2025届高考物理模拟测试题（含解析）模拟卷05（北京专用）（解析版）

这是一份2025届高考物理模拟测试题（含解析）模拟卷05（北京专用）（解析版），文件包含高考生物二轮复习热点题型归纳与变式演练专题10基因在染色体上位置的实验探究原卷版docx、高考生物二轮复习热点题型归纳与变式演练专题10基因在染色体上位置的实验探究解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共49页， 欢迎下载使用。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题：共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．我国造出世界首个人造迷你心脏，人造心脏的放射性同位素动力源用的燃料是钚238，钚238衰变快慢有一定的规律。如图所示，横坐标表示时间，纵坐标表示任意时刻钚238的质量m与时的质量的比值。则经过43.2年剩余钚238的质量与初始值的比值约为（ ）
A．0.250B．0.875C．0.500D．0.707
【答案】D
【解析】原子核发生衰变时，剩余质量
由图可知，半衰期为86.4年，经过43.2年剩余钚238的质量与初始值的比值为
故选D。
2．某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机（载有货物）飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示，E、F、M、N为曲线上的点，EF段可视为直线，M点为曲线的最高点，N点在横轴上。取竖直向上为正方向。下列说法正确的是（ ）
A．EF段无人机做匀速直线运动
B．M点无人机的速度最大
C．N点无人机距离出发点最远
D．FM段无人机所载的货物处于超重状态
【答案】A
【解析】A ．根据图像的斜率表示无人机的速度，因EF段可视为直线，故EF段的速度不变，即EF段无人机做匀速直线运动，故A正确；
BD．根据图像的斜率表示无人机的速度，FM段无人机的速度不断减小，在M点无人机的速度为零，故在FM段无人机的加速度向下，故货物处于失重状态，故BD错误；
C．由图可知，M点离出发点最远，N点表示无人机回到出发点，故C错误。
故选A。
3．如图甲是氢原子的能级示意图，图乙是氢的同位素——氘、氚的聚变反应的示意图，下列说法正确的是（ ）
A．一群能量为12.5eV的电子碰撞大量处于基态的氢原子，氢原子可能辐射3种不同频率的光子
B．用光子能量为15.2eV的光照射处于基态的氢原子，不能够被基态的氢原子吸收
C．氢原子从高能级向低能级跃迁时，原子总能量增大
D．设氘、氚、氦核的结合能分别为，这一聚变反应释放的能量为
【答案】A
【解析】A．一群能量为12.5eV的电子碰撞大量处于基态的氢原子，氢原子可吸收12.09eV的能量，跃迁至能级，可向低能级跃迁产生3种不同频率的光，故A正确；
B．用光子能量为15.2eV的光照射处于基态的氢原子，光子提供的能量会完全被原子吸收，发生电离，故B错误；
C．氢原子从高能级向低能级跃迁时，释放能量，原子总能量减小，故C错误；
D．释放的能量应为生成物总的结合能减去反应物总的结合能，则氘、氚、氦核的结合能分别为，这一聚变反应释放的能量为，故D错误。
故选A。
4．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则下列说法错误的是（ ）
A．当时，A、B都相对地面静止
B．当时，A的加速度为
C．当时，A相对B滑动
D．无论F为何值，B的加速度不会超过
【答案】A
【解析】A．因AB间最大静摩擦力为
对AB的整体分析，则当
时，A、B都相对地面静止，选项A错误；
BCD．当AB恰能产生相对滑动时，则对整体
对B
解得
则当时，A相对B滑动；当时，AB没有产生相对滑动，则此时A的加速度为
由以上分析可知，无论F为何值，B的加速度不会超过
选项BCD正确；
此题选择错误的，故选A。
5．单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．时刻线框平面与中性面垂直
B．线框的感应电动势最大值为
C．线框转一周外力所做的功为
D．从到过程中线框的平均感应电动势为
【答案】C
【解析】A．由图像可知，时刻穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为0，线框产生的感应电动势为0，线框处于中性面，故A错误；
B．线框的感应电动势最大值为
故B错误；
C．线框的感应电动势有效值为
根据功能关系可知，线框转一周外力所做的功为
故C正确；
D．从到过程中线框的平均感应电动势为
故D错误。
故选C。
6．某兴趣小组使用图甲所示的装置，探究钕磁铁在长螺线管中运动产生的感应电流变化规律，将螺线管一端固定在铁架台上，另一端自然下垂，电流传感器连接长螺线管的上下两端，将钕磁铁从靠近螺线管的上方由静止释放。在钕磁铁穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流随时间变化的图像如图乙所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．时刻，穿过线圈磁通量的变化率最大
B．时间内，钕磁铁做匀速直线运动
C．若只增加钕磁铁释放高度，则感应电流的峰值变大
D．若只调转钕磁铁的极性，再从同一位置释放，感应电流的方向不变
【答案】C
【解析】A．时刻电流为0，说明感应电动势为0，根据法拉第电磁感应定律有
可知穿过线圈磁通量的变化率为0，A项错误；
B．时间内，电流为0，则磁铁不受安培力，只受重力，钕磁铁做匀加速直线运动，B项错误；
C．若只增加钕磁铁释放高度，切割速度变大，则感应电流的峰值也变大，C项正确；
D．若只调转钕磁铁的极性，再从同一位置释放，磁场方向相反，故感应电流也将反向，D项错误。
故选C。
7．如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量为的物块轻轻放在传送带的A端，末物块恰好到达端，物块的速度随时间变化的关系如图乙所示，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A．传送带的倾角为
B．传送带与物体间的动摩擦因数为0.25
C．物块在传送带上留下的摩擦痕迹长度为
D．内，物块与传送带间因摩擦产生的热量为24J
【答案】D
【解析】AB．由题图可知，内物块的加速度大小为
由牛顿第二定律
内物块的加速度大小为
由牛顿第二定律
联立解得
，
故AB错误；
C．内传送带的位移及物体的位移分别为
它们的相对位移为
内传送带的位移及物体的位移分别为
它们的相对位移为
因为
所以物块在传送带上留下的摩擦痕迹长度为5m，故C错误；
D．内物块与传送带间因摩擦产生的热量为
内物块与传送带间因摩擦产生的热量为
所以内，物块与传送带间因摩擦产生的热量为
故D正确。
故选D。
8．2024年巴黎奥运会，我国选手全红婵再次夺得10米跳台的奥运金牌。全红婵的体重约为40kg，她竖直起跳的速度大小为5m/s，入水时身体保持竖直，手先入水（忽略水平方向的运动）。全红婵起跳时和手入水时重心高度差可视为10m，忽略空气阻力，重力加速度g取。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．全红婵的手入水时的速率为
B．全红婵从起跳到手入水过程用时1.5s
C．全红婵从起跳到手入水过程动能变化量约为4000J
D．全红婵从起跳到手入水过程动量变化量大小约为
【答案】C
【解析】A．根据题意竖直起跳的速度大小为，由动能定理
解得手入水时的速率为
故A错误；
B．竖直起跳到最高点的时间为
从最高点下落到手入水过程所用的时间为
解得
得从起跳到手入水过程用时为
故B错误；
C．全红婵从起跳到手入水过程动能变化量约为
故C正确；
D．设竖直向下方向为正，有
从起跳到手入水过程动量变化量大小为
故D错误。
故选C。
9．一摆的摆长为1m，摆球质量0.01kg，开始时处在平衡位置。若给小球一个向右的水平冲量0.02kg·m/s，以刚打击后为t=0时刻（ ）
A．t=0时，摆球速度为1m/s
B．此次振动的周期约为1s
C．若将该摆从山脚移到山顶，其周期增大
D．若将该摆固定在加速向上运动的电梯中，其周期增大
【答案】C
【解析】A．由动量定理有
解得
故A错误；
B．由单摆周期公式可知，周期为
故B错误；
C．若将该摆从山脚移到山顶，重力加速度将减小，根据可知，周期增大，故C正确；
D．若将该摆固定在加速向上运动的电梯中，处于超重现象，电梯中的重力加速度为
得加速度变大，根据得周期减小，故D错误。
故选C。
10．2024年4月25日，神舟十八号飞船与天宫空间站顺利对接，运载火箭先将飞船送入圆轨道Ⅰ上，通过变轨进入预定圆轨道。如图所示，飞船与空间站在对接前在各自预定的圆轨道I、Ⅲ上运动，Ⅱ为对接转移轨道，不考虑飞船质量的变化，下列说法正确的是（ ）
A．飞船从椭圆轨道Ⅱ进入预定圆轨道Ⅲ需要减速
B．飞船在Ⅰ轨道上的运行速度小于在Ⅲ轨道上的运行速度
C．飞船在Ⅱ轨道上的机械能大于在Ⅰ轨道上的机械能
D．飞船在三个轨道上运行时与地球连线在单位时间内扫过的面积相等
【答案】C
【解析】A．飞船需要通过加速从椭圆轨道Ⅱ进入预定圆轨道Ш，故A错误；
B．根据万有引力等于向心力
可得
可知飞船在I轨道运行速度大于在Ш轨道上的运行速度，故B错误；
C．飞船从轨道I到轨道Ⅱ要进行加速，机械能增加，则飞船在Ⅱ轨道上的机械能大于在I轨道上的机械能，故C正确；
D．根据开普勒第二定律可知，飞船在三个不同轨道上运行时，与地球连线在单位时间内扫过的面积不相等，故D错误。
故选C。
11．如图所示，三个等量点电荷固定在正三角形三个顶点上，其中A、B带正电，C带负电。O点为BC边的中点，P、Q两点关于O点对称，下列说法正确的是（ ）
A．P、Q两点电势相同
B．P、Q两点电场强度相同
C．试探电荷-q沿直线由O向A运动，电势能减少
D．试探电荷-q沿直线由O向A运动，所受电场力不做功
【答案】C
【解析】A．在只有B、C点电荷所形成的电场中，P点电势高于Q点电势，在只有A点电荷所形成的电场中，P、Q两点电势相同，则P点电势高于Q点电势，故A错误；
B．由平行四边形定则可知，P、Q两点电场强度大小相等，方向不同，故B错误；
CD．在只有B、C点电荷所形成的电场中，OA是一条等势线，A电荷的电场中O点到A点电势升高，因此试探电荷-q沿直线由O向A运动，电势升高，电势能减少，所受电场力做正功，故C正确，D错误。
故选C。
12．如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ，距离为L，与左侧M，P间连接阻值为R的电阻构成一个固定的水平U型导体框架，导轨电阻不计且足够长。框架置于一个方向竖直向下，范围足够大的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，磁场左侧边界是。质量为m、电阻为R、长度为L的导体棒垂直放置在两导轨上，并与导轨接触良好，现导体棒以一个水平向右的初速度进入磁场区域，当导体棒在磁场中运动距离为x的过程，则（ ）
A．通过导体棒的电量为
B．导体棒的运动为匀变速运动
C．导体棒所受安培力在不断增大
D．若将磁感应强度的方向调整为竖直向上，则导体棒所受安培力方向将发生变化
【答案】A
【解析】A．由法拉第电磁感应定律
由闭合电路欧姆定律
则该过程中通过导体棒的电量为
联立可得
故A正确；
BC．规定向右为正方向，由动量定理
其中
联立可得
导体棒所受安培力为
所以安培力在不断变小，加速度不断变小，故BC错误；
D．若将磁感应强度的方向调整为竖直向上，根据右手定则可知回路中的感应电流顺时针，根据左手定则可知导体棒所受的安培力方向仍向左，故D错误。
故选A。
13．现有一光线以相同的入射角，分别射入两杯不同浓度的溶液中，折射光线如图所示，已知溶液的折射率随浓度增大而增大，忽略杯子对光线传播的影响。下列说法正确的是（ ）
A．从两杯底的出射光线与底边夹角相等
B．光线在乙杯溶液中传播较快
C．甲杯中溶液的浓度比乙大
D．适当增大入射角，乙杯中的光线在杯底可能发生全反射
【答案】A
【解析】A．光线射入溶液时入射角为，折射角设为，则从杯底射出时的入射角也为，射出时的折射角设为，根据光的折射定律，有
可得
即光线从杯底射出时与射入溶液的光线平行，与溶液折射率的大小无关，故A正确；
B C．两杯溶液对光的折射率分别为
，
由于
所以
故甲杯中溶液的浓度比乙小，根据
可知，折射率越小，光在溶液中的速度越大，即光线在甲杯溶液中传播较快，故B、C错误；
D．光线射入溶液时的入射角越大，折射角就越大，从杯底射出时的入射角也就越大，当入射角等于时，等于全反射的临界角，但入射角不可能增大到，也就不可能增大到临界角，也就是说光线在杯底不可能发生全反射，故D错误。
故选A。
14．某兴趣小组设计了一种光电烟雾报警器，其结构和原理如图所示。光源向外发射某一特定频率的光，发生火情时有烟雾进入报警器内，会使部分光改变传播方向，绕过挡板进入光电管从而发生光电效应，于是有电流输入报警系统，电流大于就会触发报警系统报警。某次实验中，当滑动变阻器的滑片P处于图示位置，烟雾浓度增大到n时恰好报警。假设烟雾浓度越大，单位时间内光电管接收到的光子数越多。下列说法可能正确的是（ ）
A．光线绕过挡板进入光电管利用了光的折射
B．为提高光电烟雾报警器的灵敏度，可以将滑片P向右移动少许
C．仅将电源的正负极反接，在烟雾浓度为n时也可能触发报警
D．报警器恰好报警时，将滑片P向右移动后，警报有可能会被解除
【答案】B
【解析】A．光电烟雾报警器利用了烟雾对光的散射，是光的反射原理，故A错误；
B．将滑片P向右移动少许，可增加光电管的正向电压，从而增加光电流，提高光电烟雾报警器的灵敏度，故B正确；
C．图中光电管两端加的是正向电压，若正负极反接则光电管两端加负向电压，光照强度一定时，根据光电流与电压的关系，可知接正向电压在单位时间内会比接负向电压有更多光电子到达A极，所以反接后光电流会减小，在烟雾浓度为时无法触发报警系统，故C错误；
D．恰好报警时将滑片P向右移动，会增大两极间的正向电压，不可能降低报警器的灵敏度，所以不会解除警报，故D错误。
故选B。
二、非选择题：共6题，共58分。
15．（8分）如图为孙华和刘刚两位同学设计的一个实验装置，用来探究一定质量的小车其加速度与力的关系。其中电源为50Hz的交流电，一质量为的光滑滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端，小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m。
(1)此实验中正确的操作是______。
A．实验需要用天平测出砂和砂桶的质量m
B．实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，应先释放小车，再接通电源
D．为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)孙华同学以小车的加速度a为纵坐标，力传感器的示数F为横坐标，画出的图线与横坐标的夹角为θ，且斜率为k，则小车的质量为______。
A．B．C．D．
(3)刘刚同学实验中测得，拉力传感器显示的示数为4N，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），其中，，，，，，，则小车的加速度 ，此次实验中砂和砂桶的质量 kg。（重力加速度取，结果均保留2位有效数字）
【答案】(1)B
(2)C
(3)0.80 0.49
【解析】（1）A．实验中利用力传感器直接测量细线的拉力，并没有认为细线的拉力近似等于砂和砂桶的重力，可知，实验不需要用天平测出砂和砂桶的质量m，故A错误；
B．为了使细线对小车的拉力等于小车所受外力的合力，实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；
C．小车靠近打点计时器，为了避免纸带上出现大量的空白段落，应先接通电源，再释放小车，故C错误；
D．结合上述可知，小车所受合力能够精准确定，则实验中不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故D错误。
故选B。
（2）AB．由于图像纵轴与横轴所表示物理量不一样，即标度不相同，在求解图像的斜率时，不能够用倾角的正切值求解，故AB错误；
CD．平衡摩擦力后，根据牛顿第二定律有
变形得
斜率为k，则有
解得
故C正确，D错误。
故选C。
（3）[1]相邻两个计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔为
根据逐差法，小车的加速度
代入数据解得
[2]对砂和砂桶进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
16．（8分）某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素
（1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是 。
A．灯泡A、B均不发光 B．灯泡A、B交替短暂发光
C．灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D．灯泡A不发光、灯泡B短暂发光
（2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体 （选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。
（3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路。
（4）若图c电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最 （选填“左”或“右”）端。
（5）若图c电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速抽出时，观察到电流计指针 。
A．不偏转 B．向左偏转 C．向右偏转
【答案】B 向上 左 C
【解析】（1）[1]条形磁铁向上移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线减少，向下移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线增加，移动方向不同，产生的感应电流方向不同，根据二极管具有单向导电性可知灯泡A、B交替短暂发光。
故选B。
（2）[2]当磁体向上运动时，穿过螺旋管的磁通量为竖直向下的减少，根据楞次定律，可知线圈中的感应电流产生的磁场竖直向下，根据右手螺旋定则可知电流从正接线柱流入，指针向右偏；故磁体向上运动。
（4）[3]闭合开关瞬间，电路中电流增多，电磁铁的磁性增强，穿过螺线管的磁感线增多，会产生感应电流，为了防止产生的感应电流过大烧坏电流表，闭合开关前需要将滑动变阻器的滑片移到最左端。
（5）[4]开关闭合瞬间，穿过螺线管的磁通量增多，根据题意可知指针向左偏转，所以将铁芯从线圈P中快速抽出时，穿过螺线管的磁通量减少，观察到电流计指针向右偏转。
故选C。
17．（5分）如图所示，一根长为L不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系有一质量为m的小球（可视为质点），小球在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动。已知重力加速度为g，忽略空气阻力的影响。若小球经过圆周最高点A点时速度大小，求：
(1)此时绳子对小球施加拉力的大小；
(2)小球经过圆周最低点B点时的速度大小；
(3)小球从A点运动至最低点B点过程中，其所受合外力的冲量大小I。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】（1）小球经过点A时，根据牛顿第二定律有
解得
（2）小球从最高点A运动到最低点B过程，由动能定理，有
解得
（3）小球从A点运动至最低点B点过程中，设在A点的速度方向为正方向，根据动量定理，其所受合外力的冲量为
所以合外力的冲量大小为。
18．（8分）如图所示，两间距d=1m的足够长的平行光滑导轨MN和PQ水平置于竖直向下的匀强磁场中，导轨电阻不计，导轨两端分别接电阻R1和R2。导体棒ab在水平外力F的作用下以v=8m/s匀速向左运动。已知R1=R2=2Ω，导体棒ab在导轨间的电阻r=1Ω，磁感应强度B=0.25T。求：
(1)通过电阻R1的电流I1的大小；
(2)0.5s内拉力F做的功W。
【答案】(1)0.5A
(2)1J
【解析】（1）导体棒切割磁感线产生的感应电动势
通过回路的干路电流
通过电阻R1的电流I1的大小
解得
（2）0.5s内导体棒的位移
0．5s内拉力F做的功
对导体棒进行分析有
解得
19．光滑水平面上放着质量的物块与质量的物块，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹着一个被压缩的轻弹簧（与、均不拴接），用手挡住不动，此时弹簧的弹性势能。A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示。放手后向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后冲上与水平面相切的竖直固定半圆光滑轨道.其半径，到达最高点时对轨道的压力为。重力加速度取，求：
(1)B到达点时的速度大小；
(2)绳被拉断过程中绳对的冲量大小；
(3)绳被拉断过程中绳对所做的功以及这一过程中系统损失的机械能。
【答案】(1)
(2)
(3)，
【解析】（1）B在最高点C时有
解得
（2）设B在绳被拉断后瞬时的速率为，对绳断后到B运动到最高点C这一过程应用动能定理
解得
设弹簧恢复到自然长度时B的速率为，取向右为正方向，弹簧的弹性势能转化给B的动能，有
解得
根据动量定理有
解得
所以，冲量大小为；
（3）设绳断后A的速率为，取向右为正方向，根据动量守恒定律有
解得
根据动能定理有
损失机械能
20．（17分）建立物理模型对实际问题进行分析，是重要的科学思维方法。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为ρ的球体，地球的半径为R，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。
(1)试推导第一宇宙速度v的表达式；
(2)如图-1所示，假设沿地轴的方向凿通一条贯穿地球南北两极的小洞，把一个质量为m的小球从北极的洞口由静止状态释放后，小球能够在洞内运动，不考虑其它星体的作用，以地心为原点，向北为正方向建立x轴，在图-2中画出小球所受引力F随x（-R≤x≤R）变化的图像，求出小球在洞内运动过程中的最大速度vm；
(3)在科幻电影《流浪地球》中有这样一个场景：地球在木星的强大引力作用下，加速向木星靠近，当地球与木星球心之间的距离小于某个值d时，地球表面物体就会被木星吸走，进而导致地球可能被撕裂。这个临界距离d被称为“洛希极限”。已知，木星和地球的密度分别为和，木星和地球的半径分别为R0和R，且。请据此近似推导木星使地球产生撕裂危险的临界距离d——“洛希极限”的表达式。【提示：当x很小时，。】
【答案】(1)
(2)，
(3)
【解析】（1）根据万有引力提供向心力
地球的质量为
联立解得第一宇宙速度为
（2）距离地心为x时，小球受到的万有引力大小为
又
可得
当0＜x≤R时，引力方向指向南方，当-R≤x＜0时，引力方向指向北方，故小球所受引力F随x（-R≤x≤R）变化的图像如图所示
小球位于地心时速度最大，根据动能定理
解得
（3）设木星质量为，地球质量为，地球表面上距离木星最近的地方有一质量为的物体，地球在木星引力作用下向木星靠近，根据牛顿第二定律，有
物体在木星引力和地球引力作用下，有
其中
，
当时，地球将被撕裂；由可得
整理得
因为，所以很小，则有
代入可得
可得“洛希极限”的表达式为