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2025年高考物理解答题
一 .解答题(共25小题)
1. (2024 · 天津)如图所示，光滑半圆道直径沿竖直方向，最低点与水平面相切。对静置于轨道最低点的 小球A 施加水平向左的瞬时冲量I,A 沿轨道运动到最高点时，与用轻绳悬挂的静止小球B 正碰并粘在一 起。已知I=·s,A 、B 的质量分别为m₄= 、mg=, 轨道半径和绳长均为R=, 两 球均视为质点，轻绳不可伸长，重力加速度g 取10m/s², 不计空气阻力。求：
( 1 ) 与B 碰前瞬间A的速度大小；
(2)A 、B 碰后瞬间轻绳的拉力大小。
4
R I
B
R
A I
2. (2024 ·天津)如图所示，在Oxy 平面直角坐标系的第一象限内，存在半径为R 的半圆形匀强磁场区域， 半圆与x 轴相切于M 点，与y 轴相切于N 点，直线边界与x 轴平行，磁场方向垂直于纸面向里。在第一象 限存在沿+x 方向的匀强电场，电场强度大小为E。一带负电粒子质量为m, 电荷量为q, 从 M 点以速度v 沿 +y 方向进入第一象限，正好能沿直线匀速穿过半圆区域。不计粒子重力。
(1)求磁感应强度B 的大小；
(2)若仅有电场，求粒子从M 点到达y 轴的时间r;
(3)若仅有磁场，改变粒子入射速度的大小，粒子能够到达x 轴上 P 点 ，M 、P 的距离为 √3R, 求粒子
在磁场中运动的时间t₁。
1
3. (2024 · 天津)电动汽车制动过程中可以控制电机转为发电模式，在产生制动效果的同时，将汽车的部 分机械能转换为电能，储存在储能装置中，实现能量回收、降低能耗。如图1所示，发电机可简化为处于 匀强磁场中的单匝正方形线框ABCD, 线框边长为L, 电阻忽略不计，磁场磁感应强度大小为B, 线框转
2
轴O0 与磁场垂直，且与AB 、CD 距离相等。线框与储能装置连接。
(1)线框转动方向如图1所示，试判断图示位置AB 中的电流方向；
(2)若线框以角速度w 匀速转动，线框平面与中性面垂直瞬间开始计时，线框在t 时刻位置如图2所示， 求此时AB产生的感应电动势；
(3)讨论电动汽车在某次制动储存电能时，为方便计算，做两点假定：①将储能装置替换为阻值为R 的 电阻，电阻消耗的电能等于储能装置储存的电能；②线框转动第一周的角速度为o, 第二周的角速度为 第三周的角速度为 ,依次减半，直到线框停止转动。若该制动过程中汽车在水平路面上做匀减速直线 运动，汽车质量为m, 加速度大小为a, 储存的电能为初动能的50%,求制动过程中汽车行驶的最大距离
X。
图1
图2
2
4. (2025 ·邯郸一模)如图所示，边长为L的正方形ABDC 区域(含边界)内存在匀强电场，电场强度方 向向下且与AC 边平行。一质量为m、电荷量为+q 的带电粒子从A 点 沿AB方向以初速度v₀ 射入匀强电场， 恰好能从D 点飞出。不计粒子重力。
(1)求粒子在电场中运动的时间t 及速度偏转角θ的正切值：
(2)若将正方形区域内的匀强电场换成垂直纸面向外的匀强磁场，粒子仍以相同速度v。从A 点进入磁场， 粒子以相同偏转角θ从BD 边飞出。求磁感应强度与电场强度的比值。
2
5. (2025 ·邯郸一模)气泡在水中上升过程中由于压强减小，气泡体积会变大， 一个气泡从深为10m的 湖 底部沿竖直方向缓慢上浮8m, , 气体可视为理想气体，湖底与湖面温差不 计。取湖水的密度为p=×10³kg/m³, 重力加速度g=10m/s², ×10³Pa 。 求 ：
2
3
(1)上浮过程中气泡从外界吸收的热量；
(2)气泡体积变为原来的几倍。
6. (2025 ·邯郸一模)如图所示，桌面、地面和固定的螺旋形圆管均光滑，轻质弹簧左端固定，自然伸长
位置为O 点，弹簧的劲度系数k=, 圆轨道的半径R=, 圆管的内径比小球m,直径略大，
但远小于圆轨道半径，小物块m₂ 静止于木板m₃ 左端，木板的上表面恰好与圆管轨道水平部分下端表面等
高，小物块与木板上表面间的动摩擦因数μ=,木板右端与墙壁之间的距离L=5m, 现用力将小球m
向左推压，将弹簧压缩x₀=, 然后由静止释放小球，小球与弹簧不连接，小球运动到桌面右端O 点
后水平抛出，从管口A 处沿圆管切线飞入圆管内部，从圆管水平部分B 点飞出，并恰好与小物块m₂ 发生
弹性碰撞，经过一段时间后m, 和右侧墙壁发生弹性碰撞，已知m 始终未和墙壁碰撞，并且未脱离木板， m=m=,m,=,g=10m/s²,θ=37°,sin37°= 。 试求：
(1)小球平抛运动的时间t 及抛出点O 与管口A 间的高度差h;
(2)小球在圆管内运动过程中对圆管最高点的挤压力F, 并判断是和管的内壁还是外壁挤压；
(3)木板的最短长度L 及木板在地面上滑动的总路程s。
7. (2024 ·青山湖区校级模拟)干瘪的篮球在室外温度为300 K时，, 球内压强为po 。为了让 篮球鼓起来，将其放入温度恒为350K 热水中，经过一段时间后鼓起来了，体积恢复原状V, 此过程气体 对外做功为W, 球内的气体视为理想气体且球不漏气，若球内气体的内能满足U=kT(k 为常量且大于零), 己知大气压强为po, 求 ：
3
(1)恢复原状时的篮球内气体的压强；
(2)干瘪的篮球恢复原状的过程中，篮球内气体吸收的热量。
4
8. (2024 ·江汉区模拟)如图所示，密封良好的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，其顶部固定且导热良 好，其他部分绝热。 和B 两部分，², 厚 度不计，能无摩擦地滑动，活塞上表面和容器顶部与轻弹簧连接。初始时容器内两部分气体的温度相同， , ×10⁴Pa, 弹簧处于原长状态。加热气体B 一段时间(加热装置 未画出且体积可忽略), 后，系统再次平衡，此时气体B 。重力 加速度g 取10m/s², 试求：
(1)再次平衡时容器气体A 的压强PA;
(2)弹簧的劲度系数k。
9. (2024 · 开福区校级模拟)如图甲所示，竖直放置的汽缸的A 、B 两处设有限制装置，横截面积为 S=×10³m², 活塞的质量为m=2kg, 厚度不计。使活塞只能在A 、B 之间运动， B 下方汽缸的容积 为V=×10³m³,A 、B ₀, 外界大气压强po=×10⁵Pa 。 开始时活塞停在B 处，缸 内气体的压强为p₁=₀, 温度为27℃,现缓慢加热缸内气体，直至167℃。不计活塞与缸之间的摩擦，
取0℃为273K 。 求：
(1)活塞刚离开B 处时气体的温度；
(2)缸内气体最后的压强；
(3)在图乙中画出整个过程中的p-V 图线。
5
图(甲)
p/(×10 ⁵Pa)
-
V/(×10-m³)
图(乙)
5
10. (2024 · 开福区校级模拟)如图所示，水平面上有相距L 的两平行足够长固定轨道M 和 N, 轨道的电 阻不计。两根长度均为L的导体棒ab 和cd 紧靠横放于轨道上，质量分别为2m 和 m, 电阻分别为3R 和 R,
与轨道间的动摩擦因数均为μ,两棒始终与两导轨保持良好接触。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中， 磁感应强度为B 。 现垂直于ab 棒施加F=4μmg 的水平恒力， ab 棒从静止开始运动，经时间t 后 cd 棒 即
将开始运动，测得t 时间内两棒之间的距离为x。 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。
( 1 ) 求cd 棒即将开始运动时ab 棒的速度v;
( 2 ) 求r₁ 时间内cd 棒产生的电热Q;
( 3 ) 在cd 棒即将开始运动时撤去力F, 此时cd 棒仍然静止，若在ab 棒以后的运动过程中，流过cd 棒的 电量为q, 求此过程经历的时间t₂。
11. (2024 · 湖南模拟)如图所示，真空中固定在O 点的点电荷带电荷量Q=+2×10⁶℃, 虚线为另一带电荷
量q=-2×10⁹C 的点电荷从无穷远处向O 点运动的轨迹。点电荷从无穷远处移动到点A 静电力做了
×10⁻⁷J 的功；取无穷远处电势为零，轨迹上离O 点距离为3cm 的 B 点电势φ=125V 。(静电力常量
5
k=×10⁹N·m²/C²) 求 ：
(1)点电荷在B 点时受到的静电力的大小F;
(2)点电荷在A 点的电势能E;
(3)A 、B 两点间的电势差Uᴀ。
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6
④o
12. (2024 ·金台区模拟)在十字路口，红灯拦停了很多汽车和行人，拦停的汽车排成笔直的一列，最前面 一辆汽车的前端刚好于路口停车线相齐，相邻两车的前端间距均为d=, 且车长为L=, 最前面 的行人站在横道线边缘，已知横道线宽s=20m 。 若汽车启动时都以a₁=² 的加速度做匀加速直线运 动，加速到v= 后做匀速直线运动通过路口。行人起步的加速度为a₂=², 达 到v₂=
后匀速通过横道线。已知该路口亮绿灯的时间t=40s, 而且有按倒计时显示的时间显示灯(无黄灯)。另 外交通法规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的允许通过。由于行人和汽车司 机一直关注着红绿灯，因此可以不考虑行人和汽车的反应时间。(提示：绿灯亮起时，行人从A 走向B,
第1辆汽车从C 朝向D 行驶。)
请回答下列问题：
(1)按题述情景，亮绿灯的这段时间里最多能有多少辆车通过路口?
(2)按题述情景，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车，使车匀减速 运动，结果车的前端与停车线相齐，求该汽车刹车后经多少时间停下?
(3)路口对面最前面的行人在通过横道线的过程中与几辆车擦肩而过?
13 ( 2024 宁 河 区 校 级 模 )