10.2025年高考物理模拟试卷(六)-《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(六) ■河北安国中学 杜占英 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.目前,我国超导托卡马克大科学装置 集群,正在加快推动聚变能源的开发和应用, 其中一种核聚变反应的方程式为21H+31H →42He+x。已知21H、31H和42He的质量分别 为m1、m2 和m3,比结合能分别为E1、E2 和 E3,光在真空中的传播速度为c,下列说法正 确的是( )。 A.粒子x为质子 B.核反应释放的核能为(m1+m2-m3)c2 C.核反应释放的核能为4E3-2E1-3E2 D.氦核比氘核的比结合能小 2.一定质量的理想气体,从状态a 经过 状态b、c,最后又回到状态a,其压强随热力 学温度的变化规律如图1所示,图中ab垂直 于横轴,bc垂直于纵轴,ac为直线。关于此 图1 气体从状态a 经过一系列状 态变化回到状态a,下列判断 正确的是( )。 A.气体向外界放热 B.气体对外界做功 C.内能增加 D.内能减少 图2 3.如图2所示,理想 变压器原、副线圈的匝数 分别为n1、n2 和n3,电流 表为理想电表,R0 为定 值电 阻,R 为 滑 动 变 阻 器,交 流 电 源 的 电 压 U 恒定。当滑动变阻器的滑片向b 端滑动时, 下列判断正确的是( )。 A.定值电阻R0 的功率增大 B.滑动变阻器的功率可能增大 C.电源的输出功率增大 D.电流表的示数减小 图3 4.如图3所示,太空 中由恒星 A、B 组成的双 星系统绕O 点沿逆时针方 向做匀速圆周运动,周期 为T1,它们的轨道半径分 别为RA、RB,且RA<RB。 C 为恒星B 的卫星,绕恒 星B 沿逆时针方向做匀速圆周运动,周期为 T2,且T2<T1。恒星A 与B 之间的引力远 大于卫星C 与恒星B 之间的引力。引力常 量为G,则( )。 A.恒星A 的质量小于恒星B 的质量 B.恒星B 的质量为 4π2RA(RA+RB)2 GT21 C.若知道卫星C 的轨道半径,则可求出 卫星C 的质量 D.A、B、C 三星相邻两次共线的时间间 隔为 T1T2 T1-T2 图4 5.如图4所示,轻质 弹簧的一端固定在竖直墙 壁上,质量为2m、半径为 R 的 1 4 光滑圆弧形槽静止 在足够长的光滑水平面上,底部与水平面平 滑相切,一个质量为m 的小球从槽顶部由静 止下滑,假设系统在相互作用的全过程中无 机械能损失,则( )。 A.小球沿槽下滑过程中,小球与槽组成 的系统动量守恒 B.小球沿槽下滑过程中,槽的位移为 1 3R C.弹簧的最大弹性势能为 1 3mgR D.小球从槽顶部滑下后,能再滑上圆弧 形槽两次 6.在如图5甲所示的电路中,直流电源 的电动势为 E,内阻不计,R1、R2 为定值电 24 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 阻,C 为电容器。先将开关S与“1”端相连, 待电路稳定后,再将开关S与“2”端相连。电 流传感器的示数i随时间t的变化规律如图 5乙所示,图乙中S1、S2、I1、I2、I3 均为已知 量。t0 时刻电流传感器的示数为I2,且面积 S1 中t0 时刻前、后的面积相等,下列判断正 确的是( )。 图5 A.S2<S1 B.定值电阻R1 的阻值为 E 2I2 C.定值电阻R2 的阻值为 E 3(I3-I2) D.电容器的电容为 S1 2E 图6 7.如图6所示, 两根足够长的平行 光滑导轨固定在绝 缘水平面上,左、右 两侧导轨间距分别 为2L 和L,图中虚线OO'左侧是电阻不计的 金属导轨,虚线OO'右侧是绝缘导轨。金属 导轨部分处于竖直向下的匀强磁场中,磁感 应强度为B0;虚线OO'右侧以O 为原点,沿 导轨方向建立x 轴,沿x 轴正方向存在分布 规律为B=B0+kx(k>0)的竖直向下的磁 场(图中未标出)。一质量为m、阻值为R、三 边长度均为L 的“U”形金属框,左端紧靠虚 线OO'平放在绝缘导轨上(与金属导轨不接 触)处于静止状态。长为2L、质量为m、电阻 为R 的导体棒a处在间距为2L 的金属导轨 上,长为L、质量为m、电阻为R 的导体棒b 处在间距为L 的金属导轨上。现同时给导体 棒a、b大小相同的水平向右的速度v0,当导 体棒b运动至虚线OO'处时,导体棒a 中已 无电流。导体棒b与“U”形金属框碰撞后连 在一起构成回路,导体棒a、b、金属框始终与 导轨接触良好,导体棒a 被立柱挡住不能滑 到右侧窄轨上。下列说法正确的是( )。 A.给导体棒a、b 大小相同水平向右的 速度v0 后,导体棒b做匀速运动 B.导体棒b到达虚线OO'处时的速度大 小为 1 3v0 C.导体棒b与“U”形金属框碰撞连在一 起后做匀减速运动 D.导体棒b与“U”形金属框碰撞后,导 体棒b静止时到虚线OO'的距离为 12mv0R 5k2L4 8.2025年以来,全国多地发生地震,国 家地震局建议在手机中设置“地震预警”。 “地震预警”是指在地震发生以后,抢在地震 波传播到相关区域前,提前几秒至数十秒发 出警报,从而减小相关区域的灾害损失。如 图7甲所示为某科研机构所研究的一列沿x 轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,位 于x=3 m处的质点M 的振动图像如图7乙 所示。下列说法正确的是( )。 图7 A.波沿x 轴正方向传播 B.0~6 s时间内波传播的距离为18 m C.0~6 s时间内质点 M 通过的路程为 10 cm D.质 点 M 的 振 动 方 程 为 y = -1.7sin π 2t (cm) 图8 9.如图8所示,足够 长的木板置于光滑水平面 上,倾角θ=53°的斜面体 放在木板上,一平行于斜 面的细绳一端系在斜面顶 端,另一端拴接一可视为 质点的小球。已知木板、斜面体和小球的质 量均为m=1 kg,斜面体与木板之间的动摩 34 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 擦因数μ=0.8,取重力加速度g=10 m/s2, sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。现对木板施加 一水平向右的恒定拉力F,系统稳定后,下列 判断正确的是( )。 A.若F=22.5 N,则细绳的拉力为10 N B.若F=22.5 N,则斜面对小球的弹力 为0 C.若F=21 N,则斜面对小球的弹力为 0.4 N D.若 F =30 N,则 细 绳 的 拉 力 为 102 N 10.小朋友在蹦床上玩耍,其向下运动过 程可简化为如下模型:如图9甲所示,将一轻 弹簧竖直放置,将小球从轻弹簧的顶端P 由 图9 静止释放。小球在向下 压缩弹簧的过程中,其加 速度a与下降高度h 的 关系如图9乙所示,图中 h0 已知。小球的质量为 m,重力加速度为g,不 计空气阻力,则下列判断正确的是( )。 A.弹簧的劲度系数为 2mg h0 B.小球在下降h0 的过程中,弹簧对小球 的冲量小于重力的冲量 C.弹簧的最大弹性势能为3mgh0 D.若将小球从P 点正上方高度为h0 处 由静止释放,则小球的最大速度为 3gh0 二、非选择题(共 5 小题,共 54 分) 11.(8分)某物理兴趣小组的同学分成 两个小组分别利用如图10甲、乙所示的装置 做“验证动量守恒定律”的实验。 图10 (1)为了保证每个小球都从固定在桌边 上的斜槽末端水平抛出,安装器材时要注意 使斜槽末端的切线沿 方向。 (2)实验要求尽量准确,每次由静止释放 小球A 时应从斜槽上 (填“同一位置”或 “不同位置”)滚下。小球A 的质量mA 与小 球B 的质量mB 应满足mA mB(填“>” “<”或“=”)。 (3)第1小组采用如图10甲所示的装置 进行实验,能验证两个小球碰撞过程中动量 守恒的关系式为 mA mB = (用mA、mB 和图 中所给数据表示)。 (4)第2小组采用如图10乙所示的装置 进行实验,能验证两个小球的碰撞为弹性碰 撞的关系式为 (用mA、mB 和图中所给数 据表示)。 12.(8分)小明在科普栏目中看到醉驾 标准为“血液中酒精浓度≥0.8 mg/mL”,他 找到一个酒精气体传感器,将它放在能显示 酒精浓度的密闭容器中,测量其电阻Rx 随酒 精浓度变化的规律,用到的实验器材如下:酒 精气体传感器一个(阻值随酒精浓度的变化 范围从几欧到几十欧);直流电源(电动势 E=12 V,内阻不计);电流表A1(量程为0~ 3 A,内阻为0.1 Ω);电流表 A2(量程为0~ 100 mA,内阻为4 Ω);电压表V(量程为0~ 15 V,内阻约为20 kΩ);定值电阻R1=1 Ω, 定值电阻R2=100 Ω;滑动变阻器R(阻值变 化范围为0~20 Ω);开关、导线若干。 (1)小明设计的实验电路如图11甲所 示,为了减小实验误差,电流表应选择 , 定值电阻应选择 。 图11 (2)通过多次实验,得出酒精气体传感器 44 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 的电阻Rx 随酒精浓度变化的规律图像如图 11乙所示。某次实验时,图11甲中的电流 图12 表刚好满偏,电压表的示数 如图12所示,则其读数为 V(保留1位小数),此 时酒精气体传感器所处环 境的酒精浓度约为 mg/mL(保留2位有 效数字)。 (3)小明重新设计实验测量酒精气体传 感器的电阻。他找到一个零刻度在中央的灵 敏电流计 G,一个最小阻值为0.01 Ω、最大 阻值为99.99 Ω的电阻箱R3,和已有器材连 成电路如图13甲所示。闭合开关S、S0,调节 电阻箱R3 的阻值,当电流计 G的示数为0 时,电阻箱R3 的阻值如图13乙所示,则此时 酒精气体传感器的电阻Rx= Ω。 图13 13.(8分)如图14所示,透明介质的横 截面ABC 中,AO⊥BC,OA=OB=R,AC︵ 图14 为 1 4 圆弧。EF 为固定在 BC 上 的 线 光 源,OE= OF。从O 点发出的射向 AC︵ 的光,经过2Rc 时间射 出介质。已知光在真空中的传播速度为c, 不考虑光在介质中的反射。 (1)求介质的折射率。 (2)若点光源O 在OB 与OA 所夹90°范 围内,向各个方向均匀地发出光射向AB 面, 求射出AB 面的光与从O 点发出光的比值。 (3)若从AC︵ 上各处都能看到整个线光 源,求线光源EF 的最大长度。 14.(14分)在如图15所示的直角坐标 系中,在x 轴下方有一半径为R 的圆形磁场 图15 区域,与x 轴相切于坐标 原点,磁场方向垂直于纸 面向里;在第一象限的矩 形OPQN 内存在方向垂 直于纸向外的匀强磁场, 矩形磁场区域的长度为 其宽度的2倍。在-R <y<0的范围内沿y 轴方向均匀分布着大 量质量为m、电荷量为+q的粒子,它们以平 行于x 轴的相同初速度射入圆形磁场区域, 均恰能由O 点射入矩形磁场区域内。已知 在矩形磁场区域内运动时间最长的粒子转过 的圆心角为 π 2 ,两有界匀强磁场的磁感应强 度大小均为B,不计粒子自身重力。求: (1)粒子的初速度v0。 (2)矩形磁场区域的宽度a。 (3)从PQ 边射出的粒子数与射入磁场 的总粒子数的比值k。 15.(16分)如图16所示,两块相同的木 板A、B 的长度均为L=2 m,上表面水平,并 排静置在光滑水平地面上,在其右侧地面上 固定一竖直挡板,一轻质弹簧固定在挡板上。 小滑块C 以速度v1=6 m/s从左端滑上木板 A,然后滑上木板B,在压缩弹簧的过程中木 板B 与滑块C 没有发生相对滑动,并且木板 A 与木板B 没有发生碰撞,木板B 离开弹簧 后与木板A 一起运动(未粘在一起)。已知 滑块C 的质量等于木板A(B)质量的2倍, 滑块C 与木板A、B 间的动摩擦因数均为 μ=0.4,取重力加速度g=10 m/s2。求: 图16 (1)滑块C滑上木板B 时的速度为多大? (2)开始时木板B 右端与弹簧左端的距 离至少为多少? (3)最后滑块C 与木板A 右端的距离为 多少? 1.C 提示:根据核反应的质量数守恒和 电荷数守恒可知,粒子x为中子,选项 A错 54 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 误。设中子的质量为 m,则核反应的质量亏 损Δm=m1+m2-m3-m,根据ΔE=Δmc2 可知,核反应释放的核能ΔE=(m1+m2- m3-m)c2,选项B错误。根据结合能等于比 结合能乘以核子数可知,21H、31H 和42He的结 合能分别为2E1、3E2 和4E3。根据核反应能 量转化守恒可知,核反应释放的核能为4E3 -(2E1+3E2),选项 C正确。比结合能越 大,原子核越稳定,氦核比氘核稳定,所以氦 核的比结合能比氘核的大,选项D错误。 2.A 提示:气体从状态a 经过一系列 状态变化回到状态a,温度不变,内能不变, 选项C、D错误。a→b,气体做等温变化,压 强减小,体积增大;b→c,气体做等压变化,温 度升高,体积增大;c→a,气体的压强增大,温 度降低,根据理想气体状态方程可知,气体的 体积减小。画出气体的压强p 随体积V 变 图17 化的关系图像,如图17所 示。根据 p-V 图像中面积 的物理含义可知,阴影部分 的面积表示外界对气体做的 功W,则 W>0。根据热力 学第一定律ΔU=W+Q 可 知,Q<0,即气体向外界放热,选项A正确,B 错误。 3.D 提示:原线圈电压U1=U 不变,根 据 U1 n1 = U2 n2 = U3 n3 可知,U2 和U3 不变。定值电 阻R0 的功率P0= U22 R0 不变,选项A错误。当 滑动变阻器的滑片向b端滑动时,其接入电 路的有效电阻R 增大。滑动变阻器的功率 PR= U23 R 减小,选项B错误。电源的输出功率 P=P0+PR 减小,选项C错误。根据P=UI 可知,原线圈中的电流I减小,选项D正确。 4.B 提示:因为双星系统的角速度相 同,所以MARAω2=MBRBω2。又有RA<RB, 所以 MA MB = RB RA >1,则恒星A 的质量大于恒星 B 的 质 量,选 项 A 错 误。对 恒 星 A 有 G MAMB (RA+RB)2 =MARA 2π T1 2 ,解 得 MB = 4π2RA RA+RB 2 GT21 ,选项B正确。卫星C 满 足关系式G MBmC r2 =mC 2π T2 2 r,可见已知r 的情况下无法求出卫星C 的质量,选项C错 误。A、B、C 三星由图示位置运动到再次共 线所用的时间Δt满足ωCΔt-ωBΔt=π,结合 ωC= 2π T2 和ωB= 2π T1 ,解得Δt= T1T2 2(T1-T2) ,选 项D错误。 5.B 提示:小球沿槽下滑过程中,小球 和槽组成的系统在竖直方向上受到的合外力 不为0,动量不守恒,选项A错误。小球沿槽 下滑过程中,小球和槽组成的系统在水平方 向上的动量守恒。根据人船模型可知,槽的 位移为 m m+2mR= 1 3R ,选项B正确。设小 球下滑到槽底端时的速度为v1(向右),此时 槽的速度为v2(向左),根据水平方向动量守 恒得mv1-2mv2=0,根据机械能守恒定律得 mgR= 1 2mv 2 1 + 1 2 ×2mv 2 2,解 得 v1 = 2 g R 3 ,v2= gR 3 。小球以速度v1 压缩弹 簧,根据功能关系可知,弹簧的最大弹性势能 等于 1 2mv 2 1= 2 3mgR ,选项C错误。小球被 弹簧弹回后,以大小为v1 的速度向左运动, 因为v1>v2,所以小球能够再次滑上圆弧形 槽,之后沿槽滑下,则 mv3+2mv4=mv1+ 2mv2, 1 2mv 2 3+ 1 2×2mv 2 4=mgR,解得v3= 2 3 gR 3 ,v4= 5 3 gR 3 。因为v3<v4,所以小 球不能再次追上槽,所以小球只能再滑上槽 一次,选项D错误。 6.B 提示:i-t图像中阴影部分的面积 S1 表示充电过程中通过电流传感器的电荷 量,面积S2 表示放电过程中通过电流传感器 的电荷量,则S2=S1,选项 A错误。t0 时刻 定值电阻R1 两端电压U1=I2R1,根据面积 S1 中t0 时刻前、后的面积相等可知,t0 时刻 前、后电容器获得的电荷量相等,即C(E- 64 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 U1)=C(U1-0),解得 R1= E 2I2 ,选项B正 确。开关S掷向“2”端瞬间,电容器向定值电 阻R2 供电,其两端电压等于E,电流为I3, 根据欧姆定律得R2= E I3 ,选项C错误。充电 完成后电容器两端电压等于E,所带电荷量 等于S1=CE,则C= S1 E ,选项D错误。 7.D 提示:导体棒a 以速度v0 切割磁 感线产生的感应电动势大于导体棒b以速度 v0 切割磁感线产生的感应电动势,回路中有 感应电流产生,导体棒a做减速运动,导体棒 b做加速运动,最后二者均做匀速运动,选项 A错误。设导体棒b到达虚线OO'处时的速 率为vb,此时导体棒a 的速率为va,回路中 已无电流,则BLvb=2BLva。分别以导体棒 a 和 b 为 研 究 对 象,根 据 动 量 定 理 得 -2B0LIΔt=mva-mv0,B0LIΔt=mvb- mv0,解得vb= 6 5v0 ,选项B错误。导体棒b 与“U”形金属框碰撞连在一起后做加速度不 断减小的减速运动,选项C错误。设导体棒 b与“U”形金属框碰撞后的共同速度为v1, 根据动量守恒定律得mvb=2mv1,解得v1= 3 5v0 。因为“U”形金属框右边比导体棒b所 在位置的磁感应强度始终大ΔB=kL,所以 从导体棒b与“U”形金属框碰撞后到最终静 止的 过 程 中,回 路 中 的 感 应 电 动 势 E= ΔBLv,感应电流I= E 2R= ΔBL 2Rv 。导体棒b 和“U”形金属框组成的系统受到的安培力 F安=ΔBIL= (ΔBL)2 2R v ,根据动量定理得 -F安t=0-2mv1,又有vt=x,解得 x= 12mv0R 5k2L4 ,选项D正确。 8.AD 提示:根据质点 M 的振动图像 可知,t=0时刻质点 M 沿y 轴负方向振动, 则波沿x 轴正方向传播,选项A正确。根据 波形图和振动图像可知,振幅A=1.7 cm,波 长λ=6 m,周期 T=4 s,则波的传播速度 v= λ T=1.5 m/s,因此0~6 s时间内波传播 的距离x=vt=9 m,质点 M 通过的路程s= 6A=10.2 cm,选项B、C错误。质点 M 做简 谐运动的圆频率ω= 2π T = π 2 ,振动方程为 y=-1.7sin π 2t (cm),选项D正确。 9.BC 提示:当小球刚好要离开斜面 时,受到重力 和 细 绳 拉 力 作 用,则 mg tan θ= ma球,解得a球=7.5 m/s2。斜面体和小球随 木板一起向右运动的最大加速度amax=μg= 8 m/s2。若F=22.5 N,则系统的加速度a1= F 3m=7.5 m/s2=a球,此时细绳对小球的拉力 为 mg sin θ=12.5 N,斜面对小球的弹力为0,选 项A错误,B正确。若F=21 N,则系统的加 速度a2= F 3m=7 m/s2<a球,因此小球没有 离开斜面。加速度a2 垂直于斜面向下的分 加速度ay=a2sin θ,根据牛顿第二定律得 mgcos θ-N=may,解得 N=0.4 N,选项C 正确。若 F=30 N,则系统的加速度a3= F 3m=10 m/s2>amax>a球,因此斜面体相对木 板滑动,小球离开斜面,斜面体和小球以加速 度amax 向右做加速运动。对小球应用牛顿第 二定 律 可 得,细 绳 拉 力 的 水 平 分 力 Tx = mamax,竖直分力 Ty=mg,根据矢量合成法 则得细绳的拉力T= T2x+T2y =2 41 N, 选项D错误。 10.BD 提示:当小球受到的重力与弹 簧弹力平衡时,其加速度为0,速度最大(设 为v1),结合题图乙得 mg=kh0,解得k= mg h0 ,选项 A错误。将小球的运动看成无数 段匀变速运动,则v2=2ah,结合题图乙可 知,小球下降h0 时速度最大,题图乙中直线 与坐标轴围成的图形的面积表示 v21 2 ,则小球 的最大速度v1= gh0。小球在下降h0 的 过程中,设弹簧弹力的冲量为IF,根据动量 定理得mgt-IF=mv1,即IF<mgt,选项B 正确。根据对称性可知,小球下降的最大高 74 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 度 H=2h0,根据功能关系可知,弹簧的最大 弹性势能 Epmax=mgH=2mgh0,选项 C错 误。小球从P 点由静止释放下降h0 的过程 中,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,则 mgh0=Ep1+ 1 2mv 2 1。将小球从P 点正上方 高度为h0 处由静止释放,当小球受到的重力 与弹簧弹力平衡时,小球的速度最大(设为 v2),此时弹簧的压缩量仍为h0,则mg(h0+ h0)=Ep2+ 1 2mv 2 2,又有Ep1=Ep2,解得v2= 3gh0,选项D正确。 11.(1)水平 (1分) (2)同一位置 (1分) > (1分) (3) x3 x2-x1 (2分) (4) x3= x1+ x2 (3分) 提示:(2)为了保证小球 A 碰撞小球B 之前的速度不变,每次由静止释放小球A 时 必须从斜槽上同一位置滚下。为了避免入射 小球发生反弹,需要保证mA>mB。(3)题图 甲中,小球做平抛运动,沿水平方向有x= v0t,沿 竖 直 方 向 有 h= 1 2gt 2,解 得 v0= x g2h 。小球 A 碰前、碰后的速度分别为 v2=x2 g 2h ,v1=x1 g 2h ,小球B 碰后的速 度v3=x3 g 2h 。根 据 动 量 守 恒 定 律 得 mAv2=mAv1+ mBv3 ,解 得 mA mB = x3 x2-x1 。 (4)根 据 动 量 守 恒 定 律 得 mAv2=mAv1+ mBv3,根 据 机 械 能 守 恒 定 律 得 1 2mAv 2 2= 1 2mAv 2 1+ 1 2mBv 2 3,解得v3=v2+v1。题图乙 中,小球做平抛运动落在斜面上。令小球在 斜面上的落点与小球飞出点之间的距离为 L,则沿水平方向有Lcos θ=v0t,沿竖直方向 有Lsin θ= 1 2gt 2,解得v2= gLcos2θ 2sin θ = k L。小球A 碰前、碰后的速度分别为v2= k x2,v1=k x1,小球B 碰后的速度v3= k x3,因此若 x3= x1+ x2,则可证明 两个小球的碰撞为弹性碰撞。 12.(1)A2 (1分) R1 (1分) (2)10.5 (2分) 0.50 (2分) (3)50 (2分) 提示:(1)应选电流表A2,并将其扩大量 程使用;并联小的定值电阻相当于扩大电流 表量程,应选定值电阻R1=1 Ω,使得改装后 的电流表量程为0~500 mA。(2)电压表的 读数为10.5 V,根据闭合电路欧姆定律得 Rx+ RAR1 RA+R1 = U 5Ig ,解得Rx=20.2 Ω;由题 图可以读出,此时酒精气体传感器所处环境 的酒精浓度约为0.50 mg/mL。(3)本实验 用电桥法测电阻,电流计 G的示数为零,则 B、D 两点间的电势相等,根据并联电路规律 得 R1 R2 = R3 Rx ,又 有 R3=0.5 Ω,解 得 Rx = 50 Ω。 13.(1)根据折射率n= c v (1分),光在 介质中的传播时间t= R v= 2R c (1分),解 图18 得n=2 (1分)。(2)如 图18所示,假设从 O 点 发出的光射到 M(N)点 恰好发生全反射,则射到 M、N 两点之间的光的入 射角都小于临界角C0,都 能折射到空气中。根据全反射规律得n= 1 sin C0 (1分),解得C0= π 6 ,则从AB 面射 出的光与射到AB 面光的比值η= 2C0 π 2 ,解得 η= 2 3 (1分)。(3)过F 点作垂直于OC 的 光线射向AC︵ 上的D 点,若这束光在D 点的 入射角恰好等于临界角C0,则由线光源EF 发出的光在D 点的入射角均小于临界角C0, 都能折射到空气中,此时线光源最长。根据 n= 1 sin C0 (1分),EF=2OF=2Rsin C0 (1分),解得EF=R (1分)。 84 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 14.(1)设粒子在磁场区域内做匀速圆周 运动的半径为r,根据洛伦兹力提供向心力 得qv0B= mv20 r (2分)。因为入射的粒子均 由O 点进入第一象限,根据磁聚焦模型得 图19 r=R (2分),解得v0= qBR m (1分)。(2)在矩 形磁场区域内运动时间 最长的粒子的运动轨迹 如图19所示,设粒子的 末速度方向与x 轴正方 向间的夹角为θ,则其轨迹与PQ 边相切,根 据几何关系得rsin θ+rcos θ=2a (1分), rsin θ+a=r (1分),解得a= 4+ 6 10 R (1 分),sin θ= 6- 6 10 (1分)。(3)设在矩形磁 场区域内运动时间最长的粒子射入圆形磁场 区域时的纵坐标为-y1,根据几何关系得 R-y1=Rsin θ (2分),所求粒子占比k= R-y1 R (2分),解得k= 6- 6 10 (1分)。 15.(1)设 mA=mB=m,mC=2m,开始 时木板A 与B 一起做加速运动,滑块C 做匀 减速运动,设木板A(B)和滑块C 的加速度 大小分别为a1、a2,根 据 牛 顿 第 二 定 律 得 μmCg=(mA +mB)a1,μmCg=mCa2,解得 a1=a2=4 m/s2 (1分)。设滑块C在木板A 上的运动时间为t1,根据运动学公式得L= v1t1- 1 2a2t 2 1 -12a1t21 (1分),解得t1= 0.5 s。在t1 时刻末滑块C 的速度v2=v1- a2t1=4 m/s (1分)。(2)在t1 时间内,木板 A(B)的位移x1= 1 2a1t 2 1=0.5 m (1分),在 t1 时刻 末 木 板 A(B)的 速 度 v3=a1t1= 2 m/s (1分)。此后滑块C 滑上木板B,木 板A 以速度v3 向右做匀速运动,滑块C 以 加速度a2 做减速运动,木板B 做加速运动, 木板B 的加速度a3= μmCg mB =8 m/s2。设经 过时间t2 滑块C 与木板B 的速度相同,设此 共同速度为v4,对由木板B 和滑块C 组成的 整体应用动量守恒定律得mv3+2mv2=(m+ 2m)v4 (1分),解得v4= 10 3 m/s。根据运 动学公式得t2= v4-v3 a3 ,解得t2= 1 6 s。在t2 时间内木板B 与滑块C 的位移分别为x2= v3+v4 2 t2= 4 9 m,x3= v2+v4 2 t2= 11 18 m (2 分),因此开始时木板B 右端与弹簧左端的 距离至少应为x=x1+x2 = 17 18 m (1分)。 (3)在t2 时间内滑块C 相对于木板B 向右运 动的位移Δx1=x3-x2= 1 6 m (1分),木 板B 与滑块C 以速度v4 压缩弹簧,被弹簧弹 开后以与v4 相同大小的速度反向运动。设 木板 A 与B 相撞后的共同速度为v5,则 mv4-mv3=(m+m)v5 (1分),解得v5= 2 3 m/s,方向水平向左。碰后木板A 与B 以 初速度v5 向左做加速运动(加速度等于a1), 滑块C 以初速度v4 向左做减速运动(加速度 等于a2),设滑块C 运动到木板B 左端所需 的 时 间 为t3,则 Δx1 = v4t3- 1 2a2t 2 3 - v5t3+ 1 2a1t 2 3 ,解 得t3=4- 1012 s (1 分)。在t3 时刻末滑块C、木板B(A)的速度 分别为vC=v4-a2t3= 6+ 10 3 m/s,vB= v5+a1t3= 6- 10 3 m/s (1分)。之后滑块 C 在木板A 上滑动,设二者达到共同速度 v6,则mvB+2mvC=(m+2m)v6 (1分)。 设在此过程中滑块C 相对于木板A 的位移 为 Δx2,根 据 功 能 关 系 得 1 2mv 2 B + 1 2 × 2mv2C- 1 2×3mv 2 6=μ·2mgΔx2,解得Δx2= 5 27 m<L (1分)。因此最终滑块C 到木板 A 右端的距离Δx=Δx2= 5 27 m (1分)。 (责任编辑 张 巧) 94 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(六) ■河北安国中学 杜占英 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.目前,我国超导托卡马克大科学装置 集群,正在加快推动聚变能源的开发和应用, 其中一种核聚变反应的方程式为21H+31H →42He+x。已知21H、31H和42He的质量分别 为m1、m2 和m3,比结合能分别为E1、E2 和 E3,光在真空中的传播速度为c,下列说法正 确的是( )。 A.粒子x为质子 B.核反应释放的核能为(m1+m2-m3)c2 C.核反应释放的核能为4E3-2E1-3E2 D.氦核比氘核的比结合能小 2.一定质量的理想气体,从状态a 经过 状态b、c,最后又回到状态a,其压强随热力 学温度的变化规律如图1所示,图中ab垂直 于横轴,bc垂直于纵轴,ac为直线。关于此 图1 气体从状态a 经过一系列状 态变化回到状态a,下列判断 正确的是( )。 A.气体向外界放热 B.气体对外界做功 C.内能增加 D.内能减少 图2 3.如图2所示,理想 变压器原、副线圈的匝数 分别为n1、n2 和n3,电流 表为理想电表,R0 为定 值电 阻,R 为 滑 动 变 阻 器,交 流 电 源 的 电 压 U 恒定。当滑动变阻器的滑片向b 端滑动时, 下列判断正确的是( )。 A.定值电阻R0 的功率增大 B.滑动变阻器的功率可能增大 C.电源的输出功率增大 D.电流表的示数减小 图3 4.如图3所示,太空 中由恒星 A、B 组成的双 星系统绕O 点沿逆时针方 向做匀速圆周运动,周期 为T1,它们的轨道半径分 别为RA、RB,且RA<RB。 C 为恒星B 的卫星,绕恒 星B 沿逆时针方向做匀速圆周运动,周期为 T2,且T2<T1。恒星A 与B 之间的引力远 大于卫星C 与恒星B 之间的引力。引力常 量为G,则( )。 A.恒星A 的质量小于恒星B 的质量 B.恒星B 的质量为 4π2RA(RA+RB)2 GT21 C.若知道卫星C 的轨道半径,则可求出 卫星C 的质量 D.A、B、C 三星相邻两次共线的时间间 隔为 T1T2 T1-T2 图4 5.如图4所示,轻质 弹簧的一端固定在竖直墙 壁上,质量为2m、半径为 R 的 1 4 光滑圆弧形槽静止 在足够长的光滑水平面上,底部与水平面平 滑相切,一个质量为m 的小球从槽顶部由静 止下滑,假设系统在相互作用的全过程中无 机械能损失,则( )。 A.小球沿槽下滑过程中,小球与槽组成 的系统动量守恒 B.小球沿槽下滑过程中,槽的位移为 1 3R C.弹簧的最大弹性势能为 1 3mgR D.小球从槽顶部滑下后,能再滑上圆弧 形槽两次 6.在如图5甲所示的电路中,直流电源 的电动势为 E,内阻不计,R1、R2 为定值电 24 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 阻,C 为电容器。先将开关S与“1”端相连, 待电路稳定后,再将开关S与“2”端相连。电 流传感器的示数i随时间t的变化规律如图 5乙所示,图乙中S1、S2、I1、I2、I3 均为已知 量。t0 时刻电流传感器的示数为I2,且面积 S1 中t0 时刻前、后的面积相等,下列判断正 确的是( )。 图5 A.S2<S1 B.定值电阻R1 的阻值为 E 2I2 C.定值电阻R2 的阻值为 E 3(I3-I2) D.电容器的电容为 S1 2E 图6 7.如图6所示, 两根足够长的平行 光滑导轨固定在绝 缘水平面上,左、右 两侧导轨间距分别 为2L 和L,图中虚线OO'左侧是电阻不计的 金属导轨,虚线OO'右侧是绝缘导轨。金属 导轨部分处于竖直向下的匀强磁场中,磁感 应强度为B0;虚线OO'右侧以O 为原点,沿 导轨方向建立x 轴,沿x 轴正方向存在分布 规律为B=B0+kx(k>0)的竖直向下的磁 场(图中未标出)。一质量为m、阻值为R、三 边长度均为L 的“U”形金属框,左端紧靠虚 线OO'平放在绝缘导轨上(与金属导轨不接 触)处于静止状态。长为2L、质量为m、电阻 为R 的导体棒a处在间距为2L 的金属导轨 上,长为L、质量为m、电阻为R 的导体棒b 处在间距为L 的金属导轨上。现同时给导体 棒a、b大小相同的水平向右的速度v0,当导 体棒b运动至虚线OO'处时,导体棒a 中已 无电流。导体棒b与“U”形金属框碰撞后连 在一起构成回路,导体棒a、b、金属框始终与 导轨接触良好,导体棒a 被立柱挡住不能滑 到右侧窄轨上。下列说法正确的是( )。 A.给导体棒a、b 大小相同水平向右的 速度v0 后,导体棒b做匀速运动 B.导体棒b到达虚线OO'处时的速度大 小为 1 3v0 C.导体棒b与“U”形金属框碰撞连在一 起后做匀减速运动 D.导体棒b与“U”形金属框碰撞后,导 体棒b静止时到虚线OO'的距离为 12mv0R 5k2L4 8.2025年以来,全国多地发生地震,国 家地震局建议在手机中设置“地震预警”。 “地震预警”是指在地震发生以后,抢在地震 波传播到相关区域前,提前几秒至数十秒发 出警报,从而减小相关区域的灾害损失。如 图7甲所示为某科研机构所研究的一列沿x 轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,位 于x=3 m处的质点M 的振动图像如图7乙 所示。下列说法正确的是( )。 图7 A.波沿x 轴正方向传播 B.0~6 s时间内波传播的距离为18 m C.0~6 s时间内质点 M 通过的路程为 10 cm D.质 点 M 的 振 动 方 程 为 y = -1.7sin π 2t (cm) 图8 9.如图8所示,足够 长的木板置于光滑水平面 上,倾角θ=53°的斜面体 放在木板上,一平行于斜 面的细绳一端系在斜面顶 端,另一端拴接一可视为 质点的小球。已知木板、斜面体和小球的质 量均为m=1 kg,斜面体与木板之间的动摩 34 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 擦因数μ=0.8,取重力加速度g=10 m/s2, sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。现对木板施加 一水平向右的恒定拉力F,系统稳定后,下列 判断正确的是( )。 A.若F=22.5 N,则细绳的拉力为10 N B.若F=22.5 N,则斜面对小球的弹力 为0 C.若F=21 N,则斜面对小球的弹力为 0.4 N D.若 F =30 N,则 细 绳 的 拉 力 为 102 N 10.小朋友在蹦床上玩耍,其向下运动过 程可简化为如下模型:如图9甲所示,将一轻 弹簧竖直放置,将小球从轻弹簧的顶端P 由 图9 静止释放。小球在向下 压缩弹簧的过程中,其加 速度a与下降高度h 的 关系如图9乙所示,图中 h0 已知。小球的质量为 m,重力加速度为g,不 计空气阻力,则下列判断正确的是( )。 A.弹簧的劲度系数为 2mg h0 B.小球在下降h0 的过程中,弹簧对小球 的冲量小于重力的冲量 C.弹簧的最大弹性势能为3mgh0 D.若将小球从P 点正上方高度为h0 处 由静止释放,则小球的最大速度为 3gh0 二、非选择题(共 5 小题,共 54 分) 11.(8分)某物理兴趣小组的同学分成 两个小组分别利用如图10甲、乙所示的装置 做“验证动量守恒定律”的实验。 图10 (1)为了保证每个小球都从固定在桌边 上的斜槽末端水平抛出,安装器材时要注意 使斜槽末端的切线沿 方向。 (2)实验要求尽量准确,每次由静止释放 小球A 时应从斜槽上 (填“同一位置”或 “不同位置”)滚下。小球A 的质量mA 与小 球B 的质量mB 应满足mA mB(填“>” “<”或“=”)。 (3)第1小组采用如图10甲所示的装置 进行实验,能验证两个小球碰撞过程中动量 守恒的关系式为 mA mB = (用mA、mB 和图 中所给数据表示)。 (4)第2小组采用如图10乙所示的装置 进行实验,能验证两个小球的碰撞为弹性碰 撞的关系式为 (用mA、mB 和图中所给数 据表示)。 12.(8分)小明在科普栏目中看到醉驾 标准为“血液中酒精浓度≥0.8 mg/mL”,他 找到一个酒精气体传感器,将它放在能显示 酒精浓度的密闭容器中,测量其电阻Rx 随酒 精浓度变化的规律,用到的实验器材如下:酒 精气体传感器一个(阻值随酒精浓度的变化 范围从几欧到几十欧);直流电源(电动势 E=12 V,内阻不计);电流表A1(量程为0~ 3 A,内阻为0.1 Ω);电流表 A2(量程为0~ 100 mA,内阻为4 Ω);电压表V(量程为0~ 15 V,内阻约为20 kΩ);定值电阻R1=1 Ω, 定值电阻R2=100 Ω;滑动变阻器R(阻值变 化范围为0~20 Ω);开关、导线若干。 (1)小明设计的实验电路如图11甲所 示,为了减小实验误差,电流表应选择 , 定值电阻应选择 。 图11 (2)通过多次实验,得出酒精气体传感器 44 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 的电阻Rx 随酒精浓度变化的规律图像如图 11乙所示。某次实验时,图11甲中的电流 图12 表刚好满偏,电压表的示数 如图12所示,则其读数为 V(保留1位小数),此 时酒精气体传感器所处环 境的酒精浓度约为 mg/mL(保留2位有 效数字)。 (3)小明重新设计实验测量酒精气体传 感器的电阻。他找到一个零刻度在中央的灵 敏电流计 G,一个最小阻值为0.01 Ω、最大 阻值为99.99 Ω的电阻箱R3,和已有器材连 成电路如图13甲所示。闭合开关S、S0,调节 电阻箱R3 的阻值,当电流计 G的示数为0 时,电阻箱R3 的阻值如图13乙所示,则此时 酒精气体传感器的电阻Rx= Ω。 图13 13.(8分)如图14所示,透明介质的横 截面ABC 中,AO⊥BC,OA=OB=R,AC︵ 图14 为 1 4 圆弧。EF 为固定在 BC 上 的 线 光 源,OE= OF。从O 点发出的射向 AC︵ 的光,经过2Rc 时间射 出介质。已知光在真空中的传播速度为c, 不考虑光在介质中的反射。 (1)求介质的折射率。 (2)若点光源O 在OB 与OA 所夹90°范 围内,向各个方向均匀地发出光射向AB 面, 求射出AB 面的光与从O 点发出光的比值。 (3)若从AC︵ 上各处都能看到整个线光 源,求线光源EF 的最大长度。 14.(14分)在如图15所示的直角坐标 系中,在x 轴下方有一半径为R 的圆形磁场 图15 区域,与x 轴相切于坐标 原点,磁场方向垂直于纸 面向里;在第一象限的矩 形OPQN 内存在方向垂 直于纸向外的匀强磁场, 矩形磁场区域的长度为 其宽度的2倍。在-R <y<0的范围内沿y 轴方向均匀分布着大 量质量为m、电荷量为+q的粒子,它们以平 行于x 轴的相同初速度射入圆形磁场区域, 均恰能由O 点射入矩形磁场区域内。已知 在矩形磁场区域内运动时间最长的粒子转过 的圆心角为 π 2 ,两有界匀强磁场的磁感应强 度大小均为B,不计粒子自身重力。求: (1)粒子的初速度v0。 (2)矩形磁场区域的宽度a。 (3)从PQ 边射出的粒子数与射入磁场 的总粒子数的比值k。 15.(16分)如图16所示,两块相同的木 板A、B 的长度均为L=2 m,上表面水平,并 排静置在光滑水平地面上,在其右侧地面上 固定一竖直挡板,一轻质弹簧固定在挡板上。 小滑块C 以速度v1=6 m/s从左端滑上木板 A,然后滑上木板B,在压缩弹簧的过程中木 板B 与滑块C 没有发生相对滑动,并且木板 A 与木板B 没有发生碰撞,木板B 离开弹簧 后与木板A 一起运动(未粘在一起)。已知 滑块C 的质量等于木板A(B)质量的2倍, 滑块C 与木板A、B 间的动摩擦因数均为 μ=0.4,取重力加速度g=10 m/s2。求: 图16 (1)滑块C滑上木板B 时的速度为多大? (2)开始时木板B 右端与弹簧左端的距 离至少为多少? (3)最后滑块C 与木板A 右端的距离为 多少? 1.C 提示:根据核反应的质量数守恒和 电荷数守恒可知,粒子x为中子,选项 A错 54 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 误。设中子的质量为 m,则核反应的质量亏 损Δm=m1+m2-m3-m,根据ΔE=Δmc2 可知,核反应释放的核能ΔE=(m1+m2- m3-m)c2,选项B错误。根据结合能等于比 结合能乘以核子数可知,21H、31H 和42He的结 合能分别为2E1、3E2 和4E3。根据核反应能 量转化守恒可知,核反应释放的核能为4E3 -(2E1+3E2),选项 C正确。比结合能越 大,原子核越稳定,氦核比氘核稳定,所以氦 核的比结合能比氘核的大,选项D错误。 2.A 提示:气体从状态a 经过一系列 状态变化回到状态a,温度不变,内能不变, 选项C、D错误。a→b,气体做等温变化,压 强减小,体积增大;b→c,气体做等压变化,温 度升高,体积增大;c→a,气体的压强增大,温 度降低,根据理想气体状态方程可知,气体的 体积减小。画出气体的压强p 随体积V 变 图17 化的关系图像,如图17所 示。根据 p-V 图像中面积 的物理含义可知,阴影部分 的面积表示外界对气体做的 功W,则 W>0。根据热力 学第一定律ΔU=W+Q 可 知,Q<0,即气体向外界放热,选项A正确,B 错误。 3.D 提示:原线圈电压U1=U 不变,根 据 U1 n1 = U2 n2 = U3 n3 可知,U2 和U3 不变。定值电 阻R0 的功率P0= U22 R0 不变,选项A错误。当 滑动变阻器的滑片向b端滑动时,其接入电 路的有效电阻R 增大。滑动变阻器的功率 PR= U23 R 减小,选项B错误。电源的输出功率 P=P0+PR 减小,选项C错误。根据P=UI 可知,原线圈中的电流I减小,选项D正确。 4.B 提示:因为双星系统的角速度相 同,所以MARAω2=MBRBω2。又有RA<RB, 所以 MA MB = RB RA >1,则恒星A 的质量大于恒星 B 的 质 量,选 项 A 错 误。对 恒 星 A 有 G MAMB (RA+RB)2 =MARA 2π T1 2 ,解 得 MB = 4π2RA RA+RB 2 GT21 ,选项B正确。卫星C 满 足关系式G MBmC r2 =mC 2π T2 2 r,可见已知r 的情况下无法求出卫星C 的质量,选项C错 误。A、B、C 三星由图示位置运动到再次共 线所用的时间Δt满足ωCΔt-ωBΔt=π,结合 ωC= 2π T2 和ωB= 2π T1 ,解得Δt= T1T2 2(T1-T2) ,选 项D错误。 5.B 提示:小球沿槽下滑过程中,小球 和槽组成的系统在竖直方向上受到的合外力 不为0,动量不守恒,选项A错误。小球沿槽 下滑过程中,小球和槽组成的系统在水平方 向上的动量守恒。根据人船模型可知,槽的 位移为 m m+2mR= 1 3R ,选项B正确。设小 球下滑到槽底端时的速度为v1(向右),此时 槽的速度为v2(向左),根据水平方向动量守 恒得mv1-2mv2=0,根据机械能守恒定律得 mgR= 1 2mv 2 1 + 1 2 ×2mv 2 2,解 得 v1 = 2 g R 3 ,v2= gR 3 。小球以速度v1 压缩弹 簧,根据功能关系可知,弹簧的最大弹性势能 等于 1 2mv 2 1= 2 3mgR ,选项C错误。小球被 弹簧弹回后,以大小为v1 的速度向左运动, 因为v1>v2,所以小球能够再次滑上圆弧形 槽,之后沿槽滑下,则 mv3+2mv4=mv1+ 2mv2, 1 2mv 2 3+ 1 2×2mv 2 4=mgR,解得v3= 2 3 gR 3 ,v4= 5 3 gR 3 。因为v3<v4,所以小 球不能再次追上槽,所以小球只能再滑上槽 一次,选项D错误。 6.B 提示:i-t图像中阴影部分的面积 S1 表示充电过程中通过电流传感器的电荷 量,面积S2 表示放电过程中通过电流传感器 的电荷量,则S2=S1,选项 A错误。t0 时刻 定值电阻R1 两端电压U1=I2R1,根据面积 S1 中t0 时刻前、后的面积相等可知,t0 时刻 前、后电容器获得的电荷量相等,即C(E- 64 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 U1)=C(U1-0),解得 R1= E 2I2 ,选项B正 确。开关S掷向“2”端瞬间,电容器向定值电 阻R2 供电,其两端电压等于E,电流为I3, 根据欧姆定律得R2= E I3 ,选项C错误。充电 完成后电容器两端电压等于E,所带电荷量 等于S1=CE,则C= S1 E ,选项D错误。 7.D 提示:导体棒a 以速度v0 切割磁 感线产生的感应电动势大于导体棒b以速度 v0 切割磁感线产生的感应电动势,回路中有 感应电流产生,导体棒a做减速运动,导体棒 b做加速运动,最后二者均做匀速运动,选项 A错误。设导体棒b到达虚线OO'处时的速 率为vb,此时导体棒a 的速率为va,回路中 已无电流,则BLvb=2BLva。分别以导体棒 a 和 b 为 研 究 对 象,根 据 动 量 定 理 得 -2B0LIΔt=mva-mv0,B0LIΔt=mvb- mv0,解得vb= 6 5v0 ,选项B错误。导体棒b 与“U”形金属框碰撞连在一起后做加速度不 断减小的减速运动,选项C错误。设导体棒 b与“U”形金属框碰撞后的共同速度为v1, 根据动量守恒定律得mvb=2mv1,解得v1= 3 5v0 。因为“U”形金属框右边比导体棒b所 在位置的磁感应强度始终大ΔB=kL,所以 从导体棒b与“U”形金属框碰撞后到最终静 止的 过 程 中,回 路 中 的 感 应 电 动 势 E= ΔBLv,感应电流I= E 2R= ΔBL 2Rv 。导体棒b 和“U”形金属框组成的系统受到的安培力 F安=ΔBIL= (ΔBL)2 2R v ,根据动量定理得 -F安t=0-2mv1,又有vt=x,解得 x= 12mv0R 5k2L4 ,选项D正确。 8.AD 提示:根据质点 M 的振动图像 可知,t=0时刻质点 M 沿y 轴负方向振动, 则波沿x 轴正方向传播,选项A正确。根据 波形图和振动图像可知,振幅A=1.7 cm,波 长λ=6 m,周期 T=4 s,则波的传播速度 v= λ T=1.5 m/s,因此0~6 s时间内波传播 的距离x=vt=9 m,质点 M 通过的路程s= 6A=10.2 cm,选项B、C错误。质点 M 做简 谐运动的圆频率ω= 2π T = π 2 ,振动方程为 y=-1.7sin π 2t (cm),选项D正确。 9.BC 提示:当小球刚好要离开斜面 时,受到重力 和 细 绳 拉 力 作 用,则 mg tan θ= ma球,解得a球=7.5 m/s2。斜面体和小球随 木板一起向右运动的最大加速度amax=μg= 8 m/s2。若F=22.5 N,则系统的加速度a1= F 3m=7.5 m/s2=a球,此时细绳对小球的拉力 为 mg sin θ=12.5 N,斜面对小球的弹力为0,选 项A错误,B正确。若F=21 N,则系统的加 速度a2= F 3m=7 m/s2<a球,因此小球没有 离开斜面。加速度a2 垂直于斜面向下的分 加速度ay=a2sin θ,根据牛顿第二定律得 mgcos θ-N=may,解得 N=0.4 N,选项C 正确。若 F=30 N,则系统的加速度a3= F 3m=10 m/s2>amax>a球,因此斜面体相对木 板滑动,小球离开斜面,斜面体和小球以加速 度amax 向右做加速运动。对小球应用牛顿第 二定 律 可 得,细 绳 拉 力 的 水 平 分 力 Tx = mamax,竖直分力 Ty=mg,根据矢量合成法 则得细绳的拉力T= T2x+T2y =2 41 N, 选项D错误。 10.BD 提示:当小球受到的重力与弹 簧弹力平衡时,其加速度为0,速度最大(设 为v1),结合题图乙得 mg=kh0,解得k= mg h0 ,选项 A错误。将小球的运动看成无数 段匀变速运动,则v2=2ah,结合题图乙可 知,小球下降h0 时速度最大,题图乙中直线 与坐标轴围成的图形的面积表示 v21 2 ,则小球 的最大速度v1= gh0。小球在下降h0 的 过程中,设弹簧弹力的冲量为IF,根据动量 定理得mgt-IF=mv1,即IF<mgt,选项B 正确。根据对称性可知,小球下降的最大高 74 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 度 H=2h0,根据功能关系可知,弹簧的最大 弹性势能 Epmax=mgH=2mgh0,选项 C错 误。小球从P 点由静止释放下降h0 的过程 中,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,则 mgh0=Ep1+ 1 2mv 2 1。将小球从P 点正上方 高度为h0 处由静止释放,当小球受到的重力 与弹簧弹力平衡时,小球的速度最大(设为 v2),此时弹簧的压缩量仍为h0,则mg(h0+ h0)=Ep2+ 1 2mv 2 2,又有Ep1=Ep2,解得v2= 3gh0,选项D正确。 11.(1)水平 (1分) (2)同一位置 (1分) > (1分) (3) x3 x2-x1 (2分) (4) x3= x1+ x2 (3分) 提示:(2)为了保证小球 A 碰撞小球B 之前的速度不变,每次由静止释放小球A 时 必须从斜槽上同一位置滚下。为了避免入射 小球发生反弹,需要保证mA>mB。(3)题图 甲中,小球做平抛运动,沿水平方向有x= v0t,沿 竖 直 方 向 有 h= 1 2gt 2,解 得 v0= x g2h 。小球 A 碰前、碰后的速度分别为 v2=x2 g 2h ,v1=x1 g 2h ,小球B 碰后的速 度v3=x3 g 2h 。根 据 动 量 守 恒 定 律 得 mAv2=mAv1+ mBv3 ,解 得 mA mB = x3 x2-x1 。 (4)根 据 动 量 守 恒 定 律 得 mAv2=mAv1+ mBv3,根 据 机 械 能 守 恒 定 律 得 1 2mAv 2 2= 1 2mAv 2 1+ 1 2mBv 2 3,解得v3=v2+v1。题图乙 中,小球做平抛运动落在斜面上。令小球在 斜面上的落点与小球飞出点之间的距离为 L,则沿水平方向有Lcos θ=v0t,沿竖直方向 有Lsin θ= 1 2gt 2,解得v2= gLcos2θ 2sin θ = k L。小球A 碰前、碰后的速度分别为v2= k x2,v1=k x1,小球B 碰后的速度v3= k x3,因此若 x3= x1+ x2,则可证明 两个小球的碰撞为弹性碰撞。 12.(1)A2 (1分) R1 (1分) (2)10.5 (2分) 0.50 (2分) (3)50 (2分) 提示:(1)应选电流表A2,并将其扩大量 程使用;并联小的定值电阻相当于扩大电流 表量程,应选定值电阻R1=1 Ω,使得改装后 的电流表量程为0~500 mA。(2)电压表的 读数为10.5 V,根据闭合电路欧姆定律得 Rx+ RAR1 RA+R1 = U 5Ig ,解得Rx=20.2 Ω;由题 图可以读出,此时酒精气体传感器所处环境 的酒精浓度约为0.50 mg/mL。(3)本实验 用电桥法测电阻,电流计 G的示数为零,则 B、D 两点间的电势相等,根据并联电路规律 得 R1 R2 = R3 Rx ,又 有 R3=0.5 Ω,解 得 Rx = 50 Ω。 13.(1)根据折射率n= c v (1分),光在 介质中的传播时间t= R v= 2R c (1分),解 图18 得n=2 (1分)。(2)如 图18所示,假设从 O 点 发出的光射到 M(N)点 恰好发生全反射,则射到 M、N 两点之间的光的入 射角都小于临界角C0,都 能折射到空气中。根据全反射规律得n= 1 sin C0 (1分),解得C0= π 6 ,则从AB 面射 出的光与射到AB 面光的比值η= 2C0 π 2 ,解得 η= 2 3 (1分)。(3)过F 点作垂直于OC 的 光线射向AC︵ 上的D 点,若这束光在D 点的 入射角恰好等于临界角C0,则由线光源EF 发出的光在D 点的入射角均小于临界角C0, 都能折射到空气中,此时线光源最长。根据 n= 1 sin C0 (1分),EF=2OF=2Rsin C0 (1分),解得EF=R (1分)。 84 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月 14.(1)设粒子在磁场区域内做匀速圆周 运动的半径为r,根据洛伦兹力提供向心力 得qv0B= mv20 r (2分)。因为入射的粒子均 由O 点进入第一象限,根据磁聚焦模型得 图19 r=R (2分),解得v0= qBR m (1分)。(2)在矩 形磁场区域内运动时间 最长的粒子的运动轨迹 如图19所示,设粒子的 末速度方向与x 轴正方 向间的夹角为θ,则其轨迹与PQ 边相切,根 据几何关系得rsin θ+rcos θ=2a (1分), rsin θ+a=r (1分),解得a= 4+ 6 10 R (1 分),sin θ= 6- 6 10 (1分)。(3)设在矩形磁 场区域内运动时间最长的粒子射入圆形磁场 区域时的纵坐标为-y1,根据几何关系得 R-y1=Rsin θ (2分),所求粒子占比k= R-y1 R (2分),解得k= 6- 6 10 (1分)。 15.(1)设 mA=mB=m,mC=2m,开始 时木板A 与B 一起做加速运动,滑块C 做匀 减速运动,设木板A(B)和滑块C 的加速度 大小分别为a1、a2,根 据 牛 顿 第 二 定 律 得 μmCg=(mA +mB)a1,μmCg=mCa2,解得 a1=a2=4 m/s2 (1分)。设滑块C在木板A 上的运动时间为t1,根据运动学公式得L= v1t1- 1 2a2t 2 1 -12a1t21 (1分),解得t1= 0.5 s。在t1 时刻末滑块C 的速度v2=v1- a2t1=4 m/s (1分)。(2)在t1 时间内,木板 A(B)的位移x1= 1 2a1t 2 1=0.5 m (1分),在 t1 时刻 末 木 板 A(B)的 速 度 v3=a1t1= 2 m/s (1分)。此后滑块C 滑上木板B,木 板A 以速度v3 向右做匀速运动,滑块C 以 加速度a2 做减速运动,木板B 做加速运动, 木板B 的加速度a3= μmCg mB =8 m/s2。设经 过时间t2 滑块C 与木板B 的速度相同,设此 共同速度为v4,对由木板B 和滑块C 组成的 整体应用动量守恒定律得mv3+2mv2=(m+ 2m)v4 (1分),解得v4= 10 3 m/s。根据运 动学公式得t2= v4-v3 a3 ,解得t2= 1 6 s。在t2 时间内木板B 与滑块C 的位移分别为x2= v3+v4 2 t2= 4 9 m,x3= v2+v4 2 t2= 11 18 m (2 分),因此开始时木板B 右端与弹簧左端的 距离至少应为x=x1+x2 = 17 18 m (1分)。 (3)在t2 时间内滑块C 相对于木板B 向右运 动的位移Δx1=x3-x2= 1 6 m (1分),木 板B 与滑块C 以速度v4 压缩弹簧,被弹簧弹 开后以与v4 相同大小的速度反向运动。设 木板 A 与B 相撞后的共同速度为v5,则 mv4-mv3=(m+m)v5 (1分),解得v5= 2 3 m/s,方向水平向左。碰后木板A 与B 以 初速度v5 向左做加速运动(加速度等于a1), 滑块C 以初速度v4 向左做减速运动(加速度 等于a2),设滑块C 运动到木板B 左端所需 的 时 间 为t3,则 Δx1 = v4t3- 1 2a2t 2 3 - v5t3+ 1 2a1t 2 3 ,解 得t3=4- 1012 s (1 分)。在t3 时刻末滑块C、木板B(A)的速度 分别为vC=v4-a2t3= 6+ 10 3 m/s,vB= v5+a1t3= 6- 10 3 m/s (1分)。之后滑块 C 在木板A 上滑动,设二者达到共同速度 v6,则mvB+2mvC=(m+2m)v6 (1分)。 设在此过程中滑块C 相对于木板A 的位移 为 Δx2,根 据 功 能 关 系 得 1 2mv 2 B + 1 2 × 2mv2C- 1 2×3mv 2 6=μ·2mgΔx2,解得Δx2= 5 27 m<L (1分)。因此最终滑块C 到木板 A 右端的距离Δx=Δx2= 5 27 m (1分)。 (责任编辑 张 巧) 94 物理部分 核心考点AB卷 高考理化 2025年7—8月