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2025 年普通高中学业水平选择性考试(广东卷)物理试题
1. 一颗小行星绕太阳运行,其近日点和远日点与太阳之间的距离分别为地球和太阳之间距离的5倍和7倍。
关于该小行星,下列说法正确的是( )
A. 公转周期T 6年
1
B. 在该小行星在近日点的加速度是地球公转加速度的
25
C. 从远日点到近日点,小行星受太阳引力,逐渐减小
D. 从远日点到近日点,小行星线速度逐渐减小
【答案】B
【解析】
5R7R
【详解】A.根据题意,设地球与太阳间距离为R,则小行星公转轨道的半长轴为a 6R
2
6R 3 R3
由开普勒第三定律有
T2 T2
2 地
解得T 63T2 6 6年
地
故A错误;
GMm
B.由牛顿第二定律有 ma
r2
GM
解得a
r2
a R2 1
可知 行
a 5R 2 25
地
1
即小行星在近日点的加速度是地球公转加速度的 ,故B正确;
25
Gmm
C.从远日点到近日点,小行星与太阳间距离减小,由万有引力定律F 1 2 可知,小行星受太阳引力
r2
增大,故C错误;
D.由开普勒第二定律可知,从远日点到近日点,小行星线速度逐渐增大,故D错误。
故选B。
2. 图是某种同步加速器的原理图。直线通道PQ有电势差为U 的加速电场,通道转角处有可调的匀强偏转
磁场B。电量为q,质量为m的带电粒子以速度v 进入加速电场,而后可以在通道中循环加速。带电粒子
0
在偏转磁场中运动的半径为R。忽略相对论效应,下列说法正确的是( )
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学科网(北京)股份有限公司A. 偏转磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里
B. 加速一次后,带电粒子的动能增量为2qU
1
C. 加速k次后,带电粒子的动能增量为v mv 2 kmqU
m 0
m2v 2 2kmqU
D. 加速k次后,偏转磁场的磁感应强度为B 0
qR
【答案】D
【解析】
【详解】A.直线通道PQ有电势差为U 的加速电场,粒子带正电,则粒子运动方向为PQ,由左手定则
可知,偏转磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外,故A错误;
BC.根据题意,由动能定理可知,加速一次后,带电粒子的动能增量为qU ,由于洛伦兹力不做功,则加
速k次后,带电粒子的动能增量为kqU ,故BC错误;
1 1
D.加速k次后,由动能定理有kqU mv2 mv2
2 2 0
2kqU
解得v v2
0 m
v2
粒子在偏转磁场中运动的半径为R,则有qvBm
R
mv m 2kqU m2v 2 2kmqU
联立解得B v2 0
qR qR 0 m qR
故D正确。
故选D。
3. 如图所示,在光滑的水平面上,两小球M、N分别受到拉力F 、F 的作用,从静止开始在同一直线上相
1 2
向运动,在t 时刻发生正碰后各自反向运动。已知F 、F 始终大小相等、方向相反,从开始运动到碰撞后
1 1 2
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学科网(北京)股份有限公司速度第1次减为0过程中,两小球速度v随时间t变化的关系图,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
F
【详解】根据牛顿第二定律a 两物体受外力F大小相等,由图像的斜率等于加速度可知M、N的加速
m
度大小之比为4:6=2:3,可知M、N的质量之比为6:4=3:2;设分别为3m和2m;由图像可设MN碰前的速
度分别为4v 和 6v,则因 MN 系统受合外力为零,向右为正方向,则系统动量守恒,则由动量守恒定律
3m4v2m6v3mv 2mv
1 2
1 1 1 1
若系统为弹性碰撞在,则能量关系可知 3m(4v)2 2m(6v)2 3mv2 2mv2
2 2 2 1 2 2
解得v 4v、v 6v
1 2
因M、N的加速度大小之比仍为2:3,则停止运动的时间之比为1:1,即两物体一起停止,则BD是错误的;
若不是弹性碰撞,则3m4v2m6v 3mv 2mv
1 2
可知碰后速度大小之比为v :v 2:3
1 2
1 1 1 1
若假设v =2v,则v =3v,此时满足 3m(4v)2 2m(6v)2 3mv2 2mv2
1 2 2 2 2 1 2 2
则假设成立,因M、N的加速度大小之比仍为2:3,则停止运动的时间之比为1:1,对M来说碰撞前后的
速度之比为4v:2v=2:1
可知碰撞前后运动时间之比为2:1,可知A正确,C错误。
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学科网(北京)股份有限公司故选A。
4. 可视为质点的小球,沿光滑的冰坑内壁滑出,使小球在水平面内做匀速圆周运动,如图所示。已知圆周
运动的轨道半径R0.4m,小球所在位置切面与水平面夹角45,小球质量为m0.1kg,重力加速
度取g 10m/s2。关于小球,以下说法正确的是( )
A. 角速度为5rad/s B. 线速度大小为4m/s
C. 向心加速度大小为10m/s2 D. 所受支持力大小为1N
【答案】AC
【解析】
【详解】A.对小球受力分析可知F =mgtan45m2R
向
解得5rad/s
故A正确;
B.线速度大小为vR2m/s
故B错误;
C.向心加速度大小为a 2R 10m/s2
n
故C正确;
mg
D.所受支持力大小为N 2N
cos45
故D错误。
故选AC。
5. 请完成下列实验操作和计算。
(1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图所示,读数
_________mm。
(2)实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的性能,装置如图所示,图中轨道由轨道甲和乙平滑拼接而
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学科网(北京)股份有限公司成,且轨道乙倾角较大。
①选取相同的两辆小车,分别安装宽度为1.00cm的遮光条。
②轨道调节。
调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高。将小车在轨道乙上释放,若测得小车通过光电门A和B的_________。
证明已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力。
③碰撞测试
先将小车1静置于光电门A和B中间,再将小车2在M点由静止释放,测得小车2通过光电门A的时间为
t ,碰撞后小车1通过光电门B的时间为t 。若t _________t ,可将两小车的碰撞视为弹性碰撞。
2 1 2 1
④吸能材料性能测试。
将吸能材料紧贴于小车2的前端。重复步骤③。测得小车2通过光电门A的时间为10.00ms,两车碰撞后,
依次测得小车1和2通过光电门B的时间分别为15.00ms、30.00ms,不计吸能材料的质量,计算可得碰撞
后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为_________(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)8.260##8.261##8.259
(2) ①. 时间相等 ②.= ③.0.56
【解析】
【小问1详解】
根据题意,由图可知,小球的直径为d 8mm26.00.01mm8.260mm
【小问2详解】
②[1]若已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力,小车将在轨道甲上做匀速直线运动,通过两个光电
门的速度相等,即通过光电门A和B的时间相等。
③[2]若两个小车发生弹性碰撞,由于两个小车的质量相等,则碰撞后两个小车的速度互换,即碰撞后小车
1的速度等于碰撞前小车2的速度,则有t =t
2 1
d 1102
④[3]根据题意可知,碰撞前小车2的速度为v m s1m s
0 t 10103
1
d 2 d 1
碰撞后,小车1和小车2的速度分别为v m s,v m s
1 t 3 2 t 3
2 3
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学科网(北京)股份有限公司1 1
mv2 mv2
E 2 1 2 2 5
则碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为 k 0.56
E 1 9
k mv2
2 0
6. 科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和圆盘控制部分组成。
图(a)是电磁铁磁感应强度的测量电路。所用器材有:电源E(电动势15V,内阻不计);电流表A(量程
有0.6A和3A,内阻不计);滑动变阻器R (最大阻值100Ω);定值电阻R (阻值10Ω);开关S;磁传感
P 0
器和测试仪;电磁铁(线圈电阻16Ω);导线若干。图(b)是实物图,图中电机和底座相固定,圆形铝盘
和电机转轴相固定。
请完成下列实验操作和计算。
(1)(1)量程选择和电路连接。
①由器材参数可得电路中的最大电流为_________A(结果保留2位有效数字),为减小测量误差,电流表的
量程选择0.6A挡。
②图(b)中已正确连接了部分电路,请在虚线框中完成R 、R 和A间的实物图连线______。
P 0
(2)(2)磁感应强度B和电流I关系测量。
①将图(a)中的磁传感器置于电磁铁中心,滑动变阻器R 的滑片P置于b端。置于b端目的是使电路中
P
的电流_________,保护电路安全。
②将滑片P缓慢滑到某一位置,闭合S。此时A的示数如图所示,读数为_________A。分别记录测试仪示
数B和I,断开S。
③保持磁传感器位置不变,重复步骤②。
④下图是根据部分实验数据描绘的B−I图线,其斜率为_________mT/A(结果保留2位有效数字)。
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学科网(北京)股份有限公司(3)制动时间t测量。
利用图(b)所示装置测量了t,结果表明B越大,t越小。
【答案】(1) ①.0.58 ②.
(2) ①. 最小 ②.0.48 ③.30
【解析】
【小问1详解】
①[1]由题知,电源内阻不计、电流表内阻不计,则当滑动变阻器的阻值为零时,电路中有最大电流
E
I 0.58A
R R
0 线
②[2]由于电路中最大电流为0.58A,则电流表应选择0~0.6A量程,根据电路图实物图连线如下
【小问2详解】
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学科网(北京)股份有限公司①[1]滑动变阻器R 的滑片P置于b端时滑动变阻器的电阻最大,电路中的电流最小,保护电路安全。
P
②[2]电流表读数为0.48A。
15.25.6
③[3]根据题图中数据可知B−I图线斜率为k mT/A30mT/A
0.50.18
7. 铸造金属元件时,通过往进气口打气,将下方金属液体压进上方预热过的铸型室。其中铸型室与下方装
金属液的气室形状都为柱体,铸型室底面积S 0.2m2,高h 0.2m,铸型室底部与下方液面差初始为
1 1
H 0.15m,上方出气口与大气连通,大气压强 p 1105Pa,下方气室的底面积S 0.8m2,金属液
0 2
体密度5103kg/m3,g 10m/s2。管道面积忽略不计。
(1)当铸型室刚好充满金属液时,求下方液面下降高度h 与下方气室内气体压强 p 。
2 1
(2)将出气口关闭铸型,当上方铸型室液面高为h 0.04m时,求下方气室内气体压强 p 。
3 2
【答案】(1)h 0.05m, p 1.2105Pa
2 1
(2) p 1.35105Pa
2
【解析】
【小问1详解】
根据体积关系S h S h
1 1 2 2
可得下方液面下降高度h 0.05m
2
此时下方气体的压强 p p g(h H h )
1 0 1 2
代入数据可得 p 1.2105Pa
1
【小问2详解】
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学科网(北京)股份有限公司初始时,上方铸型室气体的压强为 p ,体积V S h
0 1 1
当上方铸型室液面高为h 0.04m时体积为VS (h h )
3 1 1 3
根据玻意耳定律 pV pV
0
可得此时上方铸型室液面高为h 0.04m时气体的压强为 p1.25105Pa
3
同理根据体积关系S h S h
1 3 2 4
可得h 0.01m
4
此时下方气室内气体压强 p pg(H h h )
2 3 4
代入数据可得 p 1.35105Pa
2
8. 用开瓶器拔出瓶中的木塞,初始时软木塞的上截面与玻璃瓶口平齐,木塞质量为m,高为h,过程中做
x
匀加速直线运动,加速度为a、过程中木塞受到的摩擦力为 f f 1 ,其中 f 为参数,h为木塞高,
0 h 0
x为木塞运动的距离。开瓶器齿轮的半径为r,重力加速度为g。
(1)求拔出时,齿轮的角速度ω;
(2)求初始到拔出,开瓶器对木塞做的功W;
(3)设经过时间为t,求开瓶器的功率P与t的关系式。
2ah
【答案】(1)
r
1
(2)W mahmgh f h
2 0
f a2
(3)P magtma2t f at 0 t3
0 2h
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学科网(北京)股份有限公司【解析】
【小问1详解】
木塞的末速度等于齿轮线速度,对木塞,根据运动学公式v2 2ah
根据角速度和线速度的关系vr
2ah
联立可得
r
【小问2详解】
根据题意画出木塞摩擦力与运动距离的关系图如图所示
1
可得摩擦力所做的功为W f h
f 2 0
1
对木塞,根据动能定理W W mgh mv20
f 2
1
解得W mahmgh f h
2 0
【小问3详解】
设开瓶器对木塞的作用力为F ,对木塞,根据牛顿第二定律F mg f ma
速度vat
1
位移x at2
2
开瓶器的功率P Fv
f a2
联立可得P magtma2t f at 0 t3
0 2h
9. 一矩形上下方有两块长为d的绝缘板,左、右方有两块带电金属板,两端电势差为u,一质量为m,带
正电的粒子从矩形左上角静止释放后往矩形内运动,第一次与下方绝缘板碰撞,碰撞处与左侧距离为l。
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学科网(北京)股份有限公司(1)求带电量q;
(2)当粒子与绝缘板第一次碰撞后,粒子带电量变为Q,碰后瞬间粒子合外力与运动方向垂直,碰撞后水
平方向速度不变,竖直速度大小变为原来的k倍(k 1),求带电量Q;
(3)在静止释放后,从开始到第二次与绝缘板碰撞过程中,求电场力对粒子做的功W。
mgdl
【答案】(1)q
uh
kmgdh
(2)Q
ul
mgl2 4k4mgh3
(3) 4k2mgh
h l2
【解析】
【小问1详解】
1
根据题意可知,粒子在竖直方向上做自由落体,则有h gt2
2
uq 1
水平方向上做匀加速直线运动,则有 ma,l at2
d 2
mgdl
解得q
uh
【小问2详解】
根据题意可知,粒子与绝缘板第一次碰撞时,竖直分速度为v 2gh
y1
2gl2
水平分速度为v 2al
x1 h
则第一次碰撞后竖直分速度为v kv k 2gh
y2 y1
v kh
设第一次碰撞后粒子速度方向与水平方向夹角为,则有tan y2
v l
x1
uQ
由于第一次碰撞后瞬间粒子所受合力与速度方向垂直,则有 d uQ
tan
mg mgd
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学科网(北京)股份有限公司kmgdh
联立解得Q
ul
【小问3详解】
根据题意可知,由于k 1,则第一次碰撞后粒子不能返回上绝缘板,设从第一碰撞后到第二次碰撞前的运
2k 2gh 2h
动时间为t,则有t 2k
g g
uQ kgh
水平方向上做匀加速直线运动,加速度为a
md l
1 4k3h2
水平方向运动的距离为lv t at2 4kl
x1 2 l
uql uQl mgl2 4k4mgh3
则电场对粒子做的功为W 4k2mgh
d d h l2
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