黃山市2025屆高中畢業班第一次質量檢測物理試題（考試時間：75分鐘滿分：100分）注意事項：1.答題前在答題卡上填寫好自己的姓名、班級、考號等信息。2.請將選擇題答案用2B鉛筆正確填寫在答題卡上；請將非選擇題答案用黑色中性筆正確填寫在答案卡上。一、單項選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確。請將正確答案選出并填在答題卷中。）1.對下列物理現象理解正確的是（）A.A圖是光的衍射現象B.B圖中布朗運動反映了液體分子永不停息的無規則運動C.C圖是光的干涉現象D.D圖中射線①是射線【答案】B【解析】肥皂膜上出現彩色條紋時光的干涉現象，不是光的衍射現象，A錯誤；布朗運動反映了液體分子永不停息的無規則運動，B正確；單色光通過單縫形成明暗相間的條紋，中間亮條紋較寬，是光的衍射現象，C錯誤；根據三種射線在磁場中的偏轉情況可知，射線①是射線，D錯誤。2.如圖所示，一束單色光從真空射入某介質，入射光線與法線夾角為，折射光線與法線夾角為，下列說法正確的是（）A.該介質的折射率為B.光的傳播速度變大C.光子的能量變小D.調整該單色光的入射角度不可能發生全反射現象【答案】D【解析】根據光的折射定律可知，故A錯誤；光在介質中的速度，可知光的傳播速度變小，故B錯誤；光進入介質后，頻率不變，由可知光子頻率不變，能量也不變，故C錯誤；全反射的條件一是?光必須從光密介質射入光疏介質?，二是入射角必須大于或等于臨界角，光從真空射向某種介質，是由光疏介質射入光密介質，所以在分界面上不會發生全反射現象，故D正確。3.大量基態氫原子被特定頻率的光照射后，輻射出三種不同頻率的光，如圖為氫原子能級圖，則入射光子的能量為（）A.10.2eV B.12.09eV C.12.75eV D.13.06eV【答案】B【解析】根據題意知氫原子受激發后輻射出3種頻率的光，則由解得，原子受激發后躍遷到能級，則入射光子的能量。故選B。4.如圖，兩根通有相同電流的長直導線垂直xOy平面固定在D、E兩點，電流方向垂直xOy平面向里。D、E兩點坐標為和，B點的坐標為。在適當位置安放垂直平面的第三根通有相反方向電流的長直導線，可以使B點的磁感應強度為零，第三根導線放置的位置可能是（）A位置A B.位置B C.位置C D.位置O【答案】D【解析】根據安培定則，D、E兩位置的通電長直導線在B點產生的磁場方向如圖所示由矢量合成法則，可知合磁場方向水平向右,第三根有相反方向電流的長直導線放置的位置在A、C，產生的磁場都在豎直方向，B點的合磁感應強度不可能為零，A、C錯誤；第三根有相反方向電流的長直導線放置的位置在B點，B點的合磁感應強度不可能為零，B錯誤；第三根有相反方向電流的長直導線放置的位置在O點，由安培定則，可知產生的磁感應強度方向水平向左，B點的合磁感應強度可能為零，D正確。5.李老師和王老師在操場上給同學們演示繩波的形成和傳播，一位老師手持繩子一端以周期T上下振動，可以認為是簡諧振動，圖中時刻繩子上A質點正向下運動，繩子上1、3兩質點在最低點，繩子上質點2在最高點，、兩質點在平衡位置，相距x。下列說法正確的是（）A.繩波的傳播速度B.繩子上各質點水平向右運動C.繩子上各質點振動周期不同D.機械振動在繩子上傳播形成了縱波【答案】A【解析】、兩質點在平衡位置，則有，波傳播速度，解得，故A正確；介質中的質點只在各自平衡位置上下振動，質點并不隨波遷移，故B錯誤；介質中各質點振動的周期均與波源振動的周期相等，故C錯誤；圖中質點振動方向與波傳播方向垂直，可知，機械振動在繩子上傳播形成了橫波，故D錯誤。6.2024年11月3日，神舟十八號載人飛船與空間站組合體成功分離，航天員葉光富、李聰、李廣蘇即將踏上回家之旅。空間站組合體距離地面的高度為h，運動周期為T，繞地球的運動可視為勻速圓周運動。已知萬有引力常量為G，地球半徑為R，根據以上信息可知（）A.懸浮在空間站內的物體，不受力的作用B.空間站組合體的質量C.地球的密度D.神舟十八號飛船與空間站組合體分離后做離心運動【答案】C【解析】懸浮在空間站內的物體，仍受地球的引力作用，選項A錯誤；根據可得地球的質量，選項B錯誤；地球的密度，C正確；神舟十八號飛船與空間站組合體分離后將做向心運動，選項D錯誤。7.如圖所示，在勻強磁場中有電阻為r的單匝矩形線圈，線圈的兩條邊，，轉軸垂直磁場且和線圈共面，從上往下看線圈繞轉軸以角速度逆時針勻速旋轉。從圖中開始計時，下列說法正確的是（）A.線圈的磁通量與時間t的變化規律為B.線圈由圖中位置繞轉軸旋轉的過程中平均電動勢為C.線圈的熱功率D.線圈在圖中位置時，電流方向為【答案】C【解析】從圖中開始計時，線圈的磁通量與時間t的變化規律為，故A錯誤；線圈由圖中位置繞轉軸旋轉的過程中平均電動勢，故B錯誤；線圈的最大電動勢，電動勢有效值，線圈的熱功率，故C正確；線圈在圖中位置時，根據右手定則可知，邊電流方向由，邊電流方向由，則線圈中的電流方向為，故D錯誤。8.如圖所示，已知勻強電場方向向下，邊界為矩形ABGH，勻強磁場方向垂直紙面向里，邊界為矩形BCDG，GD長為L，磁感應強度為B。電量為q，質量為m的粒子，從AH中點以垂直電場的速度（未知量）進入電場，然后從邊界BG進入磁場，軌跡恰好和磁場另外三個邊界相切，運動個圓周后返回電場。不計粒子的重力，下列說法正確的是（）A.粒子一定帶正電B.AB長2LC.D.若電場強度減弱，粒子在磁場中運動時間將變長【答案】B【解析】由題意可知，若粒子帶正電，運動軌跡如圖所示，若粒子帶負電，由對稱性，粒子在電場中向上偏轉，磁場中運動的圓軌跡與正粒子圓軌跡相重合，故不論帶何種電荷，都符合題意，A錯誤；如圖所示，取正粒子運動軌跡，軌跡恰好和磁場另外三個邊界相切，運動個圓周后返回電場,所以圓弧對應圓心角為，可知圖中設定的，設粒子在磁場中運動軌道半徑為r,由幾何關系，，設P點速度為,根據速度的分解可得，，粒子在電場中做類平拋運動，設粒子在電場中運動時間為，則有，，由幾何關系，聯立解得，B正確；帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，由洛倫磁力提供向心力，可得，，代入數據解得，C錯誤；若電場強度減弱，粒子進入磁場的偏轉角減小，粒子在磁場中運動的軌道半徑減小，圓軌道對應的圓心角變小，所以在磁場中運動時間將變短，D錯誤。二、多項選擇題（本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合要求，全選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的得0分。）9.如圖所示，兩質量相同且可視為質點的塑料小球，表面均勻帶等量異種微量電荷，左球帶負電，右球帶正電。兩球間夾一張絕緣紙，分別用兩根等長輕質絕緣細線懸掛于O點，受重力作用兩球靜止。某時刻在系統所在空間加上水平向右的勻強電場，兩球向兩邊擺動。不考慮兩球間的庫侖力作用和對勻強電場的影響，取O點電勢為零，下列說法正確的是（）A.兩球在最高點合外力均0B.運動過程中，兩球組成的系統在水平方向上動量守恒C.兩球速度最大時，二者電勢能相同D.從最低點擺到最高點的過程中，任意一個小球所受電場力的瞬時功率逐漸變小【答案】BC【解析】兩球在最高點時均受到重力、細線的拉力、水平方向的電場力，此時小球的速度為零，但受力不平衡，以帶正電的小球為例，重力和電場力的合力方向斜向右下方，而繩子的拉力不能與該合力平衡，故合外力不為0，A錯誤；對兩球組成的系統，在水平方向上，系統受到的外力為電場力，由于兩球帶等量的異種電荷，水平方向上所受的電場力等大反向，故系統在水平方向所受合外力為零，因此水平方向上，系統的動量守恒，B正確；兩球速度最大時，兩球在同一水平面上，根據電場力做功，兩球帶等量的異種電荷，開始時的電勢相同，速度最大時，二者在同一水平面上，根據對稱性可知，末位置電勢相等，所以電場力做功相等，電勢能的變化量相等。由于O點電勢能為0，故速度最大時，二者具有相同的電勢能，C正確；小球從最低點擺動到最高點時，小球在水平方向上的速度先增大后減小，而電場力的大小不變，根據可知，電場力的瞬時功率先增大后減小，D錯誤。10.如圖所示，質量為M的鋁質矩形薄平板靜止在光滑水平面上，鋁板上固定白紙，質量為m的圓柱磁鐵放在白紙上，且在鋁板對稱軸上。某時刻給磁鐵沿對稱軸方向的水平速度，經t時間磁鐵和鋁板速度相同。磁鐵和白紙間動摩擦因數為，鋁板相對磁鐵可認為足夠長。下列說法正確的是（）A.t時間內鋁板和白紙對磁鐵的作用力大于B.t時間內磁鐵相對鋁板位移小于C.僅將鋁板替換成等質量的長矩形銅板，仍然需經t時間，磁鐵和銅板速度才相同D.僅將鋁板替換成等質量的長矩形銅板，共速前的平均熱功率變大【答案】ABD【解析】對磁鐵受力分析，若不考慮磁鐵與鋁板間的磁力，則鋁板和白紙對磁鐵的支持力，鋁板和白紙對磁鐵的摩擦力，此時鋁板和白紙對磁鐵的作用力大小剛好為，實際上，磁鐵在運動過程中，，鋁板的磁通量減小，由于渦流的作用，磁鐵和鋁板之間存在相互吸引的磁力，導致磁鐵受到的支持力和摩擦力均增大，故t時間內鋁板和白紙對磁鐵的作用力大于，A正確；由題可知，磁鐵與鋁板間的相對速度越來越小，鋁板中的感應電流逐漸減小，故鋁板與磁鐵間的磁力逐漸減小，二者的加速度逐漸減小，因此磁鐵做減速度減小的減速運動，鋁板做加速度減小的加速運動，作出它們運動的圖像如下根據圖像的面積為位移的大小可知，t時間內磁鐵相對鋁板位移小于，B正確；將鋁板換成銅板，由于銅板的電阻較小，感應電流較大，根據楞次定律，阻礙相對運動的安培力增大，達到共同速度的時間會減小，C錯誤；將鋁板換成銅板后，達到共同速度的時間縮短，則平均速度增大，結合上述分析可知，平均作用力增大，根據可知，平均熱功率增大，D正確。三、實驗題（本題共2小題，共14分）11.我國天宮實驗室中曾進行過“應用動力學方法測質量”的實驗。某興趣小組受到啟發，設計了在太空完全失重環境下（忽略空氣阻力）測小球質量并驗證彈性碰撞的實驗方案：（1）裝置如圖，在環繞地球運轉的空間站中的桌面上固定一個支架，支架上端通過力傳感器O連接一根輕繩，輕繩末端系一個直徑為d的小球a；（2）保持輕繩拉直，給小球a一個初速度，小球a在與桌面垂直的平面內做勻速圓周運動，支架上端O與小球球心的距離為L。當小球a運動至最高點時，該處的光電門M可記錄下小球a通過該位置的遮光時間，記為，并同時記下力傳感器顯示的讀數F。根據以上測量數據，可得小球a的質量______（用“L，F，，d”表示）；（3）更換大小相同的小球b，重復以上操作，可測得小球b的質量；（4）在小球a勻速圓周運動的過程中，將小球b放置在桌面右側的固定支架上，支架在小球a運動的平面內。當小球a運動至最低點時剪斷輕繩，為保證小球a與小球b能發生正碰，小球b放置的高度與小球a運動至最低點的高度相比，應______（選填“等高”“稍高一些”或“稍低一些”）；（5）小球a與b碰后，依次通過右側的光電門N，光電門記錄下小球a的遮光時間為、小球b的遮光時間為，若測得，則當測出______時，即可驗證小球a、b的碰撞為彈性碰撞。【答案】（2）（4）等高（5）4【解析】（2）由牛頓第二定律有，又有，解得小球a的質量。（4）該實驗是在太空完全失重環境下進行，當小球a運動至最低點時剪斷輕繩，由于慣性小球a將沿著圓周最低點切線方向做勻速直線運動，所以要使小球a與小球b能發生正碰，小球b放置的高度與小球a運動至最低點的高度等高。（5）經過光電門時小球a的速度，小球a的速度，則若小球a、b的碰撞為彈性碰撞，應滿足，，若測得，則由以上各式解得。12.力敏電阻是一種將機械力轉換為電信號的特殊原件，它的工作原理是利用半導體材料的電阻隨所受壓力大小改變而改變，主要用于各種張力計、轉矩計、加速度計、半導體傳聲器及各種壓力傳感器中。某社團活動小組對一個力敏電阻研究的過程中設計了以下實驗：（1）利用伏安法測出力敏電阻Rx在承受壓力FN=500N時其電阻的大小。如圖甲為測量電路，其中電壓表V內阻約為2kΩ，電流表A1內阻RA1=10Ω，為減小測量誤差，測量電路中電壓表的右端應接在______端（選填“a”或“b”）；（2）閉合開關后電壓表讀數為3.0V，電流表讀數為0.05A，則此時Rx=______Ω；（3）經查詢廠家資料可知，該力敏電阻的阻值與所受壓力大小可視為反比例關系。小組成員利用該力敏電阻設計了一個測量壓力的電路，如圖乙所示。已知電源電動勢為18V，內阻很小可忽略：電流表A2量程為0~0.6A、內阻RA2=5Ω；定值電阻R0=20Ω。閉合開關，在力敏電阻Rx上施加不同大小的壓力F，電流表會顯示不同的讀數I，則與______成線性關系（選填“I”“”或“”）；（4）在圖乙的電路中為了減小誤差，要求電流表讀數時指針在刻度盤的之間，則該力敏電阻允許承受的最大壓力應小于______N。【答案】（1）b（2）50（3）（4）1250【解析】（1）電流表A1內阻已知，可以準確的測量電流值和電壓值，為減小測量誤差，應把電流表內接，測量電路中電壓表的右端應接在b端。（2）根據歐姆定律，解得。（3）根據閉合電路歐姆定律，由解得，可知與成線性關系。（4）由，已知壓力FN=500N時，Rx=50Ω，解得，可知當施加最大壓力時，Rx′最小，電流最大，電流。由解得，由解得。四、計算題（本題共3小題，共44分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。）13.已知外部環境溫度為0℃，大氣壓強為750mmHg，該環境下1mol氣體的體積是22.4L，阿伏伽德羅常數。假設某運動員放松情況下肺內氣體體積約為3.5L，該運動員某次深呼吸吸入外部空氣的體積。則：（1）求該次吸入的空氣分子總數；（結果取一位有效數字）（2）已知運動員肺部的溫度恒為37℃，吸氣時擴張肺部，大氣壓把新鮮的外部空氣通過鼻喉等升溫至37℃壓入肺內，并迅速達到內外的氣壓平衡。求運動員該次深呼吸后肺內氣體增加的體積；（3）已知運動員在呼吸時能承受的內外氣壓差的最大值是150mmHg。此次吸氣后，運動員屏住呼吸并收縮肺部，求肺內氣體體積能達到的最小值。【答案】（1）7×1022個（2）3.1L（3）5.5L【解析】（1）該次吸入的空氣分子總數。（2）外部環境溫度T1=273K，肺內的溫度T2=310K，研究外部V0=2.73L的空氣，吸入肺部后溫度迅速上升到肺部內的溫度，發生等壓變化解得。（3）研究吸入后肺內的總氣體，收縮過程發生等溫變化其中V為吸氣后通過收縮肺部達到肺部氣體體積的最小值，聯立可得V=5.5L。14.一款能垂直起降的遙控無人機質量m=200kg，發動機的功率最大值Pm=24000W，最大豎直升力Fm=3000N，執行偵察任務時懸停在離地高度h1=189.6m的高空。執行任務后需要盡快豎直上升到離地高度超過h2=240m的安全區域。忽略空氣阻力，g取10m/s2。求：（1）該過程的最大上升速度大小與最大上升加速度大小；（2）執行任務后，無人機立即以最大豎直升力上升，到最大功率時所用的時間及該過程位移的大小；（3）執行任務后，為盡快到達安全區域，無人機至少需要運動的時間（到達安全區域之前已經達到最大速度）。【答案】（1）12m/s5m/s2（2）1.6s6.4m（3）5.6s【解析】（1）設最大速度為vm，由