10 2025年高考物理模拟试卷(二)-《中学生数理化》高考理化2025年3月刊

■河南省洛阳市第二高级中学 王春旺 一、选择题(本题共10小题,共46分。 在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有 一项符合题目要求,每题4分;第8~10题有 多项符合题目要求,每题6分,选错、多选均 不得分,少选正确的,每选对一项得1分) 1.关于物理学史和物理学研究方法,下 列说法错误的是( )。 A.在推导匀变速直线运动位移公式时, 把整个运动过程划分成很多小段,每一小段 近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位 移相加,这里采用了微元法 B.伽利略在研究力和运动的关系时,依 据逻辑推理,对实验进行了理想化处理,得出 了力不是维持物体运动的原因,这里采用了 理想实验法 C.亚里士多德在研究物体下落过程的运 动规律时,把实验和逻辑推理(包括数学演 算)结合起来,拓展了人类的科学思维方式和 研究方法 D.根据速度定义式v= Δx Δt 可知,当Δt 非常小时,Δx Δt 就可以表示物体在t时刻的瞬 时速度,这里应用了极限思想方法 2.2024年10月30日4时27分,搭载神 舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载 火箭在中国酒泉卫星发射中心点火发射。12 时51分,在中国空间站执行任务的神舟十八 号航天员乘组顺利打开“家门”,欢迎远道而 来的神舟十九号航天员乘组入驻中国空间 图1 站。如图1所示,虚线为中国空 间站的运行轨道,周期为 T,离 地高度为h。若中国空间站绕 地球做匀速圆周运动,地球的半 径为R,则地球的第一宇宙速度 为( )。 A. 2π(R+h) T B. 2π(R+h) T R+h R C. 2πh T h R D. 2π(R+h) T R R+h 图2 3.如图2所示,一束 单色光从AB 边中点沿垂 直于直角三棱镜AB 边的 方向射入棱镜,在 AC 边 上发生全发射后,从 BC 边射出棱镜,出射光线恰好与 AC 边平行。 已知∠A=60°,AC=2L,真空中的光速为c, 不考虑光在BC 边上的反射。下列说法正确 的是( )。 A.该棱镜的折射率为1.6 B.该单色光在棱镜中的传播路程为 23 3L C.该单色光在棱镜中的传播速度为 2 3c D.该单色光在棱镜中的传播时间为 5L 2c 4.如图3所示,一内壁光滑的圆锥形漏 图3 斗竖直放置,使漏斗底面与水平 面平行。若有两个质量不同的小 球A、B(均可视为质点)在漏斗内 壁上沿不同的水平圆形轨道做匀 速圆周运动,并设漏斗顶点O 为 零势 能 点,则 下 列 说 法 正 确 的 是( )。 A.两小球的动能一定相同 B.两小球的运动周期一定相同 C.漏斗内壁对两小球的弹力一定相同 D.两小球各自动能与势能的比值一定 相同 5.静电场方向平行于x 轴,其电势随x 的分布可简化为如图4所示的折线,图中φ0 和d 为已知量。一个带负电的粒子在电场中 14 演练篇 核心考点AB卷 高考理化 2025年3月 图4 以x=0为中心,沿x 轴 方向做周期性往复运动。 已知该粒子的质量为 m, 电荷量为-q,其动能与电 势能之和为-A(0<A< qφ0)。忽 略 粒 子 自 身 重 力,则粒子的运动区间为( )。 A.-d1- A qφ0 ≤x≤d1-Aqφ0 B.-d1+ A qφ0 ≤x≤d1-Aqφ0 C.-d1- A qφ0 ≤x≤d1+Aqφ0 D.-d1+ A qφ0 ≤x≤d1+Aqφ0 。 6.光滑刚性绝缘圆筒内存在平行于轴线 的匀强磁场,磁感应强度为B,筒上 P 点开 有一个小孔,过P 点的横截面是以O 为圆心 图5 的圆,圆的半径为 R,如图5 所示。一质量为m,带电荷量 为q的粒子从P 点沿PO 方 向射入,与筒壁发生碰撞后反 弹。假设粒子每次碰撞前、后 的动能不变,碰撞时间极短,电荷量不变,重 力不计。下列说法正确的是( )。 A.粒子射入小孔时的速度越大,在圆筒 内运动的时间越短 B.粒子能从小孔射出的最短时间为 πm qB C.调节粒子射入小孔时的速度大小,粒 子的运动轨迹可能通过圆心O D.粒子从小孔射出时的速度大小不可 能超过 3qBR m 7.如图6所示,理想变压器的原线圈接电 动势e=2202sin(100πt)V的交流,原、副线圈 的匝数比n1∶n2=2∶5,定值电阻r=20 Ω, 图6 R0=25 Ω,R 是滑动变阻 器,电压表和电流表均为 理想交流电表。下列说 法正确的是( )。 A.当滑动变阻器接 入电路的电阻 R=90 Ω 时,理想变压器的输出功率最大 B.理想变压器的最大输出功率 Pmax= 650 W C.当理想变压器的输出功率最大时,电 流表的示数为1.25 A D.当滑动变阻器接入电路的电阻 R= 150 Ω时,变阻器消耗的功率最大 8.在科学史上,为了研究原子和原子核, 科学家们做了大量的实验,下列关于图7中 四幅示意图的说法正确的有( )。 图7 A.卢瑟福提出了原子核式结构模型,成 功解释了甲图中的α粒子散射实验结果 B.乙图表示的核反应属于重核裂变,裂 变过程释放能量,裂变产生的子核的结合能 比铀235的结合能大 C.丙图中向左偏转的是β粒子,向右偏 转的是α粒子,不偏转的是γ粒子 D.锌的逸出功为3.34 eV,用一群处于 丁图中n=4能级的氢原子跃迁发出的光照射 锌板,逸出光电子的最大初动能为9.41 eV 图8 9.如图8所示,一质量 为m 的木块以速率v1 向 右滑上以速率v2 在光滑水 平地面上向左运动的薄木板,薄木板的质量 为 M,已知m>M,v1>v2,取水平向右为正 方向。在以后的运动过程中,如图9所示的 四幅图像可能正确的有( )。 图9 24 演练篇 核心考点AB卷 高考理化 2025年3月 10.两列简谐横波在同一介质中相向传 播,t=0时刻的波形如图10所示,两波源的 平衡位置分别位于 M、N 两点,O 点为 MN 连线的中点,两波源的振动方向平行。已知 M、N 两点的间距d=16 m,两波源的振动频 率均为f=2.5 Hz,M 处波源的振幅A1= 10 cm,N 处 波 源 的 振 幅 A2=5 cm。t= 1.2 s时刻平衡位置位于O 点的质点开始振 动。下列说法正确的有( )。 图10 A.两列波的波速大小均为 20 3 m/s B.0~2.2 s时间内,O 处质点运动的路 程为0.5 m C.2 s~2.2 s时间内,O 处质点的动能 先增大后减小 D.经过足够长的时间,M、N 两点间(不 包括 M、N 两点)振幅为15 cm 的质点共有 16个 二、非选择题(本题共5小题,共54分) 11.(8分)某物理兴趣小组的同学设计 了如图11甲所示的装置,该装置能绕竖直轴 匀速转动,水平转台上放置质量未知的滑块 (可视为质点),且滑块上方装有宽度为d 的 遮光条,不可伸长的细线一端连接滑块,另一 端固定在转轴上的力传感器上,可以通过安 装在铁架台上的光电门测得遮光条通过光电 门的时间t,逐渐增大转台的角速度,记录对 应的力传感器示数和遮光条通过光电门的时 间。该兴趣小组的同学采取了下列操作步 骤:①用二十分度游标卡尺测量遮光条的宽 度d。②使细线刚好绷直,量出滑块到转轴 的距离L。③控制转台以某一角速度匀速转 动,记录力传感器的示数和通过光电门的时 间分别为F1 和t1;依次增大转台的角速度, 并保证转台每次都匀速转动,记录对应的力 传感器示数F2、F3、…和通过光电门的时间 t2、t3、…。 回答下面的问题: 图11 (1)游标卡尺老旧,前面刻度丢失,测量 示数如图11乙所示,则d= mm。 (2)该兴趣小组的同学测量了遮光条的 宽度d 和滑块到转轴的距离L 后,处理数据 图12 时,以力传感器的示数F 为纵轴,以转台角速度的 平方ω2 为横轴,建立平 面直角坐标系,描点后拟 合为一条直线,如 图12 中的直线①所示(图中a, b已知)。设最大静摩擦 力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则滑块 和台面间的动摩擦因数μ= (用a、b、d、 L、g 中的相关量表示)。 (3)该兴趣小组的同学在实验快结束时 发现,实验过程中遮光条所在平面与细线不 垂直,但与水平台面垂直,请你判断他们测得 的滑块和台面间的动摩擦因数μ与实际值对 比 (填“偏大”“相等”或“偏小”)。 (4)该兴趣小组的同学后来又换了两个 不同的滑块进行实验,在如图12所示的坐标 系中描点后拟合出直线②、③,其中直线①与 ③平行。下列说法正确的是 。 A.直线①→直线②,可能是换成了质量 更大但与转台间动摩擦因数更小的滑块 B.直线①→直线②,可能是换成了与转 台间动摩擦因数更大但质量更小的滑块 C.直线①→直线③,可能是换成了质量 更大且与转台间动摩擦因数更大的滑块 D.直线①→直线③,可能是换成了与转 台间动摩擦因数更大但质量更小的滑块 12.(8分)在“用传感器观察电容器的 充、放电过程”的实验中,按图13所示连接电 路。电源电动势E=8.0 V,内阻可以忽略不 计。单刀双掷开关S先与2端相接,某时刻改 接1端,一段时间后,再改接2端。实验中使 34 演练篇 核心考点AB卷 高考理化 2025年3月 用电流传感器采集电流随时间的变化情况。 图13 (1)如果用欧姆表直接连接待测电容器 (未充电)两端,那么观察到的指针偏转情况 是 。 A.偏转角度一直很小 B.偏转角度一直很大 C.偏转角度逐渐增大 D.偏转角度先很大,再逐渐减小 (2)开关S突然接1端时,电容器处于 (选填“充电”或“放电”)状态,电容器板 (选填“A”或“B”)带正电。 图14 (3)电容器充电后,开 关S改接2端使电容器放 电,此过程得到的I-t 图 像如图14所示,如果不改 变电路其他参数,只减小 电阻R 的阻值,则此过程 的I-t曲线与坐标轴围成的图形的面积将 (选填“减小”“不变”或“增大”)。 (4)若实验中测得该电容器在整个放电 过程中释放的电荷量Q=3.44×10-3 C,则 该电容器的电容为 μF。 (5)图15中关于电容器在整个充、放电 过程中的q-t图像和UAB-t图像的大致形状, 可能正确的有 (q 为电容器极板所带的 电荷量,UAB 为A、B 两极板的电势差)。 图15 13.(10分)由两段圆柱体连接而成的导 热容器上端与大气连通,容器内直径为d 的 光滑活塞封闭一定质量的理想气体,连接活 塞的细线将该装置悬挂在天花板上,当封闭 气体的热力学温度为T0 时,活塞到容器上、 下端的距离分别为h、H,如图16甲所示。 环境温度缓慢升高,封闭气体的压强—体积 关系如图16乙所示,图乙中 A 点的气体状 态与图甲对应,已知A、B 两点连线与横轴平 行,B、C 两点连线与纵轴平行,容器的质量 为 M,外界大气压强恒为p0,重力加速度为 g。求: 图16 (1)图乙中A 点对应的气体压强p。 (2)图乙中 B 点对应的气体热力学温 度T。 (3)气体从图乙中的A 点到B 点对外界 做的功W。 14.(13分)如图17所示,间距为L、与水 平面间的夹角θ=30°的平行金属导轨间存在 垂直于 导 轨 平 面 向 下、磁 感 应 强 度 为 B 满足B2= mR 5L2 g L 的匀强磁场,导轨通过 单刀双掷开关S与一个阻值为R 的电阻或 减速装置相连,减速装置由半径为 L 的圆 环、转轴和一根阻值为R 的金属短棒焊接而 成,圆环边缘和转轴通过电刷连入电路。圆 环内存在垂直于圆环平面向上、磁感应强度 为B 的匀强磁场。质量为m、阻值为R 的金 属杆垂直于导轨放置,初始位置离导轨底端 的距离为25L,不计金属杆与导轨间的摩擦, 忽略焊点、电刷、导线和导轨的电阻。现将开 关S扳到a 端与电阻相连,将金属杆由静止 释放,最终金属杆匀速冲过导轨底端;再将开 关S扳到b端与减速装置相连,将金属杆放 回初始位置,并使其获得平行于导轨斜面向 下、大小为v0=5 gL的初速度,同时在外力 控制下使减速装置绕轴沿顺时针方向(从上 往下看)转动,使得金属杆做匀减速运动,最 终金属杆速度恰好在导轨底端减为零。求: 44 演练篇 核心考点AB卷 高考理化 2025年3月 图17 (1)开关S扳到a端时,金属杆冲过导轨 底端时的速度。 (2)开关S扳到a端时,金属杆到达导轨 底端所用的时间。 (3)开关S扳到b端时,减速装置转动的 角速度ω 与金属杆运动时间t的关系。(答 案用不包含B 的字母、数字表示,重力加速 度用g 表示) 15.(15分)如图18所示,某传送装置由 三部分组成,中间是长度L1=28 m 的水平 传送带,传送带沿顺时针方向匀速转动,其速 率v可根据需要设定;左侧斜面顶端A 距离 传送带平面的高度h=2.5 m,斜面底端B 有 一小段圆弧(图中没有画出)与传送带上表面 平滑对接;右侧光滑水平面上放置质量 M= 2 kg,长度L2=14 m的滑板,滑板上表面与 传送带上表面等高并平滑对接。质量 m= 1 kg的物块从斜面顶端由静止释放,经过传 送带C 端后滑上滑板。已知滑板右端到挡 板D 的距离L3=2 m,物块与斜面间的动摩 擦因数μ1= 1 2tan θ(θ为斜面的倾角),物块 与传送带、滑板间的动摩擦因数分别为μ2= 0.1、μ3=0.2,取重力加速度g=10 m/s2。 图18 (1)求物块刚滑上传送带时的速度大小。 (2)若传送带速度v=1 m/s,求物块通 过传送带所需的时间。 (3)若传送带速度v=10 m/s,求从物块 滑上滑板至滑板右端刚撞到挡板 D 的过程 中因摩擦而产生的热量。 1.C 提示:伽利略在研究物体下落过程 的运动规律时,把实验和逻辑推理(包括数学 演算)结合起来,拓展了人类的科学思维方式 和研究方法。 2.B 提示:根据万有引力提供向心力得 G Mm (R+h)2 =m 4π2 T2 (R+h),则地球的质量 M= 4π2(R+h)3 GT2 。设地球的第一宇宙速度 为v,则G Mm R2 =m v2 R ,解得v= 2π(R+h) T · R+h R 。 图19 3.D 提示:作出完 整的光路如图19所示,根 据 几 何 知 识 可 知,光 在 AC 边 上 的 入 射 角θ= 60°,过P 点做AC 界面的 法线交BC 于D 点,光在 P 点发 生 全 反 射,在 Q 点 发 生 折 射,则 ∠PDQ=θ=60°,根据反射定律得∠DPQ= θ=60°,可知△PDQ 为等边三角形,所以α= 30°。因为出射光线与AC 边平行,所以β= 60°,根据折射定律n= sin β sin a 得n= 3,选项 A错误。根据几何知识可知,光在棱镜中的 传播路程s=OP+PQ=Lsin 60°+Ltan 30° = 53L 6 ,选项 B错误。根据n= c v ,解得 v= 3 3c ,选项C错误。光在棱镜中的传播时 图20 间t= s v= 5L 2c ,选项D正确。 4.D 提示:对任一小球进 行受力分析,如图20所示,根 据几何知识得F= mg tan α ,根据 牛顿第二定律得F=m v2 r ,解得 v= g r tan α ,因此小球的动能Ek= 1 2mv 2= mgr 2tan α 。A、B 两小球做匀速圆周运动时的半 54 演练篇 核心考点AB卷 高考理化 2025年3月 径不同,质量不相同,所以无法判断A、B 两 小球动能的大小,选项 A 错误。根据 F= m 4π2 T2 r,解得 T=2π rtan α g 。因为 A、B 两小球做匀速圆周运动时的半径不同,所以 周期不同,选项B错误。因为漏斗内壁对小 球的弹力 N= mg sin α ,A、B 两小球的质量不 同,所以无法判断 N 的大小,选项C错误。 以顶点O 为零势能点,则小球的势能 Ep= mgr tan α ,因此小球的动能与势能之比Ek Ep = 1 2 , 选项D正确。 5.A 提示:设粒子在[-x,x]区间内运 动,瞬时速率为v,根据题意得 1 2mv 2-qφ= -A,根 据 题 图 得 φ=φ0 1- |x| d ,所 以 1 2mv 2=qφ0 1- |x| d -A,因动能非负,故 qφ0 1- |x| d -A≥0,解得-d 1-Aqφ0 ≤ x≤d1- A qφ0 。 6.B 提示:粒子从小孔射入时的速度越 大,在磁场中做圆周运动的半径越大,碰撞次 数可能增多,运动时间不一定减少,选项 A 错误。粒子在磁场中运动轨迹的圆心构成的 多边形应是以圆筒横截面为内接圆的多边 图21 形,最 少 应 该 为 三 角 形,如图21所示,即粒 子最少与筒壁发生2 次碰 撞,就 可 能 从 小 孔射出。根据周期公 式得 T= 2πm qB ,则 运 动时间t= 180° 360°T= πm qB ,选项B正确。假设粒子在运动过程中经 过O 点,则过P 点的速度的垂线和OP 连线 的中垂线是平行的,二者不能交于一点,粒子 撞击筒壁A 点时的速度垂线和AO 连线的中 垂线也是平行的,不能确定粒子运动轨迹的 圆心,因此粒子不可能经过圆心O,选项C错 误。当粒子从小孔射出时的速度为 3qBR m 时,粒子的轨迹圆半径为mv qB = 3R。根据几 何知识可知,粒子的轨迹圆(圆心设为O')半 径越 大,越 靠 近 O 点,故tan θ> R R' (θ= ∠PO'O,0<θ<90°),解得 R'> R tan θ 。当 θ<30°时,R'> 3R,粒子从小孔射出时的速 度大小可能超过 3qBR m ,选项D错误。 7.D 提示:交流电源电动势的有效值 E=220 V。把理想变压器和副线圈电路视 为负载,如图22甲所示。设原线圈两端电压 为U1,电流为I1,电压表示数为U2,电流表 示数为I2,可把虚线框部分看成等效电阻 R'= U1 I1 = n21 n22 (R0+R),因此图22甲所示电 路可看成是由电源E、r 和R'组成的电路。 若使理想变压器的输出功率最大,则R'消耗 图22 的功率最大,根据P出=I21R'= E r+R' 2 R'= E2 r2 R'+R'+2r 可知,当R'=r=20 Ω时,P出 取 最大值,此时滑动变阻器接入电路的电阻 R=100 Ω,最大输出功率Pmax=605 W,选项 A、B错误。理想变压器的输出功率等于负载 电阻消耗的总功率,则Pmax=I22(R0+R),解 得 I2= 5 A,选项C错误。要使滑动变阻器 消耗的功率最大,把定值电阻r按照上述规 则等效到副线圈中,则r= n21 n22 r',解得 r'= 125 Ω。如图22乙所示,把虚线框部分看成 是电源,其内阻 r'=125 Ω,当r'+R0=R 时,滑动变阻器消耗的功率最大,此时 R= 64 演练篇 核心考点AB卷 高考理化 2025年3月 150 Ω,选项D正确。 8.AD 提示:重核裂变的过程中有质量 亏损,释放核能,故新核的比结合能大于铀核 的比结合能,但是裂变的产物包括两个中等 质量的子核,所以子核的结合能应小于铀核 的结合能,选项B错误。根据左手定则可知, 丙图中向左偏转的是α粒子,向右偏转的是β 粒子,不偏转的是γ粒子,选项C错误。 9.BD 提示:设木块与薄木板之间的动 摩擦因数为μ,根据牛顿第二定律,对木块有 μmg=ma1,对薄木板有μmg=Ma2,解得木 块的加速度大小a1=μg,薄木板的加速度大 小a2=μ mg M 。因为m>M,所以a2>a1。根 据v-t图像的斜率代表加速度可知,木块的 v-t图像的斜率应小于薄木板的v-t图像的 斜率,不可能出现图像A、C所示的情况。若 木块滑离薄木板时,薄木板的速度恰好为零, 则可以出现图像B所示的情况。若薄木板足 够长,则薄木板的速度减小到零后会在摩擦 力作用下向右做匀加速运动,最终木块与薄 木板一起做匀速运动,即可以出现图像D所 示的情况。 10.BD 提示:两列波在同一介质中传 播,波速相等,因为两列波的振动频率相等, 波长相等,所以d-2λ=2vt,又有v=λf,解 得λ=2 m,v=5 m/s,选项A错误。两列波 的周期T= 1 f =0.4 s,两波源的振动步调相 反,O 点为MN 连线的中点,因此O 点为振 动减弱点,t=1.2 s时刻O 处的质点开始振 动,从t=1.2 s时刻到t=2.2 s时刻,O 处质 点振动了1 s,即 5 2T ,故0~2.2 s时间内,O 处质点运动的路程s= 5 2×4 (A1-A2)= 50 cm=0.5 m,选项B正确。t=1.2 s时刻, O 处的质点开始振动,从t=1.2 s时刻到 t=2 s时刻,O 处质点振动了0.8 s,即2T, 故t=2 s时刻O 处的质点位于平衡位置;从 t=2 s时刻到t=2.2 s时刻,O 处质点振动 了0.2 s,即 1 2T ,故t=2.2 s时刻O 处的质 点位于平衡位置。因此2 s~2.2 s时间内,O 处质点的动能先减小后增大,选项C错误。 振幅为15 cm的点为振动加强点,设振动加 强点到 M 点的距离为x,两波源的振动步调 相反,则|x-(16-x)|= n+ 1 2 λ(n=0,1, 2,…),解 得 x=0.5 m、1.5 m、2.5 m、 3.5 m、4.5 m、5.5 m、6.5 m、7.5 m、8.5 m、 9.5 m、10.5 m、11.5 m、12.5 m、13.5 m、 14.5 m、15.5 m,共有16个,选项D正确。 11.(每 空2分)(1)7.15 (2) bL g (3)偏大 (4)A 提示:(1)d=7 mm+3×0.05 mm= 7.15 mm。(2)滑块随转台做匀速圆周运动, 根据牛顿第二定律得F+μmg=mω2L,整理 得F=-μmg+mω2L,当F=0时,μmg= mω2L,结 合 题 图 得 ω2=b,所 以 μ= bL g 。 (3)若遮光条所在平面与细线和水平台面均 垂直,则遮光条挡光距离即为其宽度d,滑块 匀速转动时的角速度ω= v L= d tL ;若遮光条 所在平面与细线不垂直,但与水平台面垂直, 则会导致挡光距离变小,测得的挡光时间变 小,计算获得的线速度偏大,角速度的测量值 将大于实际值。结合(2)问的分析可知,动摩 擦因数的测量值将大于实际值。(4)因为仅 换了滑块,所以只用考虑滑块的质量和动摩 擦因数对截距和斜率的影响。直线①→直线 ②,b减小,因为μ= bL g ,所以μ 一定减小,又 因为m= a bL ,a 增大且b减小,所以 m 一定 增大,选项 A 正确,B错误。直线①→直线 ③,b增大,则μ一定增大,又因为直线的斜率 k=mL,所以m 一定不变,选项C、D错误。 12.(1)D (2分) (2)充电 (1分) A (1分) (3)不变 (1分) (4)430 (1 分) (5)AD (2分) 提示:(1)用欧姆表直接连接待测电容器 两端,欧姆表内部电源给电容器充电,在开始 时电流较大,指针的偏转角度很大,随着电容 器所带电荷量不断增大,充电电流逐渐减小, 74 演练篇 核心考点AB卷 高考理化 2025年3月 指针的偏转角度也逐渐减小,选项D正确。 (2)开关S接1端时,电容器开始充电,A 板 带正电。(3)根据Q=CU 可知,电荷量与电 阻R 无关,若不改变电路其他参数,只减小 电阻R 的阻值,则此过程的I-t曲线与坐标 轴围成的图形的面积将不变。(4)根据电容 的 定 义 式 得 C = Q U = 3.44×10-3 8 F= 430 μF。(5)电容器充电过程中的电流由最 大逐渐减小,放电过程中的电流也是由最大 逐渐减小,根据q-t图像上某点的切线斜率 表示电流可知,选项A正确,B错误。根据电 容的定义式得U= Q C ,电容C 不变,UAB-t图 像的形状应与q-t图像相似,选项C错误,D 正确。 13.(1)容器悬挂在天花板上处于平衡状 态,设活塞的面积为S,则S=π d2 2 (1 分),根据平衡条件得(p0-p)S=Mg (1 分),解得p=p0- 4Mg πd2 (1分)。(2)从 A 点到B 点,气体发生等压变化,根据盖-吕萨 克定律 得 HS T0 = (H+h)S T (3分),解 得 T= H+h H T0 (1分)。(3)从A 点到B 点, 气体的体积增大,对外界做的功 W=pΔV (1分),又有 ΔV=hS,解得 W= πp0hd2 4 - Mgh (2分)。 14.(1)开关S扳到a 端时,金属杆最终 做匀速运 动,根 据 平 衡 条 件 得 mgsin θ= BI1L (1分),又有I1= BLv1 2R (1分),解 得v1=5 gL (1分)。(2)开关S扳到a 端时,对金属杆的整个运动过程应用动量定 理得mgtsin θ-∑B 2L2v 2R Δt=mv1-0 (3 分),其中∑vΔt=25L,解得t=15 Lg (1 分)。(3)开关S扳到b端时,金属杆做匀减 速运动,则加速度大小a= v20 2×25L= g 2 (1 分),BIL-mgsin θ=ma (1分),解得I= mg BL 。根据I= 1 2BL 2ω+BLv 2R (2分),v= v0-at,解得ω=10 g L + g Lt (1分),t≤ 10 L g (1分)。 15.(1)在物块从A 点运动到B 点的过 程中,根据动能定理得 mgh-μ1mgcos θ· h sin θ= 1 2mv 2 B-0 (1分),解得vB=5 m/s (1分)。(2)物块在传送带上先做减速运 动,后做匀速运动,物块做减速运动所用的时 间 t1= vB-v μ2g =4 s (1分),发生的位移 x1= vB+v 2 t1=12 m<L1=28 m (1分),物 块做匀速运动所用的时间 t2= L1-x1 v = 16 s,物块通过传送带所需的总时间t=t1+ t2=20 s (1分)。(3)假设物块在传送带上 一直做加速运动,根据动能定理得μ2mgL1= 1 2mv 2 C- 1 2mv 2 B (1分),解得vC=9 m/s< v (1分),所以假设成立,物块滑上滑板时 的速度为9 m/s。假设物块与滑板能达到共 同速度,根据动量守恒定律得 mvC=(m+ M)v共 (1分),解得v共=3 m/s (1分),物 块与滑板达到共同速度所需 的 时 间t3= vC-v共 μ3g =3 s (1分),滑板的位移 x板 = 0+v共 2 t3=4.5 m>L3,所以假设不成立(1 分)。在滑板右端与挡板 D 撞击前,滑板做 匀加速运动,物块做匀减速运动,根据运动学 公式得L3= 1 2 ·μ3mg M ·t24 (1分),解得 t4=2 s (1分)。物块与滑板间的相对位移 Δx=vCt4- 1 2μ3gt 2 4-L3=12 m (1分),因 此物块与滑板间因摩擦而产生的热量 Q= μ3mgΔx=24 J (1分)。 (责任编辑 张 巧) 84 演练篇 核心考点AB卷 高考理化 2025年3月