2025高考模拟金典卷 物理试题(含答案)

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考生须知：
1．本卷侧重：高考评价体系之基础性。
2．本卷怎么考：①考查对物理公式的基本认识（题4）；②考查对基本概念和规律的理解（题1、2）；③考查基本实验技能（题11、12）。
3．本卷典型情境题：题1、6、8、11、12。
4．本卷测试范围：高考全部内容。
一、选择题：本题共10小题，共43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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．【典型情境题】某地地磁场的磁感应强度的竖直分量的大小随距离地面高度h的变化关系如图所示，方向竖直向上，直升机将一始终保持水平的闭合金属导线框竖直向上匀速吊起，下列说法正确的是（ ）
A．线框中有顺时针方向的感应电流（俯视）
B．线框中的感应电流不断减小
C．线框的四条边有向内收缩的趋势
D．线框的四条边有向外扩张的趋势
2．关于行星运动的公式，以下理解正确的是（ ）
A．k是一个与行星质量有关的常量B．k与成正比
C．k与成反比D．k与a和T均无关
3．如图所示，等量异种点电荷P、Q固定在绝缘水平面上，在P、Q连线的中垂面上放置一金属板，金属板通过开关S与大地相连。断开开关S时，金属板的电势为；闭合开关S时，金属板的电势为；断开开关S且撤除正点电荷Q时，金属板的电势为。以无穷远处电势为零，则（ ）
A．B．C．D．
4．如图，杂技演员站在距离竖直挡板处朝挡板水平抛出一个弹性小球，小球经挡板反弹后恰好落入演员身后距离演员处地面上的孔中。已知小球离手时距离地面的高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力，小球与挡板碰撞过程无能量损失，即小球碰撞前后的瞬间，竖直方向的速度不变，水平方向的速度大小不变，方向相反，则小球离手时的速度大小为（ ）
A．B．C．D．
5．如图所示，竖直放置的绝热汽缸内有A、B两个活塞，活塞的质量、厚度均可忽略，其中A活塞绝热，B活塞导热，两活塞与汽缸间封闭了甲、乙两部分理想气体，活塞的面积为S，活塞与汽缸壁之间的滑动摩擦力（为外界大气压强），最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始时，两活塞之间及活塞A与汽缸底部间的距离均为d，两活塞与汽缸壁之间的摩擦力均恰好为0，两部分理想气体的热力学温度均与环境温度相同。现对甲气体缓慢加热，则当活塞B刚好要发生滑动时，活塞A移动的距离为（ ）
A．B．C．D．d
6．【典型情境题】香港中文大学前校长高锟提出：光通过直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来传输大量信息。根据这一理论制造的光导纤维成为电话、互联网等现代通信网络运行的基石，高锟因此获得了2009年诺贝尔物理学奖。如图所示，一段横截面为圆形的粗细均匀的光导纤维被弯成半圆形状，光导纤维的横截面直径为d，折射率为n，光导纤维外部可认为是真空区域。如果将一束平行光垂直于光导纤维的水平端面A射入，并使之全部从水平端面B射出，为保证光信号一定能发生全反射，光纤中心轴线的转弯半径R应不小于（ ）
A．B．C．D．
7．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比，定值电阻R的阻值为，电表均为理想交流电表，电源两端输出的交流电压，则（ ）
A．电流表示数为4AB．电压表示数为
C．R的功率为352WD．变压器的输入功率为1408W
8．【典型情境题】微型核电池是利用微型和纳米级系统开发出的一种超微型电源设备，这种设备通过放射性物质的衰变，释放出带电粒子，从而获得持续电流。镍会发生衰变，用它制成的大容量核电池，续航可超百年。已知镍发生衰变过程中的质量亏损为，真空中光速为c。下列判断正确的是（ ）
A．镍63的衰变方程为
B．粒子来源的核反应方程为
C．升高镍63的温度，可使其半衰期缩短
D．镍63发生衰变时释放的能量为
9．某简谐横波波源的振动图像如图1所示，该波源的振动形式在介质中传播，某时刻的完整波形如图2所示，其中P、Q是介质中的两个质点，该波的波源位于图2中坐标原点处，下列说法正确的是（ ）
A．该波的波速为
B．由图2中时刻再经过0.35s，质点Q处于波谷
C．图2中质点Q第一次处于波谷时，波源处于平衡位置
D．从到质点Q开始振动，质点P运动的路程为0.12m
10．“风洞”实验是飞行器研制工作中的重要过程。一质量为m的小球在光滑的水平面上以初速度（沿x轴正方向）穿过一段风带，经过风带时风会给小球一个沿水平方向且与方向垂直（沿y轴正方向）的恒力作用，风带在区域，其他区域无风。小球穿过风带过程的运动轨迹及穿过风带后的速度方向如图所示，已知小球在穿过风带过程中沿y轴正方向运动的位移为。下列说法正确的是（ ）
A．小球穿过风带所需时间为
B．小球穿过风带过程中的加速度大小为
C．小球穿过风带时所受恒力的大小为
D．小球穿过风带后的速度大小为
二、非选择题：本题共5小题，共57分。
11．【典型情境题】（6分）某同学用图甲所示的实验装置测定沙桶的加速度，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器，实验时通过改变沙桶的质量，实现外力的改变，桌面水平，与小车相连的细线与桌面平行，重力加速度。
（1）若某次实验中测得沙桶及滑轮的总质量为0.253kg，弹簧测力计的示数为1.10N，则本次实验中沙桶加速度的理论值__________（结果保留三位有效数字）。
（2）若该次实验结束后，得到如图乙所示的纸带，相邻两个计数点间的时间间隔，用刻度尺测得相邻计数点间的距离分别是、、、，则该次实验中纸带__________（选填“左”或“右”）端与小车相连，沙桶加速度的实验值__________（结果保留三位有效数字）。
（3）沙桶加速度的理论值与实验值不相等的原因可能是____________________（写出一个原因即可）。
12．【典型情境题】（9分）某同学想测定一碳膜电阻的准确阻值，如图甲所示，观察其色环颜色，查得该碳膜电阻的阻值为，误差为，实验室提供器材如下：
A．电流表（量程，内阻约）
B．电流表（量程，内阻约）
C．电压表（量程，内阻约）
D．滑动变阻器（阻值范围为，允许通过的最大电流为2A）
E．待测碳膜电阻
F．电源（电动势为6V，内阻约）
G．开关和导线若干
（1）实验时电流表应选__________（填器材前面的序号）。
（2）为了获得从零开始变化的数据使测量结果更准确，采用下列实验电路进行实验，较合理的是__________。
A．B．
C．D．
（3）用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。按图乙所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。该实验的步骤是：闭合开关，将开关接1，调节滑动变阻器和，使电压表指针尽量接近满偏，读出此时电压表和电流表的示数、；接着让两滑动变阻器的滑片保持不动，将开关接2，读出这时电压表和电流表的示数、。由以上记录数据可得被测电阻的表达式是__________。
13．（10分）如图所示，轻杆BC的C端用光滑铰链与墙壁固定，杆的B端通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持的夹角。若在B端下方悬挂一个定滑轮（不计重力），某人通过竖直向下拉绳用它匀速地提升重物。已知重物的质量，人的质量，重力加速度。求：
（1）此时地面对人的支持力的大小；
（2）轻杆BC对B端的弹力大小和绳AB中拉力的大小。
14．（15分）如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，高频加速电场的电压为U，频率为f，两D形盒处在匀强磁场中。用该回旋加速器加速电子束，达到最大速度后将电子引出，测得电子引出时的平均电流为I，电子的电荷量为e，质量为m，求：
（1）电子被引出时的速度大小；
（2）电子在回旋加速器中加速的次数；
（3）电子束的输出功率（单位时间内输出的电子束的能量）。
15．（17分）如图所示，在同一竖直平面内，质量为2m的小球A静止在沿光滑斜面放置的被压缩并被锁定的弹簧上，A与斜面顶端水平面C的高度差。解除弹簧的锁定，小球A受到下方弹簧的弹力作用沿斜面向上运动，离开斜面后，到达最高点时与静止悬挂在细绳上的小球B发生弹性正碰，碰撞后球B刚好能摆到与悬点O同一高度处，球A沿水平方向抛射落在水平面C上的P点，O点在水平面C上的投影点到P点的距离为。已知球B的质量为m，细绳长为L，两球均视为质点，重力加速度为g，不计空气阻力。求：
（1）球B在两球碰撞后瞬间的速度大小；
（2）球A在两球碰撞前瞬间的速度大小；
（3）弹簧的弹力对球A所做的功。
高考模拟金典卷·物理
参考答案
1．答案 D
解题分析 本题考查电磁感应。根据楞次定律，线框中有逆时针方向的感应电流（俯视），由法拉第电磁感应定律可知，感应电流的大小保持不变，A、B项错误；
根据楞次定律，线框的四条边有向外扩张的趋势，C项错误，D项正确。
2．答案 D
解题分析 本题考查对开普勒第三定律的理解。开普勒第三定律表明，绕同一恒星运动的行星，其轨道半径的三次方与其公转周期二次方的比值是一常量，该常量与和均无关，与行星的质量也无关，D项正确。
3．答案 A
解题分析 本题考查电势。断开开关S时，金属板位于等量异种点电荷连线的中垂面上，电势，闭合开关S时，金属板与大地连接，电势，断开开关S且撤除正电荷Q，此时金属板处于负点电荷产生的电场中，电势，A项正确。
4．答案 C
解题分析 本题考查平抛运动。由于小球与挡板碰撞过程无能量损失，碰撞前后小球的速度大小不变，若没有挡板，根据对称性可知，小球做平抛运动，水平位移为，根据平抛运动规律，有，，解得，C项正确。
5．答案 C
解题分析 本题考查等温变化。设活塞B刚好要发生滑动时，活塞A向上移动的距离为x，对气体乙，初始时，有，根据玻意耳定律，有，对活塞B，有，联立解得，C项正确。
6．答案 A
解题分析 本题考查全反射。光线的临界状态是光紧贴内表面入射时，在外表面刚好发生全反射，光路如图，则，又，解得，A项正确。
7．答案 C
解题分析 本题考查变压器。原线圈两端所接的交流电压的有效值为220V，根据变压器原、副线圈两端电压与线圈匝数关系可知，可得，由欧姆定律可知副线圈中的电流，又，解得，R的功率，由变压器的输入功率等于输出功率知，C项正确。
8．答案 BD
解题分析 本题考查衰变。根据核反应方程的电荷数守恒、质量数守恒可知，A项错误；
粒子来源于原子核中的中子，其核反应方程为，B项正确；
放射性元素的半衰期与温度无关，C项错误；
根据质能方程可知，D项正确。
9．答案 BD
解题分析 本题考查振动图像与波的图像综合应用。由图1可知该波的周期为0.2s，由图2可知该波的波长为0.2m，波速，A项错误；
再经过0.35s，波传播的距离，根据波形平移法可知，再经过0.35s，质点Q处于波谷位置，B项正确；
根据波形平移法可知，再经过，质点Q第一次处于波谷，波源从图示时刻再经过处于波峰，C项错误；
由题图可知波形图对应的时刻为，由波形平移法可知，再经过0.3s质点Q开始振动，由于，则从到质点Q开始振动，质点P运动的路程，D项正确。
10．答案 CD
解题分析 本题考查小球在光滑的水平面上做类平抛运动，着重考查学生物理建模能力及知识应用能力。小球在x轴方向以速度做匀速运动，小球穿过风带所需时间，A项错误；
小球在y轴方向做初速度为0的匀加速运动，有，解得，B项错误；
由牛顿第二定律有，C项正确；
由，得，故小球穿过风带后的速度大小为，D项正确。
11．答案（1）1.10（2）左 1.06
（3）细线与滑轮间有摩擦，或沙桶运动过程中存在空气阻力
解题分析 本题考查沙桶的加速度的测定，着重考查学生的实验能力及误差分析能力。
（1）以沙桶及滑轮为研究对象，由牛顿第二定律有，代入数据得。
（2）因小车做匀加速运动，纸带上相邻两个计数点间的距离会越来越大，故纸带左端与小车相连。由逐差法得小车的加速度，故沙桶加速度的实验值。
（3）沙桶加速度的实验值小于理论值，原因是细线与滑轮间有摩擦，或存在空气阻力。
12．答案（1）A（2）B（3）
解题分析 本题考查伏安法测电阻时器材的选择、电路选择及误差分析。
（1）实验中所选电源电动势为6V，电路中最大电流，
根据电表的选取原则，实验中电流表示数要超过其量程的三分之一，可知应选择电流表，故选A。
（2）为了获得从零开始变化的数据使测量结果更准确，则滑动变阻器应采用分压式接法﹐
同时根据可知﹐为了使实验结果更加准确，应选择电流表内接法﹐故选B。
（3）根据实验原理，当开关接1时，根据部分电路的欧姆定律有，
当开关接2时，根据部分电路的欧姆定律有，由此可得。
13．解题分析 本题考查力的平衡。
（1）匀速提升重物，则，
即绳对人的拉力大小为mg，所以地面对人的支持力大小。
（2）悬挂定滑轮的绳子对B点的拉力大小为2mg，方向竖直向下，杆对B点的弹力方向沿杆的方向，
如图所示，由平衡条件得，
。
14．解题分析 本题考查回旋加速器。
（1）电子达到最大速度后被引出，有，，解得。
（2）电子被引出时的动能，
电子在回旋加速器中加速的次数。
（3）电子被引出时，设单位时间内飞出回旋加速器的电子数为N，则，
电子束的输出功率，解得。
15．解题分析 本题考查动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律。
（1）设碰撞后瞬间，球B的速度为，由于球B恰能摆到与悬点O同一高度处，
根据动能定理，有，解得。
（2）球A到达最高点时，只有水平方向的速度，与球B发生弹性正碰。
设碰撞前瞬间，球A的水平速度为，碰撞后瞬间，球A的速度为。
碰撞过程球A、B组成的系统动量守恒、机械能守恒，
有，，
解得，，
即球A在碰撞前瞬间的速度大小。
（3）碰后球A做平抛运动，设从抛出到落地经历的时间为t，平抛高度为y，
则，，解得，
以球A为研究对象，设弹簧的弹力所做的功为W，
则球A从静止位置运动到最高点的过程中，有，解得。题序
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答案
D
D
A
C
C
A
C
BD
BD
CD