【高考领航】2025年高考物理模拟试题精编新课标卷（新教材 老高考）(5)

高考物理模拟试题精编新课标卷(五) (考试时间：60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.图甲是市区中心的环岛路，A、B两车正在绕环岛路做速度大小相等的匀速圆周运动，如图乙所示。下列说法正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　乙 A.A、B两车的向心加速度大小相等 B.A车的角速度比B车的角速度大 C.A、B两车所受的合力大小一定相等 D.A车所受的合力大小一定比B车的大 15.如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入甲、乙两个互感器(均为理想器材)，两互感器原、副线圈的匝数比分别为200∶1和1∶20，降压变压器原、副线圈的匝数比为200∶1，电压表的示数为220 V，电流表的示数为5 A，输电线路总电阻r＝20 Ω，则下列说法正确的是(　　) A.互感器甲是电流互感器，互感器乙是电压互感器 B.输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5% C.用户端的电压U4为200 V D.用户使用的用电设备增多，流过电流互感器的电流减小 16.如图所示，两端开口的“U”形玻璃管竖直放置，其右侧水银柱之间封住一段高h＝5 cm的空气柱。空气柱下方的水银面与玻璃管左侧水银面的高度差也为h。已知大气压强为75 cmHg，空气柱中的气体可视为理想气体，周围环境温度保持不变，玻璃管的导热性良好且玻璃管粗细均匀。下列说法正确的是(　　) A.右侧玻璃管中空气柱上方的水银柱高度小于5 cm B.封闭空气柱中气体的压强为70 cmHg C.从玻璃管右侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的压强一定变大 D.从玻璃管左侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的压强一定变大 17.xOy平面(纸面)由同种均匀介质组成，坐标原点O处的波源垂直平面振动，形成在平面内传播的简谐横波，波源振动的周期为2 s。某时刻观察到离波源最近的波谷、波峰如图所示，虚线代表波谷(向纸面内振动位移最大)，实线代表波峰，将平衡位置坐标为(1，1)的质点记为P。下列说法正确的是(　　) A.该波的波长为1 m B.该波的波速为0.25 m/s C.此时质点P的位移方向垂直纸面向外 D.此时质点P的速度方向垂直纸面向里 18.第一宇宙速度又叫做环绕速度，第二宇宙速度又叫做逃逸速度。理论分析表明，逃逸速度是环绕速度的倍。有些恒星，在它一生的最后阶段，强大的引力把物质紧紧地压在一起，密度极大，其逃逸速度大于光速，这样的天体称为黑洞。已知地球的半径约为6400 km，地球表面附近的重力加速度大小约为10 m/s2，光速约为3.0×108 m/s，不考虑地球的自转。倘若地球保持质量不变收缩成为黑洞，该黑洞半径的最大值接近(　　) A.0.01 m　　　　　 B.0.1 m C.1 m D.10 m 19.如图所示为氢原子的能级图，金属钨的逸出功为4.54 eV。现有大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁，由图可知(　　) A.发生跃迁时对外辐射光的光谱是连续谱 B.发生跃迁时最多能辐射6种频率的光 C.发生跃迁时辐射的光中能使钨发生光电效应的有3种 D.从n＝4能级跃迁到n＝1能级发出的光波长最长 20.如图所示，四根带有等量正电荷且电荷均匀分布的细绝缘棒a、b、c、d组成一个正方形，A点位于正方形的中心，A、B两点关于a棒对称。若将a棒移走，其余棒上电荷仍均匀分布，规定无穷远处电势为零。下列说法正确的是(　　) A.移走a棒后，A、B两点的电势均减小 B.移走a棒后，A、B两点的电场强度均减小 C.移走a棒前，将正点电荷从A点移动到B点，电势能减小 D.移走a棒前，将负点电荷从无穷远处分别移动到A、B两点，电场力做功相同 21.如图甲所示，A、B两个物体相互接触但不黏合，静止放置在粗糙水平地面上，两物体的质量分别为mA＝1 kg，mB＝4 kg。t＝0时，推力FA、FB分别作用于A、B上，FA、FB随时间t的变化规律如图乙所示。已知两物体与地面间的动摩擦因数均为0.1，取重力加速度g＝10 m/s2。下列说法正确的是(　　) 　甲　　　　　　　　　　　乙 A.t＝1.5 s时，物体A、B分离 B.物体A、B分离瞬间，物体A的速度大小为3 m/s C.t＝1 s时，A对B的作用力大小为5 N D.0～1 s内，A对B的作用力的冲量大小为5 N·s选 择 题 答 题 栏 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 三、非选择题：本题共5小题，共62分。 22.(6分)某同学通过查阅资料得知：弹簧弹性势能表达式为Ep＝k(Δx)2，k为弹簧的劲度系数，Δx为弹簧的形变量。为验证该表达式，该同学用一劲度系数为k0的轻弹簧，利用如图所示装置进行实验。 主要操作步骤如下： (1)用游标卡尺测出挡光片的宽度d，用天平测出物块a、b(含挡光片)的质量均为m； (2)将弹簧左端固定在气垫导轨的左侧，右端与a拴接，把气垫导轨调整至水平，并使气泵正常工作，弹簧处于自然状态时将a右侧所处的位置记为O点； (3)在O点右侧某处固定一光电门，用b将a向左推使a右侧对齐P点(未超出弹簧弹性限度)，测出PO之间的距离为x，由静止释放a和b，记下挡光片通过光电门的挡光时间t，则a从P点运动到O点过程中，a和b(含挡光片)组成的系统增加的动能为ΔEk＝　　　　 　(用d、t、m表示)，弹簧减少的弹性势能为ΔEp＝　　　　 　(用k0、x表示)，若在误差范围内满足ΔEk＝ΔEp，则验证了该表达式； (4)当a物块将弹簧再次压缩到最短时，a的右侧与O点距离为L，则　　　　 　。 A.L＝x B.L＝x　C.L＝x 23.(12分)热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化。实验小组用伏安法测量某热敏电阻的阻值，并研究其阻值与温度的关系，实验室可提供的器材有：热敏电阻Rt(阻值在几百到几千欧的范围内)；电压表V(量程为15 V，内阻约3 kΩ)；电流表A1(量程为0.6 A，内阻约0.2 Ω)；电流表A2(量程为10 mA，内阻约1 Ω)；滑动变阻器R(最大阻值20 Ω)；蓄电池(电动势为E＝12 V，内阻不计)；开关、导线若干。 甲 乙 (1)为了减小测量误差，电流表应该选　　　　 　(选填“A1”或“A2”)，图甲中电压表右侧导线接　　　　 　(选填“a”或“b”)； (2)请根据图甲用笔画线代替导线把如图乙所示的实物图补充完整； (3)正确连接电路后，调节恒温箱中的温度t，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表和电压表示数在合适数值，记录对应的电流表和电压表的示数，并算出热敏电阻的阻值Rt。多次改变温度t，算出对应的阻值Rt； (4)在坐标纸上作出Rt与温度t的关系图像如图丙所示。根据图丙可知，当电压表的示数为9.0 V，电流表的示数为3.0 mA时，热敏电阻所在处的温度约为　　　　℃； 丙 丁 (5)实验小组用该热敏电阻设计了如图丁所示的保温箱温度控制电路，Rt为热敏电阻，R2为电阻箱，控制系统可视为R＝300 Ω的电阻，电源的电动势E0＝9 V(内阻不计)。当通过控制系统的电流小于2 mA时，加热系统将开启为保温箱加热；当通过控制系统的电流达到2 mA时，加热系统将关闭。若要使得保温箱内温度低于40 ℃，加热系统就开启，应将R2调为　　　　 　Ω；若要使得保温箱内温度低于37 ℃，加热系统开启，应将R2　　　　 　(选填“调大”或“调小”)。 24.(10分)如图所示，纸面内两平行直线MN、PQ的上方和下方区域存在大小相等、方向垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场，a、b、c为直线PQ上的三个点，b为ac的中点。一带正电的粒子从a点以速度v0垂直PQ向上沿纸面射入，粒子经c点后又回到a点，在MN、PQ之间加方向垂直于PQ向上的匀强电场后，粒子从a点仍以相同的速度沿纸面射入，粒子第一次离开下方磁场区域时，恰好经过b点。已知ac之间的距离为d，粒子的比荷为k，不计粒子的重力。求： (1)匀强磁场的磁感应强度大小； (2)加电场后，PQ与MN之间的电势差。 25.(14分)如图所示为部分跳台滑雪轨道的简化示意图。运动员在某次滑雪训练时，从滑道上的A点由静止开始下滑，到达轨道B点时的速度大小为15 m/s，方向与水平方向之间的夹角为37°，滑离B点后下落到轨道上的C点，落到C点前瞬间速度方向与竖直方向之间的夹角也为37°。已知运动员(含装备)的质量为50 kg，轨道上A、B两点间的高度差为12 m，运动员可看作质点，不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： (1)运动员(含装备)从A点运动到B点的过程中损失的机械能； (2)运动员从B点运动到C点的时间； (3)B点和C点之间高度差。 26.(20分)如图所示，倾角为θ＝37°的绝缘斜面上固定着两足够长的平行金属导轨，导轨间距为L＝2 m，上端连接阻值为R＝0.4 Ω的定值电阻，下端开口。粗糙的导体棒a、b恰能静止在导轨上MN和PQ位置，MN和PQ之间的距离d＝3 m。PQ下方存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.5 T，现使a棒在平行于斜面向下F＝6 N的恒力的作用下，从MN位置由静止开始向下加速运动，当a棒运动到与b棒碰撞前瞬间，撤去力F，a、b两棒发生弹性碰撞。已知a棒的质量ma＝1 kg，电阻Ra＝0.4 Ω，b棒的质量mb＝3 kg，电阻Rb＝0.2 Ω，金属导轨的电阻不计，两棒始终与金属导轨垂直且接触良好，棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： (1)a、b棒碰后瞬间b棒的速度大小； (2)从b棒开始运动到停下的过程中，定值电阻R上产生的焦耳热； (3)最终a、b棒间的距离。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高考物理模拟试题精编新课标卷(五) 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 B B C D A BC AC BD 14.B　A、B两车正在绕环岛路做速度大小相等的匀速圆周运动，根据a＝，可知A车的向心加速度较大，故A错误；根据ω＝，可知A车的角速度比B车的角速度大，故B正确；由于两车质量关系未知，两车所受合力提供向心力，根据F＝m，可知无法判断合力大小，故C、D错误；故选B。 15.B　互感器甲并联在零火线上，所以是电压互感器，互感器乙串联在电路中，是电流互感器，故A错误；电流表的示数为5 A，互感器乙原、副线圈的匝数比1∶20，则线路上电流I＝100 A，线路上损耗的功率P损＝I2r＝200 kW，电压表的示数为220 V，互感器甲原、副线圈的匝数比为200∶1，所以输送电压U2＝44 000 V，功率P＝U2I＝4400 kW，则输电线路上损耗的功率约占输电总功率的×100%≈4.5%，故B正确；降压变压器初级电压U3＝44 000 V－100×20 V＝42 000 V，用户端的电压U4＝＝210 V，选项C错误；用户使用的用电设备增多，用户回路电流变大，则输送电流变大，流过电流互感器的电流变大，故D错误。故选B。 16.C　同一液面压强相等，则封闭气体的压强为p＝(75 cmHg＋5 cmHg)＝80 cmHg，所以右侧玻璃管中空气柱上方的水银柱高度等于5 cm，故A、B错误；从玻璃管右侧管口缓慢注入少量水银，右侧水银柱的长度增加，水银柱对空气柱产生的压强增大，则空气柱的压强一定变大，故C正确；从玻璃管左侧管口缓慢注入少量水银，右侧水银柱的长度不变，气体做等压变化，即空气柱的压强不变，故D错误。故选C。 17.D　相邻波峰到波谷的距离为1 m，故该波的波长为2 m，A错误；该波的波速为v＝＝＝1 m/s，B错误；质点P与坐标原点的距离为 m，此时波谷与波峰之间的平衡位置距离坐标原点的距离为1.5 m，故质点P位于波谷和平衡位置之间，故位移方向垂直纸面向里，且向位移较大方向移动，即质点P的速度方向垂直纸面向里，C错误，D正确。故选D。 18.A　地球表面附近有＝mg，临界状态光速恰好等于其逃逸速度，可得第一宇宙速度可表示为v1＝，根据万有引力提供向心力可得＝m，联立解得R′≈0.01 m，故选A。 19.BC　发生跃迁时对外辐射光的光谱是线状光谱，选项A错误；大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射C＝6种频率的光，选项B正确；发生跃迁时辐射的光中能使钨发生光电效应的有3种，分别对应着4→1，3→1，2→1，选项C正确；从4→1跃迁能级差最大，则辐射光子的频率最大，即从n＝4能级跃迁到n＝1能级发出的光波长最短，选项D错误。故选BC。 20.AC　电势是标量，电势相加遵循代数法则，移走a棒后，A、B两点的电势均减小，故A正确；移走a棒后，A点的电场强度增大，B点的电场强度减小，故B错误；移走a棒前，A点电势大于B点电势，将正点电荷从A点移动到B点，电势能减小，故C正确；移走a棒前，A、B两点电势不同，将负点电荷从无穷远处分别移动到A、B两点，电场力做功不同，故D错误。故选AC。 21.BD　根据图像可知推力FA、FB随时间变化的函数表达式分别为FA＝8－2t(N)，FB＝2＋2t(N)，当A、B物体间相互作用力为零时，二者分离，对A、B整体有FA＋FB－μ(mA＋mB)g＝(mA＋mB)a，解得a＝1 m/s2，对B有FB－μmBg＝mBa，解得FB＝8 N，代入FB＝2＋2t(N)可得t＝3 s，故A错误；A、B物体分离前加速度不变，则有v＝at＝3 m/s，故B正确；t＝1 s时，有FB＝2＋2t(N)＝4 N，对B有F＋FB－μmBg＝mBa，解得F＝4 N，故C错误；0～1 s内，根据动量定理有IFB－μmBgt1＋IAB＝mBv1，v1＝at1，根据图像可知IFB＝Bt1＝3 N·s，解得A对B的作用力的冲量大小为IAB＝5 N·s，故D正确。故选BD。 22.解析：(3)物块运动到O点时物块的速度大小v＝，物块组成的系统增加的动能ΔEk＝×2mv2＝，物块a从P点运动到O点过程中弹簧减少的弹性势能ΔEp＝k0x2。 (4)从物块a经过O点到物块a将弹簧再次压缩到最短过程，物块a与弹簧组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律得mv2＝k0L2，解得L＝x，故B正确，A、C错误。故选B。 答案：(3)　k0x2　(4)B 23.解析：(1)根据估算，通过热敏电阻电流为毫安级别，电流表应该选A2；电压表阻值与热敏电阻阻值接近，应将电流表内接，故图甲中电压表右侧导线接b。 (2)根据电路图连接实物图如图所示。 (4)热敏电阻的阻值为R＝＝3000 Ω，根据图像可知热敏电阻所在处的温度约为48 ℃。 (5)根据闭合电路欧姆定律有E＝I(R＋R2＋Rt)，温度为40 ℃时，热敏电阻阻值Rt＝3700 Ω，代入解得R2＝500 Ω，若将保温箱内温度设为37 ℃，热敏电阻阻值增大，热敏电阻两端电压增大，电阻箱R2两端电压减小，故应将电阻箱R2调小。 答案：(1)A2　b　(2)见解析图　(4)48　(5)500　调小 24.解析：(1)不加电场时，粒子的运动轨迹如图所示 设带电粒子做圆周运动的轨迹半径为r1，根据几何关系可得2r1＝d 粒子受到的洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得qv0B＝ 解得B＝。 (2)加电场时，粒子的运动轨迹如图所示 设带电粒子在MN上方磁场中做圆周运动的轨迹半径为r2，根据几何关系可得 2r2＝d＋d 设粒子从MN进入磁场瞬间速度大小为v，粒子受到的洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得qvB＝ 解得v＝v0 粒子在电场中加速运动过程，由动能定理可得 qU＝mv2－mv 解得U＝。 答案：(1)　(2) 25.解析：(1)运动员从A点运动到B点的过程中，根据能量守恒可得 mghAB＝mv＋ΔE机 解得ΔE机＝375 J。 (2)运动员从B点运动到C点的过程中做斜抛运动，根据运动的合成和分解可得 vBcos 37°＝vCsin 37° 解得vC＝20 m/s 运动员在竖直方向的分运动为竖直上抛运动，规定向下为正方向 vBy＝－vBsin 37° vCy＝vCcos 37° gt＝vCy－vBy 解得t＝2.5 s。 (3)运动员从B点运动到C点的过程中，根据动能定理可得 mghBC＝mv－mv 解得hBC＝8.75 m。 答案：(1)375 J　(2)2.5 s　(3)8.75 m 26.解析：(1)a棒恰好能静止在导轨上，设a棒与导轨间的动摩擦因数为μ，则有 μmagcos θ＝magsin θ 与b棒碰前a棒沿导轨向下做匀加速直线运动，设a棒的加速度为a1，对a棒根据牛顿第二定律可得 F＋magsin θ－μmagcos θ＝maa1 设a棒与b棒碰前瞬间的速度大小为v，根据匀变速直线运动的规律可得 v2＝2a1d 联立解得a1＝6 m/s2，v＝6 m/s a、b棒发生弹性碰撞，对a、b组成的系统，根据动量守恒定律和机械能守恒定律可得 mav＝mava＋mbvb mav2＝mav＋mbv 联立解得va＝－3 m/s，vb＝3 m/s。 (2)设b棒开始运动到停下的过程中电路中产生的焦耳热为Q。b棒受到的摩擦力和重力沿斜面向下的分力大小相等，b棒开始运动到停下的过程中重力做的功WG与克服摩擦力做的功Wf相等，设b棒克服安培力做的功为W安，根据动能定理可得 WG－Wf－W安＝0－mbv 克服安培力做的功与电路中产生的焦耳热相等，则有 W安＝Q 解得Q＝13.5 J 电阻R和a棒并联再和b棒串联，则有 Ib＝2Ia＝2IR，R＝Ra＝2Rb 可得QR∶Qa∶Qb＝1∶1∶2 则有QR＝Q＝3.375 J。 (3)设a棒沿导轨向上运动的加速度为a2，根据牛顿第二定律可得 μmagcos θ＋magsin θ＝maa2 解得a2＝12 m/s2 设a棒沿导轨向上运动的位移为xa，根据匀变速直线运动的规律可得 v＝2a2xa 解得xa＝0.375 m 设b棒向下运动的位移为xb，对b棒，根据动量定理可得 －BLt＝0－mbvb 又＝，＝，R总＝＋Rb＝0.4 Ω 联立解得xb＝3.6 m 则最终a、b棒间的距离为 Δx＝xa＋xb＝3.975 m。 答案：(1)3 m/s　(2)3.375 J　(3)3.975 m 学科网（北京）股份有限公司 $$