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2025 年高考第一次模拟考试
物理·全解全析
一、选择题：本题共6 小题，每小题4 分，共24 分．在每小题给出的四个选项中，只有一项
符合题目要求．
1．大气层中碳14 不断产生又不断衰变，达到了动态平衡，在大气中的含量保持稳定。这种机制的核反应
方程为
，
，其中X、Y、Z 所代表的粒子分别为（ ）
A．质子、中子、电子
B．中子、质子、电子
C．中子、电子、质子
D．电子、中子、质子
【答案】 B
【解析】核反应过程质量数和电荷数守恒。由
可知，Z 为电子。由
可
知，若X 为质子，则Y 的电荷数为2，质量数为1，不符合实际；可知X 为中子，Y 为质子，故ACD
错误，B 正确。
故选B。
2．如图所示，实线为质点甲做简谐运动的振动图像，虚线为质点乙做简谐运动的振动图像。下列说法中
正确的是（ ）
A．甲的周期是0.2s
B．甲的频率是0.4Hz
C．t=0.3s 时，质点乙的速度为0
D．t=0 时，甲乙的相位差的绝对值是
【答案】 D
【解析】AB．根据振动图像可看出甲乙的周期均为
则频率为
故AB 错误；
C．t=0.3s 时，质点乙在平衡位置，它的速度最大，故C 错误；
D．甲的振动方程
1
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根据图像可知乙的振动方程
则t=0 时，甲乙的相位差为
故D 正确。
故选D。
3．如图所示，A、B、C 三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A 的质量为
，B 和C 的质量都是
，
A、B 间的动摩擦因数为
，B、C 间的动摩擦因数为
，B 和地面间的动摩擦因数为
。设B 足够长，
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为
。现对A 施加一水平向右的拉力
，则下列判断正确
的是（ ）
A．若A、B、C 三个物体始终相对静止，则力
不能超过
B．当力
时，A、B 间的摩擦力为
C．无论力
为何值，B 的加速度不会超过
D．当力
时，B 与A 相对滑动
【答案】 D
【解析】A．A、B 间的最大静摩擦力为
B、C 间的最大静摩擦力为
B 与地面的最大静摩擦力为
若A、B、C 三个物体始终相对静止，则三者一起向右加速，对整体根据牛顿第二定律可知
假设C 恰好与B 相对不滑动，则对C 有
2
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解得
设此时A 与B 间的摩擦力为f，对A 有
解得
表明C 达到临界时A 还没有到达临界值，故要使三者始终相对静止，则F 不能超过
，A 错误；
B．当
时，由整体可知
解得
代入
解得
B 错误；
C．当F 较大时，A 与C 会相对于B 滑动，B 的加速度达到最大，当A 与B 相对滑动时，C 早已相对
于B 发生相对滑动，则B 受到A 的摩擦力向前，B 受到C 的摩擦力向后，B 受到地面的摩擦力向后，
对B 有
解得
C 错误；
D．B 相对A 滑动时，C 早已相对于B 发生相对滑动，对AB 整体
对A 研究得
3
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解得
故当拉力大于
时，B 相对A 滑动，D 正确；
故选D。
4．如图所示，abc 为均匀带电半圆环，O 为其圆心，O 处的电场强度大小为E，将一试探电荷从无穷远处
移到O 点，电场力做功为W。若在cd 处再放置一段
圆的均匀带电圆弧，如虚线所示，其单位长度带
电量与abc 相同，电性与abc 相反，则此时O 点场强大小及将同样的试探电荷从无穷远处移到O 点电
场力做功为（ ）
A．
E，
B．
E，
C．
E，
D．
E，
【答案】 A
【解析】把题中半圆环等分为两段，即每段为
圆环，每段在点O 的电势为
，电场强度为
，且
方向分别与E 夹角为
，根据电场强度的叠加原理可知
因为电势是标量，每段导体在O 上的电势为
同理，在cd 处再放置一段
圆的均匀带电圆弧后，可等分为3 个
圆环，由于电性与abc 相反，根据
场强叠加可知O 处的场强大小为
电势为3 个圆环在O 点的电势之和，为
将同样的试探电荷从无穷远处移到O 点电场力做功为
。
4
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故选A。
5．如图所示，卫星a、b 沿圆形轨道绕地球运行，a 是极地轨道卫星，卫星b 轨道平面与地球赤道平面重
合，此时两卫星恰好经过地球赤道上P 点的正上方。已知地球自转周期为T，卫星a、b 绕地心做匀速
圆周运动的周期分别为
、
，则（ ）
A．卫星a、b 的线速度之比为
B．卫星a、b 的向心加速度之比为
C．同一物体在卫星a、b 中对支持物的压力之比为
D．卫星a、b 下一次同时经过P 点正上方时，卫星b 绕地心转过的角度为
【答案】 D
【解析】A．卫星围绕地球做圆周运动，由万有引力提供向心力得
解得
根据题意可知
因此
对于卫星，根据万有引力提供向心力得
解得
因此
5
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故A 错误；
B．对于卫星，根据万有引力提供向心力得
解得向心加速度
因此
故B 错误；
C．物体在卫星上所受地球的万有引力提供其做圆周运动的向心力，因此物体对于其接触的物体无压
力，故C 错误；
D．当卫星a、b 下一次同时经过P 点正上方时，地球自转了一圈，此时卫星b 绕地球转动了两圈，即
卫星b 绕地心转过的角度为
，故D 正确。
故选D。
6．如图所示，水平地面上放置着用轻质弹簧竖直连接的A、B 物块（两端栓接），其中A 的质量为m，弹
簧的劲度系数为k。压缩弹簧后释放，A 开始做简谐振动，最高点恰好位于弹簧原长。某次A 恰好到
达最高点时，质量为m 的物块C 以速度
与A 发生完全非弹性碰撞后粘在一起做简谐振动，当
它们运动到最高点时，物块B 恰好与地面无弹力。已知弹簧弹性势能的表达式为
，质量为
m 的弹簧振子的周期
，重力加速度为g。不计一切阻力及碰撞时间，弹簧足够长且始终在弹
性限度内。下列说法正确的是（ ）
A．B 的质量
B．A、C 成为整体后，做简谐振动的振幅为
C．A、C 碰撞后，再次回到弹簧原长位置时间为
6
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D．A、C 运动到最低点时，地面对B 的支持力为
【答案】 C
【解析】AB．物块C 以速度
与A 发生完全非弹性碰撞后粘在一起，根据动量守恒定律有
当它们运动到最高点时，物块B 恰好与地面无弹力，根据能量守恒定律有
对B 受力分析有
解得
，
AC 达到平衡位置时有
振幅为
故AB 错误；
C．碰后AC 一起做简谐振动的周期为
碰撞时距离平衡位置的位移为
且向下运动，则再经过
AC 将又再次回到初始碰撞点，即弹簧原长的位置，故C 正确；
D．A、C 运动到最低点时，地面对B 的支持力为
故D 错误。
故选C。
二、选择题：本题共4 小题，每小题5 分，共20 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5 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分．
7．如图甲所示，长度为L 的细长玻璃管开口向下竖直放置，一段长为19cm 的水银柱封住一段理想气体，
7
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水银柱的端面正好与管口持平，气体的温度为300K；若把玻璃管缓慢的旋转180°，如图乙所示，使玻
璃管开口向上竖直放置，稳定后气体的温度仍为300K，水银柱的上端面与管口的距离为
，已知
大气压强为76cmHg，下列说法正确的是（ ）
A．甲图气体的压强与乙图气体的压强大小之比为1：2
B．玻璃管的长度L 为76cm
C．对乙图，缓慢的增加气体的温度，气体一直做等压变化
D．对乙图，缓慢的增加气体的温度，当气体的温度为525K 时，管内水银柱长度减小一半
【答案】 BD
【解析】AB．由甲图
气体的长度
对乙图，
气体的长
比较可得
由等温变化规律可得
综合解得
A 项错误，B 项正确；
C．对乙图，缓慢的增加气体的温度，先做等压变化，当水银柱从管中溢出，气体不再做等压变化，C
项错误；
D．当气体的温度为
，设管内水银柱的长度为x，则
8
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甲到丙由理想气体状态方程可得
结合
，综合解得
则管内水银柱长度减小一半，D 项正确。
故选BD。
8．我国某品牌手机实现40W 无线闪充，最快56 分钟可充满等效4000mAh 电池电量，能实现“充电5 分
钟，通话1 小时”。已知，无线充电座内的发射线圈的输入电压为220V 时，该手机内的接收线圈的
感应电动势为9V，若不考虑线圈的电阻和充电过程中各种能量的损失，下列说法正确的是（
）
A．无线充电的原理是互感现象
B．发射线圈和接收线圈内的电流频率相同
C．发射线圈和接收线圈的匝数比为
D．无线闪充时，接收线圈中电流最大值为4.4A
【答案】 AB
【解析】AB．根据电磁感应原理可知，无线充电的原理是互感现象，此时发射线圈和接收线圈内的电
流频率相同，故AB 正确；
C．根据线圈匝数与电压的关系可知发射线圈和接收线圈的匝数比为
故C 错误；
D．最快56 分钟可充满等效4000mAh 电池电量，根据电流的定义式可知有效值为
A
最大值为
A
故D 错误；
故选AB。
9．如图，倾角为30°的光滑斜面固定在水平面上，其底端固定一劲度系数为k 的轻质弹簧，弹簧上端放
置一个质量为m 的物块B。t=0 时刻，将质量也为m 的物块A（可视为质点）从斜面顶端由静止释放，
9
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t1时刻A 与B 发生碰撞并粘在一起，粘合体沿斜面简谐运动过程中，弹簧最大形变量为
。已知弹
簧弹性势能表达式为
，弹簧振子周期公式
，其中x 是弹簧形变量，k 为弹簧劲度
系数，M 为振子质量，重力加速度大小g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．粘合体速度最大为
B．物块A 释放点到碰撞点的距离为
C．粘合体向下运动过程中的最大加速度大小为g
D．从物体A、B 碰撞到运动到最低点的时间为
【答案】 AD
【解析】A．由题可知简谐振动的平衡位置合力为零，此时有
振幅为
，
最大速度为
物块AB 速度最大为
故A 正确；
B．设碰前A 的速度为2v1，则
碰撞过程动量守恒可得
得
从碰后到运动到平衡位置，根据能量守恒可得
10
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解得
故B 错误；
C．物块AB 运动过程中的最大加速度在最低点，即
解得
故C 错误；
D．碰撞后AB 做简谐振动，此时AB 得位移为
，从物体AB 碰撞后得相位为
可得
到最低点的时间为
故D 正确。
故选AD。
10．在平面直角坐标系xOy 中有如图所示的有界匀强磁场区域，磁场上边界是以
点为圆心、半
径为
的一段圆弧，圆弧与x 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。如图，在虚线区域内有一束带负电的粒子沿x 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（ ）
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A．正对
点入射的粒子离开磁场后一定会过O 点
B．正对
点入射的粒子离开磁场后一定不会过O 点
C．粒子在磁场区域运动的最长时间为
D．粒子在磁场区域运动的最长时间为
【答案】 AC
【解析】AB．粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有
可得粒子在磁场中的轨道半径为
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，如图所示。
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，即正对
点入射的粒子离开磁场后
一定会过O 点，故A 正确，B 错误；
CD．根据题意知，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，如图所示。
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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。由
上述分析可知，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，如下图所示。
由几何关系可知，该粒子在磁场中旋转了
，因此运动的时间为
故C 正确，D 错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共5 小题，共56 分．
11. （7 分）某实验小组欲探究金属热敏电阻随温度变化的关系。小组同学从实验室取来相关器材，若已知
热敏电阻
的常温阻值在200
左右，其他可选用的器材如下：
A．电源
，内阻不计
B．电压表V（0~3V，内阻约为3
）
C．电流表A（0~30
，
）
D．滑动变阻器
（0~1
）
E．滑动变阻器
（0~10
）
F．开关和导线若干
(1)为提高测量精确度且测量范围广，滑动变阻器应选用 （选填“
”或“
”），应采用
的电路为 （填“甲”或“乙”），选用正确的电路所测量得到的热敏电阻的测量值
真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
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(2)选用正确的电路后，测出的热敏电阻
与摄氏温度t 的关系图像如图丙所示，则通过该实验你能得
到的结论是： 。
(3)小组同学利用该金属热敏电阻设计一个温度报警装置，其内部电路如图丁所示。已知图中电源电动
势为
，内阻
。选用的灵敏电流表
，内阻为
，当电流表的电流小于2.5
时该装置便会发出警报。为了使金属热敏电阻超过在50
时装置发出警报，则电阻箱R 应该调成
。
【答案】 (1)
甲 等于
(2)热敏电阻
阻值随摄氏温度t 增加呈线性增加
(3)95
【解析】（1）为实验方便，滑动变阻器应选用
，由于电流表内阻已知，故应采用电流表内接法可
消除系统误差，电路为甲；由于电流表的电阻已知，所测量得到的热敏电阻的测量值等于真实值。
（2）通过该实验得到的结论是：热敏电阻
阻值随摄氏温度t 增加呈线性增加。
（3）根据图丙，50
时
根据
代入数据得
12. （9 分）将力传感器连接到计算机上，不仅可以比较精确地测量力的大小，还能得到力随时间变化的关
系图象。甲图中，某同学利用力的传感器测量小滑块在光滑半球形容器内的运动时对容器的压力来验
证小滑块的机械能守恒，实验步骤如下：
①如图甲所示，将压力传感器M 固定在小滑块的底部；
②让小滑块静止在光滑半圆形容器的最低点，从计算机中得到小滑块对容器的压力随时间变化的关系
图象如图乙所示；
③让小滑块沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的
之间往复运动，
、
与竖直方向之
间的夹角相等且都为θ（θ<5°）从计算机中得到小滑块对容器的压力随时间变化的关系图象如图丙所
示。
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请回答以下问题：
（1）小滑块的重量F0为 N。
（2）为了验证小滑块在最高点A 和最低点处的机械能是否相等，则 。
A．一定得测出小滑块的质量m
B．一定得测出OA 与竖直方向的夹角θ
C．一定得知道当地重力加速度g 的大小
D．只要知道图乙中的压力F0和图丙中的最小压力F1、最大压力F2的大小
（3）若已经用实验测得了第（2）小问中所需测量的物理量，用R 表示半圆形容器的半径，则小滑块
从A 点到最低点的过程中重力势能减小
（用题中所给物理量的符号来表示），
动能增加
（用题中所给物理量的符号来表示），由测量的数据得到小滑块的机
械能 （填“是”或“不”）守恒的。
【答案】 （1） 1.00N （2） D （3）
是
【解析】(1)由于重力加速度未知，则有小铁球静止时，绳子的拉力F0，可知，小球的重力为：
(2)小球在最低点，由牛顿第二定律，则有
小球在最低点的动能为
从A 到最低点，物体的重力势能减少量等于重力做的功即
另有对A 点受力分析得
从A 到最低点的过程中，重力势能减少量等于动能增加量，即为
联立化简得
故选D。
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(3)小滑块从A 点到最低点的过程中重力势能减小等于重力做功，结合（2）的分析可知，即
增加的动能
重力势能减小
增加的动能
所以机械能守恒。
13. （10 分）1965 年香港中文大学校长高锟在一篇论文中提出以石英基玻璃纤维作长程信息传递；引发了
光导纤维的研发热潮，1970 年康宁公司最先发明并制造出世界第一根可用于光通信的光纤，使光纤通
信得以广泛应用。此举被视为光纤通信的里程碑之一，高锟也因此被国际公认为“光纤之父”。如图
模拟光纤通信，将直径为d 的圆柱形玻璃棒弯成
圆环，已知玻璃的折射率为
，光在真空中的速
度为c。光纤在转弯的地方不能弯曲太大，要使从A 端垂直入射的光线能全部从B 端射出。求：
（1）圆环内径R 的最小值；
（2）在（1）问的情况下，从A 端最下方入射的光线，到达B 端所用的时间。
【答案】 （1）
；（2）
【解析】（1）从A 端最下方入射的光线发生全反射时其他光线能发生全反射，根据几何关系得
设全反射临界角为C，则要使A 端垂直入射的光线全部从B 端射出，必须有
根据临界角公式有
因此有
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即
解得
所以R 的最小值为
；
（2）在（1）问的情况下
代入可得
如图所示
光在光纤内传播的总路程为
光在光纤内传播速度为
所以所求时间为
14. （14 分）如图所示，在离水平地面CD 高h1=30m 的光滑水平平台上，质量m=1kg 的物块（可视为质
点）压缩弹簧后被锁扣K 锁住，弹簧原长小于水平平台的长度，此时弹簧储存了一定量的弹性势能
Ep，若打开锁扣K，物块与弹簧脱离后从A 点离开平台，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC 的B 点的切
线方向进入圆弧形轨道，B 点距地面CD 的高度h2=15m，圆弧轨道的圆心O 与平台等高，轨道最低点
C 的切线水平，并与长为L=70m 的粗糙水平直轨道CD 平滑连接．物块沿轨道BCD 运动并与右边墙壁
发生碰撞，且碰后速度等大反向，已知重力加速度g=10m/s2。
（1）求物块从A 到B 的时间t 及被K 锁住时弹簧储存的弹性势能Ep；
（2）求物块第一次经过圆轨道最低点C 时对轨道的压力大小；
（3）若物块与墙壁只发生一次碰撞且不会从B 点滑出BCD 轨道，求物块与轨道CD 间的动摩擦因数
的取值范围。
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【答案】 （1）
；
；（2）
；（3）
【解析】（1）由平抛运动规律可得
解得
因为圆弧半径
故由几何关系可得
设物块平抛的水平初速度为
，则
解得
由功能关系可得弹簧储存的弹性势能
（2）从A 到C 的过程，由动能定理
在C 点，对物块分析，有
联立上述两式得
由牛顿第三定律得
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（3）若物块第一次进入CD 轨道后恰能与墙壁发生碰撞，从A 点至第一次到D 点的过程由动能定理得
解得
若物块与墙壁发生一次碰撞后恰好返回到B 点时速度为零，从A 点至第一次返回到B 点的过程，由动
能定理得
解得
若物块第二次进入CD 轨道后恰好不能与墙壁发生碰撞，从A 点至第二次到D 点的过程由动能定理得
解得
综上，
的取值范围
15. （16 分）如图所示为电磁驱动和电磁阻尼实验的示意图。分界线
将水平面分成左右两部分，左侧平
面粗糙，右侧平面光滑。左侧的驱动磁场是方向垂直于水平面、等间隔交替分布的匀强磁场，磁感应
强度大小均为
，每个磁场宽度均为
，右侧较远处的阻尼磁场是宽度为
、方向垂直于
水平面的匀强磁场，磁感应强度大小
。由漆包线制成的正方形金属线框
（首尾相连构成回
路）共计5 匝，边长也为
，质量为
，总电阻为
，线框与
左侧粗糙水平面间的动
摩擦因数
。现使驱动磁场以恒定速度
向右运动，线框由静止开始运动，经过一段时
间后，线框做匀速运动。当
边匀速运动到分界线时，立即撤去驱动磁场，线框继续运动越过分界线，
然后继续向右运动进入阻尼磁场。设整个过程中线框的
边始终与分界线平行，重力加速度大小
取
，求
（1）线框刚开始运动时的加速度大小；
（2）线框在驱动磁场中匀速运动时的速度大小；
（3）要使线框整体不穿出阻尼磁场，
的大小应满足的条件。
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【答案】 （1）
；（2）
；（3）
【解析】（1）线框开始运动时回路中电动势
回路中电流
线框受安培力
由牛顿第二定律得
联立以上四式得
（2）设匀速运动时速度为
则线框中电动势
回路中电流
匀速运动时有
联立以上三个方程得
（3）线框通过边界过程中所受摩擦力为
此过程摩擦力做功
由动能定理得
由以上三式得
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当线框刚好不能通过阻尼磁场时对线框由动量定理得
安培力的冲量
线框进（或出）磁场通过回路的电量
联立以上三得
所以要使线框不过阻尼磁场
21
