【高考领航】2025年高考物理模拟试题精编卷(8)

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高考物理模拟试题精编(八) (考试时间:70分钟 试卷满分:110分) 二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 14.已知钚元素的半衰期约为88年,钚238衰变时只放出α射线,钚238制作的同位素电池广泛应用于宇宙飞船、人造卫星、极地气象站等。下列说法正确的是(  ) A.α射线的电离作用比β射线弱 B.Pu→U+He C.1 kg钚经过44年未衰变质量是0.25 kg D.钚经过化学反应后生成其他化合物之后,其放射性即消失 15.两款儿童玩具电动车与计算机相连,在平直道路上进行竞速比赛,t=0时两车从同一位置同时同向运动,通过计算机得到两车的-图象如图所示(x为位移,t为时间),下列说法正确的是(  ) A.a车的速度变化比b车快 B.开始运动后b车在前,后来a车在前 C.两车相遇前相距最远距离为1 m D.两车在运动过程中可能相遇两次 16.如图所示,质量均为m的两物体A、B用劲度系数为k的轻质弹簧拴接,物体C叠放在物体B上,系统处于静止状态。现将C瞬间取走,物体A恰好不离开地面。已知弹性势能的表达式为Ep=kx2,其中x为弹簧的形变量,重力加速度为g。以下说法正确的是(  ) A.物体C的质量为3m B.物体B运动到最高点时的加速度大小为3g C.物体B的最大速度大小为2g D.物体B上升的最大高度为 17.如图所示电路中,电源电动势E=8 V,内阻r=1 Ω,定值电阻R1=9 Ω,R2=10 Ω,R3=5 Ω;滑动变阻器R4的取值范围为0~15 Ω。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使R4取不同的阻值接入电路,则下列说法正确的是(  ) A.R4=0时,定值电阻R1消耗的功率最大,为2 W B.R4=5 Ω时,电源内阻消耗的功率最小,为0.5 W C.R4=10 Ω时,R4消耗的功率最大,为0.4 W D.R4=15 Ω时,电源的效率最高,为90% 18.如图甲所示,光滑绝缘水平面上有一带负电荷的小滑块,可视为质点,在x=1 m处以初速度v0= m/s沿x轴正方向运动。小滑块的质量为m=2 kg,带电量为q=-0.1 C。整个运动区域存在沿水平方向的电场,图乙是滑块电势能Ep随位置x变化的部分图象,P点是图线的最低点,虚线AB是图象在x=1 m处的切线,并且AB经过(1,2)和(2,1)两点,重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是(  )     甲             乙 A.在x=1 m处的电场强度大小为20 V/m B.滑块向右运动的过程中,加速度先增大后减小 C.滑块运动至x=3 m处时,速度的大小为2.5 m/s D.若滑块恰好能到达x=5 m处,则该处的电势为-50 V 19.如图所示,在进行火星考查时,火星探测器对火星完成了“绕、着、巡”三项目标。在探测器着陆后,探测器上的科研装置,将一个小球由离地面h的高度静止释放,做自由落体运动,测得小球在经过时间t落地,已知引力常量为G,火星的半径为R。下列说法正确的是(  ) A.“天问一号”在地球上的发射速度将大于16.7 km/s B.由题中数据可计算出火星表面处的重力加速度为g= C.由题中数据可计算出火星质量为 D.由题中数据可计算出火星的平均密度为 20.如图所示,宽度为L的光滑平行金属导轨水平放置于方向竖直向下的匀强磁场中,金属导轨足够长且电阻不计,磁场的磁感应强度为B,导轨左端接一阻值为R的定值电阻和一电容为C的电容器,电阻不计的金属棒MN置于导轨上。某时刻在垂直于金属棒方向施加一水平恒力F,使金属棒由静止开始运动,运动过程中金属棒与导轨始终保持垂直且接触良好。下列说法正确的是(  ) A.开关S1断开、S2闭合,金属棒最终做匀速直线运动,速度为 B.开关S1闭合、S2断开,金属棒做匀加速直线运动,加速度为 C.开关S1、S2都闭合,金属棒最终做匀速直线运动,速度为 D.开关S1、S2都闭合,金属棒做匀加速直线运动,加速度为 21.如图所示,竖直固定的光滑细杆上穿着一个小球B,小球通过一根不可伸长的轻绳绕过轻质光滑定滑轮与质量为m的物块A相连,用手将物块A竖直向上托起至定滑轮左侧细绳与竖直方向的夹角为θ,现突然松手,物块A开始在竖直方向上做往复运动,小球最高能到达M点。已知定滑轮到细杆的距离为d,Q点和定滑轮的高度相同,OM⊥OP,sin θ=0.6,重力加速度大小为g,定滑轮可看作质点,下列说法正确的是(  ) A.小球经过Q点时的加速度大小为g B.小球的质量为 C.绳中的最小张力为 D.该系统的最大总动能为mgd 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 得分 答案 三、非选择题:共62分。第22~25题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~34题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题:共47分。 22.(5分)某同学将一内阻为425 Ω、量程为0~150 μA的微安表改装为量程为0~1 mA的电流表,再把该电流表改装为一多挡位欧姆表。 (1)把该微安表改装为量程为0~1 mA的电流表需要__________(选填“串联”或“并联”)________Ω的电阻。 (2)取一电动势为1.5 V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器,与改装所得1 mA的电流表连接成如图甲所示欧姆表,其中M为__________(选填“红”或“黑”)表笔,改装表盘后,正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值,示数如图乙所示,图乙所测电阻为________Ω。      甲               乙     23.(10分)某同学用气垫导轨验证动量守恒定律,实验装置如图1所示。 图1 (1)实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架,乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小,应选择________(选填“甲”或“乙”)组的实验装置。   甲          乙 (2)用螺旋测微器测量遮光条宽度d,如图2所示,并将两块宽度均为d的遮光条安装到两滑块上,可知遮光条的宽度d=________ mm。 图2 (3)安装好气垫导轨和光电门,接通气源后,在导轨上轻放一个滑块,给滑块一初速度,使它从轨道右端向左运动,发现滑块通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间。为使导轨水平,可调节P使轨道左端__________(选填“升高”或“降低”)一些。 (4)用天平测得滑块A、B的质量(均包括遮光条)分别为mA、mB;调整好气垫导轨后,将滑块A向左弹出,与静止的滑块B发生碰撞,碰后两滑块没有粘连,与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为Δt1,与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为Δt2和Δt3。从实验结果可知两滑块的质量满足mA________(选填“>”“<”或“=”)mB;滑块A、B碰撞过程中满足表达式____________(用所测物理量的符号表示),则说明碰撞过程中动量守恒。 24.(12分)如图甲所示,质量为2m的足够长木板C置于水平面上,滑块A、B质量均为m,置于C上,B位于A右方某处。A、C间的动摩擦因数μA=0.2,B、C间,C与地面间的动摩擦因数μB=μC=0.1。给C施加一水平向右的恒力F,A、B第一次相遇时间为t。可得与F的关系如图乙所示。(设A、B间碰撞为弹性正碰,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s2)求: (1)滑块A、B的最大加速度aA、aB; (2)A、B之间的初始距离L和滑块A的质量m; (3)若F′=13 N,从刚开始施加力至A、B第二次相撞时拉力F′所做的功W。    甲                乙 25.(20分)如图所示,平面直角坐标系xOy中,x>0区域内存在着方向与x轴负向成45°角的匀强电场E2,电场强度大小E2=10 V/m,在-1 m<x≤0区域内存在着垂直于xOy平面向里的匀强磁场,在x≤-1 m区域内存在沿y轴负方向的匀强电场E1,电场强度大小E1=20 V/m,带正电粒子从电场E1中P(-2 m,0.5 m)点沿x轴正方向以初速度v0=2 m/s射出,粒子恰好从坐标原点进入电场E2,该粒子的比荷=0.2 C/kg,不计粒子重力,求: (1)粒子进入磁场时的速度; (2)磁感应强度大小; (3)粒子从P点射出到第三次经过y轴时的时间。 (二)选考题:共15分。请考生从给出的两道题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。 33.[物理——选修3-3](15分) (1)(5分)一定质量的理想气体发生状态变化,其压强p随热力学温度T变化的图象如图所示,气体从状态a开始,经历了a→b→c→d→a的过程,abcd为平行四边形,ab与T轴平行,bc边反向延长线通过坐标原点O。下列说法正确的是__________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分) A.从a到b,气体体积减小 B.从b到c,气体体积增大 C.从a到c,气体放出热量 D.从c到d气体对外做的功大于从a到b外界对气体做的功 E.从c到d气体对外做的功等于从a到b外界对气体做的功 (2)(10分)铜龙虎尊出土于四川省广汉市三星堆一号祭祀坑,器肩上铸高浮雕的三龙呈蠕动游弋状,龙头由器肩伸出,龙角为高柱状构型,龙眼浑圆,身饰菱形重环纹。展出单位为防止文物因氧化而受损,需抽出存放文物的展柜中的空气,充入惰性气体,形成低氧环境。如图所示,为用活塞式抽气筒从存放青铜鼎的展柜内抽出空气的示意图。已知展柜容积为V0,铜龙虎尊材料的总体积为V0,开始时展柜内空气压强为p0,抽气筒每次抽出空气的体积相同;抽气一次后,展柜内压强传感器显示内部压强为p0;假设抽气的过程中气体的温度不变,求: ①抽气筒每次抽出空气的体积; ②抽气两次后,展柜内剩余空气压强及剩余空气和开始时空气的质量之比。 34.[物理——选修3-4](15分) (1)(5分)用自然光照射一间距为0.5 mm的双缝,在其后距离为1.00 m处的光屏上得到彩色条纹,已知红光和紫光的波长分别为λ1=7.6×10-7 m,λ2=4×10-7 m。则下列说法正确的是____________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分) A.干涉条纹的中央亮纹是白色条纹 B.两个相邻红色条纹的中心间距与两个相邻紫色条纹的中心间距之差为0.72 mm C.若测得某色光第11条亮纹与第1条亮纹的中心间距为11 mm,则该光的波长为5.5×10-7 m D.如果仅增大双缝到光屏的距离,则所有色光的条纹间距均会减小 E.在彩色条纹中,紫色的条纹间距最大 (2)(10分)自行车的后面一般都会安装本身并不发光的尾灯,如图甲所示。尾灯是由实心透明材料做成的结构体,截面为长方形和多个等腰直角三角形组成。夜间,当后面汽车的灯光垂直尾灯照射时,光线在尾灯内经两次全反射后会沿着相反的方向返回,如图乙所示,使后车司机容易发现。已知图乙中尾灯最薄处的厚度和右侧等腰直角三角形的直角边长均为d,光在真空和空气中的速度都看作c。      甲        乙 ①求尾灯材料的折射率至少应为多大? ②若尾灯材料的折射率取①中的值,求光在尾灯中的传播时间是多少(不考虑光在尾灯中的多次反射)? 学科网(北京)股份有限公司 $$ 高考物理模拟试题精编(八) 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 B C C C D CD ABC ABD 14.B α射线的电离作用比β射线强,A错误;根据核反应方程的两边质量数和电荷数相等可知Pu→U+He,B正确;已知钚元素的半衰期约为88年,可知1 kg钚经过176年未衰变质量是0.25 kg,故C错误;放射性的性质是由原子核决定,与元素处于单质或化合物状态无关,即原子核的放射性与原子所处的物理和化学状态均无关,钚经过化学反应后生成其他化合物之后,其放射性仍然存在,D错误。故选B。 15.C 根据匀变速运动的位移公式x=v0t+at2,整理得=v0+,在-图象中是直线,由此可得,v0a=4 m/s,aa=2 m/s2,v0b=2 m/s,ab=4 m/s2,因为b车的加速度大,b车的速度变化快,a车初速度大,但加速度小,故开始运动后a车在前,后来b车在前,故AB错误;当两车速度相同时,两车相距最远,由v0a+aat1=v0b+abt1,得t1=1 s,两车相距最远距离为d=v0at1+aat-=1 m,故C正确;两车相遇有xa=xb,即v0at2+aat=v0bt2+abt,t2=2 s,只有一解,相遇一次,故D错误。故选C。 16.C C物体叠加在B物体上面静止时,由二力平衡kx1=g,拿走C物体后,B物体在弹簧上做简谐运动,其在平衡位置时,弹簧压缩长度有kx0=mg,其振幅A=x1-x0,当B物体上升到最高点,此时弹簧拉伸长度最长,由于物体A恰好不离开地面,由二力平衡kx2=mg,所以由振幅相等A=x2+x0=x1-x0,解得物体C的质量为mC=2m,故A错误;B物体在最高点受重力和弹簧弹力,由于物体A恰好不离开地面,故F弹=mg,所以由牛顿第二定律可得B物体在最高点的加速度为a==2g,故B错误;物体B上升的最大高度为h=2A=,故D错误;当B物体经过平衡位置的时候其速度最大,B物体从最高点回落到平衡位置的过程中,B物体与弹簧组成的系统机械能守恒,则mgA+kx=mv+kx,解得物体B的最大速度大小为vm=2g,故C正确。故选C。 17.C R4=0时,外电阻最小,总电流最大,则定值电阻R1消耗的功率最大,此时并联部分的总阻值为R23== Ω,由闭合电路欧姆定律得干路电流为I==0.6 A,则定值电阻R1消耗的功率为P1=I2R1=3.24 W,故A错误;当电源内阻消耗的功率最小时,由P内=I2r,知此时电路中的总电流最小,对应的外电阻最大,故当R4=5 Ω时,总的外电阻并未达最大值,故B错误;为求滑动变阻器R4消耗的最大功率,可对原电路进行如图所示的流程等效变换。 易知,等效电源的等效电动势E′=4 V,等效内阻r′=10 Ω,故当R4=r′=10 Ω时,R4消耗的功率最大,且为Pmax==0.4 W,故C正确;当R4=15 Ω时,总的外电阻最大。由于电源效率为η=×100%=×100%=×100%,显然,当总的外电阻R最大时,η取最大值,当R4=15 Ω时,总的外电阻为R′=+R1= Ω,此时η最大,且为η=×100%=94%,故D错误。故选C。 18.D Ep-x图象斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小,所以滑块在x=1 m处所受电场力大小为F=Eq== N=1 N,解得电场强度大小E=10 V/m,故A错误;滑块向右运动时,电场力先减小后增大,所以加速度先减小后增大,故B错误;滑块从x=1 m到x=3 m运动过程中电势能减小,电场力做功W电=-ΔEp=-(1-2) J=1 J,由动能定理得W电=mv2-mv,解得滑块运动至x=3 m处时,速度的大小为v=2 m/s,故C错误;若滑块恰好到达x=5 m处,v′=0,则滑块从x=1 m到x=5 m运动过程中W电′=-(Ep2-Ep1)=0-mv,由Ep1=2 J,解得滑块到达x=5 m处的电势能Ep2=5 J,x=5 m处的电势为φ==V=-50 V,故D正确。故选D。 19.CD 火星探测器虽然离开了地球但没有离开太阳系,所以其发射速度应介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间,故A错误;由自由落体运动公式h=gt2,解得g=,故B错误;设火星质量为M,火星表面质量为m的物体所受万有引力等于重力,即G=mg,解得M=,故C正确;火星的体积为V=πR3,火星的平均密度为ρ=,解得ρ=,故D正确。故选CD。 20.ABC 开关S1断开、S2闭合,金属棒先加速运动,最终做匀速直线运动,此时安培力F安=F,又F安=BIL=,解得v=,故A正确;开关S1闭合、S2断开,F-BIL=ma,I====CBLa,解得a=,故B正确;开关S1,S2都闭合,电容器稳定后相当于断路,金属棒最终做匀速直线运动,速度为,故C正确,D错误。故选ABC。 21.ABD 小球经过Q点时水平方向平衡,在竖直方向仅受到重力作用,加速度大小为g,故A正确;根据机械能守恒定律有mBg=mg,解得mB=,故B正确;小球从P到Q,物块A先加速后减小,物块受到的拉力先小于重力后大于重力,小球从Q到最高点,物块A先向上加速后向上减速,物块受到的拉力先大于重力后小于重力,所以最小值应该在最高或者最低点。设小球在最高点的加速度大小为a高,则物块对应的加速度大小为a高sin θ,则有T高sin θ+g=a高,mg-T高=ma高sin θ,解得T高=,设小球在最低点时的加速度为a,对小球有Tcos θ-mBg=mBa,对物块有mg-T=macos θ,解得T=mg,故C错误;设轻绳与水平方向的夹角为α时,系统的总动能为Ek,有Ek=mg-g,解得Ek=mgd,为第一象限内单位圆上的点与定点(0,5)连线的斜率,所以Ek≤mgd,故D正确。故选ABD。 22.解析:(1)增大电流表的量程时,连接的电阻起分流作用,所以需要并联一个电阻;根据并联电路的特点可得IgRg=(I-Ig)R0,解得R0=75 Ω。 (2)由题图甲可知,电流由M回到电源负极,根据“红进黑出”可知,M为红表笔;根据电源及电流表量程可知,欧姆表内阻为R欧==1500 Ω,结合中值电阻刻度可知,该欧姆表倍率为×100,所以待测电阻阻值为1000 Ω。 答案:(1)并联 75 (2)红 1000 23.解析:(1)乙组中两滑块碰撞后连成一体运动,是完全非弹性碰撞,动能损失较大,根据题意,应选择甲组的实验装置。 (2)螺旋测微器的读数为6.5 mm+29.0×0.01 mm=6.790 mm。 (3)滑块通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间,说明滑块从右到左加速运动,为使导轨水平,可调节P使轨道左端升高一些。 (4)滑块A向左运动,先通过光电门1,与滑块B碰撞后,滑块A通过光电门2,接着滑块A通过光电门2,说明碰撞后滑块A向左运动,所以mA>mB,滑块A、B碰撞前后动量守恒,则mAv0=mAvA+mBvB,又v0=、vA=、vB=,代入可得=+。 答案:(1)甲 (2)6.790  (3)升高 (4)> =+ 24.解析:(1)根据题意,由牛顿第二定律,对滑块A有 μAmg=maA 解得aA=2 m/s2 对滑块B有μBmg=maB 解得aB=1 m/s2。 (2)根据题意,由图可知F足够大时A、B加速度恒定,即A、B均相对C滑动,相遇时间恒定为t1= s=2 s 由运动学公式可得aAt-aBt=L 解得L=2 m 又因为A、C与B产生相对滑动时,才能相遇,由图可知,当F=8 N,滑块B与C恰好发生相对滑动,则有F-4μCmg=4maB 解得m=1 kg。 (3)根据题意,设A与C恰好发生相对运动时的拉力为F1,则有 F1-4μCmg-μAmg-μBmg=2maA 解得F1=11 N 当F′=13 N时,A、B、C均产生相对运动,则有 F′-4μCmg-μAmg-μBmg=2maC 解得aC=3 m/s2 由运动学公式v=v0+at可得,由于相遇时间为2 s,则有第一次相撞前 vA=4 m/s,vB=2 m/s,vC=6 m/s 碰撞前后C速度不变,由于A、B间碰撞为弹性正碰,则碰撞后速度交换 vA1=2 m/s,vB1=4 m/s 设经过t2,A、B第二次碰撞,则有vA1t2+aAt=vB1t2+aBt 解得t2=4 s 则整个过程木板运动的距离为xC=aC(t1+t2)2=54 m 则拉力F′所做的功为 W=F′xC=702 J。 答案:(1)2 m/s2 1 m/s2  (2)2 m 1 kg (3)702 J 25.解析:(1)根据题意可知,粒子在电场E1中做类平抛运动,设经过t1时间进入磁场,有x=v0t1 解得t1=0.5 s 则有y=t=0.5 m 粒子从(-1 m,0)处进入磁场,其速度大小 v== =2 m/s 速度方向与x轴正向夹角为θ tan θ===1 解得θ=45°。 (2)由对称性可知,粒子进入电场E2时速度方向与x轴正向夹角也为45°,即在磁场中转过角度α=90°,设在磁场中圆周运动半径为R,运动轨迹如图所示。 由几何关系得d=R 则R= m 洛仑兹力提供向心力有qvB= 解得B=20 T。 (3)粒子进入电场E2做匀减速运动,当速度为零时折返,由动能定理有 mv2=E2qs 解得s= m 在磁场做圆周运动周期T== s 粒子在磁场中运动时间t2== s 粒子在电场E2中单程运动时间t3==1 s 粒子再次进入磁场做圆周运动,转过90°后垂直进入电场E2,用时t4=t2,粒子第三次通过y轴时间t=t1+t2+2t3+t4=s。 答案:(1)2 m/s,沿x轴正方向斜向下45° (2)20 T  (3)s 33.解析:(1)从a到b,压强不变,根据=,温度降低,体积减小,A正确;从b到c,为等容变化,则气体的体积不变,B错误;从a到c,温度减小,则ΔU<0,从a到c,根据=C,体积变小,外界对气体做正功,即W>0,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,则Q<0,气体放出热量,C正确;从c到d,气体的体积增大,外界对气体做负功,即W1=pc(Vd-Vc),根据=C,则W1=pc(Vd-Vc)=C(Td-Tc),从a到b,气体的体积减小,外界对气体做正功,即W2=pa(Va-Vb),即W2=pa(Va-Vb)=C(Ta-Tb),因为Td-Tc=Ta-Tb,即从c到d气体对外做的功等于从a到b外界对气体做的功,D错误,E正确。故选ACE。 (2)①若每次抽出气体的体积为ΔV,由玻意耳定律可知p0=p0 解得ΔV=。 ②设第二次抽气后气体的压强为p2,则有 p0=p2 解得p2=p0 设剩余气体压强为p0时的体积为V,则p0V=p2 剩余气体与原来气体的质量比= 解得m1∶m2=64∶81。 答案:(1)ACE (2)① ② 64∶81 34.解析:(1)各种颜色的光均在光屏中央有一条亮纹,所以在光屏的中央复合色为白色,A正确;由相邻两个亮条纹的中心间距公式Δx=λ,可知两个红色亮条纹的中心间距为x1=λ1,同理,两个紫色亮条纹的中心间距为x2=λ2,所以Δl=(λ1-λ2)=0.72 mm,B正确;由xi=nλ,可得λ=,代入题中数据可得该光的波长为λ=5.5×10-7 m,C正确;由Δx=λ可知,其他条件不变,当l增大时,条纹间距增大,D错误;因所有可见光中,紫光的波长最小,由Δx=λ可知,在彩色条纹中紫光的条纹的间距最小,E错误。故选ABC。 (2)①光在直角边自尾灯射向空气的入射角恰好等于临界角时 C=45° ① sin C= ② 联立①②得尾灯材料的折射率至少为 n=。③ ②光在尾灯中的传播路程x=(+2)d ④ 又n= ⑤ x=vt ⑥ 联立③④⑤⑥解得光在尾灯中的传播时间 t=d。 答案:(1)ABC (2)① ②d 学科网(北京)股份有限公司 $$

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