2025年湖南省高考质检物理试卷（一）（含解析）

2025年湖南省高考质检物理试卷（一）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.氢原子能级如图甲所示，一群处于高能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种可见光，分别用这些可见光照射图乙电路的阴极，其中条光电流随电压变化的图线如图丙所示，已知可见光波长范围约为到之间，光的光子能量为。则( )
A. 氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出种频率的可见光
B. 当滑片向端移动时，光电流将增大
C. 光照射得到的光电流最弱，所以光光子动量最小
D. 图丙中条图线对应的遏止电压，一定有
2.在等边三角形的顶点和处各放一个电荷量相等的点电荷时，测得处的场强大小为，方向与边平行且由指向，如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 和处的点电荷均带正电
B. 处的点电荷带负电，处的带正电
C. 若拿走处的点电荷，则处场强大小仍为
D. 若拿走处的点电荷，则处场强大小变为
3.如图所示，置于水平传送带上的物体两边安装了固定光滑的水平限位杆、质量为的物体与传送带间的动摩擦因数为，在水平拉力的作用下以恒定速度匀速运动，同时传送带向右匀加速运动，则( )
A. 物体受摩擦力变大 B. 物体对水平杆的压力大小为
C. 所需拉力变小 D. 拉力的功率变大
4.春节期间，某同学从商场购买了一个质量分布均匀的透明“水晶球”，如图甲所示。该同学先测出了“水晶球”的直径为，并标记了其中一条水平直径对应的两端点、。球外某光源发出的一细束单色光从球上点射向球内，折射光线与水平直径夹角为，当时，出射光线与平行，如图乙所示。已知光在真空中的传播速度为，下列说法错误的是( )
A. “水晶球”的折射率为
B. 光在“水晶球”中的传播时间为
C. 改变从点入射光线的入射角，光线从水晶球射向空气时，一定不会发生全反射
D. 若保持从点入射光线的入射角不变，仅换用波长更长的单色光，则光在“水晶球”中传播的时间变短
5.图是手机无线充电器的示意图其原理如图所示：当送电线圈接上的正弦交变电流后，会产生一个变化的磁场从而使手机中的受电线圈中产生交变电流，该电流经过其他装置转化为直流电给手机充电，该装置实际上可等效为一个无漏磁的理想变压器：送电线圈的匝数为，受电线圈匝数为，且。若手机电阻为，当该装置给手机充电时，则( )
A. 流过原、副线圈的电流之比为：
B. 受电线圈两端的输出电压为
C. 充电时流过手机的电流为
D. 保持端输入电压不变，若在充电时玩大型游戏即增大手机用电功率，则受电线圈的输出电压将变大
6.如图所示，三个小球的质量均为，，两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，球以速度向球运动并与球发生正碰，碰后，两球粘在一起继续运动，则( )
A. ，两球碰撞过程中，球机械能损失了
B. 球的速度最大为
C. 球的速度最大为
D. 弹簧的最大弹性势能为
7.如图甲所示，在竖直平面内固定两光滑平行导体圆环，两圆环正对放置，圆环半径均为，相距。圆环通过导线与电源相连，电源的电动势，内阻不计。在两圆环上水平放置一导体棒，导体棒的质量，接入电路的电阻，圆环电阻不计，匀强磁场方向竖直向上。开关闭合后，导体棒可以静止在圆环内某位置，如图乙所示，该位置对应的半径与水平方向的夹角，取重力加速度大小，，。下列说法正确的是
A. 导体棒静止在某位置时所受安培力的大小为
B. 匀强磁场的磁感应强度的大小为
C. 断开开关后，导体棒下滑到圆环最低点时对单个圆环的压力大小为
D. 断开开关后，导体棒下滑到圆环最低点时的速度大小为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.空间中有水平方向的匀强电场，一质量为，带电量为的微粒在某竖直平面内运动，其电势能和重力势能随时间变化如图所示，则该微粒( )
A. 一定带正电
B. 秒电场力做功为
C. 运动过程中动能不变
D. 秒内除电场力和重力外所受其它力对微粒做功为
9.如图所示，、、是水面上的三个点，，，。在时刻，两振动片以相同的频率周期性地触动、两点，使点向上起振，点向下起振，且，两点的振幅相等，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样，时点开始起振。下列说法正确的是( )
A. 点是振动减弱点
B. 时点位于平衡位置且向上振动
C. 连线上除、外共有个振幅极大的点
D. 连线上除、外共有个振幅极大的点
10.如图所示，有甲、乙两个完全相同、带轻质活塞、内壁光滑的绝热汽缸。内部封闭相同质量的同种理想气体，初始状态下气体的温度均为，然后把汽缸甲的活塞固定。现用电热丝分别对汽缸缓慢加热，使得甲、乙汽缸中气体的温度都上升到，发现汽缸甲内气体吸收了热量，汽缸乙的活塞向上移动了。已知大气压，活塞的截面积为。下面说法正确的是( )
A. 对于温度升高到过程，乙中气体对外做功
B. 对于温度升高到过程，乙中内能增加
C. 甲汽缸中单位时间撞击容器壁单位面积的分子数增加
D. 乙汽缸中单位时间撞击容器壁单位面积的分子数增加
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.如图甲，在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学把橡皮筋的一端固定在木板上的点，另一端用两根细线打一个结点，两根细线分别挂上一只弹簧测力计，弹簧测力计的量程为，最小刻度为．
同时用力拉两只弹簧测力计，把结点拉到点．记下点的位置，分别读出两只弹簧测力计的示数和，还必须记录________填正确答案标号
A.两根细线的夹角
B.两根细线的方向
C.两根细线的长度
D.橡皮筋伸长后的长度
只用一只弹簧测力计同样将结点拉到处，记下此时合力的大小和方向．图乙是该同学在验证合力与分力是否满足平行四边形定则时作出的图，图中存在多处错误，请指出其中一处：________．
关于本实验，下列说法正确的是________填正确答案标号
A.两根细线的长度必须相同
B.读数时视线应正对弹簧测力计刻度
C.分力、的大小都必须小于合力的大小
D.拉细线时，细线和弹簧测力计必须与木板平行
12.某物理实验兴趣小组想测量一块锂电池组的电动势和内阻，步骤如下：
先用多用电表粗测锂电池组的电动势。将多用电表的选择开关调节至______填“直流”或“交流”电压挡的，用红表笔连接锂电池组的正极，另一根表笔连接锂电池组的另外一极，此时多用电表的指针如图所示，其读数为______。
进一步准确测量该锂电池组的电动势和内阻，实验室提供的器材除了开关、导线、电阻箱外，还有电压表量程和电压表量程，那么电压表应选用______填“”或“”。
用笔画线代替导线，完成图的实物电路图连接。
连接好电路，闭合开关，调节电阻箱使其接入电路的阻值为，记录对应电压表的示数，改变电阻箱接入电路的阻值使其为，记录对应电压表的读数为，则可以算得锂电池组的电动势 ______，锂电池组的内阻 ______。均用、、和表示
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.一列简谐横波在时刻的波形图如图中实线所示，从此刻起，经时的波形图如图中虚线所示，已知该波的传播速度。
判断该波的传播方向并简要说明理由；
从时刻开始计时，处的质点第一次到达波峰需要的时间为多少？
14.如图所示，有一个可视为质点的质量为的小物块，从光滑平台上的点以的初速度水平抛出，到达点时，恰好沿点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端点的质量为的长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数，圆弧轨道的半径为，点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角，不计空气阻力，求：
、两点的高度差
小物块刚要到达圆弧轨道末端点时对轨道的压力
要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度。
15.利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，平面纸面的第一象限内有足够长且宽度分别为和、边界均平行轴的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里；区域Ⅱ同时存在沿轴负方向的匀强电场，下边界与轴重合。位于处的离子源能释放出质量为、电荷量为、速度方向与轴夹角为的正离子束，沿纸面射向磁场区域。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。
求离子不进入区域Ⅱ的最大速度的大小；
若离子源释放的离子速度大小，求离子进入区域Ⅱ与边界的夹角；
将离子源移至处，其释放速度大小，方向沿轴正方向的正离子束，要实现离子不从区域Ⅱ下边界飞出，则电场强度的大小需满足什么条件？
答案和解析
1.【答案】
【解析】根据玻尔理论结合排列组合可知，氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出种频率的光，根据氢光谱的特点可知其中只有条可见光，故A错误；
B.由图可知，当滑片向端移动时，施加反向电压，光电流将减小，故B错误；
C.根据
可知频率越大，遏止电压越大，故光的频率最大，根据
可知频率越大，波长越短，故光的波长最短，根据
可知光光子动量最大，故C错误；
D.可见光波长范围约为到之间，根据氢原子能级图可知氢光谱可见光只有条，而光的能量最大，根据玻尔理论，故光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光，光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光，能量为，光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光，能量为，故图丙中条图线对应的遏止电压，一定有，故D正确。
故选：。
2.【答案】
【解析】若和处的均为正电荷，则根据电场叠加可知，其点的合场强方向为垂直于向上，不符合题意，只有当点为正电荷，点为负电荷的情况下，合场强为与边平行由指向，故AB错误；
由之前的分析可知，其如图所示
由于、两个点电荷的电荷量大小相等，且距离点的距离相等，根据点电荷的场强公式，所以，由电场叠加可知，所以将处的点电荷拿走，则点的合场强为且其大小为，故C正确，D错误。
故选：。
3.【答案】
【解析】、物体相对于传送带的速度大小为：
其方向与夹角设为，则：
摩擦力方向与物体相对速度方向相反，大小：，大小不变；
由平衡条件得拉力：，可知传送带的速度越大，所需拉力越小，故A错误，C正确；
B、杆受到的压力为：，故B错误；
D、当传送带速度为时，拉力的功率：，可知传送带的速度越大，拉力的功率变小；故D错误。
4.【答案】
【解析】A.如图所示，
由几何关系可知，光线射出时的折射角为，折射率
，故A正确
B.光在“水晶球”中传播的距离
时间故B错误
C.由图，增大过点光线的入射角，光线出射时一定不会在球内发生全反射，故 C正确
D.当入射光的波长变长时，频率变小，光的折射率也变小，折射角变大，光在水晶球中的光程变短，由
可知光在“水晶球”中的传播速度变大，可知时间变短，故 D正确。
本题选错误的，故选B。
5.【答案】
【解析】A、流过原副线圈的电流比：，故A错误；
B、由题意可知：，由变压器的变压比可知：，解得，两端射出电压，故B正确；
C、由题意可知，手机电阻，则，故C错误；
D、端输入电压不变，若增大手机用电功率，是由于手机的阻值减小了，由原线圈电压决定副线圈电压即知，副线圈即受电线圈的输出电压不变，故D错误。
6.【答案】
【解析】在、两球碰撞的过程中弹簧的压缩量可忽略不计，产生的弹力可忽略不计，因此、两球组成的系统所受合外力为零，动量守恒，以球的初速度方向为正方向，有，解得。即球最大速度为。、两球碰撞过程中，球机械能损失，故A错误，B正确
粘在一起的、两球向右运动，压缩弹簧，由于弹簧弹力的作用，球做加速运动，速度由零开始增大，而、两球做减速运动，速度逐渐减小，当三个球速度相等时弹簧压缩至最短，在这一过程中，三个球和弹簧组成的系统动量守恒，有，解得，此时弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律得，故D错误
弹簧恢复原长过程中，、、三个球和弹簧组成的系统动量守恒，能量守恒，弹簧恢复原长时，的速度最大，由动量守恒定律和能量守恒定律，得
，，解得，，故C错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】A、导体棒静止时，受力分析如图所示，
根据平衡条件得，代入数据解得导体棒所受安培力的大小，故A错误
B.由闭合电路的欧姆定律得，解得，由安培力的公式，解得，故B错误；
、断开开关后，导体棒下滑到圆环最低点的过程中，根据动能定理有，则，导体棒在最低点时。由牛顿第二定律得。解得。由牛顿第三定律可知、导体棒对单个圆环的压力大小为、方向竖直向下、故C错误、D正确。
8.【答案】
【解析】由图可知带电微粒的电势能增大，但于匀强电场的方向不确定，所以无法确定微粒的电性，故A错误；
B.由图可知，秒内电势能增加了，所以电场力做功为，故B错误；
C.由图可知，电势能、重力势能都随着时间均匀增加，说明沿着电场方向以及沿竖直方向上，微粒的两个分运动都是匀速直线运动，所以合运动也是匀速直线运动，则运动过程中微粒的动能不变，故C正确；
D.由图可知，秒内微粒的重力势能增加了则，电势能和重力势能共增加了，而动能不变，说明除电场力和重力外的其它力对微粒做功为，故D正确。
故选：。
9.【答案】
【解析】由于在同种介质中传播，所以两列波的波速均为
波的周期为
波长为
波源产生的波先传播到点，则点在时开始向上起振，由几何关系
易知
即时波源产生的波也已经传播到了点。因为点到两波源的波程差为
且两个波源的相位差为，所以点为振动加强点，从到共经历个周期，所以时点位于平衡位置且向上振动。故A错误；B正确；
C.连线上除、外振幅极大的点到两波源的波程差需满足等于半波长的奇数倍，即
根据几何关系可知
解得
又因为取整数，所以
，，，，
即连线上除、外共有个振幅极大的点。故C正确；
D.连线上除、外振幅极大的点到两波源的波程差需满足等于半波长的奇数倍，即
根据几何关系可知
解得
又因为取整数，所以
，，，，
即连线上除、外共有个振幅极大的点。故D错误。
故选：。
10.【答案】
【解析】、据热力学第一定律，对甲中气体，因为气体体积不变，所以，因为汽缸甲内气体吸收了热量，所以，故，则对于温度升高到过程，甲中气体内能增加；因为甲、乙内部封闭相同质量的同种理想气体，当完全相同的气体从同一温度升高到另一同一温度时，其内能变化相同，则对于温度升高到过程，乙中气体内能增加。
因为汽缸乙的活塞向上移动了，记，则对于温度升高到过程，乙中气体对外做功为：。故A正确，B错误；
、由题知，乙内气体等压膨胀，则由气体压强的微观解释可知，乙汽缸中单位时间撞击容器壁单位面积的分子数减少；以甲内气体为研究对象，根据理想气体状态方程可知：，由题知，其体积不变，温度升高，则甲内气体压强变大，则由气体压强的微观解释可知，甲汽缸中单位时间撞击容器壁单位面积的分子数增加。故C正确，D错误。
故选AC。
11.【答案】 、、的大小缺少标度；记录大小的有效数字位数错误
【解析】还必须记录两根细线的方向以确定两拉力的方向，两根细线的夹角、两根细线的长度、橡皮筋伸长后的长度不必测量，B正确，ACD错误。
故选B。
错误有：、、的大小缺少标度；记录大小的有效数字位数错误等。
两根细线的长度不必相同，A错误；
B.读数时视线应正对弹簧测力计刻度，减小误差，B正确；
C.分力、的大小适当即可，不必刻意小于合力的大小，C错误；
D.拉细线时，细线和弹簧测力计必须与木板平行，避免产生垂直于板的分力，D正确。
故选BD。
12.【答案】直流
【解析】锂电池组的电动势为直流电，将多用电表的选择开关调节至直流电压挡的。
量程为电压表的最小分度值为，读数为
锂电池组的电动势约为，电压表应选用量程为的。
实物连接如图所示。
根据闭合电路的欧姆定律
联立解得
，
故答案为：直流，；；
，。
13.【解析】波速，经波形平移的间距为，结合波形图可看出波形向左平移，故波向左传播；
波向左传播，处的质点第一次到达波峰时，即右侧最近的波峰平移到该处所需的时间，所以
答：该波向左传播，理由如下：波速，经波形平移的间距为，结合波形图可看出波形向左平移，故波向左传播；
从时刻开始计时，处的质点第一次到达波峰需要的时间为。
14.【解析】根据几何关系可知：小物块在点速度大小为：，
竖直分量：
下落高度：
小物块由到的过程中，由动能定理得：

代入数据解得：
小球在点时由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
由牛顿第三定律得，方向竖直向下
设小物块刚滑到木板左端达到共同速度，大小为，小物块在木板上滑行的过程中，小物块与长木板的加速度大小分别为：
，
速度分别为：，
对物块和木板系统，由能量守恒定律得：
代入数据解得：，
即木板的长度至少是。
15.【解析】当离子不进入磁场Ⅱ速度最大时，轨迹与边界相切如图甲，则由几何关系
解得
根据
解得
粒子进入区域，运动轨迹如图乙，由

解得
圆心到Ⅱ区域边界的距离
进入区域Ⅱ速度夹角为
假设离子向下运动方向最大位移为，此时速度为，在区域Ⅱ任意时间，由动量定理可得
两边累和得
得
由动能定理得
解得
即电场强度应满足得条件是
答：离子不进入区域Ⅱ的最大速度的大小为；
离子进入区域Ⅱ与边界的夹角为；
电场强度的大小需满足。
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