2025年物理(甘肃卷)
1.C 根据题意可知,用能量为50 eV的电子碰撞He+,可使He+跃迁到n=3能级和n=2能级,由ΔE=Em-En=hν=h可知,波长最长的谱线对应的能级跃迁为n=3→n=2,故选C。
2.A 若小星球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力有=m2,解得v=,故A正确;结合A分析可知,若,小星球将脱离恒星引力束缚,做双曲线运动,不可能与恒星相撞,故D错误。
【思路点拨】类比第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍知,当,小星球将脱离恒星引力束缚,做双曲线运动。
3.A 根据题意,由牛顿第二定律可得F-mg=ma,代入数据解得a= m/s2=2 m/s2,故选A。
4.B 根据题意可知,小球A和B碰撞过程中,水平方向上动量守恒,竖直方向上A球的速度大小不变,设碰撞前小球A速度为vA,碰撞后小球A水平速度为v1,小球B水平速度为v2,故A球合速度大小为,水平方向由动量守恒可得mv=mv1+mv2,完全弹性碰撞,由A、B组成的系统能量守恒可得mv2+m()+,联立解得v1=v,v2=0,小球A在竖直方向上做匀加速直线运动,则有h=gt2,解得t=2 s,可知碰撞后,小球A在运动t'=1 s末落地,则水平方向上有x=vt',解得v=3.0 m/s,故选B。
【一题多解】小球A和小球B质量相同,水平方向上发生弹性碰撞,则水平方向上交换速度,故碰撞后小球A水平方向速度等于v。
5.D M、N两点电势相等,电场线由上到下,N、P点在同一电场线上,沿电场线电势逐渐降低,可知N点电势高于P点,可知M点电势高于P点,故A错误;M点电场线分布比N点密集,可知M点电场强度比N点大,故B错误;负电荷从M点运动到P点,电势能增加,则电场力做负功,动能减小,速度减小,故C错误,D正确,故选D。
6.C 在0~时间内,磁感应强度B增加,根据Φ=BS,则磁通量Φ增加,图像的斜率减小,即磁感应强度B的变化率逐渐减小,根据法拉第电磁感应定律可知E=S,感应电动势E逐渐减小,故A错误;当t=和t=时,因B-t图像的斜率大小相等,符号相反,可知感应电动势E大小相等,方向相反,故B错误;t=时,B最大,则磁通量Φ最大,但是B的变化率为零,则感应电动势E为零,故C正确;t=时,B为零,则磁通量Φ为零,但是B的变化率最大,则感应电动势E最大,故D错误,故选C。
7.B 离子在加速电场中被加速时有U1q=,在偏转电场中做类平抛运动,则l=v0t,t2,解得Um=U1,故A错误;当U2=±Um时,离子从板的边缘射出,恰能打到样品边缘时,有,解得L=,故B正确;根据y=t2=,若其他条件不变,要增大样品的辐照范围,则需减小U1,故C错误;由图可知t1时刻所加的向上的电场的电压小于t2时刻所加的向下的电场的电压,则t1时刻射入的离子打到A点时的竖直位移小于打到B点时的竖直位移,故D错误,故选B。
8.BC 剪断细线后,弹力大于小球A的重力,则小球A先向上做加速运动,随弹力的减小,向上的加速度也减小,当加速度为零时小球速度最大,此时弹力与重力大小相等,弹簧处于拉伸状态,故A错误;剪断细线之前F弹=3mg,剪断细线瞬间弹簧弹力不变,则对小球A分析,由牛顿第二定律得,F弹-2mg=2ma,解得A的加速度a=,故B正确;剪断细线之前弹簧伸长量x1=,剪断细线后小球A做简谐运动,在平衡位置时弹簧伸长量x2=,即振幅为A=x1-x2=,由简谐运动对称性可知小球A运动的最高点和最低点关于平衡位置对称,运动到最高点时弹簧伸长量为,故C正确;由上述分析可知,小球A运动到最低点时,弹簧伸长量为,故D错误,故选B、C。
【思路点拨】简谐运动中,物体处于平衡位置时加速度为零,偏离平衡位置,位移最大时速度为零,故物体速度为零的点和加速度为零的点之间的距离即为振幅。
9.ACD A→B过程中,气体体积不变,则W=0,温度升高,则ΔU>0,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,可知Q>0,即该过程吸热,故A正确;B→C过程中,气体温度不变,则ΔU=0,体积减小,则W>0,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,可知Q<0,即该过程为放热过程,故B错误;A→B过程中,气体体积不变,温度升高,根据查理定律=C,可知,压强变大,即状态A压强比状态B压强小,故C正确;气体在状态A的温度低于在状态C的温度,可知气体在状态A的内能比状态C的小,故D正确,故选A、C、D。
10.BD 由题意可作出a粒子运动轨迹图,如图甲所示,a粒子恰好到达磁场外边界后返回,a粒子运动的圆周恰好与磁场外边界相切,然后沿径向做匀速直线运动,再做匀速圆周运动恰好回到A点,根据a粒子的速度大小为v0=,可得Ra=R0,设外圆半径等于R',由几何关系得∠AO'B=270°,则R'=R0+R0,故A错误;由A项分析,a粒子返回A点所用的最短时间为第一次回到A点的时间tmin,a粒子做匀速圆周运动的周期T=,在磁场中运动的时间t1=·T=,匀速直线运动的时间t2=,故a粒子返回A点所用的最短时间为tmin=t1+t2=,故B正确;由题意,作出b、c粒子运动轨迹图,如图乙、丙所示,因为b、c粒子返回A点都是在同一个圆周中运动,根据b、c带正电且比荷均为,所以两粒子做圆周运动的周期相同,故所用的最短时间之比为1∶1,C错误;由几何关系得2Rc=R0,根据洛伦兹力提供向心力有qvcB=,联立解得vc=v0,故D正确,故选B、D。
甲 a粒子运动轨迹
乙 b粒子运动轨迹
丙 c粒子运动轨迹
11.答案 (1) (2)50 12
解析 (1)根据小球经过光电门的挡光时间Δt,可得小球到达平衡位置时的速度v=,为验证机械能守恒定律,可列出此过程中重力势能转化为动能有mgh=mv2,联立解得h,可得纵坐标为,图像的斜率为k=;
(2)10分度、20分度、50分度的游标卡尺的精确度分别为0.1 mm、0.05 mm、0.02 mm,此游标卡尺测得小球直径d=20.48 mm,可以判断所用的是50分度的游标卡尺;
若为25分度的游标卡尺,其精确度为0.04 mm,用此游标卡尺测量该小球直径,可得n==12,则游标尺上第12条刻度线与主尺上的刻度线对齐。
12.答案 (1)见解析实物连接图 b c
(2)见解析实物连接图
解析 (1)实物连接图如图所示,
闭合S1前,根据滑动变阻器的限流式接法,滑片P应置于b端,此时滑动变阻器连入电路中的阻值最大,可以保护电路的安全;
闭合S1后,将S2分别接c和d端,观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变,说明电流表分压明显,为减小实验误差,应采用电流表外接法,因此测量电阻时S2应该接c端;
(2)实物连接图如图所示,
根据电路分析,当闭合S1,将S2接c端时,电压表、电流表的读数分别为Uc、Ic,则=Rx+RA+R滑,将S2接d端时,电压表、电流表的读数分别为Ud、Id,则=RA+R滑,那么待测电阻阻值Rx=。
13.答案 (1) (2)1×10-9 s
解析 (1)根据题意,画出光路图,如图所示
由几何关系可得sin i=,FG=H-h=3 cm
则有FB=4 cm,BG=5 cm
则sin r=
由折射定律可得该液体的折射率为n=。
(2)根据题意,由图可知,光在空气中传播的距离为s1=10 cm
光在液体中的传播距离为s2=O'G==15 cm
光在液体中的传播速度为v=
则光从O'点反射至人眼全过程的时间t==1×10-9 s。
14.答案 (1)mg
(2)f=mg(0≤t≤4) f=mg(4(3)g
解析 (1)由题图乙可知F随时间线性变化,根据数学知识可知F=t
所以当t=6 s时,F=
0~6 s内F的冲量为F-t图像围成的面积,即I=mg×6=mg。
(2)由于初始时刻物块刚好能静止在细杆上,则有mgsin 30°=μmgcos 30°
即μ=tan 30°=
在垂直杆方向,当Fsin θ=mgcos θ时细杆对物块的弹力恰好为0,解得t=4 s
故0~4 s,细杆对物块弹力垂直杆向上
垂直杆方向Fsin θ+N=mgcos θ
摩擦力为滑动摩擦力f=μN=mg(0≤t≤4)
在4~6 s内,细杆对物块的弹力垂直杆向下
垂直杆方向Fsin θ=mgcos θ+N
摩擦力为滑动摩擦力f=μN=mg(4相应的f-t图像如图
(3)在0~6 s内沿杆方向根据动量定理有mgtsin θ+IFcos θ-If=mv
在0~6 s内摩擦力的冲量为(2)解析中f-t图像围成的面积,则If=mg×4+mg×2=mg
联立有3mg+mg·cos 30°-mg=mv
可得v=g。
15.答案 (1)BLv0 竖直向上
(2)BI1L BI2L QC=
(3)
解析 (1)初始时刻机械臂1的感应电动势大小为E=BLv0
由右手定则可知感应电流方向为竖直向上。
(2)由题可知,机械臂1所受安培力F1=BI1L
机械臂2所受安培力F2=BI2L
设机械臂1、2的速度分别为v1、v2,则UC=BLv1-I1R=BLv2+I2R
对机械臂1,由动量定理可知
-t=mv1-mv0
即BLQ1=m(v0-v1)
对机械臂2,由动量定理可知
t=mv2
即BLQ2=mv2
又因为Q1-Q2=QC
且QC=UCC
联立解得QC=。
(3)系统达到稳定时,I=0,机械臂1、2共速,设此时两机械臂速度为v
对机械臂1、2,由动量守恒可知
BL(Q1+Q2)=m(v0-2v)
又因为UC=BLv1-I1R=BLv2+I2R
故BLx1-QR=BLx2+Q2R
即x1-x2=
所以v=
二者在初始时刻间距至少为xmin=。
【思路点拨】在任何一个闭合回路中,各元件上的电压的代数和等于电源电动势的代数和。
机械臂1和电容器组成的闭合回路中,机械臂1产生的感应电动势大于电容器两端电压,机械臂1充当电源,电容器充当用电器,故BLv1=I1R+UC;
机械臂2和电容器组成的闭合回路中,电容器两端电压大于机械臂2产生的感应电动势,电容器充当电源,机械臂2充当用电器,产生的电动势为反电动势,故UC=BLv2+I2R。5.如图所示,两极板不平行的电容器与直流电源相 9.如图所示,一定量的理想气体从状态A 经等容
2025年甘肃省普通高中学业水平选择性考试 连,极板间形成非匀强电场,实线为电场线,虚线 过程到达状态B,然后经等温过程到达状态C。
表示等势面。M、N 点在同一等势面上,N、P 点 已知质量一定的某种理想气体的内能只与温
在同一电场线上。下列说法正确的是 ( ) 度有关,且随温度升高而增大。下列说法正确
本试卷满分100分,考试时间75分钟。 A.M 点的电势比P 点的低 的是 ( )
过程为吸热过程
一、选择题:本题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中, B.M
点的电场强度比N 点的小 A.A→B第
负电荷从 点运动到 点,速度增大 B.B→C过程为吸热过程
1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题 C. M P , C.状态A 压强比状态B 的小
目要求, ,
负电荷从 点运动到 点 电场力做负功
每小题5分 全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错
D. M P
6.闭合金属框放置在磁场中,金属框平面始终与磁感 D.状态A 内能比状态C 的小
的得0分。
线垂直。如图所示,磁感应强度B随时间t按正弦 10.2025年5月1日,全球首个实现“聚变能发电演
1.利用电子与离子的碰撞可以研究离子的能级 规律变化。Φ为穿过金属框的磁通量,E为金属框 示”的紧凑型全超导托卡马克核聚变实验装置
结构和辐射特性。He+ 相对基态的能级图 中的感应电动势,下列说法正确的是 ( ) (BEST)在我国正式启动总装。如图是托卡马克
(设基态能量为0)如图所示。用电子碰撞 T 环形容器中磁场截面的简化示意图,两个同心圆
He+使其从基态激发到可能的激发态,若所 A.在0~ 内,Φ和E 均随时间增大4 围成的环形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,
用电子的能量为50eV,则 He+ 辐射的光谱 , 。
B.当t=T与3T时, ,
磁感应强度大小为B 内圆半径为R 在内圆上
, ( ) E大小相等 方向相同
0
中 波长最长的谱线对应的跃迁为 8 8 A 点有a、b、c三个粒子均在纸面内运动,并都恰好到达磁场外边界
A.n=4→n=3能级 C.当t=T时,Φ最大,E为零 后返回。已知a、b、c带正电且比荷均为q,a粒子的速度大小为v0
B.n=4→n=2能级 4 m
T , =q
BR
C.n=3→n=2能级 0D.当t= 时 Φ和E 均为零 ,方向沿同心圆的径向;b和c粒子的速度方向相反且与a 粒2 m
D.n=3→n=1能级 7.离子注入机是研究材料辐照效应的重要设备,其工作原理如图甲所 子的速度方向垂直。不考虑带电粒子所受的重力和相互作用。下列
2.如图所示,一小星球与某恒星中心距离为R 时,小 示。从离子源S释放的正离子(初速度视为零)经电压为U1 的电场 说法正确的是 ( )
星球的速度大小为v,方向与两者中心连线垂直。 加速后,沿OO'方向射入电压为U2的电场(OO'为平行于两极板的中 A.外圆半径等于2R0
恒星的质量为m,引力常量为G。下列说法正确的 轴线),极板长度为l、间距为d,U2-t关系如图乙所示。长度为a的样
( )
B.a粒子返回A 点所用的最短时间为 3π+2m
是 ( ) B品垂直放置在距U2极板L处,样品中心位于O'点。假设单个离子在
q
A.若v= Gm,小星球做匀速圆周运动 通过U2区域的极短时间内,电压U2 可视为不变,当U2=±Um 时, C.b、c粒子返回A 点所用的最短时间之比为
2
R 离子恰好从两极板的边缘射出。不计重力及离子之间的相互作用。 2+2
B.若 Gm2
2v0R R
二、非选择题:本题共5小题,共57分。
C.若v= 2Gm,小星球做椭圆运动 11.(6分)某学习小组使用如图1所示的实验装置验证机械能守恒R
定律。
D.若v> 2Gm,小星球可能与恒星相撞 把一个直径为d的小球用不可伸长的细线悬挂,光电门置于小球平R
甲 乙 衡位置处,其光线恰好通过小球球心,计时器与光电门相连。
3.2025年4月24日,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二 2 将小球拉离平衡位置并记录其高度h,然后由静止释放(运动平面与
十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的1s内燃 A.U2的最大值Um=
d
l2
U1 光电门光线垂直),记录小球经过光电门的挡光时间Δt。改变h,测
料对火箭的平均推力约为6×106N。火箭质量约为500吨且认为在 ( ) 量多组数据。已知重力加速度为
B.当U =±U 且L= a-dl时,离子恰好能打到样品边缘 g
,忽略阻力。
1s内基本不变,则火箭在初始1s内的加速度大小约为(重力加速度 2 m 2d (1)以h为横坐标、 选填“Δt”“(Δt)2”“1”或“ 1 ”为g取10m/s2) ( ) C.若其他条件不变,要增大样品的辐照范围,需增大U1 Δt (Δt)2
A.2m/s2 B.4m/s2 D.在t1和t2时刻射入U2的离子,有可能分别打在A 和B 点 纵坐标作直线图。若所得图像过原点,且斜率为 (用d
C.6m/s2 D.12m/s2 8.如图所示,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为2m 的 和g 表示),即可证明小球在运动过程中机械能守恒。
4.如图所示,小球A从距离地面20m处自由下落, 小球A,质量为m 的小球B与A用细线相连,整个系统
1s末恰好被小球B从左侧水平击中,小球A落地 处于静止状态。弹簧劲度系数为k,重力加速度为g。
时的水平位移为3m。两球质量相同,碰撞为完全 现剪断细线,下列说法正确的是 ( )
弹性碰撞,重力加速度g取10m/s2,则碰撞前小 A.小球A运动到弹簧原长处的速度最大
球B的速度大小v为 ( ) B.剪断细线的瞬间,小球A的加速度大小为g
A.1.5m/s 2
B.3.0m/s C.小球A运动到最高点时,弹簧的伸长量为mgk
C.4.5m/s
D.小球A运动到最低点时,弹簧的伸长量为2mgD.6.0m/s k 图1 图2
·1·
(2)实验中,用游标卡尺测得小球直径d=20.48mm。 13.(10分)如图所示,ABCD 为某容器横截面, 15.(17分)在自动化装配车间,常采用电磁驱动的机械臂系统。如图所
①由结果可知,所用的是 (选填“10”“20”或“50”)分度的游 O、O'为上下底面中心,O'处有一发光点。人 示,ab、cd为两条足够长的光滑平行金属导轨,间距为L,电阻忽略不
标卡尺; 眼在E 点沿EB 方向观察,容器在空置时看 计。导轨置于磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁
②小组设计了一把25分度的游标卡尺,未测量时的状态如图2所 不到发光点。现向容器中缓慢注入某种透明 场中。导轨上有与之垂直并接触良好的金属机械臂1和2,质量均
示。如果用此游标卡尺测量该小球直径,则游标尺上第 条 液体,当液面升高到12cm时,人眼恰好能看 为m,电阻均为R。导轨左侧接有电容为C的电容器。初始时刻,机
刻度线与主尺上的刻度线对齐。 到发光点。已知OO'=15cm,OB=13cm,EB=5cm,EB 与AB 延 械臂1以初速度v0向右运动,机械臂2静止。运动过程中两机械臂
12.(9分)某兴趣小组设计测量电阻阻值的实验方案。可用器材有:电 不发生碰撞。系统达到稳定状态后,电流为零,两机械臂速度相同。长线的夹角为α sinα=3 。不考虑器壁对光的反射,真空中光速池(电动势1.5V)两节,电压表(测量范围为3V,内阻约3kΩ),电 5
( 8流表 测量范围为0.3A,内阻约1Ω),滑动变阻器(最大阻值20Ω), c=3.0×10 m/s。求:
待测电阻Rx,开关S,单刀双掷开关S,导线若干。 (1)该液体的折射率;1 2
(2)光从O'点到达人眼的时间。
(1)求初始时刻机械臂1产生的感应电动势大小及感应电流方向。
(2)系统达到稳定状态前,若机械臂1和2中的电流分别为I1和I2,
求两机械臂各自所受安培力的大小;若电容器两端电压为U,求电容
器所带电荷量的表达式。
(3)求系统达到稳定状态后两机械臂的速度。若要两机械臂不相撞,
二者在初始时刻的间距至少为多少
甲 14.(15分)如图甲所示,细杆两端固定,质量为 m 的物块穿在细杆上。
(1)首先设计如图甲所示的电路。 初始时刻,物块刚好能静止在细杆上。现以水平向左的力F 作用在
①要求用S2选择电流表内、外接电路,请在图甲中补充连线将S2 的 物块上,F随时间t的变化如图乙所示。开始滑动瞬间的滑动摩擦
c、d端接入电路; 力等于最大静摩擦力。细杆足够长,重力加速度为g,θ=30°。求:
②闭合S1前,滑动变阻器的滑片P 应置于 (选填“a”或“b”)
端;
③闭合S1后,将S2分别接c和d 端,观察到这两种情况下电压表的
示数有变化、电流表的示数基本不变,因此测量电阻时S2 应该接
(选填“c”或“d”)端。 甲 乙
(2)为了消除上述实验中电表引入的误差,该小组又设计了如图乙所 (1)t=6s时F的大小,以及t在0~6s内F的冲量大小;
示的电路。 (2)t在0~6s内,摩擦力f随时间t变化的关系式,并作出相应的
f-t图像;
(3)t=6s时,物块的速度大小。
乙
①请在图乙中补充连线将电压表接入电路;
②闭合S1,将S2分别接c和d 端时,电压表、电流表的读数分别为
Uc、Ic 和Ud、Id。则待测电阻阻值Rx= (用Uc、Ud、Ic
和Id 表示)。
·2·
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2025年甘肃省普通高等学校招生统一考试
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13
15
物理答题卡
姓
名
考生条形码区
准考证号
◆
此方框为缺考考生标记，由蓝考员用2B铅笔填涂。
正确填涂示例一
选择题（请用2B铅笔填涂）
cccc
c
DD可DD
而D可D
可可
非选择题（请用0.5毫米黑色签字笔作答】
11.(1)
(2)①
②
14.
12.(1)①请按要求作图
R
图1
②
(2)①请按要求作图
图
②
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