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巴中市普通高中2022级“三诊”考试
物理试题
（满分100分75分钟完卷）
一、单项选择题：本题共7小题。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.某高校开展氢谱实验，研究团队利用不同能量的电子与光子轰击基态氢原子以观察能级跃迁现象。氢原子能级如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A.用光子能量为13.2eV的光照射基态氢原子，光子能被吸收使其跃迁到n=2能级
B.动能为13.2eV的电子轰击氢原子时，原子不可能发生跃迁
C.用光子能量为1.75eV的光照射n=3状态的氢原子时，氢原子不能电离
D.氢原子越高，电子动能越小，轨道半径越大
2.2025年某市物理竞赛中，小球在轻绳悬挂下施加水平力F，最终稳定于与竖直方向夹角为θ的位置（如图所示）。不计空气阻力。下列描述中，能正确描述绳子拉力T的是（ ）
A.T与cosθ成反比关系 B.T随θ变大而减小
C.T与θ成反比关系 D.T与cosθ成正比关系
3.两个天体A和B以相同的角速度绕某固定点O做匀速圆周运动，O点位于它们之间的连线上。A的轨道半径大于B，设两者总质量为M，质量中心间的距离为L。下列判断正确的是（ ）
A.天体A的线速度一定小于B B.天体A的质量一定大于B
C.两天体的运动周期与M、L有关 D.当M一定时，距离L越大，角速度越大
4.在某物理探究活动中，同学用质量都为m的两个小球分别从地面以不同角度向空中抛出，恰好垂直通过两个窗口。设两次抛射初速度大小均为，射出角分别为、，对应的飞行时间分别为、。两轨迹位于同一竖直平面，忽略空气阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A.两球空中受重力冲量之比为 B.两球空中动能变化量之比一定为1：1
C.水平方向位移满足 D.到达的小球，同学对球做功更多
5.在一次“单摆同步实验”中，物理老师将甲、乙两个小球分别用轻绳悬挂于天花板，并用细线水平连接两球使其静止。两摆线与竖直方向夹角分别为和，且。现将连接细线剪断，小球开始自由摆动，取地面为零势能面。下列判断正确的是（ ）
A.两小球的摆长相等，因此它们周期必相等
B.甲摆球的机械能大于乙摆球的机械能
C.甲摆球的最大速度小于乙摆球的最大速度
D.甲摆球的最大重力势能小于乙摆球的最大重力势能
6.2025年某科研团队在微观光学模拟实验中，研究激光照射球形水珠后不同波长光线的偏折行为。实验发现，同一入射光束经过水珠后产生不同颜色的出射光，如图中a、b两条光线所示，其中一条为红光，另一条为紫光。关于这两条光线，下列说法中正确的是（ ）
A.a光是红光 B.a、b两束光在真空中传播速度不同
C.b光发生衍射能力更弱 D.a光波长比b光短
7.在某匀强电场中，矩形abcd的四个顶点位于同一平面内，电场线与矩形平面平行，，。已知a、b、d三点电势分别为1V、-1V和5V。一电子以速度从b点出发，方向与bc成夹角，忽略重力，经过一段时间电子恰好经过c点。下列说法中正确的是（ ）
A.c点的电势大小为a点的三倍 B.电子从b点运动到c点所用时间为
C.场强方向由d指向b D.电子从b点运动到c点，电场力做功8eV
二、多项选择题：本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。
8.2025年某高层住宅的智能供电系统采用一套应急交流发电系统，该系统由理想交流发电机与副边匝数可调的变压器组成。发电机的线圈可绕轴OO'在匀强磁场中以角速度ω匀速转动，线圈电阻不计；滑动触头P可在副线圈上下移动，以调节用户端电压。输电线电阻为R0。以下说法中正确的是（ ）
A.当线圈平面与磁场方向垂直时，发电机输出电动势瞬时值为0
B.若触头P下移，副边输出电压增大，输电线电流将减小
C.若发电机转速减半，用户获得的功率减为原来的
D.用户数量增加时，为保持用户端电压稳定，应将触头P向下调节
9.在一次探究实验中，小车上固定一段光滑半圆弧轨道（总质量M=4kg）静止在光滑水平面上，圆弧的下端为水平。某质量为m=2kg的小球以初速度v0=5m/s沿水平方向从圆弧下端进入系统。忽略空气阻力与摩擦，g取10m/s 。小球在轨道上上升至最高点的过程，下列判断正确的是（ ）
A.小球的机械能守恒
B.系统水平方向动量守恒
C.小球沿圆弧轨道上升的最大高度为m
D.小球沿圆弧轨道上升到最大高度时的速度大小为1m/s
10.在一次带电粒子运动实验中，研究人员从一个倾角为45°的平面P点发射氕核（质量m、电荷量+q）与氘核（质量2m、电荷量也为+q），初动能Ek相同，发射方向水平。它们先进入区域Ⅰ，区域Ⅰ为竖直向下的匀强电场（电场强度大小为E）；随后进入区域Ⅱ，区域Ⅱ为垂直纸面向里的匀强磁场（磁感应强度B）。不计重力。下列判断正确的是（ ）
A.氕核和氘核第一次进入Ⅱ区时的速度方向相同
B.氘核第一次进入Ⅱ区时的速度大小为
C.氕核在Ⅱ区做匀速圆周运动的半径为
D.氕核和氘核第一次刚出Ⅱ区时的位置相距
三、非选择题：本大题共5小题。
11.小明同学用气垫导轨装置验证动量守恒定律，如图所示。其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连。两个滑块A、B（包含挡光片）质量分别为m1、m2，当它们通过光电门时，计时器可测得挡光片挡光的时间。
（1）在正确操作的情况下，先调节气垫导轨水平，单独将A放在G1的右侧，然后向左轻推一下A，直到它通过光电门G2的时间______（填“大于”、“等于”、“小于”）它通过光电门G1的时间；
（2）将B静置于两光电门之间，A置于光电门G1右侧，用手轻推一下A，使其向左运动，与B发生碰撞，观察到滑块A两次通过光电门G1记录的挡光时间分别为Δt1、Δt2，滑块B通过光电门G2记录的挡光时间为Δt3，已知两挡光片宽度相同。若m1、m2、Δt1、Δt2、Δt3在误差允许范围内满足______（写出关系式，用m1、m2、Δt1、Δt2、Δt3表示）则可验证动量守恒定律；若Δt1、Δt2、Δt3在误差允许范围内还满足另一个关系式______（用Δt1、Δt2、Δt3表示）则说明A、B发生的是弹性碰撞。
12.为了测定电阻丝的精确阻值Rx（阻值约为10Ω），实验室提供了以下器材：
A.电源E（电动势4V，内阻不计）
B.电流表A1（量程150mA，内阻约5Ω）
C.电流表A2（量程20mA，内阻20Ω）
D.电压表V（量程15V，内阻10kΩ）
E.定值电阻R0（阻值100Ω）
F.滑动变阻器R（最大阻值5Ω）
G.开关S及导线若干
实验要求：
●测量精度尽量高，电表读数不得小于其量程的三分之一，且指针偏转范围较大。
（1）在提供的器材中，需要的是______（填器材序号字母）
（2）请补画出电路原理图，标出各器材符号。
（3）通过实验得到多组I1和I2数据，绘制I2与I1的关系图。若图线的斜率为k，则电阻丝的电阻Rx的表达式为Rx=__________。
13.如图所示的封闭汽缸导热性能良好，汽缸容积为V，正中间有一固定卡环，缸内活塞将气体分成A、B两部分，两部分气体的体积之比为3：1，活塞的横截面积为S，汽缸左侧有一阀门K处于关闭状态。大气压强为，缸内气体压强为，现打开阀门，让气体缓慢放出，已知外界温度恒定，活塞与汽缸内壁无摩擦且密封性良好，不计活塞的厚度及卡环的大小，则
（1）当活塞刚要与卡环接触时，缸内气体的压强是多少？
（2）最终卡环对活塞的压力大小是多少？
14.如图所示，跳杆底部有一根弹簧，小孩的质量为m，杆的质量为，当小孩和跳杆处于竖直静止状态时，弹簧压缩量为，在某次弹跳中，小孩站在脚踏板上，从弹簧处于最大压缩量为时开始计时，上升到弹簧恢复原长时，小孩抓住跳杆，使得他与跳杆瞬间共速，接着保持稳定的姿势竖直上升到最大高度。全程弹簧始终在弹性限度内（弹簧弹性势能满足，k为弹簧劲度系数，x为弹簧形变量，重力加速度为g，空气阻力、弹簧和脚踏板的质量、以及弹簧和脚踏板与跳杆间的摩擦均可忽略不计），则
（1）小孩跳起过程中的最大速度是多少？
（2）跳杆离地后上升的最大高度是多少？
15.在研究电磁感应现象时，某同学设计了一种实验装置，模拟物体在变化磁场中的运动以及由此产生的电流。如图所示，光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨间距L=0.25m，左端连接R=0.2Ω的电阻，右端连接一对金属卡环，导轨间MN右侧（含MN）存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度的B-t图如图乙所示，质量为m=0.5kg，电阻r=0.3Ω的金属棒与质量也为m的物块通过光滑定滑轮由绳相连，绳始终处于绷紧状态，PQ、MN到右端卡环距离分别为2.5m和1.5m，t=0时刻由PQ位置静止释放金属棒，棒与导轨始终接触良好，滑至导轨右端被卡环卡住不动，金属导轨、卡环的电阻均不计，g取10m/s 。求：
（1）金属棒进入磁场时的速度；
（2）金属棒进入磁场时通过导体棒的感应电流；
（3）在0-8s时间内电路中产生的焦耳热。
参考答案
1.D
2.A
3.C
4.C
5.D
6.D
7.A
8.AD
9.BC
10.ABC
11.（1）等于（2）
解析：（1）在正确操作的情况下，先调节气垫导轨水平，单独将A放在G1的右侧，然后向左轻推一下A，直到它通过光电门G1的时间等于它通过光电门G2的时间。
（2）滑块A两次经过光电门G1的速度大小近似等于滑块经过光电门时的平均速度，分别为
，
滑块B经过光电门G2的速度为
以向左为正方向，根据动量守恒可得
整理得
若为弹性碰撞，根据机械能守恒可得
结合动量守恒定律
联立可得
则有
12.（1）ABCEFG （2）电路图见解析；（3）
解析：（1）因电源电压只有4V，可知电压表的量程过大，不需要电压表D；（2）将A 与定值电阻R 串联可代替电压表；电路采用电流表外接；滑动变阻器用分压电路；电路如图：
（3）由欧姆定律可知：即，即，
解得。
13.（1）1.5p0 （2）
解析：（1）设缸内气体压强为p ，对B部分气体研究有
解得
（2）设最终卡环对活塞的压力大小为F，则
14.（1）（2）
解析：（1）竖直静止时，对小孩受力分析
可得
当小孩的合力为零时速度最大，即小孩上升高度为4时，速度最大。对系统，根据能量守恒定律
解得
（2）设弹簧恢复原长时小孩速度为，对系统，根据能量守恒定律
小孩抓住跳杆瞬间，小孩和跳杆根据动量守恒定律
之后小孩和跳杆一起竖直上抛到最高点，根据机械能守恒定律
解得
15.（1）10m/s；（2）10A；（3）131.25J
解析：（1）设棒到达MN时的速度为v，物块下落的高度为
这个过程中棒和物块组成的系统机械能守恒
解得
（2）设这个过程所用时间为，由运动学公式，解得
由图乙可知此时磁感应强度B=2T

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