2025届林州市第一中学高三下学期港澳台入学考试物理试题含解析
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2025届林州市第一中学高三下学期港澳台入学考试物理试题
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、我国的航天技术处于世界先进行列,如图所示是卫星发射过程中的两个环节,即卫星先经历了椭圆轨道I,再在A 点从椭圆轨道I进入圆形轨道Ⅱ,下列说法中错误的是()
A.在轨道I上经过A的速度小于经过B的速度
B.在轨道I上经过A的动能小于在轨道Ⅱ上经过A的动能
C.在轨道I上运动的周期小于在轨道Ⅱ上运动的周期
D.在轨道I上经过A的加速度小于在轨道Ⅱ上经过A的加速度
2、一弹簧振子作简谐振动,某一时刻开始计时,经3
4
T振子具有负方向最大加速度。
则下列振动图像中正确反映振子
振动情况的是()
A.B.
C.D.
3、如图所示,把一块不带电的锌板接在验电器上,用紫外线灯照射锌板,验电器的金属箔片张开,则下列说法中正确的是()
A .紫外线的波长比可见光长
B .验电器的金属箔片带正电
C .从锌板逸出电子的动能都相等
D .若改用红外灯照射,验电器的金属箔片一定张开
4、如图所示,电路中所有元件完好,当光照射到光电管上时,灵敏电流计G 中没有电流通过,可能的原因是( )
A .入射光强度较弱
B .光照射时间太短
C .入射光的频率较小
D .光电管上金属对应的极限频率较小
5、用传感器观察电容器放电过程的实验电路如图甲所示,电源电动势为8V 、内阻忽略不计。
先使开关S 与1端相连,稍后掷向2端,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示的电流随时间变化的i —t 图像如图乙所示。
下列说法正确的是( )
A .图中画出的靠近i 轴的竖立狭长矩形面积表示电容器所带的总电荷量
B .电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为20C
C .电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为44.010-⨯C
D .电容器的电容约为24.010⨯μF
6、如图所示,甲球用细线悬挂于车厢顶,乙球固定在竖直轻杆的下端,轻杆固定在天花板上,当车向右加速运动时,细线与竖直方向的夹角为θ=45°,已知甲球的质量为m ,乙球 的质量为2m ,重力加速度为g 。
则轻杆对乙球的作用力
大小等于()
A.mg B.2mg C.2mg D.22mg
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、如图甲所示,两个点电荷Q1、Q2固定在z轴上,其中Q i位于原点O,a、b是它们连线延长线上的两点。
现有一带负电的粒子q以一定的初速度沿z轴从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用),设粒子经过a、b两点时的速度分别为v a、v b,其速度随坐标x变化的图象如图乙所示,则以下判断正确的是
A.ab连线的中点电势最低
B.a点的电势比b点的电势高
C.x=3L处场强一定为零
D.Q2带负电且电荷量小于Q1
8、在大型物流货场,广泛的应用着传送带搬运货物。
如图甲所示,与水平面倾斜的传送带以恒定速率运动,皮带始终是绷紧的,将m=1kg的货物放在传送带上的A处,经过1.2s到达传送带的B端。
用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图象如图乙所示,已知重力加速度g=10m/s2。
由v﹣t图可知()
A.货物与传送带的摩擦因数为0.5
B.A、B两点的距离为2.4m
C.货物从A运动到B过程中,传送带对货物做功为-11.2J
D.货物从A运动到B过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为19.2J
9、如图半径为R的内壁光滑圆轨道竖直固定在桌面上,一个可视为质点的质量为m的小球静止在轨道底部A点。
现用小锤沿水平方向快速击打小球,使小球在极短的时间内获得一个水平速度后沿轨道在竖直面内运动。
当小球回到A
点时,再次用小锤沿运动方向击打小球,通过这两次击打,小球才能运动到圆轨道的最高点。
已知小球在运动过程中始终未脱离轨道,在第一次击打过程中小锤对小球做功W 1,第二次击打过程中小锤对小球做功W 2。
若两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能,则12W W 的值可能是( )
A .13
B .12
C .1
D .2
10、如图所示,在竖直平面内有一平面直角坐标系xOy ,存在一个范围足够大的垂直纸面向里的水平磁场,磁感应强度沿x 轴方向大小相同,沿y 轴方向按B y =ky (k 为大于零的常数)的规律变化。
一光滑绝缘的半径为R 的半圆面位于竖直平面内,其圆心恰好位于坐标原点O 处,将一铜环从半面左侧最高点a 从静止释放后,铜环沿半圆面运动,到达右侧的b 点为最高点,a 、b 高度差为h 。
下列说法正确的是( )
A .铜环在半圆面左侧下滑过程,感应电流沿逆时针方向
B .铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大
C .铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与b 点的高度差小于2h
D .铜环沿半圆面运动过程,铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反
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)某同学要测量一个未知电阻R x 的阻值,实验过程如下:
(1)先用多用电表粗测电阻R x 的阻值,将多用电表功能选择开关置于“×1k”挡,调零后经测量,指针位置如图所示,电阻R x 的阻值为______kΩ。
(2)为了尽可能精确测量其内阻,除了R x,开关S、导线外,还有下列器材供选用:
A.电压表V1(量程0~1V,内阻约3kΩ)
B.电压表V2(量程0~10V,内阻约100 kΩ)
C.电流表A1(量程0~250μA,内阻11200
r=Ω)
D.电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.125Ω)
E.滑动变阻器R0(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)
F.定值电阻R1(阻值R1=400Ω)
G.电源E(电动势12V,额定电流2A,内阻不计)
①电压表选用________,电流表选用_____________(填写器材的名称)
②请选用合适的器材,在方框中画出实验电路图,标出所选器材的符号。
(________)
③待测R x阻值的表达式为R x=_______。
(可能用到的数据:电压表V1、V2示数分别为U1、U2;电流表A1、A2的示数分别为I1、I2)
12.(12分)图甲为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图,滑块上装有宽度为d(很小)的遮光条,滑块在钩码作用下先后通过两个光电门,用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间△t以及遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t,用刻度尺测出两个光电门之间的距离x。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,示数如图乙,则d=________cm;
(2)实验时,滑块从光电门1的右侧某处由静止释放,测得滑块经过第一个光电门时遮光条遮光时间为△t=25ms,则遮光条经过光电门1时的速度v=________m/s;(结果保留一位有效数字)
(3)保持其它实验条件不变,只调节光电门2的位置,滑块每次都从同一位置由静止释放,记录几组x(单位为m)及
其对应的t(单位为s),作出x
t
t
-图像如图丙,图像不过原点的原因是________,滑块加速度的大小a=_________。
(结果保留一位有效数字)
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)某品牌汽车轮胎充气后,温度为3C时,胎内气体的压强为2.3atm。
已知该轮胎在胎压小于2.0atm或大于2.7atm时,汽车行驶中会造成安全事故。
胎内气体可看做理想气体,轮胎容积恒为25L。
(下列计算结果均保留一位小数)
(1)求汽车安全工作环境的温度范围。
(汽车工作环境的温度与轮胎内气体的温度相同)
(2)若该汽车在27C的环境中工作,为了使其胎压达到2.6atm,求应再向轮胎内充入压强为1atm、温度为27C的理想气体的体积。
14.(16分)如图甲所示,将一间距为L=1m的足够长U形导轨固定,导轨上端连接一阻值为R=2.0Ω的电阻,整个空间存在垂直于轨道平面向上的匀强磁场,B=0.2T,质量为m=0.01kg、电阻为r=1.0Ω的金属俸ab垂直紧贴在导轨上且不公滑出导轨,导轨与金属棒之间的动摩擦因数μ=0.5,金属棒ab从静止开始下滑,下滑的x-t图像如图乙所示,图像中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计且金属棒下滑过程中始终与导轨垂直且紧密接触,重力加速度g 取10m/s2,sin37=0.6,cos37°=0.8。
求:
(1)导轨的倾角θ。
(2)从开始到t=2.5s过程中金属棒上产生的焦耳热。
15.(12分)如图所示,在水平面上依次放置小物块A和C以及曲面劈B,其中A与C的质量相等均为m,曲面劈B 的质量M=2m,曲面劈B的曲面下端与水平面相切,且曲面劈B足够高,各接触面均光滑。
现让小物块C以水平速度v0向右运动,与A发生碰撞,碰撞后两个小物块粘在一起滑上曲面劈B。
求:
(1)碰撞过程中系统损失的机械能;
(2)碰后物块A与C在曲面劈B上能够达到的最大高度。
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、D
【解析】
A .在轨道I 上运动过程中,从
B 到A ,万有引力做负功,所以在轨道I 上经过A 的速度小于经过B 的速度,故A 不符题意;
B .要实现从轨道I 变轨到轨道II ,要在轨道I 的A 点加速,才能变轨到轨道II ,所以在轨道I 上经过A 的速度小于在轨道II 上经过A 的速度,即在轨道I 上经过A 的动能小于在轨道II 上经过A 的动能,故B 不符题意;
C .根据
3
2r k T
= 可知半长轴越大,周期越大,故在轨道I 上运动的周期小于在轨道II 上运动的周期,故C 不符题意;
D .根据
2
Mm G ma r = 可得 2GM a r =
由于在轨道I 上经过A 点时的轨道半径等于轨道II 上经过A 的轨道半径,所以两者在A 点的加速度相等,故D 符合题意。
本题选错误的,故选D 。
2、C
【解析】
简谐振动的回复力:F kx =-,故加速度:
F kx a m m
=
=-, 经34
T 周期振子具有负方向的最大加速度,此时振子有正方向的最大位移; A .A 图在34
T 周期时振子有负向最大位移,A 错误; B .B 图在34
T 周期时振子位移为零,B 错误; C .C 图在34T 周期时振子有负向最大位移,C 正确;
D .D 图在
34
T 周期时振子位移为零,D 错误。
故选C 。
3、B
【解析】 A .根据电磁波谱内容可知,紫外线的频率大于可见光,根据:
c f λ=
则紫外线波长小于可见光,A 错误;
B .发生光电效应时,有光电子从锌板飞出,锌板失去电子带正电,所以验电器带正电,B 正确;
C .根据光电效应方程知,光电子的最大初动能为:
km 0E h W ν=-
但不是所有电子的动能等于最大初动能,C 错误;
D .根据光电效应产生条件,当红外灯照射,则红外线频率小于紫外线,因此可能不发生光电效应现象,则验电器金属箔不一定张开,D 错误。
故选B 。
4、C
【解析】
由k 0E h W υ=-、00W h υ=和光电效应的产生条件可知,能不能产生光电效应现象和光照强度、光照时间无关,和入射光的频率及光电管上金属对应的极限频率有关,综合分析可知,选项C 项正确,ABD 错误。
故选C 。
5、D
【解析】
A .根据q it = 可知,图像与横轴围成的面积代表电容器所带的总电荷量,故A 错误;
BC . 确定每个小方格所对应的电荷量值,纵坐标的每个小格为0.2mA ,横坐标的每个小格为0.4s ,则每个小格所代表的电荷量数值为
q =0.2×10-3×0.4=8×10-5C
曲线下包含的小正方形的个数为40个,由曲线下方的方格数与q 的乘积即得电容器所带的电荷量
Q =40×8×10-5C=3.2×10-3C
故BC 错误;
D . 电容器的电容约为
400μF Q C U
== 故D 正确。
故选D 。
6、D
【解析】
对甲球由牛顿第二定律知
ma=mg tanθ
则加速度大小为:
a=g tanθ
设杆对乙球的作用力为F ,则
2ma =
解得:
F ;
A. mg ,与结论不相符,选项A 错误;
B. ,与结论不相符,选项B 错误;
C. 2mg ,与结论不相符,选项B 错误;
D. ,与结论相符,选项D 正确;
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、CD
【解析】
A.带电粒子在电场中只受电场力作用,电势能和动能之和不变,由图可知,在a 、b 连线的中点3L 处,动能最大,电势能最小,因为粒子带负电荷,所以a 、b 连线的中点3L 处电势最高,故A 错误;
B.根据A 选项分析可知,a 点动能比b 点小,电势能比b 点大,所以a 点的电势比b 点低,故B 错误;
C.在3L 点前做加速运动,3L 点后做减速运动,可见3L 点的加速度为0,则x=3L 处场强为零,故C 正确;
D.由于在x=3L 点前做加速运动,所以Q 2带负电,3L 点的加速度为0,则有
1222
(3)(2)kQ q kQ q L L =,故Q 2带正电且电荷量小于Q 1,故D 正确。
故选:CD
8、AC
【解析】
A.由图象可以看出货物做两段均做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有:
1
2
mgsin mgcos ma mgsin mgcos ma θμθθμθ+=-=
由图象得到: 221210m/s 2m/s a a ==,
代入解得:
370.5θμ=︒=,
选项A 正确;
B.货物的位移就是AB 两点的距离,求出货物的v -t 图象与坐标轴围成的面积即为AB 两点的距离。
所以有:
11(20.2)m (24)1m 0.2m 3m 3.2m 22
AB S =⨯⨯+⨯+⨯=+= 选项B 错误;
C.传送带对货物做的功即为两段运动中摩擦力做的功:
120.51100.80.2J 0.51100.83J 11.2J W W W =+=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=-
选项C 正确;
D.货物与传送带摩擦产生的热量:
12[0.51100.820.20.2321J 4.8]J Q f x f x =⨯∆+⨯∆=⨯⨯⨯⨯-+-⨯=()()
选项D 错误。
故选AC 。
9、AB
【解析】
第一次击打后球最多到达与球心O 等高位置,根据功能关系,有
W 1≤mgR ①
两次击打后可以到轨道最高点,根据功能关系,有
W 1+W 2-2mgR =
212
mv ② 在最高点,有 mg +F N =2
v m R ≥mg ③
联立①②③解得
W 1≤mgR
W 2≥32mgR 故 1223
W W ≤ 故AB 正确,CD 错误。
故选AB 。
10、AC
【解析】 A .铜环在半圆面左侧下滑过程,磁通量增加,根据楞次定律可得感应电流沿逆时针方向,A 正确;
B .铜环第一次经过最低点瞬间,磁通量的变化量为0,感应电流为零,B 错误;
C .铜环沿半圆面运动,到达右侧的b 点后开始沿圆弧向左运动,但在向左运动的过程中克服安培力做的功较小,损失的机械能小于mgh ,所以铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与b 点的高度差小于2h ,C 正确;
D .铜环沿半圆面向下运动过程中,铜环所受安培力的方向是竖直向上的,沿半圆面向上运动过程中,铜环所受安培力的方向是竖直向下的,D 错误。
故选AC 。
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、10 V 2 A 1 121111R U r R r I ⎛⎫- ⎪+⎝⎭
或2113004U I - 【解析】
(1)[1]将多用电表功能选择开关置于“×1k”挡,调零后经测量,则电阻R x 的阻值为:10×1kΩ=10kΩ;
(2)①[2]因电源E 的电动势12V ,所以电压表选V 2;
[3]回路中的最大电流:
3max 312 1.2101010
x E I R -===⨯⨯A=1.2310⨯μA
所以电流表选A 1;
②[4]根据题意,为了尽可能精确测量其内阻,所以滑动变阻器用分压式接法;因该电阻是大电阻,所以电流表用内接法,又回路程中的最大电流max I =1.2310⨯μA 大于A 1的量程,所以应并联定值电阻R 1,改成一个大量程的电流表,则设计的电路图,如图所示:
③[5]根据电路图可知,R x 两端的电压为
211x U U I r =-
流过R x 的电流为:
1111
x I r I I R =+ 根据欧姆定律有:
x x x
U R I = 代入解得:121111x R U r R r I R ⎛⎫- ⎪+⎝⎭=或2113004x U I R -= 12、0.75 0.3 经过光电门1时速度不为0 0.4
【解析】
(1)[1].主尺:0.7cm ,游标尺:对齐的是5,所以读数为:5×0.1mm=0.5mm=0.05cm ,
故遮光条宽度为:d =0.7cm+0.05cm=0.75cm ;
(2)[2].滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度。
则滑块经过光电门时的速度为 0.0075m/s=0.3m/s 0.025
d v t == (3)[3][4].滑块在两光电门间做匀加速直线运动,由位移公式可得
2012
x v t at =+ 变形可得
01 2
x v at t =+ 由图象可知,图象与纵轴的交点表示经过光电门1的速度,则图象不过原点的原因是经过光电门1的速度不为0; 图象的斜率
10.22
k a == 那么滑块加速度的大小
a =2k =0.4m/s 2。
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)33.0C 51.0C t -≤≤;(2)2.5L
【解析】
(1)轮胎内的气体做等容变化,则有
312123
p p p T T T == 即
23
2.3 2.0 2.72733273273t t ==+++ 解得
233.0C t =-,351.0C t =
所以汽车安全工作环境的温度范围为33.0C 51.0C t -≤≤;
(2)由理想气体状态方程可知
10040144
p V p V p V T T T += 即
002.3 2.61276300300
V V V ⨯⨯⨯+= 解得
00.1 2.5L V V ==
14、 (1)37°;(2) 0.01625J.
【解析】
(1)由x-t 图象可知t =1.5s 后金属棒开始匀速运动,速度为
3.0 1.5 1.5m/s 2.5 1.5
x v t -===- 金属棒做匀速直线运动时切割磁感线产生的感应电动势为 E=BLv
金属棒受到的安培力为
22B L v F BIL r R
==+ 金属棒做匀速直线运动,由平衡条件得
sin cos mg mg F θμθ=+
代入数据解得
θ=37°
(2)从开始到t=2.5s 过程,由能量守恒定律得 mgx sinθ=μmgx cosθ+12
mv 2+Q 金属棒产生的热量为
r r Q Q R r
=
+ 解得 Q r =0.01625J 。
15、 (1)2014mv ;(2)2016v g
【解析】
(1)小物块C 与A 发生碰撞粘在一起,由动量守恒定律得 02mv mv =
解得
012
v v = 碰撞过程中系统损失的机械能为 E 损()22011222
mv m v =- 解得 E 损2014mv =
②当AC 上升到最大高度时,ABC 系统的速度相等;根据动量守恒定律
()122mv m m m v =++ 解得
1014
v v = 由能量关系 2200111122()4()2224mgh m v m v =
•-⨯⨯ 解得
2016v h g
=。