2025届山西省高三下学期一模物理试题（适应性测试）【含答案】

这是一份2025届山西省高三下学期一模物理试题（适应性测试）【含答案】，共18页。
2．全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。
3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
4．考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。
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. 氢气分布在整个宇宙空间，可以帮助绘制星系图，“21厘米线”就是用来做这个的。21厘米线，又被称为氢线，是指中性氢原子因为能级变化而产生的波长为对应的电磁波谱线。已知氢原子的能级图如图所示，且氢原子从跃迁到辐射的电磁波波长为，是可见光中的红色光。则“21厘米线”可能（ ）
A. 是跃迁到辐射
B. 是跃迁到辐射的
C. 属于微波
D. 属于紫外线
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据题意，由公式
氢原子从跃迁到辐射的电磁波波长为，可得跃迁到辐射的电磁波波长约为，跃迁到辐射的电磁波波长约为，故AB错误；
CD．由电磁波谱可知，“21厘米线”属于电磁波谱线中的微波，故C正确，D错误。
故选C。
2. 如图为某游乐场内水上滑梯的部分轨道示意图，轨道在同一竖直平面内，由表面粗糙的倾斜直轨道与弧形轨道组成，两轨道相切于A点。某游客从点由静止滑下，通过弧形轨道的过程中速率保持不变，则游客在段下滑的过程中（ ）
A. 所受摩擦力的大小不变
B. 所受合外力始终与速度方向垂直
C. 重力对他做功的功率保持不变
D. 动量保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】AB．通过弧形轨道的过程中速率保持不变，游客所受合力大小不变，指向圆心，则所受合外力始终与速度方向垂直，游客所受摩擦力与重力沿轨道切向分力的合力为0，而重力的切向分力在减小，可知摩擦力在减小，故A错误，B正确；
C．根据题意可知，游客竖直方向的分速度逐渐减小，则重力的功率逐渐减小，故C错误；
D．根据题意可知，游客速度的方向变化，则游客的动量变化，故D错误。
故选B。
3. 一列沿轴传播的简谐横波，时的波形图如图甲所示，质点的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A. 该列波的波长为
B. 该列波的波速为
C. 该列波沿轴负方向传播
D. 时刻点的位移为
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．根据题意，由图乙可知，时，质点沿轴正方向振动，振动周期为，结合图甲由同侧法可知，该列波沿轴正方向传播，波长为，由公式可得，该列波的波速为
故ABC错误；
D．设波的表达式为
波的图像过（3，0）点。将各量代入表达式得
则该时刻点的位移为。
故D正确。
故选D。
4. 涡轮增压器能提升内燃机的输出功率。将其工作过程简化为以下两个过程：一定质量的理想气体，在的过程中与外界无热量交换，的过程中压强不变，则（ ）
A. 过程中，气体分子的平均动能减少
B. 过程中，外界对气体做的功等于气体放出的热量
C. 过程中，外界对气体做的总功等于气体放出的总热量
D. 过程中，气体的内能一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．一定质量的理想气体，在的过程中与外界无热量交换，而体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知气体内能增大，温度升高，气体分子的平均动能增大，故A错误；
B．过程气体压强不变，体积减小，由盖吕萨克定律可知，温度降低，则内能减小，由热力学第一定律可知，气体放出的热量等于其内能减少量与外界做功之和，故B错误；
CD．由图可知，，
则有
可知，
、状态气体内能相同，根据热力学第一定律可知，过程中，外界对气体做的总功等于气体放出的总热量，故C正确，D错误。
故选C。
5. 据报道，“中北大学一太行星座”项目将于2025年下半年发射首颗“中北大学一号”试验星，并通过四个阶段完成全球共享星座的组网。假设其中组网的卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为和，卫星1、卫星2各自所在高度处的重力加速度大小分别为、，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意，由万有引力提供向心力有
万有引力等于重力有
由开普勒第三定律得
联立解得
则卫星1、卫星2各自所在高度处的重力加速度大小之比为。
故选A。
6. 人体弹弓，将人体当做弹丸射出，新颖刺激，与众不同，如图是一种人体弹弓的示意图，两根相同的橡皮绳（符合胡克定律）连接到座椅上，座椅可在倾斜轨道上滑动，、、在同一直线上。将弹弓拉满后固定，当人坐到座椅上后，在时拨动开关，时刻弹弓将人从点射出。人在空中飞行一段时间后于时刻落到水池中。忽略空气阻力，则人沿水平方向的速度与的关系，下列图像可能正确的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设轨道倾角为，座椅与轨道摩擦力为，橡皮筋对人的力为，人和座椅总质量为。一起在轨道上运动过程中，在忽略空气阻力的情况下，根据牛顿第二定律
而橡皮筋对人的力在减小，可知人和座椅的加速度先减小后反向增大。则人先由静止开始做加速度减小的加速直线运动。然后做加速度增大的减速运动；时刻弹弓将人从点射出，当人离开座椅后做斜抛运动，其水平方向的速度不变，图像中斜率表示加速度，则图像的斜率先减小后增大，最后是零。
故选B。
7. 如图所示，在平行纸面的匀强电场中存在圆心为、半径为的圆，、是圆内夹角为的两条直径。一带正电的粒子自A点沿平行圆面先后以不同的速度射入电场，其中从点射出的粒子动能增加了，从点射出的粒子动能增加了。已知粒子仅受电场力的作用，则（ ）
A A点电势低于点电势
B. 匀强电场的场强方向与平行
C. 若粒子从C点射出，其动能增加
D. 若粒子从的中点射出，电场力做的功为
【答案】C
【解析】
【详解】B．沿方向建立轴，过O点向下的方向建立轴，设该匀强电场的场强为，将其正交分解为、
则对粒子由A到，根据动能定理可得
同理对粒子由A到，根据动能定理可得，
联立可得，，，
可知该匀强电场的方向沿着方向，故B错误；
A．过C点和A点做AB的垂线，均为对应的等势线，根据沿着电场线方向电势降低知，A点电势高于点电势，故A错误；
C．根据B项分析知，
若粒子从点射出，则根据动能定理可得
解得其动能增加，故C正确；
D．根据B项分析知，
若粒子从的中点射出，则电场力做功为
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。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. 用一台手摇交流发电机通过一个自制变压器为小灯泡供电。已知小灯泡的额定电压为，变压器的原、副线圈匝数分别为600和150，当以某一转速转动发电机时，测得发电机的输出电压为，小灯泡两端的电压为。仅采取下列措施，可能使小灯泡正常发光的是（ ）
A. 减少原线圈的匝数并增加副线圈的匝数
B. 提高发电机的转速并增加副线圈的匝数
C. 将副线圈的匝数减少为125
D. 将两个小灯泡并联起来接到副线圈两端
【答案】AB
【解析】
【详解】ABC．根据题意可知，副线圈输出电压小于小灯泡的额定电压，要使小灯泡正常发光需要提高副线圈的输出电压，由理想变压器电压与匝数关系可知，可以通过减少原线圈的匝数；增加副线圈的匝数；增大原线圈输入电压，即提高发电机的转速；实现提高副线圈的输出电压，故AB正确，C错误；
D．将两个小灯泡并联起来接到副线圈两端，并联电路各支路电压相等，副线圈输出电压不变，小灯泡两端电压不变，不能使小灯泡正常发光，故D错误。
故选AB。
9. 如图所示，为一棱镜的横截面，，。用一束平行于边的细蓝光束从边入射棱镜，观察到边的折射光与反射光恰好垂直，同时边上的点有蓝光射出。不考虑光在边的反射，则（ ）
A. 边上也有蓝光射出
B. 该材料对蓝光的折射率为
C. 若仅将蓝光换成绿光，边上会有绿光射出
D. 若仅将蓝光换成绿光，绿光在边的出射点位于之间
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据题意，画出完整光路图，如图所示
由几何关系可得，
由折射定律可得
则有
由几何关系可得，则有
蓝光在边上发生全反射，故A错误，B正确；
CD．如果换成绿光，则折射率变小，发生全反射的临界角增大，由几何关系可知，射到边的入射角变大，无法确定绿光在边是否发生全反射，故CD错误。
故选B。
10. 如图，足够长的、电阻可忽略的两光滑平行金属导轨间距为，由倾角为的倾斜部分和水平部分组成。其顶端通过开关接有电容为的电容器；电阻为的导体棒垂直放在水平部分，间接有开关（不影响导轨平滑）。导轨间均存在垂直于导轨平面的磁感应强度为的匀强磁场。将电阻不计的导体棒垂直导轨放置，仅闭合后从静止释放，开始做匀加速运动，经时间到达处且速度为。此时断开并闭合，进入水平导轨。已知与始终未相撞，最终速度为。则（ ）
A. 通过前后棒中的电流方向保持不变
B. 电容器最终所带电荷量为
C. 通过导体棒的电荷量为
D. 电路产生的总焦耳热为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据题意可知，通过前后均为棒运动切割磁感线，由右手定则可知，棒中的电流方向保持不变，故A正确；
B．根据题意可知，到达处断开，此后电容器的电荷量不变，则电容器最终所带电荷量为
故B错误；
CD．设导体棒的质量为、的质量为，闭合后，对棒根据牛顿第二定律可得
又有，
解得
断开并闭合开关，进入水平导轨最终与共速，有
联立可得
对棒，根据动量定理
解得
进入水平导轨最终与共速，由能量守恒可得
解得
故C错误，D正确。
故选AD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 探究弹簧弹力与形变量关系时，实验装置如图甲所示。轻弹簧的左端固定在水平桌面上，并与桌子边沿的毫米刻度尺的零刻度线对齐。从弹簧中心穿过的细线，一端固定在弹簧的右端，另一端通过滑轮可悬挂钩码。细绳与水平桌面平行，弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在刻度尺上读出。主要实验步骤如下：
①不挂钩码，记录指针位置的刻度值；
②在绳下端挂上一个钩码（每个钩码质量），系统静止后，记录指针位置的刻度值；
③在弹性限度内逐次增加钩码个数，记录砝码的个数及指针位置的刻度值；
回答下列问题：

（1）图甲指针所处位置对应的钩码数为5个，其读数________；
（2）将描在图乙中，连同已描出的点作出图像；_______

（3）取，可求得弹簧的劲度系数________（保留3位有效数字）。
【答案】（1）2.05##2.04##2.06
（2） （3）
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知，刻度尺的最小分度为，则读数为
【小问2详解】
在图乙中描出点，拟合连线如图所示
【小问3详解】
根据题意，由胡克定律有
整理可得
结合图乙可得
解得
12. 某实验小组利用实验室器材，将一个量程的微安表改装成了一个具有双量程的电流表和双倍率的欧姆表。
（1）首先用图甲的电路测量微安表的内阻，主要步骤如下：
①将（总电阻）的滑动触头调到最左端，调为；
②闭合开关，调节，让微安表指向；
③保持不变，调节，当的电阻为时，微安表的示数为；
④可认为微安表的内阻________。
（2）将微安表改装成量程分别是“”和“”的电流表，电路如图乙所示：
①图中，________；
②将S置于“1”时，电流表量程为________。
（3）将微安表改装成倍率分别为“×10”和“×100”的双倍率欧姆表，电路如图乙所示。其中，内阻忽略不计：
①“”孔内应插________表笔（选填“红”或“黑”）；
②将S置于“2”时，正确操作后微安表指针指在处，则待测电阻的阻值为________。
【答案】（1）
（2） ①. ②.
（3） ①. 红 ②. 3000##
【解析】
【小问1详解】
根据题意，由电路图可知，微安表与电阻箱串联相当于电压表，保持不变，微安表所在支路电压不变，由欧姆定律有
解得
【小问2详解】
[1][2]由图乙可知，将S置于“1”时，微安表与串联之后与并联，由并联分流原理可知，此时所在支路所分电流较多，即微安表满偏时，分流支路电流较大，扩大量程较大，则将S置于“1”时，电流表量程为，将S置于“2”时，电流表量程为，则有
解得。
【小问3详解】
[1]直流电表要求电流由红表笔流入，从黑表笔流出。“”孔内应插红表笔；
[2]根据题意可知，置于“2”时两表笔短接，则有
测量电阻时有
解得
13. 最近一则高空投篮的视频在网上传播，视频中，选手将篮球从海拔高度为的悬崖上的平台边缘以的速度水平抛出，篮球恰好以空心方式落入海拔高度为的山谷的篮筐里。不考虑篮球所受的空气阻力，取重力加速度。求：
（1）篮球抛出点到篮筐的距离；
（2）篮球到达篮筐时的速率。
【答案】（1）75m （2）
【解析】
【小问1详解】
设篮球在空中运动的时间为，篮球抛出点和篮筐的水平距离，距离为，根据运动规律
解得
又
故篮球抛出点到篮筐的距离
【小问2详解】
设篮球到达篮筐时的速率为，竖直分速度为，则
故篮球到达篮筐时的速率
14. 据报道，“嫦娥六号”着陆器和上升器组合体在距月面高处时速度为，在发动机作用下开始实施动力下降，到达着陆点上方处时速度降为0保持悬停。之后，组合体缓慢竖直下降，在距月面时关闭发动机，组合体自由下落。接触月面后，在缓冲系统的作用下经组合体速度降为0。已知组合体的质量为，月球表面的重力加速度，不考虑发动机喷气对组合体质量的影响。（计算结果保留2位有效数字）
（1）求在动力下降阶段，发动机对组合体做的功。
（2）已知组合体缓慢竖直下降过程中发动机喷气速度为，求发动机每秒喷出气体的质量。
（3）已知缓冲系统由四个相同的着陆腿组成，且四个着陆腿与竖直方向的夹角均为，若地面对各着陆腿作用力的方向沿各着陆腿所在直线，求每个着陆腿平均承受的作用力的大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
根据题意，设发动机对组合体做的功为，在动力下降阶段，由动能定理有
其中，，
解得
【小问2详解】
设缓慢垂直下降过程中气体对组合体作用力大小为，由牛顿第三定律可知，组合体对气体作用力大小也为，组合体缓慢竖直下降，由平衡条件有
设时间内喷出气体的质量为，由动量定理有
其中
解得
即发动机每秒喷出气体的质量为。
【小问3详解】
设组合体刚自由下落到月球表面时速度大小为，则有
缓冲过程中组合体受地面的作用力为，平均每个着陆腿承受的作用力的大小为，则有
由动量定理有
其中，
联立解得
15. 如图所示，在平面内，的区域I内仅有垂直于平面向外的匀强磁场；的区域II内仅有沿轴负方向的匀强电场；处垂直于轴放置一足够大的荧光屏。处于点的电子源，可在的范围内沿平行于平面向第一、四象限各个方向均匀发射速率均为的电子。已知电子的电荷量为、质量为，与轴正方向夹角为向第四象限发射的电子，进入区域时速度方向恰与轴正方向相同，且打在荧光屏上点为。忽略电子间的相互作用力。求：
（1）磁感应强度的大小及电场强度的大小；
（2）沿轴负方向发射的电子到达荧光屏上的纵坐标；
（3）能够到达荧光屏的电子数占电子源发射总电子数的百分比。
【答案】（1）；
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
设磁感应强度的大小为，电子在磁场中运动的半径为
由几何关系
由洛伦兹力提供向心力
解得
设电场强度的大小为，粒子在区域II内运动时间为，加速度的大小为
水平方向
竖直方向
又
解得
【小问2详解】
当电子沿轴负方向射入磁场时，设该电子由点进入电场，到达荧光屏位置为点，电子射入电场时速度方向与轴间夹角为点的纵坐标为，由几何关系可知
解得
其中
设点的纵坐标为，电子在电场中运动时间为
解得
【小问3详解】
电子只要能进入电场就能到达荧光屏，当电子到达磁场右边界的速度方向恰好与边界相切时，电子恰不能到达荧光屏。设对应电子射入磁场时速度与轴夹角为，由几何关系可知
解得：
能够到达荧光屏的电子数占发射总电子数的百分比
解得