甘肃2025届高考4月模拟预测物理试卷（含答案）

甘肃卷——2025届高考物理4月模拟预测卷
分值：100分 时间：75分钟
一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.玉兔二号月球车是完成对月探索的重要工具。玉兔二号上装有核电池，核电池将核反应所释放的核能转换成电能，在漫长寒冷的月夜为玉兔二号提供能量，下列判断正确的是则( )
A.核反应方程中的X为中子
B.此反应属于核裂变反应
C.的比结合能小于的比结合能
D.月夜的寒冷导致该核反应速度变慢
2.一只无人机做直线运动的位移时间图像如图所示，关于无人机的运动，下列说法正确的是( )
A.0~5s内的位移为5m B.1s~3s内处于静止状态
C.0~1s内速度大小为5m/s D.距离出发点的最远距离为2m
3.地球的三颗不同人造卫星分别沿椭圆轨道l、轨道2、轨道3运动，如图所示，已知三条轨道的半长轴均相等，其周期分别为，机械能分别为，则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示，对角线长度为的正方形区域中有垂直于纸面的磁场（图上未画），磁感应强度B随时间t按（、k不变，且）变化.所在平面内有一根足够长的导体棒始终垂直于，并通有恒定电流。时，导体棒从d点开始沿方向匀速穿过磁场，速率为。设导体棒运动过程中所受安培力大小为F，图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
5.大型文艺晚会常模拟麦浪滚滚的简谐横波传播过程，图甲为该简谐横波在时刻的波形图，此时演员P位于平衡位置，演员Q平衡位置坐标为，图乙为演员P的振动图像，以向上为y轴正方向。下列说法正确的是( )
A.图甲中演员P正在向上运动
B.P总是重复Q的动作，只是比Q迟开始运动
C.与P相隔的演员总是与P运动方向相反
D.该波的传播速度为
6.图甲、乙中磁场方向与轮子的转轴平行，图丙、丁中磁场方向与轮子的转轴垂直，轮子是绝缘体，则采取下列哪个措施，能有效地借助磁场的作用，让转动的轮子停下( )
A.如图甲，在轮上固定如图绕制的线圈
B.如图乙，在轮上固定如图绕制的闭合线圈
C.如图丙，在轮上固定一些细金属棒，金属棒与轮子转轴平行
D.如图丁，在轮上固定一些闭合金属线框，线框长边与轮子转轴平行
7.热水器中，常用热敏电阻实现温度控制。如图是一学习小组设计的模拟电路，为加热电阻丝，为正温度系数的热敏电阻（温度越高电阻越大），C为电容器。S闭合后，当温度升高时( )
A.电容器C的带电荷量减小 B.灯泡L变暗
C.电容器C两板间的电场强度增大 D.消耗的功率增大
8.如图所示，粗糙水平圆盘上，质量均为m的A、B两物块叠放在一起，距轴心距离为L，随圆盘一起做匀速圆周运动。已知圆盘与B之间的动摩擦因数为μ，B与A之间的动摩擦因数为0.5μ，假如最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是( )
A.物块A、B一起匀速转动过程中加速度恒定
B.物块A、B一起转动过程中所需向心力大小相等
C.AB一起转动的最大角速度为
D.当A、B恰发生相对运动时圆盘对B的摩擦力为2μmg
9.高楼都装有避雷针。某次雷雨天气闪电击中避雷针，避雷针发生尖端放电现象。若避雷针放电时的电场线分布如图所示，在空间取一条水平线abc和一条圆弧线adc，bd连线为ac连线的中垂线，电场线关于直线bd对称，以下说法正确的是( )
A.a、c两点的电势相等
B.a、b、c、d四点中，b点电势最高
C.a、b、c、d四点中，b点电场强度最大
D.同一正点电荷在b点的电势能比在a点大
10.半圆形玻璃砖如图放置，O为圆心，其左界面上的A、B两点关于O点对称。两种单色光a、b从左向右分别从A、B两点垂直于玻璃砖左界面射入，a、b光从玻璃砖右侧圆弧界面射出后形成的交点在OC连线上方。不考虑光的多次反射。则( )
A.玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率
B.a光在玻璃砖中的传播速度大于b光在玻璃砖中的传播速度
C.a光在玻璃砖中的传播时间大于b光在玻璃砖中的传播时间
D.在真空中传播时，a光的波长大于b光的波长
二、非选择题：本题共5小题，共57分。
11.（8分）用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力的关系”。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。
（1）下列各示意图所示的力学实验中，与本实验所采用的实验原理相同的是_______。
（2）对于该实验，下列说法正确的是___________。
A.要求槽码质量远小于小车质量的目的是使细线上的拉力近似等于槽码重力
B.使细线平行于轨道的主要目的是使小车可以做匀变速运动
C.倾斜轨道的目的是使小车在槽码牵引下能够加速下滑
D.需改变槽码质量打出多条纸带获取数据以减小测量时的偶然误差
（3）某次实验得到如图乙所示的纸带，相邻两计数点之间还有四个点未画出。因某同学不小心将墨汁滴到纸带上，导致B点模糊不清，现测得OA和CD的距离分别为和，可知小车运动的加速度大小为___________（保留三位有效数字）。
12.（11分）实验室有一电流表，只有量程一条刻度线，但数据未知（0.6A左右）。某同学用如图甲所示的电路测量电流表的量程和内阻，可供使用的器材如下：
A.待测电流表；
B.标准电流表：量程为0.6A，内阻未知；
C.标准电流表：量程为3A，内阻未知；
D.电阻箱：阻值范围为0～999.9Ω；
E.滑动变阻器（最大阻值为20Ω）；
F.滑动变阻器（最大阻值为2kΩ）；
G.电源E：电动势约为4V，内阻不计；
H.开关S，导线若干。
（1）标准电流表应选用________（填“B”或“C”），滑动变阻器R应选用________（填“E”或“F”）。
（2）请在如图乙所示的实物图中，用笔画线将电路连接完整________；按照电路图，闭合开关S前应将滑动变阻器R的滑片移至________（填“左”或“右”）端。
（3）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，接着调节，直至电流表满偏，记录此时标准电流表的示数I和电阻箱的阻值。重复实验，得到多组数据，通过作图处理数据，一般需要作出直线，若纵坐标为I，则横坐标应为________；选择合适的横坐标后正确作出如图丙所示的图像，如果图像的横截距为、纵截距为b，则电流表的量程为________、内阻为________。
13.（8分）如图所示，一个绝热的汽缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将汽缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体A和B；活塞的质量为m，横截面积为S，与隔板相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当A气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温度为.已知大气压强为，重力加速度为g。
（1）加热过程中，若A气体内能增加了，求B气体内能增加量。
（2）现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为。求此时添加砂粒的总质量。
14.（14分）如图所示，一长度为L、质量为M的箱子倒扣在水平地面上，箱子与地面之间的摩擦阻力可以忽略不计，初始时刻，箱子静止不动。将一质量为m（可视作质点）的小物块紧靠在箱子的左端，小物块的初速度大小为，方向水平向右，物块与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。物块与箱子之间的碰撞均为弹性碰撞，求：
（1）求物块与箱子发生第一次碰撞前的速度大小以及碰撞后物块、箱子的速度大小。
（2）若物块与箱子的质量相等，物块的初速度大小为，求物块运动的总时间、箱子运动的总位移大小以及物块最终静止时距离箱子左端的距离大小。
（3）若物块与箱子的质量相等，为使物块最终静止时相对于箱子位于箱子中间位置，则物块的初速度大小需满足什么条件。
15.（16分）在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。中国电子科技集团已实现国产离子注入机28纳米工艺制程全覆盖，有力保障了我国集成电路制造行业在成熟制程领域的产业安全。简化的离子注入工作原理示意图如图所示。离子源内发出电离后的价硼离子，经加速器加速后沿质量分析器的中轴线运动并从F点射出，之后从P点垂直进入四分之一圆环形磁偏转室，偏转后从Q点垂直边界射出，最后垂直打到注入靶上。已知加速器加速电压为；质量分析器的C、D两极板间距为d，板间磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外；O点为圆环形磁偏转室的环心，，硼离子质量为m，电子电荷量大小为e，忽略硼离子离开离子源时的速度，不考虑离子重力以及离子间的相互作用。
（1）求硼离子离开加速器时的速度大小v。
（2）为使硼离子能匀速通过质量分析器，C、D两极板间电势差的大小为多少 哪个极板电势较高
（3）求磁偏转室中磁感应强度的大小并判断其方向。
参考答案
1.答案：C
解析：AB.根据核反应质量数守恒和电荷数守恒，可知核反应方程中的X的质量数为4，电荷数为2，为α粒子，此反应属于α衰变，故AB错误；
C.衰变过程释放能量，比结合能增大，即的比结合能小于的比结合能，故C正确；
D.半衰期只由原子核自身决定，与所处的物理环境无关，故D错误。
故选C。
2.答案：B
解析：A.0~5s内的位移为，故A错误；
B.1s~3s内无人机的位置不变，处于静止状态，故B正确；
C.0~1s内速度大小为，故C错误；
D.无人机距离出发点的最远距离为3m，故D错误。
故选B。
3.答案：A
解析：AB.由开普勒第三定律知
三条轨道的半长轴均相等，故周期相等，故A正确，B错误；
CD.三颗不同人造卫星质量关系未知，故机械能无法比较，故CD错误；
故选A。
4.答案：A
解析：在导体棒在0-L时，在经过时间t导体棒移动的距离为
此时导体棒在磁场中的长度
所受的安培力
则图像为开口向下的抛物线的一部分；
同理导体棒在L-2L时，受安培力
由数学知识可知F-t图像为开口向上的抛物线的一部分，则图像为A。
故选A。
5.答案：C
解析：A.由图乙知演员P在时正在向下运动，故A错误；
B.由图乙知演员P在时正在向下运动，根据同侧法结合图甲知波沿x轴负向传播，故Q总是重复P的动作，只是比P迟开始运动，故B错误；
C.与P相隔的演员，与P相差半个周期，所以总是与P运动方向相反，故C正确；
D.由图甲知波长为2m，图乙知周期为0.8s，则波的传播速度为
故D错误。
故选C。
6.答案：D
解析：AB.图甲、乙中当轮子转动时，穿过线圈的磁通量都是不变的，不会产生感应电流，则不会有磁场力阻碍轮子的运动，AB错误；
C.图丙中在轮上固定一些细金属棒，当轮子转动时会产生感应电动势，但是不会形成感应电流，则也不会有磁场力阻碍轮子转动，C错误；
D.图丁中在轮上固定一些闭合金属线框，线框长边与轮子转轴平行，当轮子转动时会产生感应电动势，形成感应电流，则会有磁场力阻碍轮子转动，使轮子较快停下来，D正确。
故选D。
7.答案：C
解析：AB.由电路图可知，与串联，再与L并联，S闭合后，当温度升高时，的电阻越大，外电路的总电阻越大，根据闭合电路欧姆定律
可知干路中的总电流I减小，根据
可知路端电压增大，即灯泡L两端的电压增大，根据
可知流过灯泡的电流增大，故灯泡变亮；根据
可知流过的电流减小，根据
可知两端的电压减小，根据
可知两端的电压增大，即电容器两端的电压增大，根据
可知电容器所带的电量增大，故AB错误；
C.根据
可知电容器C两板间的电场强度增大，故C正确；
D.根据
可知消耗的功率减小，故D错误。
故选C。
8.答案：BC
解析：A.两物体做匀速转动的向心加速度大小恒定，方向始终指向圆心不恒定，A错误；
B.根据向心力公式可知，物块A、B一起转动过程中所需向心力大小相等，B正确；
CD.对AB整体分析，当最大静摩擦力提供向心力，有
解得
对A分析，B对A的最大静摩擦力提供向心力，有
解得
AB一起转动的最大角速度为，此时圆盘对B的摩擦力为
C正确，D错误。
选：BC。
9.答案：AC
解析：A.a、c两点关于bd直线对称，且到避雷针的距离相等，所以这两点的电势相等，故A正确；
B.沿着电场线电势降低，故b点电势小于d点电势，又将一正点电荷从a点移到b点，电场力做正功，电势能减小，电势降低，故b点电势小于a点电势，又根据a、c两点电势相等，b点电势最低，d点电势最高，故B错误；
C.根据电场线越密集的地方场强越大知，a、b、c、d四点中，b点电场强度最大，故C正确；
D.因为
根据
知
即同一正点电荷在b点的电势能比在a点小，故D错误。
故选AC。
10.答案：BD
解析：A.a、b光从玻璃砖右侧圆弧界面射出后形成的交点在OC连线上方，则可知介质对b光的折射率较大，故A错误；
B.根据折射率与传播速度的关系可知，a光在玻璃砖中的传播速度大于b光在玻璃砖中的传播速度，故B正确；
C.光在介质中传播的路程相等，a光在玻璃砖中的传播速度较大，则传播时间较小，故C错误；
D.介质对b光的折射率较大，则b光的频率较大，根据，可知在真空中传播时，a光的波长大于b光的波长，故D正确；
故选BD。
11.答案：（1）B（2）ABD（3）2.40
解析：（1）探究加速度与力的关系，需要控制小车的质量不变，采用的是控制变量法。
A.探究合力与分力的关系，采用了等效替代法，故A不符合题意；
B.探究向心力大小与质量、半径、角速度的半径采用了控制变量法，故B符合题意；
C.平抛运动采用了等效替代法，故C不符合题意；
D.伽利略的理想斜面实验采用了理想实验法，故D不符合题意。
故选B。
（2）A.为了使细线上的拉力近似等于槽码的重力，应要求槽码的质量远小于小车的质量，故A正确；
B.使细线平行于轨道的主要目的是使小车受到的合力等于小车的拉力，使小车可以做匀变速运动，故B正确；
C.倾斜轨道的目的是为了平衡摩擦力，故C错误；
D.实验时改变槽码的质量打出多条纸带获取数据可以减小测量时的偶然误差，故D正确。
故选ABD。
（3）相邻两计数点之间的时间间隔为
则小车运动的加速度大小为
12.答案：（1）C；E（2）见解析；右（3）；b；
解析：（1）标准电流表的电流需大于的电流，即标准电流表的电流大于0.6A，因此标准电流表应选用C；滑动变阻器R接成分压电路，则应选用阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器R应选用E。
（2）实物电路连接如图；
按照电路图，闭合开关S前应将滑动变阻器R的滑片移至右端。
（3）设电流表量程为，内阻为r，则
解得
若纵坐标为I，则横坐标应为；
由图像可知
解得
13.答案：（1）；（2）
解析：（1）气体对外做功B气体对外做功
由热力学第一定律得
解得
（2）B气体的初状态
B气体末状态
由气态方程
解得
14.答案：（1），，
（2），，
（3）
解析：（1）根据题意可知物块运动时的加速度为
由运动学公式可得物块与箱子第一次碰撞前的速度大小为
由于碰撞是弹性碰撞，因此满足动量守恒定律和能量守恒定律，即有
其中为物块第一次碰撞箱子后箱子的速度。
由上述两式方程可以解得物块与箱子第一次碰撞后物块的速度和箱子的速度分别为
（2）由题意可知若，则每次物块与箱子发生碰撞后，速度发生交换。物块撞击箱子后物块停止运动，箱子以木块碰撞前的速度向前做匀速直线运动。箱子撞击物块后箱子停止运动，物块以箱子碰撞前的速度继续向前做匀减速直线运动。整体而言，物块一直在做匀减速直线运动直到静止，由，，得物块运动的总时间为
设物块第n次碰撞箱子的速度为，由（1）分析可得
，之后箱子再次撞击物块，当时物块不能再次撞击箱子，根据题意，代入上式可以解得，即
物块每撞击箱子一次，箱子通过的位移为L，因此箱子的总位移为
物块第6次撞击箱子时的速度大小为
此后箱子以该速度向前匀速运动后撞击物块，物块再以该速度向前运动直到停止运动，此时物块会向前运动，此即物块最终静止时距离箱子左端的距离。
（3）为使得物块最终静止在箱子的中间位置要求，由（2）知，解得
由此可得，可以解得
15.答案：（1）
（2），极板C的电势较高
（3），磁场方向垂直于纸面向里
解析：（1）在加速器中，对硼离子由动能定理有
得
（2）硼离子在质量分析器中做匀速直线运动，受力平衡
得
根据左手定则及电场的方向判断，极板C的电势较高；
（3）硼离子在磁偏转器中做匀速圆周运动
得
由左手定则知，磁偏转器中磁场方向为垂直于纸面向里。