陕西省部分学校2024-2025学年高三下学期联考物理试卷（解析版）

这是一份陕西省部分学校2024-2025学年高三下学期联考物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了2A，5m/s等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 轧钢厂的热轧机上安装射线测厚仪，仪器探测到的γ射线强度与钢板的厚度有关。如图所示，某射线测厚仪采用放射性同位素铱192作为放射源，其化学符号是Ir，原子序数为77，放射源在进行β衰变产生新核X的同时会释放出γ射线，衰变方程为，新核X内的中子数为（ ）
A. 77B. 78C. 114D. 115
【答案】C
【解析】根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒可知衰变方程为，新核X内的中子数为114。
故选C。
2. 某新能源汽车配备了自动驾驶技术，该车在红绿灯启停、无保护左转、避让路口车辆、礼让行人、变道等方面都能无干预自动驾驶。某次试验时，a、b两车（均可视为质点）从同一地点由静止开始沿同一直线运动的图像如图所示，则在。时间内两车之间的距离（ ）
A. 一直不变B. 一直变大C. 先变大后变小D. 先变大后不变
【答案】B
【解析】由速度图像可知，时间内a车的速度始终大于b车的速度，两车从同一地点出发，故两车之间的距离一直变大。
故选B。
3. 一款小型电钻的简化电路图如图所示，它由理想变压器及电机两部分构成，电机的内阻为0.5Ω，额定电压为11V，额定电流为4A，当变压器的输入电压为220V的正弦交流电时，电钻恰好正常工作，下列说法正确的是（ ）
A. 变压器原线圈电流的最大值为0.2A
B. 变压器副线圈电流的最大值为4A
C. 变压器的输入功率为40W
D. 电机产生的机械功率为36W
【答案】D
【解析】A．根据理想变压器原、副线圈电压与线圈匝数的关系
可得
根据理想变压器原、副线圈电流与线圈匝数关系
变压器原线圈电流的有效值
峰值为
故A错误；
B．变压器副线圈电流的最大值
故B错误；
C．变压器的输入功率等于输出功率
故C错误；
D．电机产生的机械功率
故D正确。
故选D
4. “地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，图甲为研究过程中简谐横波在时刻的波形图，M是此波上平衡位置处于处的一个质点，图乙为质点M的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A. 该列波传播速度为37.5m/s
B. 该列波沿x轴正方向传播
C. 质点M在1s内通过的路程为50m
D. 质点M在1s内沿x轴运动了3.75km
【答案】C
【解析】A．由题中图甲、图乙可知，波长，周期
该列波的传播速度
A错误；
B．由题图乙知，时刻质点M向y轴正方向振动，根据“同侧法”，该列波沿x轴负方向传播，B错误；
C．质点M在1s内通过的路程
C正确；
D．质点M只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，D错误。
故选C。
5. 真空中半径为R的半圆柱体玻璃砖的截面图如图所示，平行于半圆柱体底面固定放置一块平面镜。一束单色光从玻璃砖底面上的P点垂直射入玻璃砖，从玻璃砖侧面上的Q点射出，经平面镜反射后从玻璃砖侧面再次进入玻璃砖，从M点（图中未画出）垂直玻璃砖底面射出。已知O、P间的距离为，玻璃砖的折射率，则平面镜与玻璃砖底面间的距离为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】光路图如图所示
结合几何关系有，，，
解得
故选D。
6. 在环绕地球做匀速圆周运动的空间站内，航天员长期处于失重状态，给身心带来许多不适，为此科学家设想建造一种环形空间站。如图所示，环形空间站绕其中心匀速旋转，航天员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。把地球看作半径为R的均质球体，忽略地球的自转，已知空间站距地面的高度为h，绕地球公转的速度大小为v，旋转舱绕轴线转动的半径为r，为达到与地表相似的生活环境，旋转舱绕其轴线自转的周期为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设地球表面重力加速度为，则有
空间站绕地球公转时，有
旋转舱内的航天员做匀速圆周运动，侧壁对航天员的支持力等于mg，则有
联立解得，故选D。
7. 如图所示，从固定在水平地面上的斜面顶端A点朝不同方向抛出两个初速度大小相同的小球（可视为质点），两小球恰能落在斜面上的同一点B，两小球运动的时间分别为t1、t2，若要使小球以最小的初速度从A点抛出并落到B点，不计空气阻力，则该小球运动的时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】沿斜面和垂直于斜面建立坐标系，设斜面的倾角为θ，小球的初速度方向与斜面间的夹角为α，抛出点和落点间的距离为L，小球在垂直于斜面方向上的运动可表示为
在沿着斜面方向上的运动可表示为
消去α可得
由题意可知
解得
当时小球的初速度最小，有
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. 如图所示，在三角形PMN中，，在P点固定一正点电荷，另一试探电荷仅在电场力的作用下在纸面内运动时恰好经过M、N两点，其轨迹如图中的实线所示，下列说法正确的是（ ）
A. 试探电荷带正电
B. M点的电势大于N点的电势
C. 试探电荷在M点的动能比在N点的大
D. 试探电荷在M点的电势能比在N点的小
【答案】ACD
【解析】A．试探电荷受到的库仑力指向轨迹的凹侧，试探电荷带正电，故A正确；
B．根据大角对大边知，M点距点电荷较远，N点的电势较高，故B错误；
CD．试探电荷在M点的电势能比在N点的小，在M点的动能比在N点的大，故CD正确。
故选ACD。
9. 如图甲所示，质量为m的某同学直立于箱子上，时刻该同学从箱子上跳下，时刻着地，经曲腿缓冲一系列动作后，时刻起直立静止于地面上，该同学所受地面支持力大小F随时间t变化的关系如图乙所示，忽略该同学离开箱子时的初速度和空气阻力，该同学在空中始终处于直立状态，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 该同学的最大速度为
B. 箱子的高度为
C. 图乙中图像与横轴围成的面积为
D. 时间内该同学的机械能减少了
【答案】BC
【解析】A．由图像可知，时间内该同学在空中，时刻着地时速度为，时间内，支持力小于重力，合力向下，根据牛顿第二定律
知该同学接触地面继续向下加速，速度大于，该同学的最大速度大于，故A错误；
B．时间内该同学做自由落体运动，根据运动规律知箱子的高度为，故B正确；
C．时间内根据动量定理有
题图乙中图像与横轴围成的面积为在时间内地面对该同学的冲量，根据动量定理有
解得
故C正确；
D．时间内该同学的机械能减少了，故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，间距为L的平行金属导轨和分别固定在两个竖直面内，倾斜导轨与水平方向的夹角为，空间存在垂直导轨向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，长为L、质量为m、电阻为R的导体杆a静止在水平导轨上，现将与导体杆a完全相同的导体杆b从倾斜导轨上处由静止释放，导体杆b运动到虚线处有最大速度，运动的距离为d，导体杆a恰好未滑动，两导体杆与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 导体杆与导轨间的动摩擦因数为
B. 回路中的最大电流为
C. 导体杆b的最大速度为
D. 回路中最大焦耳热功率为
【答案】AD
【解析】A．当导体杆b的速度最大时，对导体杆a受力分析有
对导体杆b受力分析，沿斜面方向有
垂直斜面方向有
摩擦力大小
解得
故A正确；
B．当导体杆b的速度最大时，导体杆b受到的安培力大小
回路中的电流
故B错误；
C．回路中的电动势
电流
解得
故C错误；
D．回路中的最大焦耳热功率
故D正确。
故选AD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学做“探究小车的加速度与力的关系”实验的装置如图所示，轨道上的B点固定一光电门，将连接小车的细线跨过滑轮系住钩码，平衡摩擦力后在A点由静止释放小车，测出小车上的挡光片通过光电门的时间。
（1）在该实验中，下列说法正确的是 。
A. 需要测量钩码的质量B. A、B之间的距离尽可能小些
C. 调节滑轮的高度，使细线保持水平D. 钩码的质量不需要远小于小车的质量
（2）若挡光片的宽度为d，挡光片与光电门的距离为L（Ld），挡光片的挡光时间为t，拉力传感器的示数为F，则小车通过光电门时的速度大小v=___________，加速度大小a=___________，小车的质量M=___________。
【答案】（1）D （2）
【解析】【小问1详解】
AD．实验中用拉力传感器测小车受到的合力，不需要测量钩码的质量，钩码的质量不需要远小于小车的质量，故A错误、D正确；
B．A、B之间的距离尽可能大些，可以减小测量误差，故B错误；
C．为使绳子拉力为小车的合力，调节滑轮的高度，使细线与木板平行，故C错误。
故选D。
【小问2详解】
[1]小车通过光电门时的速度大小
[2]根据运动学公式有
解得小车的加速度大小
[3]根据牛顿第二定律
解得，小车的质量
12. 某物理兴趣小组欲将电流表改装成量程为0.6A的电流表。小组同学先测量电流表的内阻，提供的实验器材有：
A.电流表（量程为6mA，内阻约为90Ω）；
B.电流表（量程为9mA，内阻约为400Ω）；
C.定值电阻（阻值为20Ω）；
D.定值电阻（阻值为200Ω）；
E.滑动变阻器R（阻值为0~10Ω）；
F.一节干电池E；
G.开关S及导线若干。
（1）图中的电阻R0应选用__________（填“C”或“D”）。
（2）将如图所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图。
（3）正确连接线路后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，获得多组的示数I1和的示数I2，测得电流表的内阻为100Ω，给电流表___________（填“串”或“并”）联一个阻值为___________Ω（结果保留两位有效数字）的定值电阻，可将电流表改装成量程为0.6A的电流表。
【答案】（1）D （2） （3）并 1.0
【解析】【小问1详解】
当两电流表均满偏时有，解得
因此电阻R0应选用D。
【小问2详解】
滑动变阻器变阻器阻值较小，需采用分压式接法，电流表与定值电阻并联可求出电流表两端的电压，电流表测量通过电流表与定值电阻的总电流，故实验电路的原理图如图所示
【小问3详解】
[1]将电流表改装成电压表需要给电流表并联一个定值电阻；
[2]根据串、并联电路特点有
解得
13. 如图甲所示，T形活塞固定在水平面上，一定质量的理想气体被封闭在导热性能良好、质量m=25kg的汽缸中，汽缸的容积V=0.05m3、横截面积S=0.05m2，改变环境温度，缸内封闭气体的体积随热力学温度变化的图线如图乙所示。已知外界大气压强恒为p0=1×105Pa，活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气，取重力加速度大小g=10m/s2，求：
（1）封闭气体在状态A时的热力学温度TA；
（2）封闭气体在状态C时的压强pC。
【答案】（1）280K
（2）1.2×105Pa
【解析】【小问1详解】
由题图乙分析可知从状态A变化到状态B，气体发生等压变化，有
解得
【小问2详解】
在状态B时，设封闭气体的压强为pB，有，
解得
14. 如图甲所示，物块A静止在足够长的固定斜面上，将表面光滑、质量的物块B从物块A上方某处由静止释放并开始计时，一段时间后物块A、B发生弹性正碰（碰撞时间极短），碰撞后物块A做匀减速直线运动，物块B运动的图线如图乙所示，求：
（1）物块B释放时到物块A的距离L；
（2）物块A的质量M；
（3）每次碰撞后物块A、B间的最大距离d。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1详解】
物块B与物块A碰撞前的速度大小，加速时间，则有
解得
【小问2详解】
物块B与物块A碰撞后，设物块A的速度大小为，由题图乙可知物块B的速度大小，则有，
解得
【小问3详解】
设物块A每次向下减速的位移大小为，加速度大小为，物块B向上减速的位移大小，加速度大小，则有，
解得，
物块B运动的图线如图所示，设两者共速时的速度大小为v，则有
，
解得
15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内，曲线Ob与x轴之间存在沿y轴正方向的匀强电场，在虚线bc的上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。将质量为m、带电荷量为的粒子从线段Oa上任意一点（不包括O点）由静止释放，粒子经电场加速、磁场偏转后均能通过坐标原点O。已知a、b、c三点的坐标分别为、、，不计粒子受到的重力，求：
（1）匀强电场的电场强度大小E；
（2）粒子从释放到经过O点的最短时间t；
（3）匀强电场的边界方程。
【答案】（1） （2）
（3）
【解析】【小问1详解】
设从a点释放的带电粒子进入磁场时的速度大小为v，则在磁场中由几何关系得
电场加速，由动能定理有
解得
【小问2详解】
粒子在匀强磁场中运动的时间不变，设运动时间为，则有
从a点释放的带电粒子在进入磁场前运动的时间最短，设运动时间为，则有
从点运动到O点的时间
粒子从释放到经过O点的最短时间
联立解得
【小问3详解】
在线段Oa上任取一点P，设从该点释放的粒子离开电场的坐标为，离开时的速度大小为，则有，
解得