【高考领航】2025年高考物理模拟试题精编卷(10)

高考物理模拟试题精编(十) 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 D B A C A AC AD BC 14.D　飞镖抛出后做曲线运动，速度方向不断改变，忽略空气阻力，飞镖做平抛运动，水平速度不变，竖直速度一直增大，合速度逐渐增大，即速度大小变化，故A错误；忽略空气阻力飞镖只受重力，故根据牛顿第二定律可知，加速度恒定，为重力加速度，故B错误；飞镖做曲线运动，速度方向是切线方向；合力方向竖直向下，故加速度方向竖直向下，故C错误；飞镖做曲线运动，根据曲线运动条件，加速度方向跟速度方向不在同一直线上，故D正确。故选D。 15．B　由合力提供向心力得F－Ff＝mω2r，由于弹力F不变，角速度增大，则摩擦力减小直到为0；之后角速度继续增大，则摩擦力反向增大。故选B。 16．A　设地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球表面重力加速度为g0，太空电梯离地高度为h，太空电梯所在位置处的重力加速度为g′，根据万有引力公式有 ，代入数据有，整理得＝⇒＝，所以太空梯距离地面高度为h＝R＝1593 km，故选A。 17．C　一群氢原子处于量子数n＝4能级状态跃迁时能够放出C＝6种不同频率的光子，故A错误；n＝4跃迁到n＝3能级辐射的光子能量为E43＝E4－E3＝－0.85 eV－(－1.51 eV)＝0.66 eV，n＝3跃迁到n＝2能级辐射的光子能量为E32＝E3－E2＝－1.51 eV－(－3.4 eV)＝1.89 eV，均小于金属钾的逸出功，不能发生光电效应；其余4种光子能量均大于2.25 eV，所以这群氢原子辐射的光中有4种频率的光子能使钾发生光电效应，故B错误；第4能级氢原子吸收能量为0.85 eV的光子能量即可被电离，多余的能量为电子的初动能，故C正确；氢原子吸收能量向高能级跃迁，故D错误。故选C。 18．A　对A、B在水平方向受力分析如图所示。F1为弹簧的拉力，当加速度大小相同为a时，对A有F－F1＝ma，对B有F1＝ma，解得F1＝，故D正确；在整个过程中A的合力(加速度)一直减小，而B的合力(加速度)一直增大，所以图乙中的图线Ⅰ对应的是物块B，故A错误；0～t1时间内F一直做正功，所以系统的机械能一直在增大，t1时刻最大，故B正确；在达到共同加速度之前A的合力(加速度)一直大于B的合力(加速度)，之后A的合力(加速度)一直小于B的合力(加速度)，t1时刻两物体的速度相等，A速度达到最大值，两实线之间围成的面积有最大值即两物体的相对位移最大，此时弹簧被拉到最长，则弹性势能最大，故C正确。本题选不正确的，故选A。 19．AC　由动能定理可知，电场力对落在A、B两点的粒子做功相等，故A、B两点的电势相等，故过AB且垂直于圆环的面为等势面，A正确，B错误；UPA＝2UPO，故UPB＝2UPO，C正确；电场线与直线AB垂直，但不知电场线的指向和粒子的正负，故落在劣弧AB中点的粒子获得的动能可能最大也可能最小，D错误。故选AC。 20．AD　由v-t图象可以看出，5 s末两车的速度相等，均为v＝＝9 m/s，A正确；0至10 s，两图线与坐标轴围成图形的面积相等，由v-t图象的物理意义可知，10 s末两车相遇，10～20 s两车间距变大，20 s之后两车间距变小，25 s后会再相遇一次，BC错误；由v-t图象可知，5 s末两车的速度均为9 m/s，由9 m/s增加到18 m/s，越野车所花的时间是自动驾驶车的3倍，根据a＝可知，自动驾驶车的加速度是越野车的3倍，D正确。故选AD。 21．BC　根据洛伦兹力提供向心力qv0B＝m，v0＝，解得r＝R，满足磁聚焦的条件，粒子出磁场后水平向左进入匀强电场，故B正确；设粒子在匀强电场中减速到零时的位移为x，根据动能定理－qEx＝0－mv，解得x＝R，而PQ之间的距离d＝2R，粒子运动到PQ中间速度减到零，故A错误；作出轨迹图，如图所示。根据磁聚焦可以得出粒子在下边的圆形磁场中运动的两段圆弧圆心角之和是π，所以时间是半个周期，即t＝，故C正确；根据磁聚焦知识粒子在上边的圆形磁场中射出后均能垂直打在挡板上，故D错误。故选BC。 22．解析：(1)根据胡克定律可得，弹簧的劲度系数为k＝＝ N/m＝12 N/m。 (2)根据牛顿第二定律可得F＝Ma，可得a＝F，可知a-F图象的斜率为k＝＝，解得滑块与加速度传感器的总质量为M＝0.2 kg。 (3)测出两调节旋钮PQ之间距离为L，调节旋钮Q，使之比旋钮P高出h，则有sin θ＝，根据牛顿第二定律可得F＋Mgsin θ＝Ma，可得a＝F＋gsin θ，可知a-F图象的纵轴截距为b＝gsin θ，解得当地的重力加速度为g＝＝。 答案：(1) 12　(2)0.2　(3) 23．解析：(2)欧姆表的读数为指针所指刻度与所选倍率的乘积，所以图中所测电阻为R＝2 Ω。 (4)由于实验中电源电动势为3 V，所以电压表选用B；而铅笔芯的电阻约2 Ω，利用估算法可求得流过笔芯的最大电流接近0.8 A，所以电流表选用C；滑动变阻器采用分压式接法，所以选用阻值较小的E，故实验中需要选用的器材有BCE。由于所选电流表内阻已知，其分压可求，所以电流表应采用内接法，故选乙。 (5)根据欧姆定律可得Rx＝。 答案：(2)2　(4)BCE　 乙　(5) 24．解析：(1)静止的前车划痕长度为x3＝40 m，设静止的前车在碰撞后瞬间的速度为v3，根据动能定理－km2gx3＝0－m2v 解得v3＝＝20 m/s 静止的前车在碰撞后瞬间的速度为大小20 m/s，方向沿两车运动方向。 (2)后车碰撞后划痕长度为x2＝22.5 m，设后车在碰撞后瞬间的速度为v2 根据动能定理－km1gx2＝0－m1v 解得碰撞后瞬间，后车的速度为v2＝15 m/s 碰撞过程中内力远大于外力，可认为动量守恒，设前车在碰撞前瞬间的速度为v1 m1v1＝m1v2＋m2v3 解得v1＝25 m/s 设后车开始刹车时速度为v0，后车开始刹车至碰撞前过程应用动能定理 －km1g(x1－x2)＝m1v－m1v 解得v0＝30 m/s＝108 km/h<120 km/h 故后车开始刹车时没有超速。 答案：(1)20m/s　(2)没有超速 25．解析：(1)粒子恰能从d′点离开区域 L＝v0t，L＝t2 解得E＝。 (2)如图1所示，粒子恰能从边b′c′之间的e点离开区域，根据几何关系 图1 (L－r)2＋＝r2 解得r＝L 根据qBv0＝m 解得B＝。 (3)粒子运动周期T＝，半径R＝。 (ⅰ)若粒子射出时与z轴负方向的夹角为60°，则粒子在正方体区域运动轨迹沿y轴负方向的俯视如图2所示，沿x轴负方向的侧视如图3所示，设粒子在平行于yOx平面内运动了n个半周期(图2、图3为n＝3的情况)，则根据图2，x轴正方向有L＝(2n－1)R＋(n＝1，2，3，…) 根据图3，y轴负方向y＝2nR(n＝1，2，3，…) 因为y>L，故粒子无法到达cdd′c′平面，不符合题意。 (ⅱ)若粒子射出时与x轴正方向的夹角为60°，则粒子在正方体区域运动轨迹沿y轴负方向的俯视如图4所示，根据图4，x轴正方向有 L＝2nR＋(n＝0，1，2，3，…) 据图3，y轴负方向有y＝2nR(n＝0，1，2，3，…) 因为y<L，故粒子能到达cdd′c′平面，符合题意，解得 B0＝(n＝0，1，2，3，…)。 图2 图3 图4 答案：(1)　(2)　(3)(n＝0，1，2，3，…) 33．解析：(1)a到b的过程中，根据＝C可知，气体温度升高，内能增加，A正确；b到c的过程中，根据＝C可知，气体温度降低，B错误；c到a的过程中，根据＝C可知，气体温度减低，气体分子的平均动能减小，C错误；根据W＝pΔV可知，p-V图象与坐标轴围成的面积等于气体做功的大小，从图象面积可以看出a到b的过程中气体对外界做的功等于b到c的过程中气体对外界做的功，D正确；a→b→c→a的过程中，气体回到原来的状态，则内能不变，所以气体从外界吸收的热量等于对外做的总功，E正确。故选ADE。 (2)①根据题意可知，气缸导热性良好，活塞缓慢向下运动，气缸内气体的温度不变，由玻意耳定律有pLS＝p′L′S 代入数据解得L′＝12 cm 则此过程中活塞下降的距离 h＝L－L′＝8 cm。 ②根据题意，由功能关系，对弹簧有Ep＝W弹 对活塞有W＋mgh＋p0Sh－W弹－W气＝0 联立代入数据解得W气＝122.4 J 则活塞对气缸内气体做功为W气′＝W气＝122.4 J 由热力学第一定律有ΔU＝Q＋W气′ 由于气体温度不变，内能不变，即ΔU＝0 则Q＝－122.4 J 即过程中氮气向外界放出的总热量为122.4 J。 答案：(1)ADE　(2)①8 cm　②122.4 J 34．解析：(1)根据图(a)可知，相邻的波峰和波谷间距为5 m，则波长λ＝10 m；P点传播到Q点的距离为x＝＝10 m，根据图(b)可知该简谐波的周期为T＝4 s，则波速v＝＝2.5 m/s，该波从P点传播到Q点的时间为t＝＝4 s；根据图(b)可知5 s内振动的周期数为n＝＝1.25，则经过的路程为s＝4A·n＝5 cm。 (2)①由进入球体的光线在球面上的入射角θ＝53°时，折射光恰好消失，说明刚好发生全反射，临界角C＝θ＝53° 根据临界角公式sin C＝ 解得该透明介质的折射率n＝1.25。 ②设E点发出的光线ES、ET与法线的夹角分别为β和α，ES⊥EF，光线ET为任一光线，过O点向ET作垂线OP，设OP＝h，则sin α＝，sin β＝，又h＜r所以sin α＜sin β，可得α＜β，即光线ES的入射角最大，如图所示，设此光线刚好发生全反射，入射角为临界角C。根据临界角公式sin C＝ 得sin C＝0.8 二极管发光圆面的半径 r＝EO＝sin C＝×0.8 mm＝2.0 mm 二极管发光圆面的最大面积 Smax＝πr2＝3.14×(2.0)2 mm2＝12.560mm2。 答案：(1)10　4　5　(2)①1.25　②12.560 mm2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高考物理模拟试题精编(十) (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.如图，某同学在空旷的地面扔飞镖，曲线为飞镖飞行的轨迹。关于飞镖在空中飞行的过程中，下列说法正确的是(　　) A．飞镖速度的大小不变，速度方向时刻发生变化 B．飞镖速度的大小不变，加速度方向时刻发生变化 C．飞镖速度方向和加速度方向，始终在曲线每点的切线方向上 D．飞镖的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上 15.如图所示，水平圆盘上放置一物体P，用一轻质弹簧将该物体和圆盘中心O固连，此时弹簧处于拉伸状态，圆盘能绕通过其中心的竖直轴自由转动。现让圆盘从静止开始缓慢加速转动，直到P与圆盘发生相对滑动，则在此过程中P与圆盘间的摩擦力大小(　　) A．先增大后减小　　　　　 B．先减小后增加 C．一直增大 D．一直减小 16.在《流浪地球2》影片中，太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时，质量为2.5 kg的物体重力为16 N。已知地球半径为6371 km，不考虑地球自转，则此时太空电梯距离地面的高度约为(　　) A．1593 km B．3584 km C．7964 km D．9955 km 17.金属钾的逸出功为2.25 eV，氢原子的能级图如图所示。一群氢原子处于量子数为n＝4的能级状态，下列说法中正确的是(　　) A．这群氢原子跃迁时，最多能辐射5种频率的光子 B．这群氢原子跃迁时，只有3种频率的光子能使钾发生光电效应 C．用能量为2.55 eV的光子照射这群氢原子可使氢原子电离 D．用能量为2.55 eV的光子照射这群氢原子可使氢原子跃迁到第2能级 18．如图甲，物块A和足够长木板B叠放在光滑水平面上。A、B的质量相等，表面均光滑，通过轻质弹簧连接，弹簧开始时处于原长。从t＝0时刻起，在物块A上施加一大小为F的水平恒力，A、B从静止开始运动，0到t1时间，弹簧始终处在弹性限度内，它们的速度v随时间t变化的图象如图乙所示，下列说法中不正确的是(　　) 　　 甲　　　　　　　　　　乙 A．图乙中的图线Ⅰ对应的是物块A B．在t1时刻系统的机械能最大 C．在t1时刻，弹簧的弹性势能最大 D．当A、B加速度相等时，弹簧的弹力大小为 19.利用带电粒子探测电场的分布情况是一种重要的技术手段。如图所示，某圆形区域(圆心为O)内存在平行于纸面的匀强电场(未画出)，圆上P点处有一粒子源，可向圆形区域内发射初动能相同的同种带电粒子，其中分别落在圆上A、B两点的粒子动能仍然相同，不计粒子重力、粒子间相互作用及带电粒子对原电场分布的影响，则(　　) A．直线AB为电场中的一条等势线 B．A、B两点的电势大小关系为φA＜φB C．P、O两点间和P、B两点间的电势差关系为UPB＝2UPO D．落在劣弧AB中点的粒子获得的动能最大 20.已知国产越野车和自动驾驶车都在同一公路上向东行驶，自动驾驶车由静止开始运动时，越野车刚好以速度v0从旁边加速驶过，如图所示的粗折线和细折线分别是越野车和自动驾驶车的v-t图线，根据这些信息，可以判断(　　) A．5 s末两车速度均为9 m/s B．0时刻之后，两车只会相遇一次 C．20 s末两车相遇 D．加速阶段自动驾驶车的加速度是越野车的3倍 21.如图所示，在PQ之间有水平向右的匀强电场，在QM之间的两个半径为R的圆形内(不包含边界)存在方向相反的圆形磁场，两个圆形磁场相切且与边界Q也相切，磁感应强度均为B，在两个圆形磁场右边并与圆形磁场相切有一个足够大的挡板。在下边圆形磁场的最低点A处有一个粒子源可以在平面内向磁场内各个方向发射速率为，电量为＋q，质量为m的粒子，PQ之间的距离为2R，电场强度为，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，粒子不发生碰撞，下列说法正确的是(　　) A．粒子速度减到零时刚好运动到电场左边界P B．粒子水平向左进入匀强电场 C．粒子在下边的圆形磁场中运动的时间均为 D．粒子无法都垂直打在挡板上 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)受天空课堂中王亚平测量聂海胜质量实验的启发，某实验小组设计类似测物体质量的实验。安装好如图甲实验装置，调节气垫导轨上的旋钮P、Q使气垫导轨水平，滑块在O点时弹簧处于原长。力传感器能采集弹簧的弹力，固定在滑块上的加速度传感器能采集滑块的加速度。 　 甲　　　　　　　　　　　　　　　　乙 (1)接通气源后，将滑块拉至A点(图中未标出)，OA距离为5 cm，此时力传感器的示数为0.60 N，则弹簧的劲度系数为__________ N/m(结果保留2位有效数字)。 (2)静止释放滑块后，根据传感器采集的数据绘制的a-F图象如图乙所示，可知滑块与加速度传感器的总质量为__________ kg(结果保留1位有效数字)。 (3)测出两调节旋钮PQ之间距离为L，调节旋钮Q，使之比旋钮P高出h，重绘a-F图象，纵轴截距为b，由此可知当地的重力加速度为______________。 23.(10分)小魏同学为了测量平时考试使用的2B铅笔芯所用材料的电阻率。 (1)用刻度尺量得铅笔芯长度L，用螺旋测微器测量铅笔芯的直径d。 (2)用多用电表测量铅笔芯的电阻。将欧姆表倍率调为“×1”，经过欧姆表测电阻的正确操作后指针在表盘的位置如图所示，则铅笔芯的电阻为__________ Ω。 (3)计算得该2B铅笔芯所用材料的电阻率。 (4)可小明同学认为该多用电表已经老化，测得电阻不准确，便提出用“伏安法”测量铅笔芯的电阻，并设计出用伏安法测电阻的甲、乙两幅原理图，实验室中除了直流电源(电动势为3 V，内阻约0.5 Ω)、开关、导线外还有以下实验器材： A．电压表V1(量程15 V，内阻约为10 kΩ) B．电压表V2(量程3 V，内阻约为2 kΩ) C．电流表A1(量程0.8 A，内阻为1 Ω) D．电流表A2(量程100 mA，内阻为0.5 Ω) E．滑动变阻器R1(最大阻值为5 Ω，允许流过最大电流1 A) F．滑动变阻器R2(最大阻值为500 Ω，允许流过最大电流0.1 A) 小明在选择以上器材时应选用____(填写器材前字母)，并选用下列电路图中的____。 　 甲　　　　　　　　　乙 (5)若某次测得电压表读为U、电流表读数为I，电流表内阻用RA表示，则所测电阻准确值表达式为Rx＝__________(用题中所给物理量的字母表示)。 (6)在小明同学的帮助下，小魏同学由以上步骤及所测物理量，根据电阻定律公式，即可测定该2B铅笔芯的电阻率。 24.(12分)某高速公路上发生两车追尾事故，事故认定为前车违规停车，后车因制动距离不足追尾前车。假设两车追尾过程为一维正碰，碰撞时间极短，后车制动过程及两车碰后减速过程均可视为水平方向仅在滑动摩擦阻力作用下的匀减速直线运动，前车、后车视为质点。下图为事故现场俯视图，两车划痕长度与两车发生的位移大小相等。已知后车质量m1＝2000 kg，前车质量m2＝1000 kg，两车所受摩擦阻力与车重的比值均为k＝0.5，重力加速度g＝10 m/s2。请根据现场勘测数据及已知信息进行判断和计算。 (1)静止的前车在碰撞后瞬间的速度； (2)后车开始刹车时是否超速(该段道路限速120 km/h)。 25.(20分)如图(a)，空间直角坐标系Oxyz中，有一边长为L的正方体区域，其顶点分别是a、b、c、d、O、b′、c′、d′，其中a、b′、d′在坐标轴上，区域内(含边界)分布着电场或磁场。t＝0时刻，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以初速度v0从a点沿ad方向射入区域，不计粒子重力。 　　　 图(a)　　　　　　　　　　　　图(b)　　　　　 (1)若区域内仅分布着沿y轴负方向的匀强电场，则粒子恰能从d′点离开区域，求电场强度E的大小； (2)若区域内仅分布着方向垂直于平面adc′b′向外的匀强磁场，则粒子恰能从边b′c′之间的e点离开区域，已知b′e＝L，求磁感应强度B的大小； (3)若区域内仅交替分布着方向沿x轴负方向的磁场Bx和沿y轴正方向的磁场By，且磁感应强度Bx和By的大小随时间t周期性变化的关系如图(b)所示，则要使粒子从平面cdd′c′离开区域，且离开时速度方向与平面cdd′c′的夹角为60°，求磁感应强度B0大小的可能取值。 (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从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到状态a，其p-V图象如图所示。已知三个状态的坐标分别为a(V0，p0)、b(2V0，2p0)、c(3V0，p0), 以下判断正确的是__________。(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．a到b的过程中，气体的内能增加 B．b到c的过程中，气体的温度升高 C．c到a的过程中，气体分子的平均动能增大 D．a到b的过程中气体对外界做的功等于b到c的过程中气体对外界做的功 E．a→b→c→a的过程中，气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的总功 (2)(10分)图(a)为某种机械的新型减振器——氮气减振器，其结构如图(b)，减振器中的活塞质量为2 kg，汽缸内活塞的横截面积为S＝50 cm2。为了测量减震器的性能参数，将减震器竖直放置，给汽缸内冲入氮气，当气压达到p＝6×105 Pa时，活塞下端恰被两边的卡环卡住，氮气气柱长度为L＝20 cm且轻质弹簧恰好处于原长。不计活塞厚度和一切摩擦，汽缸导热性良好，汽缸内密闭的氮气视为理想气体，大气压强p0＝1×105 Pa，重力加速度g＝10 m/s2，环境温度不变。 　　　　　　　　　　图(a)　　　　　　　图(b) ①现用外力竖直向下压活塞，使活塞缓慢向下运动，当汽缸内氮气的压强大小为p′＝1×106 Pa时，活塞停止运动，求此过程中活塞下降的距离h； ②若在(1)的过程中，外力对活塞做的功为W＝87.2 J，过程结束时弹簧的弹性势能为Ep＝6.4 J，求此过程中氮气向外界放出的总热量Q。 34．[物理——选修3－4](15分) (1)(5分)某简谐横波在均匀介质中沿xOy平面传播，波源位于O点，t＝0时刻波的圆形波面分布如图(a)，其中实线表示波峰，虚线表示与波峰相邻的波谷。A处质点的振动图象如图(b)，规定z轴正方向垂直于xOy平面向外。该波的波长为________ m；该波从P点传播到Q点的时间为____s(可用根式表示)；M处质点起振后，5 s内经过的路程为______ cm。 　　 图(a)　　　　　　　　　　图(b) (2)(10分)某发光二极管由一种透明材料封装而成，为研究其光学属性，某同学找来一个用此种透明材料制成的半球体。如图(a)，该同学将一光线垂直直径MN竖直射入半球体，发现进入球体的光线在球面上的入射角θ＝53°时，折射光恰好消失。(sin 53°＝0.8，π＝3.14) 　 图(a)　　　　　　　图(b) ①求该透明介质的折射率n； ②如图(b)，二极管的半球球体直径为d＝5 mm，二极管发光面是以EF为直径且保持水平的发光圆面，发光圆面圆心位于半球的球心O，为确保发光面发出的光第一次到达半球面时都不发生全反射，求二极管发光圆面的最大面积Smax。(保留3位小数) 学科网（北京）股份有限公司 $$