【精品解析】【高考真题】河南省2025年高考物理高考真题

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【高考真题】河南省2025年高考物理高考真题
1.(2025·河南) 野外高空作业时,使用无人机给工人运送零件。如图,某次运送过程中的一段时间内,无人机向左水平飞行,零件用轻绳悬挂于无人机下方,并相对于无人机静止,轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力,则在该段时间内(  )
A.无人机做匀速运动 B.零件所受合外力为零
C.零件的惯性逐渐变大 D.零件的重力势能保持不变
2.(2025·河南) 折射率为的玻璃圆柱水平放置,平行于其横截面的一束光线从顶点入射,光线与竖直方向的夹角为,如图所示。该光线从圆柱内射出时,与竖直方向的夹角为(不考虑光线在圆柱内的反射)(  )
A. B. C. D.
3.(2025·河南) 2024年天文学家报道了他们新发现的一颗类地行星Gliese12b,它绕其母恒星的运动可视为匀速圆周运动。已知Gliese122b轨道半径约为日地距离的,其母恒星质量约为太阳质量的,则Gliese122b绕其母恒星的运动周期约为(  )
A.13天 B.27天 C.64天 D.128天
4.(2025·河南) 如图,在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点,其电势分别为;a、b、c分别位于纸面内一等边三角形的顶点上。下列图中箭头表示a点电场的方向,则正确的是(  )
A. B.
C. D.
5.(2025·河南) 如图,一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过。当金属薄片中心运动到N极的正下方时,沿N极到S极的方向看,下列图中能够正确描述金属薄片内涡电流绕行方向的是(  )
A. B.
C. D.
6.(2025·河南) 由于宇宙射线的作用,在地球大气层产生有铍的两种放射性同位素和。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比,可以研究大气环境的变化。已知和的半衰期分别约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品中,研究人员发现和的总原子个数经过106天后变为原来的,则采集时该高度的大气中和的原子个数比约为(  )
A. B. C. D.
7.(2025·河南) 两小车P、Q的质量分别为和想,将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验,碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如图1和图2所示。小车N的质量为,碰撞时间极短,则(  )
A. B. C. D.
8.(2025·河南) 贾湖骨笛是河南博物院镇馆之宝之一,被誉为“中华第一笛”。其中一支骨笛可以发出等音。已知音和音所对应频率分别为和,则(  )
A.在空气中传播时,音的波长大于音的
B.在空气中传播时,音的波速小于音的
C.由空气进入水中,音和音的频率都变大
D.由空气进入水中,音的波长改变量大于音的
9.(2025·河南) 手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量,光学防抖技术可以消除这种影响。如图,镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连,两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧,c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。拍照时,手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向,依此自动调节c、d中通入的电流和的大小和方向(无抖动时和均为零),使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是(  )
A.若沿顺时针方向,,则表明a的方向向右
B.若沿顺时针方向,,则表明a的方向向下
C.若a的方向沿左偏上,则沿顺时针方向,沿逆时针方向且
D.若a的方向沿右偏上,则沿顺时针方向,沿顺时针方向且
10.(2025·河南) 如图,一圆柱形汽缸水平固置,其内部被活塞M、P、N密封成两部分,活塞P与汽缸壁均绝热且两者间无摩擦。平衡时,P左、右两侧理想气体的温度分别为和,体积分别为和,。则(  )
A.固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相同温度,P将右移
B.固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相同温度,P将左移
C.保持不变,若M、N同时缓慢向中间移动相同距离,P将右移
D.保持不变,若M、N同时缓慢向中间移动相同距离,P将左移
11.(2025·河南) 实验小组研究某热敏电阻的特性,并依此利用电磁铁、电阻箱等器材组装保温箱。该热敏电阻阻值随温度的变化曲线如图1所示,保温箱原理图如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中热敏电阻的阻值随温度的变化关系是   (填“线性”或“非线性”)的。
(2)存在一个电流值,若电磁铁线圈的电流小于,衔铁与上固定触头a接触;若电流大于,衔铁与下固定触头b接触。保温箱温度达到设定值后,电磁铁线圈的电流在附近上下波动,加热电路持续地断开、闭合,使保温箱温度维持在设定值。则图2中加热电阻丝的c端应该与触头   (填“a”或“b”)相连接。
(3)当保温箱的温度设定在时,电阻箱旋钮的位置如图3所示,则电阻箱接入电路的阻值为   。
(4)若要把保温箱的温度设定在,则电阻箱接入电路的阻值应为   。
12.(2025·河南) 实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有:交流电源(频率)、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。
(1)下列所给实验步骤中,有4个是完成实验必需且正确的,把它们选择出来并按实验顺序排列:   (填步骤前面的序号)
①先接通电源,打点计时器开始打点,然后再释放纸带
②先释放纸带,然后再接通电源,打点计时器开始打点
③用电子天平称量重锤的质量
④将纸带下端固定在重锤上,穿过打点计时器的限位孔,用手捏住纸带上端
⑤在纸带上选取一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的距离,记录分析数据
⑥关闭电源,取下纸带
(2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为   (保留3位有效数字)。
(3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h,计算相应的重锤下落速度v,并绘制图3所示的关系图像。理论上,若机械能守恒,图中直线应   (填“通过”或“不通过”)原点且斜率为   (用重力加速度大小g表示)。由图3得直线的斜率   (保留3位有效数字)。
(4)定义单次测量的相对误差,其中是重锤重力势能的减小量,是其动能增加量,则实验相对误差为   (用字母k和g表示);当地重力加速度大小取,则   (保留2位有效数字),若,可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。
13.(2025·河南) 流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集,其原理如图所示。仅含有一个A细胞或B细胞的小液滴从喷嘴喷出(另有一些液滴不含细胞),液滴质量均为。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电,使含A、B细胞的液滴分别带上正、负电荷,电荷量均为。随后,液滴以的速度竖直进入长度为的电极板间,板间电场均匀、方向水平向右,电场强度大小为。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方处的A、B收集管中。不计重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。求:
(1)含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离;
(2)A、B细胞收集管的间距。
14.(2025·河南) 如图,在一段水平光滑直道上每间隔铺设有宽度为防滑带。在最左端防滑带的左边缘静止有质量为的小物块P,另一质量为的小物块Q以的速度向右运动并与P发生正碰,且碰撞时间极短。已知碰撞后瞬间P的速度大小为,P、Q与防滑带间的动摩擦因数均为,重力加速度大小。求:
(1)该碰撞过程中损失的机械能;
(2)P从开始运动到静止经历的时间。
15.(2025·河南) 如图,水平虚线上方区域有垂直于纸面向外匀强磁场,下方区域有竖直向上的匀强电场。质量为m、带电量为q()的粒子从磁场中的a点以速度向右水平发射,当粒子进入电场时其速度沿右下方向并与水平虚线的夹角为,然后粒子又射出电场重新进入磁场并通过右侧b点,通过b点时其速度方向水平向右。a、b距水平虚线的距离均为h,两点之间的距离为。不计重力。
(1)求磁感应强度的大小;
(2)求电场强度的大小;
(3)若粒子从a点以竖直向下发射,长时间来看,粒子将向左或向右漂移,求漂移速度大小。(一个周期内粒子的位移与周期的比值为漂移速度)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】牛顿运动定律的综合应用;重力势能
【解析】【解答】ABD.无人机受绳子拉力和重力,合力水平向左,根据牛顿第二定律可知,无人机水平向左加速运动,重力势能和高度有关, 无人机向左水平飞行, 重力势能不变,故AB错误,D正确;
C.惯性的大小只与质量有关,零件的质量不变,故零件的惯性不变,故C错误。
故答案为:D。
【分析】 对零件受力分析,其所受重力与轻绳的拉力的合力为零件所受合外力。根据题目条件判断零件所受合外力的大小和方向,根据牛顿第二定律分析零件与无人机的运动情况;质量是惯性大小的唯一量度;根据重力势能的定义分析零件的重力势能变化情况。
2.【答案】B
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】画出光的传播路径如图所示:
根据折射定律可知,sinr=nsini,故r=45°,i=30°,由几何关系可得
解得,故B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】 根据折射定律求得光线在顶点入射时的折射角,由几何关系确定光线射出时的入射角,根据光路的可逆性可知射出时的折射角,根据几何关系求解该光线从圆柱内射出时与竖直方向的夹角。
3.【答案】A
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】设地球轨道半径为r0,周期为T0,太阳质量为M太,根据对地球根据万有引力提供向心力可得,解得T0=,
同理对于 Gliese122b 可得其周期T=( 其中Gliese122b 轨道半径为r,周期为T, 母恒星 质量为M)
代入数据得,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】分别对地球环绕太阳做圆周运动和行星Gliese12b环绕其母恒星做圆周运动,根据万有引力提供向心力列式,联立求解。
4.【答案】C
【知识点】电场强度;等势面;电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】根据匀强电场特点可得ac中点d场强等于4V,故bd连线为等势线,ac刚好与bd垂直,故ac连线为电场线,电场线由高电势指向低电势,故电场方向为ac,故C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】根据匀强电场等势面特点进行分析解答。
5.【答案】C
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动;楞次定律
【解析】【解答】通过金属箔片的磁场方向向下, 一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过 ,金属板左边磁通量增加,右边磁通量减小,根据楞次定律可知左边涡流方向逆时针,右边涡流方向顺时针,故C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】根据磁场方向结合磁通量的变化情况,结合楞次定律进行解答。
6.【答案】B
【知识点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】设刚采集时该高度的大气中原子个数为x,的原子个数为y, 已知和的半衰期分别约为53天和139万年,经过106天后,的原子衰变个数忽略不计, 总原子个数经过106天后变为原来的, 可得x+y=,解得y=2x,即 采集时该高度的大气中和的原子个数比约为1:2,故B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】根据题意进行条件设置,结合半衰期的计算公式列式解答。
7.【答案】D
【知识点】动量守恒定律
【解析】【解答】碰撞过程,内力远大于外力,系统动量守恒,PN碰撞时,根据动量守恒定律可得

根据图1可知,故;
QN碰撞时,根据动量守恒定律可得

根据图2可知,故;
故,故D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】 根据动量守恒定律结合两个图像反映出的速度变化关系进行分析解答。
8.【答案】A,D
【知识点】波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】ABC.机械波传播的速度与介质有关,介质不变,波速不变,传播过程不改变频率,=,频率越大,波长越短,音波长大于音的波长,故A正确,BC错误;
D.在水中,故v-=f(),波速变化相同,明显频率越大,波长该变量越小, 故音的波长改变量大于音的波长改变量,故D正确。
故选:AD。
【分析】机械波的传播速度与介质的种类相关,与频率无关;根据波速与波长、频率的关系分析波速的大小关系;机械波的频率由声源决定,与介质无关;根据波速与波长、频率的关系推导波长改变量与频率的关系式。
9.【答案】B,C
【知识点】牛顿运动定律的综合应用;运动的合成与分解;左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】 AB.若沿顺时针方向,安培力方向向右,为使镜头处于零加速度状态,原来合力的方向向左,加速度向左, 同理若沿顺时针方向,安培力方向向上, a的方向向下 ,故A错误,B正确;
CD. 若a的方向沿左偏上, 将加速度分解为水平向右方向和竖直方向, ax=acos30° , ay=asin30° ,水平加速度更大,结合前面分析可知Ic>Id,沿顺时针方向,沿逆时针方向;
若a的方向沿右偏上, 结合前面分析可知Ic>Id,沿逆时针方向,沿逆时针方向,故C正确,D错误。
故答案为:BC。
【分析】 根据安培力方向与镜头原有加速度方向相反结合左手定则以及加速度的分解知识进行分析解答。
10.【答案】A,C
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律;气体的等容变化及查理定律
【解析】【解答】AB. 假设P静止,则气体做等容变化,根据查理定律可得,,即,初始时刻压强相等,温度越高,缓慢升高相同温度,越小,故左边增加压强较多,P向右移,故A正确,B错误;
CD. 保持不变, 假设P静止,发生等温变化,
根据玻意耳定律可得p1V1=p1'V1'=p1'(V1-)
p1'==,p1和相同,V1V2,故两边末状态压强p1'p2',P向右移,故C正确,D错误。
故答案为:AC。【分析】 假设P静止,则气体做等容变化,根据查理定律分析AB选项;保持T1、T2不变,若M、N同时缓慢向中间移动相同距离,假设P静止,根据玻意耳定律分析末状态压强大小进行分析。
11.【答案】(1)非线性
(2)a
(3)130.0
(4)210.0
【知识点】电路动态分析;欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】(1)根据图1可知热敏电阻的阻值随温度的变化关系是非线性的,如果是线性变换,则图像必须是一条倾斜直线;
(2) 若电磁铁线圈的电流小于,电流较小,衔铁与上固定触头a接触,对应热敏电阻阻值较大,温度较低,此时需要加热,故加热电阻丝的c端应该与触头a接触;
(3)根据电阻箱读数规则可知电阻箱接入电路的阻值为
(4)由(3)分析当温度为时,热敏电阻的阻值为,电阻箱接入的电阻为,回路总电阻等于310,当温度为时,热敏电阻的阻值为,要使得电流值不变,控制电路的总电阻不变,则此时电阻箱的电阻为。
【分析】(1)依据图1所示的R-t图像为曲线,判断热敏电阻的阻值随温度的变化关系。
(2)由图1可知热敏电阻的阻值随温度升高而变小,当保温箱的温度较低时,热敏电阻的阻值较大,根据闭合电路欧姆定律可知,电磁铁线圈的电流较小,衔铁与上固定触头a接触,此时加热电阻丝应与加热电源构成通路,据此依据题意判断图2中加热电阻丝的c端应该与哪个触头相连接。
(3)根据如图3所示的电阻箱旋钮的位置,确定电阻箱接入电路的阻值。
(4)由图1得到温度为50℃和100℃时热敏电阻的阻值。根据闭合电路欧姆定律求解电阻箱接入电路的阻值。
12.【答案】(1)④①⑥⑤
(2)1.79
(3)通过;;19.0
(4);3.1
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】(1)应该先接通电源后释放纸带,故②错误,根据实验原理可知, 重锤的质量 不需要测量,故 ③多余,先将纸带穿过限位孔,后接通电源,先关电源,后取纸带,剩余4个步骤排序应该是④①⑥⑤
(2) 交流电源(频率),可知纸带上相邻计数点时间间隔
根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得
代入数据可得
(3)根据机械能守恒定律可得
整理可得
若机械能守恒,图中直线应通过原点,且斜率
由图3得直线的斜率
(4) 定义单次测量的相对误差, 故,结合,可得
当地重力加速度大小取,代入数据可得。
【分析】 (1)根据应用落体法验证机械能守恒定律的实验实验原理与操作过程解答;
(2)先确定打点计时器的打点周期,再根据打点纸带测速原理,求解打出B点时重锤下落的速度大小;
(3)根据机械能守恒定律得到本实验要验证的表达式,进而得到v2-h图像的表达式,根据图3求解此图像的斜率;
(4)依据题意得到本实验相对误差的表达式,并计算其数值。
13.【答案】(1)含A细胞的液滴在电场中做类平抛运动,水平方向沿电场做匀加速运动,由牛顿第二定律
沿电极板方向
垂直于电极板方向做匀速运动,根据运动学公式可得
解得含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离为
(2)不计重力、空气阻力,含A细胞的液滴离开电场后做匀速直线运动,则

联立解得
有对称性可知则A、B细胞收集管的间距
【知识点】电场强度;带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】(1)含A细胞的液滴带正电,在电极板间向右偏转做类平抛运动。将运动分解处理,根据分运动的等时性,应用牛顿第二定律与运动学公式解答;
(2)根据类平抛运动规律的的推论,结合几何关系求得含A细胞的液滴从进入电场到A收集管的过程的水平位移大小,含B细胞的液滴的运动与含A细胞的液滴的运动具有对称性,据此求得A、B细胞收集管的间距。
14.【答案】(1)P、Q与发生正碰,碰撞过程动量守恒,由动量守恒定律
由能量守恒定律
联立可得,
(2)对物块P受力分析由牛顿第二定律
物块P在第一个防滑带上运动时,由匀变速直线运动的规律可得,
解得
则物块P在第一个防滑带上运动的时间为
物块P在光滑的直道上做匀速直线运动,则
解得
物块P在第二个防滑带上运动时,由运动学公式,
解得
则物块P在第二个防滑带上运动的时间为
物块P在光滑的直道上做匀速直线运动,则
解得
由以上条件可知,物块P最终停在第三个防滑带上,由运动学公式
可得物块P在第三个防滑带上运动的时间为
故物块P从开始运动到静止经历的时间为
【知识点】动量守恒定律;匀变速直线运动规律的综合运用;动量与能量的其他综合应用
【解析】【分析】(1)根据动量守恒定律和能量的转化和守恒定律列式求解;
(2)根据牛顿第二定律求解加速度,由匀变速直线运动规律和匀速直线运动规律求解时间,各段时间相加等于总时间。
15.【答案】(1)根据题意可知,画出粒子的运动轨迹,如图所示
由题意可知
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为,由几何关系有
解得
由牛顿第二定律有
解得
(2)根据题意,由对称性可知,粒子射出电场时,速度大小仍为,方向与水平虚线的夹角为,由几何关系可得
则粒子在电场中的运动时间为
沿电场方向上,由牛顿第二定律有
由运动学公式有
联立解得
(3)若粒子从a点以竖直向下发射,画出粒子的运动轨迹,如图所示
由于粒子在磁场中运动的速度大小仍为,粒子在磁场中运动的半径仍为,由几何关系可得,粒子进入电场时速度与虚线的夹角
结合小问2分析可知,粒子在电场中的运动时间为
间的距离为
由几何关系可得

粒子在磁场中的运动时间为
则有
综上所述可知,粒子每隔时间向右移动,则漂移速度大小
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动;带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1)画出粒子的运动轨迹,由几何关系和洛伦兹力提供向心力求磁感应强度的大小;
(2)根据几何关系和牛顿第二定律结合运动学公式求电场强度的大小;
(3)画出粒子的运动轨迹,根据几何关系和运动学公式求漂移速度大小。
1 / 1【高考真题】河南省2025年高考物理高考真题
1.(2025·河南) 野外高空作业时,使用无人机给工人运送零件。如图,某次运送过程中的一段时间内,无人机向左水平飞行,零件用轻绳悬挂于无人机下方,并相对于无人机静止,轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力,则在该段时间内(  )
A.无人机做匀速运动 B.零件所受合外力为零
C.零件的惯性逐渐变大 D.零件的重力势能保持不变
【答案】D
【知识点】牛顿运动定律的综合应用;重力势能
【解析】【解答】ABD.无人机受绳子拉力和重力,合力水平向左,根据牛顿第二定律可知,无人机水平向左加速运动,重力势能和高度有关, 无人机向左水平飞行, 重力势能不变,故AB错误,D正确;
C.惯性的大小只与质量有关,零件的质量不变,故零件的惯性不变,故C错误。
故答案为:D。
【分析】 对零件受力分析,其所受重力与轻绳的拉力的合力为零件所受合外力。根据题目条件判断零件所受合外力的大小和方向,根据牛顿第二定律分析零件与无人机的运动情况;质量是惯性大小的唯一量度;根据重力势能的定义分析零件的重力势能变化情况。
2.(2025·河南) 折射率为的玻璃圆柱水平放置,平行于其横截面的一束光线从顶点入射,光线与竖直方向的夹角为,如图所示。该光线从圆柱内射出时,与竖直方向的夹角为(不考虑光线在圆柱内的反射)(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】画出光的传播路径如图所示:
根据折射定律可知,sinr=nsini,故r=45°,i=30°,由几何关系可得
解得,故B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】 根据折射定律求得光线在顶点入射时的折射角,由几何关系确定光线射出时的入射角,根据光路的可逆性可知射出时的折射角,根据几何关系求解该光线从圆柱内射出时与竖直方向的夹角。
3.(2025·河南) 2024年天文学家报道了他们新发现的一颗类地行星Gliese12b,它绕其母恒星的运动可视为匀速圆周运动。已知Gliese122b轨道半径约为日地距离的,其母恒星质量约为太阳质量的,则Gliese122b绕其母恒星的运动周期约为(  )
A.13天 B.27天 C.64天 D.128天
【答案】A
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】设地球轨道半径为r0,周期为T0,太阳质量为M太,根据对地球根据万有引力提供向心力可得,解得T0=,
同理对于 Gliese122b 可得其周期T=( 其中Gliese122b 轨道半径为r,周期为T, 母恒星 质量为M)
代入数据得,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】分别对地球环绕太阳做圆周运动和行星Gliese12b环绕其母恒星做圆周运动,根据万有引力提供向心力列式,联立求解。
4.(2025·河南) 如图,在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点,其电势分别为;a、b、c分别位于纸面内一等边三角形的顶点上。下列图中箭头表示a点电场的方向,则正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电场强度;等势面;电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】根据匀强电场特点可得ac中点d场强等于4V,故bd连线为等势线,ac刚好与bd垂直,故ac连线为电场线,电场线由高电势指向低电势,故电场方向为ac,故C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】根据匀强电场等势面特点进行分析解答。
5.(2025·河南) 如图,一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过。当金属薄片中心运动到N极的正下方时,沿N极到S极的方向看,下列图中能够正确描述金属薄片内涡电流绕行方向的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动;楞次定律
【解析】【解答】通过金属箔片的磁场方向向下, 一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过 ,金属板左边磁通量增加,右边磁通量减小,根据楞次定律可知左边涡流方向逆时针,右边涡流方向顺时针,故C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】根据磁场方向结合磁通量的变化情况,结合楞次定律进行解答。
6.(2025·河南) 由于宇宙射线的作用,在地球大气层产生有铍的两种放射性同位素和。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比,可以研究大气环境的变化。已知和的半衰期分别约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品中,研究人员发现和的总原子个数经过106天后变为原来的,则采集时该高度的大气中和的原子个数比约为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】设刚采集时该高度的大气中原子个数为x,的原子个数为y, 已知和的半衰期分别约为53天和139万年,经过106天后,的原子衰变个数忽略不计, 总原子个数经过106天后变为原来的, 可得x+y=,解得y=2x,即 采集时该高度的大气中和的原子个数比约为1:2,故B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】根据题意进行条件设置,结合半衰期的计算公式列式解答。
7.(2025·河南) 两小车P、Q的质量分别为和想,将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验,碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如图1和图2所示。小车N的质量为,碰撞时间极短,则(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】动量守恒定律
【解析】【解答】碰撞过程,内力远大于外力,系统动量守恒,PN碰撞时,根据动量守恒定律可得

根据图1可知,故;
QN碰撞时,根据动量守恒定律可得

根据图2可知,故;
故,故D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】 根据动量守恒定律结合两个图像反映出的速度变化关系进行分析解答。
8.(2025·河南) 贾湖骨笛是河南博物院镇馆之宝之一,被誉为“中华第一笛”。其中一支骨笛可以发出等音。已知音和音所对应频率分别为和,则(  )
A.在空气中传播时,音的波长大于音的
B.在空气中传播时,音的波速小于音的
C.由空气进入水中,音和音的频率都变大
D.由空气进入水中,音的波长改变量大于音的
【答案】A,D
【知识点】波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】ABC.机械波传播的速度与介质有关,介质不变,波速不变,传播过程不改变频率,=,频率越大,波长越短,音波长大于音的波长,故A正确,BC错误;
D.在水中,故v-=f(),波速变化相同,明显频率越大,波长该变量越小, 故音的波长改变量大于音的波长改变量,故D正确。
故选:AD。
【分析】机械波的传播速度与介质的种类相关,与频率无关;根据波速与波长、频率的关系分析波速的大小关系;机械波的频率由声源决定,与介质无关;根据波速与波长、频率的关系推导波长改变量与频率的关系式。
9.(2025·河南) 手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量,光学防抖技术可以消除这种影响。如图,镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连,两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧,c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。拍照时,手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向,依此自动调节c、d中通入的电流和的大小和方向(无抖动时和均为零),使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是(  )
A.若沿顺时针方向,,则表明a的方向向右
B.若沿顺时针方向,,则表明a的方向向下
C.若a的方向沿左偏上,则沿顺时针方向,沿逆时针方向且
D.若a的方向沿右偏上,则沿顺时针方向,沿顺时针方向且
【答案】B,C
【知识点】牛顿运动定律的综合应用;运动的合成与分解;左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】 AB.若沿顺时针方向,安培力方向向右,为使镜头处于零加速度状态,原来合力的方向向左,加速度向左, 同理若沿顺时针方向,安培力方向向上, a的方向向下 ,故A错误,B正确;
CD. 若a的方向沿左偏上, 将加速度分解为水平向右方向和竖直方向, ax=acos30° , ay=asin30° ,水平加速度更大,结合前面分析可知Ic>Id,沿顺时针方向,沿逆时针方向;
若a的方向沿右偏上, 结合前面分析可知Ic>Id,沿逆时针方向,沿逆时针方向,故C正确,D错误。
故答案为:BC。
【分析】 根据安培力方向与镜头原有加速度方向相反结合左手定则以及加速度的分解知识进行分析解答。
10.(2025·河南) 如图,一圆柱形汽缸水平固置,其内部被活塞M、P、N密封成两部分,活塞P与汽缸壁均绝热且两者间无摩擦。平衡时,P左、右两侧理想气体的温度分别为和,体积分别为和,。则(  )
A.固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相同温度,P将右移
B.固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相同温度,P将左移
C.保持不变,若M、N同时缓慢向中间移动相同距离,P将右移
D.保持不变,若M、N同时缓慢向中间移动相同距离,P将左移
【答案】A,C
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律;气体的等容变化及查理定律
【解析】【解答】AB. 假设P静止,则气体做等容变化,根据查理定律可得,,即,初始时刻压强相等,温度越高,缓慢升高相同温度,越小,故左边增加压强较多,P向右移,故A正确,B错误;
CD. 保持不变, 假设P静止,发生等温变化,
根据玻意耳定律可得p1V1=p1'V1'=p1'(V1-)
p1'==,p1和相同,V1V2,故两边末状态压强p1'p2',P向右移,故C正确,D错误。
故答案为:AC。【分析】 假设P静止,则气体做等容变化,根据查理定律分析AB选项;保持T1、T2不变,若M、N同时缓慢向中间移动相同距离,假设P静止,根据玻意耳定律分析末状态压强大小进行分析。
11.(2025·河南) 实验小组研究某热敏电阻的特性,并依此利用电磁铁、电阻箱等器材组装保温箱。该热敏电阻阻值随温度的变化曲线如图1所示,保温箱原理图如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中热敏电阻的阻值随温度的变化关系是   (填“线性”或“非线性”)的。
(2)存在一个电流值,若电磁铁线圈的电流小于,衔铁与上固定触头a接触;若电流大于,衔铁与下固定触头b接触。保温箱温度达到设定值后,电磁铁线圈的电流在附近上下波动,加热电路持续地断开、闭合,使保温箱温度维持在设定值。则图2中加热电阻丝的c端应该与触头   (填“a”或“b”)相连接。
(3)当保温箱的温度设定在时,电阻箱旋钮的位置如图3所示,则电阻箱接入电路的阻值为   。
(4)若要把保温箱的温度设定在,则电阻箱接入电路的阻值应为   。
【答案】(1)非线性
(2)a
(3)130.0
(4)210.0
【知识点】电路动态分析;欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】(1)根据图1可知热敏电阻的阻值随温度的变化关系是非线性的,如果是线性变换,则图像必须是一条倾斜直线;
(2) 若电磁铁线圈的电流小于,电流较小,衔铁与上固定触头a接触,对应热敏电阻阻值较大,温度较低,此时需要加热,故加热电阻丝的c端应该与触头a接触;
(3)根据电阻箱读数规则可知电阻箱接入电路的阻值为
(4)由(3)分析当温度为时,热敏电阻的阻值为,电阻箱接入的电阻为,回路总电阻等于310,当温度为时,热敏电阻的阻值为,要使得电流值不变,控制电路的总电阻不变,则此时电阻箱的电阻为。
【分析】(1)依据图1所示的R-t图像为曲线,判断热敏电阻的阻值随温度的变化关系。
(2)由图1可知热敏电阻的阻值随温度升高而变小,当保温箱的温度较低时,热敏电阻的阻值较大,根据闭合电路欧姆定律可知,电磁铁线圈的电流较小,衔铁与上固定触头a接触,此时加热电阻丝应与加热电源构成通路,据此依据题意判断图2中加热电阻丝的c端应该与哪个触头相连接。
(3)根据如图3所示的电阻箱旋钮的位置,确定电阻箱接入电路的阻值。
(4)由图1得到温度为50℃和100℃时热敏电阻的阻值。根据闭合电路欧姆定律求解电阻箱接入电路的阻值。
12.(2025·河南) 实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有:交流电源(频率)、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。
(1)下列所给实验步骤中,有4个是完成实验必需且正确的,把它们选择出来并按实验顺序排列:   (填步骤前面的序号)
①先接通电源,打点计时器开始打点,然后再释放纸带
②先释放纸带,然后再接通电源,打点计时器开始打点
③用电子天平称量重锤的质量
④将纸带下端固定在重锤上,穿过打点计时器的限位孔,用手捏住纸带上端
⑤在纸带上选取一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的距离,记录分析数据
⑥关闭电源,取下纸带
(2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为   (保留3位有效数字)。
(3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h,计算相应的重锤下落速度v,并绘制图3所示的关系图像。理论上,若机械能守恒,图中直线应   (填“通过”或“不通过”)原点且斜率为   (用重力加速度大小g表示)。由图3得直线的斜率   (保留3位有效数字)。
(4)定义单次测量的相对误差,其中是重锤重力势能的减小量,是其动能增加量,则实验相对误差为   (用字母k和g表示);当地重力加速度大小取,则   (保留2位有效数字),若,可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。
【答案】(1)④①⑥⑤
(2)1.79
(3)通过;;19.0
(4);3.1
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】(1)应该先接通电源后释放纸带,故②错误,根据实验原理可知, 重锤的质量 不需要测量,故 ③多余,先将纸带穿过限位孔,后接通电源,先关电源,后取纸带,剩余4个步骤排序应该是④①⑥⑤
(2) 交流电源(频率),可知纸带上相邻计数点时间间隔
根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得
代入数据可得
(3)根据机械能守恒定律可得
整理可得
若机械能守恒,图中直线应通过原点,且斜率
由图3得直线的斜率
(4) 定义单次测量的相对误差, 故,结合,可得
当地重力加速度大小取,代入数据可得。
【分析】 (1)根据应用落体法验证机械能守恒定律的实验实验原理与操作过程解答;
(2)先确定打点计时器的打点周期,再根据打点纸带测速原理,求解打出B点时重锤下落的速度大小;
(3)根据机械能守恒定律得到本实验要验证的表达式,进而得到v2-h图像的表达式,根据图3求解此图像的斜率;
(4)依据题意得到本实验相对误差的表达式,并计算其数值。
13.(2025·河南) 流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集,其原理如图所示。仅含有一个A细胞或B细胞的小液滴从喷嘴喷出(另有一些液滴不含细胞),液滴质量均为。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电,使含A、B细胞的液滴分别带上正、负电荷,电荷量均为。随后,液滴以的速度竖直进入长度为的电极板间,板间电场均匀、方向水平向右,电场强度大小为。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方处的A、B收集管中。不计重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。求:
(1)含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离;
(2)A、B细胞收集管的间距。
【答案】(1)含A细胞的液滴在电场中做类平抛运动,水平方向沿电场做匀加速运动,由牛顿第二定律
沿电极板方向
垂直于电极板方向做匀速运动,根据运动学公式可得
解得含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离为
(2)不计重力、空气阻力,含A细胞的液滴离开电场后做匀速直线运动,则

联立解得
有对称性可知则A、B细胞收集管的间距
【知识点】电场强度;带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】(1)含A细胞的液滴带正电,在电极板间向右偏转做类平抛运动。将运动分解处理,根据分运动的等时性,应用牛顿第二定律与运动学公式解答;
(2)根据类平抛运动规律的的推论,结合几何关系求得含A细胞的液滴从进入电场到A收集管的过程的水平位移大小,含B细胞的液滴的运动与含A细胞的液滴的运动具有对称性,据此求得A、B细胞收集管的间距。
14.(2025·河南) 如图,在一段水平光滑直道上每间隔铺设有宽度为防滑带。在最左端防滑带的左边缘静止有质量为的小物块P,另一质量为的小物块Q以的速度向右运动并与P发生正碰,且碰撞时间极短。已知碰撞后瞬间P的速度大小为,P、Q与防滑带间的动摩擦因数均为,重力加速度大小。求:
(1)该碰撞过程中损失的机械能;
(2)P从开始运动到静止经历的时间。
【答案】(1)P、Q与发生正碰,碰撞过程动量守恒,由动量守恒定律
由能量守恒定律
联立可得,
(2)对物块P受力分析由牛顿第二定律
物块P在第一个防滑带上运动时,由匀变速直线运动的规律可得,
解得
则物块P在第一个防滑带上运动的时间为
物块P在光滑的直道上做匀速直线运动,则
解得
物块P在第二个防滑带上运动时,由运动学公式,
解得
则物块P在第二个防滑带上运动的时间为
物块P在光滑的直道上做匀速直线运动,则
解得
由以上条件可知,物块P最终停在第三个防滑带上,由运动学公式
可得物块P在第三个防滑带上运动的时间为
故物块P从开始运动到静止经历的时间为
【知识点】动量守恒定律;匀变速直线运动规律的综合运用;动量与能量的其他综合应用
【解析】【分析】(1)根据动量守恒定律和能量的转化和守恒定律列式求解;
(2)根据牛顿第二定律求解加速度,由匀变速直线运动规律和匀速直线运动规律求解时间,各段时间相加等于总时间。
15.(2025·河南) 如图,水平虚线上方区域有垂直于纸面向外匀强磁场,下方区域有竖直向上的匀强电场。质量为m、带电量为q()的粒子从磁场中的a点以速度向右水平发射,当粒子进入电场时其速度沿右下方向并与水平虚线的夹角为,然后粒子又射出电场重新进入磁场并通过右侧b点,通过b点时其速度方向水平向右。a、b距水平虚线的距离均为h,两点之间的距离为。不计重力。
(1)求磁感应强度的大小;
(2)求电场强度的大小;
(3)若粒子从a点以竖直向下发射,长时间来看,粒子将向左或向右漂移,求漂移速度大小。(一个周期内粒子的位移与周期的比值为漂移速度)
【答案】(1)根据题意可知,画出粒子的运动轨迹,如图所示
由题意可知
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为,由几何关系有
解得
由牛顿第二定律有
解得
(2)根据题意,由对称性可知,粒子射出电场时,速度大小仍为,方向与水平虚线的夹角为,由几何关系可得
则粒子在电场中的运动时间为
沿电场方向上,由牛顿第二定律有
由运动学公式有
联立解得
(3)若粒子从a点以竖直向下发射,画出粒子的运动轨迹,如图所示
由于粒子在磁场中运动的速度大小仍为,粒子在磁场中运动的半径仍为,由几何关系可得,粒子进入电场时速度与虚线的夹角
结合小问2分析可知,粒子在电场中的运动时间为
间的距离为
由几何关系可得

粒子在磁场中的运动时间为
则有
综上所述可知,粒子每隔时间向右移动,则漂移速度大小
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动;带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1)画出粒子的运动轨迹,由几何关系和洛伦兹力提供向心力求磁感应强度的大小;
(2)根据几何关系和牛顿第二定律结合运动学公式求电场强度的大小;
(3)画出粒子的运动轨迹,根据几何关系和运动学公式求漂移速度大小。
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