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【赢在高考·黄金8 卷】备战2025 年高考物理模拟卷（河北专用）
黄金卷03
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证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，用铅笔把答题卡上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顶中，只有一项是符合题
目要求的。
1．从熔盐中提取易裂变物质的方法之一为铋锂合金还原萃取镤，在熔盐中，钍
吸收中子生成钍
，然后衰变成镤
，镤
以27 天的半衰期衰变成铀
，从而获得核反应的重要
物资。下列说法正确的是（ ）
A．钍
衰变成镤
的过程中释放出一个
粒子同时伴随着核能的释放
B．
镤
经过54 天会全部衰变为铀
C．镤
衰变为铀
的半衰期会随着环境温度的升高而变短
D．镤
的比结合能小于铀
的比结合能
【答案】D
【解析】A．由质量数和电荷数守恒可得钍
衰变成镤
的衰变方程为
A 错误；
B．每经过一个半衰期会有一半放射性元素发生衰变，所以
镤
经过54 天会剩余
1
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B 项错误；
C．半衰期由原子核本身决定，与化学状态和物理环境无关，C 错误；
D．比结合能越大越稳定，在衰变过程中衰变后的产物比反应物要稳定，所以铀
的比结合能大于
镤
的比结合能，D 正确。
故选D。
2．武当山天柱峰屹立着铜铸鎏金金殿。金殿未装避雷设施，雷雨交加时，金殿的屋顶常出现盆大的火球，
来回滚动；雨过天晴时，大殿金光闪闪、灿然如新，这就是“雷火炼殿”奇观。雷雨中某时刻，金殿
顶端附近电场的等势线分布如图，相邻等势线间电势差相等，则a、b、c、d 四点中电场强度最大的是
（ ）
A．a 点
B．b 点
C．c 点
D．d 点
【答案】A
【解析】根据等差等势面的疏密程度表示电场强弱，可知a、b、c、d 四点中电场强度最大的是a 点。
故选A。
3．在平直公路并排车道上行驶的甲、乙两车，其运动的位移时间（x-t）图像如图所示，则下列说法正确
的是（ ）
A．～
时间内甲车的速度始终大于乙车的速度
B．～
时间内甲车的平均速度等于乙车的平均速度
2
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C．时刻甲车的速度小于乙车的速度
D．
时刻甲车追上乙车
【答案】B
【解析】AC．根据x-t 图像其斜率为速度的大小可知，～
时间内甲车的速度开始比乙车的速度大，
中间两车的速度可能相等，后来乙车的速度大于甲车的速度，AC 错误；
B．由图像可知～
时间内，两车的位移相等，所以时间相等，故平均速度相等，B 正确；
D．由图像可知，
时刻乙车追上甲车，D 错误。
故选B
4．两个形状不同但所围面积和电阻均相同的单匝闭合线圈，分别放在如图甲、乙所示的磁场中。甲图中
是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T 绕OO′轴匀速转动；乙图中磁场变化规律为
，从图示位置开始计时。比较两个线圈，下列说法正确的是（ ）
A．磁通量的变化规律相同
B．电流方向变化的频率不同
C．相同的时间内产生的焦耳热不同
D．产生的电动势有效值不同
【答案】A
【解析】A．甲中磁通量变化规律
乙中磁通量的变化规律
3
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即磁通量的变化规律相同，选项A 正确；
B．感应电流变化的周期均为T，则电流方向变化的频率均为0.5T，相同，选项B 错误；
CD．因感应电动势的最大值相同，根据
则有效值相同，根据
可知，相同的时间内产生的焦耳热相同，选项CD 错误；
故选A。
5．如图所示，一根不可伸长的轻绳绕过一个光滑的滑轮，两端分别连接两个轻质小圆环A 和B，A、B 分
别套在相互垂直的竖直杆和水平杆上，重物悬挂于滑轮下始终处于静止状态。若仅将环A 向下移动少
许，下列说法正确的是（ ）
A．绳的拉力变大，环A 所受摩擦力变小B．绳的拉力、环A 所受摩擦力均变大
C．绳的拉力、环B 所受摩擦力均变大
D．绳的拉力、环B 所受摩擦力均不变
【答案】D
【解析】设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为
，绳子的长度为L，环B 到竖直杆的距离为S，如图。
根据几何关系可得
以滑轮作为研究对象，设绳子拉力大小为F，由平衡条件可知
4
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解得
对B 环进行受力分析，如图
由平衡条件可知，环B 所受摩擦力为
对环A 进行受力分析，如图
由平衡条件可知，环A 所受摩擦力为
仅将环A 向下移动少许，S 和L 都不变，则
不变，绳上拉力不变，环A、B 所受摩擦力均不变。
故选D。
6．如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子依次从a 到b 历时0.2 s，振子经a、b 两点时速度相同，若它
从b 回到a 的时间为1.2 s，则该振子的振动频率可能为（ ）
A．1 Hz
B．1.25 Hz
C．2 Hz
D．2.5 Hz
【答案】B
【解析】分情况讨论，当振子回到a 时速度方向水平向左，则
5
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根据周期与频率的关系，可得
当n=1 时，则有
当振子回到a 时速度方向水平向右，则
可得
可知，振子的振动频率不可能为1Hz，2Hz，2.5Hz。
故选B。
7．单个点电荷周围空间的电势
，为到点电荷的距离；系统的电势能等于每个电荷电势能总和的
一半。现在光滑绝缘水平面上，有三个带电量均为
、质量均为
的相同均匀带电小球，用三根长为
的轻质绝缘细绳连接，处于静止状态。A、B、C 分别为其中点，
为三角形中心，下列说法正确的
是（ ）
A．
点的电场强度和电势均为零
B．A、B、C 三点电场强度相等
C．
D．系统的总电势能为
【答案】D
【解析】A．O 点是正三角形的中心，到各个点的距离都相同，由于各点电荷的电荷量相等，由
所以各点电荷在O 点产生的场强相同，且两两之间的夹角为
，由电场叠加原理可得，O 点的场强
为零。由题意可知点电荷的电势
6
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各点电荷在O 点的电势，均相等，由于电势是标量，所以其叠加遵循运算法则，叠加后不为零，故A
项错误；
B．根据点电荷的电场强度有
由于各点电荷都是正电荷，所以有电场叠加可知，ABC 三点的电场强度大小相等，方向不同，故B 项
错误；
C．A 点到小球3 的距离为
，所以A 点的电势为
同理B 点的电势为
C 点的电势为
所以有
故C 项错误；
D．1 电荷的电势能
同理可得2 和3 电荷电势能
故整个系统电势能为
7
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故D 项正确。
故选D。
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，有两个或两个以上
选项符合题目要求。全都选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分。
8．2024 年5 月3 日，“嫦娥六号”探测器顺利进入地月转移轨道，正式开启月球之旅，其主要任务是登
陆月球背面进行月壤采集并通过升空器将月壤转移至绕月运行的返回舱，返回舱再通过返回轨道返回
地球。设返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径。已知月球表面重力加速度约为地球
表面的
，月球半径约为地球半径的
。关于返回舱在该绕月轨道上的运动，下列说法正确的是
（ ）
A．其绕月飞行周期大于地球上近地圆轨道卫星周期
B．其绕月飞行周期小于地球上近地圆轨道卫星周期
C．其相对于月球的速度与地球第一宇宙速度之比为
D．其相对于月球的速度与地球第一宇宙速度之比为
【答案】AD
【解析】AB．返回舱在该绕月轨道上运动时万有引力提供向心力，且返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，
半径近似为月球半径，则有
其中在月球表面万有引力和重力的关系为
联立解得
可理可得
8
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则
即返回舱绕月飞行周期大于地球上近地圆轨道卫星周期，故A 正确，B 错误；
CD．第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度，根据线速度和周期的关系有
代入数据可得
故C 错误，D 正确。
故选AD。
9．如图所示，一定质量的理想气体由状态1 变化到状态2，图中
，
，状态1、2 对应的温
度分别为
、
，下列说法正确的是（ ）
A．气体吸热，气体分子的平均动能增大，
B．器壁单位面积上在单位时间内受分子撞击的次数减少
C．若气体由状态2 再变化到状态1 时外界对气体做的功与图示变化过程气体对外做的功相等，则气体
放出的热量也一定与图示变化过程吸收的热量相等
D．气体从状态2 变化到状态1 的过程外界对气体做的功与图示变化过程气体对外做的功一定相等
【答案】BC
【解析】A．根据理想气体状态方程得
，可得
，说明从状态1 变化到状态2，气体内
9
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能增加，分子平均动能增加，气体对外做功，内能增加，说明气体吸热，故A 错误；
B．分子平均动能增加，分子撞击器壁的力增大，由于气体压强减小，可得器壁单位面积上在单位时间
内受分子撞击的次数减少，故B 正确；
C．若气体由状态2 再变化到状态1 时外界对气体做的功与题图所示变化过程气体对外做的功相等，则
根据热力学第一定律可知，气体放出的热量与题图所示变化过程吸收的热量大小也相等，故C 正确；
D．气体由状态2 变化到状态1，变化的过程没有确定，所以气体从状态2 变化到状态1 的过程外界对
气体做的功与图示变化过程气体对外做的功不一定相等，故D 错误。
故选BC。
10．在平面直角坐标系
中有如图所示的有界匀强磁场区域，磁场上边界是
点为圆心，半径为
的一段圆弧，圆弧与轴交于
、
两点，磁场下边界是以坐标原点O 为圆心，
半径为
的一段圆弧。现有一束带负电的粒子沿轴负方向以速度
射入该磁场区域。已知磁场
方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为
，带电粒子质量为m，电荷量大小为q，不计粒子重力。
下列说法中正确的是（ ）
A．正对
点入射的粒子离开磁场后不会过O 点
B．若粒子速度变为
，正对
点入射的粒子离开磁场后一定过O 点
C．粒子在磁场区域运动的最长时间为
D．所有入射粒子都一定过O 点
【答案】CD
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【解析】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据
可知粒子在磁场中的轨道半径
正对
的粒子，圆心恰好在x 轴上，进入磁场后做匀速圆周运动，如图，根据勾股定理可知，进入无
磁场区域后，速度方向恰好指向O 点，A 错误；
B．若粒子速度变为
，粒子在磁场中的轨道半径
正对
点入射的粒子离开磁场后，由上图可知，一定不过O 点，B 错误；
D．由于所有粒子沿水平方向射入磁场，半径与速度方向垂直，圆心均在入射点的正下方，半径均为
4d，所有圆心所在的轨迹相当于将磁场边界向下平移4d 形状，
平移到O 点位置，即所有粒子进入
磁场后做圆周运动的圆心到O 点距离均为5d，如图，利用勾股定理可知，进入无磁场区域后，所有粒
子速度方向都指向O 点，因此所有粒子都过O 点，D 正确；
C．由D 选项可知，从最上方进入的粒子，在磁场中偏转角度最大，运动的时间最长，如图
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该粒子在磁场中旋转了143o，因此运动的时间
C 正确。
故选CD。
三、非选择题:本题共5 小题，共54 分。
11．（10 分）某实验小组利用图甲所示装置测量重力加速度。摆线上端固定在О 点，下端悬挂一小钢球，
通过光电门传感器采集摆动周期。
(1)关于本实验，下列说法正确的是_______。（多选）
A．小钢球摆动平面应与光电门U 形平面垂直
B．应在小钢球自然下垂时测量摆线长度
C．小钢球可以换成较轻的橡胶球
D．应无初速度，小摆角释放小钢球
(2)组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度L，用游标卡尺测量小钢球直径d。游标卡尺示数如图乙
所示，小钢球直轻d= cm，记摆长
。
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(3)多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长Ⅰ对应的小钢球摆动周期T，并作出
图像，如图
丙所示。
①利用、AB 两点的坐标可得重力加速度的表达式g= ；
②图像没有过坐标原点，分析其原因是摆球质量分布不均匀，小球的重心位于其几何中心的
（选填“上”或“下”）方，若只考虑摆长测量造成的影响，则由①计算得到的重力加速度的测量值
（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
【答案】(1)ABD
(2)1.66
(3)
下 等于
【解析】（1）A．使用光电门测量时，光电门U 形平面与被测物体的运动方向垂直是光电门使用的基
本要求，A 正确；
B．测量摆线长度时，要保证绳子处于伸直状态，B 正确；
C．单摆是一个理想化模型，若采用质量较轻的橡胶球，空气阻力对摆球运动的影响较大，C 错误；
D．无初速度，小摆角释放的目的是保持摆球在竖直平面内运动，不形成圆锥摆，且单摆只有在摆角
很小的情况下才可视为简谐运动，D 正确。
故选ABD。
（2）10 分度的游标卡尺的精度为0.1mm，则小钢球直径为
d=16mm＋6×0.1mm=l.66cm
（3）①[1]根据单摆周期公式
，变形有
根据图俊的斜率可知
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解得
[2][3]
②
根据图像可知，摆长的测量值偏小，则小球的重心位于其几何中心的正下方，表达式变为
若只考虑摆长测量偏小造成的影响，则图像的斜率不变，测量值等于真实值。
12．（6 分）某实验小组用如图甲所示的实验装置，探究“质量一定时，加速度a 与合外力F 的关系”。
将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带
相连，打点计时器所用交流电的频率f=50Hz。平衡摩擦力后，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得
到小车运动的加速度a；保持小车质量不变，改变砂桶中砂的质量，重复实验多次。
(1)小明根据实验数据作出了如图乙所示的a—F 图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，
产生这两种现象的原因可能有________。（多选）
A．木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足）
B．木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）
C．砂桶和砂的总质量m 太小
D．砂桶和砂的总质量m 过大
(2)小红实验中得到如图丙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），根据纸带可求出
小车的加速度大小为 m/s2。（结果保留两位有效数字）
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(3)小红根据实验数据描绘出的小车加速度a 与砂桶和砂的总质量m 之间的
关系图像如图丁所示，
则小车的质量M= kg。（取g=10m/s2，结果保留一位有效数字）
【答案】(1)AD
(2)4.0
(3)0.2
【解析】（1）AB．图线不过原点且小车加速度为零时力不为零，可能是由于木板右端垫起的高度过
小（即平衡摩擦力不足），A 正确，B 错误；
CD．图线末端发生了弯曲现象，是因为砂桶和砂的总质量m 未远小于小车的质量M，C 错误，D 正确。
故选AD。
（2）打点计时器使用的是频率为50Hz 的交流电，相邻两计数点间还有四个点没有画出，则相邻两计
数点间的时间间隔
=0．1s
根据逐差法可知
m/s2=4.0m/s2
（3）对小车、砂桶和砂组成的系统，由牛顿第二定律可得
整理得
由此可知图像的纵截距
=0．1s2/m
图像的斜率
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解得
M=0．2kg
13．（9 分）某装置用电场控制带电粒子运动，工作原理如图所示，矩形
区域内存在两层紧邻的匀
强电场，每层的高度均为d，电场强度大小均为E，方向沿竖直方向（如图所示），
边长为
，
边长为
，质量为m、电荷量为
的粒子流从
边中点P 射入电场，粒子初速度为
，入射角
为θ，在纸面内运动，不计粒子重力及粒子间相互作用。
(1)当
时，若粒子能从
边射出，求该粒子通过电场的时间t；
(2)当
时，若粒子从
边射出电场时与轴线
的距离小于d，求入射角θ 的范围。
【答案】(1)
(2)
【解析】（1）依题粒子进入磁场后，受到竖直方向的电场力，故水平方向做匀速直线运动，根据几
何关系可知，粒子在水平方向的速度
水平方向匀速直线运动，故该粒子通过电场的时间
（2）粒子进入电场时，竖直方向的速度为
分析易得，粒子竖直方向加速度为
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若粒子从
边射出电场时与轴线
的距离小于d，由
整理可得
故
解得
故θ 的取值范围是
14．（7 分）如图所示，宽L = 0.5 m 的光滑金属导轨与水平面夹角α = 30°，质量m = 0.05 kg、长L = 0.5
m 的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路电流为I0 = 1 A 时，金属杆恰好能静止，
取g = 10 m/s2。求：
(1)磁感应强度B 至少为多大？此时方向如何？
(2)若导轨粗糙，与金属杆间的动摩擦因数
，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，保持B 的大小不
变而将B 的方向改为竖直向上，应把回路电流I 调到多大才能使金属杆恰好不上滑？
【答案】(1)B = 0.5 T，方向垂直导轨平面向上
(2)I ≈ 3.46 A
【解析】（1）杆受力如图所示
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由图可知，支持力N1与安培力F1的合力F，与mg 等大，根据平行四边形定则，可知此时安培力有最
小值F1，由平衡条件有
代入数据解得
方向垂直导轨平面向上
（2）磁场竖直向上，此时杆受力如图所示
设导轨对杆的弹力为N2，由平衡条件有
，
代入数据解得
15．（22 分）如图所示，质量为
的薄木板B 静置在光滑水平面上，质量为
的小物块C 静止放在光滑
的四分之一圆弧形凹槽D 的最低点，圆弧形凹槽质量为
且未被固定。现有一质量为
的滑块A 以
的水平初速度从木板左端冲上木板，滑块A 在木板B 上运动一小段时间后二者达到共速，之后
木板B 与小物块C 发生弹性正碰，碰撞后木板B 立即被锁定。小滑块A 继续运动一段时间后从薄木板
B 上滑下，落在水平面上时，水平方向速度不变，竖直方向速度变为0。之后小滑块A 在水平面上运
动足够长时间，始终未能追上C 或D。已知小物块C 可看做质点，
，滑
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块A 与木板B 之间的动摩擦因数为
，
。碰撞时间不计。
(1)求木板B 与滑块A 达到共速时速度的大小；
(2)求相对于水平面，小物块C 能上升的最大高度；
(3)将小滑块A 视为质点，求满足题意的木板B 的长度
的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】（1）设
，
以A、B 为研究对象，设向右为正，由动量守恒定律有
解得木板B 与滑块A 达到共速时速度的大小
（2）以B、C 为研究对象，B 与C 发生弹性碰撞过程，设向右为正，由动量守恒定律可有
由机械能守恒定律可知
联立解得小物块C 碰后速度
v2=4m/s
从碰后到小物块C 运动到最高点，C、D 两者水平共速，设此时C 水平速度为
，则
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解得
（3）从B、C 碰后到C、D 分离，设分离时C 的速度为
，D 的速度为
，则
解得
小滑块A 与B 开始到共速过程
，
解得
小滑块A 能够滑下B，则
解得
小滑块A 在水平面上运动足够长时间，始终未能追上C 或D，则小物块最终速度小于等于
，则
解得
所以木板B 的长度
的取值范围
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即
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