黄金卷08（上海专用）-【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷

【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷（上海专用） 黄金卷08 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、足球运动（20分） 足球运动深受广大民众喜爱。已知足球质量m=0.4kg。 1. 如图，运动员将足球从地面上以速度v踢出，足球恰好水平击中高为h的球门横梁。 （1）足球在向斜上方飞行过程中，下列能表示足球所受合外力方向的是（ ） A. B.C D. （2）若不计空气阻力，以地面为零势能面，则足球在飞行过程中的机械能为（ ） A. mv2 B. mgh C. mv2+mgh D. mv2-mgh （3）若足球以10m/s的速度撞击球门横梁后，以6 m/s的速度反方向弹回，横梁触球时间为0.1s，则横梁对足球的平均作用力大小为___________N； 2. 假设足球所受空气阻力大小保持不变。某同学将足球竖直向上抛出，足球上升过程中，其动能Ek随上升高度h的变化关系如图所示。足球上升2m的过程中机械能减少了___________J，运动过程中所受的阻力大小为___________N。（结果均保留三位有效数字，重力加速度g取10 m/s2） 3. 夏天27℃时给足球充气，球内气体压强为1.5atm。不计球的容积变化，在不漏气的情况下，冬天-13℃时，球内气体分子热运动的平均动能___________（填写其变化情况），球内气体的压强p′=___________atm。 4. 小球碰撞的研究，如图甲所示，质量为2kg的小球B与质量未知的小球C用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，另有一小球A以6m/s的初速度向右运动，t=2s时球A与球B碰撞并瞬间粘在一起，碰后球B的ν-t图像如图乙所示。已知弹簧的弹性系数k=240N/m，弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），整个运动过程中弹簧始终在弹性限度内。求： （1）小球A的质量； （2）小球C的质量； （3）碰后运动过程中，小球B加速度的最大值。 【答案】1. ①. B ②. A ③. 64 2. ①. 1.33 ②. 0.667 3. ①. 变小 ②. 1.3 4.（1）4kg （2）10kg （3）20m/s2 【1题详解】 （1）[1]足球在向斜上方飞行过程中，受到竖直向下的重力、与足球运动方向相反的空气阻力作用， 因此足球在运动中受到的合力方向应是斜向左下方，可知则能表示足球所受合外力方向的应是B图。 故选B。 （2）[2]若不计空气阻力，只有重力做功，以地面为零势能面，则足球在飞行过程中的机械能守恒， 由机械能守恒定律可得，足球在飞行过程中的机械能为 故选A。 （3）[3]设速度反方向弹回是正方向，由动量定理可得 解得 【2题详解】 [1]设足球的初动能为，上升高度h时的动能为，足球所受空气阻力大小为， 由动能定理可得 整理可得 由动能Ek随上升高度h的变化关系图像可得 即 足球上升2m时，足球的动能为 此时足球的重力势能为 则有足球上升2m的过程中机械能减少了 [2]由 可得运动过程中所受的阻力大小为 【3题详解】 [1][2]温度降低，球内气体分子热运动的平均动能变小。 气体等容变化，由查理定律有 其中 得 【4题详解】 （1）AB发生完全非弹性碰撞，则 ，解得 （2）由图可知，B的斜率为0时，，弹簧恢复原长。在此过程中， ABC整体动量守恒： ABC整体动能守恒： 联立 ，解得 （3）当ABC共速时， 联立解得 ，解得 此时小球B加速度最大 。 二、物理的统一美（20分） 表面看似完全不同的物理现象背后可能蕴含着相同的原理和规律。物理学中这种简洁美、统一美和谐而浪漫。例如在某些条件下，在光滑圆弧轨道上的小球和在固定悬点下细线拴着的小球运动规律是相似的。请回答以下问题： 5. 竖直面内的光滑圆弧槽上，两个小球甲、乙（视为质点）同时由静止释放，其中甲球的初位置离圆槽最低点较远些，小球运动的弧长远小于圆弧槽的半径，如图。关于甲、乙相遇时的情景，下列说法正确的是（　　） A. 甲的速度大，相遇在点 B. 乙的速度小，相遇点在点左方 C. 甲的速度大，相遇点在点右方 D. 无法确定，因为两小球的质量关系未知 6. 质量为的单摆，拉开一个较小的角度后由静止释放，摆线的拉力大小随时间变化的图像如图所示，重力加速度为，则该单摆的周期为__________；摆球在平衡位置的加速度为__________。（结果用题或图中所给的符号表示） 7. 图甲中摆球表面包有一小块橡皮泥，在竖直平面内其振动图像如图乙所示，某时刻橡皮泥瞬间自然脱落，不考虑单摆摆长的变化，若时刻橡皮泥脱落，此后单摆周期_______（选填“>”，“=”，“<”），若时刻橡皮泥脱落，此后单摆振幅_______（选填“>”，“=”，“<”）。 8. 如图所示，张紧的绳子上挂了a、b、c、d四个单摆，摆长关系为，先使摆偏离平衡位置后释放（摆角不超过），振动稳定后，下列说法正确的是（　　） A. a、c、d中d摆振幅最大 B. d摆发生振动，其余摆均不动 C. c摆的摆角最大 D. 各摆的周期关系 9. 如图甲所示，在天花板上的点用一定长度的摆线悬挂一个摆球，在点的下方点处有一个钉子，现将摆球向左拉开一个很小的角度，时将摆球由静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到钉子，此后摆球又向右摆动一个很小角度（不超过），设向左为正方向，摆球的振动图像如图乙所示（图线与两轴的交点已在图中标出），不计摆线和钉子相碰时的能量损失，取重力加速度，求： （1）单摆的振动周期； （2）钉子的位置P点到悬点O的距离； （3）请分析并说明摆球摆到两侧最高点的位置是否等高； （4）图像中x1与x2的比值。 【答案】5. A 6. ①. 2t0 ②. 7. ①. = ②. = 8. A 9.（1）；（2）0.36m；（3）等高；（4） 【5题详解】 根据动能定理可知，甲球到达平衡位置O点速度大，由于小球运动的弧长远小于圆弧槽的半径， 所以甲乙两球的运动为简谐运动，根据单摆周期公式可知，甲乙两球同时到达O点， 综合以上分析，A正确，BCD错误。 【6题详解】 [1][2]由图像可知，单摆的周期为 在平衡位置时，对摆球由牛顿第二定律得 解得： 【7题详解】 [1][2]由单摆周期公式得，单摆周期与摆球质量无关，所以时刻橡皮泥脱落， 此后单摆周期不变，仍为T=4s 时刻橡皮泥脱落时，由机械能守恒 可知上升高度和质量无关，摆长不变情形下振幅不变，所以此后单摆振幅=10cm。 【8题详解】 b摆偏离平衡位置后释放（摆角不超过）,则b摆做简谐运动，其余a、c、d摆做受迫振动，所以a、b、c、d摆的周期都相同，等于驱动力的周期，即b摆的周期，由于b摆与d摆摆长相同，所以d摆的固有周期与驱动力的周期相同，则d摆将会发生共振现象，所以d摆振幅最大，摆角最大，综合以上分析，A正确，BCD错误。故选A。 【9题详解】 （1）由图像可知单摆的周期为 （2）设摆线长度为L1，摆线碰到钉子后长度为L2，则 钉子的位置点到悬点的距离为 联立解得 L=0.36m （3）不计摆线和钉子相碰时的能量损失，所以整个过程机械能守恒， 由机械能守恒定律可知 所以摆球摆到两侧最高点的位置是等高。 （4）单摆在OP左侧最大偏角为，由数学知识得 单摆在OP左侧最大偏角为，由数学知识得 由机械能守恒定律得 联立解得 三、电场（20分） 电场是一种特殊的物理场，它与磁场相对应，并可以通过带电粒子之间的相互作用而产生。在现代科学技术中，电场的应用已经变得十分广泛，涉及到许多领域，如电力、电子、通信、材料科学等。电场在电力中的应用是最为广泛的。电场可以用来将机械能转化为电能，例如在发电厂中，涡轮机将水或其他燃料中的热能转化为机械能，再通过静电场的作用将机械能转化为电能。 10. 雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场。该电场的等势面a、b、c、d分布情况如图所示，在等势面上A、B、C有三点。下列说法中正确的是（　　） A. 避雷针附近形成了匀强电场 B. A、B、C三点中，B点场强最大 C. A、B、C三点中，C点电势最高 D. 一带负电的雨点从乌云中下落，电场力做正功 11. 空间有一个沿x轴分布的电场，其场强E随x变化的关系如图所示。其“阴影面积”的单位是（　　） A. N B. J C. V D. m2 12. 空间某一静电场的电势在x轴上的分布如图所示。在x轴上a、b两点的电场强度在x轴上的分量分别为、，则_______0、_______0，_______（填“＜、＞、=”） 13. 如图，半径为R的半球面上均匀分布一定量的正电荷，经过半球顶点与球心建立坐标轴Ox。图中A、B、C三点距离球心均为0.5R，则A点电势________B点电势（选填“高于”、“低于”、“等于”）。已知均匀带电球壳内部的电场强度处处为零，则C点电场强度的方向____________。 14. 如图，圆环均匀带正电，沿其中心轴线建立x轴。将另一点电荷+q从圆心处沿x轴正方向移到无穷远处的过程中，电场力做功为。 （1）取无穷远处为电势能零点，则电荷+q具有的电势能与位置坐标x的关系图像正确的是（ ） A.B.C.D. （2）从圆环的圆心出发，沿着x轴正方向移动到无穷远处，电场强度方向_______，电场强度大小_______（填“一直增大”、“先增大后减小”、“一直减小”）。 15. 为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，如图甲所示，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上、下底面是面积S=0.4m2的金属板，间距L=0.1m，当连接到电压为U0的正、负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场。现把均匀分布的一定量烟尘颗粒密闭在容器内，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒所带电量为，质量为，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用力和空气阻力，重力加速度g=10m/s2。 （1）求电压U0； （2）某时刻将两底面的正、负极对调，经时间t1烟尘颗粒被全部吸附，求t1； （3）如果容器接入如图乙所示的交流电（其中T=t1），求烟尘颗粒被全部吸附的时间t2。 【答案】10. D 11. C 12. ①. ＜ ②. > ③. < 13. 高于；平行于Ox轴向右 14.①. A ②. 沿x轴正方向 ③. 先增大后减小 15.（1）；（2）；（3） 【10题详解】 A．避雷针附近形成的电场的电场线不是平行等距的，不是匀强电场，选项A错误； B．A、B、C三点中，A点的等差等势面最密集，可知A点场强最大，选项B错误； C．A、B、C三点中，C点在等势面d上，则电势最低，选项C错误； D．一带负电的雨点从乌云中下落，受电场力向下，则电场力做正功，选项D正确。 【11题详解】 结合匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed可知，E-x图线与x轴所围的面积表示电势差，单位为V。 故选C。 【12题详解】 [1][2][3]沿着电场线电势逐渐降低，可知O点左侧Eax方向沿x轴负方向，O点右侧Ebx方向沿x轴正方向，因此有 Eax＜0 Ebx＞0， 因φ-x图像的斜率等于场强，可知 【13题详解】 [1]电场线方向由A指向B，则A点电势高于B点电势。 [2]将半球面补成一个完整的球面 根据电荷分布对称性及均匀带电球壳内部的电场强度处处为零，可知左侧弧MP所带电荷与右侧弧MP所带电荷在C点电场强度大小相等，方向相反，由对称性可知则C点电场强度的方向平行于Ox轴向右。 【14题解析】 （1）（2）点电荷从圆心处沿x轴正方向移到无穷远处的过程中，电场力做功为， 由电势能的定义可知，点电荷在处的电势能 又与x的关系图像的斜率的绝对值表示静电力的大小，将圆环分成很多可以看成点电荷的小段， 由电场叠加原理可知，处电场强度为零，且从向左、向右电场强度都变大，无穷远处电场强度为零，故电场强度变化为：从到无穷远处电场强度先增大后减小；电场强度方向沿x轴正方向。 电荷从向左、向右受到的静电力都是先增大后减小。与x的关系图像的斜率的绝对值从向左、向右都是先增大后减小。故选A。 电场强度方向沿x轴正方向，先增大后减小。 【15题解析】 （1）由对某个颗粒受力分析可得 解得 （2）当正、负极对调时研究最靠近上极板颗粒，其以加速度a下落， 受力分析有：mg+Eq=ma 解得：a=20m/s2 当该颗粒经时间t1运动到下底面时，全部烟尘颗粒都被吸附， 则有 ，解得 （3）0~，，则加速度为，方向向上，位移为 则还剩下0.075m的粒子在以加速度为2g做匀减速运动，则同样需要0.025m的粒子打在上板， 还剩下0.05m的粒子，速度为0，接下来，有0.025m的粒子被吸附， 还剩下0.025m粒子在接下来，全都被吸附。 所以烟尘颗粒被全部吸附的时间为 四、电阻率的测量（10分） 现有一种足够长的粗细均匀的圆柱形金属电阻丝，截取长度为L的一段来探究它在不同电压下的电阻率及功率。 16. 用螺旋测器测量它的直径d，如图甲所示，d=________mm， 17. 下表为实验中获取的数据 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压U（V） 0 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40 2.70 电流I（A） 0 0.10 0.20 0.28 0.35 0.40 0.45 0.48 0.50 0.51 实验器材如图，现已完成部分导线的连接，请根据上表数据推测，用笔划线代替导线在图乙中完成余下导线的连接；使用上述连接方法，测量值 真实值。 18. 若当电压表读数为U，电流表读数为I。则该电压下此金属丝的电阻率为________（用U、I、L、d等字母表示）； 19．某同学根据表格中数据，画出了该段金属丝的伏安特性曲线，如图丙，将这段金属丝接在一电动势为3V，内阻为1Ω的电源两端，这段金属丝的电功率为________W（结果保留两位小数）。 【答案】 16. 9.202 17. 见解析，小于 18. 19. 1.25 【16题详解】 螺旋测微器的固定刻度读数为9mm，可动刻度读数为 20.2×0.01mm=0.202mm 最终读数为 9mm+0.202mm=9.202mm 【17题详解】 由表中数据可知电压和电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，实物连接图如图 外接法，电压表数字准确，但电流表偏大，所以导致测量值小于真实值。 【18题详解】 根据欧姆定律可得 ，又 联立，解得 【19题详解】 由闭合电路欧姆定律可得 ，在丙图中做出该电源的U-I图像，如图所示， 由图像可知金属丝两端电压和通过金属丝的电流分别为 这段金属丝的电功率为 五、跑步机（15分） 跑步机是一种健身器材，图甲为一种可测速跑步机的简单原理图。跑步机的底座固定一对间距L=0.7m、宽度d=0.3m的平行金属电极，其间充满磁感应强度B=0.5T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧与电压传感器（看成理想电压表）和阻值为0.5Ω的电阻R连接，绝缘橡胶带上每隔距离d就嵌入一个电阻r=0.2Ω的平行金属条。跑步机工作时绝缘橡胶带跟随脚步一起运动，金属条与电极接触良好，且任意时刻仅有一根金属条处于磁场中。健身者在一次跑步过程中，电压传感器将其两端的电压U即时采集并输入电脑，获得的电压U随时间t变化的关系图像如图乙所示。 20. 在t=4.0s时通过电阻R的电流方向为___________，电流大小为___________A。 21. 以跑步机上运动的绝缘橡胶带为参照物 （1）在0-4.0s内健身者（ ） A向右做匀速直线运动          B.向左做匀速直线运动 C.向右做匀加速直线运动         D.向左做匀加速直线运动 （2）（计算）写出健身者的运动速率v随时间t变化的函数式___________ 22. （简答）试问是否可以将图甲中的电压传感器，方便地改制成可以测量跑步速率的速率仪呢？如果可以，请介绍一下方法。 【答案】20. ①. 由a指向b ②. 1.2 21. ①. D ②. 当s时，，当s时， 22.可以；只要将电压传感器的电压读数增至4倍，获得的数值作为相应的跑步速率（m/s）即可。 【20题详解】 根据右手定则，在t=4.0s时通过电阻R的电流方向为由a指向b， 电流大小为 ， 【21题详解】 （1）由乙图知，电压传感器两端的电压均匀增大， 根据 知速度均匀增大，则健身者向左做匀加速直线运动。 故选D。 （2）[2] 当s时，由图乙可知 分析电路部分，可得 金属条切割磁感线产生的电动势 由上面三式，并将已知量代入，可推得 当s时，由图乙可知 保持不变， 可以推知电路中的感应电动势保持不变，因而健身者做匀速直线运动 【22题详解】 根据 得 所以可以改制成测量跑步速率的速率仪，在技术上只要将电压传感器的电压读数（V）增至4倍， 获得的数值作为相应的跑步速率（m/s）就可以了。 六、从经典走向量子（15分） 物理学自伽利略开端，至今已有三百多年历史，其中20世纪之前的物理学被称为经典力学。此后，量子力学飞速发展，成为了当前的物理学前沿领域。 23. 下列物理学家按物理学发展进程进行排序，正确的是（　　） A. 伽利略、麦克斯韦、爱因斯坦、牛顿 B. 牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦、伽利略 C. 伽利略、牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦 D. 爱因斯坦、伽利略、牛顿、麦克斯韦 24. 某放射性元素发生衰变，经过9天还剩下，则该元素的半衰期为________天；该衰变产生的射线照射带正电验电器，电荷很快消失，是利用了射线的________（选涂：A.穿透本领 B.电离本领）。 25. 玻尔在卢瑟福的基础上引入了轨道量子化的概念。如图为氢原子的能级图，可见光光子的能量范围约为。则这些原子（　　） A. 最多可产生2种不同频率的光 B. 从的激发态跃迁到基态发出的光是可见光 C. 从跃迁到的激发态，需吸收能量为的光子 D. 从的激发态电离，所需照射光的光子能量至少为 26. 人类对光的本性的认识经历了曲折的、螺旋式上升的过程，推动了量子力学的发展。 （1）托马斯·杨通过双缝干涉实验证明光具有波动性，实验装置如图。双缝间距，光屏到双缝的距离，相邻明条纹中心间距，则光的波长为______nm（保留3位有效数字）。 （2）实验中，调弱光源的强度，若每次只有一个光子通过双缝装置，随着相机拍摄帧数的增加，分别得到如下5幅图像，这说明光具有___________性。 27. 法国物理学家德布罗意提出物质波的概念，既所有实物粒子都具有波动性。若质量为的电子经电场加速后的速度，则其物质波的波长为_______nm（普朗克常量）。 【答案】23. C 24.①. 3 ②. B 25. C 26①. 376 ②. 波粒二象 27. 0.01 【23题详解】 伽利略（1564-1642），意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者。 牛顿，是英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家，1642年12月25日生于英格兰林肯郡格兰瑟姆附近的沃尔索普村，1727年3月20日在伦敦病逝。 麦克斯韦是十九世纪中叶英国物理学家、数学家。1831年6月13日生于爱丁堡，1879年11月5日，病逝于剑桥。 爱因斯坦生于1879年3月14日。故C正确。 【24题详解】 [1]由，解得元素的半衰期为 [2]衰变产生的射线照射带正电验电器，电荷很快消失，是利用了射线的电子与验电器中的正电荷中和， 其带电荷将消失，是利用了射线的电离本领。 【25题详解】 A．一群处在n能级的氢原子向低能级跃迁时产生的光的种类是，一个处在n能级的氢原子向低能级跃迁时，向低能级跃迁时最多可发出（n-1）种不同频率的光，故A错误； B．从的激发态跃迁到基态发出的光的能量 不在可见光光子的能量范围内，故B错误； C．从跃迁到的激发态，需吸收光子的能量为 故C正确； D．从的激发态电离，所需照射光的光子能量至少为，故D错误。 【26题详解】 （1）由双缝干涉相邻条纹间距，解得光的波长 （2）图即反映出光的粒子性和波动性，说明光具有波粒二象性。 【27题详解】 电子的动量为，其物质波的波长为 解得 试卷第2页，共22页 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷（上海专用） 黄金卷08 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、足球运动（20分） 【答案】1. ①. B ②. A ③. 64 2. ①. 1.33 ②. 0.667 3. ①. 变小 ②. 1.3 4.（1）4kg （2）10kg （3）20m/s2 【1题详解】 （1）[1]足球在向斜上方飞行过程中，受到竖直向下的重力、与足球运动方向相反的空气阻力作用， 因此足球在运动中受到的合力方向应是斜向左下方，可知则能表示足球所受合外力方向的应是B图。 故选B。（2分） （2）[2]若不计空气阻力，只有重力做功，以地面为零势能面，则足球在飞行过程中的机械能守恒， 由机械能守恒定律可得，足球在飞行过程中的机械能为 故选A。（2分） （3）[3]设速度反方向弹回是正方向，由动量定理可得 解得 （2分） 【2题详解】 [1]设足球的初动能为，上升高度h时的动能为，足球所受空气阻力大小为， 由动能定理可得 整理可得 由动能Ek随上升高度h的变化关系图像可得 即 足球上升2m时，足球的动能为 此时足球的重力势能为 则有足球上升2m的过程中机械能减少了 （2分） [2]由 可得运动过程中所受的阻力大小为 （2分） 【3题详解】 [1][2]温度降低，球内气体分子热运动的平均动能变小。（2分） 气体等容变化，由查理定律有 其中 得 （2分） 【4题详解】 （1）AB发生完全非弹性碰撞，则 ，解得 （2分） （2）由图可知，B的斜率为0时，，弹簧恢复原长。在此过程中， ABC整体动量守恒： ABC整体动能守恒： 联立 ，解得 （2分） （3）当ABC共速时， 联立解得 ，解得 此时小球B加速度最大 （2分） 二、物理的统一美（20分） 【答案】5. A 6. ①. 2t0 ②. 7. ①. = ②. = 8. A 9.（1）；（2）0.36m；（3）等高；（4） 【5题详解】 根据动能定理可知，甲球到达平衡位置O点速度大，由于小球运动的弧长远小于圆弧槽的半径， 所以甲乙两球的运动为简谐运动，根据单摆周期公式可知，甲乙两球同时到达O点， 综合以上分析，A正确，BCD错误。（2分） 【6题详解】 [1][2]由图像可知，单摆的周期为 （2分） 在平衡位置时，对摆球由牛顿第二定律得 解得：（2分） 【7题详解】 [1][2]由单摆周期公式得，单摆周期与摆球质量无关，所以时刻橡皮泥脱落， 此后单摆周期不变，仍为T=4s（2分） 时刻橡皮泥脱落时，由机械能守恒 可知上升高度和质量无关，摆长不变情形下振幅不变，所以此后单摆振幅=10cm。（2分） 【8题详解】 b摆偏离平衡位置后释放（摆角不超过）,则b摆做简谐运动，其余a、c、d摆做受迫振动，所以a、b、c、d摆的周期都相同，等于驱动力的周期，即b摆的周期，由于b摆与d摆摆长相同，所以d摆的固有周期与驱动力的周期相同，则d摆将会发生共振现象，所以d摆振幅最大，摆角最大，综合以上分析，A正确，BCD错误。故选A。（2分） 【9题详解】 （1）由图像可知单摆的周期为 （2分） （2）设摆线长度为L1，摆线碰到钉子后长度为L2，则 钉子的位置点到悬点的距离为 联立解得 L=0.36m（2分） （3）不计摆线和钉子相碰时的能量损失，所以整个过程机械能守恒， 由机械能守恒定律可知 所以摆球摆到两侧最高点的位置是等高。（2分） （4）单摆在OP左侧最大偏角为，由数学知识得 单摆在OP左侧最大偏角为，由数学知识得 由机械能守恒定律得 联立解得 （2分） 三、电场（20分） 【答案】10. D 11. C 12. ①. ＜ ②. > ③. < 13. 高于；平行于Ox轴向右 14.①. A ②. 沿x轴正方向 ③. 先增大后减小 15.（1）；（2）；（3） 【10题详解】 A．避雷针附近形成的电场的电场线不是平行等距的，不是匀强电场，选项A错误； B．A、B、C三点中，A点的等差等势面最密集，可知A点场强最大，选项B错误； C．A、B、C三点中，C点在等势面d上，则电势最低，选项C错误； D．一带负电的雨点从乌云中下落，受电场力向下，则电场力做正功，选项D正确。（2分） 【11题详解】 结合匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed可知，E-x图线与x轴所围的面积表示电势差，单位为V。 故选C。（2分） 【12题详解】 [1][2][3]沿着电场线电势逐渐降低，可知O点左侧Eax方向沿x轴负方向，O点右侧Ebx方向沿x轴正方向，因此有 Eax＜0 Ebx＞0， 因φ-x图像的斜率等于场强，可知 （3分） 【13题详解】 [1]电场线方向由A指向B，则A点电势高于B点电势。（1分） [2]将半球面补成一个完整的球面 根据电荷分布对称性及均匀带电球壳内部的电场强度处处为零， 可知左侧弧MP所带电荷与右侧弧MP所带电荷在C点电场强度大小相等，方向相反， 由对称性可知则C点电场强度的方向平行于Ox轴向右。（2分） 【14题解析】 （1）（2）点电荷从圆心处沿x轴正方向移到无穷远处的过程中，电场力做功为， 由电势能的定义可知，点电荷在处的电势能 又与x的关系图像的斜率的绝对值表示静电力的大小，将圆环分成很多可以看成点电荷的小段， 由电场叠加原理可知，处电场强度为零，且从向左、向右电场强度都变大，无穷远处电场强度为零，故电场强度变化为：从到无穷远处电场强度先增大后减小；电场强度方向沿x轴正方向。 电荷从向左、向右受到的静电力都是先增大后减小。与x的关系图像的斜率的绝对值从向左、向右都是先增大后减小。故选A。（2分） 电场强度方向沿x轴正方向，先增大后减小。（2分） 【15题解析】 （1）由对某个颗粒受力分析可得 解得 （2分） （2）当正、负极对调时研究最靠近上极板颗粒，其以加速度a下落， 受力分析有：mg+Eq=ma 解得：a=20m/s2 当该颗粒经时间t1运动到下底面时，全部烟尘颗粒都被吸附， 则有 ，解得 （2分） （3）0~，，则加速度为，方向向上，位移为 则还剩下0.075m的粒子在以加速度为2g做匀减速运动，则同样需要0.025m的粒子打在上板， 还剩下0.05m的粒子，速度为0，接下来，有0.025m的粒子被吸附， 还剩下0.025m粒子在接下来，全都被吸附。 所以烟尘颗粒被全部吸附的时间为 （2分） 四、电阻率的测量（10分） 现有一种足够长的粗细均匀的圆柱形金属电阻丝，截取长度为L的一段来探究它在不同电压下的电阻率及功率。 16. 用螺旋测器测量它的直径d，如图甲所示，d=________mm， 17. 下表为实验中获取的数据 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压U（V） 0 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40 2.70 电流I（A） 0 0.10 0.20 0.28 0.35 0.40 0.45 0.48 0.50 0.51 实验器材如图，现已完成部分导线的连接，请根据上表数据推测，用笔划线代替导线在图乙中完成余下导线的连接； 18. 若当电压表读数为U，电流表读数为I。则该电压下此金属丝的电阻率为________（用U、I、L、d等字母表示）； 19．某同学根据表格中数据，画出了该段金属丝的伏安特性曲线，如图丙，将这段金属丝接在一电动势为3V，内阻为1Ω的电源两端，这段金属丝的电功率为________W（结果保留两位小数）。 【答案】 16. 9.202 17. 见解析 18. 19. 1.25 【16题详解】 螺旋测微器的固定刻度读数为9mm，可动刻度读数为 20.2×0.01mm=0.202mm 最终读数为 9mm+0.202mm=9.202mm（2分） 【17题详解】 由表中数据可知电压和电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，实物连接图如图 （2分） 外接法，电压表数字准确，但电流表偏大，所以导致测量值小于真实值。（2分） 【18题详解】 根据欧姆定律可得 ，又 联立，解得 （2分） 【19题详解】 由闭合电路欧姆定律可得 ，在丙图中做出该电源的U-I图像，如图所示， 由图像可知金属丝两端电压和通过金属丝的电流分别为 这段金属丝的电功率为 （2分） 五、跑步机（15分） 【答案】20. ①. 由a指向b ②. 1.2 21. ①. D ②. 当s时，，当s时， 22.可以；只要将电压传感器的电压读数增至4倍，获得的数值作为相应的跑步速率（m/s）即可。 【20题详解】 根据右手定则，在t=4.0s时通过电阻R的电流方向为由a指向b，（2分） 电流大小为 ，（2分） 【21题详解】 （1）由乙图知，电压传感器两端的电压均匀增大， 根据 知速度均匀增大，则健身者向左做匀加速直线运动。故选D。（3分） （2）[2] 当s时，由图乙可知 分析电路部分，可得 金属条切割磁感线产生的电动势 由上面三式，并将已知量代入，可推得 （2分） 当s时，由图乙可知 保持不变， 可以推知电路中的感应电动势保持不变，因而健身者做匀速直线运动 （2分） 【22题详解】 根据 得 所以可以改制成测量跑步速率的速率仪，在技术上只要将电压传感器的电压读数（V）增至4倍， 获得的数值作为相应的跑步速率（m/s）就可以了。（4分） 六、从经典走向量子（15分） 【答案】23. C 24.①. 3 ②. B 25. C 26①. 376 ②. 波粒二象 27. 0.01 【23题详解】 伽利略（1564-1642），意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者。 牛顿，是英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家，1642年12月25日生于英格兰林肯郡格兰瑟姆附近的沃尔索普村，1727年3月20日在伦敦病逝。 麦克斯韦是十九世纪中叶英国物理学家、数学家。1831年6月13日生于爱丁堡，1879年11月5日，病逝于剑桥。 爱因斯坦生于1879年3月14日。故C正确。（2分） 【24题详解】 [1]由，解得元素的半衰期为 （2分） [2]衰变产生的射线照射带正电验电器，电荷很快消失，是利用了射线的电子与验电器中的正电荷中和， 其带电荷将消失，是利用了射线的电离本领。（2分） 【25题详解】 A．一群处在n能级的氢原子向低能级跃迁时产生的光的种类是，一个处在n能级的氢原子向低能级跃迁时，向低能级跃迁时最多可发出（n-1）种不同频率的光，故A错误； B．从的激发态跃迁到基态发出的光的能量 不在可见光光子的能量范围内，故B错误； C．从跃迁到的激发态，需吸收光子的能量为 故C正确； D．从的激发态电离，所需照射光的光子能量至少为，故D错误。（3分） 【26题详解】 （1）由双缝干涉相邻条纹间距，解得光的波长 （2分） （2）图即反映出光的粒子性和波动性，说明光具有波粒二象性。（2分） 【27题详解】 电子的动量为，其物质波的波长为 解得 （2分） 试卷第2页，共22页 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷（上海专用） 黄金卷08 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、足球运动（20分） 足球运动深受广大民众喜爱。已知足球质量m=0.4kg。 1. 如图，运动员将足球从地面上以速度v踢出，足球恰好水平击中高为h的球门横梁。 （1）足球在向斜上方飞行过程中，下列能表示足球所受合外力方向的是（ ） A. B.C D. （2）若不计空气阻力，以地面为零势能面，则足球在飞行过程中的机械能为（ ） A. mv2 B. mgh C. mv2+mgh D. mv2-mgh （3）若足球以10m/s的速度撞击球门横梁后，以6 m/s的速度反方向弹回，横梁触球时间为0.1s，则横梁对足球的平均作用力大小为___________N； 2. 假设足球所受空气阻力大小保持不变。某同学将足球竖直向上抛出，足球上升过程中，其动能Ek随上升高度h的变化关系如图所示。足球上升2m的过程中机械能减少了___________J，运动过程中所受的阻力大小为___________N。（结果均保留三位有效数字，重力加速度g取10 m/s2） 3. 夏天27℃时给足球充气，球内气体压强为1.5atm。不计球的容积变化，在不漏气的情况下，冬天-13℃时，球内气体分子热运动的平均动能___________（填写其变化情况），球内气体的压强p′=___________atm。 4. 小球碰撞的研究，如图甲所示，质量为2kg的小球B与质量未知的小球C用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，另有一小球A以6m/s的初速度向右运动，t=2s时球A与球B碰撞并瞬间粘在一起，碰后球B的ν-t图像如图乙所示。已知弹簧的弹性系数k=240N/m，弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），整个运动过程中弹簧始终在弹性限度内。求： （1）小球A的质量； （2）小球C的质量； （3）碰后运动过程中，小球B加速度的最大值。 二、物理的统一美（20分） 表面看似完全不同的物理现象背后可能蕴含着相同的原理和规律。物理学中这种简洁美、统一美和谐而浪漫。例如在某些条件下，在光滑圆弧轨道上的小球和在固定悬点下细线拴着的小球运动规律是相似的。请回答以下问题： 5. 竖直面内的光滑圆弧槽上，两个小球甲、乙（视为质点）同时由静止释放，其中甲球的初位置离圆槽最低点较远些，小球运动的弧长远小于圆弧槽的半径，如图。关于甲、乙相遇时的情景，下列说法正确的是（　　） A. 甲的速度大，相遇在点 B. 乙的速度小，相遇点在点左方 C. 甲的速度大，相遇点在点右方 D. 无法确定，因为两小球的质量关系未知 6. 质量为的单摆，拉开一个较小的角度后由静止释放，摆线的拉力大小随时间变化的图像如图所示，重力加速度为，则该单摆的周期为__________；摆球在平衡位置的加速度为__________。（结果用题或图中所给的符号表示） 7. 图甲中摆球表面包有一小块橡皮泥，在竖直平面内其振动图像如图乙所示，某时刻橡皮泥瞬间自然脱落，不考虑单摆摆长的变化，若时刻橡皮泥脱落，此后单摆周期_______（选填“>”，“=”，“<”），若时刻橡皮泥脱落，此后单摆振幅_______（选填“>”，“=”，“<”）。 8. 如图所示，张紧的绳子上挂了a、b、c、d四个单摆，摆长关系为，先使摆偏离平衡位置后释放（摆角不超过），振动稳定后，下列说法正确的是（　　） A. a、c、d中d摆振幅最大 B. d摆发生振动，其余摆均不动 C. c摆的摆角最大 D. 各摆的周期关系 9. 如图甲所示，在天花板上的点用一定长度的摆线悬挂一个摆球，在点的下方点处有一个钉子，现将摆球向左拉开一个很小的角度，时将摆球由静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到钉子，此后摆球又向右摆动一个很小角度（不超过），设向左为正方向，摆球的振动图像如图乙所示（图线与两轴的交点已在图中标出），不计摆线和钉子相碰时的能量损失，取重力加速度，求： （1）单摆的振动周期； （2）钉子的位置P点到悬点O的距离； （3）请分析并说明摆球摆到两侧最高点的位置是否等高； （4）图像中x1与x2的比值。 三、电场（20分） 电场是一种特殊的物理场，它与磁场相对应，并可以通过带电粒子之间的相互作用而产生。在现代科学技术中，电场的应用已经变得十分广泛，涉及到许多领域，如电力、电子、通信、材料科学等。电场在电力中的应用是最为广泛的。电场可以用来将机械能转化为电能，例如在发电厂中，涡轮机将水或其他燃料中的热能转化为机械能，再通过静电场的作用将机械能转化为电能。 10. 雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场。该电场的等势面a、b、c、d分布情况如图所示，在等势面上A、B、C有三点。下列说法中正确的是（　　） A. 避雷针附近形成了匀强电场 B. A、B、C三点中，B点场强最大 C. A、B、C三点中，C点电势最高 D. 一带负电的雨点从乌云中下落，电场力做正功 11. 空间有一个沿x轴分布的电场，其场强E随x变化的关系如图所示。其“阴影面积”的单位是（　　） A. N B. J C. V D. m2 12. 空间某一静电场的电势在x轴上的分布如图所示。在x轴上a、b两点的电场强度在x轴上的分量分别为、，则_______0、_______0，_______（填“＜、＞、=”） 13. 如图，半径为R的半球面上均匀分布一定量的正电荷，经过半球顶点与球心建立坐标轴Ox。图中A、B、C三点距离球心均为0.5R，则A点电势________B点电势（选填“高于”、“低于”、“等于”）。已知均匀带电球壳内部的电场强度处处为零，则C点电场强度的方向____________。 14. 如图，圆环均匀带正电，沿其中心轴线建立x轴。将另一点电荷+q从圆心处沿x轴正方向移到无穷远处的过程中，电场力做功为。 （1）取无穷远处为电势能零点，则电荷+q具有的电势能与位置坐标x的关系图像正确的是（ ） A.B.C.D. （2）从圆环的圆心出发，沿着x轴正方向移动到无穷远处，电场强度方向_______，电场强度大小_______（填“一直增大”、“先增大后减小”、“一直减小”）。 15. 为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，如图甲所示，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上、下底面是面积S=0.4m2的金属板，间距L=0.1m，当连接到电压为U0的正、负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场。现把均匀分布的一定量烟尘颗粒密闭在容器内，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒所带电量为，质量为，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用力和空气阻力，重力加速度g=10m/s2。 （1）求电压U0； （2）某时刻将两底面的正、负极对调，经时间t1烟尘颗粒被全部吸附，求t1； （3）如果容器接入如图乙所示的交流电（其中T=t1），求烟尘颗粒被全部吸附的时间t2。 四、电阻率的测量（10分） 现有一种足够长的粗细均匀的圆柱形金属电阻丝，截取长度为L的一段来探究它在不同电压下的电阻率及功率。 16. 用螺旋测器测量它的直径d，如图甲所示，d=________mm， 17. 下表为实验中获取的数据 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压U（V） 0 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40 2.70 电流I（A） 0 0.10 0.20 0.28 0.35 0.40 0.45 0.48 0.50 0.51 实验器材如图，现已完成部分导线的连接，请根据上表数据推测，用笔划线代替导线在图乙中完成余下导线的连接； 18. 若当电压表读数为U，电流表读数为I。则该电压下此金属丝的电阻率为________（用U、I、L、d等字母表示）； 19．某同学根据表格中数据，画出了该段金属丝的伏安特性曲线，如图丙，将这段金属丝接在一电动势为3V，内阻为1Ω的电源两端，这段金属丝的电功率为________W（结果保留两位小数）。 五、跑步机（15分） 跑步机是一种健身器材，图甲为一种可测速跑步机的简单原理图。跑步机的底座固定一对间距L=0.7m、宽度d=0.3m的平行金属电极，其间充满磁感应强度B=0.5T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧与电压传感器（看成理想电压表）和阻值为0.5Ω的电阻R连接，绝缘橡胶带上每隔距离d就嵌入一个电阻r=0.2Ω的平行金属条。跑步机工作时绝缘橡胶带跟随脚步一起运动，金属条与电极接触良好，且任意时刻仅有一根金属条处于磁场中。健身者在一次跑步过程中，电压传感器将其两端的电压U即时采集并输入电脑，获得的电压U随时间t变化的关系图像如图乙所示。 20. 在t=4.0s时通过电阻R的电流方向为___________，电流大小为___________A。 21. 以跑步机上运动的绝缘橡胶带为参照物 （1）在0-4.0s内健身者（ ） A向右做匀速直线运动          B.向左做匀速直线运动 C.向右做匀加速直线运动         D.向左做匀加速直线运动 （2）（计算）写出健身者的运动速率v随时间t变化的函数式___________ 22. （简答）试问是否可以将图甲中的电压传感器，方便地改制成可以测量跑步速率的速率仪呢？如果可以，请介绍一下方法。 六、从经典走向量子（15分） 物理学自伽利略开端，至今已有三百多年历史，其中20世纪之前的物理学被称为经典力学。此后，量子力学飞速发展，成为了当前的物理学前沿领域。 23. 下列物理学家按物理学发展进程进行排序，正确的是（　　） A. 伽利略、麦克斯韦、爱因斯坦、牛顿 B. 牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦、伽利略 C. 伽利略、牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦 D. 爱因斯坦、伽利略、牛顿、麦克斯韦 24. 某放射性元素发生衰变，经过9天还剩下，则该元素的半衰期为________天；该衰变产生的射线照射带正电验电器，电荷很快消失，是利用了射线的________（选涂：A.穿透本领 B.电离本领）。 25. 玻尔在卢瑟福的基础上引入了轨道量子化的概念。如图为氢原子的能级图，可见光光子的能量范围约为。则这些原子（　　） A. 最多可产生2种不同频率的光 B. 从的激发态跃迁到基态发出的光是可见光 C. 从跃迁到的激发态，需吸收能量为的光子 D. 从的激发态电离，所需照射光的光子能量至少为 26. 人类对光的本性的认识经历了曲折的、螺旋式上升的过程，推动了量子力学的发展。 （1）托马斯·杨通过双缝干涉实验证明光具有波动性，实验装置如图。双缝间距，光屏到双缝的距离，相邻明条纹中心间距，则光的波长为______nm（保留3位有效数字）。 （2）实验中，调弱光源的强度，若每次只有一个光子通过双缝装置，随着相机拍摄帧数的增加，分别得到如下5幅图像，这说明光具有___________性。 27. 法国物理学家德布罗意提出物质波的概念，既所有实物粒子都具有波动性。若质量为的电子经电场加速后的速度，则其物质波的波长为_______nm（普朗克常量）。 试卷第2页，共22页 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$