9.2025年高考物理模拟试卷(五)-《中学生数理化》高考理化2025年7～8月刊

2025年高考物理模拟试卷(五) ■山东省滨州市第一中学 成树明 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) 图1 1.一玩具车在平直地面上 运动,其位置—时间图像如图 1所示,图中 OA 段和AB 段 分别为抛物线的一部分。如图 2所示的这辆玩具车的v-t图 像中正确的是( )。 图2 图3 2.如图3所示为我 国研制的一种全新微型 核能电池,它可以实现五 十年 稳 定 安 全 自 发 电。 它利用镍核(6328Ni)同位 素衰变成铜核(A29Cu)同位素,释放的能量被 半导体转换器吸收并转化为电能。下列说法 正确的是( )。 A.镍核衰变产生的射线是α粒子流 B.镍核衰变产生的射线是β粒子流 C.镍核的结合能比产生的铜核结合能大 D.衰变中伴随产生的γ射线是由镍核 跃迁发出的 图4 3.彩虹是 由 阳 光 进 入水滴,先折射一次,再 在水滴的背面反射,最后 离开水滴时再折射一次 而形成 的。彩 虹 形 成 的 示意图如图4所示,一束 白光L 由左侧射入水滴, a、b是白光射入水滴经过一次反射和两次折 射后的两条出射光线(a、b是单色光)。下列 关于a光与b光的说法正确的是( )。 A.水滴对a 光的折射率大于对b 光的 折射率 B.a光在水滴中的传播速度等于b光在 水滴中的传播速度 C.a、b光在由空气进入水滴后波长变长 D.当a、b光在同一介质中,以相同的入 射角由介质射向空气时,若a 光能够发生全 反射,则b光也一定能够发生全反射 图5 4.质量为m 的导体棒与 两个半径为R 的光滑圆弧电 极接触良好,两个电极相互 平行且都位于竖直平面内,O 为其中一个圆弧电极的圆 心,截面如图5所示,导体棒 中通有垂直于纸面向外的电流,导体棒在两 个电极间的长度为L,在两个电极间加一沿 竖直方向的匀强磁场(图中未画出),磁感应 强度为B0,导体棒恰好静止在电极的圆弧面 上的A 点。现通过增大电流的方式使导体 棒缓慢地从A 点移动到B 点,已知OA 连线 与水平方向间的夹角为60°,OB 连线与水平 方向间的夹角为30°。已知重力加速度为g, 则下列说法正确的是( )。 A.磁场方向竖直向上 B.当导体棒静止在A 点时,流过导体棒 的电流大小为 mg 2B0L C.导体棒从A 点移动到B 点的过程中, 电极受到的压力逐渐减小 D.当导体棒静止在B 点时,流过导体棒 的电流大小为静止在A 点时的3倍 5.如图6所示,一根长为L 的轻杆OA, O 端用铰链固定在地面上,另一端固定一质 量为m 的小球A,轻杆靠在高h= L 4 ,质量 43 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 图6 M=4m 的物块B 上。开始 时轻杆处于竖直状态,受到 轻微扰动,轻杆开始沿顺时 针方向转动,推动物块B 沿 地面向右滑至图示虚线位 置(轻杆与 地 面 间 的 夹 角 θ= π 6 )。若不计一切摩擦,重力加速度为g, 则此时小球A 的线速度大小为( )。 A. 8 5gL B. 1 5gL C. 2 5gL D. 3 7gL 图7 6.把一段细玻璃丝与丝绸 摩擦,玻璃丝上就带上了正电 荷,然后用绝缘工具把这段玻 璃丝弯曲成一个半径为R 的闭 合圆环。如图7所示,O 是圆 环的圆心,A、O 两点间的距离 为 3R,OA 连线与圆环平面垂直,已知静电 力常量为k,A 点场强大小为E,则玻璃丝因 摩擦而带的电荷量为( )。 A. 3ER2 3k B. 23ER2 3k C. 53ER2 3k D. 83ER2 3k 7.某研究小组对如图8甲所示的山地车 的气压避震装置进行研究,其内部装置原理 如图8乙所示,在倾角θ=30°的光滑斜面上 放置一个带有活塞A 的导热气缸B,活塞用 劲度系数k=300 N/m 的轻弹簧拉住,弹簧 的另一端固定在斜面上端的挡板上,弹簧平 行于斜面,活塞与气缸间密封一定质量的理 想气体,活塞能无摩擦地滑动。初始状态下 活塞到气缸底部的距离L1=27 cm,气缸底 部到斜面底端挡板的距离L2=1 cm,气缸内 封闭气体的初始温度T1=270 K。对气缸进 行加热,当封闭气体的温度从T1 上升到T2 时,气缸底部恰好接触到斜面底端的挡板,继 续加热,当封闭气体的温度达到T3 时,弹簧 恰好恢复原长。已知封闭气体的内能U 与 温度T 满足关系式U=k0T,其中k0=2× 10-3 J/K,气缸的质量 M=0.4 kg,活塞的质 量m=0.2 kg,气缸的横截面积S=1 cm2, 取重力加速度g=10 m/s2,大气压强p0= 1.0×105 Pa,下列说法正确的是( )。 图8 A.初始状态下,封闭气体的压强为6× 104 Pa B.封闭气体的温度从T1 上升到 T2 的 过程中,封闭气体吸收的热量Q=0.1 J C.当封闭气体的温度为 T3 时,封闭气 体的压强为1.2×105 Pa D.当封闭气体的温度为380 K时,弹簧 处于压缩状态 8.同一探测卫星分别围绕某星球 A、B 多次做圆周运动。探测卫星在做圆周运动过 程中的周期二次方T2 与轨道半径三次方r3 的关系图像如图9所示。已知探测卫星在星 球A、B 表面做匀速圆周运动时的周期均为 T0,下列说法中正确的有( )。 图9 A.星球A 的半径大于星球B 的半径 B.星球A 的质量小于星球B 的质量 C.星球A 的密度小于星球B 的密度 D.星球 A 的第一宇宙速度小于星球B 的第一宇宙速度 9.如图10甲所示,一根粗细均匀的木 筷,下端绕几圈细铁丝后竖直悬浮在装有盐 水的杯子中。现把木筷竖直向上提起一段距 离后放手,忽略水的黏滞阻力及水面高度变 化,其在水中的运动可视为简谐运动。以竖 直向上为正方向,从某时刻开始计时,木筷下 端的位移y 随时间t变化的图像如图10乙 53 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 所示。已知盐水的密度为ρ,木筷的横截面 积为S,木筷下端到水面的最小距离为h1,最 大距离为h2。下列说法中正确的有( )。 图10 A.木筷在t0~5t0 时间内的动能先增大 后减小 B.木筷做简谐运动的振幅为 1 2 (h1+h2) C.木筷(含铁丝)的质量为 1 2ρS (h1+ h2) D.木筷在0~3t0 时间内运动的路程为 (2- 2) 4 (h2-h1) 10.如图11所示,MN 和PQ 是两根电 阻不计的平行光滑金属导轨,其间距为L,导 轨水平部分处在磁感应强度为B 的匀强磁 场中,磁场方向与水平导轨平面间的夹角 θ=37°,导轨右端接一阻值为R 的定值电阻, 质量为m、长度为L 的金属棒,垂直于导轨 放置,从导轨左端h高处由静止释放,进入磁 场后运动一段距离停止(金属棒未到达 NQ 连线处)。已知金属棒的电阻为R,与导轨间 始终接触良好,且进入磁场区域后与导轨保 持垂 直,重 力 加 速 度 为 g,sin 37°=0.6, cos 37°=0.8。在金属棒进入磁场区域到停 止的过程中,下列说法正确的有( )。 图11 A.定值电阻R 中产生的焦耳热为 mgh 2 B.金属棒在水平导轨上运动时,对导轨 的压力越来越小 C.定 值 电 阻 R 两 端 的 最 大 电 压 为 BL 2gh 2 D.金 属 棒 在 磁 场 中 运 动 的 距 离 为 50mR 2gh 9B2L2 二、非选择题(共5小题,共54分) 11.(6分) 某物理兴趣小组想验证向心 图12 力大小的表达式,实验装置如 图12所示。 (1)本实验采用的实验方 法是 。 A.等效法 B.放大法 C.控制变量法 (2)考虑到实验环境、测量条件等实际因 素,对于这个实验的操作,下列说法中正确的 是 。 A.相同体积的小球,选择密度大一些的 小球进行实验可以减小空气阻力的影响 B.应使小球的释放位置尽量高一点,使 小球获得较大的初速度,以减小实验误差 C.每组实验过程中力传感器的示数是一 直变化的,小组成员应记录力传感器示数的 平均值 (3)固定在悬点O 处的力传感器通过长 度为l的细绳连接小球,小球直径为d,安装 在悬点O 正下方的光电门可以测量小球直 径的挡光时间Δt。在细绳长度l和小球不变 的情况下,改变小球释放的高度,获得多组数 图13 据。以力传感器示数F 为纵 轴、 1 (Δt)2 为横轴建立平面直 角坐标系,描出多组数据点, 作出如图13所示的图像,已 知图像斜率为k,纵轴截距为 b,则小球的质量为 (可 用d、l、k、b和重力加速度g 表示)。 图14 12.(9分)某实验小组进行 “测量金属丝电阻率”的实验。 (1)用螺旋测微器测量金属 丝的直径d,读数如图14所示, 63 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 则d= mm。 (2)该实验小组测量金属丝 Rx 的阻值 (约为6 Ω)时,可供选择的仪器如下:电流表 A1(量程为0~200 mA,内阻约为4 Ω);电流 表A2(量程为0~50 mA,内阻为15 Ω);滑 动变阻器R1(阻值范围为0~1 000 Ω);滑动 变阻器R2(阻值范围为0~10 Ω);电源(电动 势E=1.5 V,内阻r约为0.5 Ω);开关S及 导线若干。 图15 该实验小组设计了如 图15所示的电路,为了便 于调节,使实验结果尽可能 准确,滑 动 变 阻 器 应 选 择 (填“R1”或“R2”),电表 a为电流表 (填“A1”或 “A2”)。 (3)用笔画线代替导线,将如图16所示 的实物图连接完整。 图16 (4)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑 片,记录电流表A1、A2 的读数I1、I2,得到多 组实验数据。以I2 为纵轴、I1 为横轴建立平 图17 面直角坐标系,描点,作出图像 如图17所示,若图像的斜率为 k,电流表 A2 的内阻为r2,测 得金属丝连入电路的有效长度 为l,则金属丝的电阻率ρ= (用k、d、l、r2、π表示)。 13.(10分)某游乐项目装置的简化图如 图18所示,AB 为固定在地面上的光滑圆弧 形滑梯,半径R=2.5 m,O 为圆心,A、B 分 别为滑梯的最高点和最低点,且θ=60°。滑 梯底端B 与一水平传送带相切,传送带的长 度l=8 m,传送带以速度v=1 m/s沿顺时 针方向匀速转动。一质量m=50 kg的游客 (可视为质点),从 A 点由静止开始下滑,在 B 点滑上传送带。已知游客与传送带之间的 动摩 擦 因 数 μ=0.2,取 重 力 加 速 度 g= 10 m/s2,求: 图18 (1)游客滑到B 点时对滑梯压力的大小。 (2)因游客与传送带之间的摩擦而产生 的热量。 图19 14.(11分)如 图19 所示,质量为m 的薄木板 A 静置于光滑水平地面 上,质量为3m 的小物块 B 以初速度v0 从薄木板A 左端水平向右滑 行,小物块B 与薄木板A 之间的动摩擦因数 为μ,薄木板A 与竖直挡板C 每次碰撞时A 与B 均已达到共同速度,且薄木板A 每次与 挡板C 碰撞的碰后速率与碰前速率之比k (k<1)相同。已知薄木板A 足够长,重力加 速度为g。求: (1)薄木板A 与挡板C 碰撞后向左运动 的最大距离。 (2)薄木板A 与挡板C 碰撞后运动的总 路程。 15.(18分)如图20所示,平面直角坐标 系Oxy 中,第一象限内的y 轴与直线y= 3 3x 之间和第四象限内存在垂直于Oxy 平 面向外的匀强磁场,磁感应强度为B;第四象 限内同时存在沿x 轴正方向的匀强电场,电 场强度为 E;第二象限内的金属板 MN 和 PQ 之间存在加速电场,两板间的电压U0= 2mE2 qB2 。质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子 从金属板 MN 的中点由静止开始加速,从y 轴上的a点垂直于y 轴进入第一象限,通过 直线y= 3 3x 上的b点和x 轴上的c点(b点 73 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 和c点图中均未画出)进入第四象限。已知 O、a 两点间的距离L= (6-23)mE 3qB2 ,不计 粒子自身重力。求: 图20 (1)粒子在第一象限内的磁场中做匀速 圆周运动的轨道半径。 (2)c点的坐标及粒子从a点运动到c点 所用的时间。 (3)粒子在第四象限内运动过程中距离 y 轴最近时的位置坐标。 1.D 提示:玩具车的位置—时间图像 中,OA 段和AB 段分别为抛物线的一部分, 则OA 段和AB 段玩具车均做匀变速直线运 动,OA 段的斜率越来越小,说明玩具车的速 度逐渐减小,做匀减速直线运动,运动到 A 点时速度减小为零;AB 段的斜率越来越大, 说明玩具车的速度逐渐增大,做匀加速直线 运动,且速度方向始终为正。 2.B 提示:镍核衰变为铜核的衰变方程 为6328Ni →6329Cu+-0-1e,因此镍核衰变产生的射 线是β粒子流,选项A错误,B正确。因为核 反应过程中释放核能,反应朝着比结合能增 大的方向进行,所以镍核6328Ni的结合能比产 生的铜核6329Cu的结合能小,选项C错误。γ 射线是由铜原子核跃迁发出的,选项D错误。 3.A 提示:根据光路图可知,a 光的偏 折程度大于b 光的偏折程度,因此水滴对a 光的折射率大于对b光的折射率,选项A正 确。根据v= c n 可知,a光在水滴中的传播速 度小于b光在水滴中的传播速度,选项B错 误。a、b光在由空气进入水滴后波速变小, 频率不变,根据λ= v f 可知,波长变短,选项C 错误。根据sin C= 1 n 可知,a 光发生全反射 的临界角小于b光发生全反射的临界角,当 a光与b光在同一介质中,以相同的入射角 由介质射向空气时,若a光能够发生全反射, 则b光不一定能够发生全反射,选项D错误。 4.D 提示:对导体棒静止在 A 点时进 图21 行受力分析,如图21所示, 则导体棒受到的安培力水平 向右,根据左手定则知磁场 方向竖直向下,选项A错误。 导体 棒 静 止 在 A 点 时 有 tan 60°= mg F安 ,F安 =B0IAL, 解得IA= 3mg 3B0L ,选项B错 误。导体棒缓慢地从A 点移动到B 点的过 程中,始终受力平衡。设导体棒所在位置和 O 点连线与水平方向间的夹角为θ,根据平衡 条件 得 N = mg sin θ ,根 据 牛 顿 第 三 定 律 得 F压=N,因为导体棒从 A 点移动到B 点的 过程中θ逐渐减小,所以F压 逐渐增大,选项 C错误。当导体棒静止在 B 点时有F安 = B0IBL= mg tan 30° ,解得IB= 3mg B0L ,即IB= 3IA,选项D正确。 图22 5.B 提示:小球A 沿 顺时针方向转动,物块B 向 右运动,将物块B 的速度分 解为沿轻杆方向和垂直于 轻杆方向,如图22所示,则 v1=vBsin θ, v1 vA = h sin θ L ,在 小球A 转动的过程中,系统的机械能守恒, 则mgL(1-sin θ)= 1 2mv 2 A+ 1 2Mv 2 B,解得 vA=vB= 1 5gL 。 6.D 提示:圆环上各点到 A 点的距离 83 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 r= R2+(3R)2=2R,圆环上各点和A 点 连线 与 竖 直 方 向 间 的 夹 角θ 满 足 关 系 式 sin θ= R 2R= 1 2 ,根据电场的叠加原理得E= kQ r2 cos θ(方向竖直向上),解得Q= 83ER2 3k 。 7.B 提示:初始状态下,对由气缸和活 塞组成的整体进行受力分析得 F弹=(m+ M)gsin θ,对 活 塞 进 行 受 力 分 析 得 F弹 + p1S=mgsin θ+p0S,解得p1=8×104 Pa,选 项A错误。在封闭气体的温度从T1 上升到 T2 的过程中,封闭气体的压强不变,则 V1 T1 = V2 T2 ,其中V1=L1S,V2=(L1+L2)S。该过程 中封闭气体的内能增加量ΔU=k0T2-k0T1, 外界对封闭气体做的功W=-p1(V2-V1), 根据热力学第一定律得 ΔU=W+Q,解得 Q=0.1 J,选项B正确。当封闭气体的温度 达到T3 时,弹簧恰好恢复原长,根据受力平 衡,对 活 塞 有 p0S+mgsin θ=p3S,解 得 p3=1.1×105 Pa,选项C错误。根据理想气 体状态方程得 p1L1S T1 = p3(L1+L2+Δx)S T3 , 又有 kΔx=(M +m)gsin θ,解 得 T3= 398.75 K。因为380 K<398.75 K,所以此 时弹簧处于伸长状态,选项D错误。 8.BD 提示:周期T0 对应的横坐标为 星球半径的立方,根据题图知RA<RB,选项 A错误。在星球A、B 表面分别有G MAm R2A = m 2πT0 2 RA,G MBm R2B =m 2πT0 2 RB,解得 MA MB = R3A R3B <1,则 MA<MB,选项B正确。根据星体 的密度 M=ρ· 4 3πR 3,得ρA ρB = MA MB ·R 3 B R3A =1, 即ρA=ρB,选项C错误。星球A 的第一宇宙 速度与星球B 的第一宇宙速度分别为vA1= 2πRA T0 ,vB1= 2πRB T0 ,因 此vA1 vB1 = RA RB <1,即 vA1<vB1,选项D正确。 9.AC 提示:木筷在t0~5t0 时间内由 正向最大位移处运动到负向最大位移处,速 度先增大后减小,所以动能先增大后减小,选 项A正确。根据简谐运动的对称性得h2- h1=2A,解得A= h2-h1 2 ,选项B错误。木 筷静止在平衡位置时,所受浮力与重力相等, 即ρgS· h1+h2 2 =mg ,解得m= 1 2ρS (h1+ h2),选项C正确。木筷做简谐运动的位移y 的一般函数表达式为y=Asin(ωt+φ),其中 A= h2-h1 2 ,ω= 2π T= π 4t0 ,φ= t0 T ·2π= π 4 ,代 入得y= h2-h1 2 sin π 4t0 t+ π 4 ,当t=0时,有 y0= h2-h1 2 sin π 4= 2(h2-h1) 4 。结合题图乙 可知,木筷在0~3t0 时间内运动的路程s= 2A-y0= (4- 2) 4 (h2-h1),选项D错误。 10.ABD 提示:根据能量守恒定律得 Q总=mgh,根据焦耳定律得Q=I2Rt,因为 定值 电 阻 R 与 金 属 棒 的 阻 值 相 等,所 以 QR= Q总 2 = mgh 2 ,选项 A正确。金属棒在水 平导轨上运动时,对金属棒进行受力分析,如 图23所 示,根 据 平 衡 条 件 得 F安 cos θ+ 图23 mg=N,其 中 F安=BIL=BL· BLvsin θ 2R = B2L2vsin θ 2R ,解得 N= B2L2vsin θcos θ 2R +mg 。金属棒在 磁场中做减速运动,速度v 变小,则 N 变小,根据牛顿第三定律可知,金属棒对导 轨的压力 N'=N 逐渐减小,选项B正确。 金属棒在沿导轨弧形部分下滑的过程中,根 据机械能守恒定律得 mgh= 1 2mv 2 0,解得金 属棒刚进入磁场时的速度v0= 2gh。金属 棒刚进入磁场时,速度最大,切割磁感线产生 的感应电动势E 最大,回路中的感应电流I 最大,此时定值电阻R 两端的电压最大,则 Umax= Emax 2R ·R= BLv0sin θ 2 = 3BL 2gh 10 ,选 项C错误。根据动量定理得-F安sin θ·Δt= 93 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 m·Δv,即 B2L2vsin2θ·Δt 2R =mv0 ,则金属棒 在 磁 场 中 运 动 的 距 离 x =v · Δt= 50mR 2gh 9B2L2 ,选项D正确。 11.(1)C (2分) (2)AB (2分) (3)m= k(2l+d) 2d2 (或m= b g ) (2分) 提示:(1)本实验采用的实验方法是控制 变量法,即保持 m 与r 不变,改变小球通过 光电门时的速度,验证Fn=m v2 r 。故选C。 (2)相同体积的小球,选择密度大一些的小球 进行实验可以减小空气阻力的影响,从而减 小实验误差,选项A正确。应使小球释放位 置尽量高一点,使小球获得较大的初速度,从 而减小实验误差,选项B正确。每组实验过 程中力传感器的示数一直变化,小组成员应 记录小球经过光电门时力传感器示数的最大 值,选 项 C 错 误。(3)根 据 F -mg = m v2 l+ d 2 ,其 中 v= d Δt ,整 理 得 F=mg+ 2md2 2l+d · 1 (Δt)2 ,结合题图得k= 2md2 2l+d ,解得 m= k(2l+d) 2d2 ;或者结合题图得 mg=b,解 得m= b g 。 12.(1)2.499~2.501 (2分) (2)R2 (1分) A2 (2分) (3)如图24所示 (2 分) (4) πkr2d2 4(1-k)l (2分) 图24 提示:(1)金属丝的直径 d=2 mm+ 50.0×0.01 mm=2.500 mm。(2)分压式接 法中滑动变阻器应选总阻值较小的R2,方便 调节;通过电表b的电流大于通过电表a 的 电流,且电流表A2 的内阻已知,与金属丝Rx 并联可以充当电压表使用,故电表a 为 A2。 (4)根据电路知识得 I2r2 Rx +I2=I1,整理得I2= Rx r2+Rx I1,结合题给I2-I1 图像得 Rx r2+Rx = k,解得Rx= kr2 1-k 。根据R=ρ l S 得ρ= RxS l = πkr2d2 4(1-k)l 。 13.(1)设游客滑到B 点时的速度为v0, 游客从A 点滑到B 点的过程中,根据机械能 守恒定律得 mgR(1-cos θ)= 1 2mv 2 0 (1 分),解得v0=5 m/s。在B 点,根据牛顿第 二定律得N-mg=m v20 R (1分),解得N= 1 000 N (1分)。根据牛顿第三定律可知, 游客滑到B 点时对滑梯的压力的大小N'= N=1 000 N (1分)。(2)游客滑上传送带 时,根据 牛 顿 第 二 定 律 得 μmg=ma (1 分),解得a=2 m/s2。假设游客经过时间t1 与传送带达共速,则v=v0-at1 (1分),解 得t1=2 s (1分)。游客在t1 时间内通过的 距离s= v0+v 2 t1=6 m<l (1分),相对传送 带的位移Δs=s-vt1=4 m (1分),根据功 能关系可知,因游客与传送带之间的摩擦而 产生的热量Q=μmg·Δs=400 J (1分)。 14.(1)设薄木板A 与小物块B 达到的 共同速度为v1,根据动量守恒定律得3mv0= (3m+m)v1 (2分),解得v1= 3 4v0 。薄木 板A 与挡板C 第一次碰撞后向左运动的距 离最大,二者碰后至薄木板A 向左运动到最 远距离处的过程中,对薄木板A 应用动能定 理得-μ·3mgx1=0- 1 2m (kv1)2 (1分), 解得x1= 3k2v20 32μg (2分)。(2)设薄木板A 与 挡板C第二次碰撞前薄木板A 和小物块B 达 04 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 到的共同速度为v2,根据动量守恒定律得 3mv1-mkv1=(3m+m)v2 (1分),解得v2= 3-k 4 v1 。薄木板A 与挡板C 第二次碰后至薄 木板A 向左运动到最远距离处的过程中,对 薄木板A 应用动能定理得-μ·3mgx2=0- 1 2m (kv2)2 (1 分),解 得 x2 = k2 6μg · 3-k 4 2 v21= 3k2v20 32μg · 3-k 4 2 (1分),同理 得x3= k2 6μg · 3-k 4 2 v22= 3k2v20 32μg · 3-k 4 4 (1分),因此薄木板A 与挡板C碰撞后的总路 程s=2x1+2x2+2x3+2x4+…= 3k2v20 16μg · 1+ 3-k4 2 + 3-k4 4 + 3-k4 6 +… (1分),根据等比数列的求和公式得s= 3k2v20 [16-(3-k)2]μg (1分)。 15.(1)粒子在金属板MN 和PQ 间的电 场中做加速运动,根据动能定理得qU0= 1 2mv 2 (1分),解得v= 2E B 。粒子在第一象 限内的磁场中做匀速圆周运动,根据洛伦兹 力提供向心力得qvB= m v2 r (1分),解得 r= 2mE qB2 (1分)。(2)粒子在第一象限内的 运动轨迹如图25所示,轨迹圆心在y 轴上的 图25 O'点。在 △OO'b 中,根 据 正 弦 定 理 得 r-L sinπ-α- 2 3π = r sin 23π (1分),解得 α= π 6 (1分)。根据几何知识得△OO'b≌ △bcO,所以Oc=bO'=r,bc=OO'=r-L, 所以c点的坐标为 2mE qB2 ,0 (1分)。粒子 从a点运动到b 点所用的时间t1= αr v (1 分),粒子从b点运动到c点所用的时间t2= r-L v (1分),因此粒子从a 点运动到c点 所用的时间t=t1+t2= π 6+ 3 3 mqB (1 分)。(3)根据(2)问的分析可知,粒子以与x 轴正方向成夹角θ=30°的方向进入第四象限, 将粒子的速度v 正交分解,则vy=vsin θ= E B (1分),vx=vcos θ= 3E B (1分)。在 第四象限内电场和磁场的叠加场中,因为 qvyB=qE,所以粒子刚好沿y 轴负方向做匀 速直线运动,沿x 轴正方向的分速度产生的 洛伦兹力提供粒子沿顺时针方向做匀速圆周 运动所需的向心力,粒子的实际运动是这两 个分运动的合运动。设粒子的轨迹圆半径为 r',则qvxB= mv2x r' ,解得r'= 3mE qB2 (1分)。 因此粒子与y 轴间的最小距离dmin=Oc- r'=(2- 3) mE qB2 (1分)。当粒子做匀速圆 周运动的速度偏转270°时,粒子第一次距离 y轴最近,此过程所用的时间t0= 3 4T= 3 4 · 2πm qB = 3πm 2qB (1分),粒子第一次距离y 轴 最 近 时 的 y 轴 坐 标 y1 =vyt0 +r'= 3π 2+ 3 mEqB2 (1分)。在圆周运动的一个 周期内粒子沿 y 轴 方 向 运 动 的 位 移 大 小 Δy=vyT= 2πmE qB2 (1分),粒子距离y 轴最 近 时 的 y 轴 坐 标 y = y1 + nΔy = 3π 2+ 3+2nπ mEqB2 (n=0,1,2,…) (1 分),因此粒子距离y 轴最近时的位置坐标为 (2- 3) mE qB2 ,3π 2+ 3+2nπ mEqB2 (n=0, 1,2,…) (1分)。 (责任编辑 张 巧) 14 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 2025年高考物理模拟试卷(五) ■山东省滨州市第一中学 成树明 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) 图1 1.一玩具车在平直地面上 运动,其位置—时间图像如图 1所示,图中 OA 段和AB 段 分别为抛物线的一部分。如图 2所示的这辆玩具车的v-t图 像中正确的是( )。 图2 图3 2.如图3所示为我 国研制的一种全新微型 核能电池,它可以实现五 十年 稳 定 安 全 自 发 电。 它利用镍核(6328Ni)同位 素衰变成铜核(A29Cu)同位素,释放的能量被 半导体转换器吸收并转化为电能。下列说法 正确的是( )。 A.镍核衰变产生的射线是α粒子流 B.镍核衰变产生的射线是β粒子流 C.镍核的结合能比产生的铜核结合能大 D.衰变中伴随产生的γ射线是由镍核 跃迁发出的 图4 3.彩虹是 由 阳 光 进 入水滴,先折射一次,再 在水滴的背面反射,最后 离开水滴时再折射一次 而形成 的。彩 虹 形 成 的 示意图如图4所示,一束 白光L 由左侧射入水滴, a、b是白光射入水滴经过一次反射和两次折 射后的两条出射光线(a、b是单色光)。下列 关于a光与b光的说法正确的是( )。 A.水滴对a 光的折射率大于对b 光的 折射率 B.a光在水滴中的传播速度等于b光在 水滴中的传播速度 C.a、b光在由空气进入水滴后波长变长 D.当a、b光在同一介质中,以相同的入 射角由介质射向空气时,若a 光能够发生全 反射,则b光也一定能够发生全反射 图5 4.质量为m 的导体棒与 两个半径为R 的光滑圆弧电 极接触良好,两个电极相互 平行且都位于竖直平面内,O 为其中一个圆弧电极的圆 心,截面如图5所示,导体棒 中通有垂直于纸面向外的电流,导体棒在两 个电极间的长度为L,在两个电极间加一沿 竖直方向的匀强磁场(图中未画出),磁感应 强度为B0,导体棒恰好静止在电极的圆弧面 上的A 点。现通过增大电流的方式使导体 棒缓慢地从A 点移动到B 点,已知OA 连线 与水平方向间的夹角为60°,OB 连线与水平 方向间的夹角为30°。已知重力加速度为g, 则下列说法正确的是( )。 A.磁场方向竖直向上 B.当导体棒静止在A 点时,流过导体棒 的电流大小为 mg 2B0L C.导体棒从A 点移动到B 点的过程中, 电极受到的压力逐渐减小 D.当导体棒静止在B 点时,流过导体棒 的电流大小为静止在A 点时的3倍 5.如图6所示,一根长为L 的轻杆OA, O 端用铰链固定在地面上,另一端固定一质 量为m 的小球A,轻杆靠在高h= L 4 ,质量 43 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 图6 M=4m 的物块B 上。开始 时轻杆处于竖直状态,受到 轻微扰动,轻杆开始沿顺时 针方向转动,推动物块B 沿 地面向右滑至图示虚线位 置(轻杆与 地 面 间 的 夹 角 θ= π 6 )。若不计一切摩擦,重力加速度为g, 则此时小球A 的线速度大小为( )。 A. 8 5gL B. 1 5gL C. 2 5gL D. 3 7gL 图7 6.把一段细玻璃丝与丝绸 摩擦,玻璃丝上就带上了正电 荷,然后用绝缘工具把这段玻 璃丝弯曲成一个半径为R 的闭 合圆环。如图7所示,O 是圆 环的圆心,A、O 两点间的距离 为 3R,OA 连线与圆环平面垂直,已知静电 力常量为k,A 点场强大小为E,则玻璃丝因 摩擦而带的电荷量为( )。 A. 3ER2 3k B. 23ER2 3k C. 53ER2 3k D. 83ER2 3k 7.某研究小组对如图8甲所示的山地车 的气压避震装置进行研究,其内部装置原理 如图8乙所示,在倾角θ=30°的光滑斜面上 放置一个带有活塞A 的导热气缸B,活塞用 劲度系数k=300 N/m 的轻弹簧拉住,弹簧 的另一端固定在斜面上端的挡板上,弹簧平 行于斜面,活塞与气缸间密封一定质量的理 想气体,活塞能无摩擦地滑动。初始状态下 活塞到气缸底部的距离L1=27 cm,气缸底 部到斜面底端挡板的距离L2=1 cm,气缸内 封闭气体的初始温度T1=270 K。对气缸进 行加热,当封闭气体的温度从T1 上升到T2 时,气缸底部恰好接触到斜面底端的挡板,继 续加热,当封闭气体的温度达到T3 时,弹簧 恰好恢复原长。已知封闭气体的内能U 与 温度T 满足关系式U=k0T,其中k0=2× 10-3 J/K,气缸的质量 M=0.4 kg,活塞的质 量m=0.2 kg,气缸的横截面积S=1 cm2, 取重力加速度g=10 m/s2,大气压强p0= 1.0×105 Pa,下列说法正确的是( )。 图8 A.初始状态下,封闭气体的压强为6× 104 Pa B.封闭气体的温度从T1 上升到 T2 的 过程中,封闭气体吸收的热量Q=0.1 J C.当封闭气体的温度为 T3 时,封闭气 体的压强为1.2×105 Pa D.当封闭气体的温度为380 K时,弹簧 处于压缩状态 8.同一探测卫星分别围绕某星球 A、B 多次做圆周运动。探测卫星在做圆周运动过 程中的周期二次方T2 与轨道半径三次方r3 的关系图像如图9所示。已知探测卫星在星 球A、B 表面做匀速圆周运动时的周期均为 T0,下列说法中正确的有( )。 图9 A.星球A 的半径大于星球B 的半径 B.星球A 的质量小于星球B 的质量 C.星球A 的密度小于星球B 的密度 D.星球 A 的第一宇宙速度小于星球B 的第一宇宙速度 9.如图10甲所示,一根粗细均匀的木 筷,下端绕几圈细铁丝后竖直悬浮在装有盐 水的杯子中。现把木筷竖直向上提起一段距 离后放手,忽略水的黏滞阻力及水面高度变 化,其在水中的运动可视为简谐运动。以竖 直向上为正方向,从某时刻开始计时,木筷下 端的位移y 随时间t变化的图像如图10乙 53 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 所示。已知盐水的密度为ρ,木筷的横截面 积为S,木筷下端到水面的最小距离为h1,最 大距离为h2。下列说法中正确的有( )。 图10 A.木筷在t0~5t0 时间内的动能先增大 后减小 B.木筷做简谐运动的振幅为 1 2 (h1+h2) C.木筷(含铁丝)的质量为 1 2ρS (h1+ h2) D.木筷在0~3t0 时间内运动的路程为 (2- 2) 4 (h2-h1) 10.如图11所示,MN 和PQ 是两根电 阻不计的平行光滑金属导轨,其间距为L,导 轨水平部分处在磁感应强度为B 的匀强磁 场中,磁场方向与水平导轨平面间的夹角 θ=37°,导轨右端接一阻值为R 的定值电阻, 质量为m、长度为L 的金属棒,垂直于导轨 放置,从导轨左端h高处由静止释放,进入磁 场后运动一段距离停止(金属棒未到达 NQ 连线处)。已知金属棒的电阻为R,与导轨间 始终接触良好,且进入磁场区域后与导轨保 持垂 直,重 力 加 速 度 为 g,sin 37°=0.6, cos 37°=0.8。在金属棒进入磁场区域到停 止的过程中,下列说法正确的有( )。 图11 A.定值电阻R 中产生的焦耳热为 mgh 2 B.金属棒在水平导轨上运动时,对导轨 的压力越来越小 C.定 值 电 阻 R 两 端 的 最 大 电 压 为 BL 2gh 2 D.金 属 棒 在 磁 场 中 运 动 的 距 离 为 50mR 2gh 9B2L2 二、非选择题(共5小题,共54分) 11.(6分) 某物理兴趣小组想验证向心 图12 力大小的表达式,实验装置如 图12所示。 (1)本实验采用的实验方 法是 。 A.等效法 B.放大法 C.控制变量法 (2)考虑到实验环境、测量条件等实际因 素,对于这个实验的操作,下列说法中正确的 是 。 A.相同体积的小球,选择密度大一些的 小球进行实验可以减小空气阻力的影响 B.应使小球的释放位置尽量高一点,使 小球获得较大的初速度,以减小实验误差 C.每组实验过程中力传感器的示数是一 直变化的,小组成员应记录力传感器示数的 平均值 (3)固定在悬点O 处的力传感器通过长 度为l的细绳连接小球,小球直径为d,安装 在悬点O 正下方的光电门可以测量小球直 径的挡光时间Δt。在细绳长度l和小球不变 的情况下,改变小球释放的高度,获得多组数 图13 据。以力传感器示数F 为纵 轴、 1 (Δt)2 为横轴建立平面直 角坐标系,描出多组数据点, 作出如图13所示的图像,已 知图像斜率为k,纵轴截距为 b,则小球的质量为 (可 用d、l、k、b和重力加速度g 表示)。 图14 12.(9分)某实验小组进行 “测量金属丝电阻率”的实验。 (1)用螺旋测微器测量金属 丝的直径d,读数如图14所示, 63 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 则d= mm。 (2)该实验小组测量金属丝 Rx 的阻值 (约为6 Ω)时,可供选择的仪器如下:电流表 A1(量程为0~200 mA,内阻约为4 Ω);电流 表A2(量程为0~50 mA,内阻为15 Ω);滑 动变阻器R1(阻值范围为0~1 000 Ω);滑动 变阻器R2(阻值范围为0~10 Ω);电源(电动 势E=1.5 V,内阻r约为0.5 Ω);开关S及 导线若干。 图15 该实验小组设计了如 图15所示的电路,为了便 于调节,使实验结果尽可能 准确,滑 动 变 阻 器 应 选 择 (填“R1”或“R2”),电表 a为电流表 (填“A1”或 “A2”)。 (3)用笔画线代替导线,将如图16所示 的实物图连接完整。 图16 (4)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑 片,记录电流表A1、A2 的读数I1、I2,得到多 组实验数据。以I2 为纵轴、I1 为横轴建立平 图17 面直角坐标系,描点,作出图像 如图17所示,若图像的斜率为 k,电流表 A2 的内阻为r2,测 得金属丝连入电路的有效长度 为l,则金属丝的电阻率ρ= (用k、d、l、r2、π表示)。 13.(10分)某游乐项目装置的简化图如 图18所示,AB 为固定在地面上的光滑圆弧 形滑梯,半径R=2.5 m,O 为圆心,A、B 分 别为滑梯的最高点和最低点,且θ=60°。滑 梯底端B 与一水平传送带相切,传送带的长 度l=8 m,传送带以速度v=1 m/s沿顺时 针方向匀速转动。一质量m=50 kg的游客 (可视为质点),从 A 点由静止开始下滑,在 B 点滑上传送带。已知游客与传送带之间的 动摩 擦 因 数 μ=0.2,取 重 力 加 速 度 g= 10 m/s2,求: 图18 (1)游客滑到B 点时对滑梯压力的大小。 (2)因游客与传送带之间的摩擦而产生 的热量。 图19 14.(11分)如 图19 所示,质量为m 的薄木板 A 静置于光滑水平地面 上,质量为3m 的小物块 B 以初速度v0 从薄木板A 左端水平向右滑 行,小物块B 与薄木板A 之间的动摩擦因数 为μ,薄木板A 与竖直挡板C 每次碰撞时A 与B 均已达到共同速度,且薄木板A 每次与 挡板C 碰撞的碰后速率与碰前速率之比k (k<1)相同。已知薄木板A 足够长,重力加 速度为g。求: (1)薄木板A 与挡板C 碰撞后向左运动 的最大距离。 (2)薄木板A 与挡板C 碰撞后运动的总 路程。 15.(18分)如图20所示,平面直角坐标 系Oxy 中,第一象限内的y 轴与直线y= 3 3x 之间和第四象限内存在垂直于Oxy 平 面向外的匀强磁场,磁感应强度为B;第四象 限内同时存在沿x 轴正方向的匀强电场,电 场强度为 E;第二象限内的金属板 MN 和 PQ 之间存在加速电场,两板间的电压U0= 2mE2 qB2 。质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子 从金属板 MN 的中点由静止开始加速,从y 轴上的a点垂直于y 轴进入第一象限,通过 直线y= 3 3x 上的b点和x 轴上的c点(b点 73 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 和c点图中均未画出)进入第四象限。已知 O、a 两点间的距离L= (6-23)mE 3qB2 ,不计 粒子自身重力。求: 图20 (1)粒子在第一象限内的磁场中做匀速 圆周运动的轨道半径。 (2)c点的坐标及粒子从a点运动到c点 所用的时间。 (3)粒子在第四象限内运动过程中距离 y 轴最近时的位置坐标。 1.D 提示:玩具车的位置—时间图像 中,OA 段和AB 段分别为抛物线的一部分, 则OA 段和AB 段玩具车均做匀变速直线运 动,OA 段的斜率越来越小,说明玩具车的速 度逐渐减小,做匀减速直线运动,运动到 A 点时速度减小为零;AB 段的斜率越来越大, 说明玩具车的速度逐渐增大,做匀加速直线 运动,且速度方向始终为正。 2.B 提示:镍核衰变为铜核的衰变方程 为6328Ni →6329Cu+-0-1e,因此镍核衰变产生的射 线是β粒子流,选项A错误,B正确。因为核 反应过程中释放核能,反应朝着比结合能增 大的方向进行,所以镍核6328Ni的结合能比产 生的铜核6329Cu的结合能小,选项C错误。γ 射线是由铜原子核跃迁发出的,选项D错误。 3.A 提示:根据光路图可知,a 光的偏 折程度大于b 光的偏折程度,因此水滴对a 光的折射率大于对b光的折射率,选项A正 确。根据v= c n 可知,a光在水滴中的传播速 度小于b光在水滴中的传播速度,选项B错 误。a、b光在由空气进入水滴后波速变小, 频率不变,根据λ= v f 可知,波长变短,选项C 错误。根据sin C= 1 n 可知,a 光发生全反射 的临界角小于b光发生全反射的临界角,当 a光与b光在同一介质中,以相同的入射角 由介质射向空气时,若a光能够发生全反射, 则b光不一定能够发生全反射,选项D错误。 4.D 提示:对导体棒静止在 A 点时进 图21 行受力分析,如图21所示, 则导体棒受到的安培力水平 向右,根据左手定则知磁场 方向竖直向下,选项A错误。 导体 棒 静 止 在 A 点 时 有 tan 60°= mg F安 ,F安 =B0IAL, 解得IA= 3mg 3B0L ,选项B错 误。导体棒缓慢地从A 点移动到B 点的过 程中,始终受力平衡。设导体棒所在位置和 O 点连线与水平方向间的夹角为θ,根据平衡 条件 得 N = mg sin θ ,根 据 牛 顿 第 三 定 律 得 F压=N,因为导体棒从 A 点移动到B 点的 过程中θ逐渐减小,所以F压 逐渐增大,选项 C错误。当导体棒静止在 B 点时有F安 = B0IBL= mg tan 30° ,解得IB= 3mg B0L ,即IB= 3IA,选项D正确。 图22 5.B 提示:小球A 沿 顺时针方向转动,物块B 向 右运动,将物块B 的速度分 解为沿轻杆方向和垂直于 轻杆方向,如图22所示,则 v1=vBsin θ, v1 vA = h sin θ L ,在 小球A 转动的过程中,系统的机械能守恒, 则mgL(1-sin θ)= 1 2mv 2 A+ 1 2Mv 2 B,解得 vA=vB= 1 5gL 。 6.D 提示:圆环上各点到 A 点的距离 83 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 r= R2+(3R)2=2R,圆环上各点和A 点 连线 与 竖 直 方 向 间 的 夹 角θ 满 足 关 系 式 sin θ= R 2R= 1 2 ,根据电场的叠加原理得E= kQ r2 cos θ(方向竖直向上),解得Q= 83ER2 3k 。 7.B 提示:初始状态下,对由气缸和活 塞组成的整体进行受力分析得 F弹=(m+ M)gsin θ,对 活 塞 进 行 受 力 分 析 得 F弹 + p1S=mgsin θ+p0S,解得p1=8×104 Pa,选 项A错误。在封闭气体的温度从T1 上升到 T2 的过程中,封闭气体的压强不变,则 V1 T1 = V2 T2 ,其中V1=L1S,V2=(L1+L2)S。该过程 中封闭气体的内能增加量ΔU=k0T2-k0T1, 外界对封闭气体做的功W=-p1(V2-V1), 根据热力学第一定律得 ΔU=W+Q,解得 Q=0.1 J,选项B正确。当封闭气体的温度 达到T3 时,弹簧恰好恢复原长,根据受力平 衡,对 活 塞 有 p0S+mgsin θ=p3S,解 得 p3=1.1×105 Pa,选项C错误。根据理想气 体状态方程得 p1L1S T1 = p3(L1+L2+Δx)S T3 , 又有 kΔx=(M +m)gsin θ,解 得 T3= 398.75 K。因为380 K<398.75 K,所以此 时弹簧处于伸长状态,选项D错误。 8.BD 提示:周期T0 对应的横坐标为 星球半径的立方,根据题图知RA<RB,选项 A错误。在星球A、B 表面分别有G MAm R2A = m 2πT0 2 RA,G MBm R2B =m 2πT0 2 RB,解得 MA MB = R3A R3B <1,则 MA<MB,选项B正确。根据星体 的密度 M=ρ· 4 3πR 3,得ρA ρB = MA MB ·R 3 B R3A =1, 即ρA=ρB,选项C错误。星球A 的第一宇宙 速度与星球B 的第一宇宙速度分别为vA1= 2πRA T0 ,vB1= 2πRB T0 ,因 此vA1 vB1 = RA RB <1,即 vA1<vB1,选项D正确。 9.AC 提示:木筷在t0~5t0 时间内由 正向最大位移处运动到负向最大位移处,速 度先增大后减小,所以动能先增大后减小,选 项A正确。根据简谐运动的对称性得h2- h1=2A,解得A= h2-h1 2 ,选项B错误。木 筷静止在平衡位置时,所受浮力与重力相等, 即ρgS· h1+h2 2 =mg ,解得m= 1 2ρS (h1+ h2),选项C正确。木筷做简谐运动的位移y 的一般函数表达式为y=Asin(ωt+φ),其中 A= h2-h1 2 ,ω= 2π T= π 4t0 ,φ= t0 T ·2π= π 4 ,代 入得y= h2-h1 2 sin π 4t0 t+ π 4 ,当t=0时,有 y0= h2-h1 2 sin π 4= 2(h2-h1) 4 。结合题图乙 可知,木筷在0~3t0 时间内运动的路程s= 2A-y0= (4- 2) 4 (h2-h1),选项D错误。 10.ABD 提示:根据能量守恒定律得 Q总=mgh,根据焦耳定律得Q=I2Rt,因为 定值 电 阻 R 与 金 属 棒 的 阻 值 相 等,所 以 QR= Q总 2 = mgh 2 ,选项 A正确。金属棒在水 平导轨上运动时,对金属棒进行受力分析,如 图23所 示,根 据 平 衡 条 件 得 F安 cos θ+ 图23 mg=N,其 中 F安=BIL=BL· BLvsin θ 2R = B2L2vsin θ 2R ,解得 N= B2L2vsin θcos θ 2R +mg 。金属棒在 磁场中做减速运动,速度v 变小,则 N 变小,根据牛顿第三定律可知,金属棒对导 轨的压力 N'=N 逐渐减小,选项B正确。 金属棒在沿导轨弧形部分下滑的过程中,根 据机械能守恒定律得 mgh= 1 2mv 2 0,解得金 属棒刚进入磁场时的速度v0= 2gh。金属 棒刚进入磁场时,速度最大,切割磁感线产生 的感应电动势E 最大,回路中的感应电流I 最大,此时定值电阻R 两端的电压最大,则 Umax= Emax 2R ·R= BLv0sin θ 2 = 3BL 2gh 10 ,选 项C错误。根据动量定理得-F安sin θ·Δt= 93 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 m·Δv,即 B2L2vsin2θ·Δt 2R =mv0 ,则金属棒 在 磁 场 中 运 动 的 距 离 x =v · Δt= 50mR 2gh 9B2L2 ,选项D正确。 11.(1)C (2分) (2)AB (2分) (3)m= k(2l+d) 2d2 (或m= b g ) (2分) 提示:(1)本实验采用的实验方法是控制 变量法,即保持 m 与r 不变,改变小球通过 光电门时的速度,验证Fn=m v2 r 。故选C。 (2)相同体积的小球,选择密度大一些的小球 进行实验可以减小空气阻力的影响,从而减 小实验误差,选项A正确。应使小球释放位 置尽量高一点,使小球获得较大的初速度,从 而减小实验误差,选项B正确。每组实验过 程中力传感器的示数一直变化,小组成员应 记录小球经过光电门时力传感器示数的最大 值,选 项 C 错 误。(3)根 据 F -mg = m v2 l+ d 2 ,其 中 v= d Δt ,整 理 得 F=mg+ 2md2 2l+d · 1 (Δt)2 ,结合题图得k= 2md2 2l+d ,解得 m= k(2l+d) 2d2 ;或者结合题图得 mg=b,解 得m= b g 。 12.(1)2.499~2.501 (2分) (2)R2 (1分) A2 (2分) (3)如图24所示 (2 分) (4) πkr2d2 4(1-k)l (2分) 图24 提示:(1)金属丝的直径 d=2 mm+ 50.0×0.01 mm=2.500 mm。(2)分压式接 法中滑动变阻器应选总阻值较小的R2,方便 调节;通过电表b的电流大于通过电表a 的 电流,且电流表A2 的内阻已知,与金属丝Rx 并联可以充当电压表使用,故电表a 为 A2。 (4)根据电路知识得 I2r2 Rx +I2=I1,整理得I2= Rx r2+Rx I1,结合题给I2-I1 图像得 Rx r2+Rx = k,解得Rx= kr2 1-k 。根据R=ρ l S 得ρ= RxS l = πkr2d2 4(1-k)l 。 13.(1)设游客滑到B 点时的速度为v0, 游客从A 点滑到B 点的过程中,根据机械能 守恒定律得 mgR(1-cos θ)= 1 2mv 2 0 (1 分),解得v0=5 m/s。在B 点,根据牛顿第 二定律得N-mg=m v20 R (1分),解得N= 1 000 N (1分)。根据牛顿第三定律可知, 游客滑到B 点时对滑梯的压力的大小N'= N=1 000 N (1分)。(2)游客滑上传送带 时,根据 牛 顿 第 二 定 律 得 μmg=ma (1 分),解得a=2 m/s2。假设游客经过时间t1 与传送带达共速,则v=v0-at1 (1分),解 得t1=2 s (1分)。游客在t1 时间内通过的 距离s= v0+v 2 t1=6 m<l (1分),相对传送 带的位移Δs=s-vt1=4 m (1分),根据功 能关系可知,因游客与传送带之间的摩擦而 产生的热量Q=μmg·Δs=400 J (1分)。 14.(1)设薄木板A 与小物块B 达到的 共同速度为v1,根据动量守恒定律得3mv0= (3m+m)v1 (2分),解得v1= 3 4v0 。薄木 板A 与挡板C 第一次碰撞后向左运动的距 离最大,二者碰后至薄木板A 向左运动到最 远距离处的过程中,对薄木板A 应用动能定 理得-μ·3mgx1=0- 1 2m (kv1)2 (1分), 解得x1= 3k2v20 32μg (2分)。(2)设薄木板A 与 挡板C第二次碰撞前薄木板A 和小物块B 达 04 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 到的共同速度为v2,根据动量守恒定律得 3mv1-mkv1=(3m+m)v2 (1分),解得v2= 3-k 4 v1 。薄木板A 与挡板C 第二次碰后至薄 木板A 向左运动到最远距离处的过程中,对 薄木板A 应用动能定理得-μ·3mgx2=0- 1 2m (kv2)2 (1 分),解 得 x2 = k2 6μg · 3-k 4 2 v21= 3k2v20 32μg · 3-k 4 2 (1分),同理 得x3= k2 6μg · 3-k 4 2 v22= 3k2v20 32μg · 3-k 4 4 (1分),因此薄木板A 与挡板C碰撞后的总路 程s=2x1+2x2+2x3+2x4+…= 3k2v20 16μg · 1+ 3-k4 2 + 3-k4 4 + 3-k4 6 +… (1分),根据等比数列的求和公式得s= 3k2v20 [16-(3-k)2]μg (1分)。 15.(1)粒子在金属板MN 和PQ 间的电 场中做加速运动,根据动能定理得qU0= 1 2mv 2 (1分),解得v= 2E B 。粒子在第一象 限内的磁场中做匀速圆周运动,根据洛伦兹 力提供向心力得qvB= m v2 r (1分),解得 r= 2mE qB2 (1分)。(2)粒子在第一象限内的 运动轨迹如图25所示,轨迹圆心在y 轴上的 图25 O'点。在 △OO'b 中,根 据 正 弦 定 理 得 r-L sinπ-α- 2 3π = r sin 23π (1分),解得 α= π 6 (1分)。根据几何知识得△OO'b≌ △bcO,所以Oc=bO'=r,bc=OO'=r-L, 所以c点的坐标为 2mE qB2 ,0 (1分)。粒子 从a点运动到b 点所用的时间t1= αr v (1 分),粒子从b点运动到c点所用的时间t2= r-L v (1分),因此粒子从a 点运动到c点 所用的时间t=t1+t2= π 6+ 3 3 mqB (1 分)。(3)根据(2)问的分析可知,粒子以与x 轴正方向成夹角θ=30°的方向进入第四象限, 将粒子的速度v 正交分解,则vy=vsin θ= E B (1分),vx=vcos θ= 3E B (1分)。在 第四象限内电场和磁场的叠加场中,因为 qvyB=qE,所以粒子刚好沿y 轴负方向做匀 速直线运动,沿x 轴正方向的分速度产生的 洛伦兹力提供粒子沿顺时针方向做匀速圆周 运动所需的向心力,粒子的实际运动是这两 个分运动的合运动。设粒子的轨迹圆半径为 r',则qvxB= mv2x r' ,解得r'= 3mE qB2 (1分)。 因此粒子与y 轴间的最小距离dmin=Oc- r'=(2- 3) mE qB2 (1分)。当粒子做匀速圆 周运动的速度偏转270°时,粒子第一次距离 y轴最近,此过程所用的时间t0= 3 4T= 3 4 · 2πm qB = 3πm 2qB (1分),粒子第一次距离y 轴 最 近 时 的 y 轴 坐 标 y1 =vyt0 +r'= 3π 2+ 3 mEqB2 (1分)。在圆周运动的一个 周期内粒子沿 y 轴 方 向 运 动 的 位 移 大 小 Δy=vyT= 2πmE qB2 (1分),粒子距离y 轴最 近 时 的 y 轴 坐 标 y = y1 + nΔy = 3π 2+ 3+2nπ mEqB2 (n=0,1,2,…) (1 分),因此粒子距离y 轴最近时的位置坐标为 (2- 3) mE qB2 ,3π 2+ 3+2nπ mEqB2 (n=0, 1,2,…) (1分)。 (责任编辑 张 巧) 14 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月