【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）(14)

高考物理模拟试题精编新课标卷(十四) (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.彩虹是太阳光射入球形水珠经过折射、全反射、折射形成的，在雨后立即出太阳的情况下最容易出现，如图为一束复色光进入水珠后传播路径的示意图，下列关于a光和b光的说法正确的是(　　) A.在真空中，b光传播速率比a光大 B.在水中，b光波长比a光大 C.在水中，b光频率比a光大 D.b光全反射的临界角大于a光全反射的临界角 15.“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证，如图为模拟远距离输电的部分测试电路。恒压交流电源、阻值为2 Ω的定值电阻R1和理想变压器相连。变压器原、副线圈匝数比为1∶3，电压表和电流表均为理想交流电表，R2是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是(　　) A.环境温度升高时，电流表A1示数减小，灯泡L变暗 B.环境温度降低时，电流表A2示数减小，电源输出功率变大 C.电压表示数变化ΔU和电流表A2示数变化ΔI2的关系为||＝6 Ω D.电压表示数变化ΔU和电流表A2示数变化ΔI2的关系为||＝18 Ω 16.如图所示，倾角为30°的粗糙斜面上有4个完全相同的物块，在与斜面平行的拉力F作用下恰好沿斜面向上做匀速直线运动，运动中连接各物块间的细绳均与斜面平行，此时第1、2物块间细绳的张力大小为T1，某时刻连接第3、4物块间的细绳突然断了，其余3个物块仍在力F的作用下沿斜面向上运动，此时第1、2物块间细绳的张力大小为T2，则T1∶T2等于(　　) A.9∶2　　　　　 B.9∶8 C.3∶2 D.1∶1 17.北斗卫星导航系统[BeiDou(COMPASS)NavigationSatelliteSy-stem]是我国自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。如图，Ⅰ为地球近地卫星，Ⅱ为北斗卫星导航系统中的一颗静止轨道卫星，其对地张角为2θ。已知地球自转周期为T0，万有引力常量为G。下列说法正确的是(　　) A.地球的平均密度为 B.卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的加速度之比为 C.卫星Ⅰ的周期为T0 D.卫星Ⅱ的发射速度大于11.2 km/s 18.如图甲所示，有一粗糙斜面，下端固定一轻质弹簧，初始时弹簧处于自然伸长。一小物块在由斜面顶点静止释放后的一段时间内，物块的动能Ek随位移x变化的图像如图乙所示。弹簧始终在弹性限度之内。则以下说法中正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　　乙　　 A.小物块最大动能为0.2 J，最大位移为0.4 m B.小物块最大动能为0.2 J，最大位移为0.45 m C.小物块最大动能为0.25 J，最大位移为0.4 m D.小物块最大动能为0.25 J，最大位移为0.45 m 19.某介质中由一波源产生的一列横波在t＝0时刻的波形如图所示，其中波源位于坐标原点，t＝0.3 s时刻介质中质点Q才开始振动。则下列说法正确的是(　　) A.此波的周期T＝0.2 s B.t＝0.3 s时，质点Q的速度沿x轴正方向，大小为1 m/s C.t＝0.3 s时，质点P的速度与质点Q的速度大小相同，方向相反 D.当质点Q的运动路程达到9 cm时，质点P的运动路程达到25 cm 20.细线拉着一质量为m的带电小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，该区域内存在水平方向的匀强电场(图中未画出)，小球所受电场力水平向右，大小是其重力的倍，圆周上A点在圆心的正上方，小球过A点时的速度大小为v0，方向水平向左，除受重力、电场力及细线的拉力外小球不受其他力的作用，重力加速度为g，在小球做圆周运动的过程中(　　) A.小球最小速率为 B.小球速率最小时其电势能最大 C.若小球过A点时细线断开，之后小球电势能最大时速率为 D.若小球过A点时细线断开，之后小球电势能最大时速率为 21.如图甲所示，粗糙绝缘的水平桌面上，虚线左、右两侧空间均存在与桌面垂直的匀强磁场，右侧匀强磁场的方向垂直桌面向下，磁感应强度大小恒为2B0；左侧匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定垂直桌面向上为磁场的正方向。由硬质细导线绕成的边长为L的正方形线框放在桌面上，对角线MN正好与虚线重合，导线材料的电阻率为ρ、横截面积为S0，左侧磁场变化时线框始终处于静止状态。在0～3T0的时间内，以下说法正确的是(　　) 甲 乙 A.在0～2T0线框受到的摩擦力一直向右 B.在T0时刻，线框受到的安培力大小为F＝ C.在T0时刻，线框受到的摩擦力为0 D.在0～3T0内，通过线框的电荷量q＝ 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)为了探究加速度与力的关系，某实验小组使用如图甲所示的装置进行实验。其中两个光电门A、B分别与两个数字计时器相连。力传感器可以测出上端绳子上的拉力，平衡好摩擦力后，在沙桶中逐次添加沙子，测得多组数据。 甲 (1)下列说法中正确的是　　　　； A.平衡摩擦力时，在沙桶中逐渐添加沙子，直至物块通过两光电门的时间相等 B.实验中，不需要让物块每次都从同一位置释放 C.实验中，应保证沙和沙桶的质量远小于物块和遮光片的质量 (2)一次测量中，记录下物块通过光电门的遮光时间分别为tA、tB，以及在两个光电门之间的运动时间t，用游标卡尺测得遮光片的宽度为d，则物块运动的加速度为　　　　(用t、tA、tB、d表示)； (3)测得多组数据后绘制出如图乙所示的图像，图像不过原点的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。 乙 23.(12分)为了测量某种圆柱形材料的电阻率，一同学利用以下器材设计了如下实验，已知该圆柱形材料电阻Rx约为150 Ω A.电阻箱R(0～999.9 Ω) B.量程为30 mA、内阻为50 Ω的电流表 C.量程为30 mA、内阻约为50 Ω的电流表 D.最大阻值为300 Ω、最大允许电流为0.5 A的滑动变阻器 E.电动势E＝12 V、内阻未知的直流电源 F.开关S一个，导线若干 　 甲　　　　　　　　乙 　 丙　　　　　　　　　丁 具体实验步骤如下： ①连接好实验电路，闭合开关S； ②调节滑动变阻器和电阻箱R，使A1示数为I1＝25 mA，记下此时电阻箱阻值R和A2示数I2； ③重复步骤②，且保持A1示数不变，测量多组R和I2值； ④将实验测得的数据处理后，最后作出了如图丁所示的图像。 (1)用螺旋测微器测出圆柱形材料电阻的直径如图乙所示，该读数为　　　　mm；用游标卡尺测出其长度如图丙所示，该读数为　　　　cm。 (2)电流表A1选择　　　　(填写器材前字母代号)。 (3)由丁图数据可得序号为C的电流表内阻为　　　　Ω。 (4)该材料的电阻率为　　　　Ω·m(保留两位有效数字)。 24.(10分)如图，一个50 L的容器A，通过一带有压力释放阀的细管与一个10 L的容器B连接，两容器导热良好。当容器A中的压强比容器B中的压强大1.16 atm时，阀门打开，气体由容器A通向容器B，当两容器中压强差小于1.16 atm时，阀门关闭。环境温度为288 K时，容器A中的气体压强为1.12 atm，此时容器B已抽成真空，现缓慢升高环境温度。求： (1)压力释放阀刚打开时的环境温度； (2)环境温度为360 K时，容器B内的气体压强。 25.(14分)如图所示，在平面直角坐标系xOy第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，第一象限有一直角三角形区域OPQ，其中∠OPQ＝30°，OP＝a，△OPQ区域内(含OQ)有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量为m，电荷量为q(q>0)的带正电粒子从坐标原点O以速度v0沿y轴正方向射入磁场，不计带电粒子的重力。 (1)若该带电粒子经磁场偏转后能进入电场区域，求这种情况下磁感应强度大小的最小值B0； (2)如果磁感应强度大小取(1)中的B0，求该带电粒子在电、磁场中运动的总时间。 26.(20分)如图所示，有一个光滑圆环MDN固定在竖直平面内，半径为R＝0.2 m，圆心在O点，N、O、D为竖直直径上的三点，O、M、B、C四点在同一个水平面上，在N点正下方接近N点处固定一个非常小的光滑水平支架，支架上放置一个可视为质点的小物块b，另一个可视为质点的小球a在M点的正上方。传送带顺时针匀速转动，速度大小为v′＝8 m/s，左端点B距圆心O的水平距离为L0，BC长为L＝ m，已知小球a的质量m1＝0.2 kg，物块b的质量m2＝0.4 kg，g＝10 m/s2，不计空气阻力。 (1)若将物块b拿走，球a从M点正上方的某处由静止释放后，恰好能从圆轨道最高点N水平飞出，且击中传送带上的B点，求OB的距离L0； (2)将物块b放在支架上，球a从M点正上方距离M点高度为h1＝0.18 m处由静止释放，则球a能不能与物块b相碰？若能，求碰后两者的速度大小；若不能，求球a与圆轨道脱离的位置与圆心O的高度差； (3)调整球a从M点正上方释放点的高度，使a、b两物体发生弹性碰撞后，球a能原轨道返回，物块b做平抛运动后落在传送带上，且物块b落在传送带上时竖直分速度全部损失，只保留水平方向分速度。当物块b落在传送带上距离B点最近时，物块b在传送带上会一直向右加速运动，到C点时恰好与传送带速度相等，求物块b与传送带间的动摩擦因数μ。 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(十四) 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 C D B A B AD AC BD 14.C　在真空中，b光传播速率与a光传播速率相等，均为光速c，A错误；由题图可知，b光折射率比a光大，则b光频率比a光大，C正确；根据v＝可知在水中，a光的速度大，根据v＝λ·f结合B选项分析可知a光波长比b光大，B错误；根据sin C＝可知b光全反射的临界角小于a光全反射的临界角，D错误。故选C。 15.D　环境温度升高时，R2减小，负载减小，交流电源电压不变，则原线圈电流增大，电流表A1示数增大，则R1分压增大，则原线圈电压减小，根据变压比可知，副线圈电压减小，则灯泡L变暗，故A错误；同理，环境温度降低时，原线圈电流减小，电源输出功率为原线圈电流与恒压电源电压的乘积，一样减小，故B错误；原线圈电压U1＝E－I1R1，副线圈电压和电流为U＝U1＝3U1，I2＝I1＝I1，整理可得U＝3(E－I1R1)＝3E－18I2，故||＝18 Ω，故C错误，D正确。故选D。 16.B　匀速运动时，设每一个物块所受的摩擦力为f，质量为m，根据平衡条件可得F＝4mgsin θ＋4f，对2、3、4物块由平衡条件可得3mgsin θ＋3f＝T1，可得T1＝，连接第3、4物块间的细绳突然断了，对1、2、3根据牛顿第二定律可得F－3mgsin θ－3f＝3ma，对2、3物块根据牛顿第二定律可得T2－2mgsin θ－2f＝2ma，可得T2＝，即T1∶T2＝9∶8，故选B。 17.A　设地球的质量为M，卫星Ⅰ、Ⅱ的轨道半径分别为R和r，卫星Ⅱ为同步卫星，周期为T0，根据开普勒第三定律可得＝，根据几何关系可得sin θ＝，可得卫星Ⅰ的周期为T＝T0，对卫星Ⅰ，根据万有引力提供向心力可得G＝mR，地球的密度ρ＝＝，联立解得ρ＝，故A正确，C错误；根据G＝ma，可得a＝，可得卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的加速度之比为，故B错误。11.2 km/s是第二宇宙速度，为逃逸出地球引力的最小发射速度，卫星Ⅱ仍处于地球引力场中，所以卫星Ⅱ的发射速度小于11.2 km/s，故D错误。故选A。 18.B　小物块匀加速的下滑过程，由动能定理F合x1＝Ek1，动能达到最大时F＝kx2＝F合，与弹簧接触到动能最大的过程中，由动能定理F合x2－x2＝Ek2－Ek1，联立得小物块的最大动能为Ek2＝0.2 J，小物块减速下滑过程F合x3－x3＝0－Ek2，联立得x3＝0.2 m，最大位移为x＝x1＋x2＋x3＝0.45 m，故选B。 19.AD　波的传播速度为v＝＝ m/s＝1 m/s，由图像可知波长为λ＝0.2 m，波的周期为T＝＝ s＝0.2 s，故A正确；根据“同侧法”可知0.2 m位置的质点振动方向向下，则t＝0.3 s时，质点Q的速度沿y轴负方向，大小未知，故B错误；t＝0.3 s时，质点P位于平衡位置，速度向下，与质点Q的速度大小相同，方向相同，故C错误；波从P位置传播到Q位置的时间为Δt′＝＝ s＝0.4 s，此段时间P经过的路程为s1＝×4A＝×4×2 cm＝16 cm，此后质点Q的运动路程达到9 cm时，质点P的运动路程也达到9 cm，则质点P的总运动路程为s总＝s1＋9 cm＝16 cm＋9 cm＝25 cm，故D正确。故选AD。 20.AC　如图，当小球到达B点时小球的速度最大，到达C点时速度最小，BC连线与竖直方向夹角为tan θ＝＝，可知θ＝60°，由A到C由动能定理mgR(1－cos 60°)－qERsin 60°＝mv－mv，解得vC＝，选项A正确；电场方向沿水平方向，则电势最高点和最低点应该在水平直径的两端，则C点不是电势能最大的位置，选项B错误；若小球过A点时细线断开，之后小球电势能最大时水平速度减为零，则此时的时间t＝＝，竖直方向做自由落体，则此时的速率为v＝vy＝gt＝，选项C正确，D错误。故选AC。 21.BD　根据楞次定律，在0～2T0电流方向为顺时针方向，磁场力向右，线框受到的摩擦力一直向左，故A错误；感应电动势E＝＝＝＝，电流I＝＝＝，PMN受到的安培力F1＝B0I·L＝，方向向左，MQN受到的安培力F2＝2B0I·L＝，方向向右，所以线框受到的安培力大小为F＝F2－F1＝，故B正确；在T0时刻，PMN受到的安培力为0，MQN受到的安培力不为0，故C错误；在0～3T0内，通过线框的电荷量q＝＝＝＝，故D正确。故选BD。 22.解析：(1)先拿下沙桶，然后将带滑轮的长木板右端垫高，直至物块通过两光电门的时间相等以平衡摩擦力，故A错误；实验中，不需要让物块每次都从同一位置释放，故B正确；实验中，力传感器可以测出物块所受拉力，不需要沙和沙桶的质量远小于物块和遮光片的质量，故C错误。故选B。 (2)物块经过光电门A、B的速度分别为vA＝，vB＝，根据运动学公式a＝，联立可得a＝(－)。 (3)由图可知，当绳子拉力为零时，加速度不为零，可知图像不过原点的原因是平衡摩擦力时，斜面倾角过大。 答案：(1)B　(2)(－)　(3)平衡摩擦力时，斜面倾角过大 23.解析：(1)螺旋测微器的读数为1.5 mm＋20.4×0.01 mm＝1.704 mm，游标卡尺的读数为39 mm＋14×0.05 mm＝39.70 mm＝3.970 cm。 (2)由图甲根据欧姆定律有(R＋RA1)I1＝(Rx＋RA2)I2，整理可得R＝·I2(Rx＋RA2)－RA1。由此可知，要求得Rx的值，除了需要求出图丁所示图像的斜率，还需要知道A2的内阻，所以A2的内阻应该确定，故A1应选用C。 (3)根据(2)分析可知C的电流表内阻等于R ­I2图像的纵轴截距的绝对值为48.0 Ω。 (4)根据(2)分析可知＝k＝，解得Rx＝155 Ω，该材料的电阻率ρ＝，又S＝，代入数据解得ρ＝8.9×10－3 Ω·m。 答案：(1)1.704　3.970　(2)C　(3)48.0　(4)8.9×10－3 24.解析：(1)对容器A中的气体＝ 解得T2＝298.3 K。 (2)环境温度为360 K时pA′＝pB＋1.16 atm 对于总气体，由理想气体状态方程有＝ 对于进入容器B的气体，由玻意耳定律有 pA′(V－VA)＝pBVB 解得pB＝0.2 atm。 答案：(1)298.3 K　(2)0.2 atm 25.解析：(1)经分析可知：当磁感应强度大小为B0时，粒子在磁场中的运动轨迹恰好与PQ相切，如图所示，圆心在x轴上的O1点，从x轴上M点进入电场，粒子在磁场中的圆轨道半径设为R，由几何关系知 O1P＝2R OO1＋O1P＝a 即3R＝a，R＝a 由洛伦兹力提供向心力，可得qv0B0＝m 联立解得B0＝。 (2)粒子从O点运动到M点的时间设为t1，则有 t1＝＝ 粒子进入电场后，沿电场线方向减速至N点，速度是零，设这段时间为t2，则有 v0＝t2 解得t2＝ 由运动对称性可知：粒子从N点运动到M点的时间也为t2，且从M点再次进入磁场的速度仍为v0，即再次进入磁场做匀速圆周运动的半径仍为R＝a，由图中几何知识可知，MP＝a， 因此P点即为粒子再次做圆周运动的圆心，也即粒子将垂直于PQ边离开磁场。设粒子第2次在磁场中运动的时间为t3，则有t3＝＝ 因此粒子在电、磁场中运动的总时间t为 t＝t1＋2t2＋t3＝＋＋＝＋。 答案：(1)　(2)＋ 26.解析：(1)a球恰好从最高点飞出故有m1g＝ 平抛运动击中B点有R＝gt2，L0＝vNt 联立以上公式，代入数据得L0＝ m。 (2)a球释放高度小于R，故不能到达圆弧最高点； 设在圆弧上K点脱离，K点与圆心在水平方向的夹角为θ，由机械能守恒定律可知 m1g(h1－Rsin θ)＝m1v2 在K点有m1gsin θ＝ 代入数据可得sin θ＝ 故脱离轨道时距O高度为h′＝Rsin θ＝0.12 m。 (3)a球释放点距M点的距离h处自由释放，运动到N点有 m1g(h－R)＝m1v 两物体碰撞时动量守恒，机械能守恒 m1v0＝m1v1＋m2v2 m1v＝m1v＋m2v 解得v1＝，方向向左 v2＝，方向向右 a球原路返回要求有m1g≤ 得到h≥1.1 m 此时b物块对应水平位移s≥v2 ＝ m 故能落在传送带上距B点为 m，且为最近点。 在h＝1.1 m时，由上式可得b物块从N点射出时速度 v2＝2 m/s 因竖直分速度损失，故落在传送带时水平速度也为 v2＝2 m/s 水平位移s＝v2 ＝ m 与C点距离x＝L＋L0－s＝4 m 一直加速故有2ax＝v2－v，μm2g＝m2a 解得μ＝0.7。 答案：(1) m　(2)0.12 m　(3)0.7 学科网（北京）股份有限公司 $$