江西卷——2025届高考物理考前冲刺卷
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.激光是原子受激辐射产生的光。当原子处于激发态时,若恰有能量的光子从附近通过,在入射光的电磁场影响下,原子会跃迁到低能级,从而辐射出新光子。已知光速为c,普朗克常量为h,则新光子的( )
A.频率可能大于 B.能量可能小于
C.波长为 D.动量为
2.电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统,如图所示。极板M、N组成的电容器视为平行板电容器,M固定,N可左右运动,通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车减速时,极板M、N间的距离减小,若极板上的电荷量不变,则该电容器( )
A.电容变小 B.极板间电压变大
C.极板间电场强度不变 D.极板间的电场强度变小
3.为了筛选大小大致相同的脐橙,设计如图所示的橙子简易筛选装置。两根直杆处于同一倾斜平面内,上端间距小下端间距大,橙子沿两杆向下运动,大、中、小橙离开杆后,落入不同区域的接收桶中,脐橙可视为球体,不计阻力,则( )
A.离开杆后,橙子在空中做一小段自由落体运动
B.离开杆后,大橙速度变化比小橙的快
C.前后两橙子沿杆运动过程中间距逐渐增大
D.大果在沿杆向下运动过程中弹力对其不做功
4.2025年2月23日凌晨3时17分,中国“实践25号”卫星在距离地面约36000千米的同步静止轨道上,成功完成人类航天史上首次“太空加油”,为濒临退役的北斗G7卫星注入142kg推进剂,使其寿命延长8年。设北斗G7卫星和“实践25号”卫星均绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.北斗G7卫星定点于我国上空
B.北斗G7卫星的线速度大于第一宇宙速度
C.加注燃料后,北斗G7卫星的加速度大小不变
D.处在相同轨道上的“实践25号”加速可以追上北斗G7卫星
5.如图所示,在真空中相距为r的A、B两点分别固定着电荷量均为Q的正点电荷,O为AB连线的中点,P为AB连线中垂线上的一点,,把电荷量的试探电荷从P点移到O点,克服电场力做了的功。已知静电力常量为。则( )
A.P点合电场强度的大小为
B.P点合电场强度的方向与OP垂直
C.P、O两点间的电势差为200V
D.若P点的电势为零,O点的电势为
6.两列机械波在同种介质中相向而行,P、Q为两列波的波源,某时刻的波形如图所示,已知波源P产生的波传播速度为10m/s,下列判断正确的是( )
A.波源P起振方向沿y轴正方向 B.波源Q振动的频率为0.4Hz
C.波源Q产生的波更容易发生明显衍射 D.这两列波能产生稳定的干涉
7.如图所示,水平放置足够长光滑金属导轨abc和de,ab与de平行并相距为L,bc是以O为圆心的半径为r的圆弧导轨,圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场,磁感应强度均为B,a、d两端接有一个电容为C的电容器,金属杆OP的O端与e点用导线相接,P端与圆弧bc接触良好,初始时,可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上,金属杆MN质量为m,金属杆MN和OP电阻均为R,其余电阻不计,若杆OP绕O点在匀强磁场区内以角速度ω从b到c匀速转动时,回路中始终有电流,则此过程中,下列说法正确的有( )
A.杆OP产生的感应电动势恒为Bωr2
B.电容器带电量恒为
C.杆MN中的电流逐渐减小
D.杆MN向左做匀加速直线运动,加速度大小为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图所示,将一个内、外侧均光滑的半圆形槽,置于光滑的水平面上,槽的左侧有一个竖直墙壁。现让一个小球自左端槽口A的正上方从静止开始下落,与半圆形槽相切从点进入槽内,则以下说法正确的是( )
A.小球在半圆形槽内运动的全过程中,只有重力对它做功
B.小球在半圆形槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒
C.小球从最低点向右侧最高点运动过程中,小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒
D.小球离开右侧最高点以后,将做竖直上抛运动
9.如图所示,一束复色光以的入射角照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面,经下表面反射后从玻璃砖上表面折射出两条平行光线a、b,关于a、b两束单色光,下列说法正确的是( )
A.a光的频率比b光大
B.b光的折射率比a光小
C.a光在玻璃砖中的速度比b光快
D.a、b两束单色光通过同一双缝干涉时,a光产生的干涉条纹间距较大
10.如图所示,两根竖直固定的光滑细杆上穿着质量分别为3kg、4kg的小球A、B,小球A、B通过一根长且不可伸长的轻绳绕过光滑的定滑轮O相连接,O到左杆的距离。当小球A、B静止时轻绳间恰好相互垂直,如图甲所示。现将小球A缓慢拉至与定滑轮等高的位置时,如图乙所示,由静止释放小球A,忽略小球受到的空气阻力,g取。下列说法正确的是( )
A.定滑轮O到右杆的距离为3m
B.小球A、B不可能在杆上做往复运动
C.小球A从释放到运动到最低点,小球B上升的高度与小球A下降的高度相同
D.小球A下降速度最大时,小球B的速度为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(8分)如图所示,让一个质量较大的小球从斜槽上滚下来,与放在斜槽前边小支柱上的另一质量较小的球发生碰撞,之后两小球都做平抛运动。用该实验装置可验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)实验中,不容易直接测定小球碰撞前后的速度。要间接地解决这个问题,只需通过测量________;
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的水平位移
(2)关于本实验的条件和操作要求,下列说法正确的是________;
A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道末端必须水平
C.小球1每次不需要从同一位置释放 D.被碰小球每次的落点一定是重合的
(3)设小球1的质量为,小球2的质量为,MP的长度为,ON的长度为,则本实验验证动量守恒定律的表达式________。
(4)某次实验中得出的落点情况如图所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球的质量和被碰小球的质量之比为________。
12.(12分)小明同学在家中找到一个废弃不用的电热水器,拆解后得到了它的电热丝,他想测量该电热丝的电阻。
(1)首先他用欧姆表对该电热丝进行粗测,将欧姆表的选择开关旋到“”挡位,让表笔与电热丝保持良好接触,发现指针偏转角度非常大。为了较好的测出电热丝的阻值,请帮他完善下面的操作。
①将选择开关旋到__________挡位(填“”或“”);
②重新进行__________,让表笔与电热丝保持良好接触,读出欧姆表的示数约为。
(2)他利用伏安法测量该电热丝的阻值。现有下列器材:
A.电动势为4V的电源
B.量程为0.6A的电流表(内阻约为),量程为3A的电流表(内阻约为)
C.灵敏电流计G(满偏电流为,内阻为)
D.滑动变阻器R(最大电阻为)
E.电阻箱(最大阻值为)
F.电键一个,导线若干
①为了精确测量电热丝的电阻,小明同学先将灵敏电流计改装为量程3V的电压表,需要给灵敏电流计__________(填“串联”或“并联”)一个电阻,电阻箱的阻值应取__________;
②实验中,电流表应选__________(填“”或“”)。
③为了精确测量电热丝阻值,并要求电压电流从零开始变化,请在方框中画出完整的电路图,并标注好所选仪器的符号__________。
13.(8分)如图所示,水平放置的绝热汽缸内用导热活塞封闭一定质量的理想气体。已知活塞横截面积为S,当地大气压为,重力加速度为g,活塞质量为,活塞沿汽缸壁移动时受到的摩擦力大小恒为,活塞与汽缸之间的最大静摩擦力大小也为f。开始时,缸内气体的温度和环境温度相等,均为,活塞与汽缸底的距离为且恰好与汽缸无摩擦,离汽缸口的距离也为。现将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置,待稳定后对缸内气体缓慢加热,使活塞上表面刚好与汽缸口相平为止(不计活塞厚度)。求:
(1)转到开口向上的竖直位置(加热前)活塞到汽缸底部的距离;
(2)当活塞上升到与汽缸口相平时气体温度。
14.(12分)如图所示,质量为的物块从的光滑四分之一圆弧轨道的最高点A点由静止滑下,B点为圆弧轨道的最低点,长为0.5m的粗糙水平面BC与物块间的动摩擦因数,光滑水平凹槽CD右端放置质量、的长木板,长木板与物块间的动摩擦因数,木板上表面与水平面BC和光滑水平面DE齐平,弹簧固定在挡板E处。物块从C点滑上长木板,当长木板与凹槽左端的槽壁碰撞时,物块恰好滑上DE轨道。假设长木板与槽壁每次碰撞后都立即静止,当物块与弹簧碰后返回,从凹槽左端滑上长木板时给物块一个水平向右且大小为的瞬时冲量,之后每隔0.5s都给物块相同的瞬时冲量。物块与弹簧碰撞无机械能损失,物块可视作质点,g取。
(1)求物块由A点下滑到B点时轨道对物块支持力的大小;
(2)求物块压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能;
(3)若,求物块向右运动离开长木板时的瞬时速度大小。
15.(14分)如图所示的三维坐标系中,在的区域I内有沿y轴正方向的匀强电场,在的区域II内有沿x轴正方向的匀强磁场,在的区域Ⅲ内有沿y轴正方向的匀强电场和匀强磁场,区域II,Ⅲ内磁场的磁感应强度大小相等。一质量为m,电荷量为的带正电粒子自坐标为的点沿z轴正方向以大小为的初速度射入区域I,恰好从坐标为的点进入区域II,并从y轴上某点垂直y轴进入区域Ⅲ,经区域Ⅲ偏转后以大小为的速度再次进入区域II.不计粒子的重力。求:
(1)区域I内匀强电场的电场强度大小;
(2)区域II内匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)区域Ⅲ内匀强电场的电场强度大小。
答案以及解析
1.答案:D
解析:AB.原子发生受激辐射,发出的光子的频率和振动情况都跟入射光子完全一样,故新光子的频率为,新光子的能量为,故AB错误;
C.根据,结合
解得
故C错误;
D.根据,结合C项可得动量为
故D正确。
故选D。
2.答案:C
解析:A.由平行板电容器电容的决定式可得,d减小,C增大,故A错误;
B.电容器所带电荷量Q不变,C增大,由可得,U变小,故B错误;
CD.由匀强电场的场强与电势差关系公式可得
E与d无关,E不变,故C正确,D错误。
故选C。
3.答案:C
解析:A.离开杆后,橙子速度不为0,故不做自由落体运动,故A错误;
B.离开杆后,橙子的加速度均为重力加速度g,由于加速度
可知大橙速度变化与小橙速度变化一样快,故B错误;
C.设杆倾斜角度为,动摩擦因数为,橙子质量为m,则由牛顿第二定律可知,橙子加速度
可知在同一根的橙子加速度都相同,从第一个橙子释放开始计时,则由匀变速直线运动位移公式可知,其位移
经过时间,释放第二个橙子,故其位移
故前后两橙子沿杆运动过程中间距
联立以上解得
故前后两橙子沿杆运动过程中间距随时间而逐渐增大,故C正确;
D.分析可知,虽然两杆的弹力方向与杆垂直,但分析可知任意一个弹力与两杆平面并不垂直,即位移方向与弹力方向不垂直,故其弹力做功不为0,故D错误。
故选C。
4.答案:C
解析:A.北斗G7卫星在同步静止轨道上,位于赤道平面内,故不能定点于我国上空,故A错误;
B.由
得
第一宇宙速度为卫星贴近地球表面飞行时的线速度,北斗G7卫星的轨道半径大于地球半径,故北斗G7卫星的线速度小于第一宇宙速度,故B错误;
C.由
得
加注燃料后,北斗G7卫星的加速度大小不变,故C正确;
D.处在相同轨道上的“实践25号”加速,则会做离心运动,不可以追上北斗G7卫星,故D错误。
故选C。
5.答案:A
解析:AB.依据点电荷电场强度的决定式可知
方向如图所示,故
方向沿直线OP由O指向P,A正确,B错误;
CD.P、O两点间的电势差
根据电势差和电势的关系
可得
CD错误。
故选A。
6.答案:D
解析:A.波源的起振方向与波最前端质点的起振方向相同,从波形图中可看出波源P产生的波起振方向沿y轴负方向,A错误;
B.如图可知波源Q产生的波波长为,已知波在同种均匀介质中传播速度相同,所以
可得周期为
频率为
B错误;
C.这两列波的波长相同,所以这两列波发生衍射的难易程度相同,C错误;
D.由于这两列波的波长相等,波速相等,所以频率也相等,这两列波能发生稳定的干涉,D正确。
故选D。
7.答案:C
解析:A.杆OP产生的感应电动势恒为故A错误;BC.由右手定则知OP产生的感应电流方向为由O到P,则MN杆中电流方向为由M到N,由左手定则知MN杆受到向左的安培力,MN杆向左做加速运动,也产生感应电流,与OP产生的电流方向相反,根据电容器的电压为路端电压,因为回路电流减小,内压减小,路端电压增大,则极板电荷量增大,故B错误,C正确;D.回路中电流逐渐减小,杆MN受到的安培力逐渐减小,则杆向左做加速度逐渐减小的加速直线运动,故D错误。故选C。
8.答案:BC
解析:A.小球在槽内运动的全过程中,从刚释放到最低点,只有重力做功,而从最低点开始上升过程中,由于水平面光滑,槽将向右运动,故除小球重力做功外,还有槽对球作用力做负功,故A错误;B.无碰撞过程,而且接触面均光滑,无内能转化,所以小球与槽组成的系统机械能守恒,故B正确;C.小球在槽内运动的前半过程中,小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒,而小球在槽内运动的后半过程中,小球与槽组成的系统水平的动量守恒,故C正确;D.小球离开右侧槽口同时,槽由于在球的作用下向右运动,所以做斜抛运动,故D错误。故选BC。
9.答案:AB
解析:AB.作出光路图如图所示
由题图可知,a光的折射角小于b光的折射角,即
根据折射定律,
所以玻璃砖对a光的折射率更大,a光的频率更大,故AB正确;
C.根据可知,a光在玻璃砖中的速度更慢,故C错误;
D.由于b光的折射率小,则b光在玻璃砖中的波长更长,根据可知,b光产生的干涉条纹间距较大,故D错误。
故选AB。
10.答案:AD
解析:A.两球静止时,对两球进行受力分析,如图甲所示,设轻绳的拉力为F,则有,
解得
由几何知识可得,
定滑轮到右杆的距离
A正确;
B.由题可知,整个系统机械能守恒,故A、B两球将在杆上做往复运动,B错误;
C.由于小球A的质量小于小球B的质量,根据机械能守恒定律可知,当小球A停止运动时,小球B上升的高度将小于小球A下降的高度,C错误;
D.当小球A受到的合力为0时速度最大,此时小球A下降到图甲的位置,如图乙所示,根据运动的分解可得
小球A下降的高度
小球B上升的高度
由机械能守恒定律可得
联立解得
D正确。
故选AD。
11.答案:(1)C;(2)B;(3);(4)
解析:(1)验证动量守恒定律实验中,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,根据平抛运动规律,若落地高度不变,则运动时间不变,因此可以用水平射程大小来体现水平速度大小,故需要测量水平射程。故选C。
(2)AB.实验中,斜槽轨道不需要光滑,但是斜槽轨道末端必须水平,故A错误,B正确;C.小球1每次必须要从同一位置释放,保证到达底端时的速度相同,选项C错误;D.实验中存在一定的误差,故B球每次的落点不一定是重合的,故D错误;故选B。
(3)由图示可知,碰撞前小球1的落地点是P,两球碰撞,球1的落地点是M,球2的落地点是N,实验需要验证
变形可知
故有
(4)根据(3)中
代入数据解得
12.答案:(1);欧姆调零
(2)串联;4850;;
解析:(1)①指针偏转角度非常大,说明倍率档选择过大,应将选择开关旋到挡位;
②重新进行欧姆调零,让表笔与电热丝保持良好接触,读出欧姆表的示数约为。
(2)①为了精确测量电热丝的电阻,小明同学先将灵敏电流计改装为量程3V的电压表,需要给灵敏电流计串联一个电阻,电阻箱的阻值应取
②电路可能出现的最大电流
可知电流表选择量程为0.6A的。
③要求电压电流从零开始变化,可知滑动变阻器要接成分压电路,根据前面分析可知待测电阻跟电表相比属于小电阻,故电流表采用外接法,画出完整的电路图如图:
13.答案:(1)
(2)
解析:(1)已知汽缸水平放置时,活塞恰好与汽缸无摩擦,由此可判断气体压强,气体体积,气体温度
汽缸开口竖直放置时,对活塞进行受力分析,由平衡条件可得
解得
此时活塞到汽缸底部的距离为,则气体体积,气体温度
该过程为等温过程,根据玻意耳定律得
联立解得
(2)对缸内气体缓慢加热过程中,气体压强保持不变,当活塞上升到与汽缸口齐平时,根据平衡条件有
气体体积,由理想气体状态方程得
联立解得
14.答案:(1)60N
(2)4J
(3)
解析:(1)物块由A点下降到B点,由机械能守恒定律得
在B点,根据牛顿第二定律
解得支持力
(2)物块在BC面上运动,从B到C过程,根据动能定理
物块在CD间运动过程,根据动量守恒定律
根据能量守恒定律
物块从接触弹簧到弹簧压缩到最短的过程中,根据
得物块压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能
(3)长木板在槽中运动的距离为1m,由受力分析可知,物块向右冲上长木板,对长木板根据牛顿第二定律
可得
对物块根据牛顿第二定律
可得
由题意可得,对木块施加一个冲量,则有
解得
第一个0.5s,长木板的位移
此过程中物块的位移
第一个0.5s末物块速度恰好为
对木块施加一个冲量,同理第二个0.5s,物块的位移
长木板的位移
解得
因
则长木板恰好与槽壁碰撞。物块到C点的距离
设木块刚脱离长木板冲上BC平面瞬间的速度为,则由
解得
15.答案:(1)(2)(3)
解析:(1)由题意,粒子在区域I内的运动为类平抛运动,其轨迹如图,由牛顿运动定律和运动规律知
①
②
③
解得④
(2)设粒子在点时速度大小为,方向与z轴正方向的夹角为θ,由运动规律得
⑤
解得⑥
粒子在区域II内做匀速圆周运动,其轨迹如图,洛伦兹力提供向心力,则⑦
由几何关系知轨迹半径⑧
解得区域II内磁场的磁感应强度⑨
(3)粒子在区域Ⅲ内的两个分运动为:垂直yoz平面的匀速圆周运动和沿y轴正方向初速度为零的匀加速直线运动。设粒子离开区域Ⅲ时沿y轴正方向的速度大小为,则
粒子在区域Ⅲ中运动时间⑩
又
解得区域Ⅲ内电场的电场强度