四川省成都市石室中学2025届高三下学期二诊物理试题（Word版附解析）

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1. 关于核反应与核能，下列说法正确的是（ ）
A. 是原子核的人工转变
B. 是太阳内部发生的核反应之一
C. 一重核发生 衰变后，衰变产物的结合能之和一定小于原来重核的结合能
D. 由于衰变时要释放巨大的能量，根据 ，衰变过程总质量会增加
【答案】A
【解析】
【详解】A． 是查德威克发现中子的核反应方程，属于原子核的人工转变，故 A 正
确；
B．太阳内部发生的核反应是轻核的聚变反应，而 是重核的裂变反应，故 B
错误；
C．重核衰变后，因放出核能，则其衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，故 C 错误；
D．根据 可知，衰变过程释放能量要发生质量亏损，故 D 错误。
故选 A。
2. 关于下列四种光学现象，说法正确的是（ ）
A. 图甲：若厚玻璃板表面是平的，则条纹间距左窄右宽
B. 图乙：说明光是一种横波
C. 图丙：立体电影 原理与照相机镜头表面增透膜的原理相同
D. 图丁：水中气泡明亮，其原理与光导纤维的原理相同
【答案】D
【解析】
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【详解】A．图甲为薄膜干涉的应用，若所检验的平面是平的，则条纹间距相等，故 A 错误；
B．图乙中的泊松亮斑，是光通过小圆板衍射形成的，说明光具有波动性，不能说明光是一种横波，光的偏
振现象才说明了光是一种横波，故 B 错误；
C．图丙中立体电影利用了光的偏振现象，而增透膜利用了光的干涉，故 C 错误；
D．图丁中水中气泡明亮和光导纤维的原理都是光的全反射，故 D 正确。
故选 D。
3. 如图所示，半径为 R 的球体均匀分布着电荷量为 Q 的正电荷，球心位于 xOy 坐标系的 O 点。在 处
放置一正点电荷， 处的电场强度恰好为零。当截去右半球后 不影响球体内电荷的分布情况 ，
处的电场强度大小为 ；已知静电力常量为 k，则截去右半球后， 处的电场强度大小为
（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设在 处放置正点电荷的电荷量为 q，球体可以等效为放置在球心处的点电荷 Q，正点电荷 q
和带电球体 Q 在 处的合场强恰好叠加为零，即根据库仑定律
可得
依题意结合挖补法，截去右半球后， 处的电场强度大小为 可知截去的右半球在 处产生的
电场强度大小等于 根据对称性可知，余下的左半球在 处的电场强度大小等于 方向沿 x 轴负方
向，而 处的正点电荷 q 在 处的电场强度大小为
方向沿 x 轴负方向，故 处的电场强度大小为
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故选 C。
4. 如图所示，木板长为 L，木板 B 端放有质量为 m 的静止物体，物体与板的动摩擦因数为μ，开始时板水平，
现缓慢地抬高 B 端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物体开始滑动，此时停止
转动木板，小物体滑到木板 A 端，则在整个过程中，下列说法不正确的是（ ）
A. 摩擦力对小物体做功为μmgLcsα
B. 支持力对小物体做功为 mgLsinα
C. 重力对小物体做功为 0
D. 木板对小物体做功为 mgLsinα-μmgLcsα
【答案】A
【解析】
【详解】A. 在木板从水平位置开始转动到与水平面的夹角为α的过程中，摩擦力不做功，物块沿木板下滑
过程中，摩擦力对物块做功．摩擦力为μmgcsα，则摩擦力对物块做功 Wf=-μmgLcsα，故 A 项与题意相符；
B. 在木板从水平位置开始转动到与水平面的夹角为α的过程中，支持力对物块做功，物块下滑的过程中，
支持力不做功，设前者做功为 WN，根据动能定理得：WN-mgLsinα=0，得 WN=mgLsinα．故 B 项与题意不相
符；
C. 根据重力做功的特点可知，整个过程中，重力做功为 0，故 C 项与题意不相符；
D. 设在整个过程中，木板对物块做功为 W，则 W=mgLsinα-μmgLcsα．故 D 项与题意不相符．
5. 某行星有两颗绕其做匀速圆周运动的卫星 A 和 B，A 的运行周期大于 B 的运行周期．设卫星与行星中心
的连线在单位时间内扫过的面积为 S，则下列图象中能大致描述 S 与两卫星的线速度 v 之间关系的是
A. B.
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C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】卫星 A 的运行周期大于卫星 B 的运行周期，据开普勒第三定律知，卫星 A 圆周运动的半径较大．
当卫星绕行星运动的速度是 v 时，有：
解得卫星圆周运动的半径：
卫星 A 圆周运动的半径较大，则卫星 A 的线速度较小；
卫星与行星中心的连线在单位时间内扫过的面积
则卫星的线速度越大，卫星与行星中心的连线在单位时间内扫过的面积越小；卫星 A 的线速度较小，卫星 A
与行星中心的连线在单位时间内扫过的面积较大．
A．A 图与分析不符，故 A 项不符合题意；
B．B 图与分析不符，故 B 项符合题意；
C．C 图与分析不符，故 C 项不符合题意；
D．D 图与分析不符，故 D 项不符合题意．
6. 某新新能源汽车以 30m/s 的速度行驶过程中发现其前方 30m 处有一辆货车，驾驶员立即刹车，其刹车过
程中的 图像如图所示，同时货车以下列哪种运动行驶可避免相撞（ ）
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A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由新能源汽车的 图像结合其图像的函数式
可知，其刹车的加速度大小为
则其速度减为零所用的时间为
通过的位移为
A．图 A 为 图像，图像的斜率表示速度，可知货车做速度大小为 的匀速运动，则两车速度
相等所用的时间为
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而在此时间内两车之间的位移关系为
故 A 不符合题意；
B．图 B 为 图像，由图像可知货车做加速度 的匀加速运动，则两车速度相等所用的时间为
在此时间内两车的位移关系为
故 B 不符合题意；
CD．图 C 图 D 都为 ，图 C 在 内的平均速度大于做加速度 的匀加速直线运动的速度，而
图 D 在 内的平均速度小于做加速度 的匀加速直线运动的速度，若货车以加速度 做匀加速
运动时，则两车速度相等的时间为
两车 内的位移关系有
则可知恰好相撞，而 C 图反应出来 的平均速度大于做加速度 的匀加速直线运动的速度，故 C
符合题意，D 不符合题意。
故选 C。
7. 如图所示，在水平面内存在一半径为 2R 和半径为 R 的两个同心圆，半径为 R 的小圆和半径为 2R 的大圆
之间形成一环形区域。小圆和环形区域内分别存在垂直水平面、方向相反的匀强磁场。小圆内匀强磁场的
磁感应强度大小为 B。位于圆心处的粒子源 S 沿水平面向各个方向发射速率为 的正粒子，粒子的电荷
量为 q，质量为 m，为了将所有粒子束缚在半径为 2R 的圆形内，环形区域磁感应强度大小至少为（ ）
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A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】粒子在小圆内做圆周运动由洛伦兹力提供向心力，则有
解得
作出粒子运动轨迹，如图所示
由轨迹圆可知，粒子从 A 点与 OA 成 角的方向射入环形区域，粒子恰好不射出磁场时，轨迹圆与大圆相
切，设粒子在圆周运动的半径为 ，根据几何关系有
根据余弦定理有
解得
粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有
解得
故 B 正确，ACD 错误
故选 B。
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二、多选题：本大题共 2 小题，共 12 分。
8. 图甲为中国京剧中的水袖舞表演，若水袖的波浪可视为简谐横波，图乙为该简谐横波在 时刻的波形
图，P、Q 为该波上平衡位置相距 的两个质点，此时质点 P 位于平衡位置，质点 Q 位于波峰 未画出
，且质点 P 比质点 Q 先振动。图丙为图乙中 P 点的振动图像。已知该波的波长在 至 1m 之间，袖子
足够长，则下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿 x 轴负方向传播
B. 该波的传播速度为
C. 质点 Q 的振动方程为
D. 若该波遇到一障碍物能发生明显的衍射现象，则该障碍物的尺寸可能为 60cm
【答案】CD
【解析】
【详解】A．根据图丙可知， 时刻，质点 P 沿 y 轴正方向振动，根据同侧法可知该波沿 x 轴正方向传
播，故 A 错误；
B．因为 P 点比 Q 点先振动，所以 Q 点在 P 点右侧，根据题意可知
整理得
又因为该波波长在 至 1m 之间，所以
该波的传播速度为
故 B 错误；
C．圆频率为
因此点 Q 的振动方程为
故 C 正确；
D．根据明显衍射的条件可知，当障碍物的尺寸小于波长或与波长接近时，该波将发生明显衍射，故 D 正
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确。
故选 CD。
9. 如图所示，导线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势 ，导线框
与理想升压器相连进行远距离输电。输电线路的电流为 2A，输电线路总电阻为 ，理想降压变压器副线
圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为 220V，电动机的功率为 1100W，导线框
及其导电动机线电阻不计，不计一切摩擦，则（ ）
A. 升压变压器原副线圈 匝数比为 11：60
B. 图示位置线圈中的电流方向正在改变
C. 线框转动一圈的过程克服安培力做功 24J
D. 若电动机突然卡住，输电线上的损耗功率将减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A．设升压变压器原副线圈两端电压、电流为 、 和 、 ，降压变压器原副线圈两端电压、
电流为 、 和 、 ，由题意知，输电线损失功率 ，
， ，
由此可以解得
故 A 答案正确；
B．线框经过中性面位置时，电动势为零、电流为零，电流方向发生改变，而图示位置为垂直中性面位置，
故 B 答案错误；
C．根据理想变压器可知
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而发电机线圈转动周期
则线框转动一圈的过程克服安培力做功
故 C 答案正确；
D．若电动机突然卡住，则电动机变成纯电阻电路，则 增大、 增大， 增大、输电线上的损耗功率
也增大，故 D 答案错误。
故选 AC。
三、实验题：本大题共 2 小题，共 20 分。
10. 重庆某同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，采用了如图所示的可拆式变压器进
行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“ ”的匝数。
（1）关于实验器材和实验过程，下列说法正确的有______；
A. 变压器的铁芯可以用整块金属
B 本实验采用了控制变量法
C. 测量副线圈电压时应当用交流电压表
D. 因为实验原线圈的输入电压较低，在通电情况下可用手接触裸露的接线柱
（2）若变压器是理想变压器，电源接变压器原线圈“0”、“14”接线柱，副线圈接“0”、“4”接线柱，
当副线圈所接电表的示数为 ，则原线圈的输入电压应为______；
A. B. C. D.
（3）该同学组装变压器时忘记将铁芯闭合进行实验，当原副线圈匝数比为 8：4，原线圈接 交流电压，
则测量副线圈的交流电压表的实际读数可能是______；
A. 0V B. C. D.
【答案】（1）BC （2）A
（3）B
【解析】
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【小问 1 详解】
A．为了降低涡流造成的损耗，变压器的铁芯是用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成，故 A 错误；
B．为便于探究，可以采用控制变量法，故 B 正确；
C．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用交流电压表，故 C 正确；
D．虽然实验所用电压较低，但是通电时不可用手接触裸露 导线、接线柱等检查电路，这样可减小实验误
差，避免发生危险，故 D 错误。
故选 BC。
【小问 2 详解】
变压器为理想变压器，则原线圈电压为
故选 A。
小问 3 详解】
假设变压器为理想变压器，则副线圈电压为
考虑到变压器不是理想变压器，则副线圈两端电压小于 ，电压表测量有效值，则读数小于 。
故选 B。
11. 热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化。实验小组用伏安法测量某热敏电阻的阻值，并研究其阻值与温
度的关系，实验室可提供的器材有：热敏电阻 阻值在几百到几千欧的范围内 ；电压表 量程为 15V，
内阻约 ；电流表 量程为 10mA，内阻为 ；滑动变阻器 最大阻值 ；蓄电池 电动势
为 ，内阻不计 ；开关、导线若干。
（1）为了减小热敏电阻测量误差，图 1 中电压表右侧导线接______ 选填“a”或“b” ；正确连接电路后，调
节恒温箱中的温度，调节滑动变阻器的滑片 P，使电流表和电压表示数在合适数值，记录对应的电流表和电
压表的示数，并算出热敏电阻的阻值 。多次改变温度 t，算出对应的阻值 ；
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（2）实验小组用该热敏电阻设计了如图 3 所示的保温箱温度控制电路， 为热敏电阻， 为电阻箱，控
制系统可视为 的电阻，电源的电动势 内阻不计 。当通过控制系统的电流小于 3mA
时，加热系统将开启为保温箱加热；当通过控制系统的电流达到 3mA 时，加热系统将关闭。若要使得保温
箱内温度低于 加热系统就开启，应将 调为______ 。
【答案】（1）b （2）2000
【解析】
【小问 1 详解】
由于电流表内阻已知，因此电流表应采用内接法，图 1 中电压表右侧导线接 b；
【小问 2 详解】
取控制系统电流为
由图 2 知，当温度为 时热敏电阻的阻值为 ，控制系统的电阻
根据闭合电路欧姆定律，有
代入数据得
因此若要使得保温箱内温度低于 加热系统就开启，应将 调为 。
四、计算题：本大题共 3 小题，共 40 分。
12. 如图所示，一内壁光滑的足够高的导热圆柱形汽缸静止在地面上。汽缸内部有卡环，卡环上方放有一质
量 的活塞和一个质量 的物块，汽缸的横截面积为 ，汽缸内封闭有体积为
的 一 定 质 量 的 理 想 气 体 ， 气 体 的 温 度 为 300K 时 ， 汽 缸 内 气 体 压 强 为 ， 大 气 压 强
，重力加速度 ，求：
（1）此时卡环对活塞的支持力为多少？
（2）现对汽缸缓慢加热，当缸内气体温度上升到 1350K 时，封闭气体的体积为多少？
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【答案】（1）80N （2）
【解析】
【小问 1 详解】
根据题意，对活塞和物块整体受力分析，由平衡条件有
代入数据解得
【小问 2 详解】
升高温度，活塞恰好离开卡环，由平衡条件有
解得
汽缸内气体发生等容变化，根据查理定律可得
代入数据，解得
因为 大于 ，所以活塞已经离开卡环，此后封闭气体的压强不变。根据盖吕萨克定律可
得
代入数据，解得
13. 如图所示，电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角 ，导轨间距 l，所在平面的正方
形区域 abcd 内存在有界匀强磁场，磁感应强度方向垂直斜面向上。甲、乙金属杆质量均为 、
电阻均为 ，甲金属杆处在磁场的上边界，乙金属杆距甲也为 l，其中 。同时无初速释放
两金属杆，此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力 F，保持甲金属杆在运动过程中始终与乙金属杆未进
入磁场时的加速度相同。 取
（1）乙金属杆刚进入磁场后做匀速运动，求匀强磁场的磁感应强度？
（2）若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量 ，试求此过程中外力 F 对甲做
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的功。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问 1 详解】
乙进入磁场前，由牛顿第二定律
解得乙的加速度
甲、乙加速度相同，当乙进入磁场时，甲刚出磁场；乙进入磁场时由运动学公式
解得
乙在磁场中匀速运动有
解得
【小问 2 详解】
乙进入磁场前，甲、乙产生相同热量，均设为 Q1，此过程中甲一直在磁场中，外力 F 始终等于安培力，则
有
乙在磁场中运动产生热量 ，利用能量守恒定律
解得
甲、乙产生相同热量则
解得
由于甲出磁场以后，外力 F 为零，可得
14. 在竖直平面内有 xOy 直角坐标系， 区域内有竖直向下的匀强电场，第一象限有水平向右的匀强电
场，两区域场强大小相等， 区域内还有向里的匀强磁场 。下端位于 O 点的绝缘木板固定在
第一象限，上端位于磁场右边界，与 夹角 ，木板下端锁定了两个可视为质点的带电滑块 P 和滑
块 Q，电荷量大小均为 ，P 的质量为 ，Q 的质量为 ，两滑块间有一根压缩的绝缘
微弹簧（不连接）。现解除锁定，弹簧瞬间恢复原长（无机械能损失）后，P 做匀速圆周运动，Q 恰好与木
板无压力。忽略电荷间的相互作用，重力加速度 ， ， ， ，
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求：
（1）滑块 P 和滑块 Q 所带电性；
（2）解除锁定前的弹性势能 ；
（3）滑块 P 从开始运动到第一次过 轴所用时间 和滑块 Q 离开木板后在电场中的运动时间 （ 保留
小数点后一位， 可保留根号）。
【答案】（1）P 带负电，Q 带正电
（2）
（3） ，
【解析】
【小问 1 详解】
据题意分析可得，P 做匀速圆周运动，电场力与重力合力为零，电场力方向向上，与电场强度方向相反，可
知，滑块 P 带负电。Q 恰好与木板无压力，重力、电场力与洛伦兹力的合力为零，则滑块 Q 带正电。
【小问 2 详解】
P 做匀速圆周运动，电场力与重力合力为零，则有
Q 恰好与木板无压力，重力、电场力与洛伦兹力的合力为零，则有
解得
设弹簧恢复后滑块 P 和滑块 Q 的速度分别为 和 ，对滑块 Q 有
弹簧恢复原长瞬间，滑块 P 和滑块 Q 动量守恒，以滑块 P 的速度方向为正方向，则有
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滑块 P 和滑块 Q 机械能守恒，则有
解得
【小问 3 详解】
滑块 P 做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 ，
解得
滑块 P 从开始运动到第一次过 轴所用时间 ，
解得
滑块 Q 在重力和电场力的合力下做类平抛运动，作出运动轨迹如图所示
过木板的上端作垂线交 x 轴于 M 点，轨迹经时间 交 x 轴于 N 点，设 MN 长度为 ，木板的长度为
滑块 Q 在 方向匀速直线运动，则有
滑块 Q 在合力方向匀加速直线运动，则有
根据牛顿第二定律有
联立求解可得 ，
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