鄭州市2025年高中畢業年級第二次質量預測物理試題卷本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。考試時間75分鐘，滿分100分。考生應首先閱讀答題卡上的文字信息，然后在答題卡上作答，在試題卷上作答無效。交卷時只交答題卡。第Ⅰ卷一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.放射性同位素的氧化物可作為發電能源為火星車供電。已知的衰變方程為，半衰期為87.7年，則（）A.X是B.的結合能小于的結合能C.1mol的經過87.7年后剩余0.5mol未衰變D.在太空極寒條件下的半衰期會變長【答案】C【解析】【詳解】A．根據核反應質量數與電荷數守恒，可知X的質量數為4，電荷數為2，是，故A錯誤；B．的核子數大于的核子數，所以的結合能大于的結合能，故B錯誤；C．1mol的經過87.7年，恰好一個半衰期，有一半的原子核發生衰變，所以剩余0.5mol未衰變，故C正確；D．半衰期由原子核自身決定，與外界環境無關，故D錯誤。故選C。2.真空中有電荷量為和q的兩個點電荷，分別固定在x軸上和處。設無限遠處電勢為零，則x正半軸上各點電勢隨坐標x變化的圖像正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據點電荷周圍的電勢公式，設x軸正半軸0~1之間存在電勢為0的坐標為x1則有解得設x軸正半軸存在電勢為0的坐標為x2則有解得即x軸正半軸電勢為0的位置存在兩個，分別為和由于沿電場線方向電勢逐漸降低，所以x軸正半軸電勢最高的位置為x=1，由此可知符合條件的圖線為B。故選B。3.圖甲為2025年春晚宇樹機器人拋接手絹的表演，某同學對視頻逐幀分析后發現，拋出后的手絹在細線拉力的作用下被回收。某段時間內，手的位置O點不變，手絹可視為做勻速直線運動，其運動軌跡如圖乙中虛線段PQ所示，則手絹從P到Q運動過程中受到的（）A.空氣阻力先增大后減小 B.空氣阻力大小不變C.細線的拉力一直增大 D.細線的拉力一直減小【答案】D【解析】【詳解】依題意，手絹做勻速直線運動，受力分析如圖所示其中重力豎直向下，細線拉力沿細線指向O點，空氣阻力沿PQ連線由Q指向P，三力平衡，做出重力與拉力的合力示意圖，由圖可知，隨著手絹的運動，細線的方向順時針轉動，且未轉到水平方向，由圖可知，細線的拉力一直減小，空氣的阻力一直減小，故ABC錯誤；D正確。故選D。4.彩虹是太陽光經空氣中水滴折射產生的色散現象，其原理如圖所示，日光以一定角度射入球形水滴，在水滴邊緣發生兩次折射和一次反射。a、b為光束的兩種色光，O為水滴的中心，則（）A.a光的折射率小于b光B.a光在水滴中傳播的路程小于b光C.a光在水滴中傳播的時間大于b光D.若a光能使某金屬發生光電效應，則b光一定也能【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知，太陽光射入水滴時入射角相同，a光的折射角較小，根據可知a光的折射率大于b光，故A錯誤；B．由圖可知，a光在水滴中傳播的路程大于b光，故B錯誤；C．根據可知a光在水滴中傳播的速度小于b光，根據可知a光在水滴中傳播的時間大于b光，故C正確；D．a光的折射率大于b光，所以a光的頻率大于b光，由可知a光的能量大于b光，所以若a光能使某金屬發生光電效應，則b光不一定能，故D錯誤。故選C。5.甲、乙兩簡諧橫波在同種介質中相向傳播，時刻其波形圖分別如圖中實線和虛線所示，其中甲波沿x軸正方向傳播。兩列波的波源都只完成了一次全振動，振幅均為A，周期均為T，則（）A.甲波源起振方向沿y軸負方向B.時刻，與之間的質點位移都是0C.處的質點在內的路程為6AD.處的質點最大位移大小為2A【答案】B【解析】【詳解】A．甲波沿x軸正方向傳播，根據同側法可知，甲波的波前沿y軸正方向運動，則甲波源起振方向沿y軸正方向，故A錯誤；B．根據圖示可知，0時刻，兩列波在與之間任意位置的波形對應的位移大小相等，方向相反，根據矢量疊加可知，0時刻與之間的質點位移都是0，介質一定，兩列波傳播的速度相等，結合圖示可知，時刻，列波波各自沿傳播方向傳播的距離為半個波長，則兩列波在與之間任意位置的波形對應的位移大小相等，方向相反，根據矢量疊加可知，0時刻與之間的質點位移都是0，故B正確；C．根據圖示可知，乙波形經過0.5T恰好傳播到處，由于波源只完成了一次全振動，則在內，處的質點在乙波形中振動的時間為1T，則經過的路程為4A，故C錯誤；D．將處質點與處質點等效為兩個波源，處的質點到兩個等效波源的距離差值為0，由于兩波源振幅相等，周期相等，即頻率相等，根據同側法可知，乙波的波前沿y軸負方向運動，則乙波源起振方向沿y軸負方向，由于甲波源起振方向沿y軸正方向，則兩列波振動步調相反，可知，處應為振動減弱點，即處質點的位移始終為0，故D錯誤。故選B6.2024年，“嫦娥六號”圓滿完成了月球背面土壤采樣工作。月壤離開月球的簡化過程如圖所示。第一步“上升器”攜帶月壤離開月球進入軌道1，軌道1的Q點與月球表面的距離可忽略。第二步“上升器”在P點進入軌道2。在軌道2附近的環月圓軌道3（未畫出）上有軌道器和返回器的組合體（簡稱“軌返組”）。第三步“軌返組”加速追上軌道2上的“上升器”并對接，“上升器”將月壤交與“軌返組”。第四步“軌返組”帶著月壤進入月地轉移軌道，則（）A.“上升器”在軌道1上Q點的速度大于月球的第一宇宙速度B.“上升器”在軌道2上的運行周期小于軌道1上的運行周期C.“軌返組”所在的環月圓軌道3的半徑略大于軌道2的半徑D.在軌道1和軌道2上“上升器”與月球中心的連線單位時間內掃過的面積相同【答案】A【解析】【詳解】A．月球的第一宇宙速度等于月球近月軌道的運行速度，“上升器”要從近月軌道進入到軌道軌道1，需要在Q點加速做離心運動才能實現，所以在軌道1上Q點的速度大于月球的第一宇宙速度，故A正確；B．根據開普勒第三定律，因為軌道2的半長軸大于軌道1的半徑，則“上升器”在軌道2上的運行周期大于軌道1上的運行周期，故B錯誤；C．“軌返組”需要加速才能追上軌道2的“上升器”，則“軌返組”所在的環月圓軌道3的半徑略小于軌道2的半徑，故C錯誤；D．根據開普勒第二定律，只有在同一軌道上“上升器”與月球中心的連線在相等時間內掃過的面積才相等，在軌道1和軌道2上“上升器”與月球中心的連線單位時間內掃過的面積不相同，故D錯誤。故選A。7.某同學設計了如圖所示的電路，使用自制發電機經過變壓器給用電器供電。發電機的內阻為r，變壓器的原、副線圈的匝數比為，副線圈接定值電阻和，，初始時開關S斷開，發電機線圈角速度為，交流電壓表示數為U。閉合開關S，若要交流電壓表示數仍為U，可調節發電機線圈角速度為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】開關S閉合之前，將變壓器副線圈等效，等效電阻為則變壓器輸入電壓電壓表讀數與輸入電壓滿足的關系解得變壓器讀數開關S閉合之后，將變壓器副線圈等效，等效電阻為則變壓器輸入電壓電壓表讀數與輸入電壓滿足的關系解得由可解得故選D。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖甲為衛星反作用輪，是衛星調整飛行姿態、動力補償的主流方式。圖乙為一種常見的結構圖，環形磁極固定在衛星上，磁極間填充液態金屬鎵。通過給金屬鎵通入垂直于紙面的電流，來調整衛星飛行姿態，則（）A.當內層液態鎵通入垂直紙面向里的電流時，內層液態鎵將順時針旋轉B.當兩層液態鎵順時針旋轉時，衛星也將順時針旋轉C.為獲得最大反作用力，通入內外層液態鎵的電流方向相反D.為獲得最大反作用力，通入內外層液態鎵的電流方向相同【答案】AC【解析】【詳解】A．當內層液態鎵通入垂直紙面向里的電流時，結合圖乙的磁場方向，由左手定則可判斷，內層液態鎵將順時針旋轉，故A正確；B．當兩層液態鎵順時針旋轉時，根據牛頓第三定律可知，液態鎵和環形磁極所受到的力方向相反，由于環形磁極固定在衛星上，衛星將逆時針旋轉，故B錯誤；CD．由于內外兩層磁場方向相反，根據左手定則可知，要想獲得最大反作用力，通入內外層液態鎵的電流方向相反，故C正確、D錯誤。故選AC。9.電子感應加速器常用于核物理研究。其簡化原理如圖所示，環形真空室水平放置，半徑為R的圓形區域內存在垂直于紙面向里，磁感應強度大小（k為大于零的常數）的變化磁場，該磁場在環形真空室內激發感生電場使電子加速。真空室內存在另一個磁場（未畫出），其作用是約束電子在真空室內做圓周運動。已知電子的電荷量為e，則（）A.應垂直于紙面向里B.應為恒定的勻強磁場C.電子沿逆時針方向加速運動D.因變化，電子在真空室內每轉一周動能增加【答案】AD【解析】【詳解】C．圓形區域內磁場方向垂直于紙面向里，磁感應強度均勻增大，根據楞次定律可知，感生電場的方向為逆時針方向，電子所受電場力方向沿順時針方向，電子在電場力作用下加速運動，即電子沿順時針方向加速運動，故C錯誤；A．結合上述可知，電子在真空室內沿順時針方向做圓周運動，電子帶負電，洛倫茲力方向指向圓心，根據左手定則可知，方向應垂直于紙面向里，故A正確；B．電子做圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，則有解得結合上述可知，電子速度增大，則大小增大，故B錯誤；D．圓形區域內磁感應強度變化產生的感應電動勢電子在真空室內每轉一周動能增加故D正確。故選AD。10.如圖甲，兩塊豎直擋板正對著固定在水平面上，兩完全相同質量均為1kg的物塊a、b（可視為質點）置于兩擋板的中點，中點左側水平面光滑，右側水平面粗糙。時，給a向左的初速度。已知b物塊的速度v隨時間t的變化關系如圖乙所示，最終停在中點。所有的碰撞均視為彈性碰撞且碰撞時間極短，取重力加速度大小為，則（）A.兩擋板間距為2mB.a與b相撞2次C.b與水平面間的動摩擦因數為0.1D.a第2次與擋板碰撞后的動能為4J【答案】AD【解析】【詳解】A．根據題意，由圖乙可知，時發生第一次碰撞，根據質量相等的兩物體發生彈性碰撞速度互換原理可知，的初速度，中點左側水平面光滑，則有在第一次碰撞前的路程則兩擋板間距為故A正確；B．由乙圖知，第一次碰撞后，a靜止在中點，b向右運動，與右側擋板碰撞后返回中點，與a第二次碰撞，b靜止，a向左運動與左側擋板碰撞后返回中點，與b第三次碰撞，a靜止，b向右運動與右側擋板碰撞返回到中點靜止，所以a與b發生了3次碰撞，故B錯誤；C．由B分析可知，運動的路程為對整個過程，由動能定理有解得故C錯誤；D．設與第二次碰撞前的速度大小為，由動能定理有a第2次與擋板碰撞后速度大小與與第二次碰撞前的速度大小相等，則a第2次與擋板碰撞后的動能為聯立解得故D正確。故選AD。第Ⅱ卷三、非選擇題11.某興趣小組利用智能手機驗證向心加速度與角速度、半徑關系。如圖甲所示，用雙股細繩將手機豎直懸掛，手機平面與水平面平行，用手搓動細繩帶動手機旋轉。利用手機內置傳感器得到角速度和向心加速度。圖乙為某次實驗中利用手機軟件繪制的圖像。（1）僅由圖乙中的圖像可以得到的結論是：半徑一定時，增大轉動的角速度，向心加速度______（選填“增大”“減小”或“不變”）；（2）半徑一定時，為了研究向心加速度和角速度的定量關系，利用軟件生成了圖丙所示的圖像，則橫坐標應為______（選填“”或“”）；（3）下列哪種操作，可能對圖丙中直線的斜率產生較大影響（）A.增大手機的轉速 B.更換不同大小的手機C.改變手機轉動的總時間 D.改變細繩的長度【答案】（1）增大（2）（3）B【解析】【小問1詳解】由圖乙可知，半徑一定時，增大轉動角速度，向心加速度增大。【小問2詳解】由向心力表達式可得則半徑一定時，圖丙所示的圖線為過原點的直線，則橫坐標應為。【小問3詳解】根據可知，圖像斜率為手機的尺寸，則更換不同大小的手機可對圖丙中直線的斜率產生較大影響，故ACD錯誤；B正確。故選B。12.某同學想通過測繪小燈泡的電流—電壓（）圖像來研究其電阻隨電壓的變化，同時用兩個小燈泡和電流表測量某一電源的電動勢和內阻。所用器材如下：兩只待測小燈泡和，額定電壓均為2.5V，電阻約5Ω、電阻約10Ω；電壓表V量程0~3V，內阻為3kΩ；電流表A量程0~0.6A，內阻為0.5Ω；滑動變阻器，干電池兩節，待測電源，開關和導線若干。（1）該同學先測繪的圖像，要求待測小燈泡兩端電壓從零開始變化，請將虛線框中的實驗電路圖補充完整；（2）該同學通過實驗做出小燈泡，的圖像分別如圖甲中①、②所示，則小燈泡正常工作時的電阻為______Ω（結果保留三位有效數字）；（3）將小燈泡、，待測電源、電流表按圖乙所示的電路連接。分別將開關K擲于a、b兩端，測量得到通過小燈泡的電流值為0.28A，的電流表示數如圖丙所示，讀數為______A；（4）待測電源的電動勢為______V，內阻為______Ω。（結果保留三位有效數字）【答案】（1）（2）10.4（3）0.20（4）①.2.72##2.73##2.74##2.75##2.76##2.77##2.78②.5.72##5.73##5.74##5.75##5.76##5.77##5.78【解析】【小問1詳解】要求待測小燈泡兩端電壓從零開始變化，則滑動變阻器采用分壓式接法，實驗電路圖如圖所示【小問2詳解】由圖甲可知，小燈泡正常工作時的電流為0.24A，由歐姆定律可得【小問3詳解】電流表示數如圖丙所示，該電流表的最小分度為0.02A，需要讀到本位，其讀數為0.20A。【小問4詳解】[1][2]由圖甲可知，通過小燈泡的電流值為I1=0.28A時，其兩端電壓為U1=1.0V，的電流表示數為I2=0.20A，此時其兩端電壓為U2=1.5V，由閉合電路歐姆定律可得，聯立，解得，13.導熱性能良好的圓柱形汽缸密封一定質量的理想氣體。汽缸橫截面積為S，活塞質量為m，缸體質量為2m。當用細繩系住活塞按圖甲懸掛時，缸內氣柱長度為2l；當用細繩系住缸體按圖乙懸掛時，缸內空氣柱長度為l。環境溫度保持不變，不計汽缸與活塞間的摩擦，取重力加速度大小為g，求：（1）大氣壓強；（2）剪斷圖甲中細繩瞬間，活塞加速度的大小。【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】對圖甲中缸體受力分析，可得對圖乙中活塞受力分析，可得由玻意耳定律可得聯立，解得【小問2詳解】圖甲中，剪斷細繩后，對活塞受力分析可得解得14.某自動秤米機的原理如圖所示，閥門距秤盤的高度，當閥門打開時大米從靜止開始下落，大米與秤盤的碰撞時間極短且不反彈（碰撞過程重力可忽略）。當秤米機的示數為1kg時，閥門在電機控制下立即關閉。已知大米的流量，取重力加速度大小，忽略空氣阻力及大米在秤盤堆積的高度，求：（1）大米落到秤盤前瞬間速度的大小，及閥門關閉瞬間空中大米的質量；（2）大米與秤盤碰撞時對秤盤沖擊力的大小；（3）穩定后（空中的大米全部落入秤盤），秤米機的示數。【答案】（1）2m/s，0.02kg（2）（3）1kg【