精品解析：2025届湖南省湘西自治州高三下学期高考模拟物理试卷（一）

湘西州2025年高考模拟试卷 物理 考试时间：75分钟；满分：100分 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、单选题（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. 图甲为利用光电管研究光电效应的电路图，其中光电管阴极K的材料是钾，钾的逸出功为。图乙为实验中用某一频率的光照射光电管时，测量得到的光电管伏安特性曲线，当电压为时，光电流恰好为零。已知普朗克常量为h，光电子的电荷量为e。下列说法正确的是（ ） A. 该实验的入射光频率为 B. 该实验的光电子获得的最大初动能为 C. 光电管两极间的正向电压越大，光电流越大 D. 当入射光的频率小于时，仍可以发生光电效应 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据 可得该实验的入射光频率为 该实验的光电子获得的最大初动能为 选项A错误，B正确； C．开始时光电管两极间的正向电压越大，光电流越大，但随着光电流增加，当达到饱和光电流时，随正向电压增加，光电流不再增大，选项C错误； D．由公式 可得，极限频率为 则入射光的频率小于时，不可以发生光电效应，选项D错误。 故选B。 2. 污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的有（　　） A. M点的电势比N点的高 B. N点的电场强度比P点的大 C. 污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做正功 D. 污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据沿着电场线方向电势降低可知N点的电势比M点的高，故A错误； B．根据电场线的疏密程度可知N点的电场强度比P点的小，故B错误； C．M点的电势比N点的低，污泥絮体带负电，根据可知污泥絮体在M点的电势能比在N点的电势能大，污泥絮体从M点移到N点，电势能减小，电场力对其做正功，故C正确； D．M点和P点在同一等势面上，则污泥絮体在M点的电势能与在P点的电势能相等，结合AC选项分析可知污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小，故D错误。 故选C。 3. 图甲为一列简谐横波在t=0.4s时刻的波形图，P、Q为该横波上的两个质点，它们的平衡位置坐标分别为xP=10m、xQ=15m，图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 波速是25m/s，传播方向沿x轴负方向 B. t=0.6s时质点P传播到x=15m处 C. t=0.6s时质点P的速度最大且沿y轴正方向 D. 质点P的振动方程为m 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图可知波长为20m，由乙图可知周期为0.8s，根据 解得 由振动图可知，t=0.4s时，质点Q通过平衡位置向下振动，所以波沿x轴正向传播，A错误； B． 质点P只能在平衡位置附近振动不移动，不会传播到15m处，B错误； C．t=0.4s时刻质点P在波谷，当t=0.6 s时，即经过了 质点到达平衡位置，速度最大且沿y轴正方向，C正确； D．t=0.4s时刻质点P在波谷，则在t=0时刻质点P在波峰，振幅为2m，根据 则质点P的振动方程为 D错误。 故选C。 4. 如图所示，将三根完全相同的轻质细杆，两两互成，连接到同一个顶点O，另一端分别连接到竖直墙壁上的A、B、C三个点，BC连线沿水平方向，是等边三角形，O、A、B、C点处，分别是四个可以向各个方向自由转动的轻质光滑饺链（未画出）。在O点用细绳悬挂一个质量为m的重物，则AO杆对墙壁的作用力为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】如图 根据题意，设，由于三根完全相同的轻质细杆，两两互成，则 过O、O'、A分别作AE、AB、BC的垂线，如上图，则 可得 由于ABC是等边三角形且，则 可得 ， 对O点受力分析，可知BO与CO对O点的合力（设为F）沿EO方向。则O点受力可简化如下 由平衡条件得 联立解得 故选C。 5. 如图所示，水平地面上固定有倾角为45°，高为h的斜面。O点位于A点正上方且与B点等高。细绳一端固定于O点，另一端与质量为m的小球相连。小球在竖直平面内做圆周运动，到最低点时细绳恰好拉断，之后做平抛运动并垂直击中斜面的中点（重力加速度为g），下列说法正确的是（　　） A. 细绳的长度为 B. 绳刚要拉断时张力为 C. 小球做平抛运动的时间为 D. 若球击中斜面反弹的速度大小为击中前的一半，则反弹后球能落到A点 【答案】D 【解析】 【详解】AC．小球做平抛运动并垂直击中斜面的中点，有 解得 小球做平抛运动的竖直位移为 所以细绳的长度为 A和C均错误； B．在圆周运动的最低点，有 解得，绳刚要拉断时张力为 B错误； D．球击中斜面时的速度为 反弹的速度大小为 设反弹后能击中A点，则水平方向位移为，有 解得 竖直位移为 所以反弹后球恰好能落到A点，D正确。 故选D。 6. 如图所示为远距离输电的原理图，已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为和，降压变压器原、副线圈的匝数分别为和，输电线上的电阻为R，变压器均为理想变压器，若保持发电厂的输出电压不变，当输电线上电流减少时，则用户端的电压增加（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】—定，则一定，当输电线上电流减少，则输电线上电压减少，则降压变压器原线圈两端的电压增加，根据变压比可知，用户端电压增大。 故选B。 二、多选题（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. 如图，水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两部分，左侧封闭一定质量的理想气体，右侧为真空，活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接。汽缸内壁光滑且水平长度大于弹簧自然长度，弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略不计。活塞初始时静止在汽缸正中间，后因活塞密封不严发生缓慢移动，活塞重新静止后（ ） A. 弹簧恢复至自然长度 B. 活塞两侧气体质量相等 C. 与初始时相比，汽缸内气体的内能增加 D. 与初始时相比，活塞左侧单位体积内气体分子数减少 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．初始状态活塞受到左侧气体向右的压力和弹簧向左的弹力处于平衡状态，弹簧处于压缩状态。因活塞密封不严，可知左侧气体向右侧真空漏出。左侧气体压强变小，右侧出现气体，对活塞有向左的压力，最终左、右两侧气体压强相等，且弹簧恢复原长，故A正确； B．由题知活塞初始时静止在汽缸正中间，但由于活塞向左移动，左侧气体体积小于右侧气体体积，则左侧气体质量小于右侧气体质量，故B错误； C．密闭的汽缸绝热，与外界没有能量交换，但弹簧弹性势能减少了，可知气体内能增加，故C正确； D．初始时气体在左侧，最终气体充满整个汽缸，则初始左侧单位体积内气体分子数应该是最终左侧的两倍，故D正确。 故选ACD。 8. 如图甲所示，倾角为、足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动。一小煤块以初速度从传送带的底部冲上传送带，规定沿传送带斜向上为煤块运动的正方向，该煤块运动的位移随时间的变化关系如图乙所示。已知图线在前内和在内为两段不同的二次函数，时刻图线所对应的切线正好水平，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A. 传送带转动速率为 B. 图乙中的数值为2.0 C. 内煤块在传送带上的划痕长度为 D. 煤块与传送带之间的动摩擦因数为0.25 【答案】BD 【解析】 【详解】A．假设煤块冲上传送带，开始时受到摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律，可得加速度大小为 当煤块速度减到与传送带速度相同后，煤块相对于传送带向下运动，受到的摩擦力方向沿传送带向上，根据牛顿第二定律可得加速度大小为 煤块一直减速到零，接着反向沿传送带向下加速，加速度大小为，由于 则煤块一直加速到离开传送带，与题意及图乙相符，所以可知时煤块的速度大小等于传送带的转动速率，由图乙可得 求得 可得传送带的速度大小为 故A错误； BD．由选项A分析可知，图乙中时刻，煤块向上运动速度减为零，根据 求得煤块与传送带之间的动摩擦因数为 代入 求得 又因为 求得 故BD正确； C．内煤块相对于传送带向上运动，煤块在传送带上的划痕长度为 内煤块在传送带上的划痕长度为 但由于该过程煤块相对传送带向下运动，所以内煤块在传送带上的划痕长度为，故C错误。 故选BD。 9. 从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星半径约为月球的p倍，“玉兔”绕月球表面做圆周运动的周期是“祝融”绕火星表面做圆周运动周期的q倍，则下列说法正确的是（ ） A. 发射“玉兔”登月时的理论速度应大于11.2km/s B. 发射“祝融”探火时的理论速度应大于11.2km/s小于16.7km/s C. 火星的质量与月球的质量之比为 D. 火星的质量与月球的质量之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．“玉兔”绕月球做圆周运动，未脱离地球引力，即发射“玉兔”登月时的理论速度要小于11.2km/s，故A错误； B．祝融”绕火星运动，脱离地球引力的束缚，发射“祝融”探火时的理论速度应大于11.2km/s小于16.7km/s，故B正确； CD．设“玉兔”绕月球表面做圆周运动的周期是，月球半径为，月球的质量为，“玉兔”的质量为，根据万有引力提供向心力得 解得月球质量； 设“祝融”绕火星表面做圆周运动的周期是，火星半径为，火星的质量为，“祝融”的质量为，根据万有引力提供向心力得 解得火星的质量， 火星的质量与月球的质量之比为，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 磁聚焦的原理图如图。通电线圈产生沿其轴线AA′方向的匀强磁场。从A点发出的带电粒子束初速度大小相等，方向与AA′的夹角都比较小。把初速度沿AA′方向和垂直于AA′方向分解，沿AA′方向的分速度（角度很小时），这表明所有粒子在沿AA′方向的分速度都相同。在垂直AA′方向，所有粒子均做圆周运动，只要粒子的比荷相等，周期就相等，因此，所有从A点发出的带电粒子束就能在A′点汇聚，这就是磁聚焦原理。设由电性相反、比荷均为k的两种粒子组成的粒子束从A点射入该通电线圈，初速度大小相等，方向与AA′的夹角相等且都很小，这些粒子在A′点汇聚在了一起。已知该通电线圈在线圈内产生的匀强磁场的磁感应强度大小为B，忽略粒子的重力及粒子间的相互作用，则A、A′之间的距离可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】 【详解】由于粒子束由电性相反的两种粒子组成，两种粒子在磁场中的旋转方向相反，要实现汇聚，必须经过周期的整数倍，因此A、之间的距离可能是、……而不能是、…，由于 ， 解得 所以A、之间的距离可能是 当时有 当时有 当时有 故选BCD。 三、实验题（共20分，每空2分。） 11. 某高中物理课外探究小组利用ESP32和HX711及应变梁自制力传感器进行实验，探究“物体质量一定时，加速度与力的关系”，实验装置如图甲所示。 （1）实验时，下列说法正确的是 （填标号）。 A. 使用电火花打点计时器时应选用学生电源 B. 小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数 C. 不需要用天平测出砂和砂桶的总质量 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由以上数据可知，小车运动的加速度大小是___________（计算结果保留三位有效数字）； （3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车的质量M＝__________kg（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）C （2）1.10 （3）3.0 【解析】 【分析】 【小问1详解】 A．电火花打点计时器应使用220V交流电，故A错误； B．打点计时器的使用，应先接通电源，后释放小车，故B错误； CD．力传感器测量绳的拉力F，则小车受到的拉力为2F，即力可以直接得到，不用测砂桶和砂的质量，不需要砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故 C正确，D错误。 故选C。 【小问2详解】 打点计时器打点周期为0.02s，则相邻计数点间的时间间隔为 小车的加速度为 【小问3详解】 根据牛顿第二定律 整理得 由题图丙可知斜率 解得 【点睛】 12. 学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有： 多用电表 电源E（电动势5V） 电压表（量程5V，内阻约） 定值电阻（阻值为800Ω） 滑动变阻器（最大阻值50Ω） 滑动变阻器（最大阻值5kΩ） 开关S，导线若干。 完成下列填空： （1）利用多用电表粗测待测电压表的内阻，首先应________（按正确操作顺序排列）； A.将红、黑表笔短接 B.调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆 C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置 再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的________（填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图甲中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡________（填“”“”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图甲中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为________kΩ（结果保留1位小数）； （2）为了提高测量精度，他们设计了如图乙所示的电路，其中滑动变阻器应选________（填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于________（填“a”或“b”）端； （3）闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻_______（用、和表示）。 【答案】（1） ①. CAB ②. 负极、正极 ③. ④. 1.6 （2） ①. ②. a （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]利用多用电表粗测待测电压表的内阻，首先应选择欧姆挡，将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置； 接着将红、黑表笔短接，进行欧姆调零； 最后调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆。 故首先操作顺序为CAB。 [2]多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知，测量电阻时电源在多用电表表内，故将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的“负极、正极”相连。 [3]读数时欧姆表的指针位置如图甲中虚线Ⅰ所示，偏转角度较小即倍率选择过小，为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡倍率较大处，而根据表中数据可知选择“”倍率又过大，故应选择欧姆挡“”的位置； [4]测量得到指针位置如图甲中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为。 【小问2详解】 [1]图乙所示的电路，滑动变阻器采用的是分压式连接，为了方便调节，应选最大阻值较小的滑动变阻器即； [2]为保护电路，且满足“测量电路部分电压从零开始”的条件，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于a端； 【小问3详解】 通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同，电流大小为 根据欧姆定律得待测电压表的阻值为。 四、解答题（共36分，13题8分，14题12分，15题16分。） 13. 如图所示，为某玻璃材料的截面，部分为直角三角形棱镜，，部分是半径为的四分之一圆柱状玻璃，点为圆心。一束单色光从点与成角斜射入玻璃材料，刚好垂直OA边射出，射出点离O点R，已知真空中的光速为c。 （1）求该单色光在玻璃材料中发生全反射的临界角的正弦值； （2）现将该光束绕P点沿逆时针方向在纸面内转动至水平方向，观察到BD面上有光线从Q点射出（Q点未画出）。求光束在玻璃材料中的传播时间（不考虑圆柱BD弧面部分的发射光线）。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，光线从界面的点进入玻璃棱镜，由折射定律画出光路图，如图所示 根据几何关系，可得入射角 折射角，且恰好为法线，根据可得折射率 又有 解得 （2）根据题意，当光线转至水平方向入射，入射角大小仍为，画出光路图，如图所示 由折射定律同理可知，折射角，折射光线交边于点，由题已知，，得在边界上的入射角为，由于发生全反射的临界角为。则有 即 可知在界面发生全反射，已知。由几何关系得，在三角形中，由余弦定理得 其中 解得 又有 解得 14. 如图所示，长直金属杆M、N在水平固定的平行光滑长直金属导轨上运动，导轨间距为L；水平虚线与导轨垂直，左、右两侧区域分别充满垂直于导轨平面且方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。初始时刻，N静止在左侧导轨上，M从N左侧以初速度水平向右运动．M、N质量均为m、在导轨间的电阻均为R，整个运动过程中，两金属杆始终与导轨垂直并接触良好．感应电流产生的磁场、导轨电阻、空气阻力及两金属杆粗细均忽略不计，导轨足够长。 （1）求初始时刻M的加速度大小和方向； （2）若M、N在左侧未相撞，N进入右侧时速度大小为，求初始时刻M、N间距至少为多少？ （3）在（2）的条件下，若M到达处时速度大小为，求M、N的碰撞次数，及M、N最终速度大小． 【答案】（1），方向水平向左；（2）；（3）一次， 【解析】 【详解】（1）初始时刻，回路中产生的感应电动势 流过M的感应电流 由右手定则知，方向沿顺时针方向，M所受安培力 由左手定则知，方向水平向左，由牛顿第二定律有 解得 方向水平向左。 （2）由题知，M、N均在左侧运动时，对N，由动量定理有 解得 设从初始时刻到N进入右侧过程中，M、N之间的相对位移为，则 解得 要使M、N在左侧未相撞，初始时刻M、N的最小间距为 （3）由分析知，M、N均在左侧运动时，所受安培力大小相等、方向相反，M、N系统所受合外力为零，故M、N系统动量守恒，设N进入右侧时，M的速度为，以水平向右为正方向，由动量守恒定律有 解得 设M进入右侧时，N的速度为，从N进入右侧到M进入右侧的过程中，M、N所受安培力均水平向左，对M，由动量定理有 对N，由动量定理有 解得 该过程中，对N又有 解得 该过程中，设N的位移大小为x1，M的位移大小为x2，则 解得 x1即为M进入右侧时M、N之间的距离，假设M、N在右侧未相撞而共速，则从M进入右侧到二者共速的过程中，由M、N系统动量守恒，有 解得 该过程中，对N，由动量定理有 解得 该过程中，设M、N的相对位移为，则 解得 故 即M、N在右侧共速前会相撞，相撞后，由分析知，N向右减速，M向右加速，直至最终二者以的速度匀速运动，因此，整个过程中，M、N只碰撞一次 15. 如图所示，物块A、B质量分别为，，用轻绳相连并用劲度系数的轻质弹簧系住挂在天花板上静止不动。B正下方有一个半径为的四分之一光滑固定圆弧轨道，其顶点a距离物块B的高度差。某时刻A、B间的绳子被剪断，然后A做周期的简谐运动，B下落并从a点平滑的进入光滑固定圆弧轨道。当A第1次到达最高点时，B恰好运动到圆弧末端，然后在圆弧末端与质量为的滑块C相碰，碰后B、C结合为滑块D。D平滑的滑上与圆弧末端等高的传送带，传送带的水平长度为，以的速度顺时针转动，D与传送带间的动摩擦因数为。传送带右端有一等高的固定水平平台，平台上表面光滑，平台上静止着2024个相距较近的质量为的小球，D能够平滑地滑上平台，且D与小球、相邻小球之间的碰撞均为弹性正碰（A、B、D小球均可以看作质点，重力加速度，忽略空气阻力）。（答案可以用根号表示） （1）求物块A做简谐运动的振幅A； （2）求光滑固定圆轨道对物块B的冲量大小I； （3）求整个运动过程中D与传送带之间因摩擦产生的热量Q。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）初始状态下，弹簧伸长量为 细绳剪断后，A处于平衡位置时，弹簧伸长量为 振幅 （2）物块B做自由落体运动的时间 B落入a的速度 根据动能定理 得B在圆弧末端的速度 B在圆弧上的运动时间 向下为正方向，竖直方向的冲量 解出 水平方向冲量 故冲量 （3）根据动量守恒 分析D第一次滑过传送带有 得 ， 物体D滑上平台后与第一个小球发生弹性正碰，撞前速度，规定向右为正方向，有 ； 解得 ， 之后小球依次与下一个小球发生弹性正碰，由于质量相等，速度交换，而物体D返回进入传送带，假设匀减速到速度为0 不会滑出传送带，因此D在传送带上反向加速，以 再次滑上平台，与第一个小球发生弹性正碰，之后的运动具有可类比性，物体D在与小球第一次碰后在传送带上运动过程中，运动时间 位移 在此过程中产生的热量为 同理可知，当物体D与小球发生第k次碰撞，设碰前D的速度大小为，碰后D的速度大小为，则有 ， 得 在传送带上 ， 又 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湘西州2025年高考模拟试卷 物理 考试时间：75分钟；满分：100分 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、单选题（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. 图甲为利用光电管研究光电效应的电路图，其中光电管阴极K的材料是钾，钾的逸出功为。图乙为实验中用某一频率的光照射光电管时，测量得到的光电管伏安特性曲线，当电压为时，光电流恰好为零。已知普朗克常量为h，光电子的电荷量为e。下列说法正确的是（ ） A. 该实验的入射光频率为 B. 该实验的光电子获得的最大初动能为 C. 光电管两极间的正向电压越大，光电流越大 D. 当入射光的频率小于时，仍可以发生光电效应 2. 污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的有（　　） A. M点的电势比N点的高 B. N点的电场强度比P点的大 C. 污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做正功 D. 污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大 3. 图甲为一列简谐横波在t=0.4s时刻的波形图，P、Q为该横波上的两个质点，它们的平衡位置坐标分别为xP=10m、xQ=15m，图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 波速是25m/s，传播方向沿x轴负方向 B. t=0.6s时质点P传播到x=15m处 C. t=0.6s时质点P的速度最大且沿y轴正方向 D. 质点P的振动方程为m 4. 如图所示，将三根完全相同的轻质细杆，两两互成，连接到同一个顶点O，另一端分别连接到竖直墙壁上的A、B、C三个点，BC连线沿水平方向，是等边三角形，O、A、B、C点处，分别是四个可以向各个方向自由转动的轻质光滑饺链（未画出）。在O点用细绳悬挂一个质量为m的重物，则AO杆对墙壁的作用力为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，水平地面上固定有倾角为45°，高为h的斜面。O点位于A点正上方且与B点等高。细绳一端固定于O点，另一端与质量为m的小球相连。小球在竖直平面内做圆周运动，到最低点时细绳恰好拉断，之后做平抛运动并垂直击中斜面的中点（重力加速度为g），下列说法正确的是（　　） A. 细绳的长度为 B. 绳刚要拉断时张力为 C. 小球做平抛运动的时间为 D. 若球击中斜面反弹的速度大小为击中前的一半，则反弹后球能落到A点 6. 如图所示为远距离输电的原理图，已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为和，降压变压器原、副线圈的匝数分别为和，输电线上的电阻为R，变压器均为理想变压器，若保持发电厂的输出电压不变，当输电线上电流减少时，则用户端的电压增加（　　） A. B. C. D. 二、多选题（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. 如图，水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两部分，左侧封闭一定质量的理想气体，右侧为真空，活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接。汽缸内壁光滑且水平长度大于弹簧自然长度，弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略不计。活塞初始时静止在汽缸正中间，后因活塞密封不严发生缓慢移动，活塞重新静止后（ ） A. 弹簧恢复至自然长度 B. 活塞两侧气体质量相等 C. 与初始时相比，汽缸内气体的内能增加 D. 与初始时相比，活塞左侧单位体积内气体分子数减少 8. 如图甲所示，倾角为、足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动。一小煤块以初速度从传送带的底部冲上传送带，规定沿传送带斜向上为煤块运动的正方向，该煤块运动的位移随时间的变化关系如图乙所示。已知图线在前内和在内为两段不同的二次函数，时刻图线所对应的切线正好水平，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A. 传送带转动速率为 B. 图乙中的数值为2.0 C. 内煤块在传送带上的划痕长度为 D. 煤块与传送带之间的动摩擦因数为0.25 9. 从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星半径约为月球的p倍，“玉兔”绕月球表面做圆周运动的周期是“祝融”绕火星表面做圆周运动周期的q倍，则下列说法正确的是（ ） A. 发射“玉兔”登月时的理论速度应大于11.2km/s B. 发射“祝融”探火时的理论速度应大于11.2km/s小于16.7km/s C. 火星的质量与月球的质量之比为 D. 火星的质量与月球的质量之比为 10. 磁聚焦的原理图如图。通电线圈产生沿其轴线AA′方向的匀强磁场。从A点发出的带电粒子束初速度大小相等，方向与AA′的夹角都比较小。把初速度沿AA′方向和垂直于AA′方向分解，沿AA′方向的分速度（角度很小时），这表明所有粒子在沿AA′方向的分速度都相同。在垂直AA′方向，所有粒子均做圆周运动，只要粒子的比荷相等，周期就相等，因此，所有从A点发出的带电粒子束就能在A′点汇聚，这就是磁聚焦原理。设由电性相反、比荷均为k的两种粒子组成的粒子束从A点射入该通电线圈，初速度大小相等，方向与AA′的夹角相等且都很小，这些粒子在A′点汇聚在了一起。已知该通电线圈在线圈内产生的匀强磁场的磁感应强度大小为B，忽略粒子的重力及粒子间的相互作用，则A、A′之间的距离可能是（　　） A. B. C. D. 三、实验题（共20分，每空2分。） 11. 某高中物理课外探究小组利用ESP32和HX711及应变梁自制力传感器进行实验，探究“物体质量一定时，加速度与力的关系”，实验装置如图甲所示。 （1）实验时，下列说法正确的是 （填标号）。 A. 使用电火花打点计时器时应选用学生电源 B. 小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数 C. 不需要用天平测出砂和砂桶的总质量 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由以上数据可知，小车运动的加速度大小是___________（计算结果保留三位有效数字）； （3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车的质量M＝__________kg（计算结果保留两位有效数字）。 12. 学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有： 多用电表 电源E（电动势5V） 电压表（量程5V，内阻约） 定值电阻（阻值为800Ω） 滑动变阻器（最大阻值50Ω） 滑动变阻器（最大阻值5kΩ） 开关S，导线若干。 完成下列填空： （1）利用多用电表粗测待测电压表的内阻，首先应________（按正确操作顺序排列）； A.将红、黑表笔短接 B.调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆 C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置 再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的________（填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图甲中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡________（填“”“”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图甲中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为________kΩ（结果保留1位小数）； （2）为了提高测量精度，他们设计了如图乙所示的电路，其中滑动变阻器应选________（填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于________（填“a”或“b”）端； （3）闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻_______（用、和表示）。 四、解答题（共36分，13题8分，14题12分，15题16分。） 13. 如图所示，为某玻璃材料的截面，部分为直角三角形棱镜，，部分是半径为的四分之一圆柱状玻璃，点为圆心。一束单色光从点与成角斜射入玻璃材料，刚好垂直OA边射出，射出点离O点R，已知真空中的光速为c。 （1）求该单色光在玻璃材料中发生全反射的临界角的正弦值； （2）现将该光束绕P点沿逆时针方向在纸面内转动至水平方向，观察到BD面上有光线从Q点射出（Q点未画出）。求光束在玻璃材料中的传播时间（不考虑圆柱BD弧面部分的发射光线）。 14. 如图所示，长直金属杆M、N在水平固定的平行光滑长直金属导轨上运动，导轨间距为L；水平虚线与导轨垂直，左、右两侧区域分别充满垂直于导轨平面且方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。初始时刻，N静止在左侧导轨上，M从N左侧以初速度水平向右运动．M、N质量均为m、在导轨间的电阻均为R，整个运动过程中，两金属杆始终与导轨垂直并接触良好．感应电流产生的磁场、导轨电阻、空气阻力及两金属杆粗细均忽略不计，导轨足够长。 （1）求初始时刻M的加速度大小和方向； （2）若M、N在左侧未相撞，N进入右侧时速度大小为，求初始时刻M、N间距至少为多少？ （3）在（2）的条件下，若M到达处时速度大小为，求M、N的碰撞次数，及M、N最终速度大小． 15. 如图所示，物块A、B质量分别为，，用轻绳相连并用劲度系数的轻质弹簧系住挂在天花板上静止不动。B正下方有一个半径为的四分之一光滑固定圆弧轨道，其顶点a距离物块B的高度差。某时刻A、B间的绳子被剪断，然后A做周期的简谐运动，B下落并从a点平滑的进入光滑固定圆弧轨道。当A第1次到达最高点时，B恰好运动到圆弧末端，然后在圆弧末端与质量为的滑块C相碰，碰后B、C结合为滑块D。D平滑的滑上与圆弧末端等高的传送带，传送带的水平长度为，以的速度顺时针转动，D与传送带间的动摩擦因数为。传送带右端有一等高的固定水平平台，平台上表面光滑，平台上静止着2024个相距较近的质量为的小球，D能够平滑地滑上平台，且D与小球、相邻小球之间的碰撞均为弹性正碰（A、B、D小球均可以看作质点，重力加速度，忽略空气阻力）。（答案可以用根号表示） （1）求物块A做简谐运动的振幅A； （2）求光滑固定圆轨道对物块B的冲量大小I； （3）求整个运动过程中D与传送带之间因摩擦产生的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $