四省（陕西山西青海宁夏）2025届高三下学期第一次联考（一模）物理试题

这是一份四省（陕西山西青海宁夏）2025届高三下学期第一次联考（一模）物理试题，共17页。试卷主要包含了9 km/s，C正确，5m，则波速为等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 部分原子核的比结合能（平均结合能）与质量数的关系曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 核的比结合能约为28MeV
B. 核的结合能约为14MeV
C. 图中标出的元素中核最稳定
D. 裂变为和的过程需要吸收能量
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由图可知，氦核 () 的比结合能约为 7 MeV每个核子，总结合能约为 28 MeV，AB均错误。
C．图中标出的各核中，的比结合能最高，因而是其中最稳定的核，C正确。
D．裂变生成 和 之后，比结合能增大，说明核总结合能增大，该过程释放能量而非吸收能量，D错误。
故选C
2. 2024年10月30日凌晨，长征二号F运载火箭成功发射神舟十九号载人飞船。飞船先在椭圆轨道运行，后加速进入圆轨道，对接后和神舟十八号乘组在轨道舱完成中国航天史上第5次“太空会师”，如图所示。以下说法正确的是（ ）

A. 飞船从发射至进入圆轨道前处于完全失重状态
B. 飞船从较低轨道变轨到较高轨道，飞船的机械能减小
C. 飞船某一时刻的运行速度可以大于
D. 宇航员在轨道舱不受重力
【答案】C
【解析】
【详解】A．从发射到进入圆轨道前，火箭推力始终存在，不可能一直处于完全失重状态，A错误。
B．由较低轨道变轨到较高轨道时，需要额外做功，飞船机械能增加，B错误。
C．在椭圆轨道近地点时运行速度可大于7.9 km/s，C正确。
D．轨道舱仍受到重力作用，只是处于与飞船一起有指向地球的加速度而产生失重感，D错误。
故选C。
3. 如图所示，位于点的波源振动一个周期后停止振动，产生的波向右传播，实线为时刻的波形图，虚线为时的波形图，下列说法正确的是（ ）
A. 波源的起振方向为轴负方向
B. 该波的振幅为4m
C. 该波的波速可能为
D. 时，处的质点运动至处
【答案】A
【解析】
【详解】A．波向右传播，根据同侧法可知，波前沿轴负方向运动，则波源的起振方向为轴负方向，故A正确；
B．根据图像可知，该波的振幅为2m，故B错误；
C．根据图像可知，2s时间内波向前传播距离为0.5m，则波速为
故C错误；
D．波长2m，则周期
由于
根据0时刻的波形可知，时，处的质点位于平衡位置，质点并不会随波迁移，故D错误。
故选A。
4. 如图所示，竖直平行板电容器通过滑动变阻器连接在直流电源上，绝缘轻质细线悬挂一质量为的带电小球，小球所带电荷量为。闭合开关，小球静止后，细线与竖直方向的夹角为，以下说法正确的是（ ）
A. 小球带负电
B. 若将滑动变阻器滑片向下移，角变大
C. 断开开关S，增大电容器两板间距，角变小
D. 保持开关闭合的情况下，增大电容器两板间距，角减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据小球的偏转情况可知，小球受到的电场力向右，电场方向向右，故小球带正电，A错误
B．滑动变阻器滑片的移动，无法改变电容器两端的电压，因此小球受到的电场力不变，偏转角度不变，B错误；
C．断开开关S，电容器的电荷量不变，根据，
解得
又因为
解得
故增大电容器两板间距时，极板间的电场强度不变，带电小球受到的电场力不变，偏转角度不变，C错误；
D．保持开关闭合时，电容器两端电压恒为电源电压，平行板间电场，随着板距 增大，电场强度减小，小球受电场力减小，平衡偏角变小，D正确。
故选D。
5. 如图所示，交流电电压，滑动变阻器（阻值）的滑片处于某一位置时，理想交流电压表示数，灯泡（，100W）、（50V，50W）均恰好正常发光。变压器为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A. 变压器输出电压频率为100Hz
B. 电阻
C. 变压器原副线圈匝数比
D. 若将滑动变阻器触头向端移动，灯泡将会变暗
【答案】B
【解析】
【详解】A．由可知，故变压器输出电压频率为
A错误；
C．设变压器的输出电压为，灯泡正常发光，则
由题意可知变压器的输入电压为
故变压器原副线圈匝数比，C错误；
B．变压器的输出电流为
由，可得
交流电源的电压有效值为
故电阻的阻值为
B正确；
D．设副线圈总电阻为R，将变压器等效为一个电阻，则有
故
若将滑动变阻器触头向端移动，则副线圈总电阻变大，故等效电阻变大
由可知减小，又因为，故变大，所以变大，流过灯泡L1的电流变大，灯泡将会变亮，D错误。
故选B。
6. 如图所示，将粗细均匀且一端开口的玻璃管水平放置，管内用长为的水银封闭着一段长为的空气柱。若将玻璃管开口向上缓慢地竖直起来，空气柱长度变为，已知环境温度恒为，管内气体可视为理想气体。下列选项正确的是（ ）
A. 大气压强为70cmHg
B. 玻璃管竖直放置时内部封闭气体压强为75cmHg
C. 竖直状态下，单个气体分子撞击器壁的平均力变大
D. 竖直状态下，为了使封闭气体长度变为，可以将封闭气体的温度缓慢升高
【答案】D
【解析】
【详解】AB．玻璃管水平放置时管内气体压强为，体积为
玻璃管竖直放置时管内气体压强为，体积为
由玻意耳定律可得
解得，，A、B错误；
C．竖直状态下，气体温度与环境温度相同，恒为，故气体分子平均速率相同，撞击器壁的平均力不变，C错误；
D．竖直状态下，温度升高时，气体经历等压变化，由盖吕萨克定律，又因为
解得，故，所以
即可以将封闭气体的温度缓慢升高，D正确。
故选D。
7. 如图所示，竖直放置的圆筒内壁光滑，圆筒半径为，高为。、为圆筒上、下底面圆上的两点，且连线竖直，一可视为质点的小球由点沿筒内侧与半径垂直方向水平抛出，小球质量为，初速度大小为。小球的运动轨迹与的交点依次为上的A、、三点，重力加速度为，不计空气阻力，则以下说法正确的是（ ）
A. 小球到达点时下落高度为
B. 小球在A、、三点时对筒壁的压力大小之比为
C. A、间距离为
D. 小球在点时所受合力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球在水平方向上做匀速圆周运动，圆周运动周期为
小球在竖直方向上做自由落体运动，小球到达点时，经历时间为，则有
解得
故A错误；
B．小球在水平方向上做匀速圆周运动，由筒壁对小球的支持力提供向心力，则有
根据牛顿第三定律有
解得
可知，小球在A、、三点时对筒壁的压力大小之比为，故B错误；
C．小球在竖直方向上做自由落体运动，小球到达A点、B点经历时间分别为、2T，则有
结合上述解得
故C正确；
D．小球在水平方向上做匀速圆周运动，由筒壁对小球的支持力提供向心力，则有
小球所受外力的合力
故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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. 如图所示，空间存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为，足够长木板与光滑地面接触，带电荷量为的绝缘物块与木板间的动摩擦因数为，现用一水平恒力拉动木板，初始时、一起运动且相对静止。已知物块、的质量分别为、，重力加速度为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）

A. 若磁场方向垂直纸面向里，物块的最大速度为
B. 若磁场方向垂直纸面向里，物体的速度为时、恰好发生相对运动
C. 若磁场方向垂直纸面向外，木板匀速运动的速度为
D. 若磁场方向垂直纸面向外，物块将做加速度持续减小的加速运动
【答案】AB
【解析】
【详解】A．若磁场方向垂直纸面向里，物块B所受洛伦兹力竖直向上，开始物体B与A一起加速，随着速度增大，当满足时，支持力为零，则静摩擦力为零，物体B将匀速运动，则物块的最大速度为，故A正确；
B．当A、B发生相对滑动时，对B有，
对整体有
联立解得
故B正确；
CD．若磁场方向垂直纸面向外，物体所受洛伦兹力竖直向下，初始时A、B一起运动，随着速度增加，洛伦兹力增大，最大静摩擦力增大，而静摩擦力依然保证A、B一起做匀加速直线运动，则A和B将一直一起做匀加速直线运动，故CD错误。
故选AB。
9. 如图所示，光滑斜面为长方形，边长为，边长，倾角为，一质量为的小球通过长为的轻绳固定于长方形两条对角线的交点，将轻绳拉直并使小球在某一位置（未画出）静止。现给小球一垂直于绳的速度，小球开始做圆周运动，绳子恰好在最低点时断裂，小球刚好能够到达点。不计摩擦，重力加速度取，则（ ）
A. 绳能够承受的最大张力为15N
B. 绳断裂瞬间小球速度大小为
C. 小球到达点时速度大小为
D. 点一定不会在最高点
【答案】BD
【解析】
【详解】BC．绳子在最低点时断裂时的速度设为，断裂后做类平抛运动，有，
解得，
小球到达点时速度大小为
故B正确，C错误；
A．小球在最低点时绳能够承受的张力最大，根据牛顿第二定律
解得
故A错误；
D．若点在最高点，到最低点的过程，根据动能定理
解得
故点一定不会在最高点，故D正确。
故选BD。
10. 如图所示为电磁炮的简化原理图，直流电源电动势为E，内阻为r，电容器的电容为C，质量为m的导体棒MN（炮弹）接入电路的电阻为R，导轨间距为L，导轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，摩擦不计。开始时，S接a，电路稳定后，S接b，导体棒MN将会向右运动，以下说法正确的是（ ）
A S接a时，电容器内电场强度方向向下
B. S接a达到稳定状态时，电容器带电荷量为CE
C. S接b后，导体棒MN加速度逐渐减小到0
D. S接b后，导体棒最终速度大小为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．S接a时，电容器与电源相连，电容器处于充电状态，下极板带正电，上极板带负电，所以电容器内电场强度方向向上，故A错误；
B．S接a达到稳定状态时，电容器两极板间电势差等于电源电动势，所以
故B正确；
CD．S接b后，电容器放电，流过导体棒的电流方向向上，所以导体棒受到向右的安培力，导体棒向右加速运动，产生感应电动势，回路中电流减小，则导体棒受到的安培力减小，加速度减小，当加速度减为零时，导体棒速度达到最大，此时有
根据动量定理有，
联立可得
故CD正确。
故选BCD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 同学们用频闪相机对小球做平抛运动的部分轨迹进行了记录研究，如图所示。已知小方格的实际边长为，、A、、为小球运动轨迹上连续拍摄的四个点，重力加速度为，关于本实验：（结果均用、表示）
（1）本实验中频闪相机的拍摄周期为______。
（2）小球的水平速度大小为______。
（3）小球在点的速度大小为______。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
根据图像可知，相邻点迹之间的时间间隔相等，等于频闪相机的拍摄周期，小球在竖直方向做自由落体运动，则有
解得
【小问2详解】
小球水平方向做匀速直线运动，则有
【小问3详解】
小球在点的竖直方向的分速度
小球在点的速度大小为
结合上述解得
12. 实验室有两只完全相同的电流表，量程均为0.6A，但内阻未知，同学们为了测定其内阻，设计了如下实验，实验电路图如图1所示。
（1）请根据电路图完成图2中实物图连线________；
（2）同学们按照如下操作进行实验：
a．将滑动变阻器滑片置于最左端，断开K2，闭合K1；
b．闭合K2，反复调节R1、R2，使电流表A1的示数为0.3A，A2的示数为0.4A；
c．此时电阻箱的读数如图3所示，则R2=______Ω。
（3）电流表的内阻为r=______Ω。
（4）本实验所测得的电流表内阻______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。
【答案】（1） （2）6.0
（3）2.0 （4）准确
【解析】
【小问1详解】
根据电路图连接实物图如图所示
【小问2详解】
电阻箱的读数为
【小问3详解】
根据欧姆定律可得
【小问4详解】
由以上分析可知，电流表内阻的测量值准确。
13. 如图所示，一束单色光从AB中点D沿垂直于直角三棱镜AB边方向射入棱镜，在AC边上的E点发生反射和折射，且折射光线恰好与反射光线垂直。已知∠C=60°，AC=2L，光在真空中的速度为c。求：
（1）该棱镜折射率n；
（2）该单色光从D到E再经反射到BC所用的时间t。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
根据题意作出光路图，如图所示
根据几何关系可得，
根据折射定律有
【小问2详解】
根据几何关系可得，
又
所以单色光从D到E再经反射到BC所用的时间为
14. 如图所示，左侧圆形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场（含左半圆边界），磁感应强度大小为，圆形区域半径为且恰好与相切，紧邻右侧有一平行板电容器，其间存在向下的匀强电场，极板长为，板间距离为（），电容器中轴线过磁场区域中心。圆形磁场最下端S处有一粒子源可以沿纸面任意方向均匀地向磁场区域发射速度大小为的带正电粒子，恰好有一半粒子能够离开电场，粒子的比荷为，不计粒子重力及粒子间的相互作用，忽略边缘效应。求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）所有粒子中从S运动到离开匀强电场用时最长的粒子所用的时间。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
由于恰好有一半粒子能够离开电场，可知，从S点沿半径方向入射的粒子从MN与圆切点位置沿半径射出磁场后恰好落在平行板电容器的下极板的右侧边缘，粒子在电场中做类平抛运动，则有，
解得
【小问2详解】
粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有，
解得，
结合上述可知，粒子从S位置沿磁场圆切线方向向左射入磁场，沿磁场圆周运动半个圆周射出磁场做匀速直线运动，之后再进入电场做类平抛运动，该粒子运动时间最长，在磁场中经历时间
匀速直线运动经历时间
类平抛经历时间
则从S运动到离开匀强电场用时最长的粒子所用的时间
解得
15. 如图所示，足够长固定传送带的倾角为，物块和物块用与传送带平行的轻弹簧连接，弹簧原长为，物体与锁定在一起，、、三个物块均可视为质点。若传送带固定不转动，、静止于点，且与传送带间恰好均无摩擦力。若传送带顺时针转动，将、整体沿传送带向下推至点处由静止释放，达到点时解除锁定，此后恰好相对地面静止，且此时与挡板之间的弹力恰好为0。整个过程中传送带的速度都大于物块、的速度。已知物块光滑，、与传送带间的摩擦因数相同，能做简谐运动，、质量均为，的质量，重力加速度取，，弹簧振子的周期公式为，。求：
（1）、与传送带间的动摩擦因数为多少；
（2）弹簧的劲度系数；
（3）若传送带的速度为，从和到达点开始计时，在内、、组成的系统因摩擦而产生的热量是多少。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
将bc整体沿传送带向下推至P点处由静止释放，到达B点时解除锁定，bc恰好分离此后c相对于地面静止，则有
解得
【小问2详解】
传送带固定不转动，、静止于点，且与传送带间恰好均无摩擦力，弹簧的压缩量为，则有
bc运动到B点时，a与挡板的弹力为0，此时弹簧的伸长量为，则有
bc向上运动过程中，在原长位置
该位置为bc沿传送带上升的平衡位置，根据对称性可得
联立解得
【小问3详解】
b在平衡位置时，则有
此时弹簧为原长，弹簧的弹力提供回复力，弹簧振子的周期
从c和b到达B点开始计时，经历的时间
一个周期内，时间内，b相对于传送带的位移为
时间内，b相对于传送带的位移为
故五个周期内b相对于传送带的位移为
b由于摩擦产生的热量
c由于摩擦产生的热量
、、组成的系统因摩擦而产生的热量