长沙市雅礼中学2025届高三2月物理试题

长沙市雅礼中学2025届高三2月物理试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：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、2017年11月5日，我国用长征火箭成功发射了两颗北斗三号组网卫星(如图所示)，开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代。

下列关于火箭在竖直方向加速起飞阶段的说法，正确的是（）
A．火箭只受到重力和空气阻力的作用
B．火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力大小相等
C．火箭处于失重状态
D．保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后，相对地面由静止下落
2、科学家已经成功检测定位了纳米晶体结构中的氢原子。

按玻尔氢原子理论，氢原子的能级图如图所示，下列判断正确的是（）
A．氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态需要吸收光子
B．一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出6条光谱线
C．用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可观测到多种不同频率的光子
D．氢原子的核外电子由低能级跃迁到高能级时，电势能减小，动能增大
3、如图所示，质量相同的三个小球从足够长的斜面上同一点O分别以初速度v1、v2、v3水平抛出，落在斜面上的位置分别为A、B、C，已知OA=AB=BC，空气阻力不计，则（）
A ．v 1：v 2：v 3=1：2：3
B ．落到斜面时的速度方向不同
C ．落到斜面时的动能之比为1：2：3
D ．落到斜面时的动能增量之比为1：4：9
4、如右图所示，在一真空区域中，AB 、CD 是圆O 的两条直径，在A 、B 两点上各放置一个电荷量为＋Q 的点电荷，关于C 、D 两点的电场强度和电势，下列说法正确的是( )
A ．场强相同，电势相等
B ．场强不相同，电势相等
C ．场强相同，电势不相等
D ．场强不相同，电势不相等
5、如图所示为用某金属研究光电效应规律得到的光电流随电压变化关系的图象，用单色光1和单色光2分别照射该金属时，逸出的光电子的最大初动能分别为E k 1和E k 2，普朗克常量为h ，则下列说法正确的是（ ）
A ．E k 1>E k 2
B ．单色光1的频率比单色光2的频率高
C ．增大单色光1的强度，其遏止电压会增大
D ．单色光1和单色光2的频率之差为
12
-k k E E h
6、关于做简谐运动的单摆，下列说法正确的是（ ）
A ．单摆做稳定的受迫振动时，单摆振动的频率等于周期性驱动力的频率
B ．秒摆的摆长和振幅均减为原来的四分之一，周期变为0.5s
C ．已知摆球初始时刻的位置及其周期，就可知摆球在任意时刻运动速度的方向
D ．单摆经过平衡位置时摆球所受的合外力为零
二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。

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、如图所示，竖直放置的平行板电容器内除电场外还有图示的匀强磁场，从A 板中点孔P 向各个方向发射一批不同速度的带正电的微粒（考虑重力），则A 到C 的过程中
A ．微粒一定不做匀变速运动
B ．微粒一定做曲线运动
C ．所有微粒到达C 板时动能一定发生变化
D ．所有微粒到达C 板时机械能一定增大
8、两列简谐横波的振幅都是20cm ，传播速度大小相同．实线波的频率为2Hz ，沿x 轴正方向传播；虚线波沿x 轴负
方向传播．某时刻两列波在如图所示区域相遇，则
A ．在相遇区域会发生干涉现象
B ．实线波和虚线波的频率之比为3：2
C ．平衡位置为x=6m 处的质点此刻速度为零
D ．平衡位置为x=8.5m 处的质点此刻位移y ＞20cm
E.从图示时刻起再经过0.25s ，平衡位置为x=5m 处的质点的位移y ＜0
9、在粗糙水平桌面上，长为l=0.2m 的细绳一端系一质量为m=2kg 的小球，手握住细绳另一端O 点在水平面上做匀速圆周运动，小球也随手的运动做匀速圆周运动。

细绳始终与桌面保持水平，O 点做圆周运动的半径为r=0.15m ，小球与桌面的动摩擦因数为=0.6μ，210m/s g =。

当细绳与O 点做圆周运动的轨迹相切时，则下列说法正确的是（ ）
A ．小球做圆周运动的向心力大小为6N
B．O点做圆周运动的角速度为42rad/s
C．小球做圆周运动的线速度为2m/s
D．手在运动一周的过程中做的功为6πJ
10、荷兰某研究所推出了2025届让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划．登陆火星需经历如图所示的变轨过程，已知引力常量为G，则下列说法正确的是
A．飞船在轨道上运动时，运行的周期TⅢ>TⅡ>TⅠ
B．飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能
C．飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在P点朝速度反方向喷气
D．若轨道Ⅰ贴近火星表面，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度，可以推知火星的密度
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）某同学利用如图所示的装置来测量动摩擦因数，同时验证碰撞中的动量守恒。

竖直平面内的一斜面下端与水平面之间由光滑小圆弧相连，斜面与水平面材料相同。

第一次，将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，测出斜面长度为l，斜面顶端与水平地面的距离为h，小滑块在水平桌面上滑行的距离为X1（甲图）；第二次将左侧贴有双面胶的小滑块B放在圆弧轨道的最低点，再将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，测出整体沿桌面滑动的距离X2（图乙）。

已知滑块A和B的材料相同，测出滑块A、B的质量分别为m1、m2，重力加速度为g。

(1)通过第一次试验，可得动摩擦因数为μ=___________；（用字母l、h、x1表示）
(2)通过这两次试验，只要验证_________，则验证了A和B碰撞过程中动量守恒。

（用字母m1、m2、x1、x2表示）12．（12分）测定某合金电阻率的实验器材如下：待测合金丝R（阻值约8Ω）、学生电源（5V）、开关、导线、电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω）、电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）、滑动变阻器R0（最大阻值5Ω）、刻度尺、螺旋测微器。

(1)利用螺旋测微器测量合金丝的直径D。

某次测量时，螺旋测微器的示数如图1所示，则该次测量值
D____________mm；
(2)请在图2中将测量合金丝电阻的电路图补充完整，并尽可能使实验误差较小______________；
(3)当合金丝两端电压为U 时，通过合金丝的电流为I ；测得合金丝的长度为L ，直径为D ，请根据这些物理量写出该合金电阻率的表达式ρ=_____________；
(4)如表为实验室对一段粗细均匀的合金丝的测量数据表。

第一组 第二组 第三组 第四组 第五组 电压U /V 1.20 3.00 1.20 1.20 3.00 长度L /cm 150.00 150.00 200.00 200.00 150.00 合金丝温度t /C
20.0
20.0
20.0
80.0
80.0
电阻率ρ/Ω•m
62.810⨯﹣ 62.810⨯﹣ 62.810⨯﹣ 63.610⨯﹣ 63.610⨯﹣
①由以上表格数据，你认为影响合金电阻率的因素是________；（选填“电压”“长度”或“温度”）
②结合表中的数据，从微观角度思考，你认为合金电阻率变大的可能原因是____________。

（填写下列内容的字母代号） A ．电子定向移动的平均速率增大 B ．电子做热运动的平均速率增大 C ．单位体积内的自由电子数增大 四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）在如图所示的坐标系中，仅第三象限的磁场垂直坐标系所在平面向外，其余象限的磁场方向均垂直坐标系所在平面向里，四个象限中的磁感应强度大小均为B 。

其中M 、N 两点为x 轴负半轴和y 轴负半轴上的点，坐标分别(20)a -，、(02)a -，，一带负电的粒子由M 点沿MN 连线方向射入，忽略粒子的重力。

求：
(1)如果负粒子由M 点射入后刚好能经过坐标原点第一次离开边界线，负粒子在第三象限磁场中的路程为多少？ (2)如果负粒子由M 点射入后能经O 点到达N ，负粒子的路程为多少？
14．（16分）一位同学的家住在一座25层的高楼内，他每天乘电梯上楼，经过多次仔细观察和反复测量，他发现电梯启动后的运动速度符合如图所示的规律，他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度。

他将台秤放在电梯内，将重物放在台秤的托盘上，电梯从第一层开始启动，经过不间断地运行，最后停在最高层，在整个过程中，他没有来得及将台秤的示数记录下来，假设在每个时间段内台秤的示数都是稳定的，重力加速度g取10m/s2；
(1)电梯在0—3.0s时间段内台秤的示数应该是多少？
(2)根据测量的数据，计算该座楼房每一层的平均高度。

时间/s 台秤示数/kg
电梯启动前 5.0
0—3.0
3.0—13.0 5.0
13.0—19.0 4.6
19.0以后 5.0
15．（12分）如图所示，虚线MN的右侧空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，一质量为m的带电粒子以速度v垂直电场和磁场方向从O点射入场中，恰好沿纸面做匀速直线运动。

已知匀强磁场的磁感应强度为B，粒子的电荷量为+q，不计粒子的重力。

(1)求匀强电场的电场强度E；
(2)当粒子运动到某点时撤去电场，如图乙所示，粒子将在磁场中做匀速圆周运动。

求∶
a.带电粒子在磁场中运动的轨道半径R；
b.带电粒子在磁场中运动的周期T。

参考答案
一、单项选择题：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、B
【解题分析】
A．火箭受到重力和空气阻力以及内部燃料喷出时的作用力，故A错误；
B．火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力为作用力和反作用力，二者大小相等，故B正确；C．火箭加速向上，故处于超重状态，故C错误；
D．保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后，由于具有向上的速度，故做竖直上抛运动，故D错误。

故选B。

2、C
【解题分析】
A．氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态是从高能级向低能级跃迁，要辐射光子，故A错误；
n 激发态向基态跃迁，最多可以辐射出3种频率的光子，故B错误；
B．一个氢原子，从4
n 的激发态，再向低能级跃迁可以C．用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，氢原子可以跃迁到5
辐射出10种频率的光子，故C正确；
D．氢原子的核外电子由低能级跃迁到高能级时，轨道半径变大，动能变小，电势能变大，故D错误。

故选C。

3、C
【解题分析】
A、设物体的初速度为v0，斜面的倾角为α，斜面落点到O点的长度为L．则小球落在斜面上时，有，得,则有,α、g一定，则得到；由于OA=AB=BC，则OA：OB：OC=1：2：3，由上式得；故A错误。

B、设小球落到斜面上时速度与水平方向的夹角为θ，则有，与初速度无关，则知落到斜面时的速度方向相同；故B错误。

C、小球落在斜面上速度平方为
，落到斜面时的动能为，所以落到斜面时的动能之比为1：2：3，故C正确．D、根据动能定理得，飞行过程中动能增量，得飞行过程中动能增量之比为1:2:3;故D错误．故选C.
【题目点拨】
三个小球做平抛运动，运用运动的分解法，得出斜面的长度与初速度、运动时间的关系，本题中斜面的倾角反映了位移与水平方向的夹角，关键确定两个方向的位移关系得出时间表达式．
4、B
【解题分析】
根据电场的叠加原理，C、D两点的场强如图
由于电场强度是矢量，故C、D两点的场强相等，但不相同；两个等量同种电荷的电场关于两电荷的连线和连线的中垂线对称，故根据电场的对称性，可知C、D两个点的电势都与P点的电势相同；
故选B．
5、D 【解题分析】 A ．由于：
11k c E e U ＝ 22k c E e U ＝
所以：
12k k E E <
A 错误；
B ．由：
0k E h W ν＝－
可知，单色光1的频率比单色光2的频率低，B 错误；
C ．只增大照射光的强度，光电子的最大初动能不变，因此遏止电压不变，C 错误；
D ．由：
110k E h W ν＝－ 220k E h W ν＝－
得：
12
12k k E E v v h
-－＝
D 正确。

故选D 。

6、A 【解题分析】
A ．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，与固有频率无关，故A 正确；
B ．根据单摆的周期公式
2T =知摆长缩短为原来的四分之一，则周期变为原来的二分之一，即为1s ，故B 错误；
C ．摆球在同一位置振动方向有两种，所以已知初始时刻的位置和振动周期，不知道初始时刻摆球的振动方向，不能知道振子在任意时刻运动速度的方向，故C 错误；
D ．单摆运动中，摆球在最低点做圆周运动，所以摆球经过平衡位置时所受的合外力提供向心力，故D 错误。

故选A 。

二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。

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、AD 【解题分析】
AB ．粒子发射出来后受到竖直向下的重力，与速度垂直的洛伦兹力和水平向右的电场力作用，对于斜上右上射入的粒子，当速度满足一定条件时，可以使这三个力的合力为0，则粒子斜向上做匀速直线运动；若这三个力的合力不为0，则粒子速度变化，其洛伦兹力也发生变化，故粒子一定做非匀变速曲线运动，故A 正确，B 错误； C ．若粒子做匀速运动，则粒子到达C 板时的动能不变，故C 错误；
D ．由于洛伦兹力不做功，到达C 板的粒子电场力一定做正功，故机械能一定增大，故D 正确； 故选AD 。

8、BD
E 【解题分析】
传播速度大小相同．实线波的频率为2Hz ，其周期为1.5s ，波长4m ，则波速4
/8/0.5
v m s m s T
λ
=
=
= ；由图可知：虚线波的波长为6m ，则周期为260.758T s s v λ
===，频率：2
2
143f Hz T == ,则两波的频率不同．所以不能发生干涉现象．故A 错误；实线波和虚线波的频率之比为12:3:2f f =，选项B 正确；平衡位置为x=6m 处的质点由实线波和虚线波引起的振动方向均向上，速度是两者之和，故此刻速度不为零，选项C 错误；两列简谐横波在平衡位置为x=8.5m 处的质点是振动加强的，此刻各自位移都大于11cm ，故质点此刻位移y>21cm ，选项D 正确；从图示时刻起再经过1.25s ，实线波在平衡位置为x=5m 处于波谷，而虚线波也处于y 轴上方，但不在波峰处，所以质点的位移y ＜1．故E 正确；故选BDE.
点睛：此题主要考查波的叠加；关键是理解波的独立传播原理和叠加原理，两列波相遇时能互不干扰，各个质点的速度和位移都等于两列波在该点引起的振动的矢量和. 9、BCD 【解题分析】
A ．由几何关系可知小球做圆周运动的轨道半径
0.25m R ==
小球做圆周运动，根据牛顿第二定律
n cos F T θ=
sin T mg θμ=
其中
0.153tan 0.24
r l θ=
== 解得 n 16N F =
选项A 错误；
B ．由于
2n F mR ω=
解得
/s ω=
O 点做圆周运动的角速度和小球一样，所以选项B 正确；
C ．由于
2
n v F m R
= 解得
v =
选项C 正确；
D ．手在运动一周的过程中做的功等于小球克服摩擦力做的功，故
26J W mg R =⋅=μππ
选项D 正确。

故选BCD 。

10、AD
【解题分析】
A ．根据开普勒第三定律3
2a k T
=，可知，飞船在轨道上运动时，运行的周期T Ⅲ＞T Ⅱ＞T Ⅰ。

故A 正确。

BC ．飞船在P 点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在P 点朝速度方向喷气，从而使飞船减速到达轨道Ⅰ，则在轨道Ⅰ上机械能小于在轨道Ⅱ的机械能。

故BC 错误。

D ．据万有引力提供圆周运动向心力22Mm G mR R ω=，火星的密度为：343
M R ρπ=。

联立解得火星的密度： 2
34G
ωρπ= 故D 正确。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11
12(m m m =+
【解题分析】
(1)[1]．对小滑块下滑到停止过程，据动能定理得
1110m gh m g l mgx l
μμ-⋅-= 解得
μ(2)[2]．对小滑块A 滑到斜面最低点的速度为v 1，在水平桌面上时，据牛顿第二定律得
μm 1g =m 1a
解得
a=μg
据速度位移关系公式得
1v
设A 与B 碰撞后速度为v 2，同理得
2v 根据A 、B 碰撞过程动量守恒得
m 1v 1=(m 1+m 2)v 2
联立解得
12(m m m =+
12、0.885 2
π4UD IL 温度 B 【解题分析】
(1)[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为：
0.5mm+38.5×0.01mm ＝0.885mm
(2)[2]由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：
(3)[3]由欧姆定律可知：R U I
=，由电阻定律可知： R ＝ρ2
()2
L L D S ρπ= 电阻率：
ρ2
4UD IL π=
(4)①[4]由表中第一组、第二组二组数据可知，电压不同但电阻率相等，由此可知，电阻率与电压无关；
由第四组、第五组两组实验数据可知，电阻率与合金丝的长度无关；
由第三组、第四组两组实验数据可知，电阻率与合金丝的温度有关；
[5]由表中实验数据可知，温度越高电阻率越大，随合金丝温度升高，电子做无规则热运动越剧烈，电子做无规则热运动的平均速率越大，故B 正确ACD 错误。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、 (1)2a
π；(2)πa 或2πa
【解题分析】 (1)电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，设圆周运动半径为R ，若电子从M 点出发刚好经原点O 第一次离开边界线，如图甲所示
则有
2R cos45°2a
解得
R ＝a
运动轨迹为四分之一圆周，所以运动的路程
s ＝242
R a ππ= (2)负粒子从M 点出发经原点O 到达N 点，若粒子经原点O 第一次射出磁场分界线，则轨迹如图甲，运动路程为一个圆周即
s ＝2πR ＝2πa
若粒子第N 次离开磁场边界为O 点，则要回到N 点，经过O 点的速度必然斜向下45°，则运动轨迹如图乙
根据几何关系有 22cos 45a R N
'=
圆周运动半径 a R N
'= 运动通过的路程为
s ＝24R N π'⨯＝224a N N
π⨯＝πa 14、 (1)5.8kg ；(2)2.9m 。

【解题分析】
(1)由v t -图象可知，电梯在13.0—19.0s 内向上做匀减速运动，由牛顿第二定律： 11mg N ma -=
2211 4.610(10)m/s =0.8m/s 5.0
N a g m ⨯=-=- 匀速运动时的速度
110.8(19.013.0)m/s=4.8m/s v a t ==⨯- 0—3.0s 内，电梯向上做匀加速运动，设其加速度为a 2，则
2222 4.8m/s =1.6m/s 3.0
v a t == 由牛顿第二定律：
22N mg ma -=
22() 5.0(10 1.6)58N N m g a N ∴=+=⨯+=
即0—3.0s 内台秤的示数应该为5.8kg ；
(2)0—3.0s 内电梯的位移
2212211 1.6 3.0m=7.2m 22s a t ==⨯⨯ 3.0—13.0s 内电梯的位移 23 4.810m=48m s vt ==⨯ 13.0—19.0s 内电梯的位移 22311110.80.6m=14.4m 22
s a t ==⨯⨯ 总高度
12369.6m H s s s =++=
平均高度
2.9m 24
H h ==。

15、 (1)E vB =；(2)a.mv R qB =
；b.2m T qB
π= 【解题分析】 (1)粒子的受力示意图如图所示
根据物体的平衡条件
qvB =qE
得
E =vB
(2)a.粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿运动定律
2
v qvB m R
= 得
mv R qB
= b.粒子在磁场中运动的周期2πR T v
=，得 2πm T qB
⋅=。