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甘肃卷——2025届高考物理考前冲刺卷
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。
1.1913年，玻尔在巴尔末公式的启发下，推导出氢原子能级公式，该公式是量子力学发展的重要里程碑之一。如图是氢原子的能级图，对于一群处于量子数的氢原子，下列说法中不正确的是( )
A.这群氢原子能够吸收适当能量的光子后向更高能级跃迁
B.这群氢原子向低能级跃迁，最多能够发出10种不同频率的光子，若增加同状态氢原子的数量，发光频率种类的数量并不会增多
C.这群氢原子向低能级跃迁时，从能级跃迁到能级发出的光的波长最长
D.若用这群氢原子向低能级跃迁时发出的各种频率的光子依次照射某种金属，现检测到有4种频率的光子能使该金属有光电子逸出，则这些光子一定是氢原子跃迁到基态时发出的
2.甲、乙两个质点由同一位置同时出发，位移x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.时间内，甲物体的速度一直比乙物体的速度大
B.时间内，甲、乙两物体的平均速度相同
C.甲物体运动的轨迹为曲线
D.时刻甲物体的速度为零
3.2025年2月23日凌晨3时17分，中国“实践25号”卫星在距离地面约36000千米的同步静止轨道上，成功完成人类航天史上首次“太空加油”，为濒临退役的北斗G7卫星注入142kg推进剂，使其寿命延长8年。设北斗G7卫星和“实践25号”卫星均绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A.北斗G7卫星定点于我国上空
B.北斗G7卫星的线速度大于第一宇宙速度
C.加注燃料后，北斗G7卫星的加速度大小不变
D.处在相同轨道上的“实践25号”加速可以追上北斗G7卫星
4.负离子空气净化器的部分结构原理如图所示。由空气和带负电荷的灰尘颗粒组成的均匀混合气流，以相同的初速度沿平行于极板方向进入一个由平行金属板和稳压电源构成的收集器，气流宽度正好等于金属板间距，在电场的作用下全部灰尘颗粒恰好都能落到下极板上。假设所有灰尘颗粒质量相等，所带电荷量相同，不考虑重力、浮力影响和颗粒间的相互作用。下列说法正确的是( )
A.收集器上极板带正电
B.电源电压减半，灰尘颗粒的收集效率减半
C.随着收集灰尘颗粒增多，下极板所带电荷量逐渐减小
D.所有灰尘颗粒即将落到下极板上时的动能一定相等
5.2024巴黎奥运会，中国艺术体操队以69.800分的成绩斩获集体全能金牌。中国队选手进行带操比赛时彩带的运动可简化为一列沿x轴方向传播的简谐横波，图甲是时的波形图，P为该波传播方向上的质点，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A.波沿x轴负方向传播
B.时原点处的质点与质点P位移相同
C.质点P的平衡位置坐标为
D.原点处质点的振动方程为
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.如图所示，正方形匀质刚性金属框（形变量忽略不计），边长为，质量为，距离金属框底边处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度。磁场区域上下边界水平，高度为，左右宽度足够大。把金属框在竖直平面内以的初速度水平无旋转地向右抛出，金属框恰好能匀速通过磁场，不计空气阻力，g取。下列说法不正确的是( )
A.刚性金属框电阻为
B.通过磁场的整个过程中，金属框的两条竖直边都不受安培力作用
C.通过磁场的过程中，克服安培力做功为0.4J
D.改变平抛的初速度大小，金属框仍然能匀速通过磁场
8.如图所示，将一个内、外侧均光滑的半圆形槽，置于光滑的水平面上，槽的左侧有一个竖直墙壁。现让一个小球自左端槽口A的正上方从静止开始下落，与半圆形槽相切从点进入槽内，则以下说法正确的是( )
A.小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功
B.小球在半圆形槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒
C.小球从最低点向右侧最高点运动过程中，小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒
D.小球离开右侧最高点以后，将做竖直上抛运动
9.与行星绕太阳运动类似，电子也可以绕正电荷运动。如图所示，三个电子仅在库仑力作用下绕正点电荷运动，轨道分别为椭圆轨道P和圆轨道a、b，圆轨道a、b、c、d恰好在正点电荷的四个等势面上，相邻两等势面间的电势差均为，轨道P与轨道d、b分别相切于两点。若轨道P上的电子运动到N点时的动能为，不考虑电子之间的相互作用及电子运动过程中的电磁辐射，下列说法中正确的是( )
A.轨道b上电子的动能大于
B.轨道a上电子的动能比轨道b上的大
C.轨道a上电子的电势能比轨道b上的小
D.轨道P上的电子运动到M点时的动能为
10.如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源S，它发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）。设a光的折射率为，b光的折射率为，则下列说法正确的是( )
A.水对a光的折射率比b光大
B.a光、b光在水中的频率均小于在真空中的频率
C.单色光环形区域的面积为
D.在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光宽
二、非选择题：本题共5小题，共57分。
11.（8分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，为小车上的滑轮的质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
(1)实验时，下列说法及操作正确的有_______。
A.将带滑轮的长木板右端适当垫高，以补偿阻力
B.需用停表测出小车运动的时间
C.小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带
D.平衡摩擦力（即补偿阻力）时需将沙桶如图甲所示悬挂
(2)该兴趣小组在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带，可求出第2个计数点的速度为_______m/s，小车的加速度为_______；（结果均保留两位有效数字）
(3)该兴趣小组以力传感器的示数F为横坐标，小车加速度a为纵坐标，画出的图像（如图丙）是一条直线，图线与横坐标轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_______。（填写字母）
A. B. C. D.
12.（10分）某同学用多用电表做了以下两个实验：
（1）用多用电表欧姆挡测量某元件的阻值，选用“”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针的偏转角度过大，因此需选择______（选填“”或“”）倍率的电阻档，并需欧姆调零后，再次进行测量，若多用电表的指针如图甲所示，测量结果为______；
（2）欧姆挡进行电阻调零后，为了测量多用电表内部电源的电动势E，该同学设计了如图乙所示的电路，但电路中有一处接线错误，请指出：______；
（3）正确连接线路后，闭合开关，改变电阻箱的阻值，可得到多组毫安表示数I和电阻箱阻值R，作出图线如图丙，该图线斜率为k，若忽略毫安表内阻，可得出______；若考虑到毫安表内阻的影响，这个测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
13.（10分）绝热的活塞与汽缸之间封闭一定质量的理想气体，汽缸开口向上置于水平面上，活塞与汽缸壁之间无摩擦，缸内气体的内能，如图甲所示。已知活塞面积，其质量为，大气压强，重力加速度。如果通过电热丝给封闭气体缓慢加热，活塞由原来的P位置移动到Q位置，此过程封闭气体的图像如图乙所示，且知气体内能与热力学温度成正比。求：
（1）封闭气体最后的体积；
（2）封闭气体吸收的热量；
14.（14分）如图所示，水平轨道MN、PQ分别与水平传送带左侧、右侧理想连接，竖直圆形轨道与水平轨道PQ相切于Q点。已知传送带长度，且沿顺时针方向以恒定速率匀速转动。质量为m的滑块B静置于水平轨道MN上，另一质量为2m的滑块A以初速度向B运动，A、B在极短时间内发生弹性碰撞。滑块B碰后以速度滑上传送带，并恰好停在Q点。已知滑块B与传送带及水平轨道PQ之间的动摩擦因数均为，装置其余部分均视为光滑，重力加速度g取，求：
（1）P、Q间的距离；
（2）若滑块A的初速度，要使滑块B不脱离竖直圆形轨道，圆形轨道半径R的取值范围。
15.（15分）如图所示，xOy平面内，在x轴下方区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，在坐标处有一粒子源能沿x轴正方向将质量为m、电量为+q的粒子以某一初速度射入电场区域，在的空间中有一倾斜分界面MN，其两侧分别有垂直纸面的匀强磁场I和II，其中磁场I的方向垂直纸面向里，磁感应强度大小，当粒子初速度大小为时，进入磁场区域I时的速度大小为2。
(1)求电场强度的大小E；
(2)若初速度为0和初速度为的粒子均能垂直于MN边界从磁场区域I射入磁场区域II，求MN与x轴的交点到O点的距离L以及MN与x轴的夹角θ；
(3)在满足第（2）问的条件下，为使初速度为（）的粒子射入磁场后恰好不再回到x轴下方，求磁场区域II的磁感应强度大小的大小和方向。
答案以及解析
1.答案：C
解析：A.根据氢原子能级相关知识，氢原子处于低能级时，能够吸收适当能量的光子后向更高能级跃迁，故A正确；B.一群处于量子数的氢原子向低能级跃迁，根据组合数公式可得出不同频率光子的种类数为种且发光频率种类的数量只与氢原子所处的能级有关，与氢原子的数量无关，故B正确；C.氢原子从高能级向低能级跃迁时，能级差越大，发出光子的能量越大，频率越高，波长越短，从能级跃迁到能级，能级差最大，发出的光的波长最短，故C错误；D.氢原子从能级向低能级跃迁时，能发出10种不同频率的光子，若有4种频率的光子能使金属发生光电效应，由于从能级跃迁到能级，从能级跃迁到能级，从能级跃迁到能级时发出的光子能量比氢原子跃迁到基态时的能量小，所以能使金属发生光电效应的光子一定是氢原子跃迁到基态时发出的，故D正确。本题选择不正确的，故选C。
2.答案：B
解析：A.图像的斜率表示速度，时间内，甲物体的斜率先大于乙后小于乙，故甲物体的速度先大于乙后小于乙，故A错误；
B.时间内，甲、乙两物体的位移和时间均相同，故平均速度相同，故B正确；
C.图像反映的是物体在x轴上的直线运动，故C错误；
D.时刻甲物体的位移为0，但是图像的斜率不为0，故速度不为0，故D错误。
故选B。
3.答案：C
解析：A.北斗G7卫星在同步静止轨道上，位于赤道平面内，故不能定点于我国上空，故A错误；
B.由
得
第一宇宙速度为卫星贴近地球表面飞行时的线速度，北斗G7卫星的轨道半径大于地球半径，故北斗G7卫星的线速度小于第一宇宙速度，故B错误；
C.由
得
加注燃料后，北斗G7卫星的加速度大小不变，故C正确；
D.处在相同轨道上的“实践25号”加速，则会做离心运动，不可以追上北斗G7卫星，故D错误。
故选C。
4.答案：B
解析：A.因为灰尘颗粒带负电，要使灰尘颗粒落到下极板上，下极板应带正电，所以收集器上极板带负电，故A错误；
B.灰尘颗粒在电场中做类平抛运动，水平方向
竖直方向
当电源电压减半时，加速度a减半，设原来能落到下极板的灰尘颗粒在水平方向的位移为L，原来运动时间满足
电压减半后加速度变为
设此时运动时间为，此时
由于水平速度不变，t与a的平方根成反比，所以
则灰尘颗粒在竖直方向的位移变为原来的一半，即灰尘颗粒的收集效率减半，故B 正确；
C.随着收集灰尘颗粒增多，下极板所带电荷量应该逐渐增大，故C 错误；
D.根据动能定理
虽然q、m、相同，但不同位置的灰尘颗粒在电场中运动的电势差U不同（因为沿电场线方向有位置差异），所以所有灰尘颗粒即将落到下极板上时的动能不一定相等，故D错误；
故选B。
5.答案：B
解析：A.由图乙可知，时，P点振动方向向上，由图甲可知，波沿x轴正方向传播，A错误；
B.由图甲可知，时，原点处的质点从平衡位置向下振动0.1s，即，位移为；质点P1.1s时向上振动，再经到达平衡位置，则1.1s时位移也为，B正确；
C.P点经过回到平衡位置，等效于处的振动传到处，
由，知
解得，C错误；
D.设原点处质点的振动方程为
如图甲知
圆频率
时，，可得
故方程为，D错误。
故选B。
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：B
解析：A.金属框水平方向上总电动势为0，只在竖直方向上产生电动势，因为金属框匀速通过磁场，则有
而
且
代入数据求得
故A正确，不符合题意；
B.通过磁场的整个过程中，根据左手定则可知，金属框的两条竖直边所受安培力大小相等，方向相反，都要受安培力，故B错误，符合题意；
C.根据功能关系得克服安培力做功
故C正确，不符合题意；
D.根据题意可知，初速度大小不影响安培力，安培力的大小只与线框竖直方向的分速度有关，而只与高度H有关，则可知，只要抛出高度不变，不管初速度大小如何，金属框仍然能匀速通过磁场，故D正确，不符合题意。
故选B。
8.答案：BC
解析：A.小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，由于水平面光滑，槽将向右运动，故除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功，故A错误；B.无碰撞过程，而且接触面均光滑，无内能转化，所以小球与槽组成的系统机械能守恒，故B正确；C.小球在槽内运动的前半过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，而小球在槽内运动的后半过程中，小球与槽组成的系统水平的动量守恒，故C正确；D.小球离开右侧槽口同时，槽由于在球的作用下向右运动，所以做斜抛运动，故D错误。故选BC。
9.答案：AD
解析：A.类似卫星变轨模型，电子在轨道b上的速度大于轨道P上的N点时的速度，则轨道b上电子的动能大于，故A正确；
B.类似人造卫星模型，由
得
则轨道a上电子的速度比轨道b上的小，动能也比其小，故B错误；
C.若电子从轨道a运动到轨道b上，静电力做正功，电势能降低，则轨道a上电子的电势能比轨道b上的大，故C错误；
D.由题意，电子运动过程中动能与电势能总和保持不变，M点电势比N点高4V，电子带负电，则电子运动到M点时的动能比N点高，为，故D正确。
故选AD。
10.答案：CD
解析：A.因a光在水面形成的圆面积较大，可知a光临界角较大，根据可知，水对a光的折射率比b光小，选项A错误；B.a光、b光在水中的频率等于在真空中的频率，选项B错误；C.根据可知，单色光a在水平形成的面积根据可知，单色光b在水平形成的面积单色光环形区域的面积为选项C正确；D.a光频率较小，则波长较大，根据可知，在同一装苦的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光宽，选项D正确。故选CD。
11.答案：(1)A
(2)0.20；0.40
(3)C
解析：（1）A.用力传感器测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故A正确；
B.打点计时器是计时仪器，无需停表测出小车运动的时间，故B错误；
C.使用打点计时器时，应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，打出一条纸带，故C错误；
D.平衡摩擦力（即补偿阻力）时不悬挂沙桶，故D错误。
故选A。
（2）纸带相邻两计数点间还有四个计时点没有画出，所以两计数点间时间为
根据匀变速直线运动中某段过程中间时刻的瞬时速度等于这段过程的平均速度，可得第2个计数点的速度为
纸带根据逐差法，可知小车的加速度为
（3）根据题意，得
变形得
由图像得
所以
故选C。
12.答案：（1）；600
（2）电流表的正负接线柱接反
（3）；等于
解析：（1）用多用电表欧姆挡测量某元件的阻值，选用倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针的偏转角度过大，说明待测电阻阻值相对所选倍率较小，因此需选择倍率的电阻档，并需欧姆调零后，再次进行测量，若多用电表的指针如图甲所示，测量结果为
（2）多用电表的黑表笔连接内部电源的正极，红表笔连接内部电源的负极，则图乙电路中的一处接线错误是电流表的正负接线柱接反。
（3）若忽略毫安表内阻，根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的斜率为
解得
若考虑到毫安表内阻的影响，根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的斜率仍为
故电动势测量值等于真实值。
13.答案：（1）
（2）
解析：（1）以气体为研究对象，根据盖一吕萨克定律，有
解得
（2）依题意，气体的内能与热力学温度成正比，有
解得
活塞从P位置缓慢移到Q位置，活塞受力平衡，气体为等压变化，以活塞为研究对象
有
解得
气体膨胀，外界对气体做功
由热力学第一定律
得气体变化过程吸收的总热量为
14.答案：（1）2.25m（2）或
解析：（1）假设滑块B滑上传送带后一直加速，则
所以滑块B在传送带上先做加速运动后做匀速运动，滑离传送带时的速度为
因为滑块B恰好停在Q点，则由运动学公式得
解得
（2）若，滑块A、B碰撞过程由动量守恒定律和机械能守恒定律得
解得
假设滑块B从N点到Q点一直减速，由运动学公式得
解得
假设成立，若滑块B恰好到达圆心等高处，则由动能定理得
解得
所以滑块B不脱离竖直圆形轨道需满足
若滑块B恰好能通过竖直圆形轨道最高点，设滑块B在最高点的速度为，由牛顿第二定律得
由动能定理得
解得
所以滑块B不脱离竖直圆形轨道需满足
综上所述，竖直圆形轨道半径R的取值范围为
或
15.答案：(1)
(2)，
(3)，垂直纸面向里
解析：（1）粒子在电场中运动，由动能定理
解得
（2）初速为0的粒子，到达x轴时的速度为
半径为
圆心坐标为；
故MN与x轴交点与O点的距离大小
以初速为入射的粒子，到达x轴时的速度为
与x轴夹角为，入射位置
由几何关系知圆心位于y轴上，圆心坐标为；由题意两圆心均位于MN上，故MN与x轴的夹角。
（3）设粒子以任意速度v入射，粒子在磁场区域I中运动的半径为r，则该粒子圆周运动圆心的坐标为：，
其中：，，,
整理可得：
这说明所有射入磁场I的粒子的圆心处于同一条直线上，所有射入磁场I的粒子将垂直于该直线射出。
粒子以入射，粒子在磁场I中运动速度为
设磁场区域II的磁感应强度垂直纸面向里，粒子在两磁场I中运动的半径分别为和，为使以（）射入电场的粒子恰好不再回到x轴下方，应有
即
因为
由正弦定理
综上整理可得
，磁场方向假设成立，所以
垂直纸面向里。
说明：若设磁场区域II的磁感应强度垂直纸面向外，粒子在两磁场I中运动的半径分别为和，为使以（）射入电场的粒子恰好不再回到x轴下方，应有
即：
负号表示磁场区域II的磁感应强度垂直纸面向里。

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