文档内容
绝密★启用前 A．S/2002 N5运行的线速度比S/2021 N1大
2025届高中学业水平考试模拟试题（一） B．S/2002 N5的向心加速度比S/2021 N1大
C．S/2002 N5受海王星的引力比S/2021 N1大
物理
D．S/2002 N5与S/2021 N1的轨道半径之比为
考试时间：75分钟；满分：100分
注意事项：
【答案】C
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上 【详解】A. 万有引力提供圆周运动向心力
一、选择题（其中1—7题为单项选择题，8—10题为多项选择题）
1．（2025·安徽蚌埠·一模）我国运动员全红婵在2024年奥运会女子10米跳台跳水决赛中荣获冠军。图为她
在决赛中一次跳水时重心的运动轨迹和相关数据，关于本次跳水她在空中的运动过程，下列说法正确的是（
由此可知，周期大的卫星，轨道半径大，线速度小，所以S/2002 N5运行的线速度比S/2021 N1大，故A正
）
确；
B. 由向心加速度公式
卫星轨道半径大的，向心加速度小，所以S/2002 N5的向心加速度比S/2021 N1大，故B正确；
C. 由万有引力公式
A．裁判在评分时可将全红婵看成质点 B．全红婵做下落运动的时间为1.6s
C．全红婵的重心在竖直方向的位移大小为11.4m D．全红婵在空中运动的末速度大小为47.2km/h
【答案】D
卫星受到海王星的引力与卫星质量有关，所以此两颗卫星受海王星的引力无法比较。故C错误；
【详解】A．裁判在评分时，全红婵的形状大小不能忽略不计，不可以将全红婵看成质点，故A错误；
D. 万有引力提供圆周运动向心力
B．由题图可知，全红婵竖直方向先竖直上升 后，再做自由落体运动下落 ，根据
可知全红婵做下落运动的时间为
所以S/2002 N5与S/2021 N1的轨道半径之比为 ，故D正确。
故选C。
故B错误；
3．（2024·浙江温州·模拟预测）如图所示为一种简易的手摇式发电机的原理示意图。电路中不计一切能量损
C．本次跳水她在空中的运动过程全红婵的重心在竖直方向的位移大小为10m，故C错误；
失，且仅考虑灯泡电阻，发电机输出电压峰值为E，原副线圈匝数比为k，灯泡电阻为R，则（ ）
D．由题图可知，全红婵在空中运动的末速度大小为47.2km/h，故D正确。
故选D。
2．（2024·天津滨海新·三模）国际天文学联合会于2024年2月23日宣布新发现了2颗海王星的卫星，并将
它们分别命名为S/2002 N5和S/2021 N1，至此海王星的卫星已增至28颗。这两颗卫星在近似圆轨道上绕海
王星一周的时间分别约为9年和27年，以下由此推断出的结论中不正确的是（ ）…
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A．普朗克提出了光量子的概念，得出了同实验相符的黑体辐射公式
B．光电效应说明光子具有能量和动量，揭示了光的波动性
C．放射性元素衰变的快慢由核内部自身因素决定，不受温度、外界压强的影响
D．过量的射线对生物组织有破坏作用，用γ射线照射过的食品不可食用
【答案】C
【详解】A．普朗克引入能量子的概念，得出了同实验相符的黑体辐射公式，故A错误；
A．灯泡中通的是正弦式交流电
B．光电效应揭示了光的粒子性，故B错误；
B．副线圈中的电流大小为
C．放射性元素衰变的快慢由核内部自身因素决定，不受温度、外界压强的影响，故C正确；
D．用γ射线照射食品可以杀死食品表面的虫卵和细菌，抑制发芽和腐烂，延长食品的保存时间，所以用γ
C．灯泡两端电压的有效值为
射线照射过的食品是安全的，可以食用，故D错误。
故选C。
D．若线框匝数增加，E的增大是由于线框中的磁通量变化率增加
5．（2023·河北邯郸·模拟预测）如图甲，A， 为两个带电小球，A固定在光滑绝缘水平面上 点，初始时
【答案】B
【详解】A．由于二极管具有单向导电性，所以灯泡中通的不是正弦式交流电，故A错误；
刻 在A右侧 点处，此时 所受电场力大小为 ，现给 一方向与 连线重合、大小为 的初速度，开
BC．变压器原线圈的输入电压有效值为
始一段时间内 运动的 图像如图乙，则（ ）
则副线圈输出电压有效值为
由于二极管具有单向导电性，所以灯泡只有半个周期有电压和电流，设灯泡两端电压的有效值为 ，根据
有效值定义可得
A．初速度 的方向水平向左
B．A， 两小球带异种电荷
解得
C． 的速度大小为 时， 运动的时间小于
则副线圈中的电流大小为 D． 时刻， 所受电场力大小可能等于
【答案】A
【详解】ABC．由 图像可知 球做加速度不断增大的减速运动，故小球 运动的方向水平向左，两小球
故B正确，C错误；
D．若线框匝数增加，E的增大是由于线框匝数增加，线框中的磁通量变化率并没有增加，故D错误。
带同种电荷，当 的速度大小为 时， 运动的时间大于 ，故A正确，BC错误；
故选B。
4．（2025·浙江·一模）关于以下物理现象，下列说法正确的是（ ）
第21页 共24页 ◎ 第22页 共24页D． 图像的面积表示位移，由图可知 小球位移大于 的位移，即此时AB距离小于最初距离的
一半，根据库仑定律 解得
根据
可知 所受库伦力大于 ，故D错误。
故选A。
6．（2024·天津滨海新·三模）波源位于坐标原点的一列简谐横波，经 向右传播到达P点，此时波源 解得
处于Q点。已知这列波振幅 ，P、Q两点坐标分别为（5m，0）和（0，1.5cm），则（ ）
，
故A错误；
C．简谐横波，的质点 各自平衡位置垂直于波的传播方向振动，质点并不随波迁移，即波源Q不会向右运动，
故C错误；
D．质点相对于平衡位置位移越大，质点运动速度越小，即质点在 周期内位置始终在靠近波峰位置运动，
且远离平衡位置过程与靠近平衡位置过程具有对称关系，此时平均速度最小，运动路程最短，即左右对称部
A．该波的频率为
B．该波波源起振方向向下
分经历的时间均为 ，由于一个完整的正弦式波形的振动方程为
C．波源Q向右运动 需要
D．该波中的质点，在 周期内所走最短路程为
当时间 时，解得
【答案】D
【详解】B．介质中所有质点的起振方向均相同，根据同侧法可知，质点P的起振方向向上，则该波波源起
振方向向上，故B错误；
A．波经 向右传播到达P点，则波速为
可知，该波中的质点，在 周期内所走最短路程为
一个完整的正弦波形的波动方程为
故D正确。
故选D。
7．（2024·湖南衡阳·模拟预测）如图所示，ABC三个球（可视为质点）初速度大小均相同，以四种不同方
当纵坐标恰好等于振幅的一半时，距离原点最近的平衡位置解得
式同时抛出（地面水平长度足够），不计任何阻力，乙图中B球与地面相比无高度。假定任意球与地面碰撞
后都立即消失。则有关碰撞可能性分析中，下列说法正确的是（ ）
可知，将上述函数对应的波形向左平移 得到图示波形，可知…
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C．提起过程，机械手对纸箱的作用力方向竖直向上
D．机械手对纸箱的压力是由于机械手形变而产生的
【答案】CD
【详解】A．重力是地球施加的，机械手对纸箱的作用力的施力物体是机械手，可知，机械手对纸箱的作用
力与纸箱的重力不是同一个力，故A错误；
B．纸箱匀速向上提起过程，根据平衡条件，静摩擦力与重力平衡，静摩擦力与压力大小无关，故B错误；
A．甲图中A、B不可能碰撞，B、C不可能碰撞，A、C可能碰撞
C．纸箱匀速向上提起过程，根据平衡条件，机械手对纸箱的作用力与重力平衡，可知，机械手对纸箱的作
B．乙图中A、B一定碰撞，B、C可能碰撞，A、C可能碰撞
C．丙图中A、B可能碰撞，B、C可能碰撞，A、C可能碰撞 用力与重力方向相反，其方向竖直向上，故C正确；
D．丁图中A、B可能碰撞，B、C不可能碰撞，A、C不可能碰撞 D．机械手发生形变，对与之接触的纸箱有压力作用，即机械手对纸箱的压力是由于机械手形变而产生的，
【答案】A 故D正确。
【详解】A．A、B球竖直方向同时自由落体，任意时刻，A高度比B高，因此不可能在空中相撞；B、C同 故选CD。
理；A、C任意时刻高度相同，且水平方向有可能相遇，因此A、C可能相撞，故A正确； 9．（2025·广西柳州·模拟预测）如图为我国“神舟”系列载人飞船返回舱返回地面示意图，打开降落伞后，
B．A与B球水平方向一起匀速直线，A永远与B在一条竖直线上，而A自由落体高度会越来越低，因此 返回舱以8m/s匀速下落。在距离地面1m时，返回舱上的缓冲火箭点火，使返回舱做匀减速运动，着地前瞬
A、B一定碰撞；B、C由于水平方向可能碰撞，因此总体可能碰撞；A、C因自由落体存在高度差，因此不 间速度降到2m/s，此时立即关闭缓冲火箭同时切断所有降落伞绳，返回舱撞击地面停下，撞击时间为0.1s，
可能碰撞，故B错误；
返回舱的质量为 ，g取 ，整个过程都在竖直方向运动，则（ ）
C．A、B球水平方向的初速度不同，导致A永远在B球左侧，因此不可能碰撞；BC球水平方向和竖直方向
都可能碰撞，因此总体可能碰撞；A球在竖直方向是有初速度的匀加速直线运动，C在竖直方向是自由落体，
因此，A的高度会比C低，故不可能碰撞，故C错误；
D．A、B球水平运动都是匀速直线，A将保持在B的正上方，而竖直方向存在碰撞可能，因此A、B可能碰
撞；BC球水平方向和竖直方向都可能碰撞，因此总体可能碰撞；A球在竖直方向是有初速度的匀加速直线
运动，C在竖直方向是自由落体，因此，A的高度会比C低，故不可能碰撞，故D错误。
故选A。
8．（2024·河南·模拟预测）智能机械臂已经广泛应用于制造行业。如图所示，机械臂用机械手夹住纸箱将纸
A．匀速下降阶段返回舱机械能守恒 B．返回舱点火缓冲的时间为0.6s
箱匀速向上提起，关于该过程，下列说法正确的是（ ）
C．返回舱在匀减速过程中处于超重状态 D．地面受到的平均冲击力大小为
【答案】CD
【详解】A．匀速下降阶段动能不变，重力势能减小，所以返回舱机械能减小，故A错误；
B．根据匀变速直线运动的平均速度公式有
A．机械手对纸箱的作用力就是纸箱的重力 可得，返回舱点火缓冲的时间为
B．提起过程，机械手的压力越大，摩擦力越大
第41页 共24页 ◎ 第42页 共24页【答案】BCD
【详解】A．导体棒ab旋转切割磁感线，由右手定则可知导体棒a端的电势低于b端的电势，故A错误；
故B错误；
B．由法拉第电磁感应定律得
C．返回舱在匀减速过程中，加速度方向向上，处于超重状态，故C正确；
D．撞击时，取向上为正方向，根据动量定理有
由闭合电路欧姆定律得
代入数据解得，地面对返回舱的平均冲击力大小为
导体棒cd静止在倾斜导轨PQ、MN上，由平衡条件得
则地面受到的平均冲击力大小也为 ，故D正确。
故选CD。
解得
10．（2025·河南濮阳·模拟预测）如图所示，半径为d的金属圆形导轨固定在水平面内，金属圆形导轨内存
在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，长度为d、阻值为R 的直导体棒ab置于圆形导轨上，a端
0 0
处于导轨圆心处，导体棒ab绕过圆心的竖直轴OO′以角速度ω逆时针（从上向下看）匀速转动。两根足够
故B正确；
长、相互平行且倾斜的光滑长直金属导轨PQ、MN与水平面的夹角为θ，导轨的间距为2d，顶端P点通过开
C．断开开关S、闭合开关S，导体棒cd和定值电阻R构成闭合回路，在重力沿导轨的分力和安培力的共同
1 2
关S 与圆形导轨相连，M点通过导线和竖直金属轴与a点接触，倾斜导轨处于垂直导轨平面向下的匀强磁场
1 作用下，导体棒cd沿导轨向下加速运动，根据牛顿第二定律有
中，两导轨通过开关S 接人阻值为4R 的电阻R。闭合开关S，断开开关S，质量为m、长度为2d、阻值为
2 0 1 2
2R 的导体棒cd恰好静止在倾斜导轨PQ、MN上，导体棒始终与导轨接触良好且导轨PQ、MN足够长。重力
0
加速度为g，下列说法正确的是（ ）
由此可知，v增大，I增大，加速度减小，当加速度减小为零时，即重力沿导轨的分力和安培力平衡后，导体
棒cd做匀速运动，故C正确；
D．导体棒cd速度达到最大时重力的功率最大，由法拉第电磁感应定律得
由闭合电路欧姆定律得
对导体棒cd，由平衡条件得
A．导体棒a端的电势高于b端的电势
B．倾斜导轨所在处匀强磁场的磁感应强度大小为
重力功率的最大值为
C．断开开关S、闭合开关S，导体棒cd先做加速度减小的加速运动，再做匀速运动
1 2
D．断开开关S、闭合开关S，导体棒cd所受重力的最大功率为 解得
1 2…
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故D正确。
故选BCD。
二、实验题 (3)小鱼和小唐将微安表改装成电压表后，将一标准电压表和改装表并联，测量某未知电源的路端电压，以检
11．（2024·全国·模拟预测）物理实验小组找到一枚微安表，如图1所示，组员希望将其改装成电压表。为
验改装表的精度。若改装表恰好半偏，而标准电表读数如图3所示，标准电表读数为 ，此时改
此需要先测量表头的内阻。查阅资料可知，该型号电流表的内阻在 到 之间可选用的器材有直流
装表的相对误差为 （结果取绝对值并保留两位有效数字）
电源 ，电压 ，内阻不计；滑动变阻器 ，最大阻值 ；电阻箱 ，总电阻99.9至 ；待测微 【答案】(1) 小
安表；开关两个；导线若干
(2) 串
(1)小鱼希望准确地测出微安表的内阻，规避系统误差。为此他设计了如下方案，
(3)
第一步搭建如图2所示电路，调节滑片P到适当位置，闭合S。再调节电阻箱 的阻值，并用开关S 不断试
1 2
【详解】（1）[1][2]闭合S 后电表G指针偏角变小，表明S 闭合前，上方电势高。根据串联分压， 调小
2 2
触，直到S 闭合前后电表G指针偏角不变，读出此时电阻箱阻值 。调节 的具体方法为：若闭合S 后电
2 2
才能使S 上方电势下降，设滑片P将变阻器分成阻值之比为 的两部分，则
2
表G指针偏角变小，则将电阻箱阻值 调 （选填“大”或“小”）
，
第二步交换电表G和电阻箱位置，重复上述操作，读出此时电阻箱阻值 。
解得
第三步微安表内阻
（2）[1][2]改装成电压表应串联一个电阻。注意到表头的满偏电流为 ，故并联电阻阻值满足
（3）[1]我们认为表头的精度足够，可以读到最小分度值的下一位，故标准电表读数为1.60V。
[2]改装表恰好半偏，则
(2)小唐设法将微安表改装成量程为3V的电压表。设小鱼测得 ，则需要 （选填“并”或
“串”）联一个阻值为 的电阻 由 ，代入相对误差公式得
12．（2024·四川绵阳·三模）某同学设计如图所示的装置测量弹性轻杆（满足胡克定律）的劲度系数。图中
第61页 共24页 ◎ 第62页 共24页A是待测弹性轻杆，竖直固定；B是一长度为L的轻质刚性杆，一端通过铰链与A连接，另一端与轻质平面
镜M的中心O′垂直固定相连，M在水平实验台上且可以绕连接点转动；C是装满细砂、总重为G的小桶； 解得
PQ是半径为r、带有弧长刻度的透明圆弧，O是PQ的中心。开始时，A下端不挂小桶C，B水平，圆弧PQ
的圆心在M的中心O′处，一束细光经PQ的O点水平射到平面镜O′点后原路返回；测量时，A下端挂装满细
砂的小桶C，可以认为同一束入射光仍射到M的O′点，静止时，该同学读得反射光在透明圆弧上移动的弧长
三、解答题
为s。
13．（2024·河北邯郸·一模）一个气泡从深为10m的湖底部沿竖直方向缓慢上浮8m，气泡内的气体对湖水做
功0.3J，气体可视为理想气体，湖底与湖面温差不计。取湖水的密度为 ，重力加速度
，大气压强为 。求：
(1)上浮过程中气泡从外界吸收的热量；
回答下列问题：
(2)气泡体积变为原来的几倍。
(1)本实验采用了 （选填“放大”或“控制变量”）法；
【答案】(1)0.3J
(2)弹性轻杆A下端挂装满细砂小桶C，该同学测得A的形变量x= （用L、r、s表示）；
(2) 倍
(3)弹性轻杆A的劲度系数k= （用L、r、s、G表示）。
【答案】(1)放大
【详解】（1）上浮过程中，由题意可知，温度不变，则气泡内气体内能不变；气泡内的气体对湖水做功
(2)
0.3J，根据热力学第一定律可知
(3)
可知上浮过程中气泡从外界吸收的热量为
【详解】（1）本实验中杆发生微小形变，通过平面反射将微小量放大进行测量，所以采用了放大法。
（2）气泡从深为10m的湖底部沿竖直方向缓慢上浮8m，根据玻意耳定律可知
（2）挂上砂桶后，弹性杆产生形变，连接平面镜的刚性杆A倾斜，平面镜绕O′点逆时针旋转角度θ，由于L
远大于弹性杆的形变量， ，所以O′角较小，满足
其中
根据反射定律与几何关系可得 ，
则有
弧长
可知气泡体积变为原来的 倍。
联立解得
14．（2024·云南·模拟预测）真空环境中的离子推进器固定在水平测试底座上，其核心部分由离子源、水平
放置的两平行极板和产生匀强磁场的装置构成，简化模型如图所示。两极板间电压恒为U，极板间有磁感应
（3）根据胡克定律可得…
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强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。处于下极板左边缘的离子源发出质量为m、带电量为q的
离子。某离子以速度v沿垂直于极板方向射入极板间，经过一段时间后，恰好从上极板右边缘的P点水平射
解得
出。不考虑离子重力和离子间的相互作用。
离子从进入电磁场到水平射出过程中，设离子推进器对离子的平均作用力大小为 ，由动量定理得
由牛顿第三定律得，这段时间内对离子推进器的平均作用力大小为
(1)判断离子所带电荷的正负；
解得
(2)若两极板间的距离为d，求该离子刚进入电磁场瞬间受到的合外力大小；
(3)若该离子从进入电磁场到水平射出所用时间为t，求该离子经过P点时的速度大小及这段时间内对离子推
进器的平均作用力大小。
15．（2025·福建·一模）如图所示，水平传送带AB长 ，以 的速度顺时针转动，传送带与
【答案】(1)正电
半径可调的竖直光滑半圆轨道BCD平滑连接，CD段为光滑管道，小物块（可视为质点）轻放在传送带左端，
(2)
已知小物块的质量 ，与传送带间的动摩擦因数 ， ，重力加速度 。
(3) ，
【详解】（1）离子在电磁场中向右偏转，根据左手定则知，离子带正电。
（2）离子受到的电场力为
(1)求小物块到达B点时的速度大小；
洛伦兹力大小为
(2)求由于传送小物块，电动机多做的功；
(3)若要使小物块从D点飞出后落回传送带的水平距离最大，求半圆轨道半径R的大小；
(4)若小物块在半圆轨道内运动时始终不脱离轨道且不从D点飞出，求半圆轨道半径R的取值范围。
电场力与洛伦兹力相互垂直，由勾股定理可知，离子刚进入电磁场瞬间受到的合外力大小为
【答案】(1)4m/s
(2)16J
(3)0.2m
（3）设离子经过P点时的速度大小为v ，离子从进入电磁场到水平射出过程中，只有电场力做功，由动能
P
(4) 或
定理得
第81页 共24页 ◎ 第82页 共24页【详解】（1）对小物块受力分析，由牛顿第二定律
（4）①刚好沿半圆到达与圆心O等高处，根据动能定理
解得
设小物块与传送带共速的时间为t，由运动学公式
1
解得
可得
小物块在半圆轨道内运动时始终不脱离轨道，则
②刚好到达C点不脱轨，临界条件是弹力为0，在C点
加速的位移为
因为
从B点到C点，根据动能定理
所以小物块在传送带上先加速后匀速，到达B点时的速度大小为4m/s。
代入数据解得
（2）小物块在传送带上因摩擦而产生的热量为
③刚好到达D点不脱轨，在D点有 ，从B点到D点，根据动能定理
由于传送小物块，电动机多做的功为
（3）从B点到D点，由动能定理
代入数据解得
小物块离开D点后做平抛运动，有
若小物块在半圆轨道内运动时不从D点飞出，则满足
综上所述，半圆轨道半径R的取值范围为
或
联立可得
由数学关系可知，当 时，小物块从D点飞出后落回传送带的水平距离最大
