黄金卷07（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07参考答案 （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。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D B D D C C B D 题号 11 12 13 14 答案 C D B C 二、非选择题：共6题，共58分。 15.(1)ACD；（2分）(2)0.80（2分）；(3)（2分）；(4)（2分） 16.(1)1.200（2分）；(2)（2分）；（2分）；(3) （2分）；b（2分） 17.（9分） 【解析】（1）滑块沿斜面加速下滑时受力如图所示 则有 （1分） 设滑块滑到斜面低端时的速度为，根据牛顿第二定律有 （1分） 根据运动学公式有  （1分） 代入数据解得 （1分） （2）设沿斜面向下为正方向，根据动量定理有 （1分） 代入数据解得 （1分） （3）以A、B、弹簧为研究对象，设它们共同的速度为，根据动量守恒定律 （1分） 设弹簧的最大弹性势能为，根据能量守恒有 （1分） 代入数据解得 （1分） 18.（7分） 【解析】（1）当杆的速度大小为3 m/s时，MN切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv=1×1×3 V=3 V（1分） 感应电流 （1分） 由右手定则可知，电流方向从M到N。（1分） （2）对金属杆，由牛顿第二定律得 F-BIL-μmg=ma（1分） 代入数据解得 a=5 m/s2（1分） （3）MN两端的电压 （1分） （4）杆MN产生的电功率 P=I2r=22×1W=4W（1分） 19.（12分） （1） 如图所示，分别在P、Q点经过一小段时间，可认为卫星速度不变，和地球的连线在内扫过的形状可看成一直角三角形，面积为 （1分） 同理 （1分） 由开普勒第三定律知 （1分） 由此可得 （1分） （2）卫星在椭圆轨道Ⅱ上运行时，近地点和远地点的等效圆周运动半径分别为和，根据牛顿第二定律可得 （1分） （1分） 根据椭圆的对称性可知 （1分） 联立解得 （1分） （3）由P到Q过程中能量守恒得 （1分） 可推得： （1分） （1分） 解得 （1分） 20.（12分） （1）弹簧恢复原长时动能最大，根据机械能守恒定律，可得 （1分） （2）a．图像的斜率的绝对值表示分子力的大小，斜率为正表示分子间为引力，斜率为负表示分子间为斥力。（2分） b．由题意可知，原子B处于处时，系统的动能为最大值，设为，系统的势能为最小值，设为，则有 （1分） 原子B处于处时，系统的动能为0，系统的势能为最大值，设为，则有 （2分） 根据能量守恒定律可得 （1分） 解得 （1分） c．由于温度是分子平均动能的标志，即有 （1分） 由于可以将分子平均动能简化成B原子在振动过程中的最大动能，则有 （1分） 由于a为物理常量，根据上述可知，当温度升高时，b增大，宏观上表现为物体的体积增大，温度降低时，b减小，宏观上表现为物体的体积减小。（2分） 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07 （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。 1．2024年9月18日，苏州大学研究团队在《自然》杂志上发布了辐光伏微型核电池的最新研究成果。该电池主要是利用镅243发生α衰变释放的能量。若镅243衰变的核反应方程是，则下列说法正确的是（　　） A．X的电荷数为95 B．X的电荷数为91 C．X的质量数为241 D．X的质量数为239 【答案】D 【解析】由于α粒子为，根据核反应前后质量数守恒、电荷数守恒，可得 解得 ， 所以X的电荷数为93，质量数为239。 故选D。 2．一定质量的理想气体状态变化图线如图所示，从状态1变化到状态2的过程中，下列说法正确的是（　　） A．气体对外界做功 B．气体向外放出热量 C．气体的内能增大 D．气体分子的平均动能增大 【答案】B 【解析】A．根据 变形得 可知理想气体从状态1变化到状态2的过程中，体积不变，气体不对外界做功，外界也不对气体做功，故A错误； B．理想气体从状态1变化到状态2的过程中发生等容变化，温度降低，则内能减小，气体向外放出热量，故B正确，C错误； D．理想气体从状态1变化到状态2的过程中发生等容变化，温度降低，故气体分子的平均动能减小，故D错误。 故选B。 3．下列四幅图所涉及的光学现象和相应的陈述中，错误的是（　　） A．图①中的明暗相间的条纹，是由干涉形成的 B．图②中的亮斑，最早是由泊松推算出，阿拉果在实验中观察到的 C．图③是内窥镜，利用了光的全反射把光传送到人体内部进行照明 D．图④是用偏振眼镜观看立体电影，说明光是一种纵波 【答案】D 【解析】A．图①是检测工件的平整度，观察到的明暗相间的条纹，属于光的干涉现象，故A正确，不符合题意； B．图②中的亮斑，最早是由泊松推算出，阿拉果在实验中观察到的，故B正确，不符合题意； C．图乙是内窥镜，可以把光传送到人体内部进行照明，是利用了光的全反射，故C正确，不符合题意； D．图丁是用偏振眼镜观看立体电影，说明光是一种横波，故D错误，符合题意。 故选D。 4．一列沿x轴负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示，质点P、Q的平衡位置分别位于和处。时质点P第一次到达波峰，下列判断正确的是（　　） A．时，质点Q通过平衡位置向y轴负方向运动 B．该波的波速为5m/s C．时，质点P的加速度最大 D．0∼1.2s的时间内，质点P运动的路程为6m 【答案】B 【解析】B．因为波沿轴负方向传播，且时质点P第一次到达波峰，即时质点Q的振动传播到质点P，所以，波速为 故B正确； A．由图可知，波长为，则周期为 所以 即，时间内，质点Q振动了个周期，此时通过平衡位置向y轴正方向运动，故A错误； C．当 即，质点P振动半个周期，回到平衡位置，此时加速度最小，为零，故C错误； D．时间内 所以，质点P运动的路程为 故D错误。 故选B。 5．如图是氢原子的能级，一群处于基态的氢原子吸收某频率光子能量后跃迁到了能级，很快这些氢原子开始向下跃迁，放出不同频率的光，这些光照射在逸出功为3.34的锌板上，已知可见光的光子能量范围为到，下列说法正确的是（　　） A．吸收的光子能量可能大于 B．跃迁时，最多能发出6种不同频率的可见光 C．存在可以使锌板发生光电效应的可见光 D．锌板表面逸出光电子的最大初动能为 【答案】D 【解析】A．处于低能级的氢原子只能吸收能量值为对应两个能级能量差值的光子，从而跳跃到较高的能级。显然一群处于基态的氢原子吸收某频率光子能量后跃迁到了n = 4 能级，吸收光子的最大能量值为 故A错误； B．由题意，可知跃迁时，最多能发出 种不同频率的光，但是只有，释放的光子为可见光，故B错误； C．可见光的光子能量范围为1.62eV 到3.11eV ，均小于逸出功为3.34eV 的锌板。根据发生光电效应的条件，可知不存在可以使锌板发生光电效应的可见光，故C错误； D．跃迁时，释放的光子中，释放出光子的能量最大，为12.75eV，根据爱因斯坦光电效应方程，可得用该光照射锌板时，锌板表面逸出光电子的最大初动能最大，为 故D正确。 故选D 。 6．某国产手机新品上市，持有该手机者即使在没有地面信号的情况下，也可以拨打、接听卫星电话。为用户提供语音、数据等卫星通信服务的“幕后功臣”正是中国自主研制的“天通一号”卫星系统，该系统由“天通一号”01星、02星、03星三颗地球同步卫星组成。已知地球的自转周期为T，地球的半径为R，该系统中的卫星距离地面的高度为h，电磁波在真空中的传播速度为c，引力常量为G。下列说法正确的是（    ） A．可求出地球的质量为 B．“天通一号”01星的向心加速度小于静止在赤道上的物体的向心加速度 C．“天通一号”01星若受到稀薄空气阻力的影响，运行轨道会逐渐降低，运行速度会逐渐变小 D．该手机向此卫星系统发射信号后，至少需要经过时间，手机才能接收到信号 【答案】D 【解析】A．根据万有引力提供向心力，有 可知地球的质量为 故A错误； B．根据 可知“天通一号”01星的向心加速度 静止在赤道上的物体的向心加速度 则，故B错误； C. “天通一号”01星若受到阻力的影响，运行轨道会逐渐降低，即轨道半径会逐渐减小，根据 有 可知r变小，v变大，故C错误； D. 该手机信号从发射到返回至该手机，路程至少为2h，所需时间至少为 故D正确。 故选D。 7．如图所示，两固定光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为和的两个滑块放置于两个斜面上，两滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接。开始时控制两滑块使轻绳刚好伸直但无张力，某时刻由静止同时释放两滑块，不计滑轮的质量和摩擦，重力加速度为。关于释放两滑块的瞬间下列说法正确的有（　　） A．质量为的滑块加速度大小为 B．质量为的滑块加速度大小为 C．绳对质量为的滑块的拉力大小为 D．绳对质量为的滑块的拉力大小为 【答案】C 【解析】AB．释放两滑块的瞬间，质量为的滑块重力沿斜面向下的分力大小为 质量为的滑块重力沿斜面向下的分力大小为 由于 所以，可知的滑块将沿斜面向下加速，的滑块将沿斜面向上加速，且二者的加速度大小相等，对两滑块整体利用牛顿第二定律，可得 求得它们的加速度大小为 故AB错误； CD．隔离，利用牛顿第二定律有 求得绳对质量为的滑块的拉力大小 故C正确，D错误。 故选C。 8．如图所示，理想变压器原线圈接入有效电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为2R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中（　　） A．电流表A1示数增大 B．电流表A2示数增大 C．定值电阻R消耗的功率减小 D．原线圈输入功率先增大后减小 【答案】C 【解析】分析右端电路可知，R与滑动变阻器右半部分并联后，再与左半部分串联接入电路。当滑片从a往b滑动时，并联部分总电阻减小，滑动变阻器左半部分电阻增大，故电路中总电阻增大。 AB．变压器原线圈输入电压不变，副线圈输出电压不变，总电阻增大，则副线圈总电流减小，A2示数减小，再由变压器原副线圈电流关系知，A1示数减小，故AB错误； C．滑片从a往b滑动时，副线圈干路电流减小，滑动变阻器右半部分和R并联总电阻减小，则并联部分分压减小，定值电阻R消耗电功率减小，故C正确。 D．原线圈输入电压不变，电流减小，故输入功率减小，故D错误； 故选C。 9．铅球运动员分别采用原地推铅球和滑步推铅球两种方式进行练习，如图为滑步推铅球过程示意图。已知两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，滑步推铅球比原地推铅球可增加约2 m的成绩，忽略空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．滑步方式推出的铅球先落地 B．滑步方式推出的铅球动量的变化量一定大 C．两种方式推出的铅球在相同高度速率可能相同 D．两种方式推出的铅球离手后，相同高度时的速度方向不可能相同 【答案】B 【解析】AC．滑步推铅球的水平位移大，由于两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，故滑步推铅球的初速度更大，则竖直方向初始的分速度更大，则滑步推铅球时铅球在空中运动时间更长，竖直方向的最高高度更大，根据动能定理可知，两种方式推出的铅球在相同高度重力做功相同，铅球动能变化量相同，动能不同，即速率不同，故AC错误； B．根据动量定理 即，重力的冲量等于铅球动量的变化量，由于滑步方式推出的铅球运动时间长，则重力的冲量大，即滑步方式推出的铅球动量的变化量一定大，故B正确； D．两种方式推出的铅球离手后，根据斜抛运动的对称性可知，当铅球下落到与抛出点的高度相同时，速度与水平方向的夹角与抛出时速度与水平方向的夹角相同，即此时两种方式推出的铅球离手后，相同高度时的速度方向相同，故D错误。 故选B。 10．如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受静电力作用，下列说法中正确的是（    ） A．场强方向一定是沿图中实线向右 B．该粒子运动过程中速度一定不断增大 C．该粒子一定是由a向b运动 D．该粒子在a点的电势能一定小于在b点的电势能 【答案】D 【解析】A．由图可知，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，粒子的电性不能确定，则电场线方向未知。故A错误； BD．由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，若粒子从a运动到b，电场力对粒子做负功，其电势能增大，该粒子在a点的电势能小于在b点的电势能，粒子的动能减小，其速度一定不断减小，若粒子从b运动到a，电场力对粒子做正功，其电势能减小，该粒子在a点的电势能小于在b点的电势能，粒子的动能增大，其速度一定不断增大。故B错误；D正确； C．根据上面选项分析，可知不能判断该粒子的运动方向。故C错误。 故选D。 11．如图所示，竖直轻弹簧固定在地面上，小球放在弹簧上端可静止在A点（图中未画出）．若将该球放在弹簧上端并按压至B点松手，升至最高点O，途径C点时弹簧恰好处于原长，空气阻力不计，则（　　） A．A点位于BC连线中点 B．小球在B点的加速度小于C点的 C．小球从B运动到A的时间大于从A运动到C的时间 D．上升过程中小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和一直增大 【答案】C 【解析】A．小球放在弹簧上，可以静止于A点，知A点为平衡位置，若从C点由静止释放，平衡位置在C点和最低点的中点，当小球弹起到达最高点O后，再由O点下落（到达C点时有一定的初速度），则最低点必定下移到B点（根据能量守恒），但是平衡位置不变，可知A点位于BC连线中点的上方（并不在BC连线的中点），见下图 故A错误； B．若小球从C点静止释放，到达最低点时，加速度与C点对称，则小球在点的加速度大小为g，此时弹簧的弹力为则有 得 但是B点所处的位置在C点关于平衡位置对称点（点）的下方，其弹簧的弹力 小球在B点时，根据牛顿第二定律 ＞ 可知小球在B点得加速度a大于g，则小球在B点的加速度大于C点的，故B错误； C．小球放在弹簧上端可静止在A点，可知A点为简谐运动的平衡位置，设T为简谐运动的周期，小球从B运动到A的时间为,A运动到C的时间小于，故C正确； D．小球上升过程中，重力势能一直增大（因为高度增加）。而弹簧的弹性势能则先减小，直至恢复原长时弹性势能为0。根据能量守恒定律，小球的重力势能、弹簧的弹性势能和动能之和保持不变。在上升过程中，小球的动能先增大后减小（因为小球先做加速运动后做减速运动），所以小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和并不是一直增大的，故D错误。 故选C。 12．如图所示是一种可测定竖直加速度方向的装置，拴在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接，滑动头可以无摩擦滑动，该装置在地面上静止时滑动头在变阻器的中间位置，现把它置于竖直电梯内。下列说法中正确的是（   ） A．电梯具有向上的加速度时，电压表示数减小 B．电梯具有向上的加速度时，电流表示数增大 C．电梯具有向下的加速度时，电压表示数与电流表示数的比值不变 D．电梯具有向下的加速度时，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值的绝对值不变 【答案】D 【解析】AB．电梯具有向上的加速度时，重物受到的弹力大于重力，滑动变阻器滑片向下运动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中电流减小，滑动变阻器两端电压增大，故AB错误； CD．电梯具有向下的加速度时，重物受到的弹力小于重力，滑动变阻器滑片向上运动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律 所以电压表示数与电流表示数的比值减小；电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值的绝对值为，所以不变；C错误，D正确。 故选D。 13．把用金属导体制成的霍尔元件接入如图电路中，把电压表接在霍尔元件极上，调节滑动变阻器使输入电流为（导体中可自由移动的是电子），又从左向右加垂直于板面的磁感应强度为的匀强磁场，当电场力等于洛伦兹力时，电压表测出的霍尔电压为。下列判断正确的是（    ） A．极的电势高于极的电势 B．只增大的强度，则跟着增大 C．只改变的强度，则跟的平方成正比 D．改变的方向，电压表指针会偏向另一边 【答案】B 【解析】A．根据左手定则可知，电子受到安培力指向a极，则电子向a极偏转，故a极的电势低于b极的电势，故A错误； BC．对电子受力，当电子所受洛伦兹力与电场力平衡时则有 可得 由电流微观粒子表达式得 联立解得 所以若只增大的强度，则跟着增大；若只改变I的强度，则UH跟I成正比，故B正确，C错误； D．改变的方向，根据左手定则，可知a极的电势仍低于b极的电势，电压表指针不会偏向另一边，故D错误。 故选B。 14．如图甲所示是弗兰克―赫兹实验，该实验为能量量子化假设提供了直接证据。实验前，装置内仅充满汞原子，实验中，灯丝发射出初速度可忽略的电子，先经过阴极K与栅极G之间的电场加速，再经过栅极G与集电极A之间的反向电场减速。电子在整个运动过程中会和汞原子碰撞，实验中记录了栅极G到阴极K的电压大小，以及通过集电极A的电流I，电流越大说明单位时间到达集电极A的电子越多。实验结果如图乙所示，电流I的极大值呈周期性出现，峰值的水平间距为4.9V从中得出汞原子能量具有量子化的结论。由于电子质量远远小于汞原子质量，通过弹性碰撞转移给汞原子的动能可以忽略不计。结合以上内容判断下列说法错误的是（    ） A．时，电子与汞原子碰撞不会使处于基态的汞原子激发 B．峰值的水平间距为4.9V，说明汞原子第一激发态与基态的能量差为4.9 C．只有当电子的动能等于4.9或其整数倍才能使汞原子从基态跃迁到第一激发态 D．时，有大量电子两次与汞原子碰撞，使汞原子从基态跃迁到第一激发态 【答案】C 【解析】AB．由乙图可知，电压U每升高4.9V时，电流表的示数I就会显著下降，说明汞原子基态和第一激发态之间的能极之差等于4.9eV。当时，电子与汞原子碰撞不会使处于基态的汞原子激发。故AB正确，与题意不符； C．根据玻尔的跃迁条件可知，当电子的动能等于或者大于4.9都可能使汞原子从基态跃迁到第一激发态。故C错误，与题意相符； D．电子运动过程中有可能与汞原子发生一次，也有可能没发生碰撞，还可能发生多次碰撞，所以当时，有大量电子两次与汞原子碰撞，使汞原子从基态跃迁到第一激发态。故D正确，与题意不符。 本题选错误的，故选C。 二、非选择题：共6题，共58分。 15．（8分）如图1所示为“用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。其中小车与车中砝码的总质量记为M，槽码的总质量记为m，重力加速度为g。 (1)除了图1中器材外，在下列器材中还必须使用的有__________： A．220V、50Hz的交流电源 B．低压直流电源 C．天平（或电子秤） D．刻度尺 (2)图2是某次实验打点计时器打出的一条纸带（部分）。若相邻计数点间的时间间隔均为0.10s，从图中给定的数据，可求出小车的加速度大小是 （计算结果保留两位有效数字） (3)实验中认为“细线对小车的拉力F的大小等于相码所受的总重力的大小”。实际上，在实验前已经补偿了阻力的情况下，细线作用于小车的拉力F的大小为 （用题中的M、m以及重力加速度g表示）。 (4)某同学在保持M一定，探究小车的加速度a与受力F的关系时，根据实验数据做出a-F图像，如图3所示（若实验前已经补偿了阻力）。该同学利用最初的几组数据拟合了一条直线。一条与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为P、Q、N。求 （用题中的M、m表示）。 【答案】(1)ACD；(2)0.80；(3)；(4) 【解析】（1）除了图1中器材外，在下列器材中还必须使用的有：电火花打点计时器需要220V、50Hz的交流电源；需要天平（或电子秤）测量质量；需要刻度尺测量纸带，故选ACD。 （2）小车的加速度大小是 （3）对小车 对槽码 解得 （4）图中PN对应小车合力为悬挂物的重力mg时的加速度a1，即 mg=Ma1 解得 图中QN对应小车的实际加速度a2，设此时细线的拉力为T； 对小车有 T=Ma2 对悬挂物有 mg-T=Ma2 解得 联立解得 结合图像斜率的含义，可得 16．（10分）为研究某金属导线材料的电阻率，实验器材如下： 待测金属导线一根； 电压表（量程0~3V，内阻约为）； 电流表（量程0~0.6A，内阻约为）； 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流为0.1A）； 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流为1A）； 两节干电池，开关，导线若干，螺旋测微器，刻度尺。 (1)如图甲，用螺旋测微器测金属导线的直径d 时，如图乙所示，则 mm。 (2)用如图丙所示电路进行实验，图丁为实物图，调节金属导线上可动接线柱Q的位置（金属导线的总阻值约），可以改变导线接入电路的长度，可动接线柱Q有一定的电阻，但阻值未知。滑动变阻器应该选 （选填“”或“”），将实物图连线连接完整。 (3)多次改变导线接入电路的长度L，测量不同长度时的电阻，作图像如图戊所示，测得图像中直线的斜率为k，纵坐标截距为b，则该金属材料的电阻率为 ，可动接线柱Q处的电阻为 （用k、b和d表示）。 【答案】(1)1.200 (2) 见解析 (3) b 【解析】（1）用此螺旋测微器测得该金属导线的直径d，如图乙所示，则 （2）[1]由实验原理图可知，滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，应该选最大阻值较小的； [2]滑动变阻器采用分压式接法，还需从电池负极接线柱引线连接到图中滑动变阻器的左下接线柱,如图所示： （3）[1][2]依题意，可得 整理，可得 结合图戊可知 17．（9分）如图，粗糙斜面与光滑水平面通过光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角。A、B是两个质量均为的小滑块（可看作质点），B的左端连接一轻质弹簧。让滑块A从斜面上，距斜面底端处，由静止开始下滑。已知滑块A与斜面间的动摩擦因数，，，。 (1)求滑块A到达斜面底端时的速度大小； (2)求滑块A由静止滑到斜面底端的过程中所受合外力的冲量的大小； (3)滑块A与弹簧接触后粘连在一起。求此后弹簧的最大弹性势能。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】（1）滑块沿斜面加速下滑时受力如图所示 则有 设滑块滑到斜面低端时的速度为，根据牛顿第二定律有 根据运动学公式有   代入数据解得 （2）设沿斜面向下为正方向，根据动量定理有 代入数据解得 （3）以A、B、弹簧为研究对象，设它们共同的速度为，根据动量守恒定律 设弹簧的最大弹性势能为，根据能量守恒有 代入数据解得 18．（7分）如图所示，固定在同一绝缘水平面内的两平行长直金属导轨，间距为 1m，其左侧用导线接有两个阻值均为1Ω的电阻，整个装置处在磁感应强度方向竖直向上、大小为1T的匀强磁场中。一质量为1kg的金属杆MN垂直于导轨放置，已知杆接入电路的电阻为1Ω，杆与导轨之间的动摩擦因数为0.3，对杆施加方向水平向右、大小为10N的拉力，杆从静止开始沿导轨运动，杆与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度大小g=10m/s2，则当杆的速度大小为3m/s时： (1)通过杆MN的电流大小及方向； (2)杆MN的加速度大小； (3)杆MN两端的电压； (4)杆MN产生的电功率。 【答案】(1)2A，从M到N；(2)5；(3)1V；(4)4W 【解析】（1）当杆的速度大小为3 m/s时，MN切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv=1×1×3 V=3 V 感应电流 由右手定则可知，电流方向从M到N。 （2）对金属杆，由牛顿第二定律得 F-BIL-μmg=ma 代入数据解得 a=5 m/s2 （3）MN两端的电压 （4）杆MN产生的电功率 P=I2r=22×1W=4W 19．（12分）地球卫星中，有的在近地轨道Ⅰ绕地球做匀速圆周运动，有的在轨道Ⅱ上绕地球做椭圆运动，如图甲所示。卫星沿椭圆轨道运动的情况较为复杂，研究时我们可以把椭圆分割为许多很短的小段，卫星在每小段的运动都可以看作是圆周运动的一部分，如图乙所示。这样，在分析卫星经过椭圆上某位置的运动时，就可以按圆周运动来分析和处理。如图丙卫星在椭圆轨道Ⅱ的近地点P的速率为，P到地心的距离为；在远地点Q的速率为，Q到地心的距离为；地球在其一个焦点C上。试用三种不同物理方法证明如下结论：； (1)由行星运动规律，根据开普勒第二定律（对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，该定律也适用于地球和卫星组成的系统）证明：； (2)如图丁，可将近地点和远地点附近小段视为圆轨道的一部分，由动力学观，根据万有引力定律和牛顿运动定律证明：； (3)由能量观，根据机械能守恒定律证明：；（已知地球质量为M，引力常量为G。当质量为m的物体相距地心为r时，其引力势能为；同时以地心为椭圆一焦点，半长轴为a的椭圆轨道运行时的机械能为） 【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3)见解析 【解析】（1） 如图所示，分别在P、Q点经过一小段时间，可认为卫星速度不变，和地球的连线在内扫过的形状可看成一直角三角形，面积为 同理 由开普勒第三定律知 由此可得 （2）卫星在椭圆轨道Ⅱ上运行时，近地点和远地点的等效圆周运动半径分别为和，根据牛顿第二定律可得 根据椭圆的对称性可知 联立解得 （3）由P到Q过程中能量守恒得 可推得： 解得 20．（12分）微观世界往往与宏观世界遵循着相似的规律，所以在科学研究中，科学家经常通过宏观世界中某些事物遵循的规律来类比研究微观世界。 (1)我们都知道，物体在只有弹簧弹力做功的情况下，物体的动能和弹簧的弹性势能发生相互转化，系统总机械能保持不变。若弹性势能表达式（k为弹簧的劲度系数，x为形变量）。如图1所示，一个与已知劲度系数为k的轻质弹簧连接的物块B，质量为m，静止于光滑水平面上，轻质弹簧另一端固定。现将物块B拉离平衡位置x，然后释放，忽略空气阻力，B的运动为简谐运动，求物块B在运动过程中获得的最大动能。 (2)如图2所示，A、B为某种双原子分子中的两原子，以A原子为原点，沿两原子连线建立x轴。如果选取两个原子相距无穷远时的势能为零，则两个原子之间的势能E。与它们之间距离r的关系图线如图3所示。 a.说明关系图线的切线斜率的大小及正负描述的物理意义； b.由图3中可知，两原子间距离为时，势能最小，假设原子A固定不动，原子B在附近的振动近似看作简谐运动，其振动的范围为，其中b远小于。已知在点附近随r变化的规律可近似写作，式中和k均为常量且已知。计算原子B在其振动范围内振动过程的最大动能（用k和b表示）； c.为了进一步理解温度变化对物体体积的影响，将分子平均动能简化成B原子在振动过程中的最大动能。请结合温度是分子平均动能的标志，即（a为物理常量，为分子热运动的平动动能），依据结果分析温度对物体体积的影响。 【答案】(1) (2)a．见解析；b．；c．见解析 【解析】（1）弹簧恢复原长时动能最大，根据机械能守恒定律，可得 （2）a．图像的斜率的绝对值表示分子力的大小，斜率为正表示分子间为引力，斜率为负表示分子间为斥力。 b．由题意可知，原子B处于处时，系统的动能为最大值，设为，系统的势能为最小值，设为，则有 原子B处于处时，系统的动能为0，系统的势能为最大值，设为，则有 根据能量守恒定律可得 解得 c．由于温度是分子平均动能的标志，即有 由于可以将分子平均动能简化成B原子在振动过程中的最大动能，则有 由于a为物理常量，根据上述可知，当温度升高时，b增大，宏观上表现为物体的体积增大，温度降低时，b减小，宏观上表现为物体的体积减小。 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07 （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。 1．2024年9月18日，苏州大学研究团队在《自然》杂志上发布了辐光伏微型核电池的最新研究成果。该电池主要是利用镅243发生α衰变释放的能量。若镅243衰变的核反应方程是，则下列说法正确的是（　　） A．X的电荷数为95 B．X的电荷数为91 C．X的质量数为241 D．X的质量数为239 2．一定质量的理想气体状态变化图线如图所示，从状态1变化到状态2的过程中，下列说法正确的是（　　） A．气体对外界做功 B．气体向外放出热量 C．气体的内能增大 D．气体分子的平均动能增大 3．下列四幅图所涉及的光学现象和相应的陈述中，错误的是（　　） A．图①中的明暗相间的条纹，是由干涉形成的 B．图②中的亮斑，最早是由泊松推算出，阿拉果在实验中观察到的 C．图③是内窥镜，利用了光的全反射把光传送到人体内部进行照明 D．图④是用偏振眼镜观看立体电影，说明光是一种纵波 4．一列沿x轴负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示，质点P、Q的平衡位置分别位于和处。时质点P第一次到达波峰，下列判断正确的是（　　） A．时，质点Q通过平衡位置向y轴负方向运动 B．该波的波速为5m/s C．时，质点P的加速度最大 D．0∼1.2s的时间内，质点P运动的路程为6m 5．如图是氢原子的能级，一群处于基态的氢原子吸收某频率光子能量后跃迁到了能级，很快这些氢原子开始向下跃迁，放出不同频率的光，这些光照射在逸出功为3.34的锌板上，已知可见光的光子能量范围为到，下列说法正确的是（　　） A．吸收的光子能量可能大于 B．跃迁时，最多能发出6种不同频率的可见光 C．存在可以使锌板发生光电效应的可见光 D．锌板表面逸出光电子的最大初动能为 6．某国产手机新品上市，持有该手机者即使在没有地面信号的情况下，也可以拨打、接听卫星电话。为用户提供语音、数据等卫星通信服务的“幕后功臣”正是中国自主研制的“天通一号”卫星系统，该系统由“天通一号”01星、02星、03星三颗地球同步卫星组成。已知地球的自转周期为T，地球的半径为R，该系统中的卫星距离地面的高度为h，电磁波在真空中的传播速度为c，引力常量为G。下列说法正确的是（    ） A．可求出地球的质量为 B．“天通一号”01星的向心加速度小于静止在赤道上的物体的向心加速度 C．“天通一号”01星若受到稀薄空气阻力的影响，运行轨道会逐渐降低，运行速度会逐渐变小 D．该手机向此卫星系统发射信号后，至少需要经过时间，手机才能接收到信号 7．如图所示，两固定光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为和的两个滑块放置于两个斜面上，两滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接。开始时控制两滑块使轻绳刚好伸直但无张力，某时刻由静止同时释放两滑块，不计滑轮的质量和摩擦，重力加速度为。关于释放两滑块的瞬间下列说法正确的有（　　） A．质量为的滑块加速度大小为 B．质量为的滑块加速度大小为 C．绳对质量为的滑块的拉力大小为 D．绳对质量为的滑块的拉力大小为 8．如图所示，理想变压器原线圈接入有效电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为2R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中（　　） A．电流表A1示数增大 B．电流表A2示数增大 C．定值电阻R消耗的功率减小 D．原线圈输入功率先增大后减小 9．铅球运动员分别采用原地推铅球和滑步推铅球两种方式进行练习，如图为滑步推铅球过程示意图。已知两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，滑步推铅球比原地推铅球可增加约2 m的成绩，忽略空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．滑步方式推出的铅球先落地 B．滑步方式推出的铅球动量的变化量一定大 C．两种方式推出的铅球在相同高度速率可能相同 D．两种方式推出的铅球离手后，相同高度时的速度方向不可能相同 10．如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受静电力作用，下列说法中正确的是（    ） A．场强方向一定是沿图中实线向右 B．该粒子运动过程中速度一定不断增大 C．该粒子一定是由a向b运动 D．该粒子在a点的电势能一定小于在b点的电势能 11．如图所示，竖直轻弹簧固定在地面上，小球放在弹簧上端可静止在A点（图中未画出）．若将该球放在弹簧上端并按压至B点松手，升至最高点O，途径C点时弹簧恰好处于原长，空气阻力不计，则（　　） A．A点位于BC连线中点 B．小球在B点的加速度小于C点的 C．小球从B运动到A的时间大于从A运动到C的时间 D．上升过程中小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和一直增大 12．如图所示是一种可测定竖直加速度方向的装置，拴在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接，滑动头可以无摩擦滑动，该装置在地面上静止时滑动头在变阻器的中间位置，现把它置于竖直电梯内。下列说法中正确的是（   ） A．电梯具有向上的加速度时，电压表示数减小 B．电梯具有向上的加速度时，电流表示数增大 C．电梯具有向下的加速度时，电压表示数与电流表示数的比值不变 D．电梯具有向下的加速度时，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值的绝对值不变 13．把用金属导体制成的霍尔元件接入如图电路中，把电压表接在霍尔元件极上，调节滑动变阻器使输入电流为（导体中可自由移动的是电子），又从左向右加垂直于板面的磁感应强度为的匀强磁场，当电场力等于洛伦兹力时，电压表测出的霍尔电压为。下列判断正确的是（    ） A．极的电势高于极的电势 B．只增大的强度，则跟着增大 C．只改变的强度，则跟的平方成正比 D．改变的方向，电压表指针会偏向另一边 14．如图甲所示是弗兰克―赫兹实验，该实验为能量量子化假设提供了直接证据。实验前，装置内仅充满汞原子，实验中，灯丝发射出初速度可忽略的电子，先经过阴极K与栅极G之间的电场加速，再经过栅极G与集电极A之间的反向电场减速。电子在整个运动过程中会和汞原子碰撞，实验中记录了栅极G到阴极K的电压大小，以及通过集电极A的电流I，电流越大说明单位时间到达集电极A的电子越多。实验结果如图乙所示，电流I的极大值呈周期性出现，峰值的水平间距为4.9V从中得出汞原子能量具有量子化的结论。由于电子质量远远小于汞原子质量，通过弹性碰撞转移给汞原子的动能可以忽略不计。结合以上内容判断下列说法错误的是（    ） A．时，电子与汞原子碰撞不会使处于基态的汞原子激发 B．峰值的水平间距为4.9V，说明汞原子第一激发态与基态的能量差为4.9 C．只有当电子的动能等于4.9或其整数倍才能使汞原子从基态跃迁到第一激发态 D．时，有大量电子两次与汞原子碰撞，使汞原子从基态跃迁到第一激发态 二、非选择题：共6题，共58分。 15．（8分）如图1所示为“用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。其中小车与车中砝码的总质量记为M，槽码的总质量记为m，重力加速度为g。 (1)除了图1中器材外，在下列器材中还必须使用的有__________： A．220V、50Hz的交流电源 B．低压直流电源 C．天平（或电子秤） D．刻度尺 (2)图2是某次实验打点计时器打出的一条纸带（部分）。若相邻计数点间的时间间隔均为0.10s，从图中给定的数据，可求出小车的加速度大小是 （计算结果保留两位有效数字） (3)实验中认为“细线对小车的拉力F的大小等于相码所受的总重力的大小”。实际上，在实验前已经补偿了阻力的情况下，细线作用于小车的拉力F的大小为 （用题中的M、m以及重力加速度g表示）。 (4)某同学在保持M一定，探究小车的加速度a与受力F的关系时，根据实验数据做出a-F图像，如图3所示（若实验前已经补偿了阻力）。该同学利用最初的几组数据拟合了一条直线。一条与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为P、Q、N。求 （用题中的M、m表示）。 16．（10分）为研究某金属导线材料的电阻率，实验器材如下： 待测金属导线一根； 电压表（量程0~3V，内阻约为）； 电流表（量程0~0.6A，内阻约为）； 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流为0.1A）； 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流为1A）； 两节干电池，开关，导线若干，螺旋测微器，刻度尺。 (1)如图甲，用螺旋测微器测金属导线的直径d 时，如图乙所示，则 mm。 (2)用如图丙所示电路进行实验，图丁为实物图，调节金属导线上可动接线柱Q的位置（金属导线的总阻值约），可以改变导线接入电路的长度，可动接线柱Q有一定的电阻，但阻值未知。滑动变阻器应该选 （选填“”或“”），将实物图连线连接完整。 (3)多次改变导线接入电路的长度L，测量不同长度时的电阻，作图像如图戊所示，测得图像中直线的斜率为k，纵坐标截距为b，则该金属材料的电阻率为 ，可动接线柱Q处的电阻为 （用k、b和d表示）。 17．（9分）如图，粗糙斜面与光滑水平面通过光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角。A、B是两个质量均为的小滑块（可看作质点），B的左端连接一轻质弹簧。让滑块A从斜面上，距斜面底端处，由静止开始下滑。已知滑块A与斜面间的动摩擦因数，，，。 (1)求滑块A到达斜面底端时的速度大小； (2)求滑块A由静止滑到斜面底端的过程中所受合外力的冲量的大小； (3)滑块A与弹簧接触后粘连在一起。求此后弹簧的最大弹性势能。 18．（7分）如图所示，固定在同一绝缘水平面内的两平行长直金属导轨，间距为 1m，其左侧用导线接有两个阻值均为1Ω的电阻，整个装置处在磁感应强度方向竖直向上、大小为1T的匀强磁场中。一质量为1kg的金属杆MN垂直于导轨放置，已知杆接入电路的电阻为1Ω，杆与导轨之间的动摩擦因数为0.3，对杆施加方向水平向右、大小为10N的拉力，杆从静止开始沿导轨运动，杆与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度大小g=10m/s2，则当杆的速度大小为3m/s时： (1)通过杆MN的电流大小及方向； (2)杆MN的加速度大小； (3)杆MN两端的电压； (4)杆MN产生的电功率。 19．（12分）地球卫星中，有的在近地轨道Ⅰ绕地球做匀速圆周运动，有的在轨道Ⅱ上绕地球做椭圆运动，如图甲所示。卫星沿椭圆轨道运动的情况较为复杂，研究时我们可以把椭圆分割为许多很短的小段，卫星在每小段的运动都可以看作是圆周运动的一部分，如图乙所示。这样，在分析卫星经过椭圆上某位置的运动时，就可以按圆周运动来分析和处理。如图丙卫星在椭圆轨道Ⅱ的近地点P的速率为，P到地心的距离为；在远地点Q的速率为，Q到地心的距离为；地球在其一个焦点C上。试用三种不同物理方法证明如下结论：； (1)由行星运动规律，根据开普勒第二定律（对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，该定律也适用于地球和卫星组成的系统）证明：； (2)如图丁，可将近地点和远地点附近小段视为圆轨道的一部分，由动力学观，根据万有引力定律和牛顿运动定律证明：； (3)由能量观，根据机械能守恒定律证明：；（已知地球质量为M，引力常量为G。当质量为m的物体相距地心为r时，其引力势能为；同时以地心为椭圆一焦点，半长轴为a的椭圆轨道运行时的机械能为） 20．（12分）微观世界往往与宏观世界遵循着相似的规律，所以在科学研究中，科学家经常通过宏观世界中某些事物遵循的规律来类比研究微观世界。 (1)我们都知道，物体在只有弹簧弹力做功的情况下，物体的动能和弹簧的弹性势能发生相互转化，系统总机械能保持不变。若弹性势能表达式（k为弹簧的劲度系数，x为形变量）。如图1所示，一个与已知劲度系数为k的轻质弹簧连接的物块B，质量为m，静止于光滑水平面上，轻质弹簧另一端固定。现将物块B拉离平衡位置x，然后释放，忽略空气阻力，B的运动为简谐运动，求物块B在运动过程中获得的最大动能。 (2)如图2所示，A、B为某种双原子分子中的两原子，以A原子为原点，沿两原子连线建立x轴。如果选取两个原子相距无穷远时的势能为零，则两个原子之间的势能E。与它们之间距离r的关系图线如图3所示。 a.说明关系图线的切线斜率的大小及正负描述的物理意义； b.由图3中可知，两原子间距离为时，势能最小，假设原子A固定不动，原子B在附近的振动近似看作简谐运动，其振动的范围为，其中b远小于。已知在点附近随r变化的规律可近似写作，式中和k均为常量且已知。计算原子B在其振动范围内振动过程的最大动能（用k和b表示）； c.为了进一步理解温度变化对物体体积的影响，将分子平均动能简化成B原子在振动过程中的最大动能。请结合温度是分子平均动能的标志，即（a为物理常量，为分子热运动的平动动能），依据结果分析温度对物体体积的影响。 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 $$