
14. 如图所示,两间距为、阻值可忽略不计的平行光滑导轨沿水平方向固定,导轨左端连接电容为的电容器,用电键控制,两虚线之间的间距可忽略,虚线1的左侧存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。质量为、阻值为的导体棒垂直于导轨放置在两虚线之间,质量为、阻值可忽略不计的导体棒垂直于导轨放置,导体棒到虚线1的距离为,两导体棒的长度均为,且始终与导轨保持良好的接触,整个过程导体棒始终没有运动到导轨的最左端。求:
(1)若取下导体棒,闭合电键,在导体棒上施加一水平向右的恒力,求导体棒刚运动到虚线1处的速度大小;
(2)若电键断开放回导体棒,给导体棒一水平向右的初速度,经过一段时间两导体棒发生碰撞,且该碰撞过程没有机械能损失,求碰后瞬间两导体棒的速度。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
闭合电键,导体棒向右做加速运动,该过程中有
又
整理得
对导体棒由牛顿第二定律得
又
联立解得
金属棒加速度大小为
又由运动学公式
解得
【小问2详解】
电键断开时,给导体棒一水平向右的初速度到导体棒运动到虚线1的过程,由动量定理得
又由法拉第电磁感应定律得
又
由欧姆定律得
又
代入数据解得
两导体棒碰撞的过程,由动量守恒,有
根据机械能守恒,有
解得
15. 如图所示,光滑的曲面轨道与水平面平滑相切于点,质量为、长为的长木板静止在水平面上,且长木板的最左端刚好位于点,质量为可视为质点的物体静止在长木板的正中央,另一质量为的物体由曲面上的点静止释放,经过一段时间与长木板发生弹性碰撞,已知间的动摩擦因数为,与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度为,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)欲使物体不离开长木板,释放点到点的竖直高度;
(2)撤走曲面轨道,在长木板上施加一水平向右外力,当保持相对静止且一起运动时,外力的取值范围;
(3)如果在长木板上施加的水平向右外力大小为,外力作用的时间为时,物体刚好不从长木板上离开,求以及最终到长木板最右端的间距(结果保留三位小数)。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
碰后物体C做加速运动,长木板B做减速运动,由牛顿第二定律对C有
解得
对长木板B由牛顿第二定律得
解得
设碰后长木板B的速度为,欲使物体C不离开长木板B,则应使物体C刚好滑到长木板的最左端二者共速,设共同的速度为。则有
又由
解得
物体A和长木板B发生弹性碰撞,设碰前物体A的速度为,对于碰撞的过程由动量守恒,有
根据机械能守恒定律,有,
解得
物体A由到的过程,由机械能守恒定律得
解得
即即可
【小问2详解】
欲使长木板B在水平面上滑动,则水平外力的大小应为
当物体B、C刚好发生相对滑动时,B、C间的摩擦力等于最大静摩擦力,对物体C有
设水平外力的大小为,对整体有
解得
因此,欲保证B、C保持相对静止,则外力应满足的条件为
【小问3详解】
由第(2)问解析可知,所以B、C间存在相对滑动,撤走外力前物体C以加速运动,长木板B加速运动,对长木板B由牛顿第二定律得
解得
撤走外力瞬间长木板B的速度为
位移为
物体C的速度为
位移为
时间内C在B上表面向左滑动的距离为
设撤走外力后经时间物体C与B共速,且此时物体C刚好到达长木板B的最左端,由于,所以在时撤去物体C继续加速,长木板B开始减速,由(1)问可知长木板B减速时的加速度为
则由,,
时间内C在B上表面向左滑动的距离为
则有,
由以上解得、
由于B、C间的动摩擦因数小于B与水平面间的动摩擦因数,所以共速后,物体C相对长木板向右滑动,则B、C共速后C做减速运动,减速时的加速度大小为
木板B继续减速,减速时由牛顿第二定律得
解得
B、C停止运动时,C在B的上表面向右滑动的距离为
代入数据解得
最终C到长木板B最右端的间距
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2025届高三押题信息卷
物理(三)
注意事项:
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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. 如图所示,光电管的阴极K由某种金属材料制成,现用一束单色光由窗口射入光电管后,照射阴极K。下列说法正确的是( )
A. 只要入射光的强度足够大,电流表一定有示数
B. 只要入射光的频率足够大,电流表就会有示数
C. 若将电源换成导线,电流表一定没有示数
D. 电源电压过低时,无论用何种光照射,电流表一定没有示数
2. 如图甲所示为一平静的水面,各点在同一条直线上,相邻两点间的距离均为,a、i两点各有一个振源且均由时刻开始振动(振动方向与直线垂直),、振源的振动图像分别如图乙、图丙所示,且形成的水波的波速。下列说法正确的是( )
A. 点刚开始振动时的方向竖直向上
B. 点的振幅为
C. a、i两点间(不包括a、i)有3个加强点
D. a、i两点间(不包括a、i)有3个减弱点
3. 如图所示为棱镜的截面图,该截面为等边三角形,由两种色光a、b组成的细光束垂直BC(光路1)边射入棱镜,结果只有色光a从AB(光路3)边的O点射出棱镜。则下列说法正确的是( )
A. 细光束2为色光b
B. 在棱镜中,色光b的传播速度较大
C. 色光a、b分别通过同一双缝干涉装置,色光a条纹间距较宽
D. 色光a、b分别通过同一细狭缝,色光b的中央亮条纹较宽
4. 随着人类对太空的探索,观测到外太空有两个星球甲、乙,两星球周围均有大量的卫星环绕其做匀速圆周运动,通过研究两星球周围卫星的运动,描绘了不同卫星的图像,如图所示。已知为卫星运行的轨道半径,为与轨道半径对应的角速度,两星球均可视为质量分布均匀的球体,且两星球的半径相同,引力常量为。下列说法正确的是( )
A. 星球甲的质量为
B. 星球甲、乙的密度之比为
C. 星球甲、乙表面的重力加速度之比为
D. 星球甲、乙的第一宇宙速度之比为
5. 如图所示,两根长直的通电导线M、N,分别通有竖直向上的电流和水平向右的电流,且,直线电流在周围空间产生的磁场与距离的关系为,I为电流,r为周围空间的点到长直导线的距离,k为比例系数。在空间施加一垂直于纸面向里的匀强磁场,当磁感应强度大小为时a点的磁感应强度为0。已知a点到通电导线M、N的距离分别为2r、r,b点到通电导线M、N的距离分别为r、2r。则下列说法正确的是( )
A. 通电导线M在a点磁感应强度大小为
B. 通电导线N在a点的磁感应强度大小为
C. b点磁感应强度大小为
D. 通电导线M、N在b点的磁感应强度大小为
6. 如图所示,光滑定滑轮用一小段细线固定在天花板上的O点,两物体甲、乙用一段轻绳连接后并跨过定滑轮,物体乙放在水平面上,系统平衡时,与竖直方向的夹角为,拴接物体乙的轻绳与竖直方向的夹角为,滑轮的质量可忽略不计。现使物体乙沿水平面向右移动少许,系统再次平衡时( )
A. 始终为的2倍
B. 细线的作用力增大
C. 物体乙对水平面的压力减小
D. 水平面对物体乙的作用力减小
7. 如图所示,倾角为37°的斜面体固定在水平面上,,在距离水平面17m的O点将一小球沿水平方向抛出,经过一段时间小球刚好垂直地打在AC边的中点D,重力加速度,,,。则下列说法正确的是( )
A. 小球从抛出到击中D点的时间
B. 小球抛出瞬间的速度大小为16m/s
C. 抛出点到A点的水平距离为13.6m
D. 欲使小球落在C点,抛出点到D点的水平距离应为15.6m
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,两半圆柱形极板间存在沿指向圆心方向的电场,两极板的下侧存在加速电场,加速电压为U,如图一重力不计的正粒子由加速电场的S点静止加速,经狭缝O垂直电场线射入两半圆柱形极板间,粒子转动半个圆周后从极板的右侧垂直电场线离开。已知粒子轨迹所在处的电场强度大小为E。则下列说法正确的是( )
A. 粒子做圆周运动的半径为
B. 若粒子的电荷量增加为原来的4倍,粒子整个过程的运动时间减半
C. 若粒子的质量增加为原来的4倍,粒子整个过程的运动时间不变
D. 若粒子的加速电压加倍,则粒子的运动轨迹不变
9. 如图所示,倾角为的足够长光滑斜面体固定在水平面上,其底端的挡板上固定一轻弹簧,弹簧处于自然长度时弹簧的上端位于O点,弹簧的劲度系数为,现将质量为m的物体(可视为质点)放在弹簧的上端(未拴接),系统静止时,弹簧的最上端位于斜面体上的B点(图中未标出),然后在物体上施加一沿斜面体向下的外力F,缓慢地将轻弹簧的最上端压到A点,已知,弹簧储存的弹性势能为(其中k为劲度系数,x为弹簧的形变量),时将作用在物体上的外力F撤走,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 物体位于A点时,外力F的大小为mg
B. 外力F对物体做的功为
C. 撤走外力后,物体的最大速度为
D. 撤走外力后,物体沿斜面体上滑的最大距离为8x0
10. 如图所示的理想变压器电路中,原、副线圈的匝数比为2:1,a、b、c三个完全相同的灯泡电阻恒为4Ω,R1、R2为定值电阻。现在MN间接电压有效值恒为16V的正弦式交流电,已知两电键均闭合时,三个灯泡均正常发光;两个电键均断开时,只有灯泡a正常发光。下列说法正确的是( )
A. 灯泡的额定电流均为0.5A
B. 定值电阻
C. 两电键闭合与两电键断开时,副线圈的输出功率之比为8:3
D. 两电键闭合与两电键断开时,电源消耗的电功率之比为8:3
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组的同学用如图所示的装置做“验证碰撞过程中的动量守恒”实验。曲面轨道与水平桌面平滑连接于O点,小物块A从曲面轨道上的某一点由静止释放,测得小物块A在水平桌面上滑行的距离为x0。将另一个材质相同、质量不同的小物块B放置在O点,再次将小物块A从曲面轨道上由静止释放,最终小物块A、B在水平桌面上滑行的距离分别为x1、x2。
(1)下列操作或要求必需的是( )
A. 小物块A两次释放的位置相同
B. 曲面轨道必须是光滑的
C. 测量小物块A、B的质量mA、mB
D. 小物块A、B的质量满足mA>mB
(2)若该同学验证了动量守恒后,当x0、x1、x2满足______时(仅用x0、x1、x2表示),可以认为小物块A、B发生的是弹性碰撞;
(3)某次实验时选择两个质量相等的小物块A、C进行实验,A由静止释放的位置不变,在O点碰撞后它们粘在一起在水平桌面上滑行,滑行的距离为x3。若小物块A、C碰撞的过程中动量守恒,则关系式______成立(用x0、x1、x2、x3中合适的物理量表示)。
12. 某实验小组的同学为了测量水的电阻率,该小组同学将水盛在底面为正方形的柱形容器中,已知底面的边长为a,高为L,两底面固定两电极。实验室为该实验小组的同学提供的实验器材如下:
a.电流表(量程μA、内阻约为6Ω)
b.电流表(量程μA、内阻约为50Ω)
c.电压表(量程0~3V、内阻约为3kΩ)
d.电压表(量程0~15V、内阻约为15kΩ)
e.滑动变阻器R(0~500Ω)
f.电源(电动势为12V、内阻约为2Ω)
g.开关和导线若干
请回答下列问题:
(1)实验时,该小组的同学先用多用电表的欧姆挡粗略测量水的电阻,将多用电表的选择开关调至“1k”挡位,然后进行______,再用多用电表的两个表笔与容器的两个电极相接触,其读数如图1所示,则水的电阻值约为______kΩ(结果保留两位有效数字);
(2)该小组的同学为了精确测量水的电阻值,电流表应选用______,电压表应选用______;(均选填器材前的字母序号)
(3)根据选择的实验器材,将图2中的实物图完成______;
(4)连接实验器材,闭合开关,缓慢移动滑动变阻器滑动触头,同时记录多组相对应的电流表以及电压表的示数I和U,利用得到的数据描绘出图像,并拟合成一条直线,图像的斜率为k,则水的电阻率为______;(用题中的物理量a、k、L表示)
(5)如果电表的内阻不能忽略,则水的电阻率的测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
13. 如图所示,绝热汽缸开口向上放置在水平面上,汽缸的总长度为L、横截面积为S,在距离汽缸底部处以及汽缸顶部均有销钉,现用质量均为m的活塞将理想气体Ⅰ、Ⅱ封闭在汽缸中,平衡时活塞乙位于销钉处,活塞甲刚好位于距离汽缸顶部处,此时两部分气体的压强均为,温度均为,活塞甲导热,活塞乙绝热,忽略一切摩擦,环境温度保持不变,大气压强恒为。汽缸底部有一电阻丝能对气体Ⅰ加热。求:
(1)当气体Ⅰ的温度为时,活塞甲到汽缸顶部的距离;
(2)当气体Ⅰ的温度为时,气体Ⅱ的压强大小。
14. 如图所示,两间距为、阻值可忽略不计的平行光滑导轨沿水平方向固定,导轨左端连接电容为的电容器,用电键控制,两虚线之间的间距可忽略,虚线1的左侧存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。质量为、阻值为的导体棒垂直于导轨放置在两虚线之间,质量为、阻值可忽略不计的导体棒垂直于导轨放置,导体棒到虚线1的距离为,两导体棒的长度均为,且始终与导轨保持良好的接触,整个过程导体棒始终没有运动到导轨的最左端。求:
(1)若取下导体棒,闭合电键,在导体棒上施加一水平向右的恒力,求导体棒刚运动到虚线1处的速度大小;
(2)若电键断开放回导体棒,给导体棒一水平向右的初速度,经过一段时间两导体棒发生碰撞,且该碰撞过程没有机械能损失,求碰后瞬间两导体棒的速度。
15. 如图所示,光滑曲面轨道与水平面平滑相切于点,质量为、长为的长木板静止在水平面上,且长木板的最左端刚好位于点,质量为可视为质点的物体静止在长木板的正中央,另一质量为的物体由曲面上的点静止释放,经过一段时间与长木板发生弹性碰撞,已知间的动摩擦因数为,与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度为,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)欲使物体不离开长木板,释放点到点的竖直高度;
(2)撤走曲面轨道,在长木板上施加一水平向右外力,当保持相对静止且一起运动时,外力的取值范围;
(3)如果在长木板上施加的水平向右外力大小为,外力作用的时间为时,物体刚好不从长木板上离开,求以及最终到长木板最右端的间距(结果保留三位小数)。
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