陕西省汉中市汉台区2024-2025学年高三下学期教学质量检测（二模）物理试题（解析版）

这是一份陕西省汉中市汉台区2024-2025学年高三下学期教学质量检测（二模）物理试题（解析版），共17页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将自己的姓名、准考
证号、座位号填写在本试卷上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用28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。涂写在本试卷上无效。
3．作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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，只有一项符合题目要求。
1. 北京时间2024年11月4日晚上，本年度WTA（国际女子网球协会）年终总决赛小组赛，我国选手郑钦文首胜。下图中被郑钦文击飞出的网球的受力分析，下列说法正确的是（ ）
A. 击打力、重力B. 惯性力、空气阻力
C. 重力、空气阻力、向心力D. 空气阻力、重力
【答案】D
【解析】飞出的网球在空中受到重力和空气阻力。故选D。
2. 屹立在四中操场中的大树，是同学们每天都能看到的一道风景，有一片离地约的树叶，在无风状态下，从枝头直接落到操场地面，请问大概需要多久（ ）
A. B. 0.8C. D.
【答案】D
【解析】在无风状态下，若忽略空气阻力，则有
解得
实际上树叶重力较小，其所受空气阻力不能够忽略，树叶实际的加速度小于重力加速度，则下落时间大于1s，则大概为3s，
故选D。
3. 如图所示，铝环A用轻线静止悬挂于长直螺线管左侧，且与长直螺线管共轴。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关S 瞬间，铝环A将向左摆动
B. 闭合开关S稳定后，断开开关S瞬间，铝环A的面积有收缩趋势
C. 保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，从左往右看铝环A 中将产生逆时针方向的感应电流
D. 保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，铝环A将向右摆动
【答案】A
【解析】A．闭合开关S 瞬间，穿过铝环A的磁通量突然增加，铝环A中产生感应电流阻碍原磁场在铝环A中的磁通量增加，故铝环A将向左摆动，A正确；
B．闭合开关S稳定后，断开开关S瞬间，穿过铝环A的磁通量减小，根据楞次定律中阻碍观点，铝环A的面积有扩张趋势，B错误；
C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，总电阻变大，螺线管中的电流减小，铝环A 中将产生与螺线管上同方向的感应电流，则从左往右看铝环A 中将产生顺时针方向的感应电流，C错误；
D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，电路中电流变大，穿过铝环A的磁通量突然增加，根据楞次定律中阻碍观点，铝环A将向左摆动，D错误。
故选A。
4. 如图所示，理想变压器的原线圈与输出电压有效值恒定的正弦交流电源相连，副线圈通过导线与灯泡L和滑动变阻器R相连，若将滑动变阻器滑片上滑，则滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 副线圈两端电压变大
B. 原线圈中电流增大
C. 电源的输出功率不变
D. 灯泡L亮度变亮
【答案】B
【解析】A．原线圈输入电压不变，原副线圈端电压不变，故A错误；
B．滑动变阻器滑片向上滑动，滑动变阻接入电路中电阻变小，由于副线圈两端电压不变，由欧姆定律可知，通过滑动变阻电流变大，副线圈中电流变大，则原线圈电流变大，故B正确；
C.原线圈电压不变，原线圈输入电流变大，原线圈输入功率变大，原线圈输入功率等于电源输出功率，既然原线圈输入功率增大，则电源的输出功率变大，C错误；
D．副线圈两端电压不变，灯泡电阻不变，由
可知灯泡实际功率不变，灯泡亮度不变，故D错误。
故选B。
5. 2024年4月20日，我国首次利用核电商用堆成功批量生产碳14同位素，标志着我国彻底破解了国内碳14同位素供应依赖进口的难题，实现碳14供应全面国产化。碳14具有放射性，其衰变方程为，半衰期约为5730年。下列相关说法正确的是（ ）
A. 碳14发生的是α衰变B. X是来自原子核外的电子
C. 的比结合能比的大D. 10个碳14经过5730年有5个发生衰变
【答案】C
【解析】AB．根据质量数、电荷数守恒，可知核反应方程为
碳14发生是β衰变，X是电子，是原子核内中子向质子转化的过程中形成的，故AB错误；
C．发生β衰变，反应后原子核更稳定，的比结合能比的大，故C正确；
D．半衰期是描述大量原子核衰变快慢的物理量，对少数原子核不适用，10个碳14经过5730年不一定有5个发生衰变，故D错误。
故选C。
6. 如图甲所示，农民用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次一颗谷粒被水平抛出的运动轨迹如图乙所示，O为抛出点，Q、P为轨迹上两点，且谷粒在OQ间与QP间运动的时间相等。忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 谷粒在P点时的速度大小是在Q点速度大小的2倍
B. 谷粒在OQ间竖直方向的位移大小与QP间竖直方向的位移大小相等
C. 谷粒在P点时速度与水平方向间的夹角是在Q点时速度与水平方向间夹角的2倍
D. 谷粒在P点时重力的瞬时功率是在Q点时重力的瞬时功率的2倍
【答案】D
【解析】A．设平抛初速度大小为，OQ、QP间运动时间均为t，则在Q、P点的速度大小分别为
故
故A错误；
B．平抛运动竖直方向做自由落体运动，故从抛出点开始连续相等的两段时间内竖直方向的位移大小之比等于，故B错误；
C．点时速度与水平方向间的夹角大小
在Q点时速度与水平方向间夹角大小
故C错误；
D．在P点时重力的瞬时功率大小
在Q点时重力的瞬时功率大小
故D正确。
故选D。
7. 北斗卫星导航系统是我国自主研制、独立运行的全球卫星导航系统，其中一颗静止轨道卫星的运行轨道如图中圆形虚线所示，其对地张角为。已知地球半径为R、自转周期为T、表面重力加速度为g，万有引力常量为G。则地球的平均密度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】ABCD．设卫星的轨道半径为，由题意可知
解得
对卫星绕地球做圆周运动
可得

由地球体积为

则地球密度为
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，在玻璃砖中传播后分为、两束从上表面射出，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 在玻璃中光的折射率小于光的折射率
B. 光的频率大于光的频率
C. 遇到障碍物时光更容易产生明显的衍射现象
D. 增大空气一侧的入射角，、光线都不会消失
【答案】BD
【解析】A．光路图如图所示
在玻璃砖上表面折射时，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，A错误；
B．由a光的折射率较大，可得a的频率较大，B正确；
C．b光的频率较小，则b光的波长较长，故遇到障碍物时波长较长的b光更容易产生明显的衍射现象，C错误；
D．两列光的折射后经反射再从玻璃进入空气折射，由几何关系可知第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角，根据光路的可逆性可得两列光均不能发生全反射，故两列光不会消失，D正确。
故选BD。
9. 如图所示，半径为R的绝缘光滑圆环竖直固定放置，甲、乙为套在圆环上的可视为点电荷的空心带电小球，其中小球甲固定在圆环的最低点a处，小球乙可以自由滑动。平衡时，小球乙静止在圆环上的b点。a、b连线与竖直方向成角。已知小球乙带正电，电荷量为，质量为m，重力加速度为g。则（ ）
A. 小球甲一定带正电
B. 小球甲在b点处产生的电场强度大小为
C. 小球甲所带电荷量的绝对值为
D. 小球甲所带电荷量的绝对值为
【答案】AB
【解析】对乙受力分析，有两种情况如图1、2所示。图2显然无法受力平衡，对图1
，
解得
，
A．图1中甲乙库仑力为斥力，则甲乙带同种电荷，则小球甲一定带正电，故A正确；
B．根据电场强度定义式
故B正确；
CD．根据甲乙库仑定律
得
故CD错误。
故选AB。
10. 2024年11月12 日，第十五届中国国际航空航天博览会在广东珠海国际航展中心开幕。悬停在空中的直-20武装直升机用钢索将静止在地面上的质量为m的军车竖直向上吊起。钢索上的拉力F随时间变化的图像如图所示，已知时刻拉力的功率为P，此后拉力的功率保持不变。不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. 时刻军车的加速度为
B. 时刻军车的速度为
C. 向上吊起过程中军车的最大速度为
D. 到时间内军车上升的高度为
【答案】BC
【解析】A．根据牛顿第二定律可知，时刻军车的加速度为
故A错误；
B．根据题意，时刻军车的速度为
根据图像可知时间内拉力大小不变，即合力不变，加速度不变，军车做匀加速直线运动，则时刻军车的速度为
故B正确；
C．向上吊起过程中军车的最大速度在加速度等于0时取得，之后军车做匀速直线运动，速度大小不变，拉力大小也不变，此时拉力大小与重力大小相等，即
故C正确；
D．到时间，根据动能定理可知
整理可得军车上升的高度为
故D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 一物理兴趣学习小组利用如图甲所示的实验装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”，他们选取了一根原长为10cm、劲度系数为100N/m、质量忽略不计的弹簧来做实验（实验中弹簧未超出弹性限度），并利用实验数据绘制了如图乙所示的图像（图像的纵坐标F表示弹簧的弹力，横坐标x表示弹簧的形变量）。
（1）图像乙中的横坐标______cm。
（2）如果使用该弹簧制作一个弹簧测力计，弹簧原长处标识刻度值为0N，则弹簧长度为12cm处应该标识为______N。
（3）如图丙所示，用该弹簧制作的弹簧测力计悬挂一个质量为0.1kg的物体，整体向上加速运动时，发现测力计的示数为1.6N，已知取，则物体运动的加速度大小为______。
【答案】（1）5 （2）2 （3）6
【解析】【小问1详解】
根据胡克定律可得图像乙中的横坐标
【小问2详解】
如果使用该弹簧制作一个弹簧测力计，弹簧原长处标识刻度值为0N，则弹簧长度为12cm处应该标识为
【小问3详解】
以物体为对象，根据牛顿第二定律可得
解得物体运动的加速度大小为
12. 某实验小组测量一捆长度为L的铜芯线的电阻率，实验如下：

（1）如图甲所示，用螺旋测微器测得铜芯线的直径__________mm.
（2）如图乙所示，取整捆铜芯线、两节干电池和相关器材，连接电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于__________（选填“最左端”或“最右端”）。
（3）正确连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器滑片，测得电流表示数为I，此时电压表示数U如图丙所示，则__________V，计算铜芯线电阻率的表达式为__________（用题中所给已知量和测量量的字母表示）。
（4）实验小组查阅教材得知在时铜的电阻率小于由（3）中表达式计算出的测量值，你认为造成这种偏差的可能原因是__________（选填选项前的字母）。
A. 电流表测得的电流大于通过铜芯线的电流
B. 用螺旋测微器测得铜芯的直径偏小
C. 实验时铜芯线的温度高于
【答案】（1）1.400 （2）最左端 （3）2.20 （4）C
【解析】【小问1详解】
用螺旋测微器测得铜芯直径为
【小问2详解】
为了使电压表示数能从零开始连续调节，则滑动变阻器采用分压式接法，所以闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最左端。
【小问3详解】
[1]电压表应选用量程为3V，根据仪表读数规则可读出此时电压表示数为2.20V。[2]由欧姆定律得
由电阻定律
其中
联立可得铜芯线的电阻率的表达式为
【小问4详解】
A．电流的测量值偏大会导致电阻的测量值偏小，从而使电阻率的测量值偏小，A错误；
B．铜芯的直径测量值偏小会导致铜芯线的横截面积测量值偏小，从而使电阻率的测量值偏小，B错误；
C．若实验时铜芯线的温度偏高，将导致铜芯线的电阻率偏大，C正确。
故选C。
13. 图甲中空气炸锅是一种新型的烹饪工具，图乙为某型号空气炸锅的简化模型图，空气炸锅中有一气密性良好的内胆，内胆内的气体可视为质量不变的理想气体，已知胆内初始气体压强为p0=1.0×105Pa，温度为t0=17℃，现启动加热模式使气体温度升高到t=191℃，此过程中气体吸收的热量为Q=9.5×103J，内胆中气体的体积不变，求：
（1）此时内胆中气体的压强p；
（2）此过程内胆中气体的内能增加量∆U。
【答案】（1）1.6×105Pa （2）9.5×103J
【解析】【小问1详解】
封闭气体等容变化，根据查理定律
其中
，
代入数据解得
【小问2详解】
根据热力学第一定律有
由于气体的体积不变，气体做功
气体吸收的热量
解得
14. 如图所示，一水平轻弹簧右端固定在光滑水平面右侧的竖直墙壁上，质量为的物块静止在水平面上的点，质量为的小球用长的轻绳悬挂在点正上方的点。现将小球拉至轻绳与竖直方向成角位置，静止释放。小球到达最低点时恰好与物块发生弹性正碰。碰后小球被弹回，物块向右运动并压缩弹簧。设小球与物块只碰撞一次，不计空气阻力，物块和小球均可视为质点，重力加速度取。求：
（1）小球第一次摆到最低点与物块碰撞前瞬间速度的大小；
（2）弹簧的最大弹性势能。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据题意，小球从开始运动到最低点的过程中，设小球到达最低点与物块碰撞前瞬间速度的大小为，由机械能守恒定律有
代入数据解得
（2）根据题意可知，小球在最低点和物块发生弹性正碰，则碰撞过程中动量守恒和能量守恒，设小球碰撞后的速度为，物块的速度为，取向右为正方向，由动量守恒定律有
由能量守恒定律有
解得
，
由于地面光滑，物块向右压缩弹簧时，物块和弹簧组成的系统机械能守恒，则弹簧的最大弹性势能为
15. 如图所示，在平面直角坐标系中，第Ⅰ象限内存在匀强电场，电场方向沿y轴负方向，第Ⅱ象限内存在垂直于xOy平面、半径为R的有界圆形匀强磁场，边界线与x轴相切于A点、与y轴相切于M点，第Ⅳ象限存在矩形边界的匀强磁场（图中未画出），第Ⅱ、Ⅳ象限匀强磁场的磁感强度大小相等、方向相反。有一电荷量为q、质量为m的带正电的离子从P点（-R，2R）以初速度向着圆心方向射入磁场，从M点进入电场，从x轴上的N（2R，0）点进入第Ⅳ象限矩形边界的匀强磁场内，经磁场偏转后，粒子打到-y轴上的Q点时速度方向与-y轴成45°角，粒子重力不计。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的电场强度分别为多大；
（2）第Ⅳ象限内矩形磁场面积的最小值；
（3）若在第Ⅳ象限整个区域分布着匀强磁场，磁感应强度大小为第Ⅱ象限磁场的2倍，方向垂直平面向外，求粒子经过电场第三次进入磁场时离O点的距离。
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】（1）粒子向着圆心方向射入圆形磁场做匀速圆周运动
解得磁感应强度大小
粒子在电场中做类平抛运动，则有
，
解得电场强度大小为
（2）到达N点时，沿电场方向的速度为
。
粒子到达N点时的速度为
方向与x轴成45°角，速度为，粒子在磁场中运动的半径为
，
如图所示
最小矩形磁场区域的宽度为
长度为
最小矩形磁场面积为
（3）粒子在新磁场中半径为
在第Ⅳ象限中转270°返回磁场，水平后移
在电场中再次前进水平距离4R后第2次进入磁场，在磁场中转270°又返回电场，再次后移R，当第3次进入磁场时