2025届高考考向核心卷
物理(四川专版) 分值:100分 时间:75分钟
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.某核反应方程为。已知的质量为2.014 1 u,的质量为3.016 0 u,的质量为4.002 6 u,X的质量为1.008 7 u。下列说法正确的是( )
A.X是质子,该反应释放能量 B.X是中子,该反应释放能量
C.X是质子,该反应吸收能量 D.X是中子,该反应吸收能量
2.2024年6月,我国“嫦娥六号”探月取得了成功。从地球上发射“嫦娥六号”过程中,“嫦娥六号”先到达地球低轨道绕地做匀速圆周运动,调整后再进入地月转移轨道。在月球附近经过一系列调整后再绕月球做匀速圆周运动。若地球与月球的质量比值是p,单位时间“嫦娥六号”在绕地、绕月做匀速圆周运动时与圆心的连线扫过的面积的比值是q,则“嫦娥六号”在绕地、绕月做匀速圆周运动时的运行速率之比是( )
A. B. C. D.
3.如图所示,一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交,环上各点的磁感应强度B大小相等,方向均与环面轴线方向成角(环面轴线为竖直方向),若导电圆环上通有如图所示的恒定电流I,则下列说法正确的是( )
A.导电圆环有扩张的趋势
B.导电圆环所受安培力方向指向圆心
C.导电圆环所受安培力的大小为
D.导电圆环所受安培力的大小为
4.如图所示,在光滑绝缘的水平面上,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B,小球可视为质点,A球的电荷量为,B球的电荷量为,组成一带电系统,处于静止状态。NQ与MP平行且相距3L,开始时MP恰为杆的中垂线。现在MP、NQ间加上水平向右的匀强电场E,带电系统开始运动。则( )
A.B球刚进入电场时,速度大小为
B.A球刚离开电场时,速度大小为
C.B球进入电场后的最大位移为2L
D.B球从开始运动到最大位移的过程,其电势能的变化量为
5.如图甲所示,筒车是利用水流带动车轮,使装在车轮上的竹筒自动水,提水上岸进行灌溉。其简化模型如图乙所示,转轴为O,C、O、D在同一高度,A、B分别为最低点和最高点,E、F为水面。筒车在水流的推动下做匀速圆周运动,竹筒做匀速圆周运动的半径为R,角速度大小为,竹筒顺时针转动,在点开始打水,从F点离开水面。从A点到B点的过程中,竹筒所装的水质量为m且保持不变,重力加速度为g下列说法正确的是( )
A.竹筒做匀速圆周运动的向心加速度大小为
B.水轮车上装有16个竹筒,则相邻竹筒打水的时间间隔为
C.竹筒过C点时,竹筒对水的作用力大小为mg
D.竹筒从C点到B点的过程中,其重力的功率逐渐减小
6.如图所示,一带电量为的点电荷与均匀带电的正三角形的薄板相距为2d,到带电薄板的垂线通过板的几何中心,若图中a点处的合电场强度为零,正确应用等效和对称的思维方法求出带电薄板与在图中b点处产生的合电场强度大小为(静电力恒量为k)( )
A. B. C. D.0
7.如图所示为双缝干涉装置示意图,双缝到光屏的距离为l,双缝的中垂线与光屏交于O点。某种单色光照射到双缝上,观察到光屏上P点为第4级亮条纹的中心位置(图中黑色表示亮条纹)。现将光屏向右平移l,此时观察到光屏上P点为( )
A.第8级亮条纹的中心位置 B.第5级亮条纹的中心位置
C.第2级亮条纹的中心位置 D.第1级亮条纹的中心位置
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题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。
8.一列简谐横波沿x轴传播,图甲为该波在时的波形图,质点Q的平衡位置位于处,图乙为平衡位置位于处的质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波的波速为2.5m/s
C.0~1.2s内,质点Q运动的路程为0.8m
D.时,质点Q位于波峰
9.在水平面上静置有质量相等的a、b两个物体,水平推力、分别作用在a、b上,一段时间后撤去推力,物体继续运动一段距离后停下,a、b在运动过程中未相撞,a、b的图像如图所示,图中平行于,整个过程中a、b的最大速度相等,运动时间之比。则在整个运动过程中下列说法正确的是( )
A.物体a、b受到的摩擦力大小相等
B.两水平推力对物体的冲量之比为
C.两水平推力对物体的做功之比为
D.两水平推力的大小之比为
10.如图所示,质量为m和2m的小物块P和Q,用轻质弹簧连接后放在水平地面上,P通过一根水平轻绳连接到墙上。P的下表面光滑,Q与地面间的动摩擦因数为 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用水平拉力将Q向右缓慢拉开一段距离,撤去拉力的瞬间,Q恰好能保持静止。已知弹簧的劲度系数为k,弹簧始终在弹性限度内,弹簧的弹性势能与形变量x的关系为,重力加速度大小为g。若剪断轻绳,在随后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.将离墙越来越远
B.任意一段时间内Q的动量变化均为0
C.弹簧的最大形变量为
D.P的最大动能为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)某同学利用如图所示装置来探究小车的匀变速直线运动。
(1)实验中,必要的措施是______。
A.细线与长木板平行
B.先释放小车再接通电源
C.小车从距离打点计时器较远的位置释放
D.将长木板的右端适当垫起,以平衡小车与长木板之间的摩擦力
(2)实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,得到一条点迹清晰的纸带,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点图中未画出)。其中,,,,,,。则小车的加速度___________(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度___________(结果均保留2位有效数字)。
12.(10分)小灯泡L的说明书上标明额定电压为4.5V,伏安特性曲线如图甲所示。某同学通过实验验证它的伏安特性,所使用的器材有:电压表V(量程为,内阻为),电流表A(量程,内阻为),定值电阻(阻值为),滑动变阻器R(阻值范围为),电源E(电动势为6V,内阻不计),开关S,导线若干。
(1)实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量,在如图乙所示的方框中画出实验电路图。
(2)请根据电路图,用笔画线代替导线在如图丙所示的实物接线图中完成导线的连接。
(3)经验证,小灯泡L的伏安特性曲线与说明书上的一致。现用另一电源(电动势为4V,内阻为)和小灯泡L,滑动变阻器R,开关S以及导线连接成如图丁所示的电路。滑动变阻器的滑片在最左端时闭合开关S,稳定后小灯泡的电阻_________,调节滑动变阻器R的阻值,在可变化范围内,小灯泡的最大功率_________W。(结果均保留两位有效数字)
13.(8分)如图所示,将一篮球(可视为质点)从水平地面上方B点以的速度斜向上抛出,抛出时速度方向与水平方向成角,篮球恰好垂直击中竖直篮板上A点,取:,,重力加速度g取,已知A点距离水平地面的高度为3.2m,不计空气阻力。求:
(1)A、B两点间的水平距离;
(2)B点距离水平地面的高度。
14.(14分)如图,足够长的固定光滑平行金属导轨CD、GH相距为L,两导轨及其所构成的平面均与水平面成θ角。导轨所在区域有方向垂直导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。导轨端点C、G通过导线与单刀双掷开关、电源、阻值为R的定值电阻连接。先将开关S拨向1,再将质量为m的均匀导体棒ab水平置于导轨上并由静止释放,ab将沿导轨向上运动。已知电源电动势为E,内阻为r,其余电阻不计,ab在运动过程中始终与两导轨垂直且接触良好,重力加速度大小为g。
(1)求磁感应强度B的方向以及刚释放时ab棒的加速度大小;
(2)一段时间后ab棒将匀速运动,求此时R消耗的热功率;
(3)承接(2),迅速将开关S合拨向2,一段时间后ab棒再次匀速运动,求此时ab棒速度的大小。
15.(16分)如图所示,一块长为、质量为的木板静置于水平地面上,木板左端放置一质量为的物块A。木板右侧距离为d处有一光滑水平轨道,轨道表面与木板上表面齐平,质量为的物块B静置于轨道的P点,P与轨道左端M点距离为,水平轨道P点右边长度可以调节。轨道右端N点平滑连接一段外表面光滑的圆弧形轨道,圆弧的圆心在N点正下方(图中没有画出),半径为,圆弧轨道末端Q点的切线与水平方向的夹角为。现对物块A施加一个水平向右、大小为的恒力F,物块A和木板开始向右运动,当木板撞上轨道时,A物块恰好运动到木板右端并滑上轨道。在恒力F作用下,物块A与物块B可能发生多次弹性碰撞,一旦物块B滑到N点右侧,则立即撤走物块A。已知物块A与木板间的动摩擦因数为,木板与地面间动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计A、B物块的大小,物块A从木板滑上轨道瞬间速度大小不变。(g取,)
(1)求d的大小;
(2)若P点与台阶右端N点的距离足够长,物块A与物块B发生碰撞后,求两物块间的最大距离;
(3)要物块B能够沿着圆弧轨道外表面运动到Q点,求P、N两点间的距离的取值范围。2025届高考考向核心卷
物理(四川专版)参考答案
1.答案:B
解析:由质量数守恒和核电荷数守恒可知X是中子,A、C错误;由于存在质量亏损,该反应要释放能量,B正确,D错误。
2.答案:A
解析:第一步:模型解读,找速率表达式。设环绕天体的轨道半径为r,质量为m,中心天体质量为M,环绕天体与中心天体中心连线单位时间内扫过的面积为S,则,由万有引力提供向心力得,解得。第二步:结合表达式分析题述问题“嫦娥六号”在绕地、绕月做匀速圆周运动时的运行速率之比,A正确,BCD错误。
3.答案:C
解析:根据题意可知,若导电圆环上通有如题图所示的恒定电流I,由左手定则可得导电圆环上各小段所受安培力斜向上,指向圆环内侧,则导电圆环有收缩的趋势,由对称性可知,导电圆环所受安培力的方向竖直向上,大小为。故选C。
4.答案:B
解析:设B球刚进入电场时带电系统速度为,由动能定理可得,解得,故A错误;设A球离开电场时速度为v2,由动能定理可得解得,故B正确;当系统速度为零时,B球进入电场的位移达到最大,从A球刚离开电场时到B球达到最大位移,由动能定理可得,所以,故C错误;B球从开始运动到最大位移的过程,电场力做功为,根据功能关系可得,所以,故D错误。故选B。
5.答案:D
解析:向心加速度为,故A错误;相邻竹筒打水的时间间隔为,故B错误;
竹筒中的水做匀速圆周运动,合力指向圆心,如图所示。可知,故C错误;从C点到B点的过程中,有,竹筒的速度在竖直方向上的分量逐渐减小,重力的功率减小,故D正确。
6.答案:A
解析:a点处的合电场强度为零,说明在a点场强与带电薄板在a点场强大小相等方向相反,有。a点和b点关于薄板对称,薄板在b点的场强大小依旧为E1,但方向向左,在b点的场强为,方向水平向左,则合场强为,故选A。
7.答案:C
解析:根据双缝干涉条纹间距公式。现将光屏向右平移l,则,故此时观察到光屏上P点为第2级亮条纹的中心位置。故选C。
8.答案:BD
解析:根据图乙可知,时,质点P向下振动,根据“上下坡”法可知,该波沿x轴负方向传播,故A错误;根据图甲可知,该波的波长为2m,则波速为,故B正确;0~1.2s内,质点Q运动的路程为,故C错误;该波的周期为0.8s,故时,质点Q位于波峰,故D正确。故选BD。
9.答案:ABC
解析:由题图知,平行于,说明撤去推力后两物体的加速度相同,而撤去推力后物体的合力等于摩擦力,可知、,解得。根据图像可知,,解得,故A正确,D错误;根据动量定理有,,解得,故B正确;根据动能定理可得,,,,解得,故C正确。故选ABC。
10.答案:BCD
解析:剪断细线前后,由于Q始终处于静止状态,任意时间段动量变化量为0,离墙的位置保持不变;P与弹簧组成的系统机械能守恒,故P在弹簧弹力的作用下做简谐振动,A错误,B正确;细线未剪断时,设弹簧的伸长量为x(也是弹簧的最大压缩量),由于Q处于静止状态,则有,解得,C正确;根据上述分析可知,弹簧的弹性势能全部转化为P的动能时,P的动能最大,则有,D正确。故选BCD。
11.答案:(1)A(2)0.80;0.40
解析:(1)为了让小车做匀加速直线运动,应使小车受力恒定,故应将细线与木板保持水平,同时为了打点稳定,应先开电源再放纸带。故A正确;B错误;为了节约纸带,小车从距离打点计时器较近的位置释放。故C错误;本实验中只是研究匀变速直线运动,只要摩擦力恒定即可,不需要平衡摩擦力。故D错。故选A。
(2)依题意,每两个计数点间有四个点没有画出,故两计数点间的时间间隔为
根据逐差法可知,物体的加速度大小为
打点计时器在打B点时小车的速度大小为
12.答案:(1)见解析(2)见解析(3)9.0;0.94
解析:(1)实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量,滑动变阻器应采取分压法,电流表量程太小,应并联定值电阻增大量程,如图甲所示。
(2)实物图连接如图乙所示。
(3)已知滑动变阻器的最大阻值与电源内阻之和为。根据闭合电路欧姆定律有,整理得,在小灯泡L的伏安特性曲线上作图,如图丙中直线a所示。交点对应电压,电流,则,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时灯泡功率最大,此时电源内阻为,作出电源的伏安特性曲线如图丙中虚线b交点对应电压,电流,小灯泡的最大功率。
13.答案:(1)4.8m(2)1.4m
解析:(1)篮球做斜上抛运动,在竖直方向有,所以,水平方向有,解得
(2)竖直方向有,解得,B点距离水平地面的高度
14.答案:(1)磁感应强度方向垂直导轨平面向下,(2)
(3)
解析:(1)由题意可知ab棒受到的安培力沿斜面向上,由左手定则可知,磁感应强度方向垂直导轨平面向下;刚释放时,根据闭合电路欧姆定律可得。ab棒受到的安培力大小为,根据牛顿第二定律可得,联立解得
(2)一段时间后ab棒将匀速运动,根据受力平衡可得,此时R消耗的热功率为,联立解得
(3)迅速将开关S合拨向2,ab棒先向上减速运动,速度减为0后向下加速运动,一段时间后ab棒再次匀速运动,设此时ab棒速度的大小为v,则有,。根据受力平衡可得,联立解得
15.答案:(1)(2)(3)
解析:(1)对A有①,可得:;对长木板有②,可得:;长木板运动过d的位移时,物块A相对长木板的位移为L,即③,④,由①②③④可得⑤。
(2)由(1)可知,物块A在M点的速度为;A物块从M点到P点的运动过程中有⑥,可得:;对第一碰撞,由动量守恒有⑦,由机械能守恒有⑧,由⑦⑧可得,。此后,B向前匀速,A向前匀加速运动,对A有;在第二次碰撞前,当A的速度与B的速度相同时,间的距离达到最大,即,又⑨,可得。此后A继续加速再经相同的时间追上B,追上B前一瞬间,A的速度为,则,对第二次碰撞瞬间,有⑩, ,由⑩ 可得,;设第n次碰撞前的速度为、,第n次碰后的速度为、,由⑩ 两式的规律可得,的图像所示。结合图像所示的规律可知,此后相邻两次碰撞之间的最大距离都是,即有
(3)由(2)的分析可知,A与B第n次碰撞后,B的速度为 。若B物块过N点后能沿着光滑圆弧轨道外表面恰好能滑到Q点,在Q点有 对B物块从N滑到Q的过程中,由动能定理得 ;由 可得,要使B物块能够滑到Q点,应有,可得,则不能过长,若恰好要发生第4次碰撞时,B恰好到达N点,此时B在水平轨道上的总位移为 ,则的长度应满足