2025届高考考向核心卷
物理(河南专版)参考答案
1.答案:C
解析:投篮过程中篮球未被投出时斜向上加速,有向上的加速度,处于超重状态,A错误;分析投篮技术动作时要考虑篮球的自转,不能把篮球当成质点,B错误;因为不计空气阻力,篮球在突中只受重力,加速度恒定,运动轨迹为曲线,所以篮球做匀变速曲线运动,C正确、D错误。
2.答案:B
解析:AB.根据反应过程电荷数守恒和质量数守恒可知其核反应方程为
可知X为电子,那么衰变放出的是电子流为β射线,β射线穿透能力比α粒子强,通常需要一块几毫米厚的铝片才能阻挡,γ射线才是一种穿透能力极强的高频电磁波,故A错误,B正确;
C.放射性元素的半衰期是由原子核内部自身因素决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系,故C错误;
D.碳14自发地进行衰变,衰变中释放了能量,存在质量亏损,所以衰变后X与氮核的质量之和小于衰变前碳核的质量,故D错误。
故选B。
3.答案:C
解析:根据题意作出光路图,如图所示,光在AD面上的入射角为45°,棱镜的折射率为,则有,解得光在AD面上的折射角。设光线发生全反射的临界角为γ,则有,可得。当光线射向F点时,由几何关系可知入射角,则光线在F点发生全反射,光不可能从F点射出AB面,故A错误。根据对称性可知,光线在BC面上的入射角为30°,光线在BC面上不会发生全反射,故B错误。入射点E在D点以下上移,光线在AD面上的入射角为45°,且不发生变化,光线右移到F点右侧,光线在BC面上的入射角不发生变化,光的出射点下移,故C正确。入射点E在D点以下上移,由几何关系可知,光线在棱镜中传播的路程没有发生变化,故D错误。
4.答案:D
解析:由理想气体状态方程可得,。由题图可知,过程的图线过原点,则过程,气体的体积保持不变,A错误。气体在a、b和c三个状态中,状态a的温度最低,气体分子的平均动能最小,B错误。过程,气体温度不变,内能不变,由热力学第一定律可知,气体吸收的热量等于气体对外界做的功,C错误。过程,气体温度不变,说明气体分子的平均动能不变,但压强减小,因此容器壁单位时间内,单位面积上受到气体分子撞击的次数减少,D正确。
5.答案:C
解析:根据对称性可知,M点和P点的电势相等,则同一点电荷分别置于M、P两点时的电势能相等,故A错误。根据等量异种点电荷的等势面关系图可知,若仅考虑B处和D处点电荷时,CM连线为等势线,C点和M点的电势相等,质子从C点移到M点的过程,靠近A处的正点电荷,电场力做负功,电势能增加,故B错误。在A处点电荷产生的电场中,N点和P点的电势相等,在B处点电荷产生的电场中,N点的电势大于P点的电势,在D处点电荷产生的电场中,N点的电势大于P点的电势,由电势的叠加原理可知,N点的电势大于P点的电势,电子在N点的电势能小于在P点的电势能,则电子从P点移到N点的过程,电势能减少,电场力做正功,故C正确。根据对称性可知,M点和P点的电场强度大小相等、方向不同,故D错误。
6.答案:AB
解析:该星球表面的重力加速度大小只有地球表面重力加速度大小的,由可知航天员在该星球表面时所受重力是航天员在地球表面时所受重力的,故A正确。根据,可得,则该星球的质量是地球质量的,故B正确。根据,可知该星球的平均密度是地球平均密度的,故C错误。根据,可得,则该星球的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的,故D错误。
7.答案:C
解析:金属杆获得一个水平向右的初速度,对金属杆根据动量定理有,感应电流的平均值为,由于,联立解得,即之后的运动过程中金属杆的速度v随位移线性减小,直至停止,金属杆运动x时速度减为0,则运动时的速度大小为,金属杆损失的动能转化为回路产生的热量,,则经过前和后位移内回路产生的热量之比等于损失的动能之比。即,C正确。
8.答案:BC
解析:平衡位置位于处的质点在此过程中运动方向只改变了一次,说明该简谐横波传播的时间小于一个周期,由题图可知,该简谐横波沿x轴负方向传播,且,解得,故A错误,B正确。该简谐横波的传播速度大小,故C正确。根据“上下坡”法可知平衡位置位于处的质点在时的速度方向沿y轴负方向,故D错误。
9.答案:ACD
解析:开关S断开时,电表读数为有效值,副线圈电流,原线圈电流,则原、副线圈匝数比为,故A正确。变压器不改变电流的频率,根据发电机输出电流的表达式可知,可得,则流过电阻R的交变电流的频率为50 Hz,其方向每秒改变100次,故B错误。若合上开关S,则负载总电阻减小,由副线圈电压不变,可知副线圈电流增大,电阻两端的电压增大,电阻R两端的电压减小,即电压表示数将减小,故C正确。根据发电机电压的峰值,可得有效值,可知,若发电机线圈的转速减半,则原、副线圈电压均减半,副线圈电流减半,因而原线圈中电流将减半,即电流表示数将减半,故D正确。
10.答案:BC
解析:第一步:构建物理模型
线框穿过磁场的过程损失的动能转化为电热。设线框电阻为R,bc边长为,ab边长为,线框完全进入磁场时速度为,线框进入磁场过程中,设某一时刻的速度为v,感应电动势,感应电流,安培力,经过一小段时间,由动量定理,有,得,线框前进位移,求和有,同理出磁场过程有。
第二步:分情况讨论
①情况下,可得线框完全进入磁场时的速度,则线框进入磁场过程安培力的冲量大小为,穿出磁场过程产生的电热为,解得,A错误,B正确。②情况下,线框穿出磁场的速度大小为,整个过程线框产生的电热为,C正确,D错误。
11.答案:(1)E
(2)1.50;12.5
(3)不变
解析:(1)根据题意,当电流表满偏时滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串、并联电路特点可得路端电压,干路电流约为,滑动变阻器接入电路的电阻约为,则为了调节方便,滑动变阻器应选择最大阻值为100 Ω的E。
(2)根据闭合电路的欧姆定律有,整理可得,结合题图乙可得,解得电动势,内阻。
(3)通过(2)求解内阻过程可知计算干电池内阻的过程与电流表的内阻无关,所以电流表内阻的测量误差不会引起干电池内阻的测量误差,所以应是不变。
12.答案:(1)1.070
(4);
解析:(1)20分度游标卡尺的精度为0.05 mm,则读数为。
(4)小球摆动到最低点时,细线拉力最大。对A小球受力分析,有,则小球A碰撞前的动量为。同理,小球B碰撞后的动量为,若小球A、B动量守恒,则,联立解得。
13.答案:(1)24 m/s;0.2
(2)3.4
解析:(1)座舱先做匀加速直线运动,设座舱的最大速度为,根据运动学公式可得,
解得。
设游客的质量为m,以游客为研究对象,根据牛顿第二定律可得,
则有,
即在匀加速过程中,座椅对游客的支持力为游客重力的0.2倍。
(2)座舱匀减速下落的高度为,
根据运动学公式可得,
解得加速度大小为。
以游客为研究对象,根据牛顿第二定律可得
,
则有,
即在匀减速过程中,座椅对游客的支持力为游客重力的3.4倍。
14.答案:(1)8J
(2)2kg,2.5J
(3)32J
解析:(1)甲从A到C,由动能定理
得
(2)甲、乙碰撞,由动量守恒定律
解得
则损失的机械能
解得
(3)甲冲上传送带先做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律
可得
甲加速到与传送带共速的时间
此过程传送带发生的位移
传送带克服甲物体摩擦力做功
乙冲上传送带先做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律
可得
乙减速到与传送带共速的时间
此过程传送带发生的位移
乙物体对传送带的摩擦力做了正功
电动机需额外消耗的电能
15.答案:(1)
(2)
解析:(1)对于题图2,在以为圆心、为半径的圆弧上,由于粒子在电场中运动时不变,逐渐增加,可知点对应粒子刚好到达x轴正半轴时的速度,在这一点有
解得
由运动学公式得
由牛顿第二定律得
联立各式得
(2)设带电粒子第一次经过x轴,即速度对应题图2中点时,其速度方向与x轴正方向之间的夹角为θ,则
即,
由类平抛运动规律得,粒子的水平分位移为
运动时间为
粒子运动轨迹如图所示,由几何关系得,粒子做圆周运动的轨迹半径
由牛顿第二定律得
联立各式得2025届高考考向核心卷
物理(河南专版) 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,只有一项是符合题目要求的。
1.篮球运动员一次投篮的过程如图所示,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.整个投篮过程中篮球始终处于失重状态
B.分析投篮技术动作时可以把篮球当成质点
C.该篮球离开手后在空中做匀变速曲线运动
D.篮球在空中运动过程中受重力和手的推力
2.碳14能够自发地进行衰变:。碳14的半衰期为5730年。在考古和经济建设中可用碳14测定年代。以下说法正确的是( )
A.衰变放出的X是一种穿透能力极强的高频电磁波
B.碳14的衰变方程为
C.温度升高,碳14的半衰期会变长
D.衰变后X与氮核的质量之和等于衰变前碳核的质量
3.如图所示,底角为45°的等腰梯形ABCD是某棱镜的横截面。一单色光平行于底面AB入射,入射点为E,E为AD的中点,折射后射向F点,F为AB的中点。已知棱镜的折射率为,不考虑光的二次反射,则( )
A.光可能从F点射出AB面
B.光可能在BC面发生全反射
C.入射点E在D点以下上移,光的出射点下移
D.入射点E在D点以下上移,光在棱镜中传播的路程变长
4.一定质量的理想气体经历过程回到原状态,其图像如图所示。下列判断正确的是( )
A.过程,气体的体积增大
B.气体在a、b和c三个状态中,状态a的气体分子平均动能最大
C.过程,气体吸收的热量大于气体对外界做的功
D.过程,容器壁单位时间内、单位面积上受到气体分子撞击的次数减少
5.如图所示,ABCD是边长为l的正三棱锥,虚线圆为三角形ABD的内切圆,M、N、P分别为BD、AB和AD边与圆的切点,O为圆心。现在正三棱锥的顶点A、B、D处分别固定电荷量为+Q、+Q和-Q的点电荷,则( )
A.同一点电荷分别置于M、P两点时的电势能不相等
B.将质子从C点移到M点的过程,电势能减少
C.将电子从P点移到N点的过程,电场力做正功
D.M、P两点处的电场强度相同
6.航天员驾驶宇宙飞船进行太空探索时发现一颗星球,测得该星球的半径等于地球的半径,登陆后测得该星球表面的重力加速度大小只有地球表面重力加速度大小的,不考虑该星球和地球的自转,下列说法正确的是( )
A.航天员在该星球表面时所受重力是航天员在地球表面时所受重力的
B.该星球的质量是地球质量的
C.该星球的平均密度是地球平均密度的3倍
D.该星球的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的
7.如图所示,固定在水平桌面上的足够长的两根光滑平行金属导轨处于方向竖直向上的匀强磁场中,在两根导轨的左端端点间连接一个阻值为R的定值电阻,一根阻值为R的均匀直金属杆放在两导轨上,并与导轨垂直且接触良好,其他部分电阻忽略不计,金属杆以某初速度开始运动直到停下,杆从开始运动到停止的过程中经过的前和后位移内回路产生的热量之比为( )
A.1:1 B.2:1 C.3:1 D.4:1
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。
8.一列简谐波的波形图如图所示,实线为时的波形图,虚线为时的波形图。已知平衡位置位于处的质点在此过程中运动方向只改变了一次,则下列说法正确的是( )
A.该简谐横波沿x轴正方向传播
B.波源振动的周期为0.8 s
C.该简谐横波传播的速度大小为5 m/s
D.平衡位置位于处的质点在时的速度方向沿y轴正方向
9.如图所示,交流发电机(内阻不计)产生的交流电直接输送到理想变压器的原线圈,电路中的电流表A和电压表V均为理想交流电表,电阻。开关S断开时,发电机输出电流的表达式为,电压表V的示数为20 V,则( )
A.变压器原、副线圈的匝数比为5:1
B.流过电阻R的电流方向每秒改变50次
C.若合上开关S,则电压表示数将减小
D.若将发电机线圈的转速减半,则电流表示数将减半
10.某学习小组研究线框通过磁场时产生的阻尼与线框形状等因素的关系。光滑绝缘水平面上宽度为L的区域内存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,一周长为4L的线框abcd,质量为m。①如图所示,线框为正方形时,初速度为,bc边平行磁场边界进入磁场,线框离开磁场时的速度是进入磁场时的一半。②线框为矩形,初速度不变,左、右边长为。下列说法正确的是( )
A.①情况下线框进入磁场过程安培力的冲量大小为
B.①情况下线框穿出磁场过程产生的电热为
C.②情况下线框穿出磁场的速度大小为
D.②情况下整个过程线框产生的电热为
三、非选择题:本题共6小题,共54分。
11.(9分)某物理实验小组测量干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:
A.待测干电池一节,电动势约为1.5 V,内阻约为10 Ω
B.电流表,量程为0~40 mA,内阻未知
C.电流表,量程为0~100 mA,内阻未知
D.定值电阻,阻值为20 Ω
E.滑动变阻器,最大阻值为100 Ω
F.滑动变阻器,最大阻值为1000 Ω
G.开关和导线若干
(1)实验小组先用半偏法测出了电流表的内阻分别为,又设计了如图甲所示的实验电路测量干电池的电动势和内阻,要在实验过程中调节方便,滑动变阻器应选择_______(填器材前面的字母序号)。
(2)实验中移动滑动变阻器的滑片,测出多组电流表的数据,描绘出的图像如图乙所示,则电源的电动势_______V,内阻_______Ω。(结果均保留3位有效数字)
(3)如果用半偏法测出的电流表的内阻偏小,则电流表内阻的测量误差会使测得的干电池内阻_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12.(6分)利用如图1所示的实验装置验证动量守恒定律时,通过读取拉力传感器的示数,可以进行相关的计算与验证。已知重力加速度为g,实验步骤如下:
(1)选择大小相同、质量相等的小钢球A、B,测出小球质量为m,使用游标卡尺测量小球直径,如图2,则小球直径______cm。
(2)将小钢球A、B用长度均为L的不可伸长轻质细线悬挂在同一高度处,悬挂点间距。
(3)保持A球、B球与在同一竖直面内,将A球拉开一定角度且细线绷紧。由静止释放A球。A球与B球碰撞后,A球静止不动,B球继续摆动。读取拉力传感器数据,记录球A摆动过程最大拉力,球B摆动过程最大拉力。
(4)碰撞前瞬间,A球的动量大小为________(用题中所给物理量字母表示);若满足关系式_______(用表示),则验证碰撞中动量守恒。
13.(10分)一种巨型娱乐器械可以让游客体验超重和失重。该器械是可乘坐多人的环形座舱,其套装在竖直柱子上,由升降机先送上48 m的高处,然后座舱从静止开始以的加速度匀加速下落,启动制动系统,座舱又匀减速下落,到地面时刚好停下。已知重力加速度g取。求:
(1)座舱的最大速度及匀加速过程中座椅对游客的支持力是游客重力的多少倍;
(2)匀减速下落过程中,座椅对游客的支持力是游客重力的多少倍。
14.(13分)物流公司传送小件货物,简化的传输系统如图所示。曲面AB末端与水平面BC平滑连接于B点,水平面BC与传送带等高。工人将小件甲从A点由静止释放,运动到C点时以速度与遗留在平面末端C点的小件乙发生碰撞(碰撞时间极短,碰撞前后甲、乙在同一条直线上运动),碰后甲、乙分别以速度和冲上顺时针运行的传送带上,传送带的速度,传送带足够长。已知曲面高度,小件甲的质量,小件甲、乙均可视为质点,且与传送带间的动摩擦因数均为,重力加速度取。求:
(1)小件甲从A点运动到C点过程中克服摩擦阻力所做的功;
(2)小件乙的质量及甲、乙碰撞过程损失的机械能;
(3)小件甲和乙冲上传送带到都与传送带共速过程中,传送带的电动机需额外多消耗的电能。
15.(16分)如图1,空间中存在平面直角坐标系xOy,x轴上方存在沿方向的匀强电场,x轴下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场(图中均未画出)。一质量为m,电荷量为的带电粒子从A(0,L)点以初速度沿x轴正方向射入电场,经过一段时间后再次回到A点。带电粒子沿x轴方向的分速度为,沿y轴方向的分速度为,粒子运动过程中,两分速度之间的约束关系如图2所示,其中三点在同一条直线上,其余部分为经过点且关于轴对称的圆弧,且圆弧的圆心是坐标原点。带电粒子位于A(0,L)点时,速度信息对应图2中的P点,不计粒子重力,求:
(1)电场强度的大小;
(2)磁感应强度的大小。