
2025年云南省物理真题
一、单选题
1.2025年3月,我国科学家研制的碳14核电池原型机“烛龙一号”发布,标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得突破。碳14的衰变方程为,则
A. X为电子,是在核内中子转化为质子的过程中产生的
B. X为电子,是在核内质子转化为中子的过程中产生的
C. X为质子,是由核内中子转化而来的
D. X为中子,是由核内质子转化而来的
【答案】A
【解析】设X的质量数为A,电荷数为Z,由质量数和电荷数守恒,有,
,解得
,
,故X是电子,属于
衰变,实质为原子核内的1个中子转化为1个质子和1个电子,故A正确。
2.如图所示,中老铁路国际旅客列车从云南某车站由静止出发,沿水平直轨道逐渐加速到,在此过程中列车对座椅上的一高中生所做的功最接近
A. B.
C.
D.
【答案】B
【解析】高中生的质量约为50kg,,由动能定理可得
,故选B。
3.如图所示,某同学将两颗鸟食从O点水平抛出,两只小鸟分别在空中的M点和N点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动,两运动轨迹在同一竖直平面内,则( )
A. 两颗鸟食同时抛出 B. 在N点接到的鸟食后抛出
C. 两颗鸟食平抛的初速度相同 D. 在M点接到的鸟食平抛的初速度较大
【答案】D
【解析】A、B:由于N点比M点到O点的竖直距离大,由平抛运动的知识可知,两颗鸟食不是同时抛出的且到达N点的先抛出,故A、B错误;
C、由题可知当N点的鸟食与M点的鸟食在同一高度时,N点的鸟食的水平距离比M点的水平距离要小,故由平抛运动规律可知:
在M点接到的鸟食平抛的初速度较大,故D正确,C错误。
4.某介电电泳实验使用非匀强电场,该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点分别位于电势为、
、1V、2V的等势线上,则
A. a、b、c、d中a点电场强度最小
B. a、b、c、d中d点电场强度最大
C. 一个电子从b点移动到c点电场力做功为2eV
D. 一个电子从a点移动到d点电势能增加了4eV
【答案】C
【解析】AB、等差等势面越密集的位置电场强度越大,图中a处最密集、c处最稀疏,则a处场强最大、c处场强最小,AB错误;
C、一个电子从b点移到c点,,由
可知,
,C正确;
D、一个电子从a点移到d点,,由
可知,
;由
可知,
,即电势能减小4eV,D错误。
故选C。
5.国际编号为192391的小行星绕太阳公转的周期约为年,该小行星与太阳系内八大行星几乎在同一平面内做圆周运动。规定地球绕太阳公转的轨道半径为1 AU,八大行星绕太阳的公转轨道半径如下表所示。忽略其它行星对该小行星的引力作用,则该小行星的公转轨道应介于( )
行星 | 水星 | 金星 | 地球 | 火星 | 木星 | 土星 | 天王星 | 海王星 |
轨道半径 |
|
|
|
|
|
| 19 | 30 |
A. 金星与地球的公转轨道之间 B. 地球与火星的公转轨道之间
C. 火星与木星的公转轨道之间 D. 天王星与海王星的公转轨道之间
【答案】C
【解析】应用开普勒第三定律,对绕太阳的天体有常数,
地球:,
年;
小行星:年,设其轨道半径为
。
由,得
则
由于火星轨道半径,木星轨道半径
,故小行星介于火星与木星之间。
答案:C
6.如图所示,质量为m的滑块视为质点
与水平面上MN段的动摩擦因数为
,与其余部分的动摩擦因数为
,且
。第一次,滑块从Ⅰ位置以速度
向右滑动,通过MN段后停在水平面上的某一位置,整个运动过程中,滑块的位移大小为
,所用时间为
第二次,滑块从Ⅱ位置以相同速度
向右滑动,通过MN段后停在水平面上的另一位置,整个运动过程中,滑块的位移大小为
,所用时间为
。忽略空气阻力,则
A. B.
C.
D.
【答案】A
【解析】设MN的距离为
,第一次,滑块从Ⅰ位置以速度
向右滑动,根据动能定理,
第二次,滑块从Ⅱ位置以相同速度向右滑动,根据动能定理
,由两式可得,CD错误;
根据牛顿第二定律,滑块在MN段上运动的加速度为
,则有
,解得
,在其余部分上运动的加速度为
,则有
,解得
,且
,由两次位移相等,可作
如下
可得,A正确,B错误。
7.如图所示,均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。时刻,波源开始振动产生简谐横波,并以相同波速分别向左、右两侧传播, P、Q分别为矩形区域左右两边界上振动质点的平衡位置。
和
时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示,则( )
A. 波速为
B. 波源的平衡位置距离P点
C. 时,波源处于平衡位置且向下运动
D. 时,平衡位置在P、Q处的两质点位移相同
【答案】D
【解析】从到
时间内,波向左、右传播距离均为2 m。根据波速公式
,可得波速
,A选项错误。
由题意可知,波向左传播且时,从波源向左传播的波对应的传播距离x1
,通过图分析可知,波源平衡位置距离P点1m,B选项错误。
由波速,结合波形可知波长
,根据
,可得周期
。
时,根据波形能判断出波源的振动状态,再往回推
到
,
时波源处于平衡位置且向上运动, C选项错误。
与
的时间差
,
,即在
的基础上再经过
个周期。分别分析波源到P、Q点的距离及传播情况,可知平衡位置在 P、Q处的两质点位移相同, D选项正确。综上,答案选 D,
【分析】解题关键在于利用波的传播规律,结合波形图和时间,依次分析波速、波源位置、质点振动状态和位移等物理量。
二、多选题
8.电动汽车充电桩的供电变压器视为理想变压器
示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为
,输入电压
两副线圈的匝数分别为
和
,输出电压
。当Ⅰ、Ⅱ区充电桩同时工作时,两副线圈的输出功率分别为
和
,下列说法正确的是
A. B.
C. 变压器的输入功率为 D. 两副线圈输出电压最大值均为220V
【答案】AC
【解析】,
,由
,可得
,,
,故A正确,B错误;
C.当Ⅰ、Ⅱ区充电桩同时工作时,两副线圈的输出功率分别为和
,变压器的输入功率等于输出功率,则有输入功率
,故C正确;
D.两副线圈输出电压有效值均为220V,故D错误
故选:AC。
9.图甲为1593年伽利略发明的人类历史上第一支温度计,其原理如图乙所示。硬质玻璃泡 a内封有一定质量的气体视为理想气体
,与a相连的b管插在水槽中固定,b管中液面高度会随环境温度变化而变化。设b管的体积与a泡的体积相比可忽略不计,在标准大气压
下,b管上的刻度可以直接读出环境温度。则在
下
A. 环境温度升高时, b管中液面升高 B. 环境温度降低时, b管中液面升高
C. 水槽中的水少量蒸发后,温度测量值偏小 D. 水槽中的水少量蒸发后,温度测量值偏大
【答案】BD
【解析】A、B:以玻璃泡a内的理想气体为研究对象,在环境温度变化时,气体做等容变化,由等容变化的规律可知,当环境温度升高时,a中气体的压强增大,设a中气体压强为p,由平衡条件可知:,故当温度升高时,b中液面的高度下降,反之,则液面升高,也就是b中液面越低,环境温度越高,故A错误,B正确;
C、D:由压强关系:可知,在温度一定时,h的高度一定,h为b中水面到槽中水面的高度,当水槽中的水少量蒸发后,水槽中的水面高度降低,故b中水面的高度也将下降,由A、B中分析可知,此时测量的温度将偏高,故C错误,D正确。
10.如图所示,倾角为的固定斜面,其顶端固定一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧处于原长时下端位于O点。质量为m的滑块
视为质点
与斜面间的动摩擦因数
。过程Ⅰ
以速度
从斜面底端P点沿斜面向上运动恰好能滑至O点;过程Ⅱ
将Q连接在弹簧的下端并拉至P点由静止释放, Q通过M点
图中未画出
时速度最大,过O点后能继续上滑。弹簧始终在弹性限度内,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略空气阻力,重力加速度为 g。则
A. P、M两点之间的距离为
B. 过程Ⅱ中,Q在从P点单向运动到O点的过程中Q与弹簧组成的系统损失的机械能为
C. 过程Ⅱ中,Q从P点沿斜面向上运动的最大位移为
D. 连接在弹簧下端的Q无论从斜面上何处释放,最终一定静止在含O、M点
之间
【答案】BCD
【解析】A.Ⅰ过程中Q上滑受力分析可知,上滑最大位移为
Ⅱ过程经过M点时,速度最大,可知此时Q受力平衡,则有
,则P、M两点之间的距离为
;故A错误;
B.过程Ⅱ中,Q在从P点单向运动到O点的过程中系统损失的机械能为,故B正确;
C.设过程Ⅱ中,Q从P点沿斜面向上运动到N点,由对称性可知,故过程Ⅱ中,Q从P点沿斜面向上运动的最大位移为
正确;
D.对Q受力分析可知若平衡,则外界拉力向上最大为即M点,最小为零,则连接在弹簧下端的Q无论从斜面上何处释放,最终一定静止在
含O、M点
之间。故D正确;
故选BCD;
三、实验题
11.某实验小组做了测量木质滑块与橡胶皮之间动摩擦因数的实验,所用器材如下:钉有橡胶皮的长木板、质量为250 g的木质滑块
含挂钩
、细线、定滑轮、弹簧测力计、慢速电机以及砝码若干。实验装置如图甲所示。
实验步骤如下:
①将长木板放置在水平台面上,滑块平放在橡胶面上;
②调节定滑轮高度,使细线与长木板平行此时定滑轮高度与挂钩高度一致
③用电机缓慢拉动长木板,当长木板相对滑块匀速运动时,记录弹簧测力计的示数
④在滑块上分别放置50g、100g和150g的砝码,重复步骤③;
⑤处理实验数据重力加速度g取
。
实验数据如下表所示:
滑块和砝码的总质量 | 弹簧测力计示数 | 动摩擦因数 |
250 |
|
|
300 |
| a |
350 |
|
|
400 |
|
|
完成下列填空:
表格中a处的数据为
保留3位有效数字
其它条件不变时,在实验误差允许的范围内,滑动摩擦力的大小与接触面上压力的大小 ,
与接触面上压力的大小
以上两空填“成正比”“成反比”或“无关”
若在实验过程中未进行步骤②,实验装置如图乙所示,挂钩高于定滑轮,则
的测量结果将
填“偏大”“偏小”或“不变”
。
【答案】;成正比;无关;偏大
【解析】将滑块和砝码视作整体、总质量为M,受力情况如图1所示。
当长木板相对滑块匀速运动时,在水平方向由平衡条件可知,细线拉力;由定滑轮的特点可知,弹簧测力计示数
;由
可知,表格第2行中动摩擦因数
。
由表中第1、2列数据可知,在实验误差允许范围内,
近似为定值,故滑动摩擦力大小与接触面上压力大小成正比;
由表中第1、3列数据可知,在实验误差允许范围内,动摩擦因数不随M而改变,故
与接触面上压力的大小无关。
设细线与水平方向的夹角为
,滑块和砝码整体的受力情况如图2所示。
由平衡条件,水平方向有,竖直方向有
,联立解得
真实值
。
若在实验过程中未进行步骤②,即忽略了角度而误用
测量值
进行计算,由于
且
,将会导致真实值与测量值相比,分子更小、分母更大,故
的真实值小于测量值,即
的测量值偏大。
12.基于铂电阻阻值随温度变化的特性,某兴趣小组用铂电阻做了测量温度的实验。可选用的器材如下: Pt 1000 型号铂电阻、电源电动势5V,内阻不计
、电流表
量程
,内阻
、电流表
量程
,内阻约
、定值电阻
阻值
、定值电阻
阻值
、开关S和导线若干。
查阅技术手册可知,Pt1000型号铂电阻测温时的工作电流在之间,在
范围内,铂电阻的阻值
随温度t的变化视为线性关系,如图
所示。
完成下列填空:
由图
可知,在
范围内,温度每升高
,该铂电阻的阻值增加
兴趣小组设计了如图
所示的甲、乙两种测量铂电阻阻值的电路图,能准确测出铂电阻阻值的是
填“甲”或“乙”
,保护电阻R应选
填“
”或“
”
用
问中能准确测出铂电阻阻值的电路测温时,某次测量读得
示数为
,
示数如图
所示,该示数为
,则所测温度为
计算结果保留2位有效数字
。
【答案】 ;乙 ;
;
;51
【解析】时
,
时
。
温度每升高,该铂电阻的阻值增加
=
。
甲电路:
内阻未知,无法消除其分压影响,测量误差大。
乙电路:铂电阻与 并联,
内阻已知
,则铂电阻与
的电压相等为
,铂电阻的电流I
,可通过
准确计算,故选乙。
工作电流 ,
量程
,电源
,整个电路的总电阻最小值
。
并联部分铂电阻
电阻约
,
内阻
,故保护电阻需
,
阻值过小,会导致总电流超量程。
量程为
,
读数为
。
铂电阻两端的电压:,
铂电阻的电流:,
铂电阻的阻值:,
阻值变化,由
问得每
变化
,故
四、计算题
13.用光学显微镜观察样品时,显微镜部分结构示意图如图甲所示。盖玻片底部中心位置 O点的样品等效为点光源,为避免 O点发出的光在盖玻片上方界面发生全反射,可将盖玻片与物镜的间隙用一滴油填充,如图乙所示。已知盖玻片材料和油的折射率均为,盖玻片厚度
,盖玻片与物镜的间距
,不考虑光在盖玻片中的多次反射,取真空中光速
,
。
求未滴油时,O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积
结果保留2位有效数字
滴油前后,光从O点传播到物镜的最短时间分别为
、
,求
结果保留2位有效数字
。
【答案】
【解析】解:恰好发生全反射时,
,解得
,
由几何关系可知,透光部分为圆形,透光半径,又
,解得
透光面积根据
,解得光在盖玻片和油中传播速度
未滴油时,光在盖玻片中传播的最短路程为d,在空气中传播的最短路程为h,即
滴油后,光在盖玻片中传播的最短路程为d,在油中传播的最短路程为h,即
带入数据,解得
本题可根据全反射临界角公式求出临界角,再结合几何关系求出透光面积。
先分别求出滴油前后光传播的路程和速度,进而求出传播时间,最后计算时间差。
14.磁屏蔽技术可以降低外界磁场对屏蔽区域的干扰。如图所示,区域存在垂直Oxy平面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小为
未知
。第一象限内存在边长为2L的正方形磁屏蔽区ONPQ,经磁屏蔽后,该区域内的匀强磁场方向仍垂直 Oxy平面向里,其磁感应强度大小为
未知
,但满足
。某质量为m、电荷量为
的带电粒子通过速度选择器后,在 Oxy平面内垂直y轴射入
区域,经磁场偏转后刚好从ON中点垂直 ON 射入磁屏蔽区域。速度选择器两极板间电压 U、间距d、内部磁感应强度大小
已知,不考虑该粒子的重力。
求该粒子通过速度选择器的速率;
求
以及y轴上可能检测到该粒子的范围;
定义磁屏蔽效率
,若在Q处检测到该粒子,则
是多少?
【答案】。
y轴上可能检测到粒子的范围为
。
【解析】解:根据
、
、
,解得:
。
根据几何关系得
,根据
,解得
,
由于,
,得
,
根据几何关系得: y轴上可能检测到粒子的范围为。
粒子经过Q点,则根据几何关系得
,
得
根据,
解得,所以
。
15.如图所示,光滑水平面上有一个长为L、宽为d的长方体空绝缘箱,其四周紧固一电阻为R的水平矩形导线框,箱子与导线框的总质量为M。与箱子右侧壁平行的磁场边界平面如截面图中虚线PQ所示,边界右侧存在范围足够大的匀强磁场,其磁感应强度大小为 B、方向竖直向下。时刻,箱子在水平向右的恒力
大小未知
作用下由静止开始做匀加速直线运动,这时箱子左侧壁上距离箱底 h处、质量为m的木块
视为质点
恰好能与箱子保持相对静止。箱子右侧壁进入磁场瞬间,木块与箱子分离;箱子完全进入磁场前某时刻,木块落到箱子底部,且箱子与木块均不反弹
木块下落过程中与箱子侧壁无碰撞
木块落到箱子底部时即撤去F。运动过程中,箱子右侧壁始终与磁场边界平行,忽略箱壁厚度、箱子形变、导线粗细及空气阻力。木块与箱子内壁间的动摩擦因数为
,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g。
求F的大小;
求
时刻,箱子右侧壁距磁场边界的最小距离;
若
时刻,箱子右侧壁距磁场边界的距离为
大于
问中最小距离
,求最终木块与箱子的速度大小。
【答案】
见解析
【解析】对小物块分析即得:
,
解得:
由整体即得:
解得:若使得两物体分离,此时有
由
联立解得
有
根据
联立解得根据运动学公式,
,
,联立解得力 F 作用时间
由中得安培力的冲量
水平方向对系统用动量定理即得:
解得
当时
时
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