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绝密★启用前 2025 年高考考前信息必刷卷 01(陕西、山西、宁夏、青海专用) 物 理 (考试时间:90分钟 试卷满分:100分) 考情速递 高考·新动向:试题紧密结合科技热点,体现物理学科的时代性。例如,第10题自行车灯发电机,将生 活与科技结合,展现前沿科技探索。实验创新:第12题新能源汽车和热敏电阻结合,突破传统测电阻模 式,体现实验设计的灵活性。 高考·新考法:极限与边界条件:第15题带电粒子在组合场叠加场中的运动,通过配速法,考查空间思 维与分析能力。 高考·新情境:高考·新情境:第8题“食双星”是指两颗恒星在相互引力作用下绕连线上某点做匀速圆周 运动,考查双星多星理论。第11题,通过光电门考查牛顿第二定律,培养实验创新的思维和操作能力。 命题·大预测:命题·大预测:未来高考将更多融入科技热点(如AI技术、无人机、新能源)与工程问题,强 化物理的实用性。强化情境转化:关注科技新闻(如航天),理解物理原理的现实应用逻辑。深化实验探究: 掌握实验设计原理与误差分析,注重图像法、替代法等数据处理技能。提升建模能力:通过复杂问题训 练(如多体运动、临界分析),培养动态过程建模与数学工具应用能力。 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用 橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目 要求。 1.如图所示为氢原子的能级图,一个氢原子吸收光子能量后由基态跃迁到 的激发态,然后向低能 级跃迁,下列说法正确的是( )A.可能发出6种能量的光子 B.只能发出1种能量的光子 C.吸收的光子的能量一定为12.75 eV D.可能发出能量为0.85 eV的光子 【答案】C 【详解】AB.一个氢原子吸收光子能量后由基态跃迁到 的激发态,然后向低能级跃迁,跃迁路 径可能为 、 、 、 ,可知最多可发出3种能量的光子, 故AB错误; C.一个氢原子吸收光子能量后由基态跃迁到n=4的激发态,则吸收的光子的能量为 故C正确; D.同理氢原子由激发态向低能级跃迁时,发出光子的能量也要等于两个能级的能量差,0.85eV不符合 两个能级的能量差,故D错误。 故选C。 2.如图,在竖直平面内,轻杆一端通过转轴连接在 点,另一端固定一质量为 的小球。小球从 点 由静止开始摆下,先后经过 两点, 点分别位于 点的正上方和正下方, 点与 点等 高,不考虑摩擦及空气阻力,重力加速度为 ,下列说法正确的是( )A.小球在B点受到的合力大小为 B.小球在 点受到的合力大小为 C.从 到 的过程,杆对小球的弹力最大值为 D.从 到 的过程,杆对小球的弹力最小值为 【答案】C 【详解】A.从A到B根据动能定理,有 小球运动到水平位置B时,竖直方向有 水平方向有 所以小球在B点受到的合力大小为 故A错误; BC.从A到C根据动能定理,有 根据牛顿第二定律,有解得 此时杆的弹力最大,则有 解得 故B错误,C正确; D.杆的弹力等于重力与杆的拉力或支持力的合力,所以当小在A点时合力最小,即mg,故D错误。 故选C。 3.如图甲所示,质量为 的薄板 静止在水平地面上,质量为 的物块 静止在 的右端。 时刻对 施加一水平向右的作用力 , 的大小随时间 的变化关系如图乙所示。已知 与 之间、 与地面之间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力, 始终未脱离 。取 ,下列说法正确的是( ) A. 时, 与 发生相对滑动 B. 时, 的加速度大小为C. 时, 的速度大小为 D. 时, 、 动量之和为 【答案】C 【详解】A.设A、B发生相对滑动时的最小外力为 ,对A受力分析,由牛顿第二定律可得 解得 对于B而言,则有 联立上式解得 由乙图可知,外力 与时间的关系满足 当 时, ,A、B没有发生相对滑动,A错误; B.根据上述分析可知, 时, ,A、B具有共同的加速度,大小为 ,B错误; C.根据动量定理,结合乙图可知 代入数据解得 C正确;D.根据乙图,结合动量定理可知, 时,A、B系统具有的动量之和为 代入数据解得 D错误。 故选C。 4.边长为 的正六边形,每个顶点上均固定一个电荷量为 的点电荷,各电荷电性如图所示,规定无穷 远处电势为零,静电力常量为 ,关于正六边形的中心 点的场强及电势,下列说法正确的是 ( ) A. 点的场强大小为 B. 点的场强大小为 C. 点的电势小于零 D. 点的电势等于零 【答案】A 【详解】AB.依题意,正六边形顶点上的六个点电荷分成三组,分别为两组等量同种点电荷和一组等 量异种点电荷,其中等量同种点电荷在O点的电场强度为零,等量异种点电荷在O点的电场强度大小 为可知,O点的场强大小为 ,故A正确;B错误; CD.等量异种点电荷在O点的电势为零,等量同种点电荷在O点的电势大于零,所以 点的电势大 于零,故CD错误。 故选A。 5.如图所示,abcd为固定在匀强磁场中的正方形导线框,其中ab边为均匀的电阻丝,其余三边电阻不计。 一段与ab边完全相同的电阻丝PQ垂直ab边置于线框上,在拉力作用下以恒定的速度从ad边向bc边 运动,则在PQ运动过程中,下列判断正确的是( ) A.通过电阻丝PQ的电流先增大后减小 B.电阻丝PQ两端的电压先减小后增大 C.拉力做功的功率先减小后增大 D.电阻丝ab的发热功率先减小后增大 【答案】C 【详解】A.由于电阻丝 匀速运动,由法拉第电磁感应定律 可知, 产生的电动势大小恒定,由电路知识可知,在 从 边向 边运动的过程中,电路中 的总电阻 先增大后减小,由可知通过电阻丝 的电流 先减小后增大,故A错误; B.由 可知电阻丝 两端的电压先增大后减小,故B错误; C.由 可知电阻丝受到的安培力先减小后增大,故拉力也先减小后增大,由于拉力的功率 故拉力做功的功率先减小后增大,故C正确; D.将电阻丝 看作外电路,将电阻丝 看作电源,则外电路的电阻不大于电阻丝 的电阻,由 于外电路的电阻先增大后减小,故由电源输出功率与外电阻之间的关系可知,电阻丝 产热功率先增 大后减小,故D错误。 故选C。 6.X、Y、Z为大小相同的导体小球,X、Y所带电荷量均为q,Z所带电荷量为-5q。X、Y均放置在光滑 绝缘水平面上,Y固定在P点,X与绝缘轻弹簧端相连,弹簧另一端固定,此时X静止在平衡位置O 点,如图所示,将较远处的Z移近,先与X接触,然后与Y接触,再移回较远处,在此过程中,一直 保持不变的是( ) A.X的平衡位置 B.Z的电荷种类 C.Y对X的库仑力方向 D.X、Y系统的电势能 【答案】B 【详解】设X、Y两带电小球相距为r,开始时,X、Y间的库仑斥力大小为X受到的库仑力方向水平向左,由于X静止在平衡位置O点,则弹簧的弹力大小为 ,方向 水平向右,将Z与X接触时,根据电荷分配原理可知,此时 此时X、Y间的库仑力大小为 大小发生了变化,X受到的库仑力方向为水平向右,X的平衡位置发生了变化,X、Y系统的电势能发 生了变化;当Z再与Y接触时,根据电荷分配原理可知,此时 整个过程中Z始终为负电荷保持不变。 故选B。 7.彩虹是因阳光照射到空中的小水滴,发生折射、色散及反射形成的。如图所示,一细束太阳光从P点 射入球形水滴后,有M、N两条出射光线。下列说法正确的是( ) A.从P点射入时M光的折射角比N光的大 B.M光光子的能量比N光光子的能量小 C.用同一装置做双缝干涉实验,M光相邻干涉亮条纹间距比N光的小 D.用同一装置做单缝衍射实验,M光产生的中央亮条纹比N光的宽 【答案】C【详解】A.作出M、N光在水滴中的光路图,如图所示 则光从P点射入时M光的折射角比N光的小,故A错误。 B.光在P点入射角相同,根据折射定律可知,M光的折射率大于N光的折射率,M光的频率大于N光 的频率,根据 可知,M光光子的能量大于N光光子的能量,故B错误。 C.由 可知M光的波长小于N光的波长,用同一装置做双缝干涉实验时,根据 可知M光相邻干涉亮条纹间距比N光的小,故C正确。 D.用同一装置做单缝衍射实验时,根据波长与障碍物尺寸接近或远大于障碍物尺寸时,衍射现象明显, 可知由于M光的波长较短,故M光产生的中央亮条纹较窄点,故D错误。 故选C。 二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多 项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 8.“食双星”是指两颗恒星在相互引力作用下绕连线上某点做匀速圆周运动。由于距离遥远,观测者不 能把两颗星区分开,但由于两颗恒星的彼此掩食,会造成其亮度发生周期性变化,观测者可以通过观 察双星的亮度研究双星。如图,t 时刻,由于较亮的恒星遮挡较暗的恒星,造成亮度L减弱,t 时刻则 1 2 是较暗的恒星遮挡较亮的恒星。若较亮的恒星与较暗的恒星的质量和圆周运动的半径分别为m、r 和 1 1 m、r,下列说法正确的是( ) 2 2A. B. C. D. 【答案】BC 【详解】由图可知双星周期 较亮的恒星,根据牛顿第二定律 较暗的恒星,根据牛顿第二定律 联可得 故选BC。 9.一列简谐横波沿x轴传播,图甲是波传播到x=5m的质点M时的波形图,令此时刻t=0,图乙是质点N (x=3m)的振动图像,Q是位于x=10m处的质点,则下列说法正确的是( )A.Q点开始振动的方向沿-y方向 B.t=0至t=3s时间内,质点M的路程为10cm C.质点Q和原点的振动方向始终相反 D.t=9.5s,质点Q的位移为-5cm 【答案】AC 【详解】A.根据图乙可知t=0时刻N点从平衡位置向上振动,根据同侧法可知波沿x轴正方向传播, t=0时刻刚传到M点时,M振动的方向沿-y方向,所以Q点开始振动的方向沿-y方向,故A正确; B.t=0至t=3s时间内,质点M的路程为 B错误; C.Q点到O点的距离为10cm,即两者相距为 所以质点Q和原点的振动方向始终相反,C正确; D.由波动图像知这列波的波长为4m,由振动图像知周期为4s,则传播速度为 解得 在9.5s时间内,波传播的距离为 根据波的平移法可知,质点Q点的振动形式与0.5m处的振动形式一样,此时质点Q的位移为,D错误。 故选AC。 10.某自行车所装车灯发电机如图甲所示,其结构如图乙所示。绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁。车 轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动。摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动,从而使铁芯中磁通量 发生变化。线圈两端c、d作为发电机输出端。通过导线与灯泡L相连。当车轮匀速转动时,发电机输 出电压近似视为正弦交流电。假设灯泡阻值不变,摩擦轮与轮胎间不打滑。在磁铁从图示位置匀速转 过 的过程中,下列说法正确的是( ) A.通过 的电流方向为 B.通过 的电流方向为 C.L中的电流先变大后变小 D.L中的电流大小不变 【答案】AC 【详解】AB.根据题意,由楞次定律可知,通过L的电流方向由c到d,故A正确,B错误; CD.由图可知,开始阶段,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最小,转动后,磁通量减小, 磁通量的变化率增大,当转过 时,穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最大,当转过 时, 穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最小,可知,转动过程中L中的电流先变大后变小,故C正 确,D错误; 故选AC。 三、非选择题:本题共5小题,共54分。 11.(5分)某学习小组利用图示装置验证牛顿第二定律,主要操作步骤如下: a.按图示完成装置安装,木板左端用铰链连接在桌面上,将1个钩码通过跨过定滑轮的细绳连接到小 车上; b.调整木块位置,使小车获得一定初速度后,遮光片通过两光电门的遮光时间相等;c.取下钩码,由静止释放小车,记录小车通过上、下两个光电门时遮光片的遮光时间,分别记为 和 ; d.依次增加悬挂的钩码(完全相同)个数 ,重复步骤 、 、 。 请完成以下问题: (1)两光电门中心间的距离为 ,遮光片的宽度为 ,则小车的加速度 (用所给物理量的符 号表示)。 (2)要验证小车加速度与所受合外力成正比,以加速度 为纵轴,以 (填“ ”“ ”“ ” 或“ ”)为横轴描点作图,当所作图像是一条过坐标原点的倾斜直线时,则说明: 。 (3)下列做法能减小本实验误差的是_____。 A.每次小车从同一位置由静止释放 B.要确保小车的质量远大于钩码的质量 C.挑选表面比较光滑的木板进行实验 D.挑选遮光片时,选宽度比较小的 【答案】(1) (2) 在质量不变的情况下,小车的加速度与所受合外力成正比 (3)D 【详解】(1)结合题述可得,通过小车两个光电门的速度分别为, 由匀变速直线运动规律有 联立得 (2)[1][2]根据题述实验过程可知,小车下滑过程所受合外力为 ,若牛顿第二定律成立,则有 可得 则应以 为横轴,所作图线近似为一条过原点的直线时,说明在质量不变的情况下,小车的加速度与 所受合外力成正比。 (3)ABC.本实验不需要从同一位置由静止释放小车,结合(2)分析可知,不需要小车的质量远大 于钩码的质量,也不需要挑选表面比较光滑的木板做实验,ABC错误; D.为了速度测量的准确性,遮光片应选宽度较小的,故D正确。 故选D。 12.(10分)随着技术创新和产业升级,我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”,新能源汽车对温度 控制有非常高的要求,控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻,一个是 PTC热敏电阻,其电阻值随温度的升高而增大;另一个是NTC热敏电阻,其电阻值随温度的升高而 减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻(常温下阻值约为 )的电学特性及 作用。A.电源 (电动势 ,内阻可忽略) B.电流表 (满偏电流 ,内阻 ) C.电流表 (量程 ,内阻 约为 ) D.滑动变阻器 (最大阻值为 ) E.滑动变阻器 (最大阻值为 ) F.定值电阻 G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干 (1)若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节,应选择接入电路中的滑动变阻器为 (填器材前的字母),请在图甲中将电路图补充完整 。 (2)物理实验小组用 表示电流表 的示数, 表示电流表 的示数,通过实验画出两个热敏电阻 接入电路时的 图线如图乙中a、b所示。若将图线 所代表的元件直接接在一个电动势 ,内阻 的电源两端,则该元件的实际功率为 W。(结果保留2位有 效数字)。(3)在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路,用于防止其他元件两端的电压过大,从 而保护电路和设备,你认为应该选用 (填“PTC”或“NTC”)热敏电阻,请简述该热敏电 阻防止电压过大的原因: 。 【答案】(1) D (2)2.5(2.4~2.6) (3) PTC 在汽车电路中,当温度升高,PTC热敏电阻的电阻会增大,由串联分压可知,可以 防止其他元件两端的电压过大,从而保护电路和设备。 【详解】(1)[1][2]因为要求热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,所以滑动变阻器采用分压接法, 为了便于调节,应选用阻值较小的滑动变阻器D,如图所示(2)由测量电路,可知热敏电阻电压为 热敏电阻的电流为 把I-I 图像转换为U-I图像,并做出电动势 ,内阻 的电源的U-I图线,如图所示 1 2 图像中电源的U-I图线与图线b的交点坐标的乘积为该元件的实际功率 (3)[1][2]在汽车电路中,当温度升高,PTC热敏电阻的电阻会增大,由串联分压可知,可以防止其 他元件两端的电压过大,从而保护电路和设备。所以应该选用PTC热敏电阻。 13.(10分)如图所示,筒高为h的汽缸倒立,活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸间的 摩擦可忽略不计,活塞、汽缸均绝热,活塞下部空间与外界连通,汽缸底部连接一“U”形细管,细管 右端口与大气连通,内部装有部分水银(管内气体的体积忽略不计)。初始时,封闭气体的温度为 T,活塞位于汽缸中央,细管内两侧水银柱的高度差为∆h,大气压强为p,活塞横截面积为S,厚度 0 0 0 不计,水银的密度为ρ,重力加速度为g,求:(1)汽缸内气体的压强; (2)通过加热装置缓慢提升气体温度,使活塞恰好到达汽缸开口处,求此时汽缸内气体的温度;此加热 过程中,若气体吸收的热量为Q,求气体内能的变化量。 【答案】(1) (2) , 【详解】(1)设封闭气体的压强为p,则有 (2)缓慢加热过程中气体做等压变化,初状态气体温度为T,体积为 0 末状态气体温度为T,体积为 由盖-吕萨克定律得 解得 此加热过程中气体对外做功为 由热力学第一定律可知 可得14.(13分)如图所示,长为l的轻绳一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,O点下方固定有一 个滑槽装置,由水平直轨道和竖直圆弧轨道组成。其中BC段为粗糙水平轨道,长度为d,CDE部分 为光滑圆弧轨道,半径为R,B点在O点正下方,D点为圆弧最高点,E点和圆心O等高。现将球拉 至最高点A,以 的速度向左水平抛出。当小球运动至最低点时,与静止在B点的一质量为 m的滑块P发生弹性正碰。碰撞后滑块P沿BC滑向圆弧轨道CDE。滑块和小球均视为质点,重力加 速度为g,求: (1)小球抛出后,经过多长时间绳子被拉直? (2)设绳子被拉直瞬间,小球沿绳子方向的分速度突变为零,则小球第一次运动到B点的速度v 大小为 B 多少? (3)要使滑块始终不脱离圆弧轨道,则水平轨道BC段的摩擦因数μ取值范围是多少? 【答案】(1) (2) (3) 或者 【详解】(1)由于 故小球抛出后做平抛运动。设绳子恰好拉直时绳子与水平方向的夹角为θ,平抛运动的时间为t,则有 水平位移x = lcosθ = vt 0 竖直位移 可求得 θ = 0° 即当小球运动到绳子刚好处于水平位置时被拉直。 由以上式解得 (2)在绳子拉直瞬间,小球沿绳子方向的速度立即消失,只余竖直方向的速度 此后小球做圆周运动,从拉直瞬间到运动到最低点B,由动能定理可得 解得 (3)当小球与滑块发生弹性碰撞过程中,由小球和滑块组成的系统动量守恒、机械能守恒。设碰后 小球速度为v,滑块速度为v,有 1 2 解得 要使滑块不脱离轨道CDE,有两种情况: ①滑块能在圆弧轨道CDE做完整的圆周运动,则滑块从B点运动到圆轨道最高点D的过程中,由动 能定理可得在D点时 解得 ②滑块最高运动到与圆心O′等高处速度恰好为零,沿轨道返回,设滑块上升的最大高度为h,则有 h ≤ R 解得 即当水平轨道BC段的摩擦因数μ满足 或者 时,滑块始终不脱离圆轨 道。 15.(16分)如图所示,在 坐标系 区域内存在平行于 轴、电场强度大小为 ( 未知)的 匀强电场,分界线 将 区域分为区域Ⅰ和区域Ⅱ,区域Ⅰ存在垂直纸面向外、磁感应强度大 小为 ( 未知)的匀强磁场,区域Ⅱ存在垂直直面向里、磁感应强度大小为 的匀强磁场 及沿 轴负方向、电场强度大小为 的匀强电场。一质量为 、电荷量为 的带正电粒子从点以初速度 垂直电场方向进入第二象限,经 点进入区域Ⅰ,此时速度与 轴正方向 的夹角为 ,经区域Ⅰ后由分界线 上的 点(图中未画出)垂直分界线进入区域Ⅱ,不计粒 子重力及电磁场的边界效应。求: (1)电场强度 的大小; (2)带电粒子从 点运动到 点的时间 ; (3)粒子在区域Ⅱ中运动时,第1次和第5次经过 轴的位置之间的距离 。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1)粒子经过 点时的速度 粒子从 点到 点,由动能定理得解得 (2)粒子从 点到 点,由运动学公式有 解得 粒子从 点到A点,其运动轨迹如图1所示 由抛体运动的规律可得 由几何关系可得,粒子在区域Ⅰ中做匀速圆周运动的半径 运动时间 则 (3)粒子在区域Ⅰ中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力解得 在A点对粒子由配速法,如图1所示,设 对应的洛伦兹力与静电力平衡 方向相反, 与 合速度 对应洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,这样粒子进入区域Ⅱ中的运 动分解为以 的匀速直线运动和以 的匀速圆周运动,静电力等于洛伦兹力 解得 合速度 设对应的匀速圆周运动的半径为 ,由洛伦兹力提供向心力有 解得 其运动轨迹如图2所示粒子从第1次到第5次经过 轴,共运动了2个周期,时间 距离 解得