【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）(6)

高考物理模拟试题精编新课标卷(六) (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.宏观现象都是由微观粒子的运动特性决定的，以下说法正确的是(　　) A.质子与中子结合成氘核时要吸收能量 B.质子的德布罗意波长与其动能的平方根成反比 C.电流流过导体后导体发热，导体内能的增加是通过“热传递”方式实现的 D.在处于失重状态的宇宙飞船中，一滴水银会成球状，是因为液体内部分子间有相互吸引力 15.如图所示，abca是一块用折射率n＝2的玻璃制成的透明体的横截面，ab是半径为R的圆弧，ac边垂直于bc边，∠aOc＝60°。当一束垂直照到ac边的平行光第一次到达ab的内表面时，ab的外表面只有一部分光线射出，则有光线射出的部分弧长为(　　) A.　　　　　　 B. C. D. 16.如图所示，水平放置的导热汽缸内，A、B两部分气体由横截面积为S的活塞(厚度不计)隔开，活塞与汽缸光滑接触且不漏气。初始时两侧气体的温度与环境温度相同，压强均为p，体积之比为VA∶VB＝2∶3。现将汽缸缓慢转动，当转到竖直位置放置时，A、B两部分气体体积相同。已知重力加速度大小为g，则活塞的质量m为(　　) A.m＝ B.m＝ C.m＝ D.m＝ 17.质量均匀分布的直导体棒放置于四分之一的光滑圆弧轨道上，其截面如图所示。导体棒中通有电流强度大小为I的电流，空间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向上。导体棒平衡时，导体棒与圆心的连线跟竖直方向的夹角为θ(θ<45°)，轨道对导体棒的弹力为FN。下列说法正确的是(　　) A.若仅将电流强度I缓慢增大，则θ逐渐减小 B.若仅将电流强度I缓慢增大，则FN逐渐减小 C.若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过90°，则FN逐渐增大再减小 D.若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过90°，则θ逐渐增大再减小 18.人类首次发现的引力波来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程。设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径，两个黑洞的总质量为M，两个黑洞中心间的距离为L，则(　　) A.黑洞A的质量一定大于黑洞B的质量 B.黑洞A的线速度一定小于黑洞B的线速度 C.其运动周期T＝2π D.两个黑洞的总质量M一定，L越大，角速度越大 19.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形，从此时刻开始，介质中的质点P、Q(P、Q连线平行x轴)回到平衡位置的最短时间分别为0.1 s、0.4 s，下列说法正确的是(　　) A.该波的周期为T＝1 s B.0～0.75 s内质点Q运动的路程为30 cm C.0～0.75 s内波传播的距离为9 cm D.t＝0.75 s时刻质点Q加速度最大 20.在某空间有一匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系O-xyz，M、N、P为电场中的三个点，M点的坐标为(0，3L，0)，N点的坐标为(4L，0，0)，P点坐标为(0，0，4L)，Q点(图中未画出)的坐标为(4L，L，0)。已知M、N和P点电势分别为0 V、25 V和9 V。则下列说法正确的是(　　) A.该匀强电场的电场强度等于 V/m B.该匀强电场的电场强度等于 V/m C.Q点的电势为3 V D.Q点的电势为22 V 21.如图所示，PQ、MN为两根光滑绝缘且固定的平行轨道，两轨道间的距离为L，轨道斜面与水平面成θ角。在矩形abdc内存在方 向垂直轨道斜面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，ab、cd间的距离为3d。有一质量为m、长为L、宽为d的矩形金属线圈ABCD 放置在轨道上，开始时线圈AB边与磁场边界ab重合。现让线圈由静止出发沿轨道下滑，从线圈AB边进入磁场到CD边离开磁场的过程经历的时间为t，线圈ABCD 离开磁场过程中流过线圈的电荷量为，重力加速度大小为g。下列说法正确的是(　　) A.线圈在磁场中运动的加速度大小不可能为gsin θ B.线圈的电阻为R＝ C.线圈CD边刚好通过磁场下边界时，线圈的速度大小为v＝ D.线圈在时间t内电阻的发热量为Q＝3mgd·sin θ－ 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)图甲为某实验小组设计的“探究加速度与物体受力关系”的实验装置。 甲 乙 (1)实验装置经过平衡摩擦后，如果木块和木块上砝码的总质量为M，砝码桶和桶内砝码的总质量为m，重力加速度大小为g，在实验过程中，细绳中的张力为　　　　　。 (2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量　　　　　木块和木块上砝码的总质量(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)。 (3)实验时保持木块和木块上砝码的质量不变，当砝码桶和桶内砝码的质量为某一值时，得到的纸带如图乙所示。已知所用打点计时器的频率为50 Hz，相邻两个计数点之间有四个点未画出，由纸带可求得小车的加速度大小为a＝　　　　 m/s2。(计算结果保留三位有效数字) 23.(12分)镍基高温合金材料常用于航空飞行器的表面，某兴趣小组意外获得一圆柱状镍基高温合金材料的样品，想测一测该合金的电阻率，现有如下器材： 电源E：电动势为6 V，电源的内阻不计 电压表V：量程为3 V，内阻r1＝2 kΩ 电流表A：量程为6 mA，内阻约为50 Ω 定值电阻R1＝4 kΩ 定值电阻R2＝10 kΩ 滑动变阻器R：最大阻值20 Ω，额定电流2 A 多用电表一个、单刀单掷开关S、导线若干 (1)小张同学用游标卡尺测量了合金柱直径D，其读数如图所示，D＝　　　　　 mm。 (2)小王同学将多用电表欧姆挡旋至“×100”挡，经过调零后，对合金圆柱进行粗略的测量，指针如图所示，小王同学所测量的阻值为　　　　　 Ω。 (3)小张同学想要精确测量合金柱的阻值，测量过程要求仪表的指针能从零刻度开始且指针偏转范围尽量较大，请你在虚线框内设计合理的电路，图中用Rx表示合金柱的电阻。 (4)小张某次测得电压表的读数为U＝1.5 V，电流表的读数为I＝3.75 mA，所测得合金柱的电阻为Rx＝　　　　　Ω。 (5)某次实验中内阻为r1的电压表读数为U，电流表的读数为I，合金柱的直径为D，合金柱的长度为L，请你用这些符号表示出合金的电阻率ρ＝　　　　　。 24.(10分)当汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌，以提醒后面驾车司机减速安全通过。在夜间，有一货车因故障停驶，后面有一小轿车以30 m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方50 m的物体，他的反应时间为0.5 s，再加路面湿滑，制动的最大加速度为1.5 m/s2。求： (1)小轿车从开始刹车25 s内通过的最小距离； (2)三角警示牌至少要放在故障车后多远处，才能有效避免两车相撞。 25.(14分)现代科技可以利用电场、磁场对带电粒子的作用来控制其运动轨迹，让其到达所需的位置，在现代科学技术、生产生活、仪器电器等方面有广泛的应用。如图所示是此种仪器中电磁场的简化示意图。以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系，该真空中存在方向沿x轴正方向、电场强度大小E＝5 N/C的匀强电场和方向垂直xOy平面向外、磁感应强度大小B＝0.5 T的匀强磁场。原点O处的粒子源连续不断地发射速度大小和方向一定、质量m＝1×10－6 kg、电荷量q＝2×10－6 C的带正电的粒子束，粒子恰能在xOy平面内做直线运动，重力加速度大小为g＝10 m/s2，不计粒子间的相互作用。 (1)求粒子发射的速度大小和方向； (2)若保持粒子束的初速度不变，在粒子从O点射出时立即撤去磁场，求粒子从O点射出后经过y轴时的坐标(不考虑磁场变化产生的影响)； (3)若保持粒子束的初速度不变，在粒子从O点射出时立即将电场变为竖直向上、场强大小变为E′＝5 N/C，求从O点射出的所有粒子第一次经过x轴时的坐标(不考虑电场变化产生的影响)。 26.(20分)如图，一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成，滑板静止于光滑的水平地面上，物体P(可视为质点)置于滑板上面的A点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为μ(已知μ＜1，但具体大小未知)，一根长度为L、不可伸长的轻细线，一端固定于O′点，另一端系一小球Q，小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与O′同一高度(细线处于水平拉直状态)，然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。已知小球Q的质量为m，物体P的质量为2m，滑板的质量为6m，R＝L，重力加速度大小为g，不计空气阻力，求：(结果可用分式表示) (1)小球Q与物体P碰撞前瞬间，细线对小球拉力的大小； (2)若要保证物体P既能到达圆弧BC，同时又不会从C点滑出，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数μ的取值范围； (3)若μ＝，物体P运动轨迹的最高点与C点间的高度差。 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(六) 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 B A C D C AC AD BC 14.B　质子与中子结合成氘核时能释放能量，故A错误；根据德布罗意波长的公式λ＝＝，可知质子的德布罗意波长与其动能的平方根成反比，故B正确；电流流过导体后导体发热，利用电流的热效应，导体内能的增加是通过“做功”方式实现的，故C错误；在处于失重状态的宇宙飞船中，一滴水银会成球状，是因为液体表面层分子有相互吸引力，该力使得水银滴的表面积有缩小到最小的趋势，故D错误。故选B。 15.A　由题意作出光路图如图所示，设光的临界角为C，则有sin C＝＝，解得C＝30°。在α≥30°时，均发生全反射，图中d点为入射角等于临界角的临界点，所以只有bd部分有光线透射出，所以有光线射出部分的圆弧对应的圆心角也是30°，对应圆弧的长度为l＝×2πR＝，故选A。 16.C　设A、B两部分气体的总体积为V，对A气体，初状态pA1＝p，VA1＝V，末状态pA2＝p′，VA2＝V，根据玻意耳定律可得pA1VA1＝pA2VA2，对B气体，初状态pB1＝p，VB1＝V，末状态VB2＝V，pA2＝p′＋，根据玻意耳定律可得pB1VB1＝pB2VB2，联合解得m＝，故选C。 17.D　对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，受力如图甲所示。 甲 若仅将电流强度I缓慢增大，安培力逐渐增大，根据受力平衡和平行四边形定则可知，θ逐渐增大，FN逐渐增大，故A、B错误；导体棒受到重力mg、安培力BIL和弹力FN，安培力BIL和弹力FN的合力始终与重力mg等大反向，BIL的大小不变，作出矢量图如图乙所示。 乙 BIL的方向始终与磁场方向垂直，根据矢量图可知，若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过90°，θ先增大再减小，FN逐渐减小，故C错误，D正确。故选D。 18.C　设两个黑洞质量分别为mA、mB，轨道半径分别为RA、RB，角速度为ω，则由万有引力定律可知＝mAω2RA，＝mBω2RB，RA＋RB＝L，联立可以得到＝，而RA＞RB，所以mA＜mB，故选项A错误；由于二者角速度相等，则线速度分别为vA＝ωRA，vB＝ωRB，则vA＞vB，故选项B错误；联立方程式＝mAω2RA，＝mBω2RB，RA＋RB＝L，可以得到M＝mA＋mB＝，而且T＝，整理可以得到T＝2π ，可知当总质量M一定，L越大，则T越大，角速度越小，故选项C正确，D错误。故选C。 19.AC　该波沿x轴正方向传播，根据波的平移可知，质点P向下振动，质点Q向上振动，且回到平衡位置的最短时间分别为0.1 s、0.4 s，故tP＋tQ＝，解得T＝1 s，故A正确；由于在t＝0时刻，质点Q不是在平衡位置，因此在0～0.75 s内，即从t＝0时刻开始内，其路程不等于3 A，即30 cm，故B错误；由图可知λ＝0.12 m，波速为v＝＝0.12 m/s，0～0.75 s内波传播的距离为x＝vt＝0.09 m，故C正确；由于在t＝0时刻，质点Q不是在位移最大处，因此t＝0.75 s，即t＝时刻，质点Q依然不是在位移最大处，其加速度不是最大，故D错误。故选AC。 20.AD　如图甲所示，连接MN，在MN上取一点H，且φH＝9 V，则MH∶HN＝9∶16，连接PH，由几何知识可知PH⊥MN，而φP＝φH＝9 V，故电场线方向为沿MN方向，由于电势沿电场线方向降低，因此电场线方向由N指向M，而dMN＝＝5L，故E＝＝ V/m，故A正确，B错误；取xOy平面，如图乙所示，取O2Q⊥MN，与MN交点为G点，由题意可知cos θ＝0.6，则dGN＝Lcos θ＝0.6L，故＝＝，故G点的电势为22 V，Q点与G点等电势，故φQ＝22 V，故C错误，D正确。故选AD。 　 甲　　　　　　　乙　 21.BC　当线圈全部进入磁场中，磁通量不变，感应电流为0，不受安培力作用，做匀加速直线运动，加速度大小为gsin θ，故A错误；线圈ABCD离开磁场的过程中，通过回路的电荷量＝iΔt＝Δt＝＝，线圈的电阻为R＝，故B正确；设线圈CD边刚好通过磁场下边界时，线圈的速度大小为v，根据动量定理可得mgtsin θ－BLt＝mv－0，线圈进入磁场和离开磁场过程中磁通量会变化，有感应电流产生，线圈全部在磁场中时，磁通量不变化，没有感应电流，而线圈进入磁场和离开磁场过程中磁通量变化量相同，因此穿过整个磁场过程中，流过线圈的总电荷量为q′＝2×＝·2＝q，因此t＝q，解得线圈的速度大小为v＝，故C正确；由能量守恒定律有mg·4dsin θ＝mv2＋Q，解得Q＝4mgdsin θ－，故D错误。故选BC。 22.解析：(1)设细绳的张力为FT，对砝码桶和桶内砝码mg－FT＝ma，对木块和木块上砝码FT＝Ma，联合解得FT＝。 (2)由(1)中分析可得FT＝。因此，为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量。 (3)相邻计数点的时间间隔为T＝0.02×5 s＝0.1 s，根据逐差法公式求加速度可得 a＝＝ m/s2＝3.90 m/s2。 答案：(1)　(2)远小于　(3)3.90 23.解析：(1)主尺的读数为11 mm，游标卡尺游标为10分度，游标尺第4格与主尺刻度对齐，故D＝11 mm＋4×0.1 mm＝11.4 mm。 (2)由于多用电表欧姆挡旋至“×100”挡，由图可知，测量的阻值为16×100 Ω＝1600 Ω。 (3)由于电压表量程仅为电动势的一半，且电压表内阻为2 kΩ，因此需与定值电阻R1串联改装成量程为9 V的电压表，改装后电压表的内阻为已知量，因此电流表采用外接法，另外由于要求仪表的指针能从零刻度开始且指针偏转范围尽量较大，电路采用分压式接法，故电路图如图所示。 (4)根据闭合回路欧姆定律可得 Rx＝＝ Ω＝1500 Ω。 (5)根据闭合回路欧姆定律可得Rx＝＝，根据电阻定律可得Rx＝ρ＝ρ，联合解得ρ＝。 答案：(1)11.4　(2)1600　(3)见解析图　(4)1500 (5) 24.解析：(1)小轿车从开始刹车到停止所用的最短时间为 t0＝＝20 s 25 s时小轿车已停止，故通过的最小距离为 x1＝＝300 m。 (2)小轿车在反应时间内行驶的距离为 x0＝v0t＝15 m 则小轿车从发现警示牌到完全停下的过程中行驶的距离为 x＝x0＋x1＝315 m 为了有效避免两车相撞，三角警示牌放在故障车后的最小距离为 Δx＝x－50 m＝265 m。 答案：(1)300 m　(2)265 m 25.解析：(1)粒子做匀速直线运动，如图所示 则(Bvq)2＝(qE)2＋(mg)2 解得v＝20 m/s 粒子出射的速度方向与y轴负方向夹角为 tan θ＝＝ 解得θ＝30°。 (2)撤去磁场后，粒子做类平抛运动，如图所示 则＝ma tan 30°＝ y＝ 解得y＝ m 所以坐标为。 (3)由题意可得qE′＝mg 粒子做匀速圆周运动，如图所示 则Bvq＝ 解得R＝20 m 由几何关系可知x＝2Rcos 30°＝20 m 经过x轴的坐标为(－20 m，0)。 答案：(1)20 m/s　与y轴负方向夹角为30° (2)　(3)(－20 m，0) 26.解析：(1)由机械能守恒定律可得mgL＝mv2 由牛顿第二定律可得F－mg＝m 则细线对小球拉力的大小为F＝3mg。 (2)小球Q与物体P碰撞后瞬间，动量守恒，取水平向左为正方向 mv＝mv1＋2mv2 由能量守恒定律得 mv2＝mv＋×2mv 解得v2＝ 如果物体P运动到C点与滑板共速，取水平向左为正方向，根据动量守恒和能量守恒得 2mv2＝8mv3 ×2mv＝×8mv＋2mgR＋μmin×2mgL 解得μmin＝ 如果物体P运动到B点与滑板共速，取水平向左为正方向，根据水平动量守恒和能量守恒得 2mv2＝8mv4 ×2mv＝×8mv＋μmax×2mgL 解得μmax＝ 所以物体P与滑板水平部分的动摩擦因数范围为 ≤μ≤。 (3)由题可知，物体P运动到C点时，水平方向与滑板共速，竖直方向有向上的速度，之后物体P会离开滑板做斜上抛运动，在最高点时竖直速度为零，水平速度与滑板速度相同。取水平向左为正方向，根据水平动量守恒和能量守恒得 2mv2＝8mv5，×2mv＝×8mv＋2mg(R＋h)＋μ×2mgL 解得h＝L。 答案：(1)3mg　(2)≤μ≤　(3)L 学科网（北京）股份有限公司 $$