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2025届高考物理二轮复习收官检测卷（四）
【考试时间：75分钟】
一、选择题：本题共10小题，共44分．在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，每小题4分；第7~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1.我国科研人员及合作者首次合成了新原子核。原子核存在一种衰变链，其中第1次由衰变成原子核，第2次由衰变成原子核。下列说法正确的是( )
A.两次均为α衰变 B.两次均为β衰变
C.第1次为α衰变，第2次为β衰变 D.第1次为β衰变，第2次为α衰变
2.如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带.假设该小行星带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )
A.各小行星绕太阳运动的周期均小于一年
B.与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的万有引力大小都相等
C.位于小行星带内侧的小行星的加速度大于位于小行星带外侧的小行星的加速度
D.小行星带内各个小行星绕太阳公转的线速度均大于地球公转的线速度
3.如图所示，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时（重力加速度为g）( )
A.P、Q会互相靠拢
B.磁铁下落的加速度大于g
C.磁铁的动能的增加量等于其势能的减少量
D.P、Q会互相远离
4.两个完全相同的带电金属小球，相距为R（R远大于小球半径），其中一个球的电荷量是另一个的5倍，它们间的吸引力大小是F，现将两球接触后再把它们固定在距离为2R处，它们间库仑力的大小是( )
A. B. C. D.
5.鲁南高铁是山东省“三横五纵”高速铁路重要组成部分，全长494公里。小明同学在济宁北站乘坐动车时，利用手机加速度传感器测量动车的加速度a随时间t的变化关系，如图所示。6s时动车由静止开始加速，可以认为加速度随时间均匀增大，10s时达到最大加速度，并以此加速度做匀加速直线运动直至达到最大速度252km/h，随后匀速行驶。在动车水平桌板上放置一质量为2kg的物体，该物体始终相对桌板静止。重力加速度，动车加速过程始终在水平面上，下列说法正确的是( )
A.10s时动车的速度大小为2m/s
B.动车匀加速直线运动的时间为138s
C.匀加速直线运动过程中，桌板对物体的作用力大小为1N
D.匀加速直线运动过程中，桌板对物体做的功为4900J
6.如图，光滑轨道abc竖直固定，a、b、c三点距地面的高度已在图中标出，最低点b附近轨道形状近似为圆形，半径。将可视为质点的小球由a点静止释放，并沿轨道abc运动，经过b点时所受合力大小为30N，小球从c点离开轨道时，其速度方向与水平面成60°角，最终落在地面上e点。不计空气阻力，重力加速g取。则下列关于小球的说法正确的是( )
A.比较小球在b、c、d、e各点速率，小球在b点的速率最大
B.小球的质量为0.5kg
C.小球运动到c点时的速度大小为
D.小球从c点刚好飞行到e点所需的时间为0.5s
7.如图，用一个曲率半径很大且可以发生小幅度弹性形变的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触，两者之间形成了空气薄膜。可以看到接触点（凸透镜中心）为一暗点，在日光下或用白光照射时，其周围为一些明暗相间的彩色圆环；而用单色光照射时，则表现为一些明暗相间的单色圆环，这些圆环称为牛顿环。关于牛顿环实验，下列说法正确的是( )
A.对凸透镜施加竖直向下的压力时，牛顿环向外侧移动
B.对凸透镜施加竖直向下的压力时，牛顿环向内侧移动
C.牛顿环的特点是内疏外密
D.牛顿环的特点是内密外疏
8.如图甲为一列简谐波在某时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像。则由图可知( )
A.从该时刻起质点Q比质点P先运动至波谷位置
B.从该时刻起，经过0.1s，质点Q通过的路程为0.4m
C.当质点P位于波谷时，质点Q位于平衡位置上方并向上振动
D.从该时刻起经过0.15s，波沿x轴的负方向传播了3m
9.如图所示为某型号汽车在进行碰撞安全测试，一辆质量为2000kg的测试车以的速度在测试场地匀速直行，与前方一质量为1000kg静止的道具车发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后测试车以10m/s的速度匀速前进，道具车在运动过程中受到的阻力大小为2000N。下列说法正确的是( )
A.碰撞过程是弹性碰撞
B.碰撞过程两车损失的机械能为
C.碰后道具车前进100m刚好停下
D.道具车刚停下即与测试车发生第二次碰撞
10.如图所示，两块相同平板置于光滑水平面上，质量均为0.5 kg，板长均为0.4 m，的右端固定一轻质弹簧，弹簧的自由端恰好停在中点A点处。物体P置于的最右端，质量为1 kg且可看作质点。与P以共同速度向右运动，与静止的发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后与粘连在一起。P压缩弹簧后被弹回并停在A点（弹簧始终在弹性限度内）。P与之间的动摩擦因数，下列说法正确的有( )
A.在运动过程中，弹簧的最大压缩量为0.1 m
B.若P与之间接触面光滑，当弹簧恢复原长时P的速度大小为1 m/s
C.若将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，系统稳定时P受到向右的摩擦力
D.若将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，系统稳定时损失的机械能减小
二、非选择题：本题共5小题，共56分．
11.（8分）在探究小球做匀速圆周运动所受向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系实验中：
（1）小明同学用如图甲所示装置进行实验，转动手柄，使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板处做圆周运动的轨道半径之比为，在探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量相同的小球，分别放在C挡板处与_______（选填“A”或“B”）挡板处，同时选择半径_______（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮进行实验。
（2）小强同学用如图乙所示的装置进行实验。一滑块套在水平杆上，力传感器套于竖直杆上并通过一细绳连接滑块，用来测量细线拉力F的大小。滑块随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，滑块上固定一遮光片，其宽度为d，光电门可记录遮光片通过的时间。已知滑块做圆周运动的半径为r、水平杆光滑。根据以上表述，回答以下问题：
①某次转动过程中，遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度_______（用题中所给物理量符号表示）；
②以F为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点作出一条倾斜的直线，若图像的斜率为k，则滑块的质量为_______。（用k、r、d表示）
12.（8分）某实验小组设计了如图所示的电路测量电压表内阻及电源电动势。已知为两个完全相同的电压表，电压表量程为、内阻约为，电源电动势约为、内阻可忽略。
（1）首先按以下步骤进行操作：
i。按原理图完成电路连接，把均调至最大阻值；
ii。闭合开关S，调节，使均有合适示数，示数分别为，若，且此时电阻箱的阻值为，根据以上步骤，可求得电压表的内阻为_______Ω。
（2）将调至并保持不变，调节，记录多组对应的，以为纵坐标、为横坐标描点作图，在实验误差允许范围内得到一条倾斜直线，直线的纵截距为b，结合步骤（1）中所得数据，求出电源的电动势为_______。
（3）若将调至0并保持不变，调节，并记录多组电压表示数及对应的阻值，可以以为横坐标、_______为纵坐标，描点作图得到一条直线。若得到直线的斜率为k，用表示电压表的内阻，则电源的电动势为_______。
13.（10分）如图所示，水平传送带沿顺时针方向以恒定的速度运行，传送带上表面离地面的高度为5m，一个物块轻放在传送带的左端，当传送带的速度为时，物块从传送带的右端飞离做平抛运动的水平位移大小为2m；当传送带的速度为5m/s时，物块从传送带的右端飞离做平抛运动的水平位移大小为4m；已知重力加速度的大小为，物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，不计物块的大小及空气的阻力，求：
（1）传送带长L的大小；
（2）的大小及此时物块从放上传送带到落地运动的时间.
14.（14分）如图所示，固定的金属框架MON与导体棒DE构成回路，回路平面处在匀强磁场中且与磁场垂直，框架OM与ON的夹角为45°，导体棒DE始终与框架ON垂直。
(1)若磁感应强度为，导体棒DE从O点出发，向右以速度v匀速运动时间t，求穿过回路的磁通量变化量；
(2)若导体棒DE向右运动，当回路面积从变到时，磁场的磁感应强度恰好从变到，求穿过回路的磁通量变化量；
(3)当时，磁感应强度，导体棒DE从O点右侧2m处向右以2m/s的速度匀速运动，且此后闭合回路中没有感应电流产生，求磁感应强度大小B随时间t变化的表达式。
15.（16分）利用电磁场可控制电子的运动轨迹，如图所示，一电子枪将无初速度的电子经电压U加速后在纸面内垂直于SO的方向从S点射出，半径为R的半圆形粒子接收屏P直径沿SO方向放置，圆心位于O点，SO长度为2R，M点为半圆形接收屏的三等分点，已知电子电荷量为e，质量为m。设电子击中接收屏即被吸收，不计电子间的相互作用。
（1）若空间中仅存在平行OS方向的匀强电场，为使电子能打到接收屏P上的M点，求场强E的大小；
（2）若空间中仅存在垂直纸面向里的匀强磁场，为使电子能打到接收屏P上，求磁感应强度B的大小调节范围；
（3）在（2）的条件下；求打到接收屏P上M点的电子从S点到击中接收屏的时间。
答案以及解析
1.答案：A
解析：电荷数守恒和质量数守恒可知，第一次衰变
第二次衰变
可知两次均为α衰变，故选A。
2.答案：C
解析：A.根据万有引力提供向心力有
解得
轨道半径越大，周期越大，各小行星的轨道半径均大于地球公转的轨道半径，所以周期均大于一年，A错误；
B.根据万有引力公式
可知，由于各小行星的质量不同，所以太阳对各小行星的引力可能不同，B错误；
C.根据万有引力提供向心力有
可得
则小行星带内侧小行星的向心加速度大于外侧小行星的向心加速度值，C正确；
D.根据万有引力提供向心力有
可得
则小行星带内各小行星圆周运动的线速度值小于地球公转的线速度值，D错误。
故选C。
3.答案：A
解析：AD.当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律可知，P、Q会互相靠拢阻碍磁通量的增大，故A正确，D错误；
B.根据楞次定律可知，回路产生的感应磁场会阻碍磁铁的下落，则磁铁下落的加速度小于g，故B错误；
C.磁铁的重力势能转化为系统的动能和因焦耳热产生的内能，故磁铁的动能的增加量小于其势能的减少量，故C错误。
故选A。
4.答案：D
解析：由于这两个带电金属小球相互吸引，所以带异种电荷，设这两个金属小球所带电荷量分别为和，根据库仑定律，有
两小球接触后再分开，电荷量先中和再平分，所带电荷量都为，将两球固定在距离为2R处，它们之间的库仑力设为，根据库仑定律，有
故
故选D。
5.答案：B
解析：A.加速度a随时间t的变化关系中与时间轴围成的面积表示速度的变化量，从静止开始，10s时动车的速度大小为
A错误；
B.最大速度，在匀加速段
B正确；
C.根据牛顿第二定律可得
支持力为，桌板对物体的作用力大小为
C错误；
D.匀加速直线运动过程中，物体移动位移为
桌板对物体做的功为
D错误。
故选B。
6.答案：B
解析：A.小球由a点静止释放，之后小球只有重力做功，机械能守恒，重力势能最小时，动能最大，速率最大，可知，小球在b、c、d、e各点速率，小球在e点的速率最大，故A错误；
B.小球经过b点时所受合力大小为30N，根据牛顿第二定律有
小球从a到b过程，根据动能定理有
解得
故B正确；
C.小球从a到c过程，根据动能定理有
解得
故C错误；
D.小球从c点飞出后做斜抛运动，在竖直方向上有
舍去负值，结合上述解得
故D错误。
故选B。
7.答案：AC
解析：牛顿环每级条纹对应的空气薄膜厚度是定值，对凸透镜施加竖直向下的压力时，空气薄膜厚度变小，每级条纹只能向外侧移动，A正确，B错误；从接触点往外移动，空气薄膜的厚度增加得越来越快，即凸面上各点切线的倾斜角θ，逐渐增大，由可知，牛顿环的特点是内疏外密，C正确，D错误。
8.答案：BC
解析：AC.由图乙可知，此时质点P沿y轴负方向振动，根据波形平移法可知，波沿x轴正方向传播，则此时质点Q沿y轴正方向振动，所以从该时刻起质点P比质点Q先运动至波谷位置；当质点P位于波谷时，可认为质点P振动了，则此时质点Q位于平衡位置上方并向上振动，故A错误，C正确；
B.由图乙可知，周期为，则从该时刻起，经过0.1s，质点Q通过的路程为
故B正确；
D.由图甲可知波长为，则波速为
则从该时刻起经过0.15s，波沿x轴的正方向传播的距离为
故D错误。
故选BC。
9.答案：CD
解析：AB.测试车的初速度
碰撞过程，测试车辆的速度由20m/s变为10m/s，设测试车的质量为M，碰撞前、后的速度分别为、v，设道具车的质量为m，其碰后的速度为，由于碰撞过程满足动量守恒，则有
解得
两车因碰撞损失的机械能
碰撞过程不是弹性碰撞，故AB错误；
C.设道具车在运动中受到的阻力为f，加速度为a，减速的位移为x，据牛顿第二定律有
利用逆向思维，根据速度与位移的关系有
解得
故C正确；
D.在碰撞之后，由于测试车以速度10m/s匀速运动，则其经过10s恰好又运动了100m，结合上述可知，道具车刚停下即与道具车发生了第二次碰撞，故D正确。
故选CD。
10.答案：ACD
解析：A.设板的质量为m，物体的质量为2m，组成的系统不受外力，系统在水平方向上动量守恒，碰撞后，二者的共同速度为，则有
解得
弹簧压缩量最大时，三者具有共同的速度为，设弹簧的最大压缩量为x，整个系统动量守恒，则有
解得
根据能量守恒定律可得，P与整体共速时损失的动能为
解得
故A正确；
B.若P与之间接触面光滑，整个系统动量守恒、机械能守恒，属于弹性碰撞，因为P的质量与整体的质量相等，故当弹簧恢复原长时，P与整体交换速度，即此时P的速度为2 m/s，故B错误；
C.若将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，则系统内三物体第一次共速时，弹簧的最大压缩量，系统内三物体第二次共速时，三物体损失的总动能与未换弹簧时相同，所以物体P无法返回A点，而是在A点右侧与相对静止，此时弹簧处于压缩状态，故物体P受到向左的弹力和向右的摩擦力而处于平衡状态，故C正确；
D.由上述分析可知，系统稳定时，三物体最终损失的总动能与弹簧的劲度系数无关。未换弹簧前，三物体最终损失的总动能全部转化为摩擦增加的内能，但将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，则系统稳定时，弹簧处于压缩状态，所以三物体损失的总动能一部分转化为摩擦增加的内能，另一部分转化为弹簧的弹性势能（属于系统的机械能），所以此时系统损失的机械能减小，故D正确。
故选ACD。
11.答案：（1）B；相同（2）；
解析：（1）在探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应保持小球的质量和转动的角速度相等，即选择半径相同的两个塔轮进行实验，让小球做圆周运动的半径不同，即分别放在C挡板处与B挡板处。
（2）遮光片经过光电门时，滑块的速度为
由公式可得，角速度为
由向心力公式有
则有
解得
12.答案：（1）1450（2）（3）;
解析：（1）ii.电压表与的电压之和等于的示数，根据分压定律有
解得
（2）电路的总电流为
由闭合电路的欧姆定律有
整理可得
则以为纵坐标、为横坐标描点作图，在实验误差允许范围内得到一条倾斜直线，其纵截距为
可得电动势为
（3）时，由闭合电路的欧姆定律有
整理可得
则以为纵坐标，以为横坐标，描点作图得到一条直线，图像的斜率为
解得
13.答案：（1）4m（2）3.5s
解析：（1）物块从传送带右端做平抛运动的时间
由题意可知，当传送带的速度为时，物块在传送带右端做平抛运动的速度
因此此过程物块在传送带上一直在做加速运动，加速度大小
传送带的长
（2）当传送带速度为时，物块到从传送带右端抛出做平抛运动的速度
因此传送带的速度
物块在传送带上加速的时间
加速运动的距离
匀速运动的时间
因此物块从放上传送带到落地过程运动的时间
14.答案：(1)
(2)
(3)
解析：（1）DE从O点出发，向右以速度v匀速运动时间t，位移为
由图根据几何关系可知，此时回路面积为
回路的磁通量的变化量是
（2）根据题意可知
则回路中的磁通量变化量是
（3）根据题意可知，DE出发前穿过回路的磁通量为
DE从O点右侧2m处出发，向右以2m/s的速度匀速运动，t时，根据题意可知，三角形边长为
设此时磁感应强度大小为B，穿过回路的磁通量为
闭合回路中没有感应电流产生，故磁通量没变，则
整理得磁感应强度大小B随时间t变化的表达式
15.答案：（1）（2）（3）
解析：（1）电子在电场中加速，由动能定理有
解得
粒子打到接收屏的M点时，有
由牛顿第二定律有
联立解得
（2）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力
为使电子能打到接收屏P上，由几何关系可知，电子在磁场中的轨迹恰好和圆弧P左侧相切时，电子轨道半径最小
故磁感应强度最大值为
电子在磁场中的轨迹恰好和圆弧P右侧相切时，电子轨道半在最大
故磁感应强度最大值为
故磁感应强度B的调节范围
（3）粒子在磁场中做圆周运动的周期为
由几何关系可知，在中，故轨迹对应的圆心角为120°所以运动时间为
解得

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