云南省昆明八中2025年高考物理模拟试卷
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这是一份云南省昆明八中2025年高考物理模拟试卷,共11页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.生产芯片的工具是紫外光刻机,目前有DUV和EUV两种。DUV光刻机使用的是深紫外线,其波长为193nm。EUV光刻机使用的是极紫外线,其波长是13.5nm。下列说法正确的是( )
A. 在真空中传播时,深紫外线比极紫外线频率高
B. 在真空中传播时,深紫外线比极紫外线波速小
C. 深紫外线光子的能量比极紫外线光子的能量小
D. 深紫外线光子的动量比极紫外线光子的动量大
2.某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示,EF、MN段可视为两段直线,其方程分别为y=4t−26和y=−2t+140。无人机及其载物的总质量为2kg,取竖直向上为正方向。则( )
A. EF段无人机的速度大小为2m/sB. FM段无人机做曲线运动
C. FM段无人机的货物处于失重状态D. 图像的面积表示无人机的位移
3.如图甲所示是一种由汽缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车氮气减震装置,简化示意图如图乙所示,汽缸内封闭了一定质量的氮气(可视为理想气体),汽缸导热性和气密性良好,环境温度不变。不计一切摩擦,汽缸内封闭氮气被缓慢压缩的过程中,封闭氮气( )
A. 温度升高B. 内能增大C. 对外界做正功D. 向外界放出了热量
4.一正方形导线框处在磁感应强度大小为B0、方向垂直线框平面的匀强磁场中,如图甲所示;另一正方形导线框内有磁感应强度大小随时间变化、方向垂直线框平面的匀强磁场,如图乙所示。图甲中导线框以角速度ω绕中心轴MN匀速转动的同时,图乙中磁场的磁感应强度均匀增大。图甲中导线框刚好转完一圈的过程中两导线框产生的焦耳热相同。两个正方形导线框完全相同,则乙图中磁场的磁感应强度随时间的变化率为( )
A. 22B0ωB. 12B0ωC. B0ωD. 2B0ω
5.随着科技的不断发展,光纤成了现代信息传输领域不可或缺的一部分,但在使用过程中应尽量不要对光纤进行过度的弯曲扭转。现有一折射率为1.5、横截面直径为0.4mm的光纤,在光纤使用过程中光纤绕圆柱转弯,如图所示。为使平行射入该光纤的光在转弯处光纤的外侧均能发生全反射,则该圆柱体半径R的最小值为( )
A. 0.4mm
B. 0.6mm
C. 0.8mm
D. 1.0mm
6.2024年4月26日,“神舟十八号”载人飞船与空间站天和核心舱自主交会对接成功。某同学根据所学知识设计了一种对接方案:载人飞船先在近地圆轨道Ⅰ上的P点点火加速,然后沿椭圆转移轨道Ⅱ运动到远地点Q,在Q点再次点火加速,进入圆轨道Ⅲ并恰好与在圆轨道Ⅲ上运行的空间站对接。已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,圆轨道Ⅲ的轨道半径为r,引力常量为G。不考虑地球自转,则载人飞船( )
A. 在轨道Ⅰ上运行的角速度大小为 Rg
B. 在轨道Ⅰ上运行的周期为2π gR
C. 在轨道Ⅲ上运行的线速度大小为 gr
D. 沿轨道Ⅱ从P点运动到Q点的时间为π(r+R)2R r+R2g
7.在如图所示的空间直角坐标系中,一不计重力且带正电的粒子从坐标为(L,0,L)处以某一初速度平行y轴正方向射出,经时间t,粒子前进的距离为L,在该空间加上匀强电场,粒子仍从同一位置以相同的速度射出,经相同时间t后恰好运动到坐标原点O,已知粒子的比荷为k,则该匀强电场的场强大小为( )
A. 2 3Lkt2
B. 2 5Lkt2
C. 2Lkt2
D. 4Lkd2
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.质量为m的汽车沿路面abc运动,ab段水平、bc段与水平面间的夹角为30°,如图所示。t=0时刻,汽车从a点保持恒定功率P从静止开始启动,t=t0时刻,到达b点且速度恰好达到最大,此时汽车开启定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过路面bc。已知重力加速度为g,汽车运动过程中受到的摩擦阻力恒为mg3,不考虑空气阻力的影响。下列说法正确的是( )
A. 汽车到达b点时的速度大小为3Pmg
B. 汽车在bc段运动时的输出功率为2.5P
C. ab之间的距离为3Pt0mg−9P22m2g3
D. 汽车从a点运动到b点的过程中做匀加速直线运动
9.如图所示,一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上,另一端与质量为m的滑块P连接,P穿在杆上,一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来,重物Q的质量M=6m,把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动,当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等,已知OA与水平面的夹角θ=53°,OB长为L,与AB垂直,不计滑轮的摩擦力,重力加速度为g,sin53°=0.8,cs53°=0.6,滑块P从A到B的过程中,下列说法正确的是( )
A. 对于滑块Q,其重力的功率一直减小
B. P与Q的机械能之和先增加后减小
C. 轻绳对滑块P做功为4mgL
D. 滑块P运动到位置B处速度达到最大,且大小为4 3gL3
10.电磁刹车系统具有刹车迅速、安全可靠、结构简单等特点,如图所示是电磁刹车系统的示意简图。在平行的水平轨道上等间距分布有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B,有磁场与无磁场区域的宽度均为d。金属线圈固定在机车底部,线圈的宽为d、长为L、匝数为N、电阻为R。当质量为m的机车(含线圈)以速度v0无动力进入该区域时,金属线圈中产生感应电流并与磁场作用形成制动效应,不计摩擦阻力,忽略机车车身通过磁场区域时产生涡流的影响,则( )
A. 金属线圈通过每个磁场区域产生的焦耳热相等
B. 机车刚进入磁场时受到的安培力的大小为N2B2L2v0R
C. 金属线圈穿过每个磁场区域过程中速度的变化量相等
D. 机车的制动距离为mv0RNB2L2
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11.实验小组用如图甲所示的装置做“探究平抛运动的特点”的实验,在某次实验过程中,实验小组将背景换成方格纸,通过频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的球A和球B运动的照片,a、b、c、d为连续拍照记录下的球B的四个位置。重力加速度g取10m/s2,据此回答下列问题:
(1)实验观察到A球与B球总是同时落地,从图乙中发现同一时刻两球始终处于同一高度,由此得出结论:______。
(2)从图乙中可以判断出a点______(选填“是”或“不是”)抛出点。
(3)图乙中每个小方格的边长为5.00cm,则频闪相机的拍照频率f= ______Hz,球B做平抛运动的初速度大小v0= ______m/s。(计算结果均保留2位有效数字)
12.实验小组利用如图甲所示的电路测量电源的电动势E和内阻r,R为电阻箱,R0为定值电阻,电流表内阻不计。
(1)将电阻箱R阻值调到最大,闭合开关S1、S2,调节电阻箱R,当电阻箱R的阻值为10.5Ω时,电流表的示数为I0;断开开关S2,调节电阻箱R,当电阻箱R的阻值为4.0Ω时,电流表的示数仍为I0。则定值电阻R0的阻值为______Ω。
(2)保持S1闭合、S2断开,多次调节电阻箱R的阻值,记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表的示数I。在坐标纸上作出1I−R图像如图乙所示,由此可得电源的电动势E= ______V,内阻r= ______Ω。(计算结果均保留2位有效数字)
(3)若考虑电流表内阻的影响,则测量所得的电动势与真实值相比______,内阻与真实值相比______。(均选填“偏大”“相等”或“偏小”)
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13.2024年夏天,我国奥运健儿在第33届夏季奥运会上摘得40枚金牌,取得参加境外奥运会的史上最好成绩,邓雅文获得自由式小轮车女子公园赛金牌。邓雅文比赛中的一段赛道简化为半径为R=3m的圆弧形光滑轨道AB和水平轨道BC,轨道AB与水平地面相切,A为圆弧轨道的最低点,AB所对应的圆心角为θ=53°,如图所示。邓雅文(含小轮车)无动力地从A点以v0=7m/s的速度冲上圆弧形轨道AB,从B点冲出轨道,又从C点落回轨道。若邓雅文(含小轮车)可视为质量为m=60kg的质点,不计空气阻力,取sin53°=0.8,cs53°=0.6,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)邓雅文(含小轮车)经过B点时对轨道的压力大小;
(2)BC之间的距离。
14.如图所示,在0≤y≤1.5a的区域内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场,t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xOy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与x轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从P(2a,0)点离开磁场。已知带电粒子的质量为m、电荷量为q,不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用。
(1)求带电粒子初速度的大小;
(2)求磁场上边界有带电粒子离开的区域长度;
(3)改变匀强磁场的磁感应强度大小,使得25%的粒子从x轴离开磁场区域,求改变后的匀强磁场的磁感应强度大小。
15.如图所示,长木板C静止在光滑的水平面上,在C的上表面分别放置两个小物块A和B(A、B可视为质点),A的质量为2kg,B、C的质量均为1kg,A、B两物块与C之间的动摩擦因数均为μ=0.1,且滑动摩擦力等于最大静摩擦力。现给A一个水平向右的初速度,A与B之间的碰撞为弹性碰撞。(重力加速度g=10m/s2)
(1)若A的初速度v0=2m/s,且A、B在运动过程中始终未离开长木板C,求运动过程中整个系统产生的摩擦热。
(2)若A的初速度v0=3m/s,A、B的初始间距为2m,求B开始运动至AB碰撞前瞬间这一过程C对B的冲量大小。
(3)若A的初速度v0=5m/s,A、B的初始间距为7m,B与C之间的动摩擦因数μ1=0.05(其余条件不变),求A与木板第二次速度相等时的速度大小。
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】A
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】AB
9.【答案】BC
10.【答案】BC
11.【答案】平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 是 10 1.5
12.【答案】6.5 4.5 2.4 相等 偏大
13.【答案】解:(1)邓雅文(含小轮车)从A点运动到B点的过程中,
由动能定理得:−mg(R−Rcsθ)=12mvB2−12mv02,
在B点,由牛顿第二定律得:FN−mgcsθ=mvB2R,
联立可得:FN=860N,
由牛顿第三定律可知,邓雅文(含小轮车)经过B点时对轨道的压力大小为860N;
(2)设邓雅文(含小轮车)从B点运动到C点的时间为t,邓雅文(含小轮车)从B点运动到C点的过程中做斜抛运动,沿水平方向做匀速直线运动,沿竖直方向做匀变速直线运动,则根据斜抛运动的对称性有:vBsinθ=g⋅t2,xBC=vBcsθ⋅t,
联立可得:xBC=2.4m;
答:(1)邓雅文(含小轮车)经过B点时对轨道的压力大小为860N;
(2)BC之间的距离为2.4m。
14.【答案】解:(1)沿y轴正方向发射的粒子在t = t0时刻刚好从P(2a,0)点离开磁场,粒子运动轨迹如图所示
由几何知识可知,粒子运动的半径为R=a
粒子在磁场中做匀速圆周运动,粒子的速度v=st=πRt0=πat0
(2)磁场上边界有带电粒子离开的区域,如图所示
由几何关系可得:LAB2=R2−(1.5a−R)2,LAC=2LAB
解得:LAC= 3a
(3)由几何关系可得:R1−R1cs45°=1.5a
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=mv2R1
解得:B=(2− 2)πm3qt0
答:(1)带电粒子初速度的大小是πat0;
(2)磁场上边界有带电粒子离开的区域长度是 3a;
(3)改变后的匀强磁场的磁感应强度大小是(2− 2)πm3qt0。
15.【答案】解(1)设BC的质量为m,则A的质量为2m,由系统动量守恒,有
2mv0=4mv
解得
v=1m/s
由系统能量守恒,有
12×2mv02=12×4mv2+Q
解得
Q=2J
(2)对A有
2μmg=2ma1
把BC看成一个整体,对BC有
2μmg=2ma2
解得
a1=a2=1m/s2
对A有
x1=v0t−12a1t2
对B有
x2=12a2t2
又x1−x2=L
解得t=1s(其中t=2s舍去),B此时的速度
v2=a2t=1m/s
在此过程中,B所受摩擦力的冲量为
If=mv2=1N⋅s
B所受的支持力的冲量为
IN=mgt=10N⋅s
则C对B的冲量大小为上述两冲量的矢量和
I= If2+IN2= 12+102N⋅s=101N⋅s
(3)B加速时,最大加速度am=μ1gvC>vA1,A 加速,加速度大小仍为 al,C减速,加速度仍为aC,B减速,加速度大小仍为aB,由
v2=vA1+a1t1=vC+aCt1
解得
v2=2.2m/s
答:(1)运动过程中整个系统产生的摩擦热为2J;
(2)C对B的冲量大小为101N⋅s;
(3)A与木板第二次速度相等时的速度大小为2.2m/s。
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