2025-2026学年湖南岳阳市岳阳县第一中学高三上学期实验班第四次半月考试物理试卷 含解析

/物理总分：100分时量：75分钟一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。1.如图所示的实验规律对应的说法正确的是（）A.图甲是氢原子的能级示意图，图甲中，处于基态的氢原子能吸收能量为12.6eV的光子而发生跃迁B.图乙是电子束穿过铝箔的衍射图样，此图样证实电子具有波动性，而质子、原子与分子由于质量较大不具有波动性C.图丙是用多种频率的光进行光电效应实验时所得到的光电流与所加电压的关系，可知a光的频率最大D.图丁是卢瑟福进行α粒子散射实验的图景，他通过实验分析数据后提出原子的核式结构模型【答案】D【解析】【详解】A．光子激发跃迁需要满足的条件是光子的能量恰好是跃迁的两个能级的能量差，图甲中，无法找到高能级到基态的能量差恰好等于12.6eV的能级，所以不会发生跃迁，故A错误；B．电子束穿过铝箔的衍射图样，证实电子具有波动性，质子、原子与分子同样具有波动性，故B错误；C．根据爱因斯坦的光电效应理论，不同色光的图线说明频率大的光对应的遏止电压越大，则b光的频率最大，故C错误；D．粒子散射实验示意图中绝大多数粒子基本上沿原方向前进，极少数粒子发生偏转，说明原子具有核式结构，故D正确。故选D。2.小李同学在学习了光学有关知识后，在好奇心的驱使下将手机防水密封，让摄像头朝上置于池塘底部进行拍摄，发现得到的照片中水面上的景象呈现在半径为的圆形区域内，经测算实际物体与照片中物体尺寸的比例为。已知水的折射率为，光在真空中的传播速度为。下列说法正确的是（）A.光从空气中进入水中后频率变小B.光在水中传播的速度约为C.拍摄时手机摄像头距水面的距离为D.已知海水的折射率大于淡水，则同样的深度下在海水中拍摄景象所呈现的半径会更大【答案】C【解析】【详解】A．光的频率由光源决定，不随介质改变，故A错误；B．光速在水中为，而非，故B错误；C．实际成像半径临界角，深度，故C正确；D．海水折射率更大，临界角更小，减小，导致实际半径更小，故D错误。故选C。3.电荷量相等的两点电荷在空间形成的电场有对称美，如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A、B，A、B连线中点为O．在A、B所形成的电场中，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直于A、B连线，以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直圆面且与A、B连线共面，两个平面边线交点分别为e、f，则下列说法正确的是（）A.在a、b、c、d、e、f六点中找不到任何两个场强和电势均相同的点B.将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力始终不做功C.将一电荷由a点移到圆面内各点过程电势能的变化量都不相同D.沿线段eOf移动的电荷，它所受的电场力先减小后增大【答案】B【解析】【详解】A.图中圆面是一个等势面，e、f的电势相等，根据电场线分布的对称性可知e、f的场强相同.故A错误；B.图中圆弧egf是一条等势线，其上任意两点间的电势差都为零，将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力不做功.故B正确；C.a点与圆面内任意一点间的电势差相等，根据公式W=qU可知，将一电荷由a点移到圆面内任意一点时，电场力做功相同，则电势能变化量相同，故C错误；D.沿线段eOf移动电荷，电场强度先增大后减小，则电场力先增大后减小，故D错误.4.离地高5h处的小球（视为质点）静止释放的同时，其正下方长为h的管从地面以初速度竖直上抛，球能从管穿过且互不影响，如题图所示，当球下落h时刚要进入管。不计空气阻力，则（）A.球穿过管的时间为 B.球穿过管的时间为C.球落地时的速度为 D.球落地时的速度为【答案】D【解析】【详解】AB．由于球和管的加速度均为重力加速度，所以球相对于管做速度为的匀速直线运动，则球穿过管的时间为，故AB错误；CD．当球下落h时刚要进入管，设该过程所用时间为，则有，可得设球落地时的速度为，则有解得，故C错误，D正确。故选D。5.位于金沙江下游的白鹤滩水电站是世界第二大水电站，它将与三峡、向家坝等水电站一起，作为“西电东送”骨干工程构成世界最大的清洁能源走廊。图示为远距离输电原理，该系统的发电机具备输出功率可调，而输出电压恒定的特性。系统采用L和T两个理想变压器分别进行升压和降压。已知升压变压器L的原、副线圈匝数比为，且两变压器间输电线路的总电阻为R，在观测期间，由于用户负载波动，理想电压表V与理想电流表A的示数相应发生变动，其变化量的绝对值之比为k。则下列说法正确的是（）A.升压变压器的输出电压为B.输电线上的功率损失为C.降压变压器的输出功率为D.降压变压器的原副线圈匝数比为【答案】D【解析】【详解】A．根据理想变压器电压与匝数比的关系解得，故A错误；BC．输电线上的电流输电线上损失的功率为根据理想变压器的功率关系代入数据解得，故BC错误；D．设降压变压器原线圈上电压的变化为，根据变压器电压比与匝数比的关系解得由于副线圈上只有一个线圈，设原线圈上电流的变化为，根据理想变压器电流与匝数比的关系，则对降压变压器降压变压器上电压的变化是由于输电线上消耗的电压的变化引起的，对输电线上的电阻，由欧姆定律可得联立解得，故D正确。故选D。6.“风洞实验”指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动及其与模型的相互作用，以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验。在如图所示的风洞中存在大小恒定的水平风力，现将一小球从M点竖直向上抛出，其运动轨迹如图中的实线所示，其中M、N两点在同一水平线上，O点为轨迹的最高点，小球在M点的动能为9J，在O点的动能为1J，不计空气阻力，下列说法错误的是（）A.小球受到的重力与受到的风力大小之比为B.小球落到N点时的动能为13JC.O点到MN距离与M、N两点间的距离之比为D.小球从M点运动到N点过程中的最小动能为0.9J【答案】A【解析】【详解】A．根据，可求出竖直方向水平方向联立解得根据牛顿第二定律可得小球受到的重力与受到的风力大小之比为，故A错误，符合题意；B．由运动的合成与分解知，小球在水平方向做初速度为0的匀加速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，所以可得点到点的时间和点到点的时间相同，设小球在点的速度为，在点的速度为，水平方向加速度为因为点是轨迹的最高点，即此时速度只有水平分量即即点的水平速度满足又小球在点的动能为，在点的动能为，小球落到点时的动能为因为，解得，故B正确，不符合题意；C．设点到的距离为，竖直方向水平方向联立解得，故C正确，不符合题意；D．如图所示小球从点运动到点过程中的最小速度为在垂直于合力方向上的分量，其中故在垂直于合力方向上的分量故最小动能为代入数据解得，故D正确，不符合题意。故选A。二、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，有多项符合题目要求。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.北京时间2025年6月22日16时15分，琉球群岛发生了一次5.2级地震，震中位于我国东部沿海方向的北纬29.26度、东经129.42度的琉球群岛，震源深度10千米。地震发生时，某监测站记录到一列沿x轴传播的横波。其t=0时刻的波形（图甲）和质点K的振动图像（图乙）如图所示。下列说法正确的是（）A.该列波的传播方向为x轴正方向B.该波沿x轴从x=0处传播到远方52km的海岸边需要13sC.Q点的振动方程为D.该波与频率为1Hz、振动方向一致的简谐横波相遇，能形成稳定的干涉图样【答案】BD【解析】【详解】A．由图乙可知质点K在时刻向下振动，根据波形平移法可知，该列波的传播方向为x轴负方向，故A错误；B．由图甲、乙可知波长为，周期为，则该波的波速为沿x轴传播52km距离需要的时间为，故B正确；C．波沿x轴负方向传播，则Q点在时刻向下振动，振动方程为，故C错误；D．该波的频率为则该波与频率为1Hz、振动方向一致的简谐横波相遇，能形成稳定的干涉图样，故D正确。故选BD。8.“飞椅”是游乐场常见的游乐项目，结构示意图如图所示，长为的钢绳一端系着“飞椅”的座椅，另一端固定在长为的水平横臂上，横臂可以沿竖直轴上下移动，还可以绕轴转动。开始时，座椅静止在地面附近，横臂位于处，人坐上座椅后，横臂一边转动一边上升，到处时人和座椅稳定地绕竖直轴做匀速圆周运动，此时钢绳与竖直方向的夹角为。已知间的高度差为，人与座椅的总质量为。忽略竖直轴自身的半径，不计空气阻力。则（）A.横臂在处，人和座椅的角速度为B.横臂在处，人和座椅的角速度为C.横臂从到的过程中，钢绳对人和座椅做功D.横臂从到的过程中，钢绳对人和座椅做功【答案】AD【解析】【详解】AB．人和座椅做匀速圆周运动，向心力由重力和钢绳拉力的合力提供。圆周运动的轨道半径对人和座椅受力分析，竖直方向水平方向解得，故A正确，B错误CD．根据动能定理，钢绳做功等于重力做功的负值与动能变化之和，即线速度动能代入动能定理公式得，故C错误，D正确。故选AD。9.2024年10月10日21时50分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将卫星互联网高轨卫星03星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。不同高度卫星绕地球做圆周运动，卫星与地心的连线单位时间内扫过的面积与卫星的线速度的倒数的关系图像如图，其斜率为。已知地球的半径为，引力常量为，卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动，下列判断正确的是（）A.地球的质量为B.地球的密度为C.地球的第一宇宙速度为D.若卫星的运动周期为，则卫星离地球表面的高度为【答案】BC【解析】【详解】A．卫星绕地球的运动可看作匀速圆周运动卫星与地心的连线单位时间内扫过的面积联立得，其斜率可得地球的质量为，故A错误；B．地球的密度为，故B正确；C．由地球的第一宇宙速度为，故C正确；D．由卫星离地球表面的高度为，故D错误。故选BC。10.如图1所示，两根光滑长直导轨AM和AN在A点连接，处于磁感应强度为B匀强磁场中。一根长直金属杆垂直AM放置，开始时与A点相距L，杆与A点之间的导轨上连接一阻值为R的电阻。时刻，在水平外力作用下，杆沿平行AM方向以初速度水平向右运动，位移为L时到达PQ，杆速度倒数与位移x间的关系如图2所示，不计其余电阻。则（）A.前一半时间内的平均感应电动势比后一半时间内的平均感应电动势小B.位移时，速度大小为C.运动到PQ过程中，通过电阻的电量为D.运动到PQ过程中，电阻上产生的热量为【答案】CD【解析】【详解】A．由图像可知图线方程故所以为一定值，故A错误；B．由可知，当时，，故B错误；C．电流为一定值，根据图像速度倒数与位移x所围面积为时间，故可得运动到PQ所用时间通过电阻的电量为，故C正确；D．运动到PQ过程中，电阻上产生的热量为，故D正确。故选CD。三、非选择题：本题共5小题，共56分。11.图甲为用于测量小车加速度的实验装置示意图。由于设备出现故障，目前仅有一个光电门能够正常工作。为了进行实验，兴趣小组在小车上安装了一个特殊设计的栅栏（如图乙）。该栅栏由宽度相同的不透明条带和宽度相同的透明条带交替排列组成，其中。实验步骤如下：（1）用游标卡尺测量不透明条带的宽度d，游标卡尺的示数如图丙所示，其读数为_______mm。（2）调整栅栏，使栅栏与导轨平行。（3）将小车从斜面顶端由静止释放，用光电门测出遮光时间依次分别为t1、t2、t3、t4、t5。（4）小车的加速度a=_______。（用d、L、t1和t2表示）（5）为了精确求出加速度，测出释放小车时，各不透明条带到光电门沿斜面方向的距离x1、x2、x3、x4、x5，根据所测量的数据做出图像，得到图像的斜率为k，则a=_______。（用k、d表示）（6）如果栅栏没有调整到与斜面平行，由此引起的误差会使加速度的测量值_______（填“<”“>”或“=”）真实值。【答案】①.6.60②.③.④.<【解析】【详解】[1]由图丙可知，该游标卡尺为20分度，则分度值为0.05mm，故不透明条带宽度为[2]由运动学公式可得，由，可得[3]由，可得所以斜率则[4]如果栅栏没有与斜面平行，由图像可得斜率变小，所以加速度的测量值小于真实值。在真实数据中，与成比例增加，由公式可得，真实的加速度大于测量值。12.随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有部分样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。（1）你认为不合格的纯净水的电导率__________（选填“偏大”或“偏小”）；（2）为了方便测量纯净水样品的电阻，将采集的水样装入绝缘性能良好的长方体玻璃槽中，如图1所示，玻璃槽内腔的长度，宽度，水的高度h，用多用电表欧姆挡粗测玻璃槽中水的电阻，选择开关置于“×100”挡，发现指针如图2所示，为使指针在中央刻度附近，需要换选__________（选填“×10”或“×1k”）挡；（3）为了精确测量玻璃槽中水的电阻，实验室提供的器材有：待测电阻直流电源E（电动势约6V，内阻约1Ω）电压表（量程6V，内阻约3kΩ）电压表（量程15V，内阻约5kΩ）电流表（量程，内阻约200Ω）电流表（量程0.6A，内阻约0.5Ω）滑动变阻器R（最大阻值20Ω）开关S一个及导线若干实验中要求尽量减小系统误差，应保证电表在测量时其最大读数超过量程的三分之二，则电压表应选择__________（选填“”或“”），电流表应选择__________（选填“”或“”）。请在虚线框中画出实验电路原理图_________：（4）连接好实验电路，测量玻璃槽中水的高度h，电压表示数U，电流表示数I，改变玻璃槽中水的高度，测得多组实验数据，绘制图像如图3所示，则待测纯净水的电导率__________（结果保留3位有效数字。国家标准：在25℃时饮用纯净水电导率。【答案】①.偏大②.③.④.⑤.⑥.20.6##20.7##20.8##20.9##21.0【解析】【详解】（1）[1]越不纯净的水，水中能够自由移动的粒子就越多，则导电性能越强，电阻越小，即电阻率越小，而电导率是电阻率的倒数，则可知越不纯净的水电导率越大，即不合格的纯净水的电导率偏大。（2）[2]由图2可知，欧姆表指针偏角过小，为使指针在中央刻度附近，需要换选。（3）[3][4]由于电源的电动势为，则在选取电压表时应选择接近电源电动势量程的电表，即选择电压表，这样在实验中才能保证电表在测量时其最大读数超过量程的三分之二，从而减小实验误差；选择电流表时可用直除法，用电源的电动势直接除以待测电阻的大概阻值，从而得到一个粗略电流的范围进行电流表的选择，由图2中“”挡时欧姆表的读数可知待测电阻大致在左右，通过直除法可得电流大概在左右，再根据电表的读数要求可知电流表应选择表；[5]由于所给滑动变阻器的阻值远小于待测电阻的阻值，因此滑动变阻器采用分压式接法，而电流表的内阻远小于待测电阻的阻值，定量方面可根据进行判断，则可知电流表采用内接法，电路图如下所示（4）[6]由于电流表的内阻远小于待测电阻的阻值，则计算时可忽略电流表的分压作用，根据部分电路的欧姆定律可得根据电阻定律可得联立可得而图线的斜率代入数据可得13.如图所示，内壁光滑、粗细均匀，总长度为20cm的玻璃管水平放置，其A端封闭、B端开口，现用厚度不计的活塞封闭一段长度为10cm的气柱，活塞与管壁均绝热且不漏气，环境温度始终为T。（1）若将A端气体由热力学温度T缓慢加热至，求活塞移动的距离；（2）若用导热性能良好的导热板将玻璃管B端封闭，仅把A端气体由热力学温度T缓慢加热至，求活塞移动的距离。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】设初始时A端气体长为，活塞横截面积为S，移动的距离为x，气体发生等压变化，根据盖.吕萨克定律可得解得【小问2详解】玻璃管B端封闭，设两部分气体初态压强为，体积分别为。最终气体压强为p，体积分别为，。活塞移动的距离为，根据理想气体状态方程，对A端气体对B端气体又因为，，且，解得14.如图所示，总长度为的固定细长直管内，等间距放置了个完全相同的物块（所有物块均可以视为质点），号物块放置在管内最左端，每相邻的两物块之间距离均为，号物块与细管右端距离为。现给号物块一个向右的初速度，物块与管壁间的动摩擦因数为，物块之间的碰撞均为弹性碰撞，物块与物块之间以及物块与管壁之间的碰撞均为弹性碰撞。已知重力加速度大小取。（1）若，求第一次碰撞后的瞬间，号物块的速度的大小（可用根号表示）。（2）若，求出最后停下的物块是几号。（3）若管道完全光滑，且在管道最右端再放置一个完全相同的号物块，并且给号物块一个向左的初速度，大小为，同时给号物块向右的初速度大小为，此时整个管内系统具有周期性（即经过时间后，每个物块的位置与速度均与时间前相同），试求系统周期。【答案】（1）（2）51号（3）4050s【解析】【小问1详解】根据，解得由动量守恒和能量守恒，解方程的【小问2详解】每次碰撞均会交换速度，一物体静止，另一物体会继承速度继续向前，这就等价于“穿越而过，未发生碰撞”，故全程做匀减速运动，可求总路程解得根据到最右端反弹后继续运动1975cm，距离管道左端还剩50cm，根据前面的分析不难得到，50cm处静止着第50号物体，所以最后是第51号物体。【小问3详解】在等价于“穿越而过，未发生碰撞”的思路下，1号与2026号会在中间某位置相碰：列动量守恒与能量守恒，解得依然是速度交换，可以继续等效于“穿越而过，未发生碰撞”，所以，两物体各自回到原位所用时间分别为，二者取最小公倍数15.为探究带电粒子对探测板的