2025屆廣東省廣州市華興教育港澳臺(tái)聯(lián)考學(xué)校高三下學(xué)期港澳臺(tái)班第一次模擬考物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12025年中華人民共和國(guó)普通高等學(xué)校港澳臺(tái)班第一次模擬考物理試卷本試卷滿分150分，考試用時(shí)120分鐘一、選擇題：本大題共13小題，每小題4分，共52分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.春節(jié)假期，小華使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行航拍，一段時(shí)間內(nèi)無(wú)人機(jī)在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，其位移時(shí)間圖像如圖所示，取豎直向上為正方向，下列哪個(gè)時(shí)刻無(wú)人機(jī)處于最高點(diǎn)（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根據(jù)位移時(shí)間圖像可知時(shí)刻無(wú)人機(jī)處于最高點(diǎn)。故選B。2.如圖甲是研究光電效應(yīng)的電路圖，圖乙是汞原子的能級(jí)圖，若用處于能級(jí)的汞原子躍遷發(fā)出的光子照射某種金屬，恰好可以使它發(fā)生光電效應(yīng)，則（）A.該金屬的逸出功B.用處于能級(jí)的汞原子躍遷發(fā)出的光子照射該金屬，不能發(fā)生光電效應(yīng)C.一個(gè)處于能級(jí)的汞原子躍遷發(fā)出的光子種類最多有兩種D.用處于能級(jí)的汞原子躍遷發(fā)出的光子照射該金屬時(shí)，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端移動(dòng)到合適位置，可使甲圖中電流表示數(shù)為零【答案】C【解析】A．處于能級(jí)的汞原子躍遷到能級(jí)，發(fā)出光子的能量為由于恰好可以使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，由可知，該金屬的逸出功故A錯(cuò)誤；B．處于能級(jí)的汞原子躍遷到能級(jí)發(fā)出的光子能量為能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．一個(gè)處于能級(jí)的汞原子先躍遷到能級(jí)，放出一個(gè)光子，再?gòu)哪芗?jí)向能級(jí)躍遷放出一個(gè)光子，一共最多放出兩個(gè)光子，故C正確；D．圖甲所示中電源為正向接法，放出的電子能被電場(chǎng)加速運(yùn)動(dòng)至陽(yáng)極，無(wú)論滑動(dòng)變阻器的滑片位置在哪，電流表示數(shù)都不會(huì)為零，故D錯(cuò)誤；故選C。3.“青箬笠，綠蓑衣，斜風(fēng)細(xì)雨不須歸”是唐代詩(shī)人張志和《漁歌子》中的描寫(xiě)春雨美景的名句。一雨滴由靜止開(kāi)始下落一段時(shí)間后，進(jìn)入如圖所示的斜風(fēng)區(qū)域下落一段時(shí)間，然后又進(jìn)入無(wú)風(fēng)區(qū)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直至落地，不計(jì)雨滴受到的阻力，則下圖中最接近雨滴真實(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】A．離開(kāi)斜風(fēng)區(qū)時(shí)雨滴的速度斜向左下方，進(jìn)入無(wú)風(fēng)區(qū)后雨滴只受重力，速度和加速度不在一條直線上，不可能做直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；BD．離開(kāi)斜風(fēng)區(qū)時(shí)雨滴的速度斜向左下方，軌跡在速度和重力之間偏向重力一側(cè)，B正確，D錯(cuò)誤；C．離開(kāi)斜風(fēng)區(qū)時(shí)雨滴有水平向左的分速度，所以在落地前雨滴的速度不可能豎直向下，C錯(cuò)誤。故選B。4.人造衛(wèi)星A、B在軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（）A.A的速度較小 B.A所受的引力較大C.B的周期較小 D.B的加速度較小【答案】D【解析】ACD．設(shè)中心天體的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，軌道半徑為r，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得求得所以，軌道半徑越大，線速度越小，加速度越小，周期越大，故A、C錯(cuò)誤，D正確；B．衛(wèi)星所受引力的計(jì)算式為因不知道兩衛(wèi)星質(zhì)量的大小關(guān)系，所以無(wú)法比較二者所受引力的大小，故B錯(cuò)誤。故選D。5.如圖所示，裝滿土豆的貨車正沿水平公路向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，以圖中用粗線標(biāo)出的土豆為研究對(duì)象，F(xiàn)表示周圍的土豆對(duì)粗線標(biāo)出的土豆的作用力，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.F的大小可能小于GB.F的方向一定水平向右C.F的方向一定斜向右上方D.F的方向一定豎直向上【答案】C【解析】根據(jù)題意，對(duì)粗線標(biāo)出的土豆進(jìn)行分析，其加速度方向水平向右，可知重力G、作用力F和合力構(gòu)成矢量三角形，如圖所示由圖可知F的大小一定大于G，F(xiàn)的方向一定斜向右上方。故選C。6.真空中兩點(diǎn)電荷分別放在x軸上的O點(diǎn)和M點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)均為零，ND段中的C點(diǎn)電勢(shì)最高，則下列說(shuō)法正確的是（）A.兩點(diǎn)電荷的電性相同B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.質(zhì)子從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能減小【答案】C【解析】A．由題圖已知，在O點(diǎn)放的是正電荷，在M點(diǎn)放的是負(fù)電荷，即二者的電性相反，故A錯(cuò)誤；BC．圖像的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，A、N點(diǎn)的斜率不為零，C點(diǎn)的斜率為零，故B錯(cuò)誤，C正確；D．質(zhì)子帶正電，從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能增大，故D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，A、B是面積、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向均完全相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，只是A區(qū)域比B區(qū)域離地面高，甲、乙兩個(gè)完全相同的線圈，在距地面同一高度處同時(shí)由靜止開(kāi)始釋放順利穿過(guò)磁場(chǎng)，兩線圈下落時(shí)始終保持線圈平面與磁場(chǎng)垂直，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是（）A.兩線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量相等B.兩線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)線圈橫截面的電荷量不相等C.兩線圈落地時(shí)乙的速度較大D.甲線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，乙線圈先落地【答案】D【解析】A．由法拉第電磁感應(yīng)定律，歐姆定律及安培力公式有，，可得由于乙進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度較大，則安培力較大，克服安培力做的功較多，即產(chǎn)生的焦耳熱較多，故A錯(cuò)誤；B．由電流定義式結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律有可知通過(guò)線圈橫截面的電荷量相等，故B錯(cuò)誤；C．由于甲、乙減少的重力勢(shì)能相同，甲穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量較少，由能量守恒定律可知，甲落地時(shí)速度較大，故C錯(cuò)誤；D．線圈穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)受到的安培力為變力，設(shè)受到的平均安培力為，穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)間為，下落全過(guò)程時(shí)間為t，落地時(shí)的速度為v，則全過(guò)程由動(dòng)量定理得而，所以可見(jiàn)，下落過(guò)程中兩線圈所受安培力的沖量相等，又因?yàn)榧茁涞氐乃俣却笥谝衣涞氐乃俣?，說(shuō)明甲重力作用的時(shí)間更長(zhǎng)，所以即乙運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，先落地，故D正確。故選D8.如圖為一“環(huán)腔式”降噪器的原理圖，可以對(duì)高速氣流產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行降噪。波長(zhǎng)為的聲波沿水平管道自左側(cè)入口進(jìn)入后分成上、下兩部分，分別通過(guò)通道①、②繼續(xù)向前傳播，在右側(cè)匯聚后噪聲減弱，其中通道①的長(zhǎng)度為10，下列說(shuō)法正確的是（）A.該降噪器是利用波的衍射原理設(shè)計(jì)的B.通道②的長(zhǎng)度可能為8.5C.通道②的長(zhǎng)度可能為8D.該降噪器對(duì)所有頻率的聲波均能起到降噪作用【答案】B【解析】A．該降噪器是利用聲波干涉原理設(shè)計(jì)，A錯(cuò)誤；BCD．根據(jù)波的疊加原理可知，該降噪器對(duì)于路程差為（n＝0，1，2，3…）聲波降噪效果良好，對(duì)不符合上述條件的聲波降噪作用較差，甚至不能起到降噪作用，故而并非對(duì)所有波長(zhǎng)或頻率的聲波均有效，CD錯(cuò)誤，B正確。故選B。9.鉍是一種金屬元素，元素符號(hào)為Bi，原子序數(shù)為83，位于元素周期表第六周期VA族，在現(xiàn)代消防、電氣、工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域有廣泛的用途。一個(gè)鉍210核（）放出一個(gè)粒子后衰變成一個(gè)釙核（），并伴隨產(chǎn)生了射線。已知時(shí)刻有m克鉍210核，時(shí)刻測(cè)得剩余克沒(méi)有衰變，時(shí)刻測(cè)得剩余克沒(méi)有衰變，則鉍210核的半衰期為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】由半衰期定義可知解得即時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)2個(gè)半衰期，故半衰期故選D。10.一張畫(huà)放在凸透鏡前20cm處，畫(huà)面與主軸垂直，成像的面積和畫(huà)的面積相等，如果將畫(huà)向透鏡移近5cm，則所成像的面積是畫(huà)的（）A.2倍 B.2.25倍 C.1.5倍 D.4倍【答案】D【解析】物像等大時(shí)，物體與像均在透鏡的2倍焦距處，由題意知透鏡焦距f=10cm。把u=15cm，f=10cm代入透鏡成像公式可得v=30cm。因而放大率故像的面積是畫(huà)的4倍。故選D。11.正方形區(qū)域abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力），在紙面內(nèi)從d點(diǎn)沿著dc方向以速率射入該區(qū)域，若在該區(qū)域加上方向垂直紙面向里的大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子恰好從b點(diǎn)離開(kāi)。若在該區(qū)域加上豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，粒子也恰好從b點(diǎn)離開(kāi)。下列判斷正確的是（）A.B.C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為D.若只改變粒子的速度方向，則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為【答案】A【解析】ABC．粒子從b點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡為圓周，故粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為由洛倫茲力提供向心力有聯(lián)立得粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，有運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)有解得所以A正確，BC錯(cuò)誤；D．粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為為軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角，由題意知，該軌跡為劣弧，故弦長(zhǎng)越大，越大，時(shí)間越久，bd為最長(zhǎng)的弦，故從b點(diǎn)射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，最長(zhǎng)時(shí)間為D錯(cuò)誤。故選A。12.如圖所示，光滑的水平軌道與光滑的圓弧軌道在點(diǎn)平滑連接，，圓弧軌道半徑。質(zhì)量的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在水平軌道上的點(diǎn)，現(xiàn)給小物塊一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量，則小物塊從離開(kāi)點(diǎn)到返回點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間約為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)動(dòng)量定理可知小物塊在a點(diǎn)時(shí)的速度為代入數(shù)據(jù)解得兩次經(jīng)過(guò)ab的總時(shí)間為在圓弧上升的高度為mgh=mv2解得h=0.128m設(shè)小球上升至最高點(diǎn)時(shí)所對(duì)應(yīng)軌道的圓心角為θ，由幾何關(guān)系可得證明角度極小,故可看做單擺模型，根據(jù)解得綜上可知由a點(diǎn)返回a點(diǎn)時(shí)間為故C正確。故選C。13.如圖（a）所示，兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖（b）所示的交變電壓，一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處．若在t0時(shí)刻釋放該粒子，粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，并最終打在A板上．則t0可能屬于的時(shí)間段是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】A．若0＜t0＜，帶正電粒子先加速向B板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零；然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零；如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向右運(yùn)動(dòng)的距離大于向左運(yùn)動(dòng)的距離，最終打在B板上，所以A不符合題意；B．若＜t0＜，帶正電粒子先加速向A板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零；然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零；如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向左運(yùn)動(dòng)的距離大于向右運(yùn)動(dòng)的距離，最終打在A板上，所以B符合題意；C．若＜t0＜T，帶正電粒子先加速向A板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零；然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零；如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向左運(yùn)動(dòng)的距離小于向右運(yùn)動(dòng)的距離，最終打在B板上，所以C不符合題意；D．若T＜t0＜，帶正電粒子先加速向B板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零；然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零；如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向右運(yùn)動(dòng)的距離大于向左運(yùn)動(dòng)的距離，最終打在B板上，所以D不符合題意。故選B。二、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共24分，按題目要求作答。14.利用如圖甲所示的裝置探究輕彈簧的彈性勢(shì)能。彈簧的左端固定，右端與小滑塊接觸但不連接，小滑塊位于桌面邊緣時(shí)彈簧恰好處于原長(zhǎng)。向左推小滑塊移動(dòng)距離s后，由靜止釋放，小滑塊向右移動(dòng)離開(kāi)桌面落到水平地面上。測(cè)出桌面到地面高度h，桌邊到小滑塊落地點(diǎn)的水平距離x。重力加速度為g，忽略空氣阻力的影響，則：（1）若改變滑塊的質(zhì)量m，仍將彈簧壓縮s后由靜止開(kāi)始釋放滑塊，測(cè)出不同滑塊離開(kāi)桌面后的水平距離x，作的關(guān)系圖像如圖乙所示。圖像的斜率為k，與縱軸的截距為b，則彈簧壓縮s時(shí)的彈性勢(shì)能為_(kāi)________；（2）本實(shí)驗(yàn)中滑塊與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)________，（用h、k、s、b等物理量表示）桌面有摩擦對(duì)計(jì)算彈簧的彈性勢(shì)能結(jié)果_________（選填“有影響”或“無(wú)影響”）?！敬鸢浮浚?）（2）無(wú)影響【解析】【小問(wèn)1詳析】小滑塊離開(kāi)桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)小滑塊離開(kāi)桌面時(shí)的速度大小為，豎直方向有水平方向有x＝vt設(shè)彈簧壓縮s時(shí)的彈性勢(shì)能為EP，滑塊與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，根據(jù)能量守恒可得聯(lián)立可得可知圖像的斜率為解得彈簧壓縮s時(shí)的彈性勢(shì)能為【小問(wèn)2詳析】[1]根據(jù)可得解得滑塊與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)[2]桌面有摩擦，不影響圖像的斜率，所以桌面有摩擦對(duì)計(jì)算彈簧的彈性勢(shì)能結(jié)果無(wú)影響。15.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)要測(cè)量阻值約為300Ω的定值電阻，現(xiàn)備有下列器材：A.電流表（量程為10mA，內(nèi)阻約為10Ω）；B.電壓表（量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩ）；C.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0~10Ω，額定電流為2A）；D.定值電阻（阻值為750Ω）；E.直流電源E（電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)阻不計(jì)）；F.開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干。（1）實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示兩種測(cè)量電路，電阻的測(cè)量值可由計(jì)算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)，則圖______（填“甲”或“乙”）所示電路的測(cè)量值更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值。（2）若采用（1）中所選電路進(jìn)行測(cè)量，得到電壓表和電流表的示數(shù)如圖丙所示，則電壓表的示數(shù)為_(kāi)_____V，電流表的示數(shù)為_(kāi)_____mA，由此組數(shù)據(jù)可得待測(cè)電阻的測(cè)量值______Ω，若所用電壓表和電流表的內(nèi)阻分別按3kΩ和10Ω進(jìn)行計(jì)算，則由此可得待測(cè)電阻的真實(shí)值______Ω（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）甲（2）1.605.0320310【解析】（1）[1]由于可知電壓表分流更明顯，故采用電流表內(nèi)接法，則題圖甲所示的電路測(cè)量更準(zhǔn)確，測(cè)量值更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值。（2）[2]根據(jù)讀數(shù)規(guī)律可知，電壓表的示數(shù)[3]根據(jù)讀數(shù)規(guī)律可知，電流表的示數(shù)[4]根據(jù)歐姆定律可得待測(cè)電阻的測(cè)量值[5]電路誤差在于電流表的分壓，則解得三、計(jì)算題：本大題共4小題，共74分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和主要演算步驟。只寫(xiě)出最后答案，不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。16.如圖所示，輕質(zhì)彈簧左端固定在豎直墻面上，右側(cè)有一質(zhì)量M=0.10kg、半徑R=0.20m的四分之一光滑圓弧軌道CED（厚度不計(jì)）靜置于水平地面上，圓弧軌道底端C與水平面上的B點(diǎn)平滑相接，O為圓弧軌道圓心。用質(zhì)量為m=0.20kg的物塊把彈簧的右端壓縮到A點(diǎn)由靜止釋放（物塊與彈簧不拴接），物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為。已知B點(diǎn)左側(cè)地面粗糙，物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，A、B之間的距離為x=1m，B點(diǎn)右側(cè)地面光滑，g取。（1）求物塊在A點(diǎn)時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能；（2）求物塊上升的最大高度；【答案】（1）（2）h=0.15m【解析】【小問(wèn)1詳析】設(shè)彈簧的彈性勢(shì)能為，物塊從A到B的過(guò)程由動(dòng)能定理得代入數(shù)據(jù)得【小問(wèn)2詳析】物塊和圓弧軌道相互作用的過(guò)程水平方向動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，則，解得h=0.15m17.如圖所示，某透明介質(zhì)的截面為直角三角形ABC，其中∠A=30°，AC邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，一束單色光從AC面上距A為的D點(diǎn)垂直于AC面射入，恰好在AB面發(fā)生全反射。已知光速為c，求：（1）該介質(zhì)的折射率n；（2）該光束從射入該介質(zhì)到第一次穿出經(jīng)歷的時(shí)間t?！敬鸢浮浚?）2；（2）【解析】（1）由于光線垂直于AC面射入，故光線在AB面上的入射角為30°，由題意知，光線恰好在AB面上發(fā)生全反射，由全反射條件可求得n=解得n=2（2）由圖可知DF=ADtan30°=FE=2DF=EG=ECcos30°=故光在介質(zhì)中的傳播距離為s=DF＋FE＋EG=光在該介質(zhì)中的傳播速度光在介質(zhì)中的傳播時(shí)間18.如圖，一玻璃裝置放在水平桌面上，豎直玻璃管A、B、C粗細(xì)均勻，A、B兩管的上端封閉，C管上端開(kāi)口，三管的下端在同一水平面內(nèi)且相互連通。A、B兩管的長(zhǎng)度分別為，。將水銀從C管緩慢注入，直至B、C兩管內(nèi)水銀柱的高度差。已知外界大氣壓為。求（1）B管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度；（2）A、B兩管內(nèi)水銀柱的高度差?！敬鸢浮浚?）30cm（2）1cm【解析】【小問(wèn)1詳析】對(duì)B管中的氣體，還未將水銀從C管緩慢注入時(shí)，初態(tài)為壓強(qiáng)體積為將水銀從C管緩慢注入后，末態(tài)壓強(qiáng)為，體積為由水銀柱的平衡條件有B管氣體發(fā)生等溫壓縮，有聯(lián)立解得【小問(wèn)2詳析】對(duì)A管中的氣體，初態(tài)為壓強(qiáng)體積為末態(tài)壓強(qiáng)為，設(shè)水銀柱離下端同一水平面的高度為，則氣體體積為由水銀柱的平衡條件有A管氣體發(fā)生等溫壓縮，有聯(lián)立可得解得，則兩水銀柱的高度差為19.蜘蛛不僅能“乘風(fēng)滑水”，最新研究還表明：蜘蛛能通過(guò)大氣電位梯度“御電而行”。大氣電位梯度就是大氣中的電場(chǎng)強(qiáng)度，大氣中電場(chǎng)方向豎直向下。假設(shè)在晴朗無(wú)風(fēng)環(huán)境，平地上方1以下，可近似認(rèn)為大氣電位梯度，其中為地面的電位梯度，常量，H為距地面高度。晴朗無(wú)風(fēng)時(shí)，一質(zhì)量的蜘蛛（可視為質(zhì)點(diǎn)）由靜止從地表開(kāi)始“御電而行”，蜘蛛先伸出腿感應(yīng)電位梯度，然后向上噴出帶電的蛛絲（蜘蛛其他部分不顯電性），帶著身體飛起來(lái)。忽略空氣阻力，取重力加速度。（1）該蜘蛛要想飛起來(lái)，求蛛絲所帶電荷電性，蜘蛛所帶的電荷量至少為多少？（2）若蛛絲所帶電荷量大小為，求蜘蛛上升速度最大時(shí)的高度？（3）若蛛絲所帶電荷量大小為，求蜘蛛能到達(dá)的最大高度？【答案】（1）負(fù)電，4×10-5C（2）300m（3）600m【解析】【小問(wèn)1詳析】因大氣中的電場(chǎng)方向豎直向下，蛛絲應(yīng)帶負(fù)電荷，才能使電場(chǎng)力豎直向上。設(shè)蛛絲所帶電荷量為q0，蜘蛛要想飛起來(lái)，電場(chǎng)力應(yīng)大于重力，則有解得【小問(wèn)2詳析】設(shè)蜘蛛上升速度最大時(shí)高度為h0，能到達(dá)的最大高度為h；蜘蛛上升過(guò)程中加速度先向上減小、加速上升，速度最大時(shí)加速度為零，之后加速度向下增大、減速上升，速度減為零時(shí)到達(dá)最大高度。速度最大時(shí)重力與電場(chǎng)力平衡，則有mg=qE=qE0-kqh0解得h0=300m【小問(wèn)3詳析】上升過(guò)程中電場(chǎng)力做的功對(duì)上升過(guò)程，由動(dòng)能定理有W-mgh=0解得上升的最大高度h=600m2025年中華人民共和國(guó)普通高等學(xué)校港澳臺(tái)班第一次模擬考物理試卷本試卷滿分150分，考試用時(shí)120分鐘一、選擇題：本大題共13小題，每小題4分，共52分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.春節(jié)假期，小華使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行航拍，一段時(shí)間內(nèi)無(wú)人機(jī)在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，其位移時(shí)間圖像如圖所示，取豎直向上為正方向，下列哪個(gè)時(shí)刻無(wú)人機(jī)處于最高點(diǎn)（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根據(jù)位移時(shí)間圖像可知時(shí)刻無(wú)人機(jī)處于最高點(diǎn)。故選B。2.如圖甲是研究光電效應(yīng)的電路圖，圖乙是汞原子的能級(jí)圖，若用處于能級(jí)的汞原子躍遷發(fā)出的光子照射某種金屬，恰好可以使它發(fā)生光電效應(yīng)，則（）A.該金屬的逸出功B.用處于能級(jí)的汞原子躍遷發(fā)出的光子照射該金屬，不能發(fā)生光電效應(yīng)C.一個(gè)處于能級(jí)的汞原子躍遷發(fā)出的光子種類最多有兩種D.用處于能級(jí)的汞原子躍遷發(fā)出的光子照射該金屬時(shí)，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端移動(dòng)到合適位置，可使甲圖中電流表示數(shù)為零【答案】C【解析】A．處于能級(jí)的汞原子躍遷到能級(jí)，發(fā)出光子的能量為由于恰好可以使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，由可知，該金屬的逸出功故A錯(cuò)誤；B．處于能級(jí)的汞原子躍遷到能級(jí)發(fā)出的光子能量為能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．一個(gè)處于能級(jí)的汞原子先躍遷到能級(jí)，放出一個(gè)光子，再?gòu)哪芗?jí)向能級(jí)躍遷放出一個(gè)光子，一共最多放出兩個(gè)光子，故C正確；D．圖甲所示中電源為正向接法，放出的電子能被電場(chǎng)加速運(yùn)動(dòng)至陽(yáng)極，無(wú)論滑動(dòng)變阻器的滑片位置在哪，電流表示數(shù)都不會(huì)為零，故D錯(cuò)誤；故選C。3.“青箬笠，綠蓑衣，斜風(fēng)細(xì)雨不須歸”是唐代詩(shī)人張志和《漁歌子》中的描寫(xiě)春雨美景的名句。一雨滴由靜止開(kāi)始下落一段時(shí)間后，進(jìn)入如圖所示的斜風(fēng)區(qū)域下落一段時(shí)間，然后又進(jìn)入無(wú)風(fēng)區(qū)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直至落地，不計(jì)雨滴受到的阻力，則下圖中最接近雨滴真實(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】A．離開(kāi)斜風(fēng)區(qū)時(shí)雨滴的速度斜向左下方，進(jìn)入無(wú)風(fēng)區(qū)后雨滴只受重力，速度和加速度不在一條直線上，不可能做直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；BD．離開(kāi)斜風(fēng)區(qū)時(shí)雨滴的速度斜向左下方，軌跡在速度和重力之間偏向重力一側(cè)，B正確，D錯(cuò)誤；C．離開(kāi)斜風(fēng)區(qū)時(shí)雨滴有水平向左的分速度，所以在落地前雨滴的速度不可能豎直向下，C錯(cuò)誤。故選B。4.人造衛(wèi)星A、B在軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（）A.A的速度較小 B.A所受的引力較大C.B的周期較小 D.B的加速度較小【答案】D【解析】ACD．設(shè)中心天體的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，軌道半徑為r，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得求得所以，軌道半徑越大，線速度越小，加速度越小，周期越大，故A、C錯(cuò)誤，D正確；B．衛(wèi)星所受引力的計(jì)算式為因不知道兩衛(wèi)星質(zhì)量的大小關(guān)系，所以無(wú)法比較二者所受引力的大小，故B錯(cuò)誤。故選D。5.如圖所示，裝滿土豆的貨車正沿水平公路向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，以圖中用粗線標(biāo)出的土豆為研究對(duì)象，F(xiàn)表示周圍的土豆對(duì)粗線標(biāo)出的土豆的作用力，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.F的大小可能小于GB.F的方向一定水平向右C.F的方向一定斜向右上方D.F的方向一定豎直向上【答案】C【解析】根據(jù)題意，對(duì)粗線標(biāo)出的土豆進(jìn)行分析，其加速度方向水平向右，可知重力G、作用力F和合力構(gòu)成矢量三角形，如圖所示由圖可知F的大小一定大于G，F(xiàn)的方向一定斜向右上方。故選C。6.真空中兩點(diǎn)電荷分別放在x軸上的O點(diǎn)和M點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)均為零，ND段中的C點(diǎn)電勢(shì)最高，則下列說(shuō)法正確的是（）A.兩點(diǎn)電荷的電性相同B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.質(zhì)子從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能減小【答案】C【解析】A．由題圖已知，在O點(diǎn)放的是正電荷，在M點(diǎn)放的是負(fù)電荷，即二者的電性相反，故A錯(cuò)誤；BC．圖像的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，A、N點(diǎn)的斜率不為零，C點(diǎn)的斜率為零，故B錯(cuò)誤，C正確；D．質(zhì)子帶正電，從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能增大，故D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，A、B是面積、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向均完全相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，只是A區(qū)域比B區(qū)域離地面高，甲、乙兩個(gè)完全相同的線圈，在距地面同一高度處同時(shí)由靜止開(kāi)始釋放順利穿過(guò)磁場(chǎng)，兩線圈下落時(shí)始終保持線圈平面與磁場(chǎng)垂直，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是（）A.兩線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量相等B.兩線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)線圈橫截面的電荷量不相等C.兩線圈落地時(shí)乙的速度較大D.甲線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，乙線圈先落地【答案】D【解析】A．由法拉第電磁感應(yīng)定律，歐姆定律及安培力公式有，，可得由于乙進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度較大，則安培力較大，克服安培力做的功較多，即產(chǎn)生的焦耳熱較多，故A錯(cuò)誤；B．由電流定義式結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律有可知通過(guò)線圈橫截面的電荷量相等，故B錯(cuò)誤；C．由于甲、乙減少的重力勢(shì)能相同，甲穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量較少，由能量守恒定律可知，甲落地時(shí)速度較大，故C錯(cuò)誤；D．線圈穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)受到的安培力為變力，設(shè)受到的平均安培力為，穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)間為，下落全過(guò)程時(shí)間為t，落地時(shí)的速度為v，則全過(guò)程由動(dòng)量定理得而，所以可見(jiàn)，下落過(guò)程中兩線圈所受安培力的沖量相等，又因?yàn)榧茁涞氐乃俣却笥谝衣涞氐乃俣?，說(shuō)明甲重力作用的時(shí)間更長(zhǎng)，所以即乙運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，先落地，故D正確。故選D8.如圖為一“環(huán)腔式”降噪器的原理圖，可以對(duì)高速氣流產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行降噪。波長(zhǎng)為的聲波沿水平管道自左側(cè)入口進(jìn)入后分成上、下兩部分，分別通過(guò)通道①、②繼續(xù)向前傳播，在右側(cè)匯聚后噪聲減弱，其中通道①的長(zhǎng)度為10，下列說(shuō)法正確的是（）A.該降噪器是利用波的衍射原理設(shè)計(jì)的B.通道②的長(zhǎng)度可能為8.5C.通道②的長(zhǎng)度可能為8D.該降噪器對(duì)所有頻率的聲波均能起到降噪作用【答案】B【解析】A．該降噪器是利用聲波干涉原理設(shè)計(jì)，A錯(cuò)誤；BCD．根據(jù)波的疊加原理可知，該降噪器對(duì)于路程差為（n＝0，1，2，3…）聲波降噪效果良好，對(duì)不符合上述條件的聲波降噪作用較差，甚至不能起到降噪作用，故而并非對(duì)所有波長(zhǎng)或頻率的聲波均有效，CD錯(cuò)誤，B正確。故選B。9.鉍是一種金屬元素，元素符號(hào)為Bi，原子序數(shù)為83，位于元素周期表第六周期VA族，在現(xiàn)代消防、電氣、工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域有廣泛的用途。一個(gè)鉍210核（）放出一個(gè)粒子后衰變成一個(gè)釙核（），并伴隨產(chǎn)生了射線。已知時(shí)刻有m克鉍210核，時(shí)刻測(cè)得剩余克沒(méi)有衰變，時(shí)刻測(cè)得剩余克沒(méi)有衰變，則鉍210核的半衰期為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】由半衰期定義可知解得即時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)2個(gè)半衰期，故半衰期故選D。10.一張畫(huà)放在凸透鏡前20cm處，畫(huà)面與主軸垂直，成像的面積和畫(huà)的面積相等，如果將畫(huà)向透鏡移近5cm，則所成像的面積是畫(huà)的（）A.2倍 B.2.25倍 C.1.5倍 D.4倍【答案】D【解析】物像等大時(shí)，物體與像均在透鏡的2倍焦距處，由題意知透鏡焦距f=10cm。把u=15cm，f=10cm代入透鏡成像公式可得v=30cm。因而放大率故像的面積是畫(huà)的4倍。故選D。11.正方形區(qū)域abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力），在紙面內(nèi)從d點(diǎn)沿著dc方向以速率射入該區(qū)域，若在該區(qū)域加上方向垂直紙面向里的大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子恰好從b點(diǎn)離開(kāi)。若在該區(qū)域加上豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，粒子也恰好從b點(diǎn)離開(kāi)。下列判斷正確的是（）A.B.C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為D.若只改變粒子的速度方向，則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為【答案】A【解析】ABC．粒子從b點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡為圓周，故粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為由洛倫茲力提供向心力有聯(lián)立得粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，有運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)有解得所以A正確，BC錯(cuò)誤；D．粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為為軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角，由題意知，該軌跡為劣弧，故弦長(zhǎng)越大，越大，時(shí)間越久，bd為最長(zhǎng)的弦，故從b點(diǎn)射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，最長(zhǎng)時(shí)間為D錯(cuò)誤。故選A。12.如圖所示，光滑的水平軌道與光滑的圓弧軌道在點(diǎn)平滑連接，，圓弧軌道半徑。質(zhì)量的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在水平軌道上的點(diǎn)，現(xiàn)給小物塊一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量，則小物塊從離開(kāi)點(diǎn)到返回點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間約為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)動(dòng)量定理可知小物塊在a點(diǎn)時(shí)的速度為代入數(shù)據(jù)解得兩次經(jīng)過(guò)ab的總時(shí)間為在圓弧上升的高度為mgh=mv2解得h=0.128m設(shè)小球上升至最高點(diǎn)時(shí)所對(duì)應(yīng)軌道的圓心角為θ，由幾何關(guān)系可得證明角度極小,故可看做單擺模型，根據(jù)解得綜上可知由a點(diǎn)返回a點(diǎn)時(shí)間為故C正確。故選C。13.如圖（a）所示，兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖（b）所示的交變電壓，一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處．若在t0時(shí)刻釋放該粒子，粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，并最終打在A板上．則t0可能屬于的時(shí)間段是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】A．若0＜t0＜，帶正電粒子先加速向B板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零；然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零；如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向右運(yùn)動(dòng)的距離大于向左運(yùn)動(dòng)的距離，最終打在B板上，所以A不符合題意；B．若＜t0＜，帶正電粒子先加速向A板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零；然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零；如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向左運(yùn)動(dòng)的距離大于向右運(yùn)動(dòng)的距離，最終打在A板上，所以B符合題意；C．若＜t0＜T，帶正電粒子先加速向A板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零；然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零；如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向左運(yùn)動(dòng)的距離小于向右運(yùn)動(dòng)的距離，最終打在B板上，所以C不符合題意；D．若T＜t0＜，帶正電粒子先加速向B板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零；然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零；如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向右運(yùn)動(dòng)的距離大于向左運(yùn)動(dòng)的距離，最終打在B板上，所以D不符合題意。故選B。二、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共24分，按題目要求作答。14.利用如圖甲所示的裝置探究輕彈簧的彈性勢(shì)能。彈簧的左端固定，右端與小滑塊接觸但不連接，小滑塊位于桌面邊緣時(shí)彈簧恰好處于原長(zhǎng)。向左推小滑塊移動(dòng)距離s后，由靜止釋放，小滑塊向右移動(dòng)離開(kāi)桌面落到水平地面上。測(cè)出桌面到地面高度h，桌邊到小滑塊落地點(diǎn)的水平距離x。重力加速度為g，忽略空氣阻力的影響，則：（1）若改變滑塊的質(zhì)量m，仍將彈簧壓縮s后由靜止開(kāi)始釋放滑塊，測(cè)出不同滑塊離開(kāi)桌面后的水平距離x，作的關(guān)系圖像如圖乙所示。圖像的斜率為k，與縱軸的截距為b，則彈簧壓縮s時(shí)的彈性勢(shì)能為_(kāi)________；（2）本實(shí)驗(yàn)中滑塊與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)________，（用h、k、s、b等物理量表示）桌面有摩擦對(duì)計(jì)算彈簧的彈性勢(shì)能結(jié)果_________（選填“有影響”或“無(wú)影響”）?！敬鸢浮浚?）（2）無(wú)影響【解析】【小問(wèn)1詳析】小滑塊離開(kāi)桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)小滑塊離開(kāi)桌面時(shí)的速度大小為，豎直方向有水平方向有x＝vt設(shè)彈簧壓縮s時(shí)的彈性勢(shì)能為EP，滑塊與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，根據(jù)能量守恒可得聯(lián)立可得可知圖像的斜率為解得彈簧壓縮s時(shí)的彈性勢(shì)能為【小問(wèn)2詳析】[1]根據(jù)可得解得滑塊與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)[2]桌面有摩擦，不影響圖像的斜率，所以桌面有摩擦對(duì)計(jì)算彈簧的彈性勢(shì)能結(jié)果無(wú)影響。15.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)要測(cè)量阻值約為300Ω的定值電阻，現(xiàn)備有下列器材：A.電流表（量程為10mA，內(nèi)阻約為10Ω）；B.電壓表（量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩ）；C.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0~10Ω，額定電流為2A）；D.定值電阻（阻值為750Ω）；E.直流電源E（電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)阻不計(jì)）；F.開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干。（1）實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示兩種測(cè)量電路，電阻的測(cè)量值可由計(jì)算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)，則圖______（填“甲”或“乙”）所示電路的測(cè)量值更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值。（2）若采用（1）中所選電路進(jìn)行測(cè)量，得到電壓表和電流表的示數(shù)如圖丙所示，則電壓表的示數(shù)為_(kāi)_____V，電流表的示數(shù)為_(kāi)_____mA，由此組數(shù)據(jù)可得待測(cè)電阻的測(cè)量值______Ω，若所用電壓表和電流表的內(nèi)阻分別按3kΩ和10Ω進(jìn)行計(jì)算，則由此可得待測(cè)電阻的真實(shí)值______Ω（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）甲（2）1.605.0320310【解析】（1）[1]由于可知電壓表分流更明顯，故采用電流表內(nèi)接法，則題圖甲所示的電路測(cè)量更準(zhǔn)確，測(cè)量值更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值。（2）[2]根據(jù)讀數(shù)規(guī)律可知，電壓表的示數(shù)[3]根據(jù)讀數(shù)規(guī)律可知，電流表的示數(shù)[4]根據(jù)歐姆定律可得待測(cè)電阻的測(cè)量值[5]電路誤差在于電流表的分壓，則解得三、計(jì)算題：本大題共4小題，共74分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和主要演算步驟。只寫(xiě)出最后答案，不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。16.如圖所示，輕質(zhì)彈簧左端固定在豎直墻面上，右側(cè)有一質(zhì)量M=0.10kg、半徑R=0.20m的四分之一光滑圓弧軌道CED（厚度不計(jì)）靜置于水平地面上，圓弧軌道底端C與水平面上的B點(diǎn)平滑相接，O為圓弧軌道圓心。用質(zhì)量為m=0.20kg的物塊把彈簧的右端壓縮到A點(diǎn)由靜止釋放（物塊與彈簧不拴接），物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為。已知B點(diǎn)左側(cè)地面粗糙，物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，A、B之間的距離為x=1m，B點(diǎn)右側(cè)地面光滑，g取。（1）求物