
2025年高考物理冲刺押题密卷06【江苏卷】
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、选择题:本题共11小题,每小题4分,共44分。
1.汤姆孙在实验中让一束电子经过电场加速后,通过多晶晶体得到了如图所示的衍射图样。已知电子质量为,加速后电子速度为
,普朗克常量为
,则( )
A.该图样说明电子具有粒子性
B.该实验中电子的德布罗意波波长为
C.加速电压越大,电子的物质波波长越长
D.加速电压越大,电子的粒子性越明显
【答案】D
【详解】A.该图样说明电子的衍射性,说明电子的波动性,故A错误;
B.该实验中电子的德布罗意波波长故B错误;
C.加速电压越大,电子速度越大,根据B分析可知,电子的物质波波长越短,故C错误;
D.加速电压越大,电子的物质波波长越短,粒子性越明显,故D正确。故选D。
2.两个半径为r、角速度为ω的转动圆盘,靠静摩擦力推送纸飞机,如图甲所示。图乙所示为纸飞机的实际飞行轨迹,从a点飞至e点。其中c点为轨迹最高点,b、d两点在同一水平线上,重力加速度为g。则纸飞机( )
A.初速度为2ωr
B.c点的加速度等于g
C.b点和d点的机械能相等
D.从a点运动到c点的时间小于从c点运动到e点的时间
【答案】D
【详解】A.纸飞机的初速度为,故A错误;
B.纸飞机在c点时除了受重力外还受到向后的空气阻力,合力大于重力,故c点的加速度大于g,故B错误;
C.从b点到d点过程中,空气阻力一直做负功,纸飞机的机械能逐渐减少,则b点和d点的机械能不相等,故C错误;
D.设纸飞机从a点运动到c点的过程中所受阻力的平均竖直分量为,从c点运动到e点的过程中所受阻力的平均竖直分量为
,则前、后两个过程纸飞机的竖直平均加速度大小分别为
,
,因为
,根据运动学规律可知,纸飞机从a点运动到c点的时间小于从c点运动到e点的时间,故D正确。
故选D。
3.如图为深中通道大桥结构一部分,内、外侧主索与桥梁平面的夹角为30°。假设桥梁重量为,仅由200条竖直吊索承担,200条竖直吊索固定于主索上,主索由东、西两个锚碇稳定平衡,则每条主索承担竖直吊索的拉力为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设每条主绳索承受竖直吊索的拉力为F,由于左右两侧各有两根主绳索,受力分析如图
有
解得
故选B。
4.宇宙射线撞击空气中的原子核会产生碳
,但
又会发生
衰变转变为
,从而使大气中
的含量达到稳定。已知1个
衰变为1个
释放出的核能为
,
核的质量为
,光速为
。则( )
A.夏天衰变速度比冬天要快
B.的比结合能小于
的比结合能
C.β衰变实质的核反应方程为
D.核的质量近似为
【答案】C
【详解】A.放射性元素的半衰期由原子核内部自身的因素决定,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系,故A错误;
B.由于衰变为
时放出能量,可知
比
更加稳定,即
的比结合能大于
的比结合能,故B错误;
C.β衰变的实质是原子核内的一个中子转化为质子和电子,其核反应方程为,放出的电子称为β粒子,故C正确;
D.由爱因斯坦质能方程可知1个衰变为1个
损失的质量为
,则
核的质量近似为
,故D错误。
故选C。
5.如图甲所示,有一螺线管,其绕线两端并联了发光二极管和
。在螺线管中通以如图乙所示的变化的磁场(忽略自感现象),磁场向上为正方向,下列所描述的实验现象正确的是( )
A.时间段,二极管
发光
B.时间段,二极管
发光
C.时间段,总有一个二极管在发光
D.时间段可观察到
和
交替发光
【答案】B
【详解】A.规定磁场向上为正方向,时间段,磁感应强度为负值,磁场方向向下,磁感应强度增大,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知,感应电流方向沿发光二极管向上,根据二极管的单向导电性可知,二极管
发光,故A错误;
B.规定磁场向上为正方向,时间段,磁感应强度为负值,磁场方向向下,磁感应强度减小,穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律可知,感应电流方向沿发光二极管向下,根据二极管的单向导电性可知,二极管
发光,故B正确;
C.C.时间段,磁感应强度没变,穿过线圈的磁通量没有发生变化,线圈回路中没有产生感应电流,则该时间段内两个二极管均不发光,故C错误;
D.D.结合上述可知,时间段,感应电流方向沿发光二极管向下,二极管
发光,
时间段,磁感应强度为正值,磁场方向向上,磁感应强度增大,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可判断,感应电流方向沿发光二极管向下,二极管
发光,即
时间段,感应电流方向相同,只有
发光,故D错误。
故选B。
6.波源垂直于纸面做简谐运动,所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。图甲为该简谐波在
时的俯视图,实线圆表示波峰,虚线圆表示波谷,相邻两个实线圆之间仅有1个虚线圆。该介质中某质点的振动图像如图乙所示,取垂直纸面向外为正方向。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速为
B. 图甲中质点和
的相位差为
C. 图甲中质点在该时刻速度方向垂直纸面向外
D. 图乙可能是质点的振动图像
【答案】B
【详解】 A.根据题意,由图甲可知
解得
由图乙可知,周期为,由公式
可得,该波的波速为
故A错误;
B.根据题意,由图甲可知,质点和
距离为半个波长,则相位差为
,故B正确;
CD.根据题意,由图甲可知,再经过波谷传播到
点,则该时刻质点
的速度方向垂直纸面向里,图乙中质点在
时刻速度方向为垂直纸面向外,则图乙不是质点
的振动图像,故CD错误。
故选B。
7.刘慈欣在《地球大炮》中描述了一条“从中国出发的通过地心贯穿地球的隧道”。如图所示,质量为m的列车从A点由静止开始无动力运动,仅在万有引力作用下可在地球A、B两点间往返运动。地球可视作质量分布均匀的半径为R的球体,地心在O点,P点为半径OB上靠近地心的三等分点。已知质量分布均匀的球壳对其内部物体的引力为零,万有引力常量为G,地表重力加速度为g。不考虑地球的自转,列车在P点( )
A.加速度大小为
B.加速度大小为
C.速度大小为
D.速度大小为
【答案】D
【详解】AB.设地球的密度为ρ,因为质量均匀球壳对其内部物体引力为零,所以列车在距离地心r处,只受到来自以地心为球心、半径为r的球体的万有引力,可得,可知地心内的列车受力与列车相对于地心的距离成正比,在地球表面列车受到的万有引力
,列车在P点受到的万有引力大小为
由牛顿第二定律可得
解得
在地球表面
联立可得
故AB错误;
CD.根据对称性可知列车从B点运动到P点的过程中,由动能定理可得,解得
故C错误,D正确。
故选D。
8.如图,质量为m的人被悬在空中的氦气球拉着体验人类在月球上行走的感觉。当他在曲面上缓慢移动时(未在底部),氦气球对其有大小为、方向竖直向上的拉力作用。若将人视为质点,下列对人的受力分析正确的是( )
A.受到的重力大小为
B.受到的合力大小为
C.对曲面的压力小于
D.对曲面的作用力大小为
【答案】C
【详解】A.人的质量为m,则人受到的重力为G=mg,故A错误;
B.人在曲面上缓慢行走,处于平衡状态,合力为0,故B错误;
CD.曲面对人的作用力为F,由平衡条件得,解得
,根据牛顿第三定律可得,人对曲面的作用力大小为
,由于曲面不水平,设曲面对人的支持力为N,摩擦力为f,则有
,可知
根据牛顿第三定律可知人对曲面压力小于,故C正确;D错误。
故选C。
9.用图1所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动时发现,有时玻璃泡中的电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状。现将这一现象简化成如图2所示的情景来讨论:在空间存在平行于x轴的匀强磁场,由坐标原点在xOy平面内以初速度沿与x轴正方向成α角的方向,射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线,其轴线平行于x轴,直径为D,螺距为△x,则下列说法中正确的是( )
A.匀强磁场的方向为沿x轴负方向
B.若仅增大匀强磁场的磁感应强度,则直径D减小,而螺距△x不变
C.若仅增大电子入射的初速度,则直径D增大,而螺距△x将减小
D.若仅增大α角(),则直径D增大,而螺距△x将减小,且当
时“轨迹”为闭合的整圆
【答案】D
【详解】A.将电子的初速度沿x轴及y轴方向分解,沿x方向速度与磁场方向平行,做匀速直线运动且x=v0cosα·t,沿y轴方向,速度与磁场方向垂直,洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,由左手定则可知,磁场方向沿x轴正方向,故A错误;
B.根据,
,且
,解得
,
,所以
,所以,若仅增大磁感应强度B,则D、△x均减小,故B错误;
C.若仅增大,则D、△x皆按比例增大,故C错误;
D.若仅增大α,则D增大而△x减小,且°时
,故D正确。
故选D。
10.如图所示,两带正电的带电粒子A、B分别沿椭圆、圆轨道绕固定在O点的负点电荷,在纸面内沿逆时针方向运动,P点为两轨道切点。不计A、B受到的重力及A、B间的作用力。则( )
A.A运动过程中动能与电势能之和不断变化
B.B运动的周期大于A运动的周期
C.A、B在P点的加速度大小相等
D.A经P点时,在整个空间加一垂直于纸面向外的匀强磁场可能转移到B的轨道
【答案】D
【详解】A.粒子仅受电场力作用,能量只有动能与电势能之间的相互转化,可知,A运动过程中动能与电势能之和不变,故A错误;
B.对粒子B,由库仑力提供向心力,则有
假设粒子A在粒子B所在圆轨道上运动,则有,由于A、B粒子的电荷量、质量关系不确定,在线速度
、
大小关系也不确定,则B在圆轨道上运动的周期与粒子A在粒子B所在圆轨道上运动周期的关系不确定。对于粒子A在椭圆轨道与A在B所在圆轨道上运动时,类比于行星运动,根据开普勒第三定律可知,粒子A在椭圆轨道上运动的周期小于粒子A在B所在圆轨道上运动的周期,由于B在圆轨道上运动的周期与粒子A在粒子B所在圆轨道上运动周期的关系不确定,则粒子A在椭圆轨道上运动的周期与B在圆轨道上运动的周期的大小关系不确定,故B错误;
C.根据牛顿第二定律有,
,由于A、B粒子的电荷量、质量关系不确定,则A、B在P点的加速度大小关系也不确定,故C错误;
D.粒子A带正电,粒子沿逆时针方向运动,A经P点时,在整个空间加一垂直于纸面向外的匀强磁场,根据左手定则,粒子所受洛伦兹力方向背离O点,将电场力的效果抵消一部分,若电场力与洛伦兹力的合力恰好能够提供其圆周运动的向心力从,此时,粒子A将转移到B的轨道做匀速圆周运动,故D正确。
故选D。
11.近年来,随着三孩政策的开放,越来越多的儿童出生,儿童游乐场所的设施也更加多种多样。如图所示是儿童游乐场所的滑索模型,儿童质量为6m,滑环质量为m,滑环套在水平固定的光滑滑索上。该儿童站在一定的高度由静止开始滑出,静止时不可伸长的轻绳与竖直方向的夹角为,绳长为L,儿童和滑环均可视为质点,滑索始终处于水平状态,不计空气阻力,重力加速度为g,以下说法错误的是( )
A.儿童和滑环组成的系统水平方向动量守恒
B.儿童和滑环组成的系统机械能守恒
C.儿童运动到最低点时速度大小为
D.儿童从静止运动到最低点的过程中,滑环的位移大小为
【答案】C
【详解】A.儿童和滑环组成的系统水平方向不受力,竖直方向受力不平衡,所以系统水平方向动量守恒,故A正确;
B.儿童和滑环组成的系统只有重力做功,机械能守恒,故B正确;
C.儿童运动到最低点时,根据水平方向系统动量守恒有
根据能量守恒定律有
解得
故C错误;
D.儿童从静止运动到最低点的过程中,根据动量守恒定律可知,儿童和滑环在水平方向的平均速度大小和
满足
则水平位移大小x1和x2满足
根据相对位移关系有
解得
故D正确。
故选C。
二、实验题:本题共15分。
12.(15分)伏安法测电阻是一种重要的测量电阻的方法。
(1)如图1所示,无论将P接a还是接b,考虑到电表内阻的影响,该实验都有系统误差,将P接a时,该误差产生的原因是电压表的分流;将P接b时,
(填“
”或“
”)。
(2)小明同学改进了该装置,他找来另一定值电阻设计了如图2所示的电路图。
(a)将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2,闭合开关S1,调节R,使电压表和电流表的指针偏转到合适位置,记录两表的示数和
。
(b)闭合S2,电压表的示数 (填“变大”或“变小”),电流表示数 (填“变大”或“变小”),记录两表的示数和
,若不考虑电压表的分流,则待测
(用
、
、
、
表示)。
(3)小华同学看了小明同学的装置后,给了极高的评价,但其发现如果在步骤(b)中,调整滑动变阻器的电阻,使得电压表的示数不变,就使得计算过程大大简化,此时待测电阻 。
【答案】(1) (3分) (2) 变小(3分) 变大 (3分)
(3分)
(3)(3分)
【详解】(1)将P接b时,该误差产生的原因是电流表的分压,使得电压表示数大于待测电阻两端电压,根据欧姆定律可知,
。
(2)闭合S2,并联部分电阻变小,电路总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流增大,路端电压减小;则电流表示数变大;滑动变阻器两端电压变大,所以并联部分分到的电压变小,即电压表的示数变小;
设定值电阻的阻值为,则有
,
解得
(3)电压表示数不变时,仍为,通过电压表和定值电阻的电流不变,故通过待测电阻的电流为
,则有
三、计算题:本题共4小题,共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(6分)如图甲所示,某导热气缸左侧有一静止可无摩擦滑动的活塞,活塞横截面积为S,气缸内气体的温度为,密度为
。一质量为m、体积为V的乒乓球静止于气缸底部。现逐渐降低温度,让乒乓球恰好能悬浮。已知大气压强为
,重力加速度为g,设乒乓球体积不变。
(1)求乒乓球恰好能悬浮时气缸内气体的密度和温度
;
(2)若保持温度不变,将气缸缓慢顺时针旋转90°,稳定后乒乓球也恰好能悬浮,求活塞的质量M。
【答案】(1),
(2)
【详解】(1)(1)乒乓球刚好能浮起,说明浮力等于重力,即
解得
气体发生等压变化时有,(1分)
可得 (1分)
解得(1分)
(2)乒乓球刚好也能浮起,说明浮力等于重力,即
气体发生等温变化时,
可得 (2分)
解得M=(1分)
14.(8分)图中阴影部分为透明材料做成的柱形光学元件的横截面,ABCD构成正方形,M为正方形的中心,弧为过M点的半圆弧,圆心为O点。一束光从O点照射到弧
上并射入透明材料,入射方向与OB成
角,最终从弧
射出。已知透明材料的折射率
,圆弧的半径为R,光在真空中的速度为c。求
(1)光在透明材料中的传播速度v;
(2)光在透明材料中传播的时间t;
【答案】(1) (2)
【详解】(1)光在透明材料中的传播速度为(3分)
(2)光在AB、AD、DC面能发生全反射的临界角相同,均为C,则
即(1分)
光以角沿半径方向入射到弧面BC,进入透明材料后光的传播方向不变。入射到界面AB时入射角为
,恰好发生全反射,反射角为
。同理在AD、DC面时也恰好发生全反射。光在透明材料内部的光路如图所示
由几何关系可得,光在材料中路径的长度为(1分)
光在透明材料中传播的时间为(1分)
求得(2分)
15.(12分)如图所示,平台上固定半径为R的四分之一弧形轨道、水平轨道
、半径为
的竖直圆轨道
、水平直轨道
和倾角
的斜轨道
平滑连接,轨道均固定在竖直平面内。质量
的小滑块P从弧形轨道离平台高度
处静止释放,小滑块P刚好从A点沿圆弧轨道的切线方向进入弧形轨道,小滑块通过竖直圆轨道D点时对轨道的压力大小为
,小滑块P在
间与静止在水平轨道上、质量为2m的滑块Q相碰,碰撞时间极短且碰撞过程中没有机械能损失,小滑块Q无能量损失的滑上倾斜轨道,小滑块Q从倾斜轨道的F点离开后经过一段时间落回地面。滑块Q与轨道
间的动摩擦因数
,F点到平台的高度
,平台到地面的高度
,水平轨道和竖直圆轨道光滑,重力加速度g取
,
,
,忽略空气阻力。求:
(1)小滑块P在轨道滑行过程中损失的机械能;
(2)两个小滑块碰撞后的速度大小;
(3)小滑块Q离开F点到落到地面过程中发生的位移。
【答案】(1) (2)
,
(3)
,方向与水平方向的夹角为
,满足
【详解】(1)小滑块P从释放至运动到D点过程中,由能量守恒定律
(1分)
当小滑块P经过D点时,对小滑块由牛顿第二定律(1分)
根据牛顿第三定律可知(1分)
联立解得小滑块P在轨道滑行过程中损失的机械能为
(2分)
(2)小滑块P从释放后到与滑块Q碰撞前,由能量守恒定律
(1分)
解得(1分)
碰撞过程中由动量守恒定律(1分)
由能量守恒定律(1分)
联立解得,
(1分)
(3)小滑块Q在倾斜轨道上滑行过程中,由动能定理
(1分)
解得(1分)
离开后小滑块Q做斜抛运动,由题意有
解得(1分)
水平方向有
所以小滑块Q发生的位移大小为(1分)
位移方向与水平方向的夹角为,满足
(1分)
16.(15分)如图所示,平面直角坐标系中,在第二象限内存在垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,
为圆心,半径为
,磁场边界与两坐标轴相切;
区域内交替分布宽度均为
的匀强电场和匀强磁场,其边界均与
轴平行,匀强电场的电场强度大小为
,方向沿
轴负方向,匀强磁场的磁感应强度大小为
,方向垂直于纸面向里。一质量为
、电量为
的带电粒子,从圆形边界上的
点以初速度
射入磁场,
与
轴平行,
与
夹角
。粒子射出圆形磁场瞬间,在
区域内加上沿
轴正向的匀强电场(图中未画出)。已知圆形磁场的磁感应强度大小为
,
区域内匀强电场的电场强度大小为
,不计粒子重力。
(1)求粒子离开圆形磁场区域后到达轴的速度大小;
(2)求粒子穿出区域内第二个电场时速度方向与竖直方向夹角的正弦值;
(3)若粒子到达区域内某个磁场下边界时,速度方向恰好沿
轴正向,求此时速度大小。
【答案】(1) (2)
(3)
【详解】(1)粒子在第二象限圆形磁场中,有(1分)
其中(1分)
解得
如图所示
由几何关系得粒子射出圆形磁场时距离轴
(1分)
粒子从射出圆形磁场到轴,由动能定理得
(1分)
解得(1分)
(2)粒子在区域第一个电场中加速,由动能定理得
(1分)
粒子在区域第一个磁场中,有
(1分)
如图所示
由几何关系得
粒子在区域经历两个电场加速,有
(1分)
(1分)
解得(1分)
(3)设粒子在第个磁场下边界的速度为
,粒子在
区域整个向下运动过程中,
由动能定理得(2分)
水平方向由动量定理得(1分)
其中
解得(2分)
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