2025年普通高中学业水平选择性考试模拟试题物理(4)-【衡水金卷·先享题·信息卷】2025年物理模拟试题（HN专版）

姓名 准考证号 2025年普通高中学业水平选择性考试模拟试题 物理（四） 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上，并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目 的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写 在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项 中，只有一项是符合题目要求的。 1.“玉免二号”巡视器的核电池中钚238的衰变方程为Pu→影U十He, 下列说法正确的是 A.若温度降低，钚238的半衰期将变长 B.钚238发生一次上述衰变后，核子数减小2个 C.钚238的比结合能小于铀234的比结合能 D.目前世界上核电站的发电原理大多为热核反应 2.如图甲所示，在匀强磁场中有一单匝矩形闭合导线框ABCD,AB边与磁场 方向垂直，线框电阻不计。现使线框以恒定角速度绕轴O)旋转，转动到某 一位置开始计时，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。小灯泡通 过电刷与线框相连，交流电压表可视为理想电压表，下列说法正确的是 202 /10-2s ⊙⑧ -202 0 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题（四）第1页（共8页) HN A.图甲所示时刻通过小灯泡的电流最小 B.图甲所示时刻通过线框的电流方向为ABCD C.线框1s内转50圈 D.电压表的示数为20√2V 3.平行玻璃砖横截面如图所示，一束由红、紫两种单色光组成的复色光从O 点射入玻璃砖，光束在玻璃砖内分成α、b两束单色光。下列说法正确的是 A.a光为紫光 B.a光在玻璃砖中发生全反射的临界角较大 C.a光在玻璃砖中的传播速度较小 D.若用b光照射某金属表面能发生光电效应，则 用a光照射该金属也一定能发生光电效应 4.在如图甲所示的交通情景中，一辆小汽车发现前方交通信号灯红灯亮起 后，开始做匀减速直线运动，该小汽车车头连续经过了如图乙所示的A、 B,C三个点。已知A、B和B、C两点之间的距离分别为10m、7.5m,小 汽车在A、B两点之间和B、C两点之间运动所用的时间分别为2s、3s,则 下列说法正确的是 A.小汽车的加速度大小为2m/s B.小汽车车头经过A点时的瞬时 6 77777777777777◆7777777777 速度为5m/s 甲 乙 C.小汽车车头经过C点时的瞬时速度为1m/s D.小汽车车头经过C点再行驶1m后速度减为零 5.如图所示，A、B为两颗在赤道平面内围绕地球做匀速圆周运动的卫星，且 绕行方向相同，=0时刻A、B两颗卫星相距最近。已知地球的半径为R, 卫星A的轨道半径为9R,卫星B的轨道半径为4R,地球表面的重力加速 度为g,则A、B两颗卫星第一次相距最远的时刻为 A.216x/尽 B.108xR 19Ng 19g c瓷层 54πR D.19Ng 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题（四）第2页（共8页) HN 6.如图所示，倾角0=37°的传送带固定在水平地面上，传送带以=6m/s 的速度沿逆时针方向匀速转动，其中M、N两点之间的距离L=4,在N 点的正上方O点处用一根长R=2m且不可伸长的轻绳悬挂一质量m2= 22kg的物块B。现将物块B拉至与竖直方向成0=37°角的位置，物块 B与传送带上表面平齐但不接触，由静止释放物块B后将物块A从传送 带的顶端由静止释放，当物块B回到释放点时恰好与物块A发生碰撞（碰 撞时间极短)，碰后物块B向左偏离竖直方向的最大夹角α=53°，此时取 走物块B。已知物块A的质量1=2kg,与传送带间的动摩擦因数u= 0.75,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6，物块A、B均可视为质点，不 计空气阻力，则下列说法正确的是 A.物块A与物块B发生碰撞时物块A的速度大小 .9 为3m/s B.物块A与物块B发生碰撞后物块A的速度大小 为3m/s C.物块A从传送带顶端运动到底端的时间为 6 D.物块A与传送带之间因摩擦产生的热量为24J 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项 中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有 选错的得0分。 7.如图甲所示，高大建筑物顶端通常都装有避雷针。带负电的云层与避雷针 之间会产生电场，其等差等势面如图乙所示，下列说法正确的是 A.A、B、C三个点中B点的电势最高 B.A、B、C三个点中B点的电场强度最小 C.A、B两点间的电势差UB等于B、C两点间的电势差UC D.同一带负电的雨滴在B点的电势能大于在C点的电势能 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题（四）第3页（共8页) HN 8.一质量为2kg的遥控小汽车由静止开始在水平面上运动，运动中发现前 方有一障碍物，立即关闭发动机仅在阻力作用下做减速运动，其速度随 时间t变化的图像如图所示。若小汽车在整个运动过程中受到的阻力大 小不变，0~t。时间内小汽车的总位移为37.5m,下列说法正确的是 A.小汽车加速阶段的位移大小为25m +w(m-s-l) B.小汽车减速阶段运动的时间为2s C.小汽车受到的阻力大小为15N D.小汽车加速阶段受到的牵引力大小为30N 9.如图所示，表面粗糙的斜面体A静置在水平地面上，小物块B置于斜面 上，平行于斜面的绝缘且不可伸长的细绳一端与B相连，另一端跨过光滑 的定滑轮与带电小球C连接，定滑轮正下方有一带同种电荷的小球D用 绝缘细杆固定在水平地面上。在带电小球C、D缓慢漏电的过程中，A、B 始终处于静止状态，下列说法正确的是 A.带电小球C、D间的库仑力逐渐减小 B.细绳对带电小球C的拉力逐渐减小 C.A、B之间的摩擦力逐渐减小 D.地面对A的摩擦力保持不变 10.固定在水平面内足够长的光滑平行金属直导轨与电动势E=12V的直 流电源、电容C=0.1F的电容器和阻值R=12的定值电阻组成了如图 所示的电路。空间内存在方向竖直向上、磁感应强度大小B=1T的匀 强磁场，质量m=0.1kg、阻值r=0.52的金属棒ab静置在水平直导轨 上，金属棒ab的长度和导轨间距均为L=1m。闭合开关S,给电容器充 电，经足够长时间后断开S,同时将S2接“1”，金属棒ab从静止开始先加 速后匀速，匀速运动后将S,接“2”，金属棒αb做减速运动并最终静止在 导轨上。已知重力加速度g=10m/s2,导轨电阻不计，金属棒ab始终与 导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题（四）第4页（共8页) HN A.电容器完成充电时所带的电荷量为120C B.金属棒ab匀速运动时的速度大小为3m/s C.金属棒ab加速过程中电容器放出的电荷量为0.6C D.金属棒ab减速过程中运动的位移大小为0.9m 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 11.(7分) 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中。 (1)将0.01mL浓度为0.1%的油酸酒精溶液滴在均匀撒有痱子粉的水 面上，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成的油膜轮廓如图所示， 已知方格纸上每小格的边长为2c,则油膜的面积为 cm,估测出 油酸分子的直径为 m(结果保留一位有效数字)。 (2)若描绘轮廓时油酸未完全散开，将导致测得的分子直径 ;配 制好的油酸酒精溶液长时间置于空气中，会导致分子直径的测量值 (填“偏小”或“偏大”) 12.(9分) 某兴趣小组用如图所示的装置测当地的重力加速度，实验步骤如下： 纸带 夹子 重物 3ò；8c6 (1)将电火花打点计时器安装在铁架台上（保持两限位孔在同一竖直线 上)。 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题（四）第5页（共8页) HN (2)将纸带穿过限位孔，并将重物靠近打点计时器。 (3) (填“先接通电源 再将重物由静止释放”或“先将重物由静止释放再接通电源”)，打出纸带，重 复多次实验，打出多条纸带。 (4)选取纸带中点迹清晰的一段，如图乙所示，O、A、B、C、D、E、F为纸 带上选取的连续的点，已知打点计时器接在频率为50Hz的电源上，则打下 相邻两个点间的时间间隔为 s:测得各点与O点的距离如下表所 示，则打下C点时重物的速度vc= m/s(结果保留三位有效数字)； 当地重力加速度g m/s(结果保留三位有效数字)。 0 A B C D E 内 0 0.59cm 1.55cm 2.90cm 4.64cm 6.77cm 9.28cm 13.(10分) 如图所示，水面上的A、B、C三点组成一个直角三角形，AB=6m,BC= 8m。某时刻A点和B点同时在竖直方向做频率为2Hz的简谐运动，振幅 分别为2cm、3cm,起振方向均向下，A、B两波源产生的波在水面传播，两波 传播到C点的时间间隔为1s。求： (1)两列波的波长和传播速度大小： (2)两列波均传播到C点后C点的振幅。 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题（四）第6页（共8页) HN 14.(14分) 如图所示，一劲度系数k=144N/m的轻弹簧左端固定在竖直挡板上， 右端与一质量1=1kg的小物块A接触但不拴接，地面和台阶表面均光 滑，一质量m2=1kg的小物块B放置在一质量m3=0.2kg的长木板C的 左端，C的上表面恰好与台阶表面等高，其右端与墙壁之间的距离L=2m, B与C间的动摩擦因数4=0.5。现用力向左推动A将弹簧压缩x。=0.5m 后由静止释放，A与B发生弹性碰撞，经过一段时间后C与右侧墙壁发生弹 性碰撞，碰撞时间极短。已知B始终未脱离C,重力加速度g=10m/s2,弹 簧的弹性势能E。=kx(式中x为弹簧的形变量)，弹簧始终在弹性限度 内，A、B均可视为质点。求： (1)A与B碰后瞬间B的速度大小： (2)C与右侧墙壁第5次碰撞前瞬间的速度大小； (3)C的最短长度。 台阶 地面 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题（四）第7页（共8页) HN 15.(16分) 如图所示，空间直角坐标系Oxyx中，在x<0的空间内存在沿x轴正方 向的匀强电场，在x>0的空间内存在沿：轴正方向的匀强磁场。一比荷9 =5×10C/kg的带正电粒子从x轴上x=-1.5m处以o=4×10°m/s的 初速度沿y轴正方向射出，粒子第1次通过y轴时的速度方向与y轴正方向 的夹角0=37°，第1次通过x轴时的速度方向与x轴垂直，粒子重力忽略不 计，sin37°=0.6，cos37°=0.8，π2≈10。 (1)求匀强电场的电场强度大小： (2)求匀强磁场的磁感应强度大小； (3)若在x>0的空间内同时加一沿之轴正方向的匀强电场，电场强度大 小为<0的空间内电场强度的。，求粒子第2次通过)0平面的空间坐标 (结果保留两位有效数字)。 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题（四）第8页（共8页) HN信息卷 物理（四） 2025年普通高中学业水平选择性考试模拟试题 信息卷·物理（四） 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力Ⅱ，推理能力 Ⅲ.分析综合能力W,应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究 ④科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) N E ① ② ③ ④ 档次 系数 1 选择题 4 核反应方程 易 0.85 2 选择题 4 交流电的产生与图像 中 0.75 选择题 4 光的折射 中 0.75 直线运动公式在实际问题中的 选择题 中 0.75 应用 5 选择题 4 万有引力定律 中 0.75 6 选择题 传送带与牛顿第二定律应用 难 0.55 7 选择题 5 电场强度与电势 中 0.70 8 选择题 -1图像 中 0.70 选择题 5 库仑力、共点力平衡 中 0.65 10 选择题 5 含电容器的电磁感应综合 难 0.55 11 非选择题 7 用油膜法估测油酸分子的大小 易 0.80 12 非选择题 9 测当地的重力加速度 中 0.75 13 非选择题 10 机械波的传播 中 0.75 14 非选择题 14 含弹簧的碰撞问题 中 0.65 15 非选择题 16 带电粒子在电、磁场中的运动 0.55 ·1 HN 信息卷 物理（四） 参考答案及解析 物理（四） 一、选择题 应，则a光不一定能使该金属发生光电效应，D项 1.C【解析】半衰期是由原子核本身决定的，与温度、 错误。 压力等外部因素无关，A项错误：钚238发生一次上 4.C【解析】根据匀变速运动规律可知某段时间内的 述衰变后，核子数减少4个，B项错误：原子核的比结 平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知AB段中间 合能越大越稳定，铀234比钚238稳定，所以钚238 时刻的瞬时速度=互=5m/s,BC段中间时刻的 的比结合能小于轴234的比结合能，C项正确：目前 世界上的核电站主要是利用重核裂变产生的能量来 瞬时速度==2.5m/s,则小汽车的加速度大小 发电，D项错误。 a==二之=1m/3,A项错误：又必十= 2 2.C【解析】图甲所示位置通过线框的磁通量为零，磁 +号 2 通量的变化率最大，产生的感应电动势最大，则通过 =5m/s,十=功=2.5m/,%=一a,联立 2 小灯泡的电流最大，A项错误：由右手定则可知图甲 所示时刻通过线框的电流方向为DCBA,B项错误： 解得w=6m/5,g=4m/5,x=1m/5,B项错误，C 项正确：小汽车速度减为零时车头距C点的距离x一 电压表的示数为有效值，由图乙知应为20V,D项错 误：由图乙知产生的交变电流的周期T一0.02s,则 =0.5m,D项错误。 2a 颊常∫一50Hz,即线框1s内转50圈，C项正确。 5.A【解析】根据万有引力提供向心力有GMm= 3.B【解析】作出过O点的法线如图所示： (9R)F m1wi·9 R,G Mmn (4R=m@i·4R,在地球表面有 G Mm =mg联立解得=动√餍=√辰， 设两颗卫星从图示位置到第一次相距最远所需的时 想据折射定律有”一n”二部品，则m<,光 间为，则有t一nt=,解得1=216尽，A项 19Vg sin 正确 的频率<，故a光是红光，b光是紫光，A项错误； 6,C【解析】设物块A与物块B发生碰撞时物块A运 根据临界角inC=工可知C>C,B项正确：a,b光 动的位移为1，根据几何关系可得1am0=尽，解得1 在玻璃砖中的传播速度分别为一元心一后，有心 =2.5m,物块A刚释放时，根据牛顿第二定律可得 >,C项错误；由于单色光的频率女<，根据光电 m1gsin0十m1gcos0=m1a1,解得a1=12m/s,若物 效应的发生条件可知，若韦光能使某金属发生光电效 块A与传送带共速，设物块A运动的位移为1，根据 1 HN 物理（四） 参考答案及解析 运动学公式可得x= a,解得=1.5m<2.5m 雷针带正电，所以电场方向大致向上，A,B、C三点中 B点的电势最低，A项错误：根据等势面密的位置电 又m gsin0=m1gcos0,则物块A与物块B发生碰 场强度大，可知A、B、C三点中A点的电场强度最 撞时物块A与传送带已经共速，碰撞时的速度大小 大，B点的电场强度最小，B项正确：由于A、C两点位 为6m/s,A项错误：设物块B碰后的速度为va,根据 于同一等势线上，所以UM=一Ux,C项错误；负电 动能定理可得m:R(c0s37”-c0s53)=之m:场，解 荷在电势低的点电势能大，所以同一带负电的雨滴在 得u=2√2m/s,根据动量守恒定律可得m1= B点的电势能大于在C点的电势能，D项正确。 m,A十m2g,解得A=2m/s,B项错误，设物块A与 8.B 【解析】小礼车在加速阶段的位移大小1=名 传送带共速时的时间为t,根据运动学公式可得= ×15×3m=22.5m,A项错误：小汽车减速阶段有 西=0.55，共速之后物块A做匀速直线运动，设匀速 37.5m-2.5m=之×15，解得4=2B项正确： 的时间为，根据运动学公式可得4-二，解得 加速阶段和减速阶段小汽车的加速度大小分别为a =5m/s2,ag=7.5m/s,由牛顿第二定律得F-f= =号，物块A与物块B发生碰撞后，由于队 ma1、f=ma2,联立解得f=15N、F=25N.C项正 2m/s<6,物块A继续加速，若加速到共速，设物块 确，D项错误 A运动的位移为xg,根据运动学公式2a12=(一 9.AD【解析】以带电小球C为研究对象，受到重力 解得，=专m<L一=1.5m则物块A再次与传 mg、库仑力F,细绳的拉力F,,处于平衡状态，受力 分析如图所示： 送带共速时还未到达传送带的底端，设共速前的时间 为h,根据运动学公式可得物=十a11,解得4= 38,之后物块A做匀速直线运动，设匀速的时间为 4,根据运动学公式可得4=L一一至= 365,物块A 777777777 从传送带顶端运动到底端的时间1=十十十t, 由几何关系可得器品一是，在带电小球C.D缓 s,C项正确：设第一次共速时，物块A与传送带的 37 慢漏电的过程中，C,D缓慢靠近，处于动态平衡状 态，CD长度逐渐减小，而(OC,OD长度不变，所以C 相对位移为△x,根据位移关系可得△r=h一x1, D间的库仑力逐渐减小，细绳对带电小球C的拉力 解得△=1.5m,设第二次共速时，物块A与传送带 F,保持不变，A项正确，B项错误：由于细绳对带电 的相对位移为△x2,根据位移关系可得△2=一 小球C的拉力F,保持不变，侧细绳对B的拉力保持 2 ,解得△=子m,可得Q=mgc0s△十△) 不变，所以A、B之间的摩擦力和地面对A的摩擦力 =26J,D项错误. 也保持不变，C项错误，D项正确。 二、选择题 10.CD【解析】电容器完成充电时所带的电荷量q= 7,BD【解析】由于云层带负电，根据静电感应可知避 CE=1.2C,A项错误：金属棒ab匀速时有E,= 2 HN 信息卷 物理（四） BL,对金属棒ab应用动量定理可得∑BL△ 两列波在水中传播的速度大小相等，有 =m,即BL.△q=m%,其中△q=CE一CE,联立解 AC_BC=1s (1分) 得=6m/s、△g=0.6C,B项错误，C项正确；减速 解得两列波的波速v=2m/s (2分) 过程中对金属棒ab应用动量定理得一 ∑BiL△= 由波速、波长和频率三者之间的关系得 v-if (1分) 0一站，即BL4=m,又q=1△1= BL工，联立解 R+r 解得两列波的波长a=1m (2分) 得x=0.9m,D项正确。 (2)AC-BC=2 m=2 (2分) 三、非选择题 故C点为A、B两列波干涉的加强点，其振幅为 11.(1)440(432~448,2分)2×101(2分) Aa十AB=5cm (2分) (2)偏大(2分)偏小(1分) 14.【解析】(1)A离开弹簧后，弹性势能转化为动能，有 【解析】(1)由图中油膜轮廓可知，大约有110个小 (1分) 方格，则油膜的面积S=110×2×2cm2=440cm: 油酸分子的直径4=Y-0.01×0.1%×10 A与B碰撞过程由动量守恒定律和能量守恒定 440×10· m≈2 律得 ×10mm. m1场=m:U⅓于m:到 (1分) (2)根据公式d=号计算浦酸分子的直径，如果精给 1 (1分) 轮密时油酸还未完全散开就会导致S偏小，从而导 联立解得a=0,=6m/s (1分) 致测得的分子直径偏大：若配制好的油酸酒精溶液 (2)B在C上表面滑动过程，由动量守恒定律得 :B=(m:十ms） (1分) 放置时问较长后再进行实验，油酸溶液的实际浓度 对C应用动能定理得 变大，则油酸的体积测量值偏小，导致测得的分子直 径偏小。 um:g= 2mg-0 (1分》 12.(3)先接通电源再将重物由静止释放(2分) 联立解得=5m/s,1=0.5m<L (1分) (4)0.02(3分)0.773(2分)9.67(2分) B与C共速后与墙壁发生碰撞，第1次与墙碰撞 【解析】(3)为了充分利用纸带，应先接通打点计时 后有 器的电源，再将垂物由静止释放。 m:h一含=(m2十mg）为 (1分) (4)打点计时器所接电源的频率∫=50Hz,周期T 解得=一m (1分) n2十m1 f =0.02s.所以打点计时器每隔0.02s打一个 第2次与墙碰撞后有 :为一n边=(m2十m:) 点，=2器0.73m/s,重力加速度g=票 (3T) 解得=（二m) ≈9.67m/s. m生十ma 13.【解析】(1)由几何关系得 同理第5次碰前有=（侧微-智 m4十m AC=AB+BC -10 m (2分) 3 HN 物理（四） 参考答案及解析 (3)由于m:>m,C和B最终停在右侧墙壁处，B恰 y=7=4 m (1分) 好停在C的右端时C的长度最短，根据能量守恒定 v=- s0 (1分) 律可得 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供 um:gL=- m听 (2分) 向心力有 解得L.=3.6m (1分) qgB=m下 (1分) 15.【解析】(1)根据题意可知，粒子在xOy平面内的运 根据几何关系得 动轨迹如图所示 y=Rsin 0 (1分) 联立解得B=1.5×10T (1分) (3)粒子在磁场中匀速圆周运动的周期 (1分) 0 T-器 由几何关系知运动时间 (1分) 在x<0的空间内，粒子做类平抛运动，由牛顿第二 在沿：轴方向，粒子做匀加速直线运动有 定律和运动学公式得 1 109E=ma' gE=ma (1分) lal-tu 然= (1分)》 (1分) 联立解得≈6.7m (1分) Vr=at (1分) 由对称性得y=一y=一4.0m (1分) v.=v tan (1分) 粒子第2次通过yO:平面的空间坐标为(0， 联立解得1=1×106s,E=6×10'N/C (1分) -4.0m,6.7m) (1分) (2)粒子第1次穿过y轴时有 4 HN