2025年江苏省高考物理模拟试卷（五）（含答案）

2025年江苏省高考物理模拟试卷（五）
一、单选题：本大题共10小题，共40分。
1.如图所示为核反应堆的示意图，铀棒是核燃料，其反应方程为用重水做慢化剂可使快中子减速，假设中子与重水中的氘核每次碰撞均为弹性正碰，而且认为碰撞前氘核是静止的，则下列说法正确的是( )
A. 铀核的比结合能比钡核的小 B. 该反应为热核反应
C. 中子与氘核碰后可原速反弹 D. 镉棒插入深一些可增大链式反应的速度
2.关于分子力，下列对自然中的现象解释合理的是( )
A. 拉长一根橡皮筋，能感觉到橡皮筋的张力，是因为分子间的距离变大，相邻分子间只有引力
B. 水很难被压缩，是因为压缩时，分子间距离变小，相邻分子间只有斥力，没有引力
C. 空中的小雨滴一般呈球形，主要是因为表面张力使水分子聚集成球体
D. 注射器中封闭一段气体，堵住出口，压缩气体感觉比较费力，因为压缩气体时相邻分子间的作用力表现为斥力
3.如图所示，氢原子的能级图。一群处于基态的氢原子受到激发后，会辐射出种不同频率的光。已知可见光光子的能量范围为。下列说法正确的是( )
A. 种不同频率的光中包含有射线
B. 基态的氢原子受激后跃迁到的能级
C. 从能级跃迁到发出的光是可见光
D. 从能级跃迁到发出的光波长最短
4.光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，一复色光以入射角射入光导纤维后分为、两束单色光，、两单色光在内芯和外套界面发生全反射，下列说法正确的是( )
A. 内芯折射率小于外套的折射率
B. 光光子的能量大于光光子的能量
C. 在内芯介质中单色光的传播速度比大
D. 入射角由逐渐增大时，光全反射现象先消失
5.一定质量的理想气体从状态开始，经历状态、、回到状态的图象如图所示，其中的延长线经过原点，、与横轴平行，与纵轴平行，下列说法正确的是( )
A. 到的过程中，气体的体积变大
B. 到的过程中，气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数减少
C. 到的过程中，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功
D. 到的过程中，气体内能减小、体积增大
6.如图所示，足球被踢出后在空中依次经过、、三点的运动轨迹示意图，为最高点，、两点等高。则足球( )
A. 从运动到的时间大于从运动到的 B. 在点的加速度方向竖直向下
C. 在点的机械能比在点的大 D. 在点的动能与在点的相等
7.如图所示，、间接入电压的正弦交流电，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中为用半导体热敏材料制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表为值班室的显示器，显示通过的电流，电压表显示加在报警器上的电压报警器未画出，为一定值电阻。当传感器所在处出现火情时，以下说法中正确的是( )
A. 的示数增大，的示数增大 B. 的示数不变，的示数减少
C. 的示数减小，的示数减小 D. 的示数减小，的示数减小
8.如图甲所示，两个点电荷、固定在轴上距离为的两点，其中带正电位于原点，、是它们连线延长线上的两点，其中点与点相距。现有一带正电的粒子以一定的初速度沿轴从点开始经点向远处运动粒子只受电场力作用，设粒子经过、两点时的速度分别为、，其速度随坐标变化的图像如图乙所示，则以下判断正确的是( )
A. 带负电且电荷量小于 B. 点的场强比点的场强大
C. 点的电势比点的电势高 D. 粒子在点的电势能大于在点的电势能
9.滑索是一项体育游乐项目。游客从起点利用自然落差加速向下滑行，越过绳索的最低点减速滑至终点。不考虑空气对人的作用力，如图中能正确表示游客加速下滑或减速上滑的是( )
A. 加速下滑 B. 加速下滑
C. 减速上滑 D. 减速上滑
10.如图所示，和是两根足够长、电阻不计的相互平行、竖直放置的光滑金属导轨，匀强磁场垂直导轨平面。有质量和电阻的金属杆，始终与导轨垂直且接触良好。开始时，将开关断开，让金属杆由静止开始下落，经过一段时间后，再将闭合。金属杆所受的安培力、下滑时的速度分别用、表示；通过金属杆的电流、电量分别用、表示。若从闭合开始计时，则、、、分别随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
11.现要尽量准确地测量量程为、内阻约为的电流表的内阻，实验室提供的其他器材如下：
电流表量程，内阻；
滑动变阻器最大阻值，最大电流；
电阻箱阻值；
电源电动势，内阻约；
开关、导线若干。
选用上述的一些器材，两个同学分别设计了图甲、图乙所示的电路图。
在图甲的电路中，下列电阻箱的取值最合理的是______。
A.
B.
C.
在图甲的电路中，测得电流表、的示数分别为、，电阻箱的示数为，则电流表的内阻的测量值为______。用所给物理量表示
按图乙的电路进行如下操作：
先将滑动变阻器的滑动触头移到使电路安全的位置，再把电阻箱的阻值调到______填“最大”或“最小”。
闭合开关、，调节滑动变阻器，使两电流表的指针有较大幅度偏转，记录电流表的示数。
断开，保持闭合、不变，再闭合，调节，使电流表的示数______，读出此时电阻箱的阻值，则电流表的内阻______。
从实验测量精度的角度分析，用图______电路较好，原因是______。
三、计算题：本大题共4小题，共45分。
12.如图甲所示的巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重状态，该器械有一个可乘坐二十人的环形座舱套在竖直柱子上，由升降机将座舱送上几十米的高处，然后让座舱自由下落，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。若座舱中某人用手水平托着质量为的手机，手机中的软件记录了手机下落过程中加速度随时间变化的关系图象，如图乙所示。
当座舱下落时，求人的速度大小；
当座舱下落时，求手机对手的作用力。
13.一群处于第能级的氢原子，最终都回到基态能发出几种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极的金属上，只能测得条电流随电压变化的图象如图乙所示，其中光对应图线与横轴的交点坐标为已知氢原子的能级图如图丙所示，电子电量为。
求光照射金属时逸出光电子的最大初动能；
求该金属逸出功；
只有光照射金属时，调节光电管两端电压，达到饱和光电流，若入射的光子有引发了光电效应求此时每秒钟照射到阴极的光子总能量。
14.如图所示，半径为的竖直圆环在电动机作用下，可绕水平轴转动，圆环边缘固定一只质量为的连接器。轻杆通过轻质铰链将连接器与活塞连接在一起，活塞质量为，与固定竖直管壁间摩擦不计。当圆环逆时针匀速转动时，连接器动量的大小为，活塞在竖直方向上运动。从连接器转动到与等高位置开始计时，经过一段时间连接器转到最低点，此过程中，活塞发生的位移为，重力加速度取。求连接器：
所受到的合力大小；
转到动量变化最大时所需的时间；
从转到过程中，轻杆对活塞所做的功。
15.回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的形金属盒半径为，两盒间距很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直在下极板的中心处粒子源产生的粒子初速度可视为零，质量为、电荷量为，在加速器中被加速，加速电压随时间的变化关系如图所示加速过程中不考虑相对论效应和变化电场对磁场分布的影响．
若带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心始终认为在金属盒的圆心点，粒子被加速后离开加速器时的动能是多大？
带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心并不是金属盒的圆心，而且在不断地变动，设第一次加速后做圆周运动的圆心为，第二次加速后做圆周运动的圆心为，第三次加速后做圆周运动的圆心为，求的距离；
回旋加速器使用时，实际的磁感应强度会和有偏差，可能导致粒子不能每次经过电场都被加速若有大量粒子在到的时间范围内，第一次进入电场被加速不考虑粒子间的相互作用，要使每个粒子都实现至少连续次加速不考虑金属盒半径的限制，求的取值范围．
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】 最大 仍为 甲 图乙电路受电阻箱取值限制，阻值只能精确到个位
12.【答案】解：当座舱下落 时，由图象与横轴围成的面积表示速度可知手机的速度为

则人的速度大小为
当座舱下落 时，手机的加速度大小为
对手机，根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可知，手机对手的作用力也为 ，方向竖直向下
答：当座舱下落时，人的速度大小为；
当座舱下落时，手机对手的作用力为 ，方向竖直向下。
13.【答案】解：由图乙可得光照射金属时的遏止电压
逸出光电子的最大初动能为
由图乙可知光的遏止电压最大，则可知光光子能量最大，则光光子是由第能级跃迁到基态所辐射的光子，则光的光子能量为
根据光电效应方程有，解得
个
或
答：光照射金属时逸出光电子的最大初动能为。
该金属逸出功为。
只有光照射金属时，调节光电管两端电压，达到饱和光电流，若入射的光子有引发了光电效应．此时每秒钟照射到阴极的光子总能量为或
14.【答案】解：连接器做匀速圆周运动的速度
则连接器做匀速圆周运动所受到的合力大小
当连接器转到右侧与点对称位置时动量变化最大，此时用时间
设连接器在点时连杆与竖直方向的夹角为，则此时连杆的速度为
而对活塞
可知活塞的速度
当连接器到达点时，活塞的速度为零，则从到，对活塞由动能定理
解得
答案为：所受到的合力大小为；
转到动量变化最大时所需的时间为；
从转到过程中，轻杆对活塞所做的功为。
15.【答案】解：圆周运动的最大半径约为，则，离子离开加速器时获得的动能
设第一、二、三次圆周运动的半径为、和
根据动能定理：
根据，则第一次运动半径
同上：，则第二次运动半径
，则第三次运动半径

解得
当磁感应强度为时，圆周运动的周期为
设磁感应强度偏小时为，圆周运动的周期为，入射的粒子最可能无法维持加速。
，
解得
设磁感应强度偏大时为，圆周运动的周期为，入射的粒子最可能无法维持加速。
，
解得
因此，、、
答：若带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心始终认为在金属盒的圆心点，粒子被加速后离开加速器时的动能是
的距离为；
的取值范围为，、、
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