黄金卷05（北京专用）-【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（北京专用） 黄金卷05 参考答案 一、选择题：共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A A A C C D C C C 题号 11 12 13 14 答案 C A A B 二、非选择题：共6题，共58分。 15．（8分）(1)B（2分）；(2)C（2分）；(3)0.80（2分）；0.49（2分） 16．（8分）B（2分）；向上（2分）；左（2分）；C（2分） 17.（5分）（1）小球经过点A时，根据牛顿第二定律有 （1分） 解得 （1分） （2）小球从最高点A运动到最低点B过程，由动能定理，有 （1分） 解得 （1分） （3）小球从A点运动至最低点B点过程中，设在A点的速度方向为正方向，根据动量定理，其所受合外力的冲量为 （1分） 所以合外力的冲量大小为。 18.（8分）（1）导体棒切割磁感线产生的感应电动势 （1分） 通过回路的干路电流 （1分） 通过电阻R1的电流I1的大小 （1分） 解得 （1分） （2）0.5s内导体棒的位移 （1分） 0．5s内拉力F做的功 （1分） 对导体棒进行分析有 （1分） 解得 （1分） 19.（1）B在最高点C时有 （1分） 解得 （1分） （2）设B在绳被拉断后瞬时的速率为，对绳断后到B运动到最高点C这一过程应用动能定理 （1分） 解得 （1分） 设弹簧恢复到自然长度时B的速率为，取向右为正方向，弹簧的弹性势能转化给B的动能，有 （1分） 解得 （1分） 根据动量定理有 （1分） 解得 （1分） 所以，冲量大小为； （3）设绳断后A的速率为，取向右为正方向，根据动量守恒定律有 （1分） 解得 （1分） 根据动能定理有 （1分） 损失机械能 （1分） 20.（17分）（1）根据万有引力提供向心力 （1分） 地球的质量为 （1分） 联立解得第一宇宙速度为 （1分） （2）距离地心为x时，小球受到的万有引力大小为 （1分） 又 （1分） 可得 （1分） 当0＜x≤R时，引力方向指向南方，当-R≤x＜0时，引力方向指向北方，故小球所受引力F随x（-R≤x≤R）变化的图像如图所示 （1分） 小球位于地心时速度最大，根据动能定理 （1分） 解得 （1分） （3）设木星质量为，地球质量为，地球表面上距离木星最近的地方有一质量为的物体，地球在木星引力作用下向木星靠近，根据牛顿第二定律，有 （1分） 物体在木星引力和地球引力作用下，有 （1分） 其中 ，（1分） 当时，地球将被撕裂；由可得 （1分） 整理得 （1分） 因为，所以很小，则有 （1分） 代入可得 （1分） 可得“洛希极限”的表达式为 （1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（北京专用） 黄金卷05 （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、选择题：共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1．我国造出世界首个人造迷你心脏，人造心脏的放射性同位素动力源用的燃料是钚238，钚238衰变快慢有一定的规律。如图所示，横坐标表示时间，纵坐标表示任意时刻钚238的质量m与时的质量的比值。则经过43.2年剩余钚238的质量与初始值的比值约为（   ） A．0.250 B．0.875 C．0.500 D．0.707 【答案】D 【解析】原子核发生衰变时，剩余质量 由图可知，半衰期为86.4年，经过43.2年剩余钚238的质量与初始值的比值为 故选D。 2．某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机（载有货物）飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示，E、F、M、N为曲线上的点，EF段可视为直线，M点为曲线的最高点，N点在横轴上。取竖直向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A．EF段无人机做匀速直线运动 B．M点无人机的速度最大 C．N点无人机距离出发点最远 D．FM段无人机所载的货物处于超重状态 【答案】A 【解析】A ．根据图像的斜率表示无人机的速度，因EF段可视为直线，故EF段的速度不变，即EF段无人机做匀速直线运动，故A正确； BD．根据图像的斜率表示无人机的速度，FM段无人机的速度不断减小，在M点无人机的速度为零，故在FM段无人机的加速度向下，故货物处于失重状态，故BD错误； C．由图可知，M点离出发点最远，N点表示无人机回到出发点，故C错误。 故选A。 3．如图甲是氢原子的能级示意图，图乙是氢的同位素——氘、氚的聚变反应的示意图，下列说法正确的是（    ） A．一群能量为12.5eV的电子碰撞大量处于基态的氢原子，氢原子可能辐射3种不同频率的光子 B．用光子能量为15.2eV的光照射处于基态的氢原子，不能够被基态的氢原子吸收 C．氢原子从高能级向低能级跃迁时，原子总能量增大 D．设氘、氚、氦核的结合能分别为，这一聚变反应释放的能量为 【答案】A 【解析】A．一群能量为12.5eV的电子碰撞大量处于基态的氢原子，氢原子可吸收12.09eV的能量，跃迁至能级，可向低能级跃迁产生3种不同频率的光，故A正确； B．用光子能量为15.2eV的光照射处于基态的氢原子，光子提供的能量会完全被原子吸收，发生电离，故B错误； C．氢原子从高能级向低能级跃迁时，释放能量，原子总能量减小，故C错误； D．释放的能量应为生成物总的结合能减去反应物总的结合能，则氘、氚、氦核的结合能分别为，这一聚变反应释放的能量为，故D错误。 故选A。 4．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则下列说法错误的是（    ） A．当时，A、B都相对地面静止 B．当时，A的加速度为 C．当时，A相对B滑动 D．无论F为何值，B的加速度不会超过 【答案】A 【解析】A．因AB间最大静摩擦力为 对AB的整体分析，则当 时，A、B都相对地面静止，选项A错误； BCD．当AB恰能产生相对滑动时，则对整体 对B 解得 则当时，A相对B滑动；当时，AB没有产生相对滑动，则此时A的加速度为 由以上分析可知，无论F为何值，B的加速度不会超过 选项BCD正确； 此题选择错误的，故选A。 5．单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．时刻线框平面与中性面垂直 B．线框的感应电动势最大值为 C．线框转一周外力所做的功为 D．从到过程中线框的平均感应电动势为 【答案】C 【解析】A．由图像可知，时刻穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为0，线框产生的感应电动势为0，线框处于中性面，故A错误； B．线框的感应电动势最大值为 故B错误； C．线框的感应电动势有效值为 根据功能关系可知，线框转一周外力所做的功为 故C正确； D．从到过程中线框的平均感应电动势为 故D错误。 故选C。 6．某兴趣小组使用图甲所示的装置，探究钕磁铁在长螺线管中运动产生的感应电流变化规律，将螺线管一端固定在铁架台上，另一端自然下垂，电流传感器连接长螺线管的上下两端，将钕磁铁从靠近螺线管的上方由静止释放。在钕磁铁穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流随时间变化的图像如图乙所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．时刻，穿过线圈磁通量的变化率最大 B．时间内，钕磁铁做匀速直线运动 C．若只增加钕磁铁释放高度，则感应电流的峰值变大 D．若只调转钕磁铁的极性，再从同一位置释放，感应电流的方向不变 【答案】C 【解析】A．时刻电流为0，说明感应电动势为0，根据法拉第电磁感应定律有 可知穿过线圈磁通量的变化率为0，A项错误； B．时间内，电流为0，则磁铁不受安培力，只受重力，钕磁铁做匀加速直线运动，B项错误； C．若只增加钕磁铁释放高度，切割速度变大，则感应电流的峰值也变大，C项正确； D．若只调转钕磁铁的极性，再从同一位置释放，磁场方向相反，故感应电流也将反向，D项错误。 故选C。 7．如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量为的物块轻轻放在传送带的A端，末物块恰好到达端，物块的速度随时间变化的关系如图乙所示，取重力加速度大小，下列说法正确的是（   ） A．传送带的倾角为 B．传送带与物体间的动摩擦因数为0.25 C．物块在传送带上留下的摩擦痕迹长度为 D．内，物块与传送带间因摩擦产生的热量为24J 【答案】D 【解析】AB．由题图可知，内物块的加速度大小为 由牛顿第二定律 内物块的加速度大小为 由牛顿第二定律 联立解得 ， 故AB错误； C．内传送带的位移及物体的位移分别为 它们的相对位移为 内传送带的位移及物体的位移分别为 它们的相对位移为 因为 所以物块在传送带上留下的摩擦痕迹长度为5m，故C错误； D．内物块与传送带间因摩擦产生的热量为 内物块与传送带间因摩擦产生的热量为 所以内，物块与传送带间因摩擦产生的热量为 故D正确。 故选D。 8．2024年巴黎奥运会，我国选手全红婵再次夺得10米跳台的奥运金牌。全红婵的体重约为40kg，她竖直起跳的速度大小为5m/s，入水时身体保持竖直，手先入水（忽略水平方向的运动）。全红婵起跳时和手入水时重心高度差可视为10m，忽略空气阻力，重力加速度g取。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．全红婵的手入水时的速率为 B．全红婵从起跳到手入水过程用时1.5s C．全红婵从起跳到手入水过程动能变化量约为4000J D．全红婵从起跳到手入水过程动量变化量大小约为 【答案】C 【解析】A．根据题意竖直起跳的速度大小为，由动能定理 解得手入水时的速率为 故A错误； B．竖直起跳到最高点的时间为 从最高点下落到手入水过程所用的时间为 解得 得从起跳到手入水过程用时为 故B错误； C．全红婵从起跳到手入水过程动能变化量约为 故C正确； D．设竖直向下方向为正，有 从起跳到手入水过程动量变化量大小为 故D错误。 故选C。 9．一摆的摆长为1m，摆球质量0.01kg，开始时处在平衡位置。若给小球一个向右的水平冲量0.02kg·m/s，以刚打击后为t=0时刻（　　） A．t=0时，摆球速度为1m/s B．此次振动的周期约为1s C．若将该摆从山脚移到山顶，其周期增大 D．若将该摆固定在加速向上运动的电梯中，其周期增大 【答案】C 【解析】A．由动量定理有 解得 故A错误； B．由单摆周期公式可知，周期为 故B错误； C．若将该摆从山脚移到山顶，重力加速度将减小，根据可知，周期增大，故C正确； D．若将该摆固定在加速向上运动的电梯中，处于超重现象，电梯中的重力加速度为 得加速度变大，根据得周期减小，故D错误。 故选C。 10．2024年4月25日，神舟十八号飞船与天宫空间站顺利对接，运载火箭先将飞船送入圆轨道Ⅰ上，通过变轨进入预定圆轨道。如图所示，飞船与空间站在对接前在各自预定的圆轨道I、Ⅲ上运动，Ⅱ为对接转移轨道，不考虑飞船质量的变化，下列说法正确的是（　　） A．飞船从椭圆轨道Ⅱ进入预定圆轨道Ⅲ需要减速 B．飞船在Ⅰ轨道上的运行速度小于在Ⅲ轨道上的运行速度 C．飞船在Ⅱ轨道上的机械能大于在Ⅰ轨道上的机械能 D．飞船在三个轨道上运行时与地球连线在单位时间内扫过的面积相等 【答案】C 【解析】A．飞船需要通过加速从椭圆轨道Ⅱ进入预定圆轨道Ш，故A错误； B．根据万有引力等于向心力 可得 可知飞船在I轨道运行速度大于在Ш轨道上的运行速度，故B错误； C．飞船从轨道I到轨道Ⅱ要进行加速，机械能增加，则飞船在Ⅱ轨道上的机械能大于在I轨道上的机械能，故C正确； D．根据开普勒第二定律可知，飞船在三个不同轨道上运行时，与地球连线在单位时间内扫过的面积不相等，故D错误。 故选C。 11．如图所示，三个等量点电荷固定在正三角形三个顶点上，其中A、B带正电，C带负电。O点为BC边的中点，P、Q两点关于O点对称，下列说法正确的是（　　） A．P、Q两点电势相同 B．P、Q两点电场强度相同 C．试探电荷-q沿直线由O向A运动，电势能减少 D．试探电荷-q沿直线由O向A运动，所受电场力不做功 【答案】C 【解析】A．在只有B、C点电荷所形成的电场中，P点电势高于Q点电势，在只有A点电荷所形成的电场中，P、Q两点电势相同，则P点电势高于Q点电势，故A错误； B．由平行四边形定则可知，P、Q两点电场强度大小相等，方向不同，故B错误； CD．在只有B、C点电荷所形成的电场中，OA是一条等势线，A电荷的电场中O点到A点电势升高，因此试探电荷-q沿直线由O向A运动，电势升高，电势能减少，所受电场力做正功，故C正确，D错误。 故选C。 12．如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ，距离为L，与左侧M，P间连接阻值为R的电阻构成一个固定的水平U型导体框架，导轨电阻不计且足够长。框架置于一个方向竖直向下，范围足够大的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，磁场左侧边界是。质量为m、电阻为R、长度为L的导体棒垂直放置在两导轨上，并与导轨接触良好，现导体棒以一个水平向右的初速度进入磁场区域，当导体棒在磁场中运动距离为x的过程，则（    ） A．通过导体棒的电量为 B．导体棒的运动为匀变速运动 C．导体棒所受安培力在不断增大 D．若将磁感应强度的方向调整为竖直向上，则导体棒所受安培力方向将发生变化 【答案】A 【解析】A．由法拉第电磁感应定律 由闭合电路欧姆定律 则该过程中通过导体棒的电量为 联立可得 故A正确； BC．规定向右为正方向，由动量定理 其中 联立可得 导体棒所受安培力为 所以安培力在不断变小，加速度不断变小，故BC错误； D．若将磁感应强度的方向调整为竖直向上，根据右手定则可知回路中的感应电流顺时针，根据左手定则可知导体棒所受的安培力方向仍向左，故D错误。 故选A。 13．现有一光线以相同的入射角，分别射入两杯不同浓度的溶液中，折射光线如图所示，已知溶液的折射率随浓度增大而增大，忽略杯子对光线传播的影响。下列说法正确的是（    ） A．从两杯底的出射光线与底边夹角相等 B．光线在乙杯溶液中传播较快 C．甲杯中溶液的浓度比乙大 D．适当增大入射角，乙杯中的光线在杯底可能发生全反射 【答案】A 【解析】A．光线射入溶液时入射角为，折射角设为，则从杯底射出时的入射角也为，射出时的折射角设为，根据光的折射定律，有 可得 即光线从杯底射出时与射入溶液的光线平行，与溶液折射率的大小无关，故A正确； B C．两杯溶液对光的折射率分别为 ， 由于 所以 故甲杯中溶液的浓度比乙小，根据 可知，折射率越小，光在溶液中的速度越大，即光线在甲杯溶液中传播较快，故B、C错误； D．光线射入溶液时的入射角越大，折射角就越大，从杯底射出时的入射角也就越大，当入射角等于时，等于全反射的临界角，但入射角不可能增大到，也就不可能增大到临界角，也就是说光线在杯底不可能发生全反射，故D错误。 故选A。 14．某兴趣小组设计了一种光电烟雾报警器，其结构和原理如图所示。光源向外发射某一特定频率的光，发生火情时有烟雾进入报警器内，会使部分光改变传播方向，绕过挡板进入光电管从而发生光电效应，于是有电流输入报警系统，电流大于就会触发报警系统报警。某次实验中，当滑动变阻器的滑片P处于图示位置，烟雾浓度增大到n时恰好报警。假设烟雾浓度越大，单位时间内光电管接收到的光子数越多。下列说法可能正确的是（　　） A．光线绕过挡板进入光电管利用了光的折射 B．为提高光电烟雾报警器的灵敏度，可以将滑片P向右移动少许 C．仅将电源的正负极反接，在烟雾浓度为n时也可能触发报警 D．报警器恰好报警时，将滑片P向右移动后，警报有可能会被解除 【答案】B 【解析】A．光电烟雾报警器利用了烟雾对光的散射，是光的反射原理，故A错误； B．将滑片P向右移动少许，可增加光电管的正向电压，从而增加光电流，提高光电烟雾报警器的灵敏度，故B正确； C．图中光电管两端加的是正向电压，若正负极反接则光电管两端加负向电压，光照强度一定时，根据光电流与电压的关系，可知接正向电压在单位时间内会比接负向电压有更多光电子到达A极，所以反接后光电流会减小，在烟雾浓度为时无法触发报警系统，故C错误； D．恰好报警时将滑片P向右移动，会增大两极间的正向电压，不可能降低报警器的灵敏度，所以不会解除警报，故D错误。 故选B。 二、非选择题：共6题，共58分。 15．（8分）如图为孙华和刘刚两位同学设计的一个实验装置，用来探究一定质量的小车其加速度与力的关系。其中电源为50Hz的交流电，一质量为的光滑滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端，小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m。 (1)此实验中正确的操作是______。 A．实验需要用天平测出砂和砂桶的质量m B．实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，应先释放小车，再接通电源 D．为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M (2)孙华同学以小车的加速度a为纵坐标，力传感器的示数F为横坐标，画出的图线与横坐标的夹角为θ，且斜率为k，则小车的质量为______。 A． B． C． D． (3)刘刚同学实验中测得，拉力传感器显示的示数为4N，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），其中，，，，，，，则小车的加速度 ，此次实验中砂和砂桶的质量 kg。（重力加速度取，结果均保留2位有效数字） 【答案】(1)B (2)C (3)0.80 0.49 【解析】（1）A．实验中利用力传感器直接测量细线的拉力，并没有认为细线的拉力近似等于砂和砂桶的重力，可知，实验不需要用天平测出砂和砂桶的质量m，故A错误； B．为了使细线对小车的拉力等于小车所受外力的合力，实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确； C．小车靠近打点计时器，为了避免纸带上出现大量的空白段落，应先接通电源，再释放小车，故C错误； D．结合上述可知，小车所受合力能够精准确定，则实验中不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故D错误。 故选B。 （2）AB．由于图像纵轴与横轴所表示物理量不一样，即标度不相同，在求解图像的斜率时，不能够用倾角的正切值求解，故AB错误； CD．平衡摩擦力后，根据牛顿第二定律有 变形得 斜率为k，则有 解得 故C正确，D错误。 故选C。 （3）[1]相邻两个计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔为 根据逐差法，小车的加速度 代入数据解得 [2]对砂和砂桶进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 16．（8分）某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素 （1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是 。 A．灯泡A、B均不发光                      B．灯泡A、B交替短暂发光 C．灯泡A短暂发光、灯泡B不发光     D．灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 （2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体 （选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。 （3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路。 （4）若图c电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最 （选填“左”或“右”）端。 （5）若图c电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速抽出时，观察到电流计指针 。 A．不偏转    B．向左偏转    C．向右偏转 【答案】B 向上 左 C 【解析】（1）[1]条形磁铁向上移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线减少，向下移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线增加，移动方向不同，产生的感应电流方向不同，根据二极管具有单向导电性可知灯泡A、B交替短暂发光。 故选B。 （2）[2]当磁体向上运动时，穿过螺旋管的磁通量为竖直向下的减少，根据楞次定律，可知线圈中的感应电流产生的磁场竖直向下，根据右手螺旋定则可知电流从正接线柱流入，指针向右偏；故磁体向上运动。 （4）[3]闭合开关瞬间，电路中电流增多，电磁铁的磁性增强，穿过螺线管的磁感线增多，会产生感应电流，为了防止产生的感应电流过大烧坏电流表，闭合开关前需要将滑动变阻器的滑片移到最左端。 （5）[4]开关闭合瞬间，穿过螺线管的磁通量增多，根据题意可知指针向左偏转，所以将铁芯从线圈P中快速抽出时，穿过螺线管的磁通量减少，观察到电流计指针向右偏转。 故选C。 17．（5分）如图所示，一根长为L不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系有一质量为m的小球（可视为质点），小球在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动。已知重力加速度为g，忽略空气阻力的影响。若小球经过圆周最高点A点时速度大小，求： (1)此时绳子对小球施加拉力的大小； (2)小球经过圆周最低点B点时的速度大小； (3)小球从A点运动至最低点B点过程中，其所受合外力的冲量大小I。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）小球经过点A时，根据牛顿第二定律有 解得 （2）小球从最高点A运动到最低点B过程，由动能定理，有 解得 （3）小球从A点运动至最低点B点过程中，设在A点的速度方向为正方向，根据动量定理，其所受合外力的冲量为 所以合外力的冲量大小为。 18．（8分）如图所示，两间距d=1m的足够长的平行光滑导轨MN和PQ水平置于竖直向下的匀强磁场中，导轨电阻不计，导轨两端分别接电阻R1和R2。导体棒ab在水平外力F的作用下以v=8m/s匀速向左运动。已知R1=R2=2Ω，导体棒ab在导轨间的电阻r=1Ω，磁感应强度B=0.25T。求： (1)通过电阻R1的电流I1的大小； (2)0.5s内拉力F做的功W。 【答案】(1)0.5A (2)1J 【解析】（1）导体棒切割磁感线产生的感应电动势 通过回路的干路电流 通过电阻R1的电流I1的大小 解得 （2）0.5s内导体棒的位移 0．5s内拉力F做的功 对导体棒进行分析有 解得 19．光滑水平面上放着质量的物块与质量的物块，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹着一个被压缩的轻弹簧（与、均不拴接），用手挡住不动，此时弹簧的弹性势能。A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示。放手后向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后冲上与水平面相切的竖直固定半圆光滑轨道.其半径，到达最高点时对轨道的压力为。重力加速度取，求： (1)B到达点时的速度大小； (2)绳被拉断过程中绳对的冲量大小； (3)绳被拉断过程中绳对所做的功以及这一过程中系统损失的机械能。 【答案】(1) (2) (3)， 【解析】（1）B在最高点C时有 解得 （2）设B在绳被拉断后瞬时的速率为，对绳断后到B运动到最高点C这一过程应用动能定理 解得 设弹簧恢复到自然长度时B的速率为，取向右为正方向，弹簧的弹性势能转化给B的动能，有 解得 根据动量定理有 解得 所以，冲量大小为； （3）设绳断后A的速率为，取向右为正方向，根据动量守恒定律有 解得 根据动能定理有 损失机械能 20．（17分）建立物理模型对实际问题进行分析，是重要的科学思维方法。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为ρ的球体，地球的半径为R，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。 (1)试推导第一宇宙速度v的表达式； (2)如图-1所示，假设沿地轴的方向凿通一条贯穿地球南北两极的小洞，把一个质量为m的小球从北极的洞口由静止状态释放后，小球能够在洞内运动，不考虑其它星体的作用，以地心为原点，向北为正方向建立x轴，在图-2中画出小球所受引力F随x（-R≤x≤R）变化的图像，求出小球在洞内运动过程中的最大速度vm； (3)在科幻电影《流浪地球》中有这样一个场景：地球在木星的强大引力作用下，加速向木星靠近，当地球与木星球心之间的距离小于某个值d时，地球表面物体就会被木星吸走，进而导致地球可能被撕裂。这个临界距离d被称为“洛希极限”。已知，木星和地球的密度分别为和，木星和地球的半径分别为R0和R，且。请据此近似推导木星使地球产生撕裂危险的临界距离d——“洛希极限”的表达式。【提示：当x很小时，。】 【答案】(1) (2)， (3) 【解析】（1）根据万有引力提供向心力 地球的质量为 联立解得第一宇宙速度为 （2）距离地心为x时，小球受到的万有引力大小为 又 可得 当0＜x≤R时，引力方向指向南方，当-R≤x＜0时，引力方向指向北方，故小球所受引力F随x（-R≤x≤R）变化的图像如图所示 小球位于地心时速度最大，根据动能定理 解得 （3）设木星质量为，地球质量为，地球表面上距离木星最近的地方有一质量为的物体，地球在木星引力作用下向木星靠近，根据牛顿第二定律，有 物体在木星引力和地球引力作用下，有 其中 ， 当时，地球将被撕裂；由可得 整理得 因为，所以很小，则有 代入可得 可得“洛希极限”的表达式为 试卷第2页，共22页 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（北京专用） 黄金卷05 （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、选择题：共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1．我国造出世界首个人造迷你心脏，人造心脏的放射性同位素动力源用的燃料是钚238，钚238衰变快慢有一定的规律。如图所示，横坐标表示时间，纵坐标表示任意时刻钚238的质量m与时的质量的比值。则经过43.2年剩余钚238的质量与初始值的比值约为（   ） A．0.250 B．0.875 C．0.500 D．0.707 2．某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机（载有货物）飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示，E、F、M、N为曲线上的点，EF段可视为直线，M点为曲线的最高点，N点在横轴上。取竖直向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A．EF段无人机做匀速直线运动 B．M点无人机的速度最大 C．N点无人机距离出发点最远 D．FM段无人机所载的货物处于超重状态 3．如图甲是氢原子的能级示意图，图乙是氢的同位素——氘、氚的聚变反应的示意图，下列说法正确的是（    ） A．一群能量为12.5eV的电子碰撞大量处于基态的氢原子，氢原子可能辐射3种不同频率的光子 B．用光子能量为15.2eV的光照射处于基态的氢原子，不能够被基态的氢原子吸收 C．氢原子从高能级向低能级跃迁时，原子总能量增大 D．设氘、氚、氦核的结合能分别为，这一聚变反应释放的能量为 4．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则下列说法错误的是（    ） A．当时，A、B都相对地面静止 B．当时，A的加速度为 C．当时，A相对B滑动 D．无论F为何值，B的加速度不会超过 5．单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．时刻线框平面与中性面垂直 B．线框的感应电动势最大值为 C．线框转一周外力所做的功为 D．从到过程中线框的平均感应电动势为 6．某兴趣小组使用图甲所示的装置，探究钕磁铁在长螺线管中运动产生的感应电流变化规律，将螺线管一端固定在铁架台上，另一端自然下垂，电流传感器连接长螺线管的上下两端，将钕磁铁从靠近螺线管的上方由静止释放。在钕磁铁穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流随时间变化的图像如图乙所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．时刻，穿过线圈磁通量的变化率最大 B．时间内，钕磁铁做匀速直线运动 C．若只增加钕磁铁释放高度，则感应电流的峰值变大 D．若只调转钕磁铁的极性，再从同一位置释放，感应电流的方向不变 7．如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量为的物块轻轻放在传送带的A端，末物块恰好到达端，物块的速度随时间变化的关系如图乙所示，取重力加速度大小，下列说法正确的是（   ） A．传送带的倾角为 B．传送带与物体间的动摩擦因数为0.25 C．物块在传送带上留下的摩擦痕迹长度为 D．内，物块与传送带间因摩擦产生的热量为24J 8．2024年巴黎奥运会，我国选手全红婵再次夺得10米跳台的奥运金牌。全红婵的体重约为40kg，她竖直起跳的速度大小为5m/s，入水时身体保持竖直，手先入水（忽略水平方向的运动）。全红婵起跳时和手入水时重心高度差可视为10m，忽略空气阻力，重力加速度g取。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．全红婵的手入水时的速率为 B．全红婵从起跳到手入水过程用时1.5s C．全红婵从起跳到手入水过程动能变化量约为4000J D．全红婵从起跳到手入水过程动量变化量大小约为 9．一摆的摆长为1m，摆球质量0.01kg，开始时处在平衡位置。若给小球一个向右的水平冲量0.02kg·m/s，以刚打击后为t=0时刻（　　） A．t=0时，摆球速度为1m/s B．此次振动的周期约为1s C．若将该摆从山脚移到山顶，其周期增大 D．若将该摆固定在加速向上运动的电梯中，其周期增大 10．2024年4月25日，神舟十八号飞船与天宫空间站顺利对接，运载火箭先将飞船送入圆轨道Ⅰ上，通过变轨进入预定圆轨道。如图所示，飞船与空间站在对接前在各自预定的圆轨道I、Ⅲ上运动，Ⅱ为对接转移轨道，不考虑飞船质量的变化，下列说法正确的是（　　） A．飞船从椭圆轨道Ⅱ进入预定圆轨道Ⅲ需要减速 B．飞船在Ⅰ轨道上的运行速度小于在Ⅲ轨道上的运行速度 C．飞船在Ⅱ轨道上的机械能大于在Ⅰ轨道上的机械能 D．飞船在三个轨道上运行时与地球连线在单位时间内扫过的面积相等 11．如图所示，三个等量点电荷固定在正三角形三个顶点上，其中A、B带正电，C带负电。O点为BC边的中点，P、Q两点关于O点对称，下列说法正确的是（　　） A．P、Q两点电势相同 B．P、Q两点电场强度相同 C．试探电荷-q沿直线由O向A运动，电势能减少 D．试探电荷-q沿直线由O向A运动，所受电场力不做功 12．如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ，距离为L，与左侧M，P间连接阻值为R的电阻构成一个固定的水平U型导体框架，导轨电阻不计且足够长。框架置于一个方向竖直向下，范围足够大的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，磁场左侧边界是。质量为m、电阻为R、长度为L的导体棒垂直放置在两导轨上，并与导轨接触良好，现导体棒以一个水平向右的初速度进入磁场区域，当导体棒在磁场中运动距离为x的过程，则（    ） A．通过导体棒的电量为 B．导体棒的运动为匀变速运动 C．导体棒所受安培力在不断增大 D．若将磁感应强度的方向调整为竖直向上，则导体棒所受安培力方向将发生变化 13．现有一光线以相同的入射角，分别射入两杯不同浓度的溶液中，折射光线如图所示，已知溶液的折射率随浓度增大而增大，忽略杯子对光线传播的影响。下列说法正确的是（    ） A．从两杯底的出射光线与底边夹角相等 B．光线在乙杯溶液中传播较快 C．甲杯中溶液的浓度比乙大 D．适当增大入射角，乙杯中的光线在杯底可能发生全反射 14．某兴趣小组设计了一种光电烟雾报警器，其结构和原理如图所示。光源向外发射某一特定频率的光，发生火情时有烟雾进入报警器内，会使部分光改变传播方向，绕过挡板进入光电管从而发生光电效应，于是有电流输入报警系统，电流大于就会触发报警系统报警。某次实验中，当滑动变阻器的滑片P处于图示位置，烟雾浓度增大到n时恰好报警。假设烟雾浓度越大，单位时间内光电管接收到的光子数越多。下列说法可能正确的是（　　） A．光线绕过挡板进入光电管利用了光的折射 B．为提高光电烟雾报警器的灵敏度，可以将滑片P向右移动少许 C．仅将电源的正负极反接，在烟雾浓度为n时也可能触发报警 D．报警器恰好报警时，将滑片P向右移动后，警报有可能会被解除 二、非选择题：共6题，共58分。 15．（8分）如图为孙华和刘刚两位同学设计的一个实验装置，用来探究一定质量的小车其加速度与力的关系。其中电源为50Hz的交流电，一质量为的光滑滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端，小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m。 (1)此实验中正确的操作是______。 A．实验需要用天平测出砂和砂桶的质量m B．实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，应先释放小车，再接通电源 D．为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M (2)孙华同学以小车的加速度a为纵坐标，力传感器的示数F为横坐标，画出的图线与横坐标的夹角为θ，且斜率为k，则小车的质量为______。 A． B． C． D． (3)刘刚同学实验中测得，拉力传感器显示的示数为4N，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），其中，，，，，，，则小车的加速度 ，此次实验中砂和砂桶的质量 kg。（重力加速度取，结果均保留2位有效数字） 16．（8分）某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素 （1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是 。 A．灯泡A、B均不发光                      B．灯泡A、B交替短暂发光 C．灯泡A短暂发光、灯泡B不发光     D．灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 （2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体 （选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。 （3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路。 （4）若图c电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最 （选填“左”或“右”）端。 （5）若图c电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速抽出时，观察到电流计指针 。 A．不偏转    B．向左偏转    C．向右偏转 17．（5分）如图所示，一根长为L不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系有一质量为m的小球（可视为质点），小球在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动。已知重力加速度为g，忽略空气阻力的影响。若小球经过圆周最高点A点时速度大小，求： (1)此时绳子对小球施加拉力的大小； (2)小球经过圆周最低点B点时的速度大小； (3)小球从A点运动至最低点B点过程中，其所受合外力的冲量大小I。 18．（8分）如图所示，两间距d=1m的足够长的平行光滑导轨MN和PQ水平置于竖直向下的匀强磁场中，导轨电阻不计，导轨两端分别接电阻R1和R2。导体棒ab在水平外力F的作用下以v=8m/s匀速向左运动。已知R1=R2=2Ω，导体棒ab在导轨间的电阻r=1Ω，磁感应强度B=0.25T。求： (1)通过电阻R1的电流I1的大小； (2)0.5s内拉力F做的功W。 19．光滑水平面上放着质量的物块与质量的物块，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹着一个被压缩的轻弹簧（与、均不拴接），用手挡住不动，此时弹簧的弹性势能。A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示。放手后向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后冲上与水平面相切的竖直固定半圆光滑轨道.其半径，到达最高点时对轨道的压力为。重力加速度取，求： (1)B到达点时的速度大小； (2)绳被拉断过程中绳对的冲量大小； (3)绳被拉断过程中绳对所做的功以及这一过程中系统损失的机械能。 20．（17分）建立物理模型对实际问题进行分析，是重要的科学思维方法。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为ρ的球体，地球的半径为R，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。 (1)试推导第一宇宙速度v的表达式； (2)如图-1所示，假设沿地轴的方向凿通一条贯穿地球南北两极的小洞，把一个质量为m的小球从北极的洞口由静止状态释放后，小球能够在洞内运动，不考虑其它星体的作用，以地心为原点，向北为正方向建立x轴，在图-2中画出小球所受引力F随x（-R≤x≤R）变化的图像，求出小球在洞内运动过程中的最大速度vm； (3)在科幻电影《流浪地球》中有这样一个场景：地球在木星的强大引力作用下，加速向木星靠近，当地球与木星球心之间的距离小于某个值d时，地球表面物体就会被木星吸走，进而导致地球可能被撕裂。这个临界距离d被称为“洛希极限”。已知，木星和地球的密度分别为和，木星和地球的半径分别为R0和R，且。请据此近似推导木星使地球产生撕裂危险的临界距离d——“洛希极限”的表达式。【提示：当x很小时，。】 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 $$