2025届陕西省教育联盟高三（上）仿真模拟（一）物理试卷（解析版）

这是一份2025届陕西省教育联盟高三（上）仿真模拟（一）物理试卷（解析版），共18页。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
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。
考试时间为75分钟，满分100分
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第题只有一项符合题目要求，每小题4分；第题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.核能是蕴藏在原子核内部的能量，合理利用核能，能有效缓解能源短缺问题。2023年4月12日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，对提升核聚变发电具有重要意义。假设“人造太阳”的热核反应方程为、，下列说法正确的是
A.核反应方程中的为中子B.核反应方程中的为电子
C.核反应前后质量和电荷量均守恒D.的比结合能大于的比结合能
2.某型号降噪耳机工作原理如图所示，降噪过程包括如下几个环节：首先，由微型麦克风采集环境中的中、低频噪声；接下来，将噪声信号传至降噪电路；在降噪电路处理完成后，通过扬声器向外发出声波来抵消噪声；最后，我们耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失。对该降噪耳机相关说法正确的是
A.耳机降噪利用了声波的多普勒效应
B.反向声波的频率与环境噪声的频率不相等
C.反向声波和环境噪声在空气中传播的速度不相等
D.耳机降噪利用了声波的干涉原理
3.如图所示，某同学练习踢键子，假设键子在空中运动过程中受到大小不变的空气阻力，下列和图像可能正确反映子被竖直向上踢出后，经一段时间又回到初始位置的是
A.B.
C.D.
4.多数学校备有应急发电机，其工作原题可简化为如图所示的矩形线框在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动。已知矩形线框的匝数为100，面积为，匀强磁场的磁感应强度大小为，线框转动的角速度为。线框与理想变压器原线圈相连，理想变压器原、副线圈的匝数比为，副线圈连在电路中的电阻。电流表为理想电表，不计线框的电阻，电流表的读数为
A.B.C.D.3A
5.近年来我国在航空航天领域已取得突出成就。如图所示，是我国发射的两颗赤道平面内的卫星，某时刻两卫星恰好同时经过地球赤道上点的正上方。已知地球自转周期为，卫星绕地心做匀速圆周运动的周期分别为，两卫星绕行的方向均与地球自转方向一致，则
A.卫星离地面的高度之比为
B.卫星的角速度之比为
C.卫星下一次同时经过点正上方时，卫星绕地心转过的角度为
D.卫星下一次同时经过点正上方时，卫星绕地心转过的角度为
6.春秋战国时期，《墨经》记载了利用斜面来运送货物的方法。如图所示，用平行于斜面的推力将货物从地面匀速推到货车上。若货物与斜面间的动摩擦因数恒定，下列说法一定正确的是
A.斜面越短，推力对货物做的功越多
B.斜面越长，推力对货物做的功越多
C.斜面越短，推力越大
D.斜面越长，推力越大
7.质量为的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上。平衡时，弹簧的压缩量为，如图所示，一物块从钢板正上方距离为的处自由落下，与钢板碰撞后一起向下运动（不粘连）。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为，弹簧的弹性势能为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量），碰撞时间极短，下列说法正确的是
A.碰后物块与钢板一起做简谐运动，振幅为
B.物块与钢板在返回点前已经分离
C.运动过程中弹簧的最大弹性势能为
D.物块与钢板碰撞过程中损失的机械能为
8.电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散。其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，是轨迹上的三点，则下列说法正确的是
A.点的电势低于点的电势B.点的电场强度大于点的电场强度
C.电子从点到点电势能增加D.电子从点到点做加速运动
9.水车是中国最古老的农业灌溉工具，是珍贵的历史文化遗产。水车的简易模型如图所示，水流自水平放置的水管流出，水流轨迹与水车车轮的边缘相切，可使车轮持续转动，切点与所在车轮横截面的圆心的连线与水平方向的夹角为。若水管出水口处水流的速度大小为，车轮半径，不计空气阻力，重力加速度大小取0.8，水流到达车轮边缘时的速度与车轮边缘切点的线速度相同，则下列说法正确的是
A.水管出水口距轮轴的水平距离为
B.水管出水口距轮轴的竖直距离为
C.车轮的角速度是
D.从出水口到车轮边缘的过程中，水流速度变化量的大小为
10.如图甲是游乐园常见的跳楼机，跳楼机的电磁式制动原理如图乙所示。跳楼机主干柱体上交替分布着方向相反、大小相等的匀强磁场，每块磁场区域的宽度均为0.8m，高度均相同，磁感应强度的大小均为，中间座椅后方固定着100匝矩形线圈，线圈的宽度略大于磁场的宽度，高度与磁场高度相同，总电阻为。若某次跳楼机失去其他保护，由静止从高处突然失控下落，乘客与设备的总质量为，重力加速度取，忽略摩擦阻力和空气阻力，则下列说法正确的是

A.线圈中电流方向始终为顺时针
B.跳楼机的最大速度为
C.当跳楼机的速度为时，线圈中感应电流为
D.跳楼机速度最大时，克服安培力做功的功率为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，且。实验中用A、B两个大头针确定入射光路，两个大头针确定出射光路，和分别是入射点和出射点，如图甲所示

（1）在插大头针和时，应使__________。
A.只挡住的像B.只挡住的像C.同时挡住的像
（2）关于该实验的操作，以下说法正确的是__________。
A.在界面，入射角应尽量小些，可以减小误差
B.在界面，若入射角太大，光会在玻璃砖的下表面发生全反射
C.在确定界面时，可以用铅笔沿着玻璃砖的边画线
D.选择玻璃砖时，其两个界面和可以不平行
（3）若实验中测得玻璃砖厚度到过点的法线的距离到玻璃砖的距离到的距离，则玻璃砖的折射率__________。
（4）如图乙所示，实验中将玻璃砖界面和的间距画得过宽。若其他操作正确，则折射率的测量值__________（选填“大于”“小于”或“等于”）准确值。
12.（8分）测电阻有多种方法。
（1）甲同学用多用电表欧姆挡直接测量待测电阻的阻值。某次测量时，多用电表表盘指针如图甲所示。已知他选用欧姆挡的倍率为“”，则的测量值为____________。
（2）乙同学用如图乙所示的电路，测量待测电阻的阻值。某次实验，电流表的示数为，电压表的示数为，则电阻的测量值为___________。若不考虑偶然误差，该测量值与的真实值相比_________（选填“偏小”或“偏大”）。

（3）丙同学用如图丙所示的电路，测量待测电阻的阻值。操作步骤如下：①先将开关接1，调节滑动变阻器，读出电流表的示数；②再将开关接2，保持不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为，记下此时电阻箱的阻值为。则的测量值为________，电流表内阻对测量结果_______（选填“有”或“无”）影响。
（4）丁同学用如图丁所示的电路，测量电流计内阻的阻值，已知电源电动势与电流计满偏电流的比值。操作步骤如下：①先闭合开关，调节滑动变阻器，使电流计指针满偏；②再闭合开关，保持的阻值不变，调节电阻箱使得电流计指针指在满偏的，记下此时的阻值为。则的测量值为________；若不考虑偶然误差，电流计内阻的测量值_______（选填“大于”“等于”或“小于”）其真实值。
13.（10分）汽车行驶时轮胎的胎压太高或太低都容易造成安全隐患。某品牌汽车在夏季时胎压为标准大气压的2.2倍，在冬季零下时胎压为标准大气压的2.4倍，该汽车轮胎的容积为30升，汽车轮胎内为氮气（可视为理想气体），已知标准状况下（1个标准大气压，零摄氏度）氮气的密度为。求：（结果均保留三位有效数字）
（1）夏季时轮胎内氮气的密度；
（2）冬季应该比夏季向该汽车轮胎内多充入氮气的质量。
14.（12分）台球是深受大众喜爱的娱乐健身活动。如图，运动员采用“点杆”击球法（当球杆杆头接触母球的瞬间，迅速将杆抽回）击打母球，母球离杆后与目标球发生对心正碰（可视为弹性碰撞），使得目标球被碰撞后经边反弹进入球洞，两球运动的路径如图中虚线所示。已知两球质量均为，且可视为质点，两球间距离为，目标球与挡壁间虚线距离为，目标球被挡壁反弹后运动方向与挡壁间夹角为，两球与桌面间阻力均为重力的，不计球与挡壁碰撞过程中损失的动能，取重力加速度。（结果可用分式、根式表示）
（1）求母球在桌面做直线运动时的加速度大小；
（2）若某次击打后母球获得的初速度为，且杆头与母球的接触时间为，求母球受到杆头的平均冲击力大小；
（3）若击打后母球获得的速度，求目标球被碰撞后的速度大小，并分析目标球能否进入球洞。
15.（18分）如图所示的坐标平面，在第二、三象限存在半径为的圆形匀强磁场区域，圆心位于位置，磁感应强度大小为B，方向垂直坐标平面向里；在第一象限存在正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向沿轴负方向，匀强磁场的大小和方向与第二、三象限的磁场均相同。圆形磁场边界上有一个点，点与轴的距离为。一个质量为电荷量为的粒子从点垂直磁场方向射入圆形匀强磁场区域，恰好从坐标原点沿轴正方向进入正交的电磁场区域。已知电场强度大小为，不计粒子所受重力，求：
（1）带电粒子从点垂直进入圆形匀强磁场时的速度大小；
（2）带电粒子在第一象限距轴的最大距离；
（3）带电粒子在第一象限的轨迹与轴相切点的坐标。
【参考答案】
1.D
【解析】核反应中，电荷数和质量数守恒，所以核反应方程为即方程中的为正电子，为质子，A、B错误；热核反应放出能量，由质能方程可知，该反应过程中存在质量亏损，即该反应前后，质量不守恒，C错误；原子的比结合能越大越稳定，生成物较稳定，比结合能较大，所以的比结合能大于的比结合能，D正确。
2.D
【解析】耳机降噪利用了声波的干涉原理，A错误，D正确；频率相同的波才能发生干涉，故反向声波的频率与环境噪声的频率相同，B错误；反向声波和环境噪声在同种介质（空气）中传播的速度相等，C错误。
3.D
【解析】根据题意可知，由于有空气阻力做功，由动能定理可知，键子被竖直向上踢出后，经一段时间又回到初始位置时的速度大小一定小于初速度的大小，即回到出发点时，速度不可能为，A、B错误；根据题意，由牛顿第二定律可得，上升阶段的加速度大小为，下降阶段的加速度大小为，方向均为竖直向下，由可知，由于上升和下降的高度一样，上升时加速度大于下降时加速度，则上升时时间短，下降时时间长，C错误，D正确。
4.D
【解析】矩形线框在转动过程中产生的感应电动势的最大值，有效值，由理想变压器原副线圈电压与匝数的关系，可得，解得，又，解得D正确。
5.D
【解析】根据开普勒第三定律有，解得A错误；由，得，B错误；设A、B下一次同时经过点正上方时，分别绕行的圈数为，有，即，即m=2，n=3，所以卫星绕地心转过的角度分别为C错误，D正确。
6.B
【解析】对货物进行受力分析，如图所示，则有，
联立解得
令，
则有，可知，当时，推力有最大值，。可知，斜面倾角在0到之间变化的过程中，推力先增大后减小，由于斜面顶端的高度一定，可知，斜面在由足够长逐渐变短的过程中，推力先增大后减小，C、D错误；斜面顶端高度一定，令高度为，结合上述可知，推力做的功，当斜面越长时，斜面倾角越小，推力对货物做的功越多，A错误，B正确。
7.C
【解析】对物块，根据动能定理有，解得。设表示质量为的物块与钢板碰撞后一起开始向下运动的速度，因碰撞时间极短，动量守恒，取方向为正，由动量守恒定律得，解得，由能量守恒得根据平衡条件可得，联立解得，当物块与钢板受力平衡时，为平衡位置，有，解得，所以振幅A错误；物块与钢板在返回点前弹簧一直被压缩，弹力竖直向上，整体加速度小于重力加速度，若已经分离，则物块的加速度等于重力加速度，则此后物块的速度将小于钢板的速度，与实际不符，所以物块与钢板在返回点前不可能分离，B错误；当物块与钢板运动到最低点时，弹簧的弹性势能最大，C正确；物块与钢板碰撞过程中损失的机械能，D错误。
8.AD
【解析】做曲线运动的物体，所受合外力指向轨迹的凹侧，可知电子受到的电场力大致向右，电子带负电，则电场线方向大致向左，根据沿电场线电势逐渐降低，且电场线与等势面垂直，可知点的电势低于点的电势，A正确；等差等势面越密，电场强度越大，点处等势面较密，则点的电场强度小于点的电场强度，B错误；电子从点到点，电子受到的电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电势能减少，动能增大，故电子从点到点做加速运动，C错误，D正确。
9.BD
【解析】设水流到达车轮边缘时的竖直分速度为，运动时间为，水平、竖直分位移分别为，则，水管出水口距轮轴的水平距离，竖直距离A错误，B正确；因为车轮边缘切点的速度即为水流做平抛运动的合速度，即，故C错误；水流速度的变化量，D正确。
10.BCD
【解析】由右手定则可知，电流方向为逆时针与顺时针交替变化，A错误；跳楼机由静止下落后受安培力与重力，有，，跳楼机受到的安培力，由法拉第电磁感应定律得，且，联立解得。随着速度的增大，加速度减小，当加速度为0时，速度达到最大值，以后跳楼机做匀速运动，即，解得B正确；当跳楼机的速度为时，线圈中感应电流C正确；当跳楼机速度最大时，有，克服安培力做功的功率D正确。
11.（1）C（1分） （2）D（1分） （3）（2分） （4）小于（2分）
【解析】（1）在测定玻璃砖的折射率”实验中，由折射的光路可知插针时应使同时挡住的像，同时挡住和的像，A、B错误，C正确。
（2）在界面，入射角适当大些，可以减小误差，错误；由于玻璃砖上下表面平行，光在下表面的入射角等于上表面的折射角，根据光路可逆可知，光在玻璃砖的下表面的折射角等于上表面的入射角，即不会发生全反射、B错误；不可以用铅笔沿着玻璃砖的边画线，防止滑伤和污染玻璃砖光学面，错误；实验选择玻璃砖只要可以得到入射角和折射角即可，其两个界面和可以不平行，D正确。
（3）从点射入时，设入射角为，折射角为。根据题中所给数据可得，再由折射定律可得玻璃砖的折射率。
（4）光路如图所示，这种做法使折射角测量值偏大，由折射定律知折射率测量值小于真实值。
12.（1）600（1分）（2）（1分） 偏大（1分） （3）（1分）无（1分）
（4）（1分） 小于（2分）
【解析】（1）选用欧姆挡的倍率为“”，则的测量值。
（2）某次实验，电流表的示数为，电压表的示数为，则电阻的测量值。电路图中电流表采用内接法，误差来源于电流表的分压，使得电压表读数大于待测电阻的真实电压，则该测量值与的真实值相比偏大。
（3）先将开关接1时，根据闭合电路欧姆定律可得，将开关接2时，根据闭合电路欧姆定律可得，可知的测量值为；电流表内阻对测量结果无影响。
（4）先闭合开关，调节滑动变阻器，使电流计指针满偏，则有，再闭合开关，保持不变，调节电阻箱使得电流计指针指在满偏的，记下此时的阻值为，则有，则有可知的测量值为；若不考虑偶然误差，由于，则有可得，则电流计内阻的测量值小于其真实值。
13.（1）（2）（或
【解析】（1）状态1：
状态2：
由理想气体状态方程得（2分）
又（2分）
则
解得（1分）
（2）由理想气体状态方程可知，气体的质量（1分）
设夏季轮胎内氮气的质量为，冬季轮胎内氮气的质量为，则有
（2分）
其中
由于（1分）
解得（1分）
14.（1）（2）（3） 能进入球洞
【解析】（1）由牛顿第二定律可得（1分）
根据题意可知，
解得（1分）
（2）杆头击打母球，对母球由动量定理可得（2分）
代入数据解得（1分）
（3）母球与目标球碰撞前，做匀减速直线运动，由动能定理可得
（1分）
母球与目标球碰撞前后，根据动量守恒和机械能守恒可得
（1分）
（1分）
联立解得目标球被碰撞后的速度大小为（1分）
假设目标球运动到速度为0的路程为，则由动能定理可得
（1分）
解得
而目标球到洞的总路程（1分）
由于，所以目标球能进入球洞（1分）
15.（1）（2） （3）
【解析】（1）带电粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场做匀速圆周运动，轨迹如图1所示。
设与轴负方向的夹角为，由几何关系，得（1分）
（1分）
解得
则轨迹半径（1分）
根据洛伦兹力提供向心力，得（2分）
解得（1分）
（2）将速度分解，设某一分速度使粒子受到的洛伦兹力与电场力平衡，
即（2分）
又
联立解得（1分）
由左手定则知速度方向沿轴正方向，与方向相同。
令
解得（1分）
方向也与方向相同，所以带电粒子的运动可以分解为速度为的匀速直线运动与速度为的逆时针方向的匀速圆周运动的合运动，轨迹如图2所示。
粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得（1分）
带电粒子将做旋轮线运动，图中实线表示它的轨迹，点为粒子距轴的最远点。在这一点粒子的速度，
它到轴的距离（1分）
联立解得（1分）
（3）粒子在第一象限的运动周期（2分）
点为粒子运动轨迹与轴的相切点。点坐标（1分）
联立解得（1分）
根据运动的周期性，粒子与轴相切点的坐标（1分）