河南卷__2025届高考物理4月模拟预测卷（含解析）

河南卷——2025届高考物理4月模拟预测卷
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.据新华社电：中国国产“和谐号”CRH380A新一代高速动车组，在沪杭高铁从杭州到上海虹桥试运行途中，行程163.5公里，全程用时30分钟。最高时速达到416.6公里，再次刷新世界铁路运营试验最高速度，以下正确的是( )
A.由于列车有长度，故研究任何问题时，都不能把它看成质点
B.题中的30分钟指的是时刻
C.列车这次运行通过的位移是163.5公里
D.列车这次运行的平均速度小于327km/h
2.宇宙射线撞击空气中的原子核会产生碳，但又会发生β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m，光速为c。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
3.如图所示，一束包含a、b两种单色光的细光束从空气中A点水平射入球状透明均匀介质，a、b光分别从C、D两点直接射出介质。已知光在A点处入射角为60°，a光偏向角（出射光线与入射光线的夹角）为30°，CD弧所对的圆心角为10°，则( )
A.在透明介质中a光的速度小
B.介质对a光的折射率
C.b光的偏向角为40°
D.改变入射角，b光第一次由介质射向空气时有可能发生全反射
4.玻璃瓶内封闭了一定质量的理想气体。当环境温度发生变化时，该气体由状态a变化到状态b，其压强p，热力学温度T，关系可能正确的是( )
A. B. C. D.
5.如图，半径为R的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行。a、b、c是圆周上的三个点，且为正三角形。从b点在圆平面内向不同方向以相同的速率射出相同的带正电粒子，粒子经过圆周上各点中c点的动能最大，粒子从b点到c点静电力做功为W，粒子带电荷量为q，不计粒子所受重力，取b点电势为零，则下列说法正确的是( )
A.电场的方向由b指向c
B.c点的电势为
C.粒子从b点到a点静电力做功为
D.粒子在圆心O点的电势能为
6.某中轨道通讯卫星（MEO）绕地球做匀速圆周运动，但由于地球的自转，该卫星飞行轨道在地球表面的投影以及该卫星相继飞临赤道上空对应的地面的经度如图。若该卫星绕地球飞行的轨道半径为，地球静止卫星的轨道半径为，则与的比值为( )
A. B. C. D.
7.电磁弹射装置的原理图如图甲所示，驱动线圈通过开关S与电源连接，发射线圈放在绝缘且内壁光滑的发射导管内。闭合开关S后，在时间内驱动线圈中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在这段时间内，下列说法正确的是( )
A.发射线圈中感应电流产生的磁场水平向左
B.时驱动线圈产生的自感电动势最大
C.时发射线圈中的感应电动势最小
D.时发射线圈中的感应电流最大
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.图中实线为一列简谐横波在时刻的波形曲线，经过后，其波形曲线如图中虚线所示。已知该波的周期T大于，则下列说法正确的是( )
A.该波一定沿着x负方向传播
B.该波的速度大小可能为
C.时，处的质点正在沿y轴负方向运动
D.，处质点的路程为
9.如图甲，两块竖直挡板正对着固定在水平面上，两完全相同质量均为1kg的物块a、b（可视为质点）置于两挡板的中点，中点左侧水平面光滑，右侧水平面粗糙。时，给a向左的初速度。已知b物块的速度v随时间t的变化关系如图乙所示，最终停在中点。所有的碰撞均视为弹性碰撞且碰撞时间极短，取重力加速度大小为，则( )
A.两挡板间距为2m B.a与b相撞2次
C.b与水平面间的动摩擦因数为0.1 D.a第2次与挡板碰撞后的动能为4J
10.电子感应加速器常用于核物理研究。其简化原理如图所示，环形真空室水平放置，半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里，磁感应强度大小（k为大于零的常数）的变化磁场，该磁场在环形真空室内激发感生电场使电子加速。真空室内存在另一个磁场（未画出），其作用是约束电子在真空室内做圆周运动。已知电子的电荷量为e，则( )
A.应垂直于纸面向里
B.应为恒定的匀强磁场
C.电子沿逆时针方向加速运动
D.因变化，电子在真空室内每转一周动能增加
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（9分）某实验小组利用铜片、锌片和苹果制作了一个水果电池，他们测量水果电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响.实验电路图如图甲所示。已知电流表的内阻、量程为，电阻箱R阻值的变化范围为。
（1）连接电路后，开关闭合前电阻箱的阻值应调节到______（填“最大”“最小”或“任意”）值；
（2）调节电阻箱R，改变电路中的电流I，利用测量数据作出图像，其中电压U为电阻箱两端电压；
（3）保持铜片和锌片插入苹果中的深度不变，依次增加铜片与锌片的间距，先后得到图像如图乙中（a）、（b）、（c）、（d）所示；
（4）由图乙可知：在该实验中，随电极间距的增大，该水果电池的电动势______，内阻______；（均填“增大”“减小”或“不变”）
（5）曲线（c）对应的水果电池电动势______V，内阻______ 。（均保留3位有效数字）
12.（6分）某实验小组用如图所示的装置来探究圆锥摆运动的规律，轻质细线穿过竖直固定的细圆管（内壁以及管口均光滑）并跨越光滑的定滑轮，一端连接物块（质量为M），另一端连接小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动并通过光电计数器计数，物块静止不动，用秒表来记录小球做圆周运动的时间，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。
（1）若测得连续n次（n从0开始计数）通过光电计数器的时间间隔为t，则小球做圆周运动的周期__________（用n、t表示），若测得细圆管下管口与圆弧轨迹圆心间的高度差为H，圆弧轨迹的半径为r，则小球受到的向心力__________（用H、r、M、g表示）。
（2）用上述测量的量表示重力加速度为__________（选用H、r、n、t表示）。
13.（10分）如图所示，右侧桌面上叠放三个完全相同的物块，质量均为，左侧是固定在水平地面上的光滑圆弧面P。一根轻绳跨过圆弧面顶点上的定滑轮，绳的一端系有质量为的小球，另一端水平连接物块3。小球与圆心连线跟水平方向的夹角，物块2受到斜右向上的拉力，F与水平方向夹角。整个系统处于静止状态。假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，定滑轮与小球足够小，重力加速度g取。求：
（1）绳上拉力的大小；
（2）物块2与3间的摩擦力f的大小；
（3）物块3与桌面间的动摩擦因数μ的最小值。
14.（13分）如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面由粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道组成。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，水平轨道长，小车质量；质量也为的物块静止于小车最左端，一根长度且不可伸长的轻质细线一端固定于O点，另一端系一质量的小球，小球位于最低点时与物块处于同一高度且恰好接触，小球、物块均可视为质点，现将细线拉直到水平位置并由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。不计空气阻力，重力加速度g取。求：
(1)小球运动到最低点与物块碰撞前速度大小及细线中张力的大小F；
(2)小球与物块碰后瞬间物块的速度大小v及小球对物块的冲量大小I；
(3)物块与水平长木板间的动摩擦因数，求小车的最终速度。
15.（16分）如图所示，在直角坐标系的第一象限中分布着沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限中分布着方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为+q的微粒，在A点以初速度平行x轴正方向射入电场区域，然后从电场区域进入磁场，又从磁场进入电场，并且先后只通过x轴上的P点和Q点各一次。已知该微粒的比荷为，微粒重力不计，求：
（1）微粒从A到P所经历的时间和加速度的大小；
（2）求出微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角；
（3）电场强度磁感应强度B的大小。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A、当研究从杭州到上海虹桥所用时间时，列车的形状和大小对研究的问题没有影响，可以忽略，所以可以将列车看成质点，故A错误;B、30分钟指的是时间长度，是指时间间隔，故B错误;C、163.5公里是列车运动的轨迹的长度，是路程，故C错误;D、列车不是一直做单方向的直线运动，则位移一定小于163.5km，所以平均速度为，故D正确。故选:D。
2.答案：C
解析：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，A错误。由于衰变为时放出能量，可知的比结合能大于的比结合能，B错误。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，C正确。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，D错误。
3.答案：C
解析：由题图可知b光折射角小，折射率大，由可知b光速度小，A错误。如图所示，作出a光传播的光路图，偏向角，可得，介质对a光的折射率，B错误。由几何关系可知，又，结合几何关系可得b光偏向角为40°，C正确。进入介质的折射角等于射出介质的入射角，所以改变入射角时，只要光线能射入介质，也一定有光线射出，D错误。
4.答案：C
解析：根据题意可知，气体的体积不变，根据理想气体状态方程
可知气体压强与温度成正比，且气体由状态a变化到状态b，温度降低，压强减小，C正确。
故选C。
5.答案：D
解析：A.粒子经过圆周上各点中c点的动能最大，而粒子带正电，可知c点电势最低，场强方向垂直于过c点的切线方向，即电场的方向由O指向c，选项A错误；
B.粒子从b点到c点静电力做功为W，可知
b点电势为零，可得
选项B错误；
C.因ab与电场线垂直，则ab为等势线，电势均为零，则粒子从b点到a点静电力做功为0，选项C错误；
D.场强
O点电势为
粒子在圆心O点的电势能为
选项D正确。
故选D。
6.答案：C
解析：设地球自转周期为，即地球静止卫星的周期为，由题图可知，飞船每转动一圈，地球自转45°，则飞船的周期为
根据万有引力提供向心力可得
则有故选C。
7.答案：A
解析：A.根据安培定则可知，驱动线圈内的磁场方向水平向右，结合题图乙可知，驱动线圈的电流增大，通过发射线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，发射线圈内部的感应磁场方向水平向左，选项A正确；
BD.由题图乙可知，时驱动线圈的电流变化率最小，此时通过发射线圈的磁通量变化率最小，驱动线圈产生的自感电动势最小，发射线圈中的感应电流最小，选项BD错误；
C.时驱动线圈的电流变化率最大，则此时通过发射线圈的磁通量变化得最快，发射线圈中的感应电动势最大，选项C错误。
故选A。
8.答案：AC
解析：AB.若波是沿x轴正方向传播的，波形移动了，则有，解得，当时，周期有最大值为；若波是沿x轴负方向传播的，波形移动了，则有，解得，当时，周期有最大值为；该波的周期T大于，故该波定沿着x负方向传播，且周期为，波速，故A正确、B错误；C.时处的质点在波峰，则经过，此时该质点未回到平衡位置，正在沿y轴负方向运动，C正确；D.是半个周期，处质点的路程为振幅的2倍，因振幅未知，故路程未知，D错误；故选AC。
9.答案：AD
解析：A.根据题意，由图乙可知，时发生第一次碰撞，根据质量相等的两物体发生弹性碰撞速度互换原理可知，a的初速度，中点左侧水平面光滑，则有a在第一次碰撞前的路程
则两挡板间距为
故A正确；
B.由乙图知，第一次碰撞后，a静止在中点，b向右运动，与右侧挡板碰撞后返回中点，与a第二次碰撞，b静止，a向左运动与左侧挡板碰撞后返回中点，与b第三次碰撞，a静止，b向右运动与右侧挡板碰撞返回到中点静止，所以a与b发生了3次碰撞，故B错误；
C.由B分析可知，b运动的路程为
对b整个过程，由动能定理有
解得
故C错误；
D.设b与a第二次碰撞前的速度大小为v，由动能定理有
a第2次与挡板碰撞后速度大小与b与a第二次碰撞前的速度大小相等，则a第2次与挡板碰撞后的动能为
联立解得
故D正确。
故选AD。
10.答案：AD
解析：C.圆形区域内磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度均匀增大，根据楞次定律可知，感生电场的方向为逆时针方向，电子所受电场力方向沿顺时针方向，电子在电场力作用下加速运动，即电子沿顺时针方向加速运动，故C错误；
A.结合上述可知，电子在真空室内沿顺时针方向做圆周运动，电子带负电，洛伦兹力方向指向圆心，根据左手定则可知，方向应垂直于纸面向里，故A正确；
B.电子做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有
解得
结合上述可知，电子速度增大，则大小增大，故B错误；
D.圆形区域内磁感应强度变化产生的感应电动势
电子在真空室内每转一周动能增加
故D正确。
故选AD。
11.答案：（1）最大（4）不变；增大（5）；
解析：（1）为了电路安全，开关闭合前电阻箱接入电路的阻值要调至最大。
（4）电压U为电阻箱两端电压，根据闭合电路欧姆定律可得
可知图像中的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源内阻和电流表内阻之和，所以由图乙可知在该实验中，随电极间距的增大，电动势不变，内阻逐渐增大。
（5）由曲线（c）的纵截距可知电动势大小为
曲线（c）的斜率绝对值为
可得
12.答案：（1）；（2）
解析：（1）从小球某次通过光电门开始计时，若测得连续n次（n从1开始计数）通过光电门的时间间隔为t，则小球做圆周运动的周期，若测得细圆管下管口与圆弧轨迹圆心间的高度差为H，圆弧轨迹的半径为r，根据几何关系有，，解得小球受到的向心力。
（2）小球质量计为m，受到的向心力，，解得。
13.答案：（1）（2）（3）
解析：（1）以小球为对象，根据受力平衡可得绳上拉力的大小为
（2）对物块1、2为整体，水平方向根据受力平衡可得物块2与3间的摩擦力大小为
（3）对物块1、2、3整体，水平方向有
可得物块3与桌面间的静摩擦力大小为
竖直方向有
解得物块3受到的支持力大小为
又
可得
可知物块3与桌面间的动摩擦因数最小值为
14.答案：(1)
(2)
(3)
解析：（1）小球由释放运动到最低点
则
最低点时
解得
（2）小球与物块发生弹性碰撞
解得
对物块由动量定理
解得
（3）设滑块未从小车脱落，则有
解得
不符合题意，即滑块会从小车的左端脱落。
则有
解得
15.答案：（1）0.05s，；（2）；（3）1.2T
解析：（1）微粒从平行x轴正方向射入电场区域，由A到P做类平抛运动，微粒在x轴上做匀速直线运动，则有
微粒沿y轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，有
解得
，
（2）微粒进入磁场时竖直方向的分速度
设微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角为α，则
解得
（3）粒子的运动轨迹如图所示。
设微粒从P点进入磁场以速度v做匀速圆周运动，根据运动的合成得
根据洛伦兹力提供向心力
根据几何关系可得
联立解得