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2025 年高考河南卷物理真题
一、单选题
1.野外高空作业时,使用无人机给工人运送零件。如图,某次运送过程中的一段时间内,无人机向左水平飞行,
零件用轻绳悬挂于无人机下方,并相对于无人机静止,轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力,则在
该段时间内( )
A.无人机做匀速运动 B.零件所受合外力为零
C.零件的惯性逐渐变大 D.零件的重力势能保持不变
【答案】D
【详解】AB.对零件受力分析,受重力和绳子的拉力,由于零件沿水平方向做直线运动,可知合外力沿水平方向,
提供水平方向的加速度。零件水平向左做匀加速直线运动,AB错误;
C.惯性的大小只与质量有关,零件的质量不变,故零件的惯性不变,C错误。
D.无人机沿水平方向飞行,零件相对于无人机静止,也沿水平方向飞行做直线运动,故零件的高度不变,可知零
件的重力势能保持不变,D正确;
故选D。
2.折射率为√2的玻璃圆柱水平放置,平行于其横截面的一束光线从顶点入射,光线与竖直方向的夹角为45°,如图
所示。该光线从圆柱内射出时,与竖直方向的夹角为(不考虑光线在圆柱内的反射)( )
A.0° B.15° C.30° D.45°
【答案】B
【详解】
设光线射入圆柱体时的折射角为𝜃,根据光的折射定律可知𝑛 =
sin45∘
sin𝜃解得𝜃 =30∘
如图,根据几何关系可知光线射出圆柱体时的入射角𝑖 =𝜃 =30∘
则法线与竖直方向的夹角𝛼 =𝜃+𝑖 =60∘
根据光的折射定律可知𝑛 = sin𝑟
sin𝑖
解得光线射出圆柱体时的折射角𝑟 =45∘
光线从圆柱体内射出时,与竖直方向的夹角为𝛽 =𝛼−𝑟 =15∘
故选B。
3.2024年天文学家报道了他们新发现的一颗类地行星Gliese12b,它绕其母恒星的运动可视为匀速圆周运动。已知
Gliese122b轨道半径约为日地距离的1,其母恒星质量约为太阳质量的2,则Gliese122b绕其母恒星的运动周期约为
14 7
( )
A.13天 B.27天 C.64天 D.128天
【答案】A
【详解】地球绕太阳运行的周期约为365天,根据万有引力提供向心力得𝐺𝑀0𝑚
=𝑚
4𝜋2
𝑟
𝑟2 𝑇2 0
0 0
已知𝑟 = 1 𝑟 ,𝑀 = 2 𝑀 ,同理得𝐺𝑀𝑚 =𝑚 4𝜋2 𝑟
14 0 7 0 𝑟2 𝑇2
整理得𝑇2
=
𝑟3𝑀0
𝑇2 𝑟3𝑀
0 0
带入数据得𝑇 = 1 𝑇 ≈13天
0
28
故选A。
4.如图,在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点,其电势分别为6V、4V、2V;a、b、c分别位于纸面内一等
边三角形的顶点上。下列图中箭头表示a点电场的方向,则正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】匀强电场中任意两点间的中点电势等于这两点的平均值,可知ac中点d的电势与b点相同,bd的连线为该匀强电
场的等势面。电场线垂直于等势面且由高电势指向低电势,故电场线沿ac方向且由a指向c,C正确。
故选C。
5.如图,一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过。当金属薄片中心运动到N极的正下方时,沿N极
到S极的方向看,下列图中能够正确描述金属薄片内涡电流绕行方向的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据题意当金属薄片中心运动到N极正下方时,薄片右侧的磁通量在减小,左侧磁通量在增加,由于两极
间的磁场竖直向下,根据楞次定律可知此时薄片右侧的涡电流方向为顺时针,薄片左侧的涡电流方向为逆时针。
故选C。
6.由于宇宙射线的作用,在地球大气层产生有铍的两种放射性同位素 7Be和 10Be。测定不同高度大气中单位体
4 4
积内二者的原子个数比,可以研究大气环境的变化。已知 7Be和 10Be的半衰期分别约为53天和139万年。在大
4 4
气层某高度采集的样品中,研究人员发现 7Be和 10Be的总原子个数经过106天后变为原来的3,则采集时该高度
4 4 4
的大气中 7Be和 10Be的原子个数比约为( )
4 4
A.1:4 B.1:2 C.3:4 D.1:1
【答案】B
【详解】设采集时大气中有x个 7Be原子和y个 10Be原子,由于 10Be的半衰期为139万年,故经过106天后 10Be
4 4 4 4
原子的衰变个数可以忽略不计, 7Be的半衰期为53天,故经过106天后剩余数量为𝑥⋅( 1 ) 2 ,故可得 𝑥⋅( 1 2 ) 2 +𝑦 = 3
4 2 𝑥+𝑦 4
解得𝑥
=
1
𝑦 2
故选B。
7.两小车P、Q的质量分别为𝑚 和想𝑚 ,将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验,碰撞前后的速度v随时间t的
P Q
变化分别如图1和图2所示。小车N的质量为𝑚 ,碰撞时间极短,则( )
NA.𝑚 >𝑚 >𝑚 B.𝑚 >𝑚 >𝑚 C.𝑚 >𝑚 >𝑚 D.𝑚 >𝑚 >𝑚
P N Q N P Q Q P N Q N P
【答案】D
【详解】PN碰撞时,根据碰撞前后动量守恒有𝑚 𝑣 +𝑚 𝑣 =𝑚 𝑣 ′+𝑚 𝑣 ′
P P N N P P N N
即𝑚 (𝑣 −𝑣 ′)=𝑚 (𝑣 ′−𝑣 )
P P P N N N
根据图像可知(𝑣 −𝑣 ′)>(𝑣 ′−𝑣 ),故𝑚 <𝑚 ;
P P N N P N
同理,QN碰撞时,根据碰撞前后动量守恒有𝑚 𝑣 +𝑚 𝑣 =𝑚 𝑣 ′+𝑚 𝑣 ′
Q Q N N Q Q N N
即𝑚 (𝑣 −𝑣 ′)=𝑚 (𝑣 ′−𝑣 )
Q Q Q N N N
根据图像可知(𝑣 −𝑣 ′)<(𝑣 ′−𝑣 ),故𝑚 >𝑚 ;
Q Q N N Q N
故𝑚 >𝑚 >𝑚
Q N P
故选D。
二、多选题
8.贾湖骨笛是河南博物院镇馆之宝之一,被誉为“中华第一笛”。其中一支骨笛可以发出A 、B 、C 、D 、E 等音。
5 5 6 6 6
己知A 音和D 音所对应的频率分别为880Hz和1175Hz,则( )
5 6
A.在空气中传播时,A 音的波长大于D 音的
5 6
B.在空气中传播时,A 音的波速小于D 音的
5 6
C.由空气进入水中,A 音和D 音的频率都变大
5 6
D.由空气进入水中,A 音的波长改变量大于D 音的
5 6
【答案】AD
【详解】
A.由𝜆 =𝑣𝑇 = 𝑣可知,A 的波长大于D 的波长,A正确;
5 6
𝑓
B.声音在相同介质中的传播速度相同,因此A 和D 的传播速度相同,B错误;
5 6
C.由空气进入水中,频率不发生变化,C错误;
D.空气中𝜆 = 𝑣
0
𝑓
在水中𝜆 =
𝑣′
𝑓
其中声音的速度只与介质有关,即在水中它们的速度大小也一样,则可得到波长的改变量为Δ𝜆 =
𝑣′−𝑣
𝑓
可知频率越小其对应的波长改变量越大,D正确。
故选AD。
9.手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量,光学防抖技术可以消除这种影响。如图,镜头仅通过
左、下两侧的弹簧与手机框架相连,两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧,c、d中的一部分处在相同的
匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。拍照时,手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向,依此自动
调节c、d中通入的电流𝐼 和𝐼 的大小和方向(无抖动时𝐼 和𝐼 均为零),使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的
c d c d
是( )A.若𝐼 沿顺时针方向,𝐼 =0,则表明a的方向向右
c d
B.若𝐼 沿顺时针方向,𝐼 =0,则表明a的方向向下
d c
C.若a的方向沿左偏上30°,则𝐼 沿顺时针方向,𝐼 沿逆时针方向且𝐼 >𝐼
c d c d
D.若a的方向沿右偏上30°,则𝐼 沿顺时针方向,𝐼 沿顺时针方向且𝐼 <𝐼
c d c d
【答案】BC
【详解】
A.𝐼 顺时针而𝐼 =0,则镜头向左运动,加速度方向向左,A错误;
𝑐 𝑑
B.𝐼 顺时针而𝐼 =0,则镜头向下运动,加速度方向向下,B正确;
𝑑 𝑐
C.若𝑎的方向左偏上30°,说明镜头向上运动以及向左运动拉伸弹簧,且向左运动的分速度大于向上运动的分速度,
可知𝐼 顺时针𝐼 逆时针,由𝐸 =𝐵𝑙𝑣可知𝐼 >𝐼 ,C正确;
𝑐 𝑑 𝑐 𝑑
D.若𝑎的方向右偏上30°,说明镜头向上运动以及向右运动,且向右运动的分速度大于向上运动的分速度,可知𝐼 逆
𝑐
时针𝐼 逆时针,D错误。
𝑑
故选BC。
10.如图,一圆柱形汽缸水平固置,其内部被活塞M、P、N密封成两部分,活塞P与汽缸壁均绝热且两者间无摩
擦。平衡时,P左、右两侧理想气体的温度分别为𝑇 和𝑇 ,体积分别为𝑉 和𝑉 ,𝑇 <𝑇 ,𝑉 <𝑉 。则( )
1 2 1 2 1 2 1 2
A.固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相同温度,P将右移
B.固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相同温度,P将左移
C.保持𝑇、𝑇 不变,若M、N同时缓慢向中间移动相同距离,P将右移
1 2
D.保持𝑇、𝑇 不变,若M、N同时缓慢向中间移动相同距离,P将左移
1 2
【答案】AC
【详解】
AB.由题干可知初始左右气体的压强相同,假设在升温的过程中𝑃板不发生移动,则由定容过程𝑝
=
Δ𝑝
⇒Δ𝑝 =
𝑝
Δ𝑇
𝑇 Δ𝑇 𝑇
可得左侧气体压强增加量多,则𝑃板向右移动;A正确B错误;
CD.保持温度不变移动相同的距离时
𝑝𝑉1
=𝐶 𝑝 =
𝐶1𝑇1 𝐶1𝑇1
=
𝐶2𝑇2 𝑉1
=
𝑉2
𝑇1 1, 𝑉1 同理 𝑉1 𝑉2 得𝐶1𝑇1 𝐶2𝑇2 ,
𝑉1−Δ𝑉
<
𝑉2−Δ𝑉 𝐶1𝑇1
>
𝐶2𝑇2
若P不移动,则 𝐶1𝑇1 𝐶2𝑇2 ,故𝑉1−Δ𝑉 𝑉2−Δ𝑉
,则𝑝 >𝑝 ,向右移动,C正确D错误。
1 2
故选AC
三、实验题
11.实验小组研究某热敏电阻的特性,并依此利用电磁铁、电阻箱等器材组装保温箱。该热敏电阻阻值随温度的变化曲线如图1所示,保温箱原理图如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中热敏电阻的阻值随温度的变化关系是 (填“线性”或“非线性”)的。
(2)存在一个电流值𝐼 ,若电磁铁线圈的电流小于𝐼 ,衔铁与上固定触头a接触;若电流大于𝐼 ,衔铁与下固定触头b
0 0 0
接触。保温箱温度达到设定值后,电磁铁线圈的电流在𝐼 附近上下波动,加热电路持续地断开、闭合,使保温箱温
0
度维持在设定值。则图2中加热电阻丝的c端应该与触头 (填“a”或“b”)相连接。
(3)当保温箱的温度设定在50°C时,电阻箱旋钮的位置如图3所示,则电阻箱接入电路的阻值为 Ω。
(4)若要把保温箱的温度设定在100°C,则电阻箱接入电路的阻值应为 Ω。
【答案】
(1)非线性
(2)a
(3)130.0
(4)210.0
【详解】
(1)根据图1可知热敏电阻的阻值随温度的变化关系是非线性的。
(2)根据图1可知温度升高,热敏电阻的阻值变小,根据欧姆定律可知流过电磁铁线圈的电流变大,衔铁与下固
定触头b接触,此时加热电阻丝电路部分断开连接,停止加热,可知图2中加热电阻丝的c端应该与触头a相连接。
(3)由图3可知电阻箱接入电路的阻值为100×1Ω+10×3Ω=130.0Ω
(4)根据(3)可知,当温度为50°C时,热敏电阻的阻值为180Ω,电阻箱接入的电阻为130Ω,当温度为100°C时,
热敏电阻的阻值为100Ω,要使得电流值𝐼 不变,则在电流为𝐼 时,控制电路的总电阻不变,则此时电阻箱的电阻为
0 0
180Ω+130.0Ω−100Ω=210.0Ω
12.实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有:交流电源(频率50Hz)、铁架台、电子天
平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。(1)下列所给实验步骤中,有4个是完成实验必需且正确的,把它们选择出来并按实验顺序排列: (填步骤
前面的序号)
①先接通电源,打点计时器开始打点,然后再释放纸带
②先释放纸带,然后再接通电源,打点计时器开始打点
③用电子天平称量重锤的质量
④将纸带下端固定在重锤上,穿过打点计时器的限位孔,用手捏住纸带上端
⑤在纸带上选取一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的距离,记录分析数据
⑥关闭电源,取下纸带
(2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为
m/s(保留3位有效数字)。
(3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h,计算相应的重锤下落速度v,并绘制图3所示的𝑣2−ℎ关系图
像。理论上,若机械能守恒,图中直线应 (填“通过”或“不通过”)原点且斜率为 (用重力加速度大小
g表示)。由图3得直线的斜率𝑘 = (保留3位有效数字)。
(4)定义单次测量的相对误差𝜂 =|
𝐸p−𝐸k|×100%,其中𝐸
是重锤重力势能的减小量,𝐸 是其动能增加量,则实验相
p k
𝐸p
对误差为𝜂 = ×100%(用字母k和g表示);当地重力加速度大小取𝑔 =9.80m/s2,则𝜂 = %(保留2
位有效数字),若𝜂 <5%,可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。
【答案】
(1)④①⑥⑤
(2)1.79(3) 通过 2𝑔 19.0
2𝑔−𝑘
(4) 3.1
2𝑔
【详解】
(1)实验步骤为:将纸带下端固定在重锤上,穿过打点计时器的限位孔,用手捏住纸带上端,先接通电源,打点
计时器开始打点,然后再释放纸带,关闭电源,取下纸带,在纸带上选取一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的
距离,记录分析数据,根据原理𝑚𝑔ℎ = 1 𝑚𝑣2可知质量可以约掉,不需要用电子天平称量重锤的质量。
2
故选择正确且正确排序为④①⑥⑤。
(2)根据题意可知纸带上相邻计数点时间间隔𝑇 = 1 =0.02s
𝑓
根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得𝑣 = ℎ𝐴𝐶
𝐵
2𝑇
代入数据可得𝑣 ≈1.79m/s
𝐵
(3)根据𝑚𝑔ℎ = 1 𝑚𝑣2
2
整理可得𝑣2 =2𝑔⋅ℎ
可知理论上,若机械能守恒,图中直线应通过原点,且斜率𝑘 =2𝑔
由图3得直线的斜率𝑘 = 5.6−1.5 ≈19.0
0.295−0.08
𝑚𝑔ℎ− 1 𝑚𝑣2
(4)根据题意有𝜂 = 2 ×100%
𝑚𝑔ℎ
可得𝜂 = 2𝑔−𝑘 ×100%
2𝑔
当地重力加速度大小取𝑔 =9.80m/s2,代入数据可得𝜂 ≈3.1%。
四、解答题
13.流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集,其原理如图所示。仅含有一个A细胞或B细胞的小液滴从喷
嘴喷出(另有一些液滴不含细胞),液滴质量均为𝑚 =2.0×10−10kg。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电,
使含A、B细胞的液滴分别带上正、负电荷,电荷量均为𝑞 =1.0×10−13C。随后,液滴以𝑣 =2.0m/s的速度竖直进
入长度为𝑙 =2.0×10−2m的电极板间,板间电场均匀、方向水平向右,电场强度大小为𝐸 =2.0×105N/C。含细胞
的液滴最终被分别收集在极板下方ℎ =0.1m处的A、B收集管中。不计重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。求:
(1)含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离;
(2)A、B细胞收集管的间距。
【答案】
(1)5×10−3m
(2)0.11m
【详解】(1)由题意可知含A细胞的液滴在电场中做类平抛运动,垂直于电极板方向则𝑙 =𝑣𝑡
1
沿电极板方向𝑥 = 1 𝑎𝑡2
1 2 1
由牛顿第二定律𝑞𝐸 =𝑚𝑎
解得含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离为𝑥 =5×10−3m
1
(2)含A细胞的液滴离开电场后做匀速直线运动,则ℎ =𝑣𝑡
2
则𝑥 =𝑎𝑡 𝑡
2 1 2
联立解得𝑥 =0.05m
2
有对称性可知则A、B细胞收集管的间距Δ𝑥 =2(𝑥 +𝑥 )=2×(0.005+0.05)m=0.11m
1 2
14.如图,在一段水平光滑直道上每间隔𝑙 =3m铺设有宽度为𝑙 =2.4m的防滑带。在最左端防滑带的左边缘静止
1 2
有质量为𝑚 =2kg的小物块P,另一质量为𝑚 =4kg的小物块Q以𝑣 =7m/s的速度向右运动并与P发生正碰,且
1 2 0
碰撞时间极短。已知碰撞后瞬间P的速度大小为𝑣 =7m/s,P、Q与防滑带间的动摩擦因数均为𝜇 =0.5,重力加速
度大小𝑔 =10m/s2。求:
(1)该碰撞过程中损失的机械能;
(2)P从开始运动到静止经历的时间。
【答案】
(1)24.5J
(2)5s
【详解】
(1)P、Q与发生正碰,由动量守恒定律𝑚 𝑣 =𝑚 𝑣 +𝑚 𝑣
2 0 2 Q 1
由能量守恒定律1 𝑚 𝑣2 = 1 𝑚 𝑣2+ 1 𝑚 𝑣2+Δ𝐸
2 2 0 2 2 Q 2 1
联立可得𝑣 =3.5m/s,Δ𝐸 =24.5J
Q
(2)对物块P受力分析由牛顿第二定律𝜇𝑚 𝑔 =𝑚 𝑎
1 1
物块P在第一个防滑带上运动时,由运动学公式𝑣2−𝑣2 =2𝑎𝑙 ,𝑣 =𝑣−𝑎𝑡
P1 2 P1 1
解得𝑣 =5m/s
P1
则物块P在第一个防滑带上运动的时间为𝑡 =0.4s
1
物块P在光滑的直道上做匀速直线运动,则𝑙 =𝑣 𝑡
1 P1 2
解得𝑡 =0.6s
2
物块P在第二个防滑带上运动时,由运动学公式𝑣2 −𝑣2 =2𝑎𝑙 ,𝑣 =𝑣 −𝑎𝑡
P1 P2 2 P2 P1 3
解得𝑣 =1m/s
P2
则物块P在第二个防滑带上运动的时间为𝑡 =0.8s
3
物块P在光滑的直道上做匀速直线运动,则𝑙 =𝑣 𝑡
1 P2 4
解得𝑡 =3s
4
由以上条件可知,物块P最终停在第三个防滑带上,由运动学公式0=𝑣 −𝑎𝑡
P2 5
可得物块P在第三个防滑带上运动的时间为𝑡 =0.2s
5
故物块P从开始运动到静止经历的时间为𝑡 =𝑡 +𝑡 +𝑡 +𝑡 +𝑡 =5s
1 2 3 4 5
15.如图,水平虚线上方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,下方区域有竖直向上的匀强电场。质量为m、带电量
为q(𝑞 >0)的粒子从磁场中的a点以速度𝑣 向右水平发射,当粒子进入电场时其速度沿右下方向并与水平虚线的
0
夹角为60°,然后粒子又射出电场重新进入磁场并通过右侧b点,通过b点时其速度方向水平向右。a、b距水平虚
线的距离均为h,两点之间的距离为𝑠 =3√3ℎ。不计重力。(1)求磁感应强度的大小;
(2)求电场强度的大小;
(3)若粒子从a点以𝑣 竖直向下发射,长时间来看,粒子将向左或向右漂移,求漂移速度大小。(一个周期内粒子的
0
位移与周期的比值为漂移速度)
【答案】
(1)
𝑚𝑣0
2𝑞ℎ
(2)
𝑚𝑣0 2
2𝑞ℎ
3√3
(3) 𝑣
0
6√3+8𝜋
【详解】
(1)根据题意可知,画出粒子的运动轨迹,如图所示
由题意可知𝜃 =60°
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为𝑟,由几何关系有𝑟 =𝑟cos𝜃+ℎ
解得𝑟 =2ℎ
由牛顿第二定律有𝑞𝑣 𝐵 =𝑚 𝑣0 2
0
𝑟
解得𝐵 = 𝑚𝑣0
2𝑞ℎ
(2)根据题意,由对称性可知,粒子射出电场时,速度大小仍为𝑣 ,方向与水平虚线的夹角为60°,由几何关系可
0
得𝐴𝐵 =𝑠−2𝑟sin𝜃 =3√3ℎ−2√3ℎ =√3ℎ
则粒子在电场中的运动时间为𝑡 = 𝐴𝐵 = 2√3ℎ
𝑣0cos𝜃 𝑣0
沿电场方向上,由牛顿第二定律有𝑞𝐸 =𝑚𝑎
由运动学公式有−𝑣 sin𝜃 =𝑣 sin𝜃−𝑎𝑡
0 0
联立解得𝐸 = 𝑚𝑣0 2
2𝑞ℎ
(3)若粒子从a点以𝑣 竖直向下发射,画出粒子的运动轨迹,如图所示
0由于粒子在磁场中运动的速度大小仍为𝑣 ,粒子在磁场中运动的半径仍为2ℎ,由几何关系可得,粒子进入电场时速
0
度与虚线的夹角𝛼 =60°
结合小问2分析可知,粒子在电场中的运动时间为𝑡 = 2√3ℎ
1
𝑣0
𝐴𝐵间的距离为𝐴𝐵 =√3ℎ
由几何关系可得𝐵𝐶 =2𝑟sin𝛼 =2√3ℎ
则𝐴𝐶 =𝐵𝐶−𝐴𝐵 =√3ℎ
粒子在磁场中的运动时间为𝑡 = 360°−2𝛼 ⋅ 2𝜋𝑟 = 8𝜋ℎ
2
360° 𝑣0 3𝑣0
则有𝑡 =𝑡 +𝑡 =
(6√3+8𝜋)ℎ
1 2
3𝑣0
综上所述可知,粒子每隔时间𝑡向右移动√3ℎ,则漂移速度大小𝑣′ = √3ℎ = 3√3 𝑣
0
𝑡 6√3+8𝜋