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2025年云南省大理州高考物理二模试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.年月，苏州大学研究团队在自然杂志上发布了辐光伏微型核电池的最新研究成果。该电池不仅具有使核能向电能转换的超高效率，还拥有出色的稳定性和持久性。电池主要利用镉的衰变进行发电。则( )
A. 衰变释放出高速运动的电子
B. 衰变后产生的新核质量数为
C. 个经过个半衰期剩余个
D. 该反应要持续进行，镅核原料的体积必须大于临界体积
2.大理洱海生态廊道深受国内外游客的喜爱。某游客骑着一辆自行车沿廊道的平直路段由静止匀加速骑行，经过速度达到最大，然后匀速骑行，再以大小为的加速度匀减速骑行，经过停下来。则( )
A. 该游客整个骑行过程中的最大速度大小为
B. 该游客整个过程的平均速度大小为
C. 该游客匀加速骑行的加速度大小为
D. 该游客匀速骑行阶段的位移是匀减速骑行阶段位移的倍
3.中国选手王子露在巴黎奥运会的艺术体操个人全能决赛中创造了我国历史最佳战绩。在带操比赛过程中，她挥舞彩带形成的波可简化为水平方向传播的简谐横波，取彩带上手握的位置为坐标原点，该点开始振动的时刻为。时该波传播到处，此时的波动图像如图所示，则( )
A. 该简谐波传播速度大小为
B. 如果提高振动频率，该简谐波在彩带中的传播速度将变大
C. 彩带上质点在此后的内经过的路程为
D. 时刻，手的起振方向沿轴正方向
4.随着中国航天科技的飞跃发展，相信继天问一号之后，中国将向火星发射更多的探测器。现假设一个小球在火星表面附近做自由落体运动，经过时间获得速度；某质量为的探测器绕火星做匀速圆周运动，距离火星表面的距离为，火星的半径为。则( )
A. 火星表面的重力加速度为 B. 火星的第一宇宙速度为
C. 探测器圆周运动的向心加速度为 D. 探测器在圆轨道上受到的重力为
5.交流发电机的示意图如甲所示，线圈从甲图所示的位置以为轴匀速转动，产生交变电流的波形按余弦函数变化，如图乙所示。则( )
A. 该交变电流的有效值为
B. 内电流的方向变化次
C. 图甲所示位置时，边受到的安培力方向向上
D. 当电流瞬时值为时，线圈平面与中性面的夹角为
6.质子、氘核、粒子由同一位置从静止先通过同一加速电场后，又垂直于匀强电场方向进入同一偏转电场，最后穿出偏转电场。已知加速电压为，偏转电压为，偏转电极间的距离为，偏转电极板的长度为，离开偏转电场时粒子的偏转角为，则( )
A. 若仅增大可使增大 B. 若仅增大可使增大
C. 若仅增大可使减小 D. 三种粒子离开偏转电场时相同
7.如图所示，两根相同的导体棒和静置于两根固定在水平面内的光滑的长直平行导电轨道上，并处于垂直水平面向下的匀强磁场中。时，获得一个水平向右的初速度并任由其滑动，运动中和始终平行且与轨道接触良好。则下列描述正确的是( )
A. 时，回路中产生的感应电流的方向为
B. 时，作用在棒上的安培力水平向右
C. 棒水平向右做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动
D. 棒水平向右做匀减速直线运动直至速度为零
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.关于下列四幅图像的描述，说法正确的是( )
A. 图甲为同种大量气体分子热运动的速率分布图像，曲线对应的温度较低
B. 图乙为一定质量的理想气体在不同温度下的等温线，由图像可知
C. 图丙为分子间作用力与分子间距离的关系，由图可知分子间的距离从增大的过程中，分子力先减小后增大
D. 图丁为一定质量的理想气体的图像，则过程比过程气体对外界所做的功多
9.如图所示，平行导轨与水平面成角，垂直导轨放置一根可自由移动的金属杆。匀强磁场的方向垂直导轨平面向下，磁感应强度大小。已知接在导轨中的电源电动势，内阻。杆长，质量，杆与滑轨间的动摩擦因数，杆受到的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，导轨与杆的电阻忽略不计。现调节滑动变阻器接入电路的阻值，要使杆始终在导轨上保持静止，取，，，以下说法正确的是( )
A. 棒受到的安培力沿斜面向上
B. 棒受到的安培力最大时，静摩擦达到最大值且方向沿斜面向上
C. 棒受到的最小安培力是
D. 滑动变阻器为时，棒可以保持静止
10.如图所示，两个四分之一圆弧体、静止在光滑的水平面上。、的圆弧面光滑，半径分别为和，底端切线均沿水平面且靠在一起。将一可视为质点的小物块从的圆弧面的顶端静止释放，、的质量分别为和，则以下说法正确的是( )
A. 整个过程组成的系统动量守恒
B. 刚滑到底端时，距的圆弧面底端的水平距离为
C. 刚滑到底端时，的速度为
D. 若滑到底端后，恰好能滑上的圆弧面顶端，则的质量为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学用“测电源电动势和内电阻”实验电路如图所示，某次实验电压传感器示数与电流传感器示数的关系如图所示。
图中，定值电阻在电路中的作用是______。
由图可得，该电源电动势 ______，内阻 ______。
根据实验测得的，数据，若令，，则由计算机拟合得出的图线如图所示，则图线最高点点的纵坐标 ______结果保留位有效数字。
12.某同学欲利用一半径较大的固定光滑圆弧面测定重力加速度，圆弧面如图所示。该同学将小铁球从最低点移开一小段距离由静止释放，则小铁球的运动可等效为一单摆。
用游标卡尺测量小铁球的直径，示数如图所示，则小铁球的直径 ______。
测量小铁球的运动周期时，开始计时的位置为图中的______选填“”、“”或“”处。
测量次全振动的时间如图所示，则等效单摆的周期 ______。
更换半径不同的小铁球进行实验，正确操作，根据实验记录的数据，绘制的图像如图所示，横、纵截距分别、，则当地的重力加速度 ______，圆弧面的半径 ______。以上均用题目中的已知字母表示
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.某发光二极管由一种透明材料封装而成，为研究其光学属性，某同学找来一个用这种材料制成的半圆柱体，其横截面是半径为的半圆，是半圆的圆心，为水平直径。一束由紫光和红光组成的复色光以入射角从点射入半圆柱体，经折射后到达弧面上的、两点，如图所示。已知、间的水平距离为，真空中的光速为，求：
到达点的是紫光还是红光？该材料对到点的单色光的折射率；
两种单色光分别从到的传播时间与从到的传播时间之比。
14.在竖直平面内，质量的小球用长为的不可伸长的轻绳悬挂于点，点正下方距离点有一点，点用长为的不可伸长的轻绳竖直悬挂一质量也为的小球。把小球拉到如图所示位置，轻绳恰好伸直，且轻绳与竖直方向的夹角。由静止释放小球，球自由下落，当轻绳再次伸直时到达点，小球沿轻绳方向的速度瞬间变为，之后两小球发生弹性碰撞。两球都可视为质点，忽略空气阻力，取，，，求：
求小球由静止释放后，轻绳再次伸直前瞬间，小球的速度大小；
、两球碰撞后瞬间，小球的速度大小；
判断小球能否以为圆心到达圆周的最高点，如果不能，请说明理由；如果能，求出小球在最高点时对轻绳的拉力大小。
15.一种带电粒子束流转向装置的原理简化示意图如图甲所示，真空室中电极发出的粒子初速度不计经电场加速后，由小孔沿两平行金属板、的中心线射入板间，加速电压为，、板长为，两板相距，加在、两板间的电压随时间变化的关系图线如图乙所示，图中大小未知。在每个粒子通过电场区域的极短时间内，两板间电压可视作不变，板间的电场可看成匀强电场。板、右侧存在一范围足够大的有界匀强磁场区域，磁场左边界位于、板右端且与板垂直，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小。已知粒子的质量，电荷，两极板电场的边缘效应，粒子间相互作用及粒子所受重力均可忽略不计。
求带电粒子进入偏转电场的速度大小；
若时刻从小孔进入的粒子刚好从、金属板右端射出，求的大小；
通过计算说明，粒子在上进磁场与出磁场两点间的距离的大小与无关。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：粒子为核，不是高速电子，故A错误；
B.粒子为，根据核反应前后质量数守恒，可得
解得
所以新核的质量数为，故B正确；
C.半衰期是对大量原子核的统计规律，对少量原子核不适用，故C错误；
D.该反应是衰变，衰变是自发进行的，无临界体积的说法，故D错误。
故选：。
根据射线的本质判断；根据质量数守恒判断；半衰期具有统计规律；衰变与体积无关。
本题考查半衰期、衰变等内容，要理解其物理含义，能用物理知识解释生活中的现象。
2.【答案】
【解析】解：匀减速阶段可以看成反方向的匀加速直线运动，则整个骑行过程中的最大速度为
故A错误；
B.由静止匀加速骑行，经过速度达到最大，匀加速运动的位移为
匀速骑行，匀速运动的位移为
以大小为的加速度匀减速骑行，经过停下来，匀减速运动的位移为
故该游客整个过程的平均速度大小为
故B错误；
C.加速骑行过程中的加速度大小为
故C正确；
D.由项，可知匀速骑行阶段的位移为，匀减速骑行阶段位移为，故该游客匀速骑行阶段的位移是匀减速骑行阶段位移的倍，故D错误。
故选：。
匀减速阶段可以看成反方向的匀加速直线运动，根据速度时间关系求解最大速度以及加速度，平均速度等于总位移除以时间，
本题解题关键是匀减速阶段可以看成反方向的匀加速直线运动，结合匀变速直线运动的公式求解。
3.【答案】
【解析】解：经过该列波传播到，则波速为，故A错误；
B.波传播的速度只与介质有关，与频率无关，故B错误；
C.根据波长、波速和频率的关系，该简谐波的周期，，为，因为题中此时点沿着轴正方向运动，速率越来越小，故路程小于振幅，即小于，故C错误；
D.由于该简谐波向右传播到处时，此处质点将向上振动，故时刻手的起振方向沿轴正方向，故D正确。
故选：。
根据波长、波速和频率的关系，结合波动传播方向和质点的振动特点分析求解。
本题考查了机械波相关知识，理解不同质点不同时刻的振动状态是解决此类问题的关键。
4.【答案】
【解析】解：、小球在火星表面附近做自由落体运动，其加速度即为火星表面的重力加速度，则，故A错误；
B、对近火卫星，根据万有引力提供向心力，有
在火星表面有
联立解得火星的第一宇宙速度为，故B正确；
C、根据，
联立解得探测器圆周运动的向心加速度为，故C错误；
D、探测器在圆轨道上受到的重力为，故D错误。
故选：。
小球在火星表面附近做自由落体运动，根据求火星表面的重力加速度；对近火卫星，根据万有引力提供向心力，以及万有引力等于重力相结合求火星的第一宇宙速度；采用同样的方法求探测器圆周运动的向心加速度，进而求出探测器在圆轨道上受到的重力。
解决本题的关键要掌握万有引力等于重力，以及万有引力提供向心力这两条思路，并能灵活运用。
5.【答案】
【解析】解：、交变电流的波形按余弦函数变化，由乙图可知，电流的峰值为，则有效值为，故A正确；
B、由乙图可知，交变电流的周期为，一个周期内，电流的方向发生次变化，所以在内，电流的方向发生次变化，故B错误；
C、图甲所示位置时，边向上运动，受到的安培力阻碍其运动，则边受到的安培力方向向下，故C错误；
D、电流的表达式为
当电流瞬时值为时，有
解得
则线圈平面与中性面夹角为，故D错误。
故选：。
根据周期和频率的关系分析；在一个周期内电流的方向改变次；根据最大值和有效值的关系分析；根据中性面的特点分析。
本题考查了周期和频率的关系，交流电最大值和有效值的关系，在一个周期内电流的方向改变次，以及中性面的特点，基础题。
6.【答案】
【解析】解：根据动能定理
根据类平抛运动规律有，
根据牛顿第二定律
解得
故仅减小可使增大；仅减小偏转电极间的距离或仅增大偏转电极板的长度可使增大，故ABC错误；
D.根据
知，偏转角与粒子的质量，电荷量都无关，所以三种粒子离开偏转电场时相同，故D正确。
故选：。
根据动能定理和平抛运动规律逐项分析即可。
掌握平抛运动规律是解题的基础。
7.【答案】
【解析】解：开始阶段，根据右手定则可知，回路中产生的感应电流的方向为，故A错误；
B.开始阶段，根据左手定则可知，作用在棒上的安培力向左，故B错误；
设回路中总电阻为，棒的速度为，棒的速度为，导轨间距为，则感应电流
棒减速，棒加速，则感应电流减小，根据，可知两棒所受安培力减小，结合牛顿第二定律可知加速度减小，即棒向右做加速度减小的减速运动，棒向右做加速度减小的加速运动，直到两棒的速度相等后，一起做匀速直线运动，故C正确，D错误。
故选：。
根据右手定则判断电流方向，根据左手定则判断安培力方向，分析导体棒运动过程，结合法拉第电磁感应定律和牛顿第二定律求解。
本题是电磁感应与电路、力学相结合的一道综合题，分析清楚导体棒的运动过程是解题的前提与关键，应用右手定则、动左手定则、牛顿第二定律即可解题。
8.【答案】
【解析】解：图甲中，曲线速率大的分子占据的比例较大，则说明曲线对应的平均动能较大，曲线对应的温度较高，故A错误；
B.图乙为一定质量的理想气体在不同温度下的等温线，一定质量的理想气体在不同温度下的等温线，由结合图像可知，故B正确；
C.图丙为分子间作用力与分子间距离的关系，分子间的距离从增大的过程中，分子力先增大后减小，故C错误；
D.图丁中，由微元法可得图像与横坐标轴围成的面积表示为气体做功的多少，由图像可知，过程比过程气体对外界所做的功多，故D正确。
故选：。
温度较高，速率大的分子占据的比例较大，分子平均动能较大，一定质量的理想气体在不同温度下的等温线，结合玻意耳定律分析，分子间的距离从增大的过程中，分子力先增大后减小，图像与横坐标轴围成的面积表示为气体做功的多少。
该题考查热学中的几个记忆性的知识点，对于这一类的题目，要注意多加积累相关物理规律的基本内容。
9.【答案】
【解析】解：、根据左手定则可知，棒受到的安培力沿斜面向上，故A正确；
、棒受到的最大静摩擦力为
代入数据解得
当安培力最大时，根据平衡条件可知最大静摩擦力沿斜面向下，安培力为
代入数据解得
当安培力最小时，最大静摩擦力沿斜面向上
代入数据解得
故B错误，C正确；
D、根据闭合电路欧姆定律
安培力
将最大最小安培力代入解得滑动变阻器有效电阻的取值范围为，故D错误。
故选：。
根据平衡条件计算；先根据闭合电路的欧姆定律计算电路中的电流，然后计算出金属棒所受安培力，最后根据牛顿第二定律计算；注意分情况讨论，当摩擦力方向沿导轨向上和向下时，分别计算出这两种情况下的安培力，电流，进而根据闭合电路的欧姆定律计算变阻器接入电路的电阻。
能够正确分析金属棒受安培力方向，熟练掌握闭合电路的欧姆定律，在第三问中，要考虑到摩擦力方向的不同，能够根据平衡条件列出对应的平衡方程。
10.【答案】
【解析】解：、整个过程组成的系统水平方向不受外力，竖直方向合外力不为零，所以系统水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，故A错误；
B、设刚滑到底端时，、的水平位移大小分别为、，根据系统水平方向动量守恒有
即
依题意有
解得刚滑下时到的圆弧面底端的距离为，故B错误；
C、刚滑到底端时，取水平向左为正方向，根据水平方向动量守恒有
由系统机械能守恒有
联立解得，，故C正确；
D、滑上的过程，取水平向右为正方向，根据水平方向动量守恒有
由机械能守恒定律有
联立解得，故D正确。
故选：。
合外力为零时，系统的动量守恒，根据动量守恒条件判断系统动量是否守恒；根据系统水平方向动量守恒求刚滑到底端时，距的圆弧面底端的水平距离；根据系统水平方向动量守恒和机械能守恒求刚滑到底端时的速度；若滑到底端后，恰好能滑上的圆弧面顶端，根据系统水平方向动量守恒和机械能守恒求的质量。
本题考查动量守恒定律和机械能守恒定律的综合运用，知道滑块和圆弧组成的系统在水平方向上动量守恒，注意滑块再次滚上圆弧上升到最高点时有共同速度。
11.【答案】保护电源
【解析】解：为防止滑动变阻器接入电路的阻值为零导致电路电流太大损坏电源，要在电路中接入保护电阻，因此定值电阻在电路中的作用是保护电源；
根据闭合电路欧姆定律
结合图像的拟合图线，图像纵截距表示电动势，电源电动势；
图像斜率的绝对值表示内阻，内阻
由题意可知
根据欧姆定律
则输出功率
当时，电源的输出功率最大
所以图线最高点点的纵坐标。
当滑动变阻器的接入电阻为零，分析定值电阻的作用；
根据闭合电路的欧姆定律求解函数，结合图像纵截距和斜率绝对值的含义分析作答；
根据欧姆定律、功率公式分析电源的最大输出功率，结合拟合图线分析作答。
本题考查了“测电源电动势和内电阻”实验，要明确实验原理，掌握闭合电路的欧姆定律、功率公式的运用；理解最大输出功率时需要满足的条件。
12.【答案】
【解析】解：游标卡尺的精确度为，小铁球的直径
测量单摆的运动周期时，应从最低点开始计时，故选填点。
从图可知，次全振动的时间为，故周期为
摆球的周期
变形得
结合图像可得
，
解得
，
故答案为：；；；；
根据游标卡尺的精确度读数；
测量单摆的运动周期时，应从最低点开始计时；
根据秒表读数方法读数，从而计算周期；
根据单摆周期公式结合图像斜率解答。
本题主要考查了单摆测量重力加速度的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合单摆的周期公式和图像的斜率即可完成分析。
13.【答案】解：由于该材料对紫光的折射率大于对红光的折射率，紫光的偏折角较大，所以到达点的是紫光。
完成光路图，如图所示
由几何关系可知
根据折射定律得
可得
紫光在该材料中的传播速度为
紫光在该材料中的传播路程为
紫光在该材料中的传播时间为
紫光在点折射时，由折射定律有
解得，可知传播的时间与无关，所以紫光和红光在该材料中的传播时间之比：：
答：到达点的是紫光，该材料对到点的单色光的折射率是；
两种单色光分别从到的传播时间与从到的传播时间之比为：。
【解析】根据偏折角大小分析折射率大小，确定光的颜色。由几何关系求出折射角，再根据折射定律可求得材料对到点的单色光的折射率；
根据求出紫光在材料中的传播速度，由几何关系求出紫光在材料中的传播距离，进而求出紫光传播的时间，进而确定红光传播的时间，再求传播时间之比。
解决本题的关键是运用几何关系求折射角和光程，再根据折射定律和光速公式相结合解答。
14.【答案】解：解法：球开始时做自由落体运动，设下落高度为，由运动学公式有
由几何关系得
解得
解法：球由静止下落，由机械能守恒定律有
由几何关系得
解得
把球的竖直速度分解为沿轻绳方向的速度和垂直轻绳方向的速度，则
设小球、碰撞前瞬间，小球的速度为。轻绳再次伸直后小球从到与小球碰撞的过程，由机械能守恒定律可得
A、两球发生两球弹性碰撞，取水平向左为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律得
，
解得、两球碰撞后瞬间，
假设小球能以为圆心到达圆周的最高点，由动能定理可得
解得，能到达圆周最高点。
小球在圆周最高点时，由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律，小球在最高点时对轻绳的拉力大小为。
答：小球的速度大小为；
、两球碰撞后瞬间，小球的速度大小为；
能，小球在最高点时对轻绳的拉力大小为。
【解析】球开始时做自由落体运动，由几何关系求出下落的高度，根据运动学公式或机械能守恒定律求轻绳再次伸直前瞬间小球的速度大小；
把竖直速度分解为沿轻绳方向的速度和垂直轻绳方向的速度，则。根据机械能守恒定律求、两球碰撞前瞬间小球的速度大小。两小球发生弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律求两球碰撞后瞬间小球的速度大小；
假设小球能以为圆心到达圆周的最高点，由动能定理求出小球到达圆周最高点的速度，与临界速度比较，即可判断小球能否以为圆心到达圆周的最高点，再根据牛顿第二定律求出小球在最高点时对轻绳的拉力大小。
解答本题时，要理清小球的运动过程，特别要注意轻绳再次伸直时，小球沿轻绳方向的速度瞬间变为，只有垂直轻绳方向的速度。要掌握弹性碰撞的规律：动量守恒定律和机械能守恒定律。
15.【答案】粒子从电极加速到点的过程，由动能定理得，解得；
当粒子恰好从板的右端飞出时，偏转电压取最大值，设粒子在、板间运动的时间为，加速度大小为，则，，
解得；
由分析可知，粒子进入磁场时的速度的水平分量为，如图所示
设某时刻进入磁场的粒子速度与水平方向成角，则粒子的速度
粒子在磁场中做匀速圆周运动
可得
粒子进磁场与出磁场两点间的距离
解得，
可见与角无关，即粒子在上进磁场与出磁场两点间的距离的大小与无关。
答：带电粒子进入偏转电场的速度大小为；
的大小为；
由关系式可知，粒子在上进磁场与出磁场两点间的距离的大小与无关。
【解析】由动能定理公式求解速度；
粒子受电场力作用，在水平方向做匀速运动，竖直方向做匀加速运动，根据运动学公式和电场力公式求解；
作图根据几何关系分析。
考查对带电粒子在电场和磁场中移动轨迹的理解，涉及到动能定理、运动学公式和洛伦兹力提供向心力等知识，需要综合运用。

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