2025年高考物理真题及答案解析

2．下列现象属于光的衍射的是（ ）

20．如图1所示，金属圆筒 A 接高压电源的正极，其轴线上的金属线 B 接负极。

图1

图2

①设 $\mathrm{A} , \mathrm{~B}$ 两极间电压为 $U$ ，求在 B 极附近电荷量为 $Q$ 的负电荷到达 A 极过程中静电力做的功 $W$ 。
（2）已知筒内距离轴线 $r$ 处的电场强度大小 $E=k \frac{2 \lambda}{r}$ ，其中 $k$ 为静电力常量，$\lambda$ 为金属线 B 单位长度的电荷量。如图2所示，在圆筒内横截面上，电荷量为 $q$ 、质量为 $m$ 的粒子绕轴线做半径不同的匀速圆周运动，其半径为 $r_{1} , r_{2}$ 和 $r_{3}$ 时的总能量分别为 $E_{1} , E_{2}$ 和 $E_{3}$ 。若 $r_{3}-r_{2}=r_{2}-r_{1}$ ，推理分析并比较 $\left(E_{3}-E_{2}\right)$ 与$\left(E_{2}-E_{1}\right)$ 的大小。
（3）图1实为某种静电除尘装置原理图，空气分子在 B 极附近电离，筒内尘埃吸附电子而带负电，在电场作用下最终被 A 极收集。使分子或原子电离需要一定条件。以电离氢原子为例。根据玻尔原子模型，定态氢原子中电子在特定轨道上绕核做圆周运动，处于特定能量状态，只有当原子获得合适能量才能跃迁或电离。若氢原子处于外电场中，推导说明外电场的电场强度多大能将基态氢原子电离。（可能用到：元电荷 $e=1.6 \times 10^{-19} \mathrm{C}$ ，电子质量 $m=9.1 \times 10^{-31} \mathrm{~kg}$ ，静电力常量 $k=9.0 \times 10^{9} \mathrm{~N} \cdot \mathrm{~m}^{2} / \mathrm{C}^{2}$ ，基态氢原子轨道半径 $a=5.3 \times 10^{-11} \mathrm{~m}$ 和能量 $E_{0}=-13.6 \mathrm{eV}$ ）

2. 折射率为 $\sqrt { 2 }$ 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 $4 5 ^ { \circ }$ ，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）

3. 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Gliese12b轨道半径约为日地距离的 $\frac { 1 } { 1 4 }$ ，其母恒星质量约为太阳质量的 $\frac { 2 } { 7 }$ ，则Gliese12b绕其母恒星的运动周期约为

4. 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6V、4V、2V；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

6. 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 $^ 7 _ { 4 } \mathtt { B e }$ 和 $^ { 1 0 } _ { 4 } \mathrm { B e }$ 。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$^ 7 _ { 4 } \mathrm { B e }$ 和 $^ { 1 0 } _ { 4 } \mathrm { B e }$ 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 $^ 7 _ { 4 } \mathrm { B e }$ 和 $^ { 1 0 } _ { 4 } \mathrm { B e }$ 的总原子个数经过106天后变为原来的 $\frac 3 4$ ，则采集时该高度的大气中 $^ 7 _ { 4 } \mathrm { B e }$ 和 $^ { 1 0 } _ { 4 } \mathrm { B e }$ 的原子个数比约为

13.（10分）

流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集，其原理如胞或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 $m { = } 2 . 0 { \times } 1 0 ^ { - 1 0 } \ \mathrm { k g }$ 。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 $q = 1 . 0 \times 1 0 ^ { - 1 3 } \mathrm { ~ C ~ }$ 。随后，液滴以 $v = 2 . 0 \ \mathrm { m } / s$ 的速度竖直进入长度为 $l = 2 . 0 \times 1 0 ^ { - 2 } \mathrm { ~ m ~ }$ 的电极板间，板间电场均匀、方向水平向右，电场强度大小为 $E = 2 . 0 \times 1 0 ^ { 5 } ~ \mathrm { N / C }$ 。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方 $h = 0 . 1 \mathrm { m }$ 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；

②A、B 细胞收集管的间距。

11. (6分)

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：

图 1

图 2

(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I。，若电磁铁线圈的电流小于I。，衔铁与上固定触头a接触： $I _ { 0 }$ $I _ { 0 }$ 若电流大于I。，衔铁与下固定触头b接触。保温箱温度达到设定值后，电磁铁线圈的申 $I _ { 0 }$

流在I。附近上下波动，加热电路持续地断开、闭合，使保温 $I _ { 0 }$ 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 $\mathbf { \nabla } ^ { \mathfrak { a } } \mathbf { \vec { a } } ^ { \mathbf { \gamma } }$ 或“b”）相连接。

(3)当保温箱的温度设定在 $5 0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ 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 $\Omega$

(4)若要把保温箱的温度设定在 $1 0 0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ ，则电阻箱接入电路的阻值应为 Ω。

图3

13.（10分）

流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集，其原理如胞或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 $m { = } 2 . 0 { \times } 1 0 ^ { - 1 0 } \ \mathrm { k g }$ 。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 $q = 1 . 0 \times 1 0 ^ { - 1 3 } \mathrm { ~ C ~ }$ 。随后，液滴以 $v = 2 . 0 \ \mathrm { m } / s$ 的速度竖直进入长度为 $l = 2 . 0 \times 1 0 ^ { - 2 } \mathrm { ~ m ~ }$ 的电极板间，板间电场均匀、方向水平向右，电场强度大小为 $E = 2 . 0 \times 1 0 ^ { 5 } ~ \mathrm { N / C }$ 。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方 $h = 0 . 1 \mathrm { m }$ 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；

②A、B 细胞收集管的间距。

14.（12分）

如图，在一段水平光滑直道上每间隔 $l _ { 1 } = 3 \mathrm { m }$ 铺设有宽度为 $l _ { 2 } = 2 . 4 \mathrm { m }$ 的防滑带。在最左端防滑带的左边缘静止有质量为 $m _ { \mathrm { 1 } } = 2 \mathrm { k g }$ 的小物块P，另一质量为 $m _ { 2 } = 4 \mathrm { k g }$ 的小物块Q以 $v _ { \mathrm { 0 } } = 7 \mathrm { m } / \mathrm { s }$ 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 $v = 7 \mathrm { m } / \mathrm { s }$ ，P、Q与防滑带间的动摩擦因数均为 $\mu = 0 . 5$ ，重力加速度大小 $g = 1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ 。求

（1）该碰撞过程中损失的机械能；

②P从开始运动到静止经历的时间。

8．某理论研究认为，${}_{42}^{100}\mathrm{Mo}$ 原子核可能发生双 $\beta$ 衰变，衰变方程为 ${}_{42}^{100}\mathrm{Mo} \to {}_{44}^{A}\mathrm{Ru} + y{}_{-1}^{0}\mathrm{e}$。处于第二激发态的 ${}_{44}^{A}\mathrm{Ru}$ 原子核先后辐射能量分别为 $0.5908\,\mathrm{MeV}$ 和 $0.5395\,\mathrm{MeV}$ 的 $\gamma_1$、$\gamma_2$ 两光子后回到基态。下列说法正确的是

6．氢原子核外电子以半径 $r$ 绕核做匀速圆周运动，若电子质量为 $m$，元电荷为 $e$，静电力常数为 $k$，则电子动量大小是______？

16．有一质量为 $m$，电荷量为 $q$ 的正电荷从电容器左侧中央以速度 $v_0$ 水平射入，恰好从下极板最右边射出，板间距为 $d$，两极板电压为 $U$，求两极板的长度 $L$（电荷的重力不计）。

3．2024 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 Gliese12b 轨道半径约为日地距离的 $\dfrac{1}{14}$，其母恒星质量约为太阳质量的 $\dfrac{2}{7}$，则 Gliese12b 绕其母恒星的运动周期约为

6．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 $_4^7\text{Be}$ 和 $_4^{10}\text{Be}$。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 $_4^7\text{Be}$ 和 $_4^{10}\text{Be}$ 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 $_4^7\text{Be}$ 和 $_4^{10}\text{Be}$ 的总原子个数经过 106 天后变为原来的 $\dfrac{3}{4}$，则采集时该高度的大气中 $_4^7\text{Be}$ 和 $_4^{10}\text{Be}$ 的原子个数比约为

9． 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 $I_{\mathrm{c}}$ 和 $I_{\mathrm{d}}$ 的大小和方向（无抖动时 $I_{\mathrm{c}}$ 和 $I_{\mathrm{d}}$ 均为零），使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是

11． （6 分）

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：

图 1

图2

（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 $I_{0}$ ，若电磁铁线圈的电流小于 $I_{0}$ ，衔铁与上固定触头 a 接触；若电流大于 $I_{0}$ ，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 $I_{0}$ 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 $50^{\circ} \mathrm{C}$ 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 $\_\_\_\_$$\Omega$ 。
（4）若要把保温箱的温度设定在 $100^{\circ} \mathrm{C}$ ，则电阻箱接入电路的阻值应为 $\_\_\_\_$$\Omega$ 。

图3

12．（9 分）
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 50 Hz）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。

图 1

（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 $\_\_\_\_$$\mathrm{m} / \mathrm{s}$（保留3位有效数字）。

图2

（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 $v^{2}-h$ 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 $k=$ $\_\_\_\_$（保留3位有效数字）。

图3

（4）定义单次测量的相对误差 $\eta=\left|\frac{E_{\mathrm{p}}-E_{\mathrm{k}}}{E_{\mathrm{p}}}\right| \times 100 \%$ ，其中 $E_{\mathrm{p}}$ 是重锤重力势能的减小量，$E_{\mathrm{k}}$ 是其动能增加量，则实验相对误差为 $\eta=$ $\_\_\_\_$$\times 100 \%$（用字母 $k$ 和 $g$ 表示）；当地重力加速度大小取 $g=9.80 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}$ ，则 $\eta=$ $\_\_\_\_$$\%$（保留 2 位有效数字），若$\eta<5 \%$ ，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。

13． （10 分）

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 $m=2.0 \times 10^{-10} \mathrm{~kg}$ 。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电，使含 $\mathrm{A} , \mathrm{~B}$ 细胞的液滴分别带上正、负电荷，电荷量均为 $q=1.0 \times 10^{-13} \mathrm{C}$ 。随后，液滴以 $v=2.0 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ 的速度坚直进入长度为 $l=2.0 \times 10^{-2} \mathrm{~m}$ 的电极板间，板间电场均匀、方向水平向右，电场强度大小为 $E=2.0 \times 10^{5} \mathrm{~N} / \mathrm{C}$ 。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方 $h=0.1 \mathrm{~m}$ 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．（12 分）
如图，在一段水平光滑直道上每间隔 $l_{1}=3 \mathrm{~m}$ 铺设有宽度为 $l_{2}=2.4 \mathrm{~m}$ 的防滑带。在最左端防滑带的左边缘静止有质量为 $m_{1}=2 \mathrm{~kg}$ 的小物块 P，另一质量为 $m_{2}=4 \mathrm{~kg}$ 的小物块 Q 以 $v_{0}=7 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ 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 $v=7 \mathrm{~m} / \mathrm{s}, \mathrm{P} , \mathrm{Q}$ 与防滑带间的动摩擦因数均为 $\mu=0.5$ ，重力加速度大小 $g=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}$ 。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．（17 分）
如图，水平虚线上方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，下方区域有坚直向上的匀强电场。质量为 $m$ 、带电量为 $q(q>0)$ 的粒子从磁场中的 a 点以速度 $v_{0}$ 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 $60^{\circ}$ ，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。 $\mathrm{a} , \mathrm{~b}$ 距水平虚线的距离均为 $h$ ，两点之间的距离为 $s=3 \sqrt{3} h$ 。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 $v_{0}$ 坚直向下发射，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）

1.2025年 3月，我国科学家研制的碳 14核电池原型机“烛龙一号”发布，标志着我国在核能技术领域与微
型核电池领域取得突破。碳 14的衰变方程为 $_ { 6 } ^ { 1 4 } \mathrm { C } \to _ { 7 } ^ { 1 4 } \mathrm { N } + \mathrm { X }$ ，则（ ）

2. 如图所示，中老铁路国际旅客列车从云南某车站由静止出发，沿水平直轨道逐渐加速到 144km/h，在此过程中列车对座椅上的一高中生所做的功最接近（ ）

3. 如图所示，某同学将两颗鸟食从 O 点水平抛出，两只小鸟分别在空中的M点和N点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动，两运动轨迹在同一竖直平面内，则（ ）

A. 两颗鸟食同时抛出 B. 在N点接到的鸟食后抛出C. 两颗鸟食平抛的初速度相同 D. 在M点接到的鸟食平抛的初速度较大

4. 某介电电泳实验使用非匀强电场，该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点分别位于电势为－2V、－1V、1V、2V 的等势线上，则（ ）

A. a、b、c、d中 a 点电场强度最小
B. a、b、c、d中 d点电场强度最大
C. 一个电子从 b 点移动到 c点电场力做功为 2eVD. 一个电子从 a 点移动到 d点电势能增加了 4eV

5. 国际编号为 192391的小行星绕太阳公转的周期约为 5.8年，该小行星与太阳系内八大行星几乎在同一平面内做圆周运动。规定地球绕太阳公转的轨道半径为1AU，八大行星绕太阳的公转轨道半径如下表所示。忽略其它行星对该小行星的引力作用，则该小行星的公转轨道应介于（ ）

<table><tr><td rowspan=1 colspan=1>行星</td><td rowspan=1 colspan=1>水星</td><td rowspan=1 colspan=1>金星</td><td rowspan=1 colspan=1>地球</td><td rowspan=1 colspan=1>火星</td><td rowspan=1 colspan=1>木星</td><td rowspan=1 colspan=1>土星</td><td rowspan=1 colspan=1>天王星</td><td rowspan=1 colspan=1>海王星</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>轨道半径R/AU</td><td rowspan=1 colspan=1>0.39</td><td rowspan=1 colspan=1>0.72</td><td rowspan=1 colspan=1>10</td><td rowspan=1 colspan=1>1.5</td><td rowspan=1 colspan=1>5.2</td><td rowspan=1 colspan=1>9.5</td><td rowspan=1 colspan=1>19</td><td rowspan=1 colspan=1>30</td></tr></table>

A. 金星与地球的公转轨道之间 B. 地球与火星的公转轨道之间C. 火星与木星的公转轨道之间 D. 天王星与海王星的公转轨道之间

6. 如图所示，质量为 m的滑块（视为质点）与水平面上MN段的动摩擦因数为 $\mu _ { \mathrm { 1 } }$ ，与其余部分的动摩擦因数为 $\mu _ { 2 }$ ，且 $\mu _ { 1 } > \mu _ { 2 }$ 。第一次，滑块从 I位置以速度 $\nu _ { 0 }$ 向右滑动，通过MN段后停在水平面上的某一位置，整个运动过程中，滑块的位移大小为 $X _ { 1 }$ ，所用时间为 $t _ { 1 }$ ；第二次，滑块从Ⅱ位置以相同速度 $\nu _ { 0 }$ 向右滑动，通过MN段后停在水平面上的另一位置，整个运动过程中，滑块的位移大小为 $x _ { 2 }$ ，所用时间为 $t _ { 2 }$ 。忽略空气阻力，则（ ）

7. 如图所示，均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。t  0时刻，波源开始振动产生简谐横波，并以相同波速分别向左、右两侧传播，P、Q分别为矩形区域左右两边界上振动质点的平衡位置。t 1.5s和t  2.5s时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示，则（ ）

8. 电动汽车充电桩的供电变压器（视为理想变压器）示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为 $n _ { 1 }$ ，输入电压 $U _ { 1 } = 1 . 1 \mathrm { k V }$ ；两副线圈的匝数分别为 $n _ { 2 }$ 和 $n _ { 3 }$ ，输出电压 $U _ { _ { 2 } } = U _ { _ { 3 } } = 2 2 0 \mathrm { v }$ 。当 I、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为7.0kW和3.5kW，下列说法正确的是（ ）

9. 图甲为 1593年伽利略发明的人类历史上第一支温度计，其原理如图乙所示。硬质玻璃泡 a 内封有一定质量的气体（视为理想气体），与 a 相连的 b 管插在水槽中固定，b 管中液面高度会随环境温度变化而变化。

设 b 管的体积与 a 泡的体积相比可忽略不计，在标准大气压 $p _ { 0 }$ 下，b管上的刻度可以直接读出环境温度。则在 $p _ { 0 }$ 下（ ）

甲

乙

A. 环境温度升高时，b管中液面升高 B. 环境温度降低时，b 管中液面升高C. 水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏小 D. 水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏大