甘肃省兰州市2025届高三下学期一模试题 物理 含解析

这是一份甘肃省兰州市2025届高三下学期一模试题 物理 含解析，共14页。
2.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框涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号框。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、选择题：本题共10小题，共43分，在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 我国科研团队利用高分辨率的激光光谱技术，精确测量了锂原子中特定激发态之间的能级跃迁频率，发现了以往理论模型未能准确预测的微小频率偏移。基于此，以下说法正确的是（ ）
A. 该频率偏移现象违背了能量守恒定律
B. 原子从高能级向低能级跃迁时，吸收光子的能量等于两能级的能量差
C. 原子吸收特定频率的光子发生跃迁后，其核外电子的动能增大
D. 该精确测量成果有助于改进和完善现有的原子结构理论
【答案】D
【解析】
【详解】A．该频率偏移现象并未违背能量守恒定律，故A错误；
B．原子从高能级向低能级跃迁时，释放光子的能量等于两能级的能量差，故B错误；
C．原子吸收特定频率的光子发生跃迁后，到达高能级，克服库仑引力做功，电势能增大，动能减小，故C错误；
D．该精确测量成果有助于改进和完善现有的原子结构理论，故D正确。
故选D。
2. 在龟兔赛跑的故事中，兔子和乌龟沿直线运动的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 兔子和乌龟是同时出发的
B. 乌龟在整个过程中做的是匀加速直线运动
C. 时刻乌龟在兔子的前面
D. 、时刻兔子和乌龟相遇，时刻兔子比乌龟快
【答案】C
【解析】
详解】A．由图像可知，兔子比乌龟晚出发，选项A错误；
B．图像的斜率等于速度，可知乌龟在整个过程中做的是匀速直线运动，选项B错误；
C．时刻乌龟的位移大于兔子，即乌龟在兔子的前面，选项C正确；
D．、时刻两图像相交，表示兔子和乌龟相遇，时刻兔子速度为零，比乌龟慢，选项D错误。
故选C。
3. 1969年7月20日，人类首次登陆月球，这对整个人类而言是一次巨大的飞越。已知引力常量为G，要测出月球的质量还需要哪些物理量（ ）
A. 月球表面的重力加速度和月地距离
B. 月球表面的重力加速度和月球的半径
C. 月球绕地球运动周期和月地距离
D. 月球自转的角速度和月球半径
【答案】B
【解析】
【详解】设月球的半径为R，月球的质量为M，月球表面的重力加速度为g，绕月表面匀速运动卫星的质量为m，根据万有引力定律则有
解得
故要计算月球的质量，只要知道月球表面的重力加速度和月球的半径即可。
故选B。
4. 某一学习小组在实验室测量长方体玻璃砖的折射率。红色激光从空气以入射角射到玻璃砖的AB面上，玻璃砖中的折射角为，之后从CD面射出。下列说法正确的是（ ）
A. 红光在此玻璃砖中的折射率为
B. 红光从CD面射出的光线与AB面的入射光线平行
C. 若增大AB面入射角，红光在CD面可能发生全反射
D. 改用绿光以同样的入射角射到AB面，折射角大于
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据光的折射规律可知，红光在此玻璃砖中的折射率为
A错误；
B．作出光的传播情况，如图所示
由几何知识及光路的可逆性可知，红光从CD面射出的光线与AB面的入射光线平行，B正确；
C．若增大AB面的入射角，红光在AB面的折射角增大，但折射角一定小于临界角，所以红光在CD面不可能发生全反射，C错误；
D．改用绿光以同样的入射角射到AB面，由于绿光的折射率大于红光的折射率，则绿光的折射角小于，D错误。
故选B。
5. 在建筑工地上，工人使用插入式混凝土振捣器对浇筑的混凝土进行振捣作业。振捣器开启后，其内部的偏心块高速旋转，带动振捣棒做简谐运动，并将振动传递给混凝土。已知振捣棒的振动方程为。下列说法正确的是（ ）
A. 振捣棒做简谐运动的频率为50Hz
B. 时刻，振捣棒的位移为1.5mm
C. 振捣棒在1s内通过路程是600mm
D. 振捣棒的振动频率越高，混凝土颗粒的振动一定越剧烈
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据表达式
可知频率为Hz
将代入解得mm
故AB错误；
C．振捣棒的周期为s
由于1s=，则振捣棒在1s内通过的路程是mm
故C正确；
D．当振捣棒的振动频率与混凝土颗粒的固有频率越接近时，振动越剧烈，故D错误；
故选C。
6. 如图所示，A点有一个电荷量为的点电荷，在距A点2r处有一个点电荷B，在以A点为圆心半径为r的球面上有一点C，AC和AB垂直。要使C点的场强与AB平行，则点电荷B（ ）
A. 带负电，电荷量为B. 带负电，电荷量为
C. 带正电，电荷量为D. 带正电，电荷量为
【答案】A
【解析】
【详解】A处点电荷在C点的电场强度大小为
方向沿AC方向，要使C点的合场强方向与AB平行，根据矢量的合成可知，B点在C处形成的场强方向沿CB方向，故B处的点电荷带负电，设CB与AB的夹角为，则有
B处的点电荷在C点形成的场强大小为
且有
联立解得
故选A。
7. 如图所示，半径为R的刚性圆形线框悬挂在弹簧测力计下端，通有adcba方向的电流，开始时与匀强磁场边界AB相切。现将线圈沿竖直方向缓慢上提，提起高度为0.4R时弹簧测力计的读数为F，提起高度为R时弹簧测力计的读数为2F，提升过程中电流大小恒为I。则磁感应强度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】提起高度为0.4R时，根据几何关系，线圈受到安培力
根据左手定则判断，安培力方向向下，此时
提起高度为R时，线圈受到安培力
此时
解得
故选B。
8. 将一小球从足够高的地方由静止释放，其所受空气阻力大小与速度的平方成正比。小球从释放到落地前的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 加速度保持不变
B. 加速过程中小球处于失重状态
C. 动量的变化率变大
D. 机械能不断减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据
可知，随速度的增加，加速度减小，选项A错误；
B．加速过程中，因加速度向下，则小球处于失重状态，选项B正确；
C．根据动量定理，动量的变化率等于合外力，即
可知，动量变化率变小，选项C错误；
D．因为由阻力做负功，则机械能不断减小，选项D正确。
故选BD。
9. 如图甲所示，单匝等腰直角三角形线框abc的电阻，直角边长，匀强磁场垂直于线框平面向里，磁感应强度的大小随时间变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 线框中的感应电流沿逆时针方向
B. 感应电流的大小为0.4A
C. 0~4s内通过ab边横截面的电荷量为0.8C
D. 0~4s内线框内产生的热量为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据楞次定律可知，线框中的感应电流沿逆时针方向，选项A正确；
B．感应电动势
感应电流的大小为
选项B错误；
C．0~4s内通过ab边横截面的电荷量为q=It=0.8C
选项C正确；
D．0~4s内线框内产生的热量为
选项D错误。
故选AC。
10. 如图所示，光滑水平轨道AB与竖直光滑半圆形轨道BC在B点平滑连接。一小物块（可视为质点）将轻弹簧压缩至A点后由静止释放，物块脱离弹簧后进入半圆形轨道，恰好能够到达最高点C，D点为圆弧BC中点。若物块质量为0.2kg，轨道半径为0.5m，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A. 物块在C点的速度为零
B. 物块在C点的向心加速度等于重力加速度
C. 物块在D点时对轨道的压力为6N
D. 物块在A点时弹簧的弹性势能等于0.5J
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．物体恰好能到达最高点C，则物体在最高点只受重力，且重力全部用来提供向心力，根据牛顿第二定律可知，向心加速度等于重力加速度，设半圆轨道的半径为r，由牛顿第二定律得
解得物体在C点的速度
A错误B正确；
C．从D到C过程
在D点
根据牛顿第三定律物块在D点时对轨道的压力为6N，故C正确；
D．由能量守恒定律知，物体在A点时弹簧的弹性势能等于物体在C点时的动能和重力势能之和，有
故D错误。
故选BC。
二、非选择题：本题共5小题，共57分
11. 如图所示是某同学在用频闪照相的方法“探究平抛运动的特点”时所拍的照片，以照片中小球的第一个位置为坐标原点，沿水平与竖直方向建立平面直角坐标系。假设频闪照相的周期为T，重力加速度g取，根据图片中的信息完成下列问题。
（1）照片中小球的第一个位置________（选填“是”或“不是”）小球的抛出点。
（2）频闪照相的周期T为________s。
（3）小球平抛运动的初速度为________m/s。
【答案】（1）是 （2）0.1
（3）2.5
【解析】
【小问1详解】
根据平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，故其竖直方向上连续相等时间内的位移之比应为
照片中小球在竖直方向的位移之比恰好为，故小球的第一个位置是小球抛出时的位置；
【小问2详解】
根据自由落体运动规律
结合小球抛出的位置图像，解得
【小问3详解】
由图可知，小球在水平方向的位移为
所以小球抛出时的初速度
12. 液晶显示器的主要材料是ITO导电玻璃。某小组同学设计实验测量一个长度为30.00cm的圆柱体导电玻璃的电阻率，部分实验步骤如下。完成下列问题。
（1）先用螺旋测微器测量导电玻璃丝的直径d，示数如图甲所示，其直径________mm。
（2）用多用电表测电阻时，将选择开关拨至“”挡，进行欧姆调零后，将两表笔接待测电阻两端，指针偏转角度如图乙所示，则应选________（选填“”“”或””）挡进行测量。
（3）为了更准确地测量该导电玻璃丝的阻值，实验小组设计了如图丙所示的实验电路。已知定值电阻，电流表的内阻。在实验过程中测得电流表的示数为，电流表的示数为，调节滑动变阻器，测得多组。和，并作出图像如图丁所示，则该电阻的阻值为________。
（4）此种导电玻璃的电阻率为________。（结果保留两位有效数字）
【答案】（1）1.842##1.843##1.844
（2）
（3）12 （4）
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的精确度为0.01mm，直径为
【小问2详解】
用挡测量时发现指针偏转角度过大，表明通过表头的电流过大，待测电阻较小，为了减小读数误差，应该使指针指在中央刻度线附近，需要换用小倍率，即应该换用挡。
【小问3详解】
根据题意有
整理得
则
解得
【小问4详解】
根据电阻定律有
又
解得
13. 两位同学参与游乐场中的“充气碰碰球”游戏。碰碰球用完全封闭的PVC薄膜充气膨胀成型，人钻入中空的洞中进行碰撞游戏。假设碰碰球内充入的气体为理想气体，某个碰碰球的内部体积为，初始内部气体压强。，温度。随着碰撞和太阳照射，气体温度升高到，近似认为整个过程碰碰球体积不变。求：
（1）此时碰碰球内气体的压强；
（2）若要让碰碰球内气体压强恢复到，且保持温度不变，需要从充气口放出多少体积的气体。（假设放出的气体在。状态下，结果保留两位有效数字）
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
温度升高，球内气体发生等容变化，由
得。
【小问2详解】
以碰碰球内原来的气体为研究对象，气体原来的体积为，
设压强恢复到时，气体总体积为，温度不变，气体发生等温变化，
由
得
那么需要放出的气体体积。
14. 如图所示，一电动倾斜传送带上端与一光滑水平面平滑相连，水平面上方有一轻杆，可绕其上端O点自由旋转，下端悬挂物块B（可看成质点），B与水平面接触无挤压。将物块A轻放在传送带底端，一段时间后与B发生碰撞，碰后B恰好能运动至最高点。已知传送带顺时针方向运行，与水平面夹角为，传送带长，速度，A与传送带间的动摩擦因数，A、B质量分别为，，轻杆长，重力加速度。求：
（1）A在传送带上运行的时间；
（2）碰撞后A的速度；
（3）把A从底端运送到顶端的过程中，为保持传送带始终匀速电动机多消耗的电能。
【答案】（1）2.2s
（2）
（3）160
【解析】
【小问1详解】
刚放在传送带上时先加速上滑，根据牛顿第二定律，解得
加速到与传送带速度相等所用时间
加速过程的位移
之后物块以速度匀速运动，匀速运动的时间
所以物块在传送带上运行的总时间
【小问2详解】
物块与碰撞过程系统动量守恒，设碰撞后的速度为，的速度为。撞后恰好能运动至最高点，由于是轻杆，故B在最高点速度为0。根据机械能守恒定律
解得
由动量守恒定律可得
解得
【小问3详解】
电动机多消耗的电能等于物块增加的机械能与因摩擦产生的热量之和。物块增加的机械能
在传送带上加速阶段，传送带位移
二者的相对位移
故因摩擦产生的热量
所以电动机多消耗的电能
15. 如图所示，在第一象限内存在竖直向下的匀强电场，在x轴下方存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q的粒子以速度从y轴上的P点水平向右射出，从距离原点O为d的Q点第一次经过x轴进入第四象限，此时速度与x轴的夹角为。一段时间后粒子从O点第二次经过x轴。不计粒子重力。求：
（1）电场强度E和磁感应强度B的大小；
（2）粒子从P点到O点的时间；
（3）粒子第n次经过x轴时距O点的距离。
【答案】（1），
（2）
（3）若为奇数，若为偶数
【解析】
小问1详解】
粒子在第一象限的电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动。
水平方向：粒子水平方向的位移为
根据，
竖直方向：粒子加速度
粒子从点进入第四象限时速度与轴夹角为，故
解得
由题意可知粒子进入磁场时的速度
粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，即
根据几何关系可知粒子在磁场中运动的轨迹半径
解得
【小问2详解】
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
从到粒子运动时间
故粒子从到的总时间为
【小问3详解】
粒子从点第二次经过轴后做类斜抛运动，根据对称性，粒子将在的位置第三次经过轴，第四次将在的位置经过轴。以此类推，根据数学归纳法可得：
若为奇数