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绝密★启用前
2025届高中学业水平考试模拟试题（二）
物理
A．C 没有单位 B．C 的单位是m/s
d d
考试时间：75分钟；满分：100分
注意事项：
C．C 的单位是m/s2 D．C 的单位是
d d
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
【答案】A
一、选择题（其中1—7题为单项选择题，8—10题为多项选择题）
【详解】根据题意可得
1．（2024·辽宁·二模）海上低频交流输电系统（LFTS）是指海上风力发电机输出低频（20Hz）交流电，先
经箱变将电压由0.69kV升压到35kV，再经海上升压站升至110kV；后经海底电缆送至陆地，在陆地变频
（50Hz）后并网，如图所示。变压器视为理想变压器。仅考虑远距离海底电缆的电阻。下列说法正确的是（
根据力学单位制有
）
即C 没有单位。
d
A．升压变压器的匝数比分别为1：49和7：22
故选A。
B．海上升压变压器的输出功率等于海底电缆陆地终端的输入功率
3．（2025·湖北黄冈·一模）拉面是我国独具地方风味的传统面食。如图所示，拉面师傅将一根粗面条ACB
C．变压器利用电磁感应输送电能，低频交流可降低海底电缆电阻的功率损失
拉成细面条 ，粗、细面条的质量相等且两者的质量都均匀分布。粗、细面条处于悬停状态时，面条端
D．若采用220kV输送同样功率的电能，则海底电缆电阻的功率损失将减少75%
【答案】D 点B和 与竖直方向的夹角分别为 和 ，C和 为粗、细面条的最低点。关于面条处于悬停状态
【详解】A．根据题意有
时各点张力大小的分析，下列说法正确的是（ ）
故A错误；
B．海上升压变压器的输出功率等于海底电缆陆地终端的输入功率与海底电缆损失的功率之和，故B错误；
A．B点张力大小等于 点张力大小
C．变压器利用电磁感应输送电能，交流电有效值与频率无关，改变频率不影响功率的损失，故C错误；
B．B点张力大小小于 点张力大小
D．若采用220kV输送同样功率的电能，电压加倍，则输电电流减半，则海底电缆电阻的功率损失变为原来
C．C点张力大小等于 点张力大小
的四分之一，即功率损失将减少75%，故D正确。
D．C点张力大小大于 点张力大小
故选D。
【答案】D
2．（23-24高三下·河南·阶段练习）如图所示，汽车向前行驶时，会受到来自空气的阻力，阻力大小
【详解】AB. 以粗面条为研究对象并对其进行受力分析如图所示
，其中ρ是空气的密度，v是汽车的行驶速度，S是迎风面积，C 叫做风阻系数，C 越小，汽
d d
车越节能。关于风阻系数C ，下列说法正确的是（ ）
d…
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○
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线
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○
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…
A．三种光子的动量
B．由图像可知，普朗克常量为
C．由图像可知，金属材料的逸出功为ed
D．若a、b、c是大量氢原子从能级 跃迁到低能级时发出的光，则
【答案】C
【详解】A．由题图可知三种光的频率关系为：
同理可知
根据
故
可得
AB错误；
CD．对BC段绳子受力分析可知
A错误；
BC．根据光电效应方程，有
同理
又有
可知 联立可得
可知C点张力大小大于 点张力大小，C错误，D正确。 可知，图中直线的斜率表示
故选D。
，
4．（2024·山西太原·二模）用大量氢原子发出的a、b、c三种光测试一新材料光电管，遏止电压 与三种光
当入射光的频率为零时，
的频率关系如图所示，图像斜率为k，截距为 ，电子带电量的大小为 ，下列说法正确的是（ ）
解得金属材料的逸出功
故B错误，C正确；
D．若a、b、c是大量氢原子从能级 跃迁到低能级时发出的光，根据玻尔理论可得
第21页 共24页 ◎ 第22页 共24页整理可得 联立解得
，
故D错误； 则可得
故选C。
5．（2024·湖北·模拟预测）图甲为平行放置的带等量异种电荷的绝缘环，一不计重力的带正电粒子以初速度
故选D。
从远离两环的地方（可看成无穷远）沿两环轴线飞向圆环，恰好可以穿越两环。已知两环轴线上的电势分
6．（2024·湖南·模拟预测）如图，一劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，一端与地面相连，一端连接质量为
2m的平板A。平板A上放置有质量为m的平板B。初始时系统保持静止，现用一竖直向上的恒力F拉动平
布如图乙所示，若仅将带电粒子的初速度改为 ，其他条件不变，则带电粒子飞过两环过程中的最小速度
板B，则在系统运动过程中，下列说法正确的是（不计空气阻力，重力加速度大小为g）（ ）
与最大速度之比为（ ）
A．若 ，则B做振幅不变的简谐运动
B．若 ，则A做振幅不变的简谐运动
A． B． C．2 D．
C．要使B脱离A，F至少为
【答案】D
D．要使B脱离A，F至少为
【详解】设+Q和-Q圆环的圆心分别为O 和O，带正电的粒子从右侧沿水平轴线飞来的过程中，在O 点的
1 2 1
右侧受到的电场力的方向向右，电场力做负功，从O 1 点的左侧到O 2 点的右侧受到的电场力的方向向左，电 【答案】C
场力做正功，在O 点左侧电场力做负功，则带电粒子在穿过两个圆环飞向另一侧的过程中，速度先减小，后 【详解】CD．初始时刻，弹簧的压缩量为
2
增加，再减小，在O 点电势最高设为φ ，在O 点电势最低设为-φ ，由能量关系可知，在O 点处电势能最
1 m 2 m 1
大，动能最小，在O 点电势能最小，动能最大，在无穷远处电势为零，根据题意得
2
A、B恰好分离时，A、B具有相同的速度和加速度，且A、B间弹力为零，对B，根据牛顿第二定律有
当速度为2v 时，有 对A，根据牛顿第二定律有
0
可得…
…
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…
○
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线
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○
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外
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○
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…
根据胡克定律有
且
对A、B整体，根据动能定理 A．卫星做半径为r的匀速圆周运动时，机械能为
B．卫星的轨道半径越来越小
C．卫星的动能越来越大
整理得
D．卫星获得动力，它的速度越来越大
【答案】A
故 时， 最小，为 【详解】A．卫星做圆周运动时
故C正确，D错误； 动能为
AB．由上述分析可知，若 ，则B做振幅不变的简谐运动，若 ，某一时刻，A、B将
引力势能为
分离，分离后B做匀变速直线运动，故B不是一直做简谐运动，若 ，某一时刻，A、B将分离，分离
前后A做振幅不同的简谐运动，故AB错误。
机械能为
故选C。
7．（2024·安徽合肥·模拟预测）离子推进器又称离子发动机，其原理是先将气态物质电离，并在强电场作用
下将离子加速喷出，通过反作用力推动卫星进行姿态调整或者轨道转移任务。如图所示，卫星绕地球做匀速 故A正确；
圆周运动，开启离子推进器，向运动的相反方向喷出高速离子，使卫星获取动力。卫星轨道在任意很小时间 B．反冲力对卫星做正功，机械能增加，卫星离心，进入更高轨道r变大，故B错误；
C．每一圈仍可以看作圆周运动，动能为
内均可视为圆轨道。卫星的质量可看做不变，其引力势能公式为 ，其中r为卫星到地心的距离，
r变大，动能变小，故C错误；
下列说法正确的是（ ）
D．根据
解得
第41页 共24页 ◎ 第42页 共24页根据热力学第一定律
可知r变大，速度越来越小，故D错误。
解得
故选A。
8．（2024·海南省直辖县级单位·模拟预测）一定质量的理想气体由状态a经历状态b、c最终回到初始状态
所以，气体吸收热量，为 ，故B正确；
a，该过程的 图像如图甲所示。以横坐标v表示分子速率，纵坐标 表示各速率区间的分子数占总分
C．由图乙可知，①、②、③对应的温度关系为
子数的百分比，分别作出图甲中a、b、c三种状态下气体分子速率分布规律的曲线，如图乙所示。则下列说
法正确的是（ ）
由图甲，根据
可知
故C错误；
A．b→c过程，单位时间内撞击单位面积的分子数目逐渐减小
D．图乙中，图线与横轴所围图形面积表示分子总数，所以，三条图线与横轴所围面积的关系为
B．a→b→c→a过程，气体从外界吸收的热量为
S =S =S ，故D正确。
① ② ③
故选BD。
C．状态a、b、c对应的分子速率分布规律图像分别是图乙中的①、②、③
9．（2025·安徽蚌埠·一模）如图甲所示，M和N是竖直放置的足够长的不带电平行金属板，间距为d，两板
D．图乙中三条图线与横轴所围面积的关系为
间有垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场。一电子从M板上的小孔垂直金属板射入，打到N板时的速
【答案】BD
度方向与射入方向的夹角为30°。若让两板分别带上图乙所示的等量异种电荷，电子以同样的速度射入后恰
【详解】A．由图甲可知，b→c过程，为等压压缩，根据等压变化
好打不到N板，已知电子的比荷为k，则（ ）
可知，温度降低，分子对容器壁的平均作用力减小，而压强不变，所以单位时间内撞击单位面积的分子数目
逐渐增多，故A错误；
B．a→b→c→a过程中，其中 气体体积增大，对外做功
气体体积减小，外界对气体做功
过程，气体体积不变，气体即不对外做功，外界也不对气体做功，则整
A．图甲中电子的轨迹半径为d B．图甲中电子从射入到打在N板所需的时间为
个循环做功为…
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外
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○
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…
C．电子从小孔射入时的速度大小为2Bkd D．图乙中两极板间的电势差大小为
可得
【答案】CD
【详解】ABC．图甲中电子的运动轨迹如图所示
可知电子在复合场中将以 竖直向下做运动直线运动，同时以速率 逆时针做匀速圆周运动，电子以同样的
速度射入后恰好打不到N板，则对于圆周运动的轨迹如图所示
根据几何关系可得
可得电子的轨迹半径为
根据几何关系可得
由洛伦兹力提供向心力可得
由洛伦兹力提供向心力可得
可得电子从小孔射入时的速度大小为
电子从射入到打在N板所需的时间为
联立可得
故AB错误，C正确；
可得
D．图乙中设电场强度大小为 ，将电子射入速度 进行如图分解
又
联立解得
其中竖直向下分速度 产生的洛伦兹力与电场力平衡，则有
第61页 共24页 ◎ 第62页 共24页则图乙中两极板间的电势差大小为 B．在A到B上升过程中根据动能定理
故D正确。 解得克服重力做功为
故选CD。
10．（2024·广东·模拟预测）在建筑工地上，常用大型的塔吊把建筑材料从地面提升到某一高度上的楼台放
故B正确；
置，便于高楼建设的施工。如图所示，塔吊开始以恒定功率 启动，把质量为 的材料在地面A点
C．设在匀减速过程中，塔吊输出的牵引力大小为 ，根据牛顿第二定律
从静止开始竖直向上运动，经过时间t=5s到达B点，达到该功率下的最大速度，接着以此速度匀速t=1s后，
1 2
以加速度大小 做匀减速直线上升，最后到达楼台C点时，速度刚好为零。运动过程中不计空气阻力， 解得
，则下列说法正确的是（ ）
故C错误；
D．A到B间的距离为
匀减速过程上升的距离为
在整个上升过程中，建筑材料初末速度为零，故机械能增加量等于重力势能的增加量为
A．建筑材料在上升过程中，最大速度
B．建筑材料在A到B上升过程中，克服重力做功
故D正确。
C．在匀减速过程中，塔吊输出的牵引力大小为1200N 故选ABD。
二、实验题
D．在整个上升过程中，建筑材料的机械能增加了 J
11．（2024·四川绵阳·三模）用如图a所示的电路图测量毫安表G的内阻，并改装成量程更大的电流表。已
【答案】ABD
知G量程是 ，内阻约为 。电阻箱 最大阻值为 ，电源E电动势约为 ，内阻忽略不计。
【详解】A．到达最大速度时
供选用的滑动变阻器有：甲，最大阻值为 ；乙，最大阻值为 。
，
完成以下实验，并回答问题：
解得
故A正确；…
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线
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外
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○
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…
…
需要保证 时，才能尽量减小 并入电路后的影响，所以滑动变阻器应选乙。
（2）[1]根据半偏法测量电表的电阻实验步骤可知，先闭合 后，应调节 使毫安表满偏；
[2]保持 闭合，再闭合 后，调节 使毫安表半偏；
(1)为完成实验，滑动变阻器 应该选用 ；（选填“甲”或“乙”） [3]当闭合 后， 并入电路后，电路中的总电阻减小，干路电路增大，当毫安表的电流等于 时，则通过
(2)测量毫安表G的内阻。正确连接电路后，进行如下操作：
的电流大于 ，所以 ，即测量值小于真实值。
①断开 和 ，将 接入电路的电阻调到最大值；
（3）当标准毫安表的示数为 时，由图c可知改装表的示数为 ，则当改装表满偏时，对应的
②闭合 ，调节 （选填“ ”或“ ”）使G满偏；
实际电流为 ，即把毫安表改装后的量程为 ，量程扩大了 倍，则并联电阻为
③闭合 ，调节 （选填“ ”或“ ”）使G半偏，记录其此时接入电路的阻值为 ；
④根据测量原理，可认为毫安表G的内阻 等于 。 与灵敏电流计内阻真实值相比 （选
若把毫安表改装成 的电流表时，则量程扩大了10倍，则并联的电阻为
填“偏大”“偏小”或“相等”）。
(3)将毫安表G改装成量程为 的电流表。根据测得的毫安表G的内阻 ，计算与毫安表G并联的定值
由题意可知，则
电阻R的阻值。完成改装后，按照图b所示电路进行校准，当标准毫安表的示数为 时，毫安表G指
针位置如图c所示，说明改装电表量程不是 ，这是由于毫安表G的内阻测量不准确造成的。要让改装
联立解得
电表量程为 ，不必重新测量G的内阻，只需要将定值电阻R换成一个阻值为 的电阻，其中
。
【答案】(1)乙 12．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）某实验小组用如图甲所示的装置探究圆周运动向心力的大小与质量、
线速度和半径之间的关系。不计摩擦的水平直杆固定在竖直转轴上，竖直转轴可以随转速可调的电动机一起
(2) 偏小
转动，套在水平直杆上的滑块，通过细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连接。水平直杆的另一端到竖直
(3)
转轴的距离为R的边缘处安装了宽度为d的遮光片，光电门可以测出遮光片经过光电门所用的时间。
【详解】（1）根据半偏法测量电表电阻的原理可知，当 闭合后，干路电流恒定，由闭合电路欧姆定律可
知
(1)本实验主要用到的科学方法与下列哪个实验是相同的______；
第81页 共24页 ◎ 第82页 共24页A．探究小车速度随时间变化规律
故填 。
B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
（3）由滑块的向心力为
C．探究两个互成角度的力的合成规律
D．探究平抛运动的特点
(2)若某次实验中滑块到竖直转轴的距离为r，测得遮光片的挡光时间为 ，则滑块的线速度表达式为
而
（用 、d、R、r表示）；
(3)实验小组保持滑块质量和运动半径不变，探究向心力F与线速度的关系时，以F为纵坐标，以 为横
联立解得
坐标，根据测量数据作一条倾斜直线如图乙所示，已测得遮光片的宽度 ，遮光片到竖直转轴的距离
，滑块到竖直转轴的距离 ，则滑块的质量 kg。 由图乙所示，结合上式有
【答案】(1)B
(2)
解得
(3)0.15
故填0.15。
【详解】（1）A．探究小车速度随时间变化规律用的是极值法，图像法和逐差法，故A错误； 三、解答题
13．（2025·安徽蚌埠·一模）如图所示，在面积足够大的水池中注满清水，水深为2m，在水池底部中央水平
B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系时，当研究加速度与其中某一个因素的关系，需控制其他量不
固定一个半径为0.2m的圆面形单色光源灯，灯的发光面朝上。已知该单色光在空气中的传播速度为c，在水
变，采用的是控制变量法，而研究向心力与其中某一个因素的关系，需控制其他量不变，采用控制变量法，
故B正确；
中的传播速度为 。
C．探究两个互成角度的力的合成规律采用的是等效法，故C错误；
D．探究平抛运动的特点采用的科学方法是运动的独立性原理和运动的合成与分解方法，故D错误。
故选B。
（2）遮光片的线速度为
(1)求该单色光在水中的折射率；
那么角速度为 (2)在水池边的观察者能看到水面上发光区域的最大面积是多大？（结果保留一位小数）
【答案】(1)
解得
(2)
滑块与遮光片同轴转动，角速度相同，得 【详解】（1）由光的传播速度与介质折射率的关系得…
…
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○
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外
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…
解得该单色光在水中的折射率
（3）在0～ 时间内，穿过线圈的磁通量的变化量。
（2）由全反射临界角公式可得
可得
观察者看到水面上的发光区域是一个半径为 的圆面，如图所示
【答案】（1） ；（2） ，方向水平向左；（3）
【详解】（1）在t=0时刻，恰好有一半圆形线圈进入Ⅰ区磁场，金属线圈的右半个切割磁感线，等效切割磁
感线的导体长度为金属线圈的直径，则产生的电动势为
由几何关系得
此时线圈和小灯泡中的电流为
代入数据解得
小灯泡的电功率为
14．（2024·海南省直辖县级单位·模拟预测）如图甲所示，将一额定功率为 的小灯泡与N匝圆形金属线圈
串联，小灯泡可视为阻值为 的纯电阻，线圈直径为d，总电阻为R。在光滑绝缘的水平面上有竖直向下的 （2）在 时刻，圆形线圈的中心位置恰好处于Ⅰ区和Ⅱ区磁场交界，此时小灯泡恰好正常发光，则此时
电流为
匀强磁场，磁场被分成磁感应强度大小为 的Ⅰ区和磁感应强度大小为 的Ⅱ区，其俯视图如图乙所示，
将连接有小灯泡的线圈平放在水平面上并使其从左向右运动。 时，圆形线圈的速度大小为v，方向垂直
根据楞次定律可得，此时线圈中的电流为逆时针，所以左半个线圈受到水平向右的安培力，大小为
磁场边界，恰好有一半圆形线圈进入Ⅰ区磁场，在 时刻，圆形线圈的中心位置恰好处于Ⅰ区和Ⅱ区磁场
交界，此时小灯泡恰好正常发光。不考虑连接小灯泡的一小段导线切割磁感线对电路的影响，求： 右半个线圈受到水平向左的安培力，大小为
（1）在 时刻，小灯泡的电功率。
（2）在 时刻，线圈受到的安培力。
所以线圈受到的安培力的合力为
第101页 共24页 ◎ 第102页 共24页，
方向水平向左； A环碰撞后反弹。
（3）在 时刻，线圈的磁通量为 （2）由于B环恰好不下滑静止于轻杆上，所以有
则碰后B环匀速下滑， 环沿杆向上做匀减速直线运动，当二者速度相同时，两环相距最远，以B为参考系，
在 时刻，线圈的磁通量为 相对B速度为零时，二者相距最远， 相对B的初速度为
相对B的加速度为
所以，在 时间内，穿过线圈的磁通量的变化量为
两环相距最远的距离为
15．（2024·河南·模拟预测）如图所示，一足够长的固定轻杆与水平方向夹角为 。质量为3m的B环套在轻
杆上恰好不下滑，距离B环l的位置有一质量为m的光滑环A从静止释放。下滑过程中，A环与B环的碰撞
为弹性碰撞且碰撞时间极短。重力加速度为g，不计空气阻力。求：
（3）设 与B第二次碰前速度为 ，则有
（1）A环与B环第一次碰撞结束后的速度大小；
（2）A环与B环第一次碰撞结束到第二次碰撞前相距最远的距离；
，
（3）若将B环的初始位置记为坐标原点，沿杆斜向下为x轴正方向建立直线坐标系，求第n次碰撞时环B
解得
的位置坐标。
与B第二次碰后速度分别为 、 ，由动量守恒定律与机械能守恒定律得
，
解得
，
【答案】（1） ， ；（2） ；（3） （n=1，2，3…）
设 与B第三次碰前速度为 ，则有
【详解】（1）设 与B碰前速度为 ，则有
，
解得
由于 与B的碰撞为弹性碰撞，则有
与B第三次碰前后，根据动量守恒定律与机械能守恒定律得
，
解得…
…
…
…
○
…
…
…
…
线
…
…
…
…
○
…
…
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订
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※※题※※答※※内※※线※※订※※装※※在※※要※※不※※请※※
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线
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装
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外
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，
联立解得
，
由于 与B碰撞为弹性碰撞，所以二者的相对速度大小不变，始终为 ，根据以上分析得第一次碰前 与B
的速度分别为 、0，碰后分别为 、 ；第二次碰前 与B的速度分别为 、 ；碰后分别为 ， ；
第三次碰前 与B的速度分别为 、 ；碰后分别为 、 ，…，可知从第一次碰撞后，每经历时间
两环就发生一次碰撞，则第一次碰后B环位移
第二次碰后B环位移
第三次碰后B环位移
所以第 次碰后B环位移
（n=1，2，3…）
则第 次碰撞时环B的位置坐标为 （n=1，2，3…）。
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