【高考押题卷】2025届高考物理模拟预测卷一（新课标卷）（有解析）

2025届高考物理模拟预测卷（新课标卷）
一．选择题（共10小题，满分46分）
1．（4分）（2025 河南模拟）某运动员参加百米赛跑，起跑后做匀加速直线运动，一段时间后达到最大速度，此后保持该速度运动到终点。下列速度—时间（v﹣t）和位移—时间（x﹣t）图像中，能够正确描述该过程的是（　　）
A． B．
C． D．
2．（4分）（2024春 青秀区校级期中）如图为发射人造地球卫星的示意图，先将卫星发射到贴近地球表面运行的圆轨道Ⅰ上（离地面高度忽略不计），再通过椭圆轨道Ⅱ变轨后到达预定圆轨道Ⅲ上。已知轨道Ⅰ与轨道Ⅱ相切于A点，轨道Ⅱ与轨道Ⅲ相切于B点，则下列判断正确的是（　　）
A．卫星在轨道Ⅰ上运行的线速度大于第一宇宙速度
B．卫星在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度大于在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度
C．卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的速度大于在轨道Ⅲ上经过B点时的速度
D．卫星在轨道Ⅱ上的周期大于在轨道Ⅰ上的周期
3．（4分）（2022 河北学业考试）在如图所示的菱形abcd中，∠abc＝120°，O点为菱形的中心。现在菱形的顶点放置四根通电长直导线，且四根导线中电流的大小相等，其中b、c中的电流方向垂直纸面向外，a、d中的电流方向垂直纸面向里。则下列说法正确的是（　　）
A．O点的磁感应强度大小为零
B．导线b所受作用力的方向由b指向a
C．导线b、d所受的作用力相同
D．仅将导线b中的电流反向，导线d所受的作用力的大小不变
4．（4分）（2023秋 新会区校级期末）如图甲，矩形线圈PQMN绕垂直于匀强磁场的轴以角速度ω匀速转动，线圈匝数为n，面积为S，电阻为r，磁场的磁感应强度为B，线圈与阻值为R的电阻连接。线圈产生的感应电动势e随时间t的变化关系如图乙，下列说法中正确的是（　　）
A．t＝t1时刻与t＝t3时刻穿过线圈的磁通量相同
B．PQ边始终不受安培力作用
C．0～t1内，通过电阻R的电荷量为
D．电阻R的功率为
5．（4分）（2022 杭州模拟）如图所示，用细线悬挂一个重物，把重物拿到一定高度，释放后重物下落把细线拉断。如果在此细线上端拴一段橡皮筋，使橡皮筋与细线的总长度与原来细线相等，再从相同高度释放该重物，细线不再被拉断。可认为细绳不可伸长。以下判断正确的是（　　）
A．重物下落把细线拉断的原因是重力大于拉力
B．加橡皮筋后重物下落到最低点时动能最大
C．加橡皮筋后重物的最大动量变化率较小
D．加橡皮筋后重物下落到最低点时是失重状态
6．（4分）（2023秋 如皋市月考）如图所示，一组学生在玩“人浪”游戏。学生手挽手排成一行，从左边第一位同学开始，周期性地“下蹲、起立”，呈现类似波浪的效果。则（　　）
A．“人浪”是纵波
B．“人浪”传播的是“下蹲、起立”这种运动形式
C．当“人浪”向右传播时，学生随“人浪”向右移动
D．学生“下蹲、起立”的动作越频繁，“人浪”传播的速度一定越快
7．（4分）（2022秋 道里区校级月考）将一电荷量为+q（的试探电荷从无穷远处移到电场中的A点，该过程中电场力做功为W，规定无穷远处的电势为零，则该试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（　　）
A．﹣W， B．W、 C．﹣W， D．W，
（多选）8．（6分）（2021春 鞍山期末）如图为氢原子的能级图，已知可见光的光子的能量范围为1.62～3.11eV，锌板的电子逸出功为3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁的过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是（　　）
A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板，一定不能产生光电效应现象
B．用能量为11.0eV的自由电子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
C．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线使氢原子电离
D．用波长为60nm的伦琴射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子（1eV＝1.6×10﹣19J，h＝6.63×10﹣34J s）
（多选）9．（6分）（2024春 五华区校级期中）如图所示，一根长为l的光导纤维用折射率的材料制成，一束激光由其左端的中心点以α＝45°的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。已知真空中光速为c，不考虑光在光导纤维右侧截面上的反射，则下列说法正确的是（　　）
A．在光导纤维中激光传播速度为
B．激光在光导纤维中发生全反射的临界角为45°
C．从右侧射出的激光在光导纤维中通过的路程为2l
D．从右侧射出的激光在光导纤维中传播的时间为
（多选）10．（6分）（2023春 威远县校级期中）如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域，v1＝2v2，则在先后两种情况下，下列说法正确的是（　　）
A．线圈中的感应电动势之比为E1：E2＝2：1
B．线圈中的感应电流之比为I1：I2＝1：2
C．通过线圈某截面的电荷量之比q1：q2＝2：1
D．线圈中产生的焦耳热之比Q1：Q2＝2：1
二．实验题（共2小题，满分18分）
11．（8分）（2023春 新乐市校级月考）在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下：
A．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板。
B．用公式求出薄膜厚度，即油酸分子的大小。
C．用量筒量出N滴溶液的体积V。用浅盘装入约2cm深的水，在水面上均匀的撒上痱子粉。
D．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数x（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长为a，求出油膜的面积S。
（1）将上述实验步骤进行排序，正确的顺序应该是 　 　 （写步骤前的序号）；
（2）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成 　 　 （填“单分子”或“多分子”）油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为 　 　 。
A．控制变量法
B．理想化模型法
C．极限思想法
D．等效替代法
（3）从图中可数出小正方形的有效个数x＝　 　 。已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，根据油酸酒精溶液的浓度，每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积的表达式V0＝　 　 ；油膜面积表达式S＝　 　 ；用以上字母表示油酸分子的直径d＝　 　 。（后三空均用符号表示，不得出现数字）
12．（10分）（2022 南京模拟）一同学想要测定从故障风扇中取下的一个电阻的阻值Rx，实验室提供以下器材：
A．多用电表
B．电流表A1：量程为3.0A，内阻约为0.05Ω
C．电流表A2：量程为0.6A，内阻为0.2Ω
D．变阻器R1：阻值范围为0～10Ω
E．变阻器R2：阻值范围为0～200Ω
F．定值电阻R0＝15Ω
G．电源E：电动势E约为9V，内阻很小
H．开关S，导线若干
（1）该同学先用多用电表粗测阻值，将多用电表功能选择开关旋置欧姆挡“×1”倍率时，指针位置如图甲所示，则多用电表的读数是
　 　
Ω；
（2）为了更精确测量该电阻阻值，该同学设计了如下两种测量电路，你认为合理的测量电路是
　 　
（选填“乙”或“丙”）；
（3）测量电路中滑动变阻器R应选择
　 　
（选填“R1”或“R2”）；
（4）由实验测得的数据作出I1﹣I2图像如图丁所示，求得图像的斜率k＝3.3，则该电阻阻值为
　 　
Ω（计算结果保留到小数，点后一位）。
三．解答题（共3小题，满分36分）
13．（10分）（2024 山东二模）2023年11月，我国“福建号”航空母舰成功进行电磁弹射测试。小李同学将这个过程进行如图所示的简化：ABC为水平轨道，其中AB段为有动力弹射段、长LAB＝80m，BC段为无动力滑行段、足够长。将质量M＝20kg的物块（可视为质点）置于A处，在第一次弹射模拟中，物块在AB段的运动时间为2s、BC段的运动时间为16s；在第二次弹射模拟中，该同学在物块两侧各固定了一个相同配重块用以模拟导弹，每个配重块质量m＝5kg。已知物块与水平轨道ABC间的动摩擦因数处处相同，两次弹射的动力大小相等且恒定不变，取重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）AB段动力的大小；
（2）第二次弹射过程中，AB段和BC段物块对每个配重块作用力的大小。（结果可用根式表示）
14．（12分）（2025春 万源市校级期中）如图所示，在xOy坐标系中有三个区域，区域Ⅰ的宽度为L，存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E1，区域Ⅱ和区域Ⅲ存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里，区域Ⅲ同时存在沿x轴正方向、大小为E2的匀强电场。质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电粒子从坐标原点O由静止释放，经区域Ⅰ的电场加速后，从M点进入区域Ⅱ，粒子穿过区域Ⅱ后从N点进入区域Ⅲ，此时速度方向与y轴正方向成60°角。已知E2＝B，不计带电粒子的重力，只考虑粒子第一次在三个区域内的运动。
（1）求粒子经过M点时的速度大小；
（2）求粒子在区域Ⅱ中运动的时间t；
（3）求粒子在区域Ⅲ中运动时的最大速度vm及此时所在的位置到y轴的距离s。
15．（14分）滑板运动，越来越受到年轻人追捧，如图所示，滑板轨道ADE光滑，水平轨道AD与半径R＝1.8m四分之一竖直圆弧轨道DE在D点相切。一个质量为M＝48.0kg的运动员（可视为质点）以初速度v0冲上静止在A点质量m＝2.0kg的滑板（可视为质点），设运动员蹬上滑板后立即与滑板一起共同沿着轨道运动。若不计空气阻力，重力加速度g取值10m/s2（计算结果均保留三位有效数字）。求：
（1）运动员以6m/s的水平速度冲上滑板，是否能达到E点；
（2）以运动员恰好到达E点的速度v0冲上滑板，运动员和滑板滑过圆弧形轨道D点时对轨道的压力；
（3）若A点左侧为动摩擦因数μ＝0.2的水泥地面，则运动员与滑板滑回后停在距A点多远的距离。
2025届高考物理模拟预测卷（新课标卷）
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题，满分46分）
1．（4分）（2025 河南模拟）某运动员参加百米赛跑，起跑后做匀加速直线运动，一段时间后达到最大速度，此后保持该速度运动到终点。下列速度—时间（v﹣t）和位移—时间（x﹣t）图像中，能够正确描述该过程的是（　　）
A． B．
C． D．
【考点】根据物体的运动情况判断v﹣t图像是否正确；根据物体的运动情况判断x﹣t图像是否正确．
【专题】定量思想；推理法；运动学中的图象专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】根据匀加速直线运动和匀速直线运动的v﹣t、x﹣t图像的特点进行分析判断。
【解答】解：AB．因为v﹣t图像的斜率表示加速度，匀加速阶段为一条倾斜直线，匀速阶段为一条平行于时间轴的直线，故A错误，B正确；
CD．根据位移与时间的关系，则x﹣t图像在匀加速阶段为开口向上的抛物线，匀速阶段为一条倾斜直线，故CD错误。
故选：B。
【点评】考查匀变速直线运动和匀速直线运动的两种图像的认识和理解，会根据题意进行准确分析解答。
2．（4分）（2024春 青秀区校级期中）如图为发射人造地球卫星的示意图，先将卫星发射到贴近地球表面运行的圆轨道Ⅰ上（离地面高度忽略不计），再通过椭圆轨道Ⅱ变轨后到达预定圆轨道Ⅲ上。已知轨道Ⅰ与轨道Ⅱ相切于A点，轨道Ⅱ与轨道Ⅲ相切于B点，则下列判断正确的是（　　）
A．卫星在轨道Ⅰ上运行的线速度大于第一宇宙速度
B．卫星在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度大于在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度
C．卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的速度大于在轨道Ⅲ上经过B点时的速度
D．卫星在轨道Ⅱ上的周期大于在轨道Ⅰ上的周期
【考点】不同轨道上的卫星或行星（可能含赤道上物体）运行参数的比较；开普勒三大定律；第一、第二和第三宇宙速度的物理意义．
【专题】定量思想；推理法；人造卫星问题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】A.根据第一宇宙速度的特点，即可分析判断；
B.根据卫星的加速度公式，即可分析判断；
C.由卫星的变轨特点，即可分析判断；
D.由开普勒第三定律，即可分析判断。
【解答】解：A.由题知，轨道Ⅰ是近地圆轨道，则卫星在轨道Ⅰ上运行的线速度等于第一宇宙速度，故A错误；
B.根据a可知，卫星在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度等于在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度，故B错误；
C.由卫星的变轨特点可知，卫星通过椭圆轨道Ⅱ变轨后到达预定圆轨道Ⅲ上，需在B处点火加速，则轨道Ⅱ在B点的速度小于轨道Ⅲ的速度，故C错误；
D.由图可知，轨道Ⅱ的半长轴大于轨道Ⅰ的半径，则由开普勒第三定律可知，卫星在轨道Ⅱ上的周期大于在轨道Ⅰ上的周期，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查开普勒三大定律，解题时需注意，开普勒行星运动定律是对行星绕太阳运动规律的总结，它也适用于其他天体的运动。
3．（4分）（2022 河北学业考试）在如图所示的菱形abcd中，∠abc＝120°，O点为菱形的中心。现在菱形的顶点放置四根通电长直导线，且四根导线中电流的大小相等，其中b、c中的电流方向垂直纸面向外，a、d中的电流方向垂直纸面向里。则下列说法正确的是（　　）
A．O点的磁感应强度大小为零
B．导线b所受作用力的方向由b指向a
C．导线b、d所受的作用力相同
D．仅将导线b中的电流反向，导线d所受的作用力的大小不变
【考点】安培力的计算公式及简单应用；通电直导线周围的磁场；磁感应强度的定义与物理意义；左手定则判断安培力的方向．
【专题】定量思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用；推理论证能力．
【答案】D
【分析】由右手螺旋定则确定出在某点磁场方向，再利用矢量合成法则求得合矢量的方向，根据“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”可得导线的受力情况。
【解答】解：A、由安培定则可知导线a、c在O点产生的磁场方向由O指向d，导线b、d在O点产生的磁场方向由O指向c，由平行四边形定则可知O点的磁感应强度不为零，故A错误；
B、根据“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”可得，对导线b的受力分析如答图所示，矢量合成后可知导线b所受作用力的方向由a指向b，故B错误；
C、同理，导线d所受的作用力大小与导线b相等，但方向由c指向d，故C错误；
D、仅将导线b中的电流反向，导线d所受的作用力大小不变，方向由d指向a，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要是考查磁感应强度B的矢量合成法则以及右手螺旋定则，会进行磁感应强度的合成，从而确定磁场的方向。
4．（4分）（2023秋 新会区校级期末）如图甲，矩形线圈PQMN绕垂直于匀强磁场的轴以角速度ω匀速转动，线圈匝数为n，面积为S，电阻为r，磁场的磁感应强度为B，线圈与阻值为R的电阻连接。线圈产生的感应电动势e随时间t的变化关系如图乙，下列说法中正确的是（　　）
A．t＝t1时刻与t＝t3时刻穿过线圈的磁通量相同
B．PQ边始终不受安培力作用
C．0～t1内，通过电阻R的电荷量为
D．电阻R的功率为
【考点】正弦式交变电流的函数表达式及推导；交流发电机及其产生交变电流的原理；交变电流的u﹣t图像和i﹣t图像．
【专题】定量思想；图析法；交流电专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】由图乙中交流电的函数表达式，可知在不同时刻的磁通量，判断不同时刻的磁通量是否相同；由安培力公式，可知B与I的夹角在变化过程，PQ是否受安培力；由平均电流的定义式、感应电动势的平均值公式、闭合电路欧姆定律，可计算在0～t1内，通过电阻R的电荷量；由交流电的有效值与峰值的关系，可计算有效电流，结合电功率公式，可计算电阻的电功率。
【解答】解：A．由图乙结合电磁感应定律可知，若t＝t1时刻，穿过线圈的磁通量为BS；则t＝t3时刻，穿过线圈的磁通量为﹣BS，故A错误；
B．除中性面的垂面位置外，PQ都受到安培力作用，故B错误；
C．0时刻，穿过线圈的磁通量为0，t1时刻，穿过线圈的磁通量为BS，
平均电流的定义式，感应电动势的平均值公式，闭合电路欧姆定律，
故0～t1内通过电阻R的电荷量为，故C错误；
D．电阻R的功率可根据电流或电压的有效值求解，电动势有效值为，
故电阻R的功率为，解得：，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查交变电流，关键是掌握交变电压有效值与最大值的关系，再结合电磁感应定律及电功率的定义进行求解。
5．（4分）（2022 杭州模拟）如图所示，用细线悬挂一个重物，把重物拿到一定高度，释放后重物下落把细线拉断。如果在此细线上端拴一段橡皮筋，使橡皮筋与细线的总长度与原来细线相等，再从相同高度释放该重物，细线不再被拉断。可认为细绳不可伸长。以下判断正确的是（　　）
A．重物下落把细线拉断的原因是重力大于拉力
B．加橡皮筋后重物下落到最低点时动能最大
C．加橡皮筋后重物的最大动量变化率较小
D．加橡皮筋后重物下落到最低点时是失重状态
【考点】动量定理的内容和应用；超重与失重的概念、特点和判断．
【专题】定性思想；推理法；动量定理应用专题；理解能力．
【答案】C
【分析】两种情况下重物的动量变化量相同，但所用时间不同，不拴橡皮筋时，细线与重物的作用时间短，受的合外力较大，由此分析。
【解答】解：A．重物下落把细线拉断的原因是重物对绳的拉力大于细绳可承受的最大拉力，而不是由于重物的重力大于拉力，故A错误；
B．加橡皮筋后重物下落到最低点时，速度为零，动能最小，故B错误；
C．由动量定理Ft＝ΔP可得F，动量改变量相同，冲量相同，细绳拉重物时经历的时间极短，重物的最大动量变化率大，细线拉断；加橡皮筋后，由于橡皮筋受到拉力后长度增加，所以从细绳被拉直到重物达到最低点经历的时间长，则重物动量变化率小，重物的最大动量变化率也较小，细线不再被拉断，故C正确；
D．加橡皮筋后重物下落到最低点后会向上反弹，所以重物有向上的加速度，处于超重状态，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了动量定理的应用，关键是找出动量变化量和时间的长短，从而判断受力大小。
6．（4分）（2023秋 如皋市月考）如图所示，一组学生在玩“人浪”游戏。学生手挽手排成一行，从左边第一位同学开始，周期性地“下蹲、起立”，呈现类似波浪的效果。则（　　）
A．“人浪”是纵波
B．“人浪”传播的是“下蹲、起立”这种运动形式
C．当“人浪”向右传播时，学生随“人浪”向右移动
D．学生“下蹲、起立”的动作越频繁，“人浪”传播的速度一定越快
【考点】波长、频率和波速的关系；机械波的图像问题．
【专题】定性思想；推理法；简谐运动专题；理解能力．
【答案】B
【分析】振动方向与传播方向垂直的波是横波；机械波传递的是振动形式和能量，质点不会随波迁移；机械波的传播速度与介质有关。
【解答】解：A、同学们上下振动、传播方向是向右传播，振动方向与传播方向垂直，则“人浪”是横波，故A错误；
BC、“人浪”只传播运动形式，所以“人浪”传播的是“下蹲、起立”这种运动形式，学生不会“随波迁移”，故B正确、C错误；
D、“人浪”传播的速度与介质有关，与频繁程度（振动频率）无关，故D错误。
故选：B。
【点评】机械波的特点：1、介质依存性：机械波离不开介质，真空中不能传播机械波。2、能量信息性：机械波传播的是振动的形式，因此机械波可以传递能量、传递信 息。3、传播不移性：在波的传播方向上，各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波定向迁移。
7．（4分）（2022秋 道里区校级月考）将一电荷量为+q（的试探电荷从无穷远处移到电场中的A点，该过程中电场力做功为W，规定无穷远处的电势为零，则该试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（　　）
A．﹣W， B．W、 C．﹣W， D．W，
【考点】电场力做功与电势能变化的关系；电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势．
【专题】定量思想；推理法；电场力与电势的性质专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据电场力做功多少，电荷的电势能就减小多少，由此分析试探电荷在A点与无限远间电势能的变化量，由公式Ep＝﹣W确定电荷在A点的电势能，由公式φA求解A点的电势．
【解答】解：依题意，试探电荷从无穷远处移到电场中的A点，该过程中电场力做功为W，则电荷的电势能减小了W，若规定无穷远处的电势为零，则电荷在A点的电势能为EP＝﹣W
A点的电势 φA。
故ABD错误，C正确；
故选：C。
【点评】电场中求解电势、电势能，往往先求出电势能改变量、该点与零电势的电势差，再求解电势和电势能．一般要代入符号计算．
（多选）8．（6分）（2021春 鞍山期末）如图为氢原子的能级图，已知可见光的光子的能量范围为1.62～3.11eV，锌板的电子逸出功为3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁的过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是（　　）
A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板，一定不能产生光电效应现象
B．用能量为11.0eV的自由电子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
C．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线使氢原子电离
D．用波长为60nm的伦琴射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子（1eV＝1.6×10﹣19J，h＝6.63×10﹣34J s）
【考点】分析能级跃迁过程中的能量变化（吸收或释放能量）；光电效应现象及其物理意义．
【专题】定量思想；推理法；原子的能级结构专题；推理论证能力．
【答案】BCD
【分析】当入射光的频率大于金属的极限频率，就会发生光电效应；用自由电子轰击基态的氢原子，电子的部分能量会被吸收，发生跃迁，用光子照射，吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，才能被吸收，或吸收的光子能量使氢原子发生电离，也能被吸收。
【解答】解：A、氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光，所有的光子能量都大于3.34eV，会使锌板发生光电效应，故A错误。
B、用能量为11.0eV的自由电子轰击，电子的部分能量会被基态的氢原子吸收，只要吸收的能量等于两能级间的能级差，就会跃迁到激发态，故B正确。
C、处于n＝3能级的能量为﹣1.51eV，紫外线的光子能量大于3.11eV，可知处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离，故C正确。
D、波长为60nm的伦琴射线能量为E＝h，将λ＝60nm＝60×10﹣9m代入解得：E＝0.3315×10﹣17J＝20.7eV，可使处于基态的氢原子电离，故D正确。
故选：BCD。
【点评】解决本题的关键知道光电效应的条件，以及知道吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，知道若吸收的能量使氢原子发生电离，也能被吸收。
（多选）9．（6分）（2024春 五华区校级期中）如图所示，一根长为l的光导纤维用折射率的材料制成，一束激光由其左端的中心点以α＝45°的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。已知真空中光速为c，不考虑光在光导纤维右侧截面上的反射，则下列说法正确的是（　　）
A．在光导纤维中激光传播速度为
B．激光在光导纤维中发生全反射的临界角为45°
C．从右侧射出的激光在光导纤维中通过的路程为2l
D．从右侧射出的激光在光导纤维中传播的时间为
【考点】光的折射与全反射的综合问题；折射率的波长表达式和速度表达式；光的全反射现象．
【专题】定量思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【答案】BD
【分析】根据v计算光速，根据sinC计算临界角；根据几何知识求出光线在光纤中通过的路程，再求解光从左端射入到从右端射出所经历的时间t。
【解答】解：A.在光导纤维中激光传播速度为v，故A错误；
B.激光在光导纤维中发生全反射的临界角为sinC
则C＝45°
故B正确；
C.光线左端面射入时的折射角为n
则
r＝30°
射到侧面时的入射角为60°，则从右侧射出的激光在光导纤维中通过的路程为s
故C错误；
D.从右侧射出的激光在光导纤维中传播的时间为t
解得t
故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查对“光纤通信”原理的理解，利用全反射的条件求出入射角和折射角正弦，由数学知识求出光在光纤中通过的路程与L的关系，再所用的时间。
（多选）10．（6分）（2023春 威远县校级期中）如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域，v1＝2v2，则在先后两种情况下，下列说法正确的是（　　）
A．线圈中的感应电动势之比为E1：E2＝2：1
B．线圈中的感应电流之比为I1：I2＝1：2
C．通过线圈某截面的电荷量之比q1：q2＝2：1
D．线圈中产生的焦耳热之比Q1：Q2＝2：1
【考点】线圈进出磁场的能量计算；线圈进出磁场的电压、电流、电荷量等电学量的计算．
【专题】应用题；定量思想；推理法；电磁感应与电路结合；分析综合能力．
【答案】AD
【分析】根据E＝BLv，求出线圈中的感应电动势之比，再求出感应电流之比。
根据Q＝I2Rt，求出线圈中产生的焦耳热之比。
根据qt＝n，求出通过线圈某截面的电荷量之比。
【解答】解：A、根据题意可知v1＝2v2，根据E＝BLv，知感应电动势之比2：1，故A正确；
B、感应电流I，由于v1＝2v2，则感应电流之比为2：1，故B错误；
C、根据qt＝n，两种情况磁通量的变化量相同，所以通过某截面的电荷量之比为1：1．故C错误；
D、v1＝2v2，知时间比为1：2，根据Q＝I2Rt，知热量之比为2：1，故D正确；
故选：AD。
【点评】本题是电磁感应与电路相结合的综合题，解决本题的关键掌握导体切割磁感线时产生的感应电动势E＝BLv，以及通过某截面的电荷量q＝n。
二．实验题（共2小题，满分18分）
11．（8分）（2023春 新乐市校级月考）在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下：
A．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板。
B．用公式求出薄膜厚度，即油酸分子的大小。
C．用量筒量出N滴溶液的体积V。用浅盘装入约2cm深的水，在水面上均匀的撒上痱子粉。
D．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数x（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长为a，求出油膜的面积S。
（1）将上述实验步骤进行排序，正确的顺序应该是 　CADB　 （写步骤前的序号）；
（2）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成 　单分子　 （填“单分子”或“多分子”）油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为 　B　 。
A．控制变量法
B．理想化模型法
C．极限思想法
D．等效替代法
（3）从图中可数出小正方形的有效个数x＝　8　 。已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，根据油酸酒精溶液的浓度，每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积的表达式V0＝　　 ；油膜面积表达式S＝　xa2　 ；用以上字母表示油酸分子的直径d＝　　 。（后三空均用符号表示，不得出现数字）
【考点】用油膜法估测油酸分子的大小．
【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；估算分子个数专题；实验探究能力．
【答案】（1）CADB；（2）单分子；B；（3）8，，xa2，。
【分析】（1）根据实验原理掌握正确的实验操作；
（2）根据实验原理理解实验中涉及到的实验方法；
（3）根据题目条件结合图片完成分析。
【解答】解：（1）实验的顺序应该按照配制溶液→准备浅盘→将溶液滴到水面上→描出轮廓→求出体积→根据公式计算出分子直径的顺序进行，故顺序为：CADB。
（2）该实验要在水面上形成单分子层油膜；
本实验采用理想模型法，将油酸分子看成球形，故B正确，ACD错误；
故选：B。
（3）纯油酸的总体积为cV，则每一滴中所含纯油酸的体积为
V0
按照不足半格的舍去，多余半格的算一格，从图中查出总共为x个，因此油膜的面积为
S＝xa2
油酸分子的直径为
故答案为：（1）CADB；（2）单分子；B；（3）8，，xa2，。
【点评】本题主要考查了油膜法估测分子直径大小的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合公式V＝dS即可完成分析。
12．（10分）（2022 南京模拟）一同学想要测定从故障风扇中取下的一个电阻的阻值Rx，实验室提供以下器材：
A．多用电表
B．电流表A1：量程为3.0A，内阻约为0.05Ω
C．电流表A2：量程为0.6A，内阻为0.2Ω
D．变阻器R1：阻值范围为0～10Ω
E．变阻器R2：阻值范围为0～200Ω
F．定值电阻R0＝15Ω
G．电源E：电动势E约为9V，内阻很小
H．开关S，导线若干
（1）该同学先用多用电表粗测阻值，将多用电表功能选择开关旋置欧姆挡“×1”倍率时，指针位置如图甲所示，则多用电表的读数是
　7　
Ω；
（2）为了更精确测量该电阻阻值，该同学设计了如下两种测量电路，你认为合理的测量电路是
　丙　
（选填“乙”或“丙”）；
（3）测量电路中滑动变阻器R应选择
　R1　
（选填“R1”或“R2”）；
（4）由实验测得的数据作出I1﹣I2图像如图丁所示，求得图像的斜率k＝3.3，则该电阻阻值为
　6.5　
Ω（计算结果保留到小数，点后一位）。
【考点】伏安法测电阻．
【专题】实验题；实验探究题；定量思想；推理法；恒定电流专题；实验探究能力．
【答案】（1）7；（2）丙；（3）R1；（4）6.5。
【分析】（1）欧姆表指针读数与挡位的乘积是欧姆表读数。
（2）可以把已知内阻的电流表与定值电阻串联改装成电压表测电压。
（3）滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器。
（4）根据图丙所示电路图应用欧姆定律求出图象的函数表达式，然后求解。
【解答】解：（1）选择开关旋置欧姆挡“×1”倍率时，由图甲所示可知，多用电表的读数是7×1Ω＝7Ω。
（2）应把已知内阻的电流表与定值电阻串联改装成电压表测电压，应选择图丙所示电路图。
（3）滑动变阻器采用分压式接法，为方便调节，测量电路中滑动变阻器R应选择R1。
（4）由图丙所示电路图，由并联电路特点与欧姆定律得：I2R0＝（I1﹣I2）Rx
整理得：，I1﹣I2图象的斜率k，代入数据解得：Rx≈6.5Ω。
故答案为：（1）7；（2）丙；（3）R1；（4）6.5。
【点评】要掌握常用器材的使用方法与读数方法；要掌握实验器材的选择原则；分析清楚电路结构、应用并联电路特点与欧姆定律即可解题。
三．解答题（共3小题，满分36分）
13．（10分）（2024 山东二模）2023年11月，我国“福建号”航空母舰成功进行电磁弹射测试。小李同学将这个过程进行如图所示的简化：ABC为水平轨道，其中AB段为有动力弹射段、长LAB＝80m，BC段为无动力滑行段、足够长。将质量M＝20kg的物块（可视为质点）置于A处，在第一次弹射模拟中，物块在AB段的运动时间为2s、BC段的运动时间为16s；在第二次弹射模拟中，该同学在物块两侧各固定了一个相同配重块用以模拟导弹，每个配重块质量m＝5kg。已知物块与水平轨道ABC间的动摩擦因数处处相同，两次弹射的动力大小相等且恒定不变，取重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）AB段动力的大小；
（2）第二次弹射过程中，AB段和BC段物块对每个配重块作用力的大小。（结果可用根式表示）
【考点】牛顿第二定律求解多过程问题．
【专题】定性思想；方程法；牛顿运动定律综合专题；理解能力．
【答案】（1）.AB段动力的大小F＝900N。
（2）.第二次弹射过程中，AB段和BC段物块对每个配重块作用力FABN，FBCN
【分析】（1）根据运动学公式、牛顿第二定律列式求解加速度大小，以及合力。
（2）利用牛顿第二定律列式求解作用力即可。
【解答】解：（1）第一次弹射模拟，AB段有
F﹣μMg＝Ma1，BC段有
a1t1＝a2t2
解得F＝900N
（2）根据上述分析，可求得μ＝0.5
第二次弹射模拟，AB段有
F﹣μ（M+2m）g＝（M+2m）a3
作用力
解得
FAB＝2529N，即FABN
BC段有
解得：FBC＝255N 即FBCN。
答：（1）.AB段动力的大小F＝900N。
（2）.第二次弹射过程中，AB段和BC段物块对每个配重块作用力FABN，FBCN
【点评】本题分析物体的运动过程，分析每一阶段物体受力的变化，根据牛顿第二定律F合＝ma分析物体加速度的变化，根据加速度的情况分析物体的运动情况。
14．（12分）（2025春 万源市校级期中）如图所示，在xOy坐标系中有三个区域，区域Ⅰ的宽度为L，存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E1，区域Ⅱ和区域Ⅲ存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里，区域Ⅲ同时存在沿x轴正方向、大小为E2的匀强电场。质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电粒子从坐标原点O由静止释放，经区域Ⅰ的电场加速后，从M点进入区域Ⅱ，粒子穿过区域Ⅱ后从N点进入区域Ⅲ，此时速度方向与y轴正方向成60°角。已知E2＝B，不计带电粒子的重力，只考虑粒子第一次在三个区域内的运动。
（1）求粒子经过M点时的速度大小；
（2）求粒子在区域Ⅱ中运动的时间t；
（3）求粒子在区域Ⅲ中运动时的最大速度vm及此时所在的位置到y轴的距离s。
【考点】带电粒子在叠加场中做直线运动；从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题；带电粒子在匀强磁场中的圆周运动．
【专题】定量思想；推理法；带电粒子在电场中的运动专题；带电粒子在磁场中的运动专题；带电粒子在复合场中的运动专题；分析综合能力．
【答案】（1）粒子经过M点时的速度大小为；
（2）粒子在区域Ⅱ中运动的时间t为；
（3）粒子在区域Ⅲ中运动时的最大速度vm为，此时所在的位置到y轴的距离s为。
【分析】（1）由动能定理求粒子经过M点时的速度大小；
（2）画出粒子在区域Ⅱ磁场中的运动轨迹，根据洛伦兹力提供向心力和周期公式求粒子在区域Ⅱ中运动的时间t；
（3）画出粒子的运动轨迹，根据几何关系求粒子在区域Ⅲ中运动时的最大速度vm及此时所在的位置到y轴的距离s。
【解答】解：（1）粒子在加速电场中运动，由动能定理得
解得
（2）粒子在区域Ⅱ磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图1所示
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
由几何关系可得转过的圆心角α＝30°，则粒子在区域Ⅱ中运动的时间
解得
（3）由于
可得
qE2＝qv0B
如图2所示
将速度v0分解为沿y轴正方向的速度v0及速度v，根据几何关系可知v＝v0，所以粒子的运动可分解为沿y轴正方向、速度大小为v0的匀速直线运动和沿逆时针方向、速度大小为v0的匀速圆周运动，当两分运动方向相同时，粒子速度最大，即最大速度大小为
v＝v+v0＝2v0
即
匀速圆周运动的半径仍为
轨迹如图3所示
根据几何关系可知粒子速度最大时到区域Ⅱ和区域Ⅲ分界线的距离
d＝r（1+cos60°）
区域Ⅱ的宽度
d'＝rsin30
所以此时所在位置到y轴的距离
s＝L+d'+d
解得
答：（1）粒子经过M点时的速度大小为；
（2）粒子在区域Ⅱ中运动的时间t为；
（3）粒子在区域Ⅲ中运动时的最大速度vm为，此时所在的位置到y轴的距离s为。
【点评】本题考查学生对带电粒子在复合场中运动情况的了解，其中对物体受力分析，利用相关运动学知识解决问题为解答该题的突破口。
15．（14分）滑板运动，越来越受到年轻人追捧，如图所示，滑板轨道ADE光滑，水平轨道AD与半径R＝1.8m四分之一竖直圆弧轨道DE在D点相切。一个质量为M＝48.0kg的运动员（可视为质点）以初速度v0冲上静止在A点质量m＝2.0kg的滑板（可视为质点），设运动员蹬上滑板后立即与滑板一起共同沿着轨道运动。若不计空气阻力，重力加速度g取值10m/s2（计算结果均保留三位有效数字）。求：
（1）运动员以6m/s的水平速度冲上滑板，是否能达到E点；
（2）以运动员恰好到达E点的速度v0冲上滑板，运动员和滑板滑过圆弧形轨道D点时对轨道的压力；
（3）若A点左侧为动摩擦因数μ＝0.2的水泥地面，则运动员与滑板滑回后停在距A点多远的距离。
【考点】动量守恒定律在含有斜面或曲面的模型中的应用；动量守恒与能量守恒共同解决实际问题；牛顿第二定律的简单应用；牛顿第三定律的理解与应用；绳球类模型及其临界条件；动能定理的简单应用．
【专题】计算题；定量思想；寻找守恒量法；动量和能量的综合；分析综合能力；模型建构能力．
【答案】（1）不能；
（2）运动员和滑板滑过圆弧形轨道D点时对轨道的压力为1500N，方向竖直向下；
（3）运动员与滑板滑回后停在距A点9m的距离。
【分析】（1）运动员蹬上滑板的过程，根据动量守恒定律求出运动员蹬上滑板后两者的共同速度，从而求出系统的动能，以及到达轨道最高点的重力势能，即可判断是否能达到E点；
（2）若恰好能到达E点，则在E点运动员和滑板组成的系统速度为0，根据动能定理求出运动员和滑板滑过圆弧形轨道D点时的速度大小，在D点，根据牛顿第二、第三定律求解运动员和滑板滑过圆弧形轨道D点时对轨道的压力；
（3）根据动能定理求运动员与滑板滑回后停在距A点多远的距离。
【解答】解：（1）运动员蹬上滑板的过程，运动员和滑板组成的系统动量守恒，取向右为正方向，根据动量守恒定律有
Mv0＝（M+m）v
解得：v＝5.76m/s
在水平轨道上系统的动能为
EkJ＝829.44J
系统到达轨道最高点的重力势能为
Ep＝（M+m）gR＝（48.0+2.0）×10×1.8J＝900J
因为Ek＜Ep
所以不能达到E点。
（2）若恰好能到达E点，则在E点运动员和滑板组成的系统速度为0，根据动能定理有
﹣（M+m）gR＝0
解得：vD＝6m/s
在D点，对运动员和滑板组成的系统，根据牛顿第二定律有
FN﹣（M+m）g＝（M+m）
解得：FN＝1500N
根据牛顿第三定律，可知运动员和滑板对轨道的压力大小为FN′＝1500N，方向竖直向下。
（3）设运动员与滑板滑回后停在距A点的距离为x。
根据能量守恒定律，可知运动员和滑板回到A点时的速度为vA＝vD＝6m/s，根据动能定理，有
﹣μ（M+m）gx＝0
解得：x＝9m
答：（1）不能；
（2）运动员和滑板滑过圆弧形轨道D点时对轨道的压力为1500N，方向竖直向下；
（3）运动员与滑板滑回后停在距A点9m的距离。
【点评】本题考查动量守恒定律、动能定理和牛顿运动定律的综合应用，易错点是研究对象为运动员和滑板组成的系统，学生容易漏掉滑板的质量。
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