【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）(13)

高考物理模拟试题精编新课标卷(十三) (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.近些年我国手机闪充功能发展迅速，已经处于国际领先水平。图甲是某国产超级快速无线充电器CP62R，可提供最大50 W的无线充电功率。其工作原理近似为一个理想变压器如图乙所示，当送电线圈接上220 V、50 Hz的正弦交变电流时，受电线圈中会产生交变电流。送电线圈的匝数为n1，受电线圈的匝数为n2，且n1∶n2＝5∶1。当该装置给手机快速充电时，下列判断正确的是(　　) 甲 乙 A.送电线圈和受电线圈通过互感实现能量传递 B.流过送电线圈的电流大于受电线圈的电流 C.受电线圈的输出电压大于送电线圈的输入电压 D.每秒钟通过受电线圈的电流方向改变50次 15.新疆是我国最大的产棉区，在新疆超过70%的棉田都是通过机械自动化采收。如图甲所示，自动采棉机能够在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下。放下棉包的过程可以简化为如图乙所示模型，质量为m的棉包放在“V”形挡板上，两板间夹角为120°固定不变，“V”形挡板可绕P点在竖直面内转动，忽略“V”形挡板对棉包的摩擦力，在使BP板由水平位置逆时针缓慢转动60°的过程中，下列说法正确的是(　　) 　　甲　　　　　　　　　　　　乙 A.当AP板水平时，棉包受到三个力的作用 B.棉包对AP板的压力一直增大 C.棉包对BP板的压力先减小后增大 D.当BP板转过30°时，棉包对AP板的压力大于棉包对BP板的压力 16.如图所示，电源电动势E一定，内阻不计，R1、R2是定值电阻，R3是光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小。开关S闭合，电路稳定后，电容器两板间的一带电液滴恰好能静止在M点。现增强照射电阻R3的光照强度，则(　　) A.电容器的电容增大 B.M点的电势升高 C.液滴向下运动 D.R2中有向右的电流 17.某行星半径为地球半径的，在其表面将一物体以10 m/s的初速度竖直上抛，经过5 s回到抛出点，地球表面的重力加速度取10 m/s2，忽略空气阻力和行星自转的影响，则(　　) A.该行星表面的重力加速度大小为2 m/s2 B.该行星与地球的质量之比为9∶5 C.该行星与地球的第一宇宙速度相同 D.该行星与地球的平均密度之比为12∶25 18.如图所示，空间存在水平向左的匀强电场，一带电荷量为＋q的物块放在光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下由静止开始从O点向右做匀加速直线运动，先经时间t力F做功90 J，此后撤去力F，物块再经时间2t返回到出发点O，且回到出发点时的速度大小为v。设物块在O点的电势能为零，则(　　) A.撤去力F时物块的速度大小为 B.物块向右滑动的最大距离为 C.物块回到出发点时的动能为90 J D.撤去力F时物块的电势能为60 J 19.分别用a、b两种单色光照射同一金属，测得的光电流和电压的关系如图所示，则(　　) A.a、b两种光从同种介质射入空气发生全反射时，a光的临界角大 B.光b的光子动量大于光a的光子动量 C.该金属被光a照射时的逸出功小于被光b照射时的逸出功 D.该金属被光a照射时射出的光电子的动能一定大于被光b照射时射出的光电子的动能 20.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时的部分波形如图中的实线所示，t＝6 s时的部分波形如图中的虚线所示，a、b、c是介质中的质点，则下列说法正确的是(　　) A.这列波的波速一定是5 m/s B.质点a在t＝6 s时的位移为－5 cm C.质点b在0～6 s内通过的路程可能为70 cm D.若周期T＝8 s，则在t＝8 s时，质点c的势能最大 21.如图甲所示，一小车静止在光滑水平地面上，上表面PQ是以O为圆心、半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，左端P与平台等高且平滑对接(不粘连)。一小球以某一水平速度冲上小车。测得在水平方向上小球与小车的速度大小分别为v1、v2，作出v2-v1图像，如图乙所示。已知P点距地面高h＝，重力加速度为g，则(　　) 　　　甲　　　　　　　　　乙 A.小车质量是小球质量的2倍 B.小球上升到最高点时的速度为 C.小球上升的最大高度为 D.小球落地时与小车左端P点的水平距离为R 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)在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示。 甲 (1)关于该实验，下列说法正确的是　　　　； A.A处为单缝，B处为双缝 B.单缝与双缝应相互垂直放置 C.干涉条纹与双缝垂直 D.想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以将单缝向双缝靠近 (2)某同学在做该实验时，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹，此时测量头的游标卡尺示数为12.1 mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第5条亮条纹，此时测量头的游标卡尺示数如图乙所示，读数为　　　　mm。已知双缝的间距是0.50 mm，双缝和光屏之间的距离是1.00 m，则所测单色光的波长是　　　m。(保留三位有效数字) 乙 23.(12分)某欧姆表由于长时间未使用，电源电动势和内阻发生了明显变化，导致无法进行欧姆调零。小佳同学用如图甲所示的电路来研究其内部的电源情况。实验时选择欧姆表“×1”挡位，已知毫安表的量程为400 mA，内阻约为1 Ω。 甲 乙　　　　　　　　　　丙 (1)在电路连接时，要注意毫安表的“－”接线柱要与欧姆表的　　　　(选填“红”或“黑”)表笔相连； (2)调节电阻箱的阻值，当毫安表的读数为400 mA时，欧姆表指针偏转到整个表盘位置的10 Ω刻度处，如图乙所示，则欧姆表表头G的量程为　　　　mA； (3)连续调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱阻值R和通过毫安表电流I，作出R-图像，如图丙所示，则电源的电动势E＝　　　　V。在不考虑实验偶然误差的情况下，电源电动势的测量值　　　　真实值(选填“大于“小于”或“等于”)； (4)若想让该欧姆表在“×1”挡位下可以正常使用，则更换的新电源电动势E′＝　　　　V。 24.(10分)如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在内壁光滑的汽缸中，汽缸和活塞绝热性能良好，活塞与汽缸底部之间用原长为l、劲度系数为的轻质弹簧连接。初始时，弹簧处于原长状态，密闭气体的温度为T0。现接通电热丝加热气体，使活塞缓慢向上移动l的距离(弹簧始终在弹性限度内)。已知活塞的质量为m，横截面积为S，外界大气压为，重力加速度为g，弹簧和电热丝的体积很小可忽略不计。求： (1)初始时封闭气体的压强； (2)最终封闭气体的温度。 25.(14分)如图所示，真空中竖直放置的圆柱体底面半径为R，高为h，圆柱体上表面为荧光屏，底面中心处有一点状放射源S，仅在底面圆所在平面内向各个方向发射同种粒子，所有粒子的速率均为v0，质量为m、电荷量为q。不计粒子重力及粒子间的相互作用。 (1)现给圆柱体内只施加竖直向上的匀强电场E，使所有粒子均能直接打到荧光屏上，求所加匀强电场至少需要多大； (2)现给圆柱体内只施加竖直向上的匀强磁场B，使所有粒子恰好能束缚在圆柱体区域内，求匀强磁场的磁感应强度B的大小。 26.(20分)如图所示，足够长的“”形光滑平行导轨MP、NQ固定在水平面上，宽轨间距为2l，窄轨间距为l，OO′左侧为金属导轨，右侧为绝缘轨道。一质量为m、阻值为r、三边长度均为l的“U”形金属框，左端紧靠OO′平放在绝缘轨道上(与金属导轨不接触)。OO′左侧存在磁感应强度大小为B0、方向竖直向上的匀强磁场，OO′右侧以O为原点，沿OP方向建立x轴，沿Ox方向存在分布规律为B＝B0＋kx(k>0)的竖直向上的磁场。两匀质金属棒a、b垂直于轨道放置在宽轨段，质量均为m、长度均为2l、阻值均为2r。初始时，将b锁定，a在水平向右、大小为F的恒力作用下，从静止开始运动，离开宽轨前已匀速，a滑上窄轨瞬间，撤去力F，同时释放b。当a运动至OO′时，棒a中已无电流(b始终在宽轨)，此时撤去b。金属导轨电阻不计，a棒、b棒、金属框与导轨始终接触良好。求： (1)a棒在宽轨上匀速运动时的速度v0及刚滑上窄轨时a两端电势差的大小； (2)从撤去外力F到金属棒a运动至OO′的过程中，a棒产生的焦耳热； (3)若a棒与金属框碰撞后连接在一起构成回路，求a棒静止时与OO′点的距离。 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(十三) 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 A B B D C AB BC BCD 14.A　该无线充电器的工作原理近似为一个理想变压器，送电线圈和受电线圈通过互感实现能量传递，故A正确；根据理想变压器原、副线圈电流与匝数成反比可知，流过送电线圈的电流与流过受电线圈的电流之比为1∶5，即流过送电线圈的电流小于受电线圈的电流，故B错误；根据理想变压器原、副线圈电压与匝数成正比可知，受电线圈的输出电压与送电线圈的输入电压之比为1∶5，即受电线圈的输出电压小于送电线圈的输入电压，故C错误；电压频率为50 Hz，周期为0.02 s，每0.02 s通过受电线圈的电流方向改变2次，所以每秒钟通过受电线圈的电流方向改变100次，故D错误。故选A。 15.B　当AP板水平时，若BP对棉包有弹力，则棉包将向左运动，不能够保持平衡，因此BP对棉包没有弹力作用，可知当AP板水平时，棉包受到重力与AP板弹力两个力的作用，A错误；对棉包受力分析如图所示，则有＝＝，棉包在转动过程中，夹角α增大，β减小，可知作用力NA增大，NB减小，根据牛顿第三定律可知棉包对AP板的压力一直增大，棉包对BP板的压力一直减小，B正确，C错误；当BP板转至30°时，根据上述受力分析图可知α＝β＝30°，此时棉包对AP板的压力等于棉包对BP板的压力，由于棉包对AP板的压力一直增大，棉包对BP板的压力一直减小，可知，当BP板转过30°时，棉包对AP板的压力等于棉包对BP板的压力，D错误。故选B。 16.B　电容器的电容由电容器本身性质决定，不随其电压或电荷量的变化而变化，故A错误；增强照射电阻R3的光照强度，R3阻值减小，回路总电阻减小，总电流增大，则R1两端电压增大，电容器两极板间电压增大，根据E＝可知两极板间电场强度增大，而下极板接地，电势为零，设M到下极板间的距离为d′，则M点的电势为φM＝Ed′，所以M点的电势升高，故B正确；根据平衡条件可知，开始时液滴所受电场力与重力平衡，增强照射电阻R3的光照强度，电容器两极板间电场强度增大，液滴所受电场力增大，则液滴所受合外力向上，将向上运动，故C错误；由电路连接方式易知电容器上极板带正电，下极板带负电，增强照射电阻R3的光照强度，电容器两极板间电压增大，根据Q＝CU可知电容器充电，R2中有向左的电流，故D错误。故选B。 17.D　根据竖直上抛运动规律可得该行星表面的重力加速度大小为g行＝＝ m/s2＝4 m/s2，故A错误；星球表面物体所受重力等于万有引力，即G＝mg，解得M＝，所以该行星与地球的质量之比为＝＝×()2＝，故B错误；星球的第一宇宙速度是物体在星球表面附近做匀速圆周运动的速度，根据牛顿第二定律有mg＝m，解得v1＝，所以该行星与地球的第一宇宙速度之比为＝ ＝ ＝ ，故C错误；星球的平均密度为ρ＝＝，所以该行星与地球的平均密度之比为＝＝×()3＝，故D正确。故选D。 18.C　设F撤去前、后物块的加速度大小分别为a1、a2，根据位移关系有a1t2＋(a1t)·2t－a2(2t)2＝0，解得＝，根据运动学规律有v＝2a2t－a1t＝a1t，所以撤去力F时物块的速度大小为v1＝a1t＝v，故A错误；从撤去F到物块速度减为零所经历的时间为t1＝＝＝t，所以物块向右滑动的最大距离为xmax＝t＋t1＝vt，故B错误；物块从O点开始运动到又回到O点的过程中，电场力做功为零，恒力F做功为90 J，根据动能定理可知物块回到出发点时的动能为90 J，故C正确；物块向右运动过程中，电势能增加量等于克服电场力做的功，根据能量守恒定律可知物块向右到达最远位置时的电势能为90 J，设撤去F时物块的电势能为Ep，则＝＝＝，解得Ep＝50 J，故D错误。故选C。 19.AB　根据eU＝Ek＝hν－W0可知，频率越大的截止电压越大，所以a光的频率比b光的小，同种介质对a光的折射率更小，根据全反射临界角公式sin C＝，可知a光的临界角大，故A正确；根据p＝，可知单色光a的光子动量比单色光b的光子动量小，故B正确；逸出功是金属的自身属性，与光无关，故C错误；b光照射的最大初动能比a光照射的大，但是动能介于零和最大初动能之间，因此无法比较。故D错误。故选AB。 20.BC　由图可知，这列波的波长为λ＝40 m，设这列波的周期为T，则t＝(＋n)T＝6 s(n＝0，1，2，…)，解得T＝ s(n＝0，1，2，…)，所以这列波的波速为v＝＝(4n＋3)m/s(n＝0，1，2，…)，只有当n＝0时，波速才为5 m/s，故A错误；设质点a的平衡位置坐标为xa，则由波形图可知y0＝10sin·2π(cm)＝5 cm ，解得xa＝ m，所以质点a在t＝6 s时的位移为y6＝10cos ·2π(cm)＝－5 cm，故B正确；质点b在0～6 s内通过的路程为s＝(＋n)×4A＝(40n＋30n)cm(n＝0，1，2，3，…)，当n＝1时，s＝70 cm，故C正确；t＝0时质点c位于平衡位置，若周期T＝8 s，则在t＝8 s时，质点c仍位于平衡位置，势能最小，故D错误。故选BC。 21.BCD　设小球质量为m，小车质量为M，小球和小车组成的系统在水平方向所受合外力为零，所以水平方向动量守恒，则由图乙数据可得m＝M，解得m＝M，故A错误；小球上升到最高点时与小车具有共同速度，则m＝(m＋M)v共，解得v共＝，故B正确；设小球上升的最大高度为H，根据机械能守恒定律有m()2＝(m＋M)v＋mgH，解得H＝，故C正确；设小球滑回至P点时，小球和小车的速度分别为v球和v车，根据动量守恒定律和机械能守恒定律分别有m()＝mv球＋Mv车，m()2＝mv＋Mv，解得v球＝0，v车＝，小球离开小车后做自由落体运动，小车做匀速直线运动，所以小球落地时与小车左端P点的水平距离为x＝v车t＝ ＝R，故D正确。故选BCD。 22.解析：(1)在本实验中，光源发出的光经滤光片(装在单缝前)成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右侧的空间发生干涉，所以A处为单缝，B处为双缝，且单缝与双缝应相互平行放置，而干涉条纹与双缝平行，故A正确，BC错误；想增加从目镜中观察到的条纹个数，即减小条纹间距，根据Δx＝可知，应将双缝靠近光屏，将单缝向双缝靠近无法改变条纹间距，故D错误。故选A。 (2)10分度的游标卡尺精确度为0.1 mm，其读数等于主尺读数与游标尺读数之和，所以读数为d5＝16 mm＋7×0.1 mm＝16.7 mm。相邻条纹间距为Δx＝＝ mm＝1.15 mm，所测单色光的波长是λ＝＝×10－3 m＝5.75×10－7 m。 答案：(1)A　(2)16.7　5.75×10－7 23.解析：(1)电流从欧姆表的红表笔流入，从毫安表的“－”接线柱流出，所以毫安表的“－”接线柱要与欧姆表的红表笔相连。 (2)设欧姆表表头G的量程为Ig，由题意可得Ig＝400 mA，解得Ig＝500 mA。 (3)设回路中除电阻箱之外的总电阻为r，根据闭合电路欧姆定律有E＝I(R＋r)，整理得R＝－r，所以电源的电动势为E＝k＝ V＝5 V。根据实验原理可知，并未引入由于电表内阻而产生的系统误差，所以在不考虑实验偶然误差的情况下，电源电动势的测量值等于真实值。 (4)设欧姆表在“×1”挡位下的内阻为r内，则＝Ig＝500 mA，＝400 mA，联立以上两式解得E′＝20 V。 答案：(1)红　(2)500　(3)5　等于　(4)20 24.解析：(1)设初始时封闭气体的压强为p1，对活塞根据平衡条件有 p0S＋mg＝p1S 解得p1＝。 (2)设最终封闭气体的压强为p2，对活塞根据平衡条件有 p0S＋mg＋kl＝p2S 解得p2＝ 设最终封闭气体的温度为T1，根据理想气体状态方程有 ＝ 解得T1＝T0。 答案：(1)　(2)T0 25.解析：(1)在圆柱体内只施加竖直向上的匀强电场E时，若要使所有粒子均能直接打到荧光屏上，则只需使沿底面射出的粒子均能够打到荧光屏上即可，当该部分粒子恰好打在荧光屏的圆周边缘时，电场强度具有满足题意的最小值，根据牛顿第二定律可得该部分粒子的加速度大小为a＝，根据类平抛运动规律有R＝v0t，h＝at2，联立解得E＝。 (2)圆柱体内只施加竖直向上的匀强磁场B时，设粒子做匀速圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律有qv0B＝m，由上式易知所有粒子的运动半径相同，若要使所有粒子恰好能束缚在圆柱体区域内，则只需使沿底面内射出的粒子恰好不能射出圆柱体区域即可。根据几何关系可知此时r＝，联立解得B＝。 答案：(1)　(2) 26.解析：(1)设a棒在宽轨上匀速运动时通过a棒的电流为I1，根据平衡条件有 F＝B0I1·2l① 根据闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律有 I1＝＝＝② 联立①②解得v0＝③ a棒刚滑上窄轨时，通过a棒中间宽度为l部分的电流为 I2＝④ 根据右手定则可知电流方向从上至下，而沿电流方向电势降低，且a棒下端电势高于上端电势，所以此时a棒两端电势差的大小为 U＝E1－I2r＝B0lv0＝⑤ (2)设a棒刚运动至OO′时，a、b棒的速度分别为v1、v2，对a、b棒根据动量定理分别有－B0lt＝mv1－mv0⑥ B0·2lt＝mv2⑦ 因为此时回路中无电流，所以有B0lv1＝B0·2lv2⑧ 联立③⑥⑦⑧解得v1＝⑨ v2＝⑩ 根据能量守恒定律可知，从撤去外力F到金属棒a运动至OO′的过程中，回路产生的总焦耳热为Q＝mv－mv－mv＝⑪ 根据焦耳定律可得a棒产生的焦耳热为Qa＝Q＝⑫ (3)设a棒与金属框碰撞后瞬间整体的速度大小为v3，根据动量守恒定律有 mv1＝2mv3⑬ 由题意可知金属框右边始终比左边的磁场大 ΔB＝kl⑭ 从a棒与金属框碰撞后到最终静止的过程，回路中的平均电流为 ′＝＝⑮ 根据动量定理有－ΔB′lt′＝0－2mv3⑯ a棒静止时与OO′点的距离为x＝t′⑰ 联立⑨⑬⑭⑮⑯⑰解得 x＝⑱ 答案：(1)　　(2)　(3) 学科网（北京）股份有限公司 $$