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陕西省渭南市2024-2025学年高三上学期9月联考物理试题
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这是一份陕西省渭南市2024-2025学年高三上学期9月联考物理试题，共12页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.光纤已经被广泛应用于我们的生产和生活中，比如内窥镜、光纤通信等。光纤的结构如图所示，其中纤芯和包层是由折射率不同的两种材料制成的。已知光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（ ）
A.光纤是利用光的衍射原理
B.纤芯的折射率比包层的折射率大
C.光信号是在包层中传播的
D.光信号在光纤中的传播速度为
2.钍基熔盐核反应堆使用了先进的液态燃料和高温熔盐冷却剂，当中子与含有和的氟化物溶液碰撞时，可以使发生裂变反应，其典型产物是和，并将转化为新的，这样就形成了链式反应，裂变反应产生的热能通过熔盐循环传递到换热器中，并通过蒸汽轮机发电。下列说法正确的是（ ）
A.发生裂变反应的方程为
B.的结合能大于的结合能
C.的比结合能大于的比结合能
D.用中子轰击一定会发生链式反应
3.如图所示，小李驾驶汽车按导航提示右转通过某个路口后，突然看到前方禁止通行警示牌，他反应过来后刹车制动，并倒车回到路口绕道行驶。以路口为位移原点，汽车开始减速时为计时起点，并将汽车看成质点，忽略换挡时间（把刹车和倒车过程看成连续的匀变速直线运动），绘制了如图所示的x-t图像，由图中数据可得（ ）
A.时，汽车离路口最远为8mB.0～6s内，汽车的平均速度大小为1m/s
C.时刻，汽车的瞬时速度大小为2m/sD.时，汽车的加速度大小为
4.古代战争攻城用的云梯车如图所示，攻城作战时将云梯车推至城墙附近后，将水平地面上的车轮固定使其不能转动，上段直梯展开伸向城墙（与城墙的作用忽略不计），士兵们匀速爬到梯子的顶端到达城墙上方，下列说法正确的是（ ）
A.云梯对某个士兵的作用力沿梯学向上
B.地面对云梯车的摩擦力水平向左
C.云梯上的士兵数量不变，匀速向上爬升时，地面受到的压力变大
D.云梯上的士兵数量不变，匀速向上爬升时，地面受到的压力不变
5.2024年6月25日嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样，并将采得的月壤样品带回地球。飞行器在月背采样后需经月面起飞、环月飞行（绕月球做匀速圆周运动）、月地转移等过程最终回到地球。已知月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的。下列说法正确的是（ ）
A.月壤样品到达地球后质量是它在月球背面时的6倍
B.飞行器在沿地月转移轨道飞向地球的过程中受到的地球引力越来越大
C.飞行器环月飞行时，其加速度保持不变
D.飞行器环月飞行时，月壤样品对容器的压力为回到地球表面静止时的
6.电流通过阻值为R的电阻时，图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.电阻R两端电压的最大值为IRB.该电流一定是交流电
C.时间内电流按余弦规律变化D.该电流的有效值为
7.如图所示，四个电荷量大小相等的点电荷固定在水平面内正方形的四个顶点上，其中a、c带正电，b、d带负电。竖直线经过正方形的中心O点，上的P、Q两点关于O点对称，取无限远处电势为零。下列说法正确的是（ ）
A.O点的电场强度不为零B.P、Q两点的电场强度均为零
C.P、Q两点的电势不相等D.P点的电势大于零
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.图甲所示为声波通过空气传到耳朵的情境图，可以把声波看成简谐波。图乙所示为以声源位置为原点，沿声波传播方向建立x轴，作出的时刻的波形图，其中声源位置恰在疏部。已知声波在空气中的传播速度为340m/s，下列说法正确的是（ ）
A.时刻处是密部
B.波源质点的振动方向与x轴平行
C.这列声波的周期为34s
D.传播方向上的每个空气分子在1s内通过的路程都为1360m
9.手摇发电手电筒经历发电、整流、充电存储后，通过电池给LED灯泡供电。发电装置的结构如图甲所示，两对永磁体可随手电筒相对于边长为L的N匝正方形线圈上下振动，每对永磁体间存在着垂直于线圈平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。某时刻磁场分界线恰好经过线圈的中轴线，如图乙所示，永磁体振动时磁场分界线不会离开线圈。下列说法正确的是（ ）
A.图乙时刻穿过线圈的磁通量为零
B.磁铁相对线圈运动越快，线圈中产生的感应电动势越小
C.当磁铁相对于线圈的速度大小为v时，线圈中产生的感应电动势大小为2BLv
D.磁铁相对线圈下降时，图乙中感应电流的方向为顺时针方向
10.如图所示，质量均为m的四个小球A、B、C、D，通过轻绳或轻弹簧互相连接，悬挂于O点，处于静止状态，重力加速度为g，两根弹簧的劲度系数均为k，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A.若将B、C间的细线剪断，此后A、B间弹簧始终处于拉伸状态
B.若将B、C间的细线剪断，此后B的加速度最大值为2g
C/若将B、C间的细线剪断，落地前C、D与轻弹簧组成的系统机械能守恒
D.若将C、D间的弹簧剪断，此后C的最大动能为
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11.（6分）
同学们在学习了机械能守恒定律后，到学校实验室用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）为了尽可能减小实验的误差，下列说法正确的是______（填正确答案标号）
A.在选择重物时，应选用密度大、质量适当大些的重锤
B.安装打点计时器时必须做到两个限位孔的连线在竖直方向
C.电火花计时器应接在电压为6V的低压交流电源上
D.本实验必须用天平准确测量重物的质量
（2）某同学选择了一条点迹清晰的纸带进行分析时，发现第一个点由于释放纸带前在同一位置打了很多次点，点迹比其他点大得多，所以他选择了后面一段纸带进行分析，如图乙所示。相邻两点间的时间间隔为0.02s，当地重力加速度为，重物的质量为0.2kg，则根据测得的这些数据，对BD过程进行验证分析，该过程中重物的动能增加量为______J，重力势能的减少量为______J。（结果均保留三位有效数字）
12.（10分）
某学习兴趣小组将铜片和锌片磨光后分别平行插入番茄和土豆制成果蔬电池进行实验探究。实验电路如图甲所示，实验中用到的电流传感器和电压传感器都可看成理想电表，经实验采集数据并正确分析计算后得到的电池参数见表中数据.
（1）在进行实验时，应选用最大阻值为______（填正确答案标号）的电阻箱。
ΩB.999.9ΩC.9 999Ω
（2）番茄电池把2C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力所做的功为______J（结果保留两位小数）。
（3）对实验过程的表述，下列说法正确的是______（填正确答案标号）。
A.连接电路时开关应该处于断开状态
B.电压传感器的读数就是电动势值
C.若电阻箱的阻值R不断增大，电压传感器的示数随阻值R变化呈线性变化
D.为了完成电动势和内阻的测量，图甲电路可以不用电流传感器，只用电压传感器和电阻箱就可以完成实验
（4）图甲电路可以不用电压传感器，只用电流传感器和电阻箱就可以完成实验，实验过程中多次改变电阻箱的阻值R、测量对应的电流I并分别绘制出番茄电池和土豆电池的关系图线如图乙所示，其中土豆电池对应的图线为______（填“①”或“②”）。
（5）下列对图乙的分析正确的是______（填正确答案标号）。
A.图线的斜率表示电源的电动势的倒数
B.图线的斜率表示电源的电动势
C.图线的纵截距表示电源的内阻
D.图线①②的交点表示两电源的路端电压相等
13.（8分）
小张想研究一只7号篮球的容积有多大。他先用气嘴将篮球内的气体全部排出，然后连接一支带气压表的打气筒开始给篮球打气。打气筒每打一次气能将体积为0.25L压强为1atm的空气打入球内，该过程不漏气，当他打气56次后，气压表的示数为2atm。已知环境温度为27℃，热力学温度与摄氏温度的关系为。
（1）若认为篮球内部气体的温度与环境温度相同，则篮球的容积为多少？
（2）若打气结束时篮球内部气体的实际温度为57℃，则篮球的实际容积为多少？
14.（15分）
图甲所示为粮库进行粮食转运时的常见情境，粮食通过倾斜传送带直接从高处飞落到卡车中，实现高效率装车。该过程可简化成图乙所示物理情境，图中用物块表示粮食颗粒，不考虑在传送带上和空中运动时粮食颗粒间的相互作用及空气阻力。已知传送带底端到顶端的距离，与水平面间的夹角，粮食颗粒与传送带间的动摩擦因数，传送带顺时针转动的速率，其顶部与车厢底部的高度差。粮食从底端进入传送带时速度为零，从顶端离开传送带后做平抛运动，每秒钟可均匀传送质量为10kg的粮食，粮食落到车厢后速度立即变为零，重力加速度。
（1）求表示粮食颗粒的物块从进入传送带至落到车厢底部需要多少时间？
（2）若忽略车厢内粮食的上升，求装车过程中粮食对车厢底部的冲击力大小。
15.（18分）
如图甲所示，一个阻值为R、匝数为N的金属螺线管与阻值也为R的定值电阻连接成闭合回路，定值电阻的两端用导线与平行金属板a、b相连。螺线管的横截面积为S，内有沿轴线向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间均匀变化。一质量为m、电荷量为的粒子c从金属板a中央由静止释放，经金属板b上的小孔射出时速度为v，此后与静止在磁场边界M点、质量为m、电荷量为的粒子d发生碰撞，碰撞后结合成一个新的粒子e。粒子e从M点沿半径方向射入边界为圆形的有界匀强磁场中，圆形边界的半径
为r，感应强度大小，方向垂直于纸面向里。不计粒子重力和粒子c、d间的库仑力。
（1）磁感应强度随时间增大还是减小？变化率大小为多少？
（2）求粒子e离开圆形有界磁场时偏离入射方向的距离y；
（3）若从粒子e进入磁场开始计时，圆形区域的匀强磁场大小不变，方向发生周期性变化，如图乙所示。要使粒子e从边界直径的另一端N点飞出，求图乙中T的值和粒子e从M点运动到N点所需的时间。（已知时，，角度的单位为弧度）
2025届高三年级9月份联考
物理参考答案及解析
一、单项选择题
1.B【解析】光纤是利用光的全反射原理，当纤芯的折射率大于包层的折射率时，光信号在纤芯中传播时才能在与包层的界面上发生全反射，故A、C项错误，B项正确；光信号在光纤中的传播速度为，故D项错误。
2.C【解析】发生裂变反应的过程中，遵守电荷数守恒和质量数守恒，但存在质量亏损，从而释放出核能，核反应方程为，故A项错误；的核子数比的核子数大，故的结合能较大，B项错误；该裂变反应为放热反应，则说明反应物的比结合能低于生成物的比结合能，即的比结合能大于的比结合能，故C项正确；发生链式反应必须满足的条件是中子必须是慢中子且铀块的体积应超过临界体积，故D项错误。
3.B【解析】以路口为位移原点，汽车开始减速时为计时起点，由x-t图像可知时，汽车的位置坐标为，此时汽车离路口最远，为13m，速度为零，故A项错误；前6s内车的位置坐标从
到，位移为，平均速度为，故B项正确；在4～6s内，有，解得汽车的加速度大小，故D项错误；在0～4s内，由得，时刻，汽车的瞬时速度大小，故C项错误。
4.D【解析】士兵匀速向上爬升，合力为零，所以云梯给他的作用力与他的重力相平衡，方向竖直向上，A项错误；对这个系统整体分析，都处于平衡状态，所以地面对云梯车的摩擦力为零，地面对云梯车的支持力与整体的重力相平衡，保持不变，即地面受到的压力不变，故B、C项错误，D项正确。
5.B【解析】质量是物体的固有属性，不会因环境而改变，A项错误；由万有引力定律可知，飞向地球的过程中，飞行器到地心的距离r减小，所以其受到的地球引力F越来越大，B项正确；飞行器环月飞行时做匀速圆周运动，其加速度的方向不断改变，C项错误；环月飞行时飞行器做匀速圆周运动，月壤样品处于完全失重状态，对容器的压力为零，故D项错误。
6.A【解析】由图像知，电流的最大值为I，所以电阻R两端电压的最大值为，A项正确；，不能确定i的正负，即不能确定电流的方向是否发生变化，B项错误；由图可知，时间内与t成线性变化，故i与t成二次函数规律，不是余弦规律，C项错误；由得，图像与t轴围成的面积与R的乘积为电流产生的热量，由有效值的定义得，求出，D项错误。
7.B【解析】a、c为等量正电荷，b、d为等量负电荷，分别固定在正方形的对角线顶点上，由对称性和场强矢量叠加得，上每一点的电场强度都为零，故A项错误，B项正确；检验电荷在上移动时，电场力的合力为零，电场力不做功，所以是一条等势线且与无限远处电势相等（电势为零），故C、D项错误。
二、多项选择题
8.AB【解析】由图甲可知，空气中传播的声波是纵波，波源质点的振动方向与x轴平行，时刻处是密部，所以A、B项正确；这列声波的周期，C项错误；由图乙可知，一个周期内质点的振动路程为40cm，1s内为，而且空气分子的热运动速率远大于振动速率，故D项错误。
9.AD【解析】图乙时刻，因为匀强磁场垂直于线圈平面，磁感应强度大小均为B，由可知，从正反两面穿过线圈的磁通量刚好相等，总磁通量为零，A项正确；由可知，线圈相对磁场的运动使上下两边切割磁感线，形成两个同向串联的电源，整个线圈产生的感应电动势为，磁铁相对线圈运动越快，线圈中产生的感应电动势越大，故B、C项错误；磁铁相对线圈下降时，线圈上下两边相对向上切割磁感线，由右手定则可知，图乙中感应电流的方向为顺时针方向，D项正确。
10.BCD【解析】开始时系统处于静止状态，A、B间弹簧的拉力大小为3mg，C、D间弹簧的拉力大小为mg。将B、C间的细线剪断瞬间，B受到的合外力大小为2mg，方向竖直向上，此后假设A保持静止，则B将做简谐运动，根据运动和受力的对称性，B到达最高点时合外力大小也为2mg，方向竖直向下，则此时A、B间弹簧应处于压缩状态，且弹力大小为mg，所以A恰能保持静止，故A项错误；由A项可知，将B、C间的细线剪断后，B的加速度最大值为2g，B项正确；将B、C间的细线剪断后，C、D与轻弹簧组成的系统只有重力和内部弹力做功，所以机械能守恒，C项正确；将C、D间的弹簧剪断瞬间，C、D间弹簧的弹力突变为零，B、C整体受到的合外力大小为mg，方向竖直向上，此后B、C一起做简谐运动，B、C一起加速到平衡位置的过程中位移为，合外力随位移线性变化，所以平均合外力为，对B、C整体由动能定理得，所以C的最大动能为，D项正确。
三、非选择题
11.（1）AB（2分） （2）0.296（2分） 0.297（2分）
【解析】（1）为了减小空气阻力的影响，在选择重物时，应选用密度大，质量适当大些的重锤，故A项正确；安装打点计时器时必须做到两个限位孔的连线在同一竖直线上，可以尽量减小限位孔对纸带的阻力影响，B项正确；电火花计时器应接在电压为220V的交流电源上，C项错误；在该实验中，验证机械能守恒定律的表达式为或，即验证或，所以重物的质量不必测量，D项错误。
（2）通过公式测量计算研究过程起点和终点的瞬时速度，，，故BD过程中重物的动能增加量为，重力势能的减少量为。
12.（1）B（2分） （2）1.39（2分） （3）AD（2分） （4）①（2分） （5）BD（2分）
【解析】（1）这个电路中要使电流传感器和电压传感器都有明显的示数变化，电阻箱的阻值应该和电源内阻差不多，并且精度适当高，所以选择最大阻值为999.9Ω的电阻箱最佳。
（2）由表格数据知，番茄电池的电动势为，根据电动势的定义知道，番茄电池把2C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力所做的功为。
（3）电学实验在连接电路时，为保证安全，都应该使开关处于断开状态，A项正确；电压传感器的读数是这个闭合回路的路端电压，小于电源的电动势，B项错误；在这个回路中电压传感器的读数为，E、r为常量，所以U与R是非线性关系，C项错误；当只用电阻箱和电压传感器进行电源电动势和内阻的测量时，原理公式为，可以完成实验，D项正确。
（4）由闭合电路欧姆定律得，整理得，可知图线斜率表示电源的电动势，纵截距的绝对值表示电源的内阻。由表中数据可知，土豆电池的电动势和内阻都较大，所以对应①图线。（5）由（4）的解析可知，B项正确，A、C项错误；图线①②的交点表示两电源分别接入相等阻值外电阻的时候，电流相同，由可知，此时两电源的路端电压相等，D项正确。
13.【解析】（1）不计温度变化时，该过程为等温变化，对打入篮球的所有气体来说，初态总体积为
（1分）
根据玻意耳定律可得（2分）
解得篮球的容积为（1分）
（2）考虑温度变化时，初态气体的温度为
末态气体的温度为（1分）
由理想气体状态方程可得（2分）
解得篮球的实际容积为（1分）
14.【解析】（1）对第一粒粮食，刚进入传送带时，受力如图所示
垂直于传送带方向，支持力（1分）
又因为摩擦力（1分）
平行于传送带方向，由牛顿第二定律可得（1分）
解得加速度
粮食从进入传送带至与传送带共速所需的时间（1分）
共速前的位移（1分）
又因为，所以粮食与传送带共速后做匀速运动，到达顶端所需的时间（1分）
从顶端抛出后，竖直方向有，解得（1分）
综上所述，表示粮食颗粒的物块从进入传送带至落到车厢底部需要的时间为（1分）
（2）粮食落到车厢底部时竖直方向的速度大小（1分）
落到车厢底部时的速度大小为（2分）
粮食持续落到车厢底部时，设极短时间内到达车厢的粮食质量为，重力可以忽略不计，则有
（1分）
由动量定理可得（2分）
再由牛顿第三定律可得，粮食对车厢底部的作用力大小为（1分）
15.【解析】（1）粒子c向右加速，所以，电阻R中的电流向上，由楞次定律可知，磁感应强度应该增大（1分）
粒子c在电场中加速时，有（1分）
由法拉第电磁感应定律可得（1分）
由欧姆定律可得（1分）
由闭合电路欧姆定律可得（1分）
解得（1分）
（2）粒子c在M点与粒子d发生碰撞时，有，解得（1分）
碰撞后结合成的粒子e的电荷量为粒子e在磁场中做圆周运动时，有，
解得（1分）
如图所示，粒子e从P点离开磁场，P点到边界直径的距离即为y
则（1分）
根据几何关系可得（1分）
故（1分）
解得（1分）
（3）如图所示
设粒子e从M点进入磁场后经历时间T，对应的轨迹圆心角为θ弧度，磁感应强度的方向按题意变化时，分析得知经历4T时间时，粒子再次回到，以后粒子的轨迹呈周期性变化
粒子e在第一个4T时间内的水平位移为（1分）
粒子e恰能从N点飞出应该满足（1分）
解得
粒子e在每个T时间内的时间关系为（1分）
解得（1分）
粒子e到达N点所需的时间可能为（1分）
（1分）电池
电动势E（V）
内阻r（Ω）
番茄
0.6959
291.81
土豆
0.7549
559.59
本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.光纤已经被广泛应用于我们的生产和生活中，比如内窥镜、光纤通信等。光纤的结构如图所示，其中纤芯和包层是由折射率不同的两种材料制成的。已知光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（ ）
A.光纤是利用光的衍射原理
B.纤芯的折射率比包层的折射率大
C.光信号是在包层中传播的
D.光信号在光纤中的传播速度为
2.钍基熔盐核反应堆使用了先进的液态燃料和高温熔盐冷却剂，当中子与含有和的氟化物溶液碰撞时，可以使发生裂变反应，其典型产物是和，并将转化为新的，这样就形成了链式反应，裂变反应产生的热能通过熔盐循环传递到换热器中，并通过蒸汽轮机发电。下列说法正确的是（ ）
A.发生裂变反应的方程为
B.的结合能大于的结合能
C.的比结合能大于的比结合能
D.用中子轰击一定会发生链式反应
3.如图所示，小李驾驶汽车按导航提示右转通过某个路口后，突然看到前方禁止通行警示牌，他反应过来后刹车制动，并倒车回到路口绕道行驶。以路口为位移原点，汽车开始减速时为计时起点，并将汽车看成质点，忽略换挡时间（把刹车和倒车过程看成连续的匀变速直线运动），绘制了如图所示的x-t图像，由图中数据可得（ ）
A.时，汽车离路口最远为8mB.0～6s内，汽车的平均速度大小为1m/s
C.时刻，汽车的瞬时速度大小为2m/sD.时，汽车的加速度大小为
4.古代战争攻城用的云梯车如图所示，攻城作战时将云梯车推至城墙附近后，将水平地面上的车轮固定使其不能转动，上段直梯展开伸向城墙（与城墙的作用忽略不计），士兵们匀速爬到梯子的顶端到达城墙上方，下列说法正确的是（ ）
A.云梯对某个士兵的作用力沿梯学向上
B.地面对云梯车的摩擦力水平向左
C.云梯上的士兵数量不变，匀速向上爬升时，地面受到的压力变大
D.云梯上的士兵数量不变，匀速向上爬升时，地面受到的压力不变
5.2024年6月25日嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样，并将采得的月壤样品带回地球。飞行器在月背采样后需经月面起飞、环月飞行（绕月球做匀速圆周运动）、月地转移等过程最终回到地球。已知月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的。下列说法正确的是（ ）
A.月壤样品到达地球后质量是它在月球背面时的6倍
B.飞行器在沿地月转移轨道飞向地球的过程中受到的地球引力越来越大
C.飞行器环月飞行时，其加速度保持不变
D.飞行器环月飞行时，月壤样品对容器的压力为回到地球表面静止时的
6.电流通过阻值为R的电阻时，图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.电阻R两端电压的最大值为IRB.该电流一定是交流电
C.时间内电流按余弦规律变化D.该电流的有效值为
7.如图所示，四个电荷量大小相等的点电荷固定在水平面内正方形的四个顶点上，其中a、c带正电，b、d带负电。竖直线经过正方形的中心O点，上的P、Q两点关于O点对称，取无限远处电势为零。下列说法正确的是（ ）
A.O点的电场强度不为零B.P、Q两点的电场强度均为零
C.P、Q两点的电势不相等D.P点的电势大于零
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.图甲所示为声波通过空气传到耳朵的情境图，可以把声波看成简谐波。图乙所示为以声源位置为原点，沿声波传播方向建立x轴，作出的时刻的波形图，其中声源位置恰在疏部。已知声波在空气中的传播速度为340m/s，下列说法正确的是（ ）
A.时刻处是密部
B.波源质点的振动方向与x轴平行
C.这列声波的周期为34s
D.传播方向上的每个空气分子在1s内通过的路程都为1360m
9.手摇发电手电筒经历发电、整流、充电存储后，通过电池给LED灯泡供电。发电装置的结构如图甲所示，两对永磁体可随手电筒相对于边长为L的N匝正方形线圈上下振动，每对永磁体间存在着垂直于线圈平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。某时刻磁场分界线恰好经过线圈的中轴线，如图乙所示，永磁体振动时磁场分界线不会离开线圈。下列说法正确的是（ ）
A.图乙时刻穿过线圈的磁通量为零
B.磁铁相对线圈运动越快，线圈中产生的感应电动势越小
C.当磁铁相对于线圈的速度大小为v时，线圈中产生的感应电动势大小为2BLv
D.磁铁相对线圈下降时，图乙中感应电流的方向为顺时针方向
10.如图所示，质量均为m的四个小球A、B、C、D，通过轻绳或轻弹簧互相连接，悬挂于O点，处于静止状态，重力加速度为g，两根弹簧的劲度系数均为k，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A.若将B、C间的细线剪断，此后A、B间弹簧始终处于拉伸状态
B.若将B、C间的细线剪断，此后B的加速度最大值为2g
C/若将B、C间的细线剪断，落地前C、D与轻弹簧组成的系统机械能守恒
D.若将C、D间的弹簧剪断，此后C的最大动能为
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11.（6分）
同学们在学习了机械能守恒定律后，到学校实验室用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）为了尽可能减小实验的误差，下列说法正确的是______（填正确答案标号）
A.在选择重物时，应选用密度大、质量适当大些的重锤
B.安装打点计时器时必须做到两个限位孔的连线在竖直方向
C.电火花计时器应接在电压为6V的低压交流电源上
D.本实验必须用天平准确测量重物的质量
（2）某同学选择了一条点迹清晰的纸带进行分析时，发现第一个点由于释放纸带前在同一位置打了很多次点，点迹比其他点大得多，所以他选择了后面一段纸带进行分析，如图乙所示。相邻两点间的时间间隔为0.02s，当地重力加速度为，重物的质量为0.2kg，则根据测得的这些数据，对BD过程进行验证分析，该过程中重物的动能增加量为______J，重力势能的减少量为______J。（结果均保留三位有效数字）
12.（10分）
某学习兴趣小组将铜片和锌片磨光后分别平行插入番茄和土豆制成果蔬电池进行实验探究。实验电路如图甲所示，实验中用到的电流传感器和电压传感器都可看成理想电表，经实验采集数据并正确分析计算后得到的电池参数见表中数据.
（1）在进行实验时，应选用最大阻值为______（填正确答案标号）的电阻箱。
ΩB.999.9ΩC.9 999Ω
（2）番茄电池把2C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力所做的功为______J（结果保留两位小数）。
（3）对实验过程的表述，下列说法正确的是______（填正确答案标号）。
A.连接电路时开关应该处于断开状态
B.电压传感器的读数就是电动势值
C.若电阻箱的阻值R不断增大，电压传感器的示数随阻值R变化呈线性变化
D.为了完成电动势和内阻的测量，图甲电路可以不用电流传感器，只用电压传感器和电阻箱就可以完成实验
（4）图甲电路可以不用电压传感器，只用电流传感器和电阻箱就可以完成实验，实验过程中多次改变电阻箱的阻值R、测量对应的电流I并分别绘制出番茄电池和土豆电池的关系图线如图乙所示，其中土豆电池对应的图线为______（填“①”或“②”）。
（5）下列对图乙的分析正确的是______（填正确答案标号）。
A.图线的斜率表示电源的电动势的倒数
B.图线的斜率表示电源的电动势
C.图线的纵截距表示电源的内阻
D.图线①②的交点表示两电源的路端电压相等
13.（8分）
小张想研究一只7号篮球的容积有多大。他先用气嘴将篮球内的气体全部排出，然后连接一支带气压表的打气筒开始给篮球打气。打气筒每打一次气能将体积为0.25L压强为1atm的空气打入球内，该过程不漏气，当他打气56次后，气压表的示数为2atm。已知环境温度为27℃，热力学温度与摄氏温度的关系为。
（1）若认为篮球内部气体的温度与环境温度相同，则篮球的容积为多少？
（2）若打气结束时篮球内部气体的实际温度为57℃，则篮球的实际容积为多少？
14.（15分）
图甲所示为粮库进行粮食转运时的常见情境，粮食通过倾斜传送带直接从高处飞落到卡车中，实现高效率装车。该过程可简化成图乙所示物理情境，图中用物块表示粮食颗粒，不考虑在传送带上和空中运动时粮食颗粒间的相互作用及空气阻力。已知传送带底端到顶端的距离，与水平面间的夹角，粮食颗粒与传送带间的动摩擦因数，传送带顺时针转动的速率，其顶部与车厢底部的高度差。粮食从底端进入传送带时速度为零，从顶端离开传送带后做平抛运动，每秒钟可均匀传送质量为10kg的粮食，粮食落到车厢后速度立即变为零，重力加速度。
（1）求表示粮食颗粒的物块从进入传送带至落到车厢底部需要多少时间？
（2）若忽略车厢内粮食的上升，求装车过程中粮食对车厢底部的冲击力大小。
15.（18分）
如图甲所示，一个阻值为R、匝数为N的金属螺线管与阻值也为R的定值电阻连接成闭合回路，定值电阻的两端用导线与平行金属板a、b相连。螺线管的横截面积为S，内有沿轴线向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间均匀变化。一质量为m、电荷量为的粒子c从金属板a中央由静止释放，经金属板b上的小孔射出时速度为v，此后与静止在磁场边界M点、质量为m、电荷量为的粒子d发生碰撞，碰撞后结合成一个新的粒子e。粒子e从M点沿半径方向射入边界为圆形的有界匀强磁场中，圆形边界的半径
为r，感应强度大小，方向垂直于纸面向里。不计粒子重力和粒子c、d间的库仑力。
（1）磁感应强度随时间增大还是减小？变化率大小为多少？
（2）求粒子e离开圆形有界磁场时偏离入射方向的距离y；
（3）若从粒子e进入磁场开始计时，圆形区域的匀强磁场大小不变，方向发生周期性变化，如图乙所示。要使粒子e从边界直径的另一端N点飞出，求图乙中T的值和粒子e从M点运动到N点所需的时间。（已知时，，角度的单位为弧度）
2025届高三年级9月份联考
物理参考答案及解析
一、单项选择题
1.B【解析】光纤是利用光的全反射原理，当纤芯的折射率大于包层的折射率时，光信号在纤芯中传播时才能在与包层的界面上发生全反射，故A、C项错误，B项正确；光信号在光纤中的传播速度为，故D项错误。
2.C【解析】发生裂变反应的过程中，遵守电荷数守恒和质量数守恒，但存在质量亏损，从而释放出核能，核反应方程为，故A项错误；的核子数比的核子数大，故的结合能较大，B项错误；该裂变反应为放热反应，则说明反应物的比结合能低于生成物的比结合能，即的比结合能大于的比结合能，故C项正确；发生链式反应必须满足的条件是中子必须是慢中子且铀块的体积应超过临界体积，故D项错误。
3.B【解析】以路口为位移原点，汽车开始减速时为计时起点，由x-t图像可知时，汽车的位置坐标为，此时汽车离路口最远，为13m，速度为零，故A项错误；前6s内车的位置坐标从
到，位移为，平均速度为，故B项正确；在4～6s内，有，解得汽车的加速度大小，故D项错误；在0～4s内，由得，时刻，汽车的瞬时速度大小，故C项错误。
4.D【解析】士兵匀速向上爬升，合力为零，所以云梯给他的作用力与他的重力相平衡，方向竖直向上，A项错误；对这个系统整体分析，都处于平衡状态，所以地面对云梯车的摩擦力为零，地面对云梯车的支持力与整体的重力相平衡，保持不变，即地面受到的压力不变，故B、C项错误，D项正确。
5.B【解析】质量是物体的固有属性，不会因环境而改变，A项错误；由万有引力定律可知，飞向地球的过程中，飞行器到地心的距离r减小，所以其受到的地球引力F越来越大，B项正确；飞行器环月飞行时做匀速圆周运动，其加速度的方向不断改变，C项错误；环月飞行时飞行器做匀速圆周运动，月壤样品处于完全失重状态，对容器的压力为零，故D项错误。
6.A【解析】由图像知，电流的最大值为I，所以电阻R两端电压的最大值为，A项正确；，不能确定i的正负，即不能确定电流的方向是否发生变化，B项错误；由图可知，时间内与t成线性变化，故i与t成二次函数规律，不是余弦规律，C项错误；由得，图像与t轴围成的面积与R的乘积为电流产生的热量，由有效值的定义得，求出，D项错误。
7.B【解析】a、c为等量正电荷，b、d为等量负电荷，分别固定在正方形的对角线顶点上，由对称性和场强矢量叠加得，上每一点的电场强度都为零，故A项错误，B项正确；检验电荷在上移动时，电场力的合力为零，电场力不做功，所以是一条等势线且与无限远处电势相等（电势为零），故C、D项错误。
二、多项选择题
8.AB【解析】由图甲可知，空气中传播的声波是纵波，波源质点的振动方向与x轴平行，时刻处是密部，所以A、B项正确；这列声波的周期，C项错误；由图乙可知，一个周期内质点的振动路程为40cm，1s内为，而且空气分子的热运动速率远大于振动速率，故D项错误。
9.AD【解析】图乙时刻，因为匀强磁场垂直于线圈平面，磁感应强度大小均为B，由可知，从正反两面穿过线圈的磁通量刚好相等，总磁通量为零，A项正确；由可知，线圈相对磁场的运动使上下两边切割磁感线，形成两个同向串联的电源，整个线圈产生的感应电动势为，磁铁相对线圈运动越快，线圈中产生的感应电动势越大，故B、C项错误；磁铁相对线圈下降时，线圈上下两边相对向上切割磁感线，由右手定则可知，图乙中感应电流的方向为顺时针方向，D项正确。
10.BCD【解析】开始时系统处于静止状态，A、B间弹簧的拉力大小为3mg，C、D间弹簧的拉力大小为mg。将B、C间的细线剪断瞬间，B受到的合外力大小为2mg，方向竖直向上，此后假设A保持静止，则B将做简谐运动，根据运动和受力的对称性，B到达最高点时合外力大小也为2mg，方向竖直向下，则此时A、B间弹簧应处于压缩状态，且弹力大小为mg，所以A恰能保持静止，故A项错误；由A项可知，将B、C间的细线剪断后，B的加速度最大值为2g，B项正确；将B、C间的细线剪断后，C、D与轻弹簧组成的系统只有重力和内部弹力做功，所以机械能守恒，C项正确；将C、D间的弹簧剪断瞬间，C、D间弹簧的弹力突变为零，B、C整体受到的合外力大小为mg，方向竖直向上，此后B、C一起做简谐运动，B、C一起加速到平衡位置的过程中位移为，合外力随位移线性变化，所以平均合外力为，对B、C整体由动能定理得，所以C的最大动能为，D项正确。
三、非选择题
11.（1）AB（2分） （2）0.296（2分） 0.297（2分）
【解析】（1）为了减小空气阻力的影响，在选择重物时，应选用密度大，质量适当大些的重锤，故A项正确；安装打点计时器时必须做到两个限位孔的连线在同一竖直线上，可以尽量减小限位孔对纸带的阻力影响，B项正确；电火花计时器应接在电压为220V的交流电源上，C项错误；在该实验中，验证机械能守恒定律的表达式为或，即验证或，所以重物的质量不必测量，D项错误。
（2）通过公式测量计算研究过程起点和终点的瞬时速度，，，故BD过程中重物的动能增加量为，重力势能的减少量为。
12.（1）B（2分） （2）1.39（2分） （3）AD（2分） （4）①（2分） （5）BD（2分）
【解析】（1）这个电路中要使电流传感器和电压传感器都有明显的示数变化，电阻箱的阻值应该和电源内阻差不多，并且精度适当高，所以选择最大阻值为999.9Ω的电阻箱最佳。
（2）由表格数据知，番茄电池的电动势为，根据电动势的定义知道，番茄电池把2C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力所做的功为。
（3）电学实验在连接电路时，为保证安全，都应该使开关处于断开状态，A项正确；电压传感器的读数是这个闭合回路的路端电压，小于电源的电动势，B项错误；在这个回路中电压传感器的读数为，E、r为常量，所以U与R是非线性关系，C项错误；当只用电阻箱和电压传感器进行电源电动势和内阻的测量时，原理公式为，可以完成实验，D项正确。
（4）由闭合电路欧姆定律得，整理得，可知图线斜率表示电源的电动势，纵截距的绝对值表示电源的内阻。由表中数据可知，土豆电池的电动势和内阻都较大，所以对应①图线。（5）由（4）的解析可知，B项正确，A、C项错误；图线①②的交点表示两电源分别接入相等阻值外电阻的时候，电流相同，由可知，此时两电源的路端电压相等，D项正确。
13.【解析】（1）不计温度变化时，该过程为等温变化，对打入篮球的所有气体来说，初态总体积为
（1分）
根据玻意耳定律可得（2分）
解得篮球的容积为（1分）
（2）考虑温度变化时，初态气体的温度为
末态气体的温度为（1分）
由理想气体状态方程可得（2分）
解得篮球的实际容积为（1分）
14.【解析】（1）对第一粒粮食，刚进入传送带时，受力如图所示
垂直于传送带方向，支持力（1分）
又因为摩擦力（1分）
平行于传送带方向，由牛顿第二定律可得（1分）
解得加速度
粮食从进入传送带至与传送带共速所需的时间（1分）
共速前的位移（1分）
又因为，所以粮食与传送带共速后做匀速运动，到达顶端所需的时间（1分）
从顶端抛出后，竖直方向有，解得（1分）
综上所述，表示粮食颗粒的物块从进入传送带至落到车厢底部需要的时间为（1分）
（2）粮食落到车厢底部时竖直方向的速度大小（1分）
落到车厢底部时的速度大小为（2分）
粮食持续落到车厢底部时，设极短时间内到达车厢的粮食质量为，重力可以忽略不计，则有
（1分）
由动量定理可得（2分）
再由牛顿第三定律可得，粮食对车厢底部的作用力大小为（1分）
15.【解析】（1）粒子c向右加速，所以，电阻R中的电流向上，由楞次定律可知，磁感应强度应该增大（1分）
粒子c在电场中加速时，有（1分）
由法拉第电磁感应定律可得（1分）
由欧姆定律可得（1分）
由闭合电路欧姆定律可得（1分）
解得（1分）
（2）粒子c在M点与粒子d发生碰撞时，有，解得（1分）
碰撞后结合成的粒子e的电荷量为粒子e在磁场中做圆周运动时，有，
解得（1分）
如图所示，粒子e从P点离开磁场，P点到边界直径的距离即为y
则（1分）
根据几何关系可得（1分）
故（1分）
解得（1分）
（3）如图所示
设粒子e从M点进入磁场后经历时间T，对应的轨迹圆心角为θ弧度，磁感应强度的方向按题意变化时，分析得知经历4T时间时，粒子再次回到，以后粒子的轨迹呈周期性变化
粒子e在第一个4T时间内的水平位移为（1分）
粒子e恰能从N点飞出应该满足（1分）
解得
粒子e在每个T时间内的时间关系为（1分）
解得（1分）
粒子e到达N点所需的时间可能为（1分）
（1分）电池
电动势E（V）
内阻r（Ω）
番茄
0.6959
291.81
土豆
0.7549
559.59
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