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2025年高考物理一模试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.如图为氢原子的部分能级示意图，下列说法正确的是( )
A. 动能为的电子射向大量处于基态的氢原子，氢原子不会发生跃迁
B. 当氢原子从能级跃迁到能级时，向外辐射的光子能量为
C. 氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，且总能量减小
D. 用光子能量为的光照射一群处于基态的氢原子，电子可能跃迁到其它能级上去
2.两列分别沿轴正、负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示。已知两列波传播速度的大小均为，质点位于的位置，下列说法正确的是( )
A. 两列波相遇时不会发生干涉现象
B. 质点开始振动时的方向沿轴正方向
C. 质点第一次到达波峰的时刻是
D. 在时间内质点通过的路程是
3.如图所示，小鸟站在倾斜树枝上休息，保持静止状态，下列说法正确的是( )
A. 树枝受到压力是因为树枝发生了形变
B. 小鸟对树枝的作用力垂直树枝斜向下
C. 小鸟把树枝抓得更紧时，它受的摩擦力保持不变
D. 小鸟把树枝压弯，小鸟对树枝的作用力大于树枝对小鸟的反作用力
4.内壁光滑的圆筒竖直固定，圆筒半径为，圆筒圆心的正上方悬挂一轻绳，轻绳下悬挂一质量为的小球，轻绳长度为，重力加速度为，现使小球在水平面内做圆周运动，则下列说法正确的是( )
A. 轻绳的拉力随小球角速度的增大而增大
B. 轻绳受到的最大拉力为
C. 当小球的角速度等于，此时轻绳的拉力大小为
D. 当小球的角速度等于，此时侧壁对小球的弹力小于
5.某同学为了研究圆周运动过程中力的冲量，设计如图所示装置，竖直平面内固定四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道的圆心为，水平，竖直，半径为。一质量为的小物块可视为质点从圆弧顶点由静止运动到点，历时，重力加速度，则由到过程中光滑圆弧轨道对小物块的冲量大小为
A. B. C. D.
6.如图，台秤上放一质量的木箱，木箱内有质量分别为和的两物体、，用细绳通过固定在木箱上的光滑定滑轮相连，定滑轮的质量忽略不计，取。现剪断下端的细绳，在下落但还没有到达箱底的过程中台秤的示数为( )
A. B. C. D.
7.在电影流浪地球中，科学家利用固定在地面的万台超级聚变发动机瞬间点火，使地球在地球轨道Ⅰ上的点加速，进入运输轨道，再在运输轨道上的点瞬间点火，从而进入木星轨道Ⅱ、关于地球的运动，下列说法中正确的是( )
A. 在运输轨道上点的速度大于点的速度
B. 在地球轨道Ⅰ上点的加速度小于在运输轨道上点的加速
C. 在木星轨道Ⅱ上的周期大于在运输轨道上的周期
D. 在木星轨道Ⅱ上的机械能等于在运输轨道上的机械能
8.内壁光滑的“”型导热汽缸用不计质量的轻活塞封闭一定体积的空气可视为理想气体，浸在盛有大量冰水混合物的水槽中，活塞在水面下，如图所示。现在轻活塞上方缓慢倒入沙子，下列说法中正确的是( )
A. 封闭空气分子的平均动能增大
B. 活塞压缩封闭空气做功，封闭空气内能增大
C. 封闭空气的压强变大
D. 封闭空气从外界吸收了热量
9.用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调，分别用三束单色光照射，调节间的电压，得到光电流与电压的关系如图乙所示，由图可知( )
A. 由欧姆定律可知，甲图中电压表的示数为零时，电流表的示数也为零
B. 由能量守恒定律可知，光电子的最大初动能等于入射光子的能量
C. 单色光和的频率相同，光强度比光的大，光的频率最大
D. 若用三束单色光分别照射某种金属，若光能使该金属发生光电效应，则光也一定能使该金属发生光电效应
10.如图所示为计算机生成的点电荷电势分布三维图，、轴组成被研究的平面，轴为电势的大小，和为图中的两点，若取无穷远处的电势为零，则( )
A. 该点电荷带负电
B. 点所在曲线为电场线
C. 点处位置的电场强度大于点处位置的电场强度
D. 负电荷从点处位置移动到点处位置，其电势能减小
11.如图所示，、两个矩形木块用轻弹簧和一条与弹簧原长相等的轻绳相连，静止在水平地面上，绳不可伸长且可承受的拉力足够大，弹簧的劲度系数为木块和木块的质量均为现用一竖直向下的压力将木块缓慢压缩到某一位置，木块在此位置所受的压力为，弹簧的弹性势能为，撤去力后，下列说法不正确的是( )
A. 弹簧恢复到原长的过程中，弹簧弹力对的冲量大小相等
B. 弹簧恢复到原长的过程中，弹簧弹力对、的冲量不相同
C. 当开始运动时，的速度大小为
D. 全过程中，上升的最大高度为
二、实验题：本大题共1小题，共16分。
12.某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。
先用螺旋测微器测量电阻丝的直径，示数如图甲所示，其直径 ______，再用刻度尺测出电阻丝的长度为；
首先用多用电表粗测的电阻，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用______填“”或“”挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为______；
为了能比较精确地测量的阻值，实验室提供了如下的实验器材，电流表应选用______，定值电阻应选用______；为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些，滑动变阻器应选用______均填仪器前的字母代号。
A.电源电动势，内阻不计
B.电流表量程为，内阻
C.电流表量程为，内阻
D.电压表量程为，内阻
E.定值电阻
F.定值电阻
G.滑动变阻器最大阻值为，允许通过的最大电流为
H.滑动变阻器最大阻值为，允许通过的最大电流为
I.开关，导线若干
根据所选用的实验器材，设计测量电阻的电路图如图丙所示，若电压表的示数为，电流表的示数为，则待测电阻的计算式为 ______用题中相关物理量的符号表示，则该合金丝的电阻率 ______用、、表示。
三、计算题：本大题共4小题，共40分。
13.如图所示为某透明半圆柱体的横截面，圆心为、半径为，一束光线从圆弧的点垂直底面入射，延长入射光线与直径交于点且距离为。光线经过边一次反射后经过圆弧上的点，点位于圆心的正上方。光在真空中的传播速度为，求
半圆柱体的折射率；
若时，光线在半圆柱体内运动的时间不考虑圆弧面的反射。
14.如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图实线所示，在时刻的波形如图虚线所示。
求波的传播速度大小；
若波的周期大于，写出处的质点的振动方程。
15.如图所示，质量为的木板放置在粗糙水平地面上，为固定于上端的光滑轻质铰链忽略其大小；劲度系数为、原长为的轻弹簧一端与铰链固定连接，另一端与质量为的小球连接视为质点。现将轻绳一端拴在小球上，另一端通过光滑的定滑轮由外力牵引，定滑轮位于的正上方处，若在外力牵引下缓慢拉升小球使弹簧与水平的夹角从增加到，重力加速度为，弹簧一直处于弹性限度内，木板一直处于静止状态。
在该过程中，通过计算判断弹簧弹力大小的变化情况；
在该过程中，求地面对木板的支持力最大值和摩擦力的最大值。
16.为探测射线，威耳逊曾用置于匀强磁场或电场中的云室来显示它们的径迹。某研究小组设计了电场和磁场分布如图所示，在平面纸面内，在区间内存在平行轴的匀强电场，。在的区间内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，。一未知粒子从坐标原点与正方向成角射入，在坐标为的点以速度垂直磁场边界射入磁场，并从射出磁场。已知整个装置处于真空中，不计粒子重力，。求：
该未知粒子的比荷；
匀强电场电场强度的大小及右边界的值；
如图所示，若偏转磁场中磁感应强度由边界至由左向右在间距均为很小中，第一个区域磁感应强度为，下面各区域磁感应强度依次为、、，当粒子能达到磁场右侧边界达到边界就被吸收，求应当满足的条件。当时，取
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.作出光路图
由几何关系得，
即，
解得
作出光路图，光线从，折射角，则有
解得，
故光线在底面上发生全反射，由图可知
根据对称性知，光在透明体内走过的路程为
光在透明体中传播速度为
时间
解得

14.解：由图像可知，波长为，简谐横波向轴正方向传播，则有：
解得：、、
波速：，解得： 、、；
若波的周期大于，根据可得，周期
处的质点的振动方程为：
由图可知：，圆频率为：
联立解得：。
答：波的传播速度大小为 、、；
若波的周期大于，处的质点的振动方程为 。
15.对小球受力分析如图所示
设弹簧的压缩量为，根据相似三角形可得；
可得；
弹簧弹力大小为
可知在外力牵引下缓慢拉升小球使弹簧与水平的夹角从增加到，弹簧弹力大小保持不变。
由于弹簧弹力大小不变，以木板为对象，当弹簧与水平的夹角为时，地面对木板的支持力最大，根据受力平衡可得；
当弹簧与水平的夹角为时，地面对木板的摩擦力最大，根据受力平衡可得。

16.解：粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得
粒子在坐标为的点以速度垂直磁场边界射入磁场，并从射出磁场，粒子在磁场中做圆周运动的半径为
联立解得粒子的比荷为
粒子的轨迹如图所示
粒子在电场中可逆向看成做类平抛运动，则水平方向做匀速直线运动，有
粒子竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，有
又
联立解得匀强电场电场强度大小为
由几何关系可得
解得
故
设水平方向运动的速度为，竖直方向的速度为，在水平方向很短的时间，有
求和可得
对整个运动过程进行分析得
由以上式子可得
考虑到近似，有
解得
求得
故
答：该未知粒子的比荷为；
匀强电场电场强度的大小为，右边界的值为；
应当满足的条件为。
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