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2025-2026湖北省孝感一中高三入学考物理试卷
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,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.为使汽车快速平稳转弯,驾驶员经常采用“入弯减速,出弯加速”的技巧。汽车采用该技巧在单向路面水平弯道入、出弯道时,其所受水平合力为、速率为。则下列方向关系图中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】速度沿轨迹的切线方向,“减速入弯”时力和速度的夹角是钝角,“加速出弯”时力和速度的夹角是锐角,故C正确,ABD错误。
故选C。
2.如图是一半径为R、横截面为四分之一圆的玻璃柱,截面所在平面内,一束与AC平行的光线从圆弧上的P点入射,直接射到BC界面从M点射出,已知P点到AC界面的距离为,,则该玻璃柱的折射率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】光路图,如图所示
由几何关系可知,光线在AB界面的入射角为i,则
所以
光线在BC界面的入射角i ,则
所以
光线在AB界面的折射角r,则
解得
由折射定律可得
故选B。
3.地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示,若光线被乘客阻挡,电流发生变化,工作电路立即报警。如图乙所示,光线发射器内大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子,图丙为a,b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV,下列说法正确的是( )
A.b光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
B.经同一障碍物时,b光比a光衍射现象更明显
C.光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为9.54eV
D.若部分光线被遮挡,则放大器的电流将增大,从而引发报警
【答案】C
【解析】
【详解】A.由丙图知,,故a光为跃迁时发出的光,b光为跃迁时发出的光,故A错误;
B.由得,a光的波长大于b光的波长,故a光衍射现象更明显,故B错误;
C.由光电效应方程得
故C正确;
D.部分光被遮挡,光强降低,饱和光电流减小,故D错误。
故选C。
4.下列各叙述中,正确的是( )
A.库仑提出了用电场线描述电场的方法
B.用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如场强,电容,加速度都是采用比值法定义的
C.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
D.温度不变时,金属丝拉长为原来的两倍,电阻变为原来的四倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.法拉第提出了用电场线描述电场的方法,故A错误;
B.用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如场强,电容,都是采用比值法定义的;加速度不是采用比值法定义的,故B错误;
C.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大其导电性能越差;但导体对电流的阻碍作用取决于电阻的大小,而电阻与导体的长度和横截面积有关,所以电阻率越大的导体对电流的阻碍作用不一定越大,故C错误;
D.温度不变时,金属丝拉长为原来的两倍,则横截面积变为原来的,根据电阻定律
可知电阻变为原来的四倍,故D正确。
故选D
5.如图所示,矩形实线区域内存在垂直纸面的均匀分布的磁场,磁感应强度随时间变化的规律为。用粗细均匀的同种细导线制成单匝圆形线框和正三角形线框。已知圆形线框半径为R,圆心刚好位于磁场的边界线上,正三角形线框的边长为R,圆形线框与正三角形线框中感应电流的有效值之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】磁通量
根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势大小为
产生的是正弦式交变电流,其电压的有效值为
其中S为有效面积,圆形线框与三角形线框的面积比
因此圆形线框与三角形线框的电压有效值之比为;
根据可得电阻之比为;
因此电流的有效值之比为。
故选A。
6.将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体,总长度为,接入如图甲电路电源内阻忽略不计。闭合开关,滑片从端滑到端,理想电流表读数的倒数随滑片的滑动距离的变化关系如图乙,则导体、的电阻率之比约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据欧姆定律
当时,
当时,
当时,
故
又根据电阻定律
其中
得导体、的电阻率之比约为
故选C。
7.真空中存在空间范围足够大水平向右的匀强电场,在电场中,一个质量为m、带电的小球在B点静止时细线与竖直方向的夹角为37°,小球所带的电荷量为q,细线的长度为l,重力加速度为g,,。下列说法正确的是( )
A.小球带负电
B.电场强度的大小
C.若将小球从A点由静止释放,则小球从A点运动到C点的过程中电势能增加了0.75mgl
D.若将小球从A点由静止释放,则小球运动到C点受到细线的拉力大小为3mg
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小球在B点处于静止状态,对小球进行受力分析,如图所示
小球所受电场力方向与电场强度方向相同,可知小球带正电,根据平衡条件有
解得
故AB错误;
C.若将小球从A点由静止释放,小球将做圆周运动到达C点,电场力做负功,电势能增加了
故C正确;
D.根据动能定理有
小球在C点,根据牛顿第二定律有
解得
故D错误。
故选C。
二、多选题:本大题共3小题,共12分,全部选对的得4分,选对但不全的得2 分,有选错的得0分。
8.探月卫星的发射过程可简化如下:首先进入绕地球运行的停泊轨道,在该轨道的P处,通过变速,进入地月转移轨道,在到达月球附近的Q点时,对卫星再次变速,卫星被月球引力俘获后成为环月卫星,最终在环绕月球的工作轨道上绕月飞行(视为圆周运动),对月球进行探测,工作轨道周期为T,距月球表面的高度为h,月球半径为R,引力常量为G,忽略其他天体对探月卫星在工作轨道上环绕运动的影响。下列说法正确的是( )
A.月球的质量为
B.月球表面的重力加速度为
C.探月卫星需在P点加速才能从停泊轨道进入地月转移轨道
D.探月卫星需在Q点减速才能从地月转移轨道进入工作轨道
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.探月卫星绕月球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力可得
解得球的质量为
故A错误;
B.根据
可得月球表面的重力加速度为
故B正确;
C.探月卫星需在P点加速做离心运动,才能从停泊轨道进入地月转移轨道,故C正确;
D.探月卫星需在Q点减速做近心运动,才能从地月转移轨道进入工作轨道,故D正确。
故选BCD。
9.如图,质量圆环套在光滑水平轨道上,质量的小球通过长的轻绳与圆环连接。现将细绳拉直,且与平行,小球以竖直向下的初速度开始运动,重力加速度,则( )
A.运动过程中,小球和圆环构成系统的动量和机械能均守恒
B.从小球开始运动到小球运动到最低点这段时间内,圆环向右运动的位移大小为
C.小球通过最低点时,小球的速度大小为
D.小球运动到最高点时,细绳对小球的拉力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.分析小球和圆环组成的系统可知,水平方向上不受外力,所以系统水平方向动量守恒,但竖直方向合外力不为零,动量不守恒,只有重力做功,则系统机械能守恒。故A错误;
B.系统水平方向动量守恒,根据“人船模型”可得
又
联立,解得
,
可知从小球开始运动到小球运动到最低点这段时间内,圆环向右运动的位移大小为。故B正确;
C.从开始运动到小球运动到最低点时,设圆环和小球的速度大小分别为和,由水平方向动量守恒可知
由能量守恒可知
联立,解得
故C错误;
D.若小球运动到最高点时,圆环和小球的速度大小分别为、,由水平方向动量守恒可知
由能量守恒可知
解得
,
小球相对圆环的速度大小为
由牛顿第二定律,可得
解得
故D正确。
故选BD
10.如图所示的两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L.距磁场区域的左侧L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直.现用拉力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定电流沿逆时针方向时电动势E为正,拉力F向右为正.关于感应电动势E、线框中通过的电荷量q、拉力F和产生的热功率P随时间t变化的图像正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A.当线圈进入第一个磁场时,产生的感应电动势为
E=BLv
E保持不变,根据楞次定律可知,感应电流是逆时针,而线圈开始进入第二个磁场时,两端同时切割磁感线,电动势应为
E=2BLv
根据楞次定律可知,感应电流是顺时针,,当线圈离开第二个磁场时,产生的感应电动势为
E=BLv
根据楞次定律可知,感应电流是逆时针,故A正确;
B.根据法拉第电磁感应定律得
①
根据闭合电路欧姆定律得
②
线框中通过的电荷量
③
由①②③式解得
线框中通过的电荷量
可知,线框中通过的电荷量与磁通量成正比。当线框运动L时开始进入磁场,磁通量开始增加,线框中通过的电荷量增大;当全部进入时达最大,线框中通过的电荷量最大;;此后向外的磁通量增加,总磁通减小,线框中通过的电荷量减小;;当运动到2.5L时,磁通量最小为0,线框中通过的电荷量也为0,故B错误;
CD.拉力的功率
P=Fv
因速度不变,而在线框在第一个磁场时,电流为定值,拉力为定值,外力F的功率也为定值;两边分别在两个磁场中时,感应电动势为
E=2BLv
外力等于安培力,为
外力的功率为
拉力和功率都变为4倍;此后从第二个磁场中离开时,安培力应等于线框在第一个磁场中的安培力,外力的功率也等于在第一个磁场中的功率,故D正确,C错误;
故选AD。
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11.如图所示:某同学对实验装置进行调节并观察实验现象:
(1)图甲、图乙是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是______(填A或B)。
(2)下述现象中能够观察到的是:( )
A.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽
B.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
C.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄
D.去掉滤光片后,干涉现象消失
(3)已知双缝之间距离为d,测的双缝到屏的距离为L,相邻条纹中心间距为,由计算公式______,可求得波长。如果测得第一条亮条纹中心与第六条亮条纹中心间距是11.550mm,求得这种色光的波长为______m。(已知双缝间距,双缝到屏的距离L= 700mm,计算结果保留一位小数)
【答案】①.A②.AC③.④.
【解析】
【详解】(1)[1]双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度;衍射条纹特点是中间宽两边窄、中间亮、两边暗,且不等间距;根据此特点知甲图是干涉条纹,故选A;
(2)[2]A.根据双缝干涉条纹的间距公式知,将滤光片由蓝色的换成红色的,频率减小,波长变长,则干涉条纹间距变宽,故A正确;
B.根据双缝干涉条纹的间距公式,将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距不变,故B错误;
C.根据双缝干涉条纹的间距公式,换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄,故C正确;
D.去掉滤光片后,通过单缝与双缝的光成为白色光,白色光通过双缝后,仍然能发生干涉现象。故D错误。
(3)[3]已知双缝之间距离为d,测的双缝到屏的距离为L,相邻条纹中心间距为,根据
可得计算公式
[4]已知第1条亮纹中心到第6条亮纹中心间距,可得
由得
代入得
12.某实验小组根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律,探测温度控制室内的温度。选用的器材有:
热敏电阻;
电流表G(内阻为,满偏电流为);
定值电阻R(阻值为);
电阻箱(阻值);
电源E(电动势恒定,内阻不计);
单刀双掷开关、单刀单掷开关;导线若干。
请完成下列步骤:
(1)该小组设计了如图(a)所示的电路图。根据图(a),在答题卡上完成图(b)中的实物图连线。
(2)开关断开,将电阻箱的阻值调到_____(填“最大”或“最小”)。开关接1,调节电阻箱,当电阻箱读数为时,电流表示数为。再将改接2,电流表示数为,断开。得到此时热敏电阻的阻值为_____Ω。
(3)该热敏电阻阻值随温度t变化的曲线如图(c)所示,结合(2)中的结果得到温度控制室内此时的温度约为_____℃。(结果取整数)
(4)开关接1,闭合,调节电阻箱,使电流表示数为。再将改接2,如果电流表示数为,则此时热敏电阻_____(用k表示),根据图(c)即可得到此时温度控制室内的温度。
【答案】(1) (2)①.最大②.
(3)8 (4)
【解析】
【小问1详解】
由图(a)所示的电路图,图(b)中的实物图连线如图所示。
【小问2详解】
[1]由图(a)可知,电阻箱起到保护电路的作用,因此开关闭合前,将电阻箱的阻值调到最大。
[2]开关接1时,由欧姆定律可得
接2时,则有
联立解得
【小问3详解】
由图(c)可知,时,对应的温度约为8℃。
【小问4详解】
开关接1,闭合,调节电阻箱,使电流表示数为。由并联电路的分流作用,结合
,可得干路电流为,则有并联部分的电阻
由欧姆定律可得
结合
解得
接2时,电流表示数为,同理可得干路电流可为,由欧姆定律可得
结合
其中
解得
四、计算题:本大题共3小题,共10+16+18=44分。
13.自行车前叉是连接车把手和前轴的部件,如图甲所示。为了减少路面颠簸对骑手手臂的冲击,前叉通常安装有减震系统,常见的有弹簧减震和空气减震。一空气减震器的原理图如图乙所示,总长、横截面积为的汽缸(密封性良好)里面充有空气,忽略光滑活塞(厚度不计)和车把手的质量,缸内气体的热力学温度为,当不压车把手时活塞恰好停留在汽缸顶部,外界大气压强。求:
(1)不考虑缸内气体温度变化,活塞稳定在距汽缸顶部处时,车把手对活塞的压力大小;
(2)缸内气体的热力学温度为,不压车把手时,活塞到汽缸顶部的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
汽缸内气体初始状态,
下压后,
根据
解得
又
解得
【小问2详解】
由
且
解得
活塞到汽缸顶部的距离
解得
14.如图所示,竖直平面内固定有半径为R=1m的光滑四分之一圆轨道AB、水平直轨道BC、DO以及以速度v=3m/s逆时针转动的水平传送带CD,OD上有一轻质弹簧,一端固定在O点另一端自然伸长于E点,各轨道平滑连接。现有一质量为m=2kg的滑块(可视为质点)从轨道AB上高为h处由静止下滑,已知LBC=0.2m,LCD=0.4m,LDE=0.3m,滑块与BC、DE间的动摩擦因数均为μ1=0.3,与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.5,E点右侧平面光滑,整个过程不超过弹簧的弹性限度,重力加速度g取10m/s2。
(1)若h=0.2m,求滑块运动至B处时对轨道的作用力FN;
(2)若要使滑块能到达D点,且不再离开DE,求滑块下落高度满足的条件;
(3)若滑块第一次到达D点速度恰为0,求这一过程滑块通过传送带产生的热能。
【答案】(1)28N,方向竖直向下;(2);(3)16J
【解析】
【详解】(1)滑块由静止滑到B点处,由动能定理可得
代入数据解得
滑块滑动到B处时,由牛顿第二定律可得
代入数据解得
由牛顿第三定律可知,滑块运动至B处时对轨道的作用力大小FN==28N,方向竖直向下。
(2)若要使滑块能到达D点,设滑块第一次到达D点时速度是零,下滑高度有最小值,由动能定理有
代入数据解得
滑块到达DE后且不再离开DE,可知又返回的D点速度恰好是零,下滑高度有最大值,由动能定理可得
解得
则有滑块下落高度满足的条件
(3)若滑块第一次到达D点速度恰是0,利用逆向思维,对滑块进行分析有
传送带的位移
则相对位移大小为
代入数据解得滑块在传送带上产生的热能
15.如图甲所示,两条相距L=1m的水平粗糙导轨左端接一定值电阻。T=0s时,一质量m=1kg、阻值r=0.5的金属杆,在水平外力的作用下由静止开始向右运动,5s末到达MN,MN右侧为一匀强磁场,磁感应强度B=1T,方向垂直纸面向内。当金属杆到达MN后,保持外力的功率不变,金属杆进入磁场,8s末开始做匀速直线运动。整个过程金属杆的v-t图象如图乙所示。若导轨电阻忽略不计,杆和导轨始终垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数=0.5,重力加速度。试计算:
(1)进入磁场前,金属杆所受的外力F;
(2)金属杆到达磁场边界MN时拉力的功率;
(3)电阻的阻值R;
(4)若前8s金属杆克服摩擦力做功127.5J,试求这段时间内电阻R上产生热量。
【答案】(1),方向水平向右;(2);(3);(4)
【解析】
【详解】(1)进入磁场前导体棒的加速度
根据牛顿第二定律可知
解得
方向水平向右;
(2)由图乙所示图象可知,金属杆到达MN瞬间速度为;金属杆到达磁场边界MN时拉力的功率
(3)当金属棒匀速运动时
解得
(4)前5s内摩擦力的功
则5-8s内摩擦力做功
在5-8s内由动能定理
解得
产生的总焦耳热
则电阻R产生的焦耳热
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