2025届高三下学期二轮模拟练习卷(一)物理试卷（解析版）

这是一份2025届高三下学期二轮模拟练习卷(一)物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了本卷侧重，本卷怎么考，本卷典型情境题，本卷测试内容，02 s改变一次方向等内容，欢迎下载使用。
考生须知:
1.本卷侧重:高考评价体系之基础性。
2.本卷怎么考:①考查对物理公式的基本认识(题2);②考查对基本物理概念和规律的理解(题3);③考查基本实验技能(题12)。
3.本卷典型情境题:题14。本卷拔高题:题15。
4.本卷测试内容:高考全部范围。
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。
1.两个氘核各以一定的动能相向运动并发生正碰,产生一个中子和一个氦核。已知氘核质量mD=2.0136 u,中子质量mn=1.0087 u,氦核质量mHe=3.0150 u,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 ml-1,真空中光速c=3.0×108 m/s,1 u=1.66×10-27 kg,则1 kg的氘以该形式完全反应,放出的总能量约为（ ）
×1010 J
×1011 J
×1013 J
×1014 J
2.2023年4月15日,“神舟十五号”航天员乘组进行了第四次出舱活动。在地面工作人员和舱内航天员邓清明的密切配合下,两名出舱航天员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作任务。若把“天和核心舱”的运动看成是绕地球运行的匀速圆周运动,一航天爱好者研究发现,在航天员从打开舱门到完成出舱活动的时间t内,“天和核心舱”绕地心转过的角度是θ。已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度大小为g,引力常量为G,不考虑地球自转,由此可知（ ）
A.“天和核心舱”绕地球转动的周期是2πθt
B.“天和核心舱”的轨道高度是3gR2t2θ2
C.航天员在随“天和核心舱”运行的过程中受到的重力为0
D.地球质量可表示为θ2R3Gt2或gR2G
3.一定质量的理想气体从状态a开始,经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a,其p-V图像如图所示。 以下判断正确的是（ ）
A.a→b是等温过程
B.a→b过程中气体吸收的热量小于b→c过程中气体吸收的热量
C.b→c过程中气体内能的增加量小于c→a过程中气体内能的减少量
D.c→a过程中外界对气体做的功等于 a→b→c过程中气体对外界做的功
4.AB、CD为圆的两条相互垂直的直径,O为圆心,将带电荷量分别为+q和-q的正、负点电荷放在圆周上关于AB对称的位置,两点电荷间距离等于圆的半径,如图所示,要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个电荷量适当的点电荷Q,下列做法能实现此要求的是（ ）
A.将点电荷Q放在C点,Q带电荷量为2q
B.将点电荷Q放在D点,Q带电荷量为-q
C.将点电荷Q放在A点,Q带电荷量为2q
D.将点电荷Q放在B点,Q带电荷量为-2q
5.如图所示,倾角θ=37°的传送带以v=6 m/s的速率逆时针匀速运动,一小煤块轻置于传送带顶端的A点,煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,传送带两端A、B间的距离为8.8 m,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8。则煤块滑至底端B点时,煤块两侧的痕迹长度之比是（ ）
A.5∶2
B.5∶3
C.4∶5
D.4∶1
6.如图所示,三棱镜的横截面为直角三角形ABC,∠B=θ。一束平行于AC边的光线自AB边上的P点射入三棱镜,调整入射点P的位置,使光线进入棱镜后在AC边上的O点(O点未画出)发生全反射,并从BC边上的M点射出。若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等,光在真空中的传播速度为c,则光在三棱镜内传播的速度为（ ）
A.c2tanθB.c2sinθ2 C.c2csθD.c2csθ2
7.一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点。假如该小球所受空气阻力大小恒定,该过程小球的位移-时间图像如图所示,重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是（ ）
A.小球抛出时的速度大小为12 m/s
B.小球抛出时的速度大小为20 m/s
C.小球落地时的动能为192 J
D.小球落地时的动能为288 J
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,一理想变压器的原线圈与灯泡a及电源相连,副线圈与灯泡b、c形成闭合电路,灯泡a、b、c是额定电压相同的灯泡,当电源输入u=Umsin 100πt(V)的电压时,三个灯泡刚好都正常发光。若此时电源输入电压的有效值为灯泡额定电压的5倍,下列说法正确的是（ ）
A.灯泡a、b、c的电阻之比是2∶1∶1
B.变压器原、副线圈匝数比为5∶2
C.此时灯泡a、b、c消耗的电功率之比为1∶2∶2
D.流过灯泡c的电流每隔0.02 s改变一次方向
9.一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示,P是平衡位置在x=1 m处的质点,Q是平衡位置在x=4 m处的质点。若t=2 s时质点Q第一次到达波谷,则质点P第二次到达波峰的时刻可能为（ ）
A.t=3 sB.t=5 sC.t=7 sD.t=9 s
10.由绝缘导线绕成的n=100匝正方形线圈ABDE,边长L=40 cm,其内阻r=2 Ω,将线圈的首尾两端接入如图甲所示的电路,三个定值电阻的阻值分别为R1=2 Ω,R2=R=4 Ω,电容器的电容C=4 μF。线圈所在区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A.1 s末,通过R1的电流为0.6 A
B.3 s末,R2两端的电压为2.4 V
C.3 s末,电容器所带的电荷量为8.0×10-6 C
D.0~4 s内,通过R的电荷量为2.56×10-5 C
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)某实验小组的同学利用实验室中的斜槽和一个带粗糙凹槽的长木板CD(长木板凹槽截面如图中右侧所示),设计了如下方案探究碰撞中的不变量,调整斜槽末端水平且与凹槽底端在同一水平线上,质量为m1的小球A从斜槽上由静止释放后滑上长木板,在长木板的凹槽上滑行x0距离后停止;再将相同材料且质量为m2的空心小球B置于长木板的左端点C,再次让小球A从斜槽上由静止释放,小球A与B碰撞后,都向右滑过C点,小球A沿凹槽滑行的距离为x1,小球B沿凹槽滑行的距离为x2。
(1)小球B选择空心小球的原因是 。
(2)第二次释放小球A时除由静止释放外,还需注意 ,斜槽的光滑程度对实验结果 (选填“有”或“没有”)影响。
(3)若满足关系式 ,则验证了小球A和B在碰撞中动量守恒。(用题目中给出的物理量表示)
(4)若满足关系式 ,则验证了小球A和B在碰撞中动能保持不变。(用题目中给出的物理量表示)
12.(9分)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
(1)(多选)某同学设计的多用电表的原理示意图如图所示,微安表是表头,其满偏电流Ig=500 μA,内阻Rg=100 Ω。电源电动势E=4.0 V,内阻r=2 Ω。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。关于此多用电表,下列说法中正确的是 (填选项前面的字母)。
A.当S接通触点1时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
B.当S接通触点2时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
C.当S接通触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
D.当S接通触点3时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是红表笔
(2)若该表测电流时的量程是2.5 mA,测电压时的量程是3.0 V。则电路中电阻R1= Ω,R2= Ω,滑动变阻器接入的阻值R= Ω。
(3)(多选)某小组的同学们发现欧姆表的表盘刻度不均匀,分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx的关系,他们分别画出了以下的几种图像,其中可能正确的是 。
13.(10分)我国“蛟龙号”载人潜水器曾在世界最深的马里亚纳海沟下潜超7000米,创造了当时的世界深潜纪录。某小组设计了一个可测定下潜深度的深度计,如图所示,一汽缸被分成长度均为L的Ⅰ、Ⅱ两部分,在汽缸右端开口处和正中央各有一个体积不计的卡环,在卡环的左侧各有一个厚度不计的活塞A、B,活塞A、B只可以向左移动,活塞密封良好且与汽缸壁之间无摩擦。在潜水前Ⅰ内通过活塞封有150个大气压强的气体,Ⅱ内通过活塞封有600个大气压强的气体,温度均为27 ℃。当该深度计水平放入水下达到一定深度后,水对活塞A产生挤压使之向左移动,通过活塞A向左移动的距离可以测出下潜深度。已知海水的密度ρ=1×103 kg/m3,海面上大气压强p0=1 atm=1×105 Pa,重力加速度g=10 m/s2。不计海水密度随海水深度的变化,假设两部分气体均视为理想气体,温度始终与周围海水温度相同,且海水在一定深度以下温度始终为7 ℃。
(1)当下潜到一定深度,温度计显示为7 ℃,活塞A向左移动的距离为L5,求此时下潜的深度h。
(2)求该深度计能测量的最大下潜深度hm。
14.(13分)ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如果要通过ETC通道,车需要在中心线(拦车杆位置)前方10 m处减速至5 m/s,匀速到达中心线后,自动抬杆,车通过ETC通道。甲车以15 m/s的速度匀速行驶,在距收费站中心线100 m处开始减速时发现走人工收费通道的乙车恰好停到了收费站中心线处,甲车司机立即刹车做匀减速运动,到达离收费站中心线距离10 m处时速度恰减至5 m/s,ETC通道自动抬杆放行,甲车通过收费站中心线后立即开始加速。将甲车开始加速的时刻作为计时起点,甲、乙两辆车在平直公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图像如图所示。
(1)求乙车在收费站缴费所用的时间t乙 。
(2)求乙车追上甲车前,两车间距离的最大值Δx。
(3)求甲车被乙车追上时甲车从收费站中心线前进的距离x。
15.【拔高题】(16分)如图所示,真空中有一个半径r=0.5 m的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小B=2×10-3 T,方向垂直于纸面向外,x轴与圆形磁场边界相切于坐标系原点O,在x=0.5 m和x=1.5 m之间的区域内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小E=1.5×103 N/C。在x=1.5 m处竖有一个与x轴垂直的足够长的荧光屏。一粒子源在O点沿纸面向x轴上方各个方向发射速率相同、比荷qm=1×109 C/kg的带正电的粒子,若沿y轴正方向射入磁场的粒子恰能从磁场最右侧的A点沿x轴正方向垂直进入电场,不计粒子的重力及粒子间的相互作用和其他阻力。求:
(1)粒子源发射的粒子进入磁场时的速度大小v。
(2)沿y轴正方向射入磁场的粒子从射入磁场到打到荧光屏上所用的时间t(计算结果保留两位有效数字)。
(3)从O点处射出的粒子打在荧光屏上的纵坐标区域。
【参考答案】
1.答案 C
解题分析 本题考查核反应方程及核能的计算。由题意知,核反应方程为 12H+12H→23He+01n,质量亏损Δm=2mD-mHe-mn=0.0035 u,两个氘核聚变释放的能量ΔE=Δmc2 。1 kg的氘含有的原子数N=mMNA,发生核反应的次数为N2,故放出的总能量E=ΔE·N2=7.84×1013 J,C项正确。
2.答案 A
解题分析 本题考查万有引力定律、牛顿运动定律、圆周运动的相关知识点。“天和核心舱”在时间t内绕地球球心转过的角度是θ,则其角速度ω=θt,又周期T=2πω,故T=2πθt ,A项正确;根据牛顿第二定律,由万有引力提供向心力,则有GMm(R+h)2=mω2(R+h),又gR2=GM,联立解得h=3gR2t2θ2-R,B项错误;航天员在随“天和核心舱”运行的过程中处于完全失重状态,重力依然存在,C项错误;由GMm(R+h)2=mω2(R+h),解得M=ω2(R+h)3G=θ2(R+h)3Gt2,D项错误。
3.答案 B
解题分析 本题考查理想气体的p-V图像和热力学第一定律。由pV乘积相同知,a、b状态温度相同,故 a→b过程温度先升高后降低,A项错误;由p-V图像与V轴围成的面积知,a→b过程和 b→c过程气体对外界做功相同,但气体在a、b状态内能相同,b→c过程气体内能增加,由热力学第一定律知,a→b过程中气体吸收的热量小于b→c过程中气体吸收的热量,B项正确;由于a、b状态温度相同(内能相同),b→c过程中气体内能的增加量等于c→a过程中气体内能的减少量,C项错误;由p-V图像与V轴围成的面积知,c→a过程中外界对气体做的功大于 a→b→c过程中气体对外界做的功,D项错误。
4.答案 B
解题分析 本题考查电场的叠加。正、负点电荷在O点产生的电场的电场强度大小E1=E2=kqR2,且E1和E2的夹角为120°,则两电场的合电场强度E=kqR2,可在C点放一正点电荷或在D点放一负点电荷,设点电荷Q的电荷量大小为Q0,则kQ0R2=kqR2,得Q0=q,B项正确。
5.答案 C
解题分析 本题考查牛顿运动定律的应用。煤块放置在A点时,设其加速度大小为a1,加速时间t1后,煤块速度与传送带速度大小相等,则mgsin 37°+μmgcs 37°=ma1,v=a1t1,解得t1=0.6 s,t1时间内煤块的位移x1=12a1t12=1.8 mμmgcs 37°,煤块相对传送带继续加速运动,设其加速度大小为a2,再加速运动到B点的时间为t2,位移x2=xAB-x1=7 m。由mgsin 37°-μmgcs 37°=ma2,x2=vt2+12a2t22,解得t2=1 s(t2=-7 s舍去),传送带运动的位移L2=vt2=6 m,煤块在原来的痕迹上滑过的长度Δx2=x2-L2=1 m,故煤块滑至底端B点时,煤块前面的痕迹长度Δx1=Δx-Δx2=0.8 m,Δx1∶Δx2=4∶5,C项正确。
6.答案 D
解题分析 本题考查光的折射、全反射及光的传播。作出光在棱镜内的光路,如图所示。设光从AB边射入棱镜的折射角为r,由几何关系知θ=2r,由折射定律得n=sinθsinr=2csθ2,又v=cn,得v=c2csθ2,D项正确。
7.答案 C
解题分析 本题考查动能定理的应用。小球上升阶段,由匀变速直线运动规律得x0=12v0t1,可得小球初速度v0=2x0t1=24 m/s,A、B项错误;小球上升的加速度大小a1=v0t1=12 m/s2,根据牛顿第二定律有mg+f=ma1,解得空气阻力f=2 N,设小球落地时的速度大小为v,整个上升和下降过程,根据动能定理有-2fx0=12mv2-12mv02,解得12mv2=192 J,C项正确、D项错误。
8.答案 AC
解题分析 设灯泡的额定电压为U,根据题意可知,电源输入电压的最大值为Um,有效值U入=Um2=5U,因为灯泡都能正常发光,故原线圈两端的电压U1=U入-U=4U,副线圈两端的电压U2=2U,则变压器原、副线圈的匝数比n1n2=U1U2=21,可得I1I2=n2n1=12,B项错误;灯泡a、b、c的额定电压相同,由R=UI得三个灯泡的电阻之比是2∶1∶1,A项正确;根据P=UI可知a、b、c消耗的电功率与通过它们的电流成正比,即此时灯泡a、b、c消耗的电功率之比为1∶2∶2,C项正确;由输入电压的表达式可知圆频率ω=100π rad/s,则周期T=2πω=0.02 s,而变压器不会改变交变电流的周期,故每隔0.02 s电流方向改变两次,D项错误。
9.答案 BD
解题分析 本题考查波的多解问题。由题图知简谐波的波长λ=8 m。①若波沿x轴正方向传播,质点Q向上振动,第一次达到波谷的时间是34T,即34T=2 s,所以T=83 s;质点P左侧第二个波峰处质点的平衡位置到质点P的平衡位置的距离是15 m=158λ,它的振动形式传到质点P的时间Δt=158T,即Δt=5 s,B项正确。②若波沿x轴负方向传播,质点Q向下振动,第一次达到波谷的时间是14T,即14T=2 s,所以T=8 s;质点P右侧第二个波峰处质点的平衡位置到质点P的平衡位置的距离是9 m=98λ,它的振动形式传到质点P的时间Δt=98T,即Δt=9 s,D项正确。
10.答案 AD
解题分析 本题考查电磁感应及电容器的充、放电问题。由B-t图像知,0~2 s内线圈内磁感应强度的变化率ΔBΔt=0.3 T/s,由法拉第电磁感应定律得E1=nΔBΔtL2=4.8 V,电阻R断路,由闭合电路欧姆定律知I1=E1r+R1+R2=0.6 A,A项正确;由B-t图像知,2 s~4 s内线圈内磁感应强度的变化率ΔB'Δt'=0.5 T/s,由法拉第电磁感应定律得E2=nΔB'Δt'L2=8 V,故3 s末R2两端的电压U2=R2E2r+R1+R2=4 V,B项错误;3 s末C两端的电压等于U2,此时电容器所带的电荷量Q=CU2=1.6×10-5 C,C项错误;由题意知,0~2 s内和2 s~4 s内线圈产生的感应电流方向相反,电容器极板电性改变,故通过R的电荷量是两段时间内电容器极板电荷量的和,0~2 s内电容器的电荷量Q1=CU1,U1=I1R2,所以Q1=9.6×10-6 C,2 s~4 s内电容器的电荷量Q2=Q,所以0~4 s内通过R1的电荷量Q'=Q1+Q2=2.56×10-5 C,D项正确。
11.答案 (1)使两小球的质量满足m1>m2,保证碰后小球A不反弹 (1分)
(2)在同一位置释放 (1分) 没有 (1分)
(3)m1x0=m1x1+m2x2 (2分)
(4)m1x0=m1x1+m2x2 (1分)
解题分析 (1)本实验探究碰撞中的动量守恒和能量守恒,小球B空心,则m1>m2,保证碰后小球A不反弹。
(2)本实验的条件是小球A两次到达C点时的速度大小相等,由动能定理知,小球A应该在同一位置由静止释放,故斜槽的粗糙程度对实验结果没有影响。
(3)由牛顿第二定律可知,两小球在凹槽上滑行时的加速度相同,均为a=μg,由速度和位移关系可得v2=2ax,解得v=2μgx,即速度v与x成正比。若小球A和B在碰撞过程中动量守恒,则它们各自质量和速度的乘积之和保持不变,即m1v0=m1v1+m2v2,代入速度的表达式可得m1x0=m1x1+m2x2。
(4)若小球A和B在碰撞过程中动能保持不变,则有12m1v02=12m1v12+12m2v22,代入速度的表达式可得m1x0=m1x1+m2x2。
12.答案 (1)AC (3分)
(2)25 (2分) 1180 (1分) 1578 (1分)
(3)AC (2分)
解题分析 (1)当S接通触点2时,内部电源接通,则多用电表处于测量电阻的挡位,因黑表笔接内部电源的正极,则接线柱B接的是黑表笔,B项错误、C项正确;当S接通触点1时,电阻与表头并联,则多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔,A项正确;当S接通触点3时,表头与电阻串联,则多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔,D项错误。
(2)当S接通触点1时测量电流的量程Im=2.5 mA,则满偏时,通过电阻R1的电流I1=Im-Ig=2.0 mA,又I1∶Ig=Rg∶R1,解得R1=25 Ω;当S接通触点3时用于测量电压,此时电流表内阻Rm=R1RgR1+Rg=20 Ω,Um=3 V,则R2=UmIm-Rm=1180 Ω;当S接通触点2时用于测量电阻,红、黑表笔短接,电流表满偏时R内=EIm=1600 Ω,故滑动变阻器接入的阻值R=R内-Rm-r=1578 Ω。
(3)根据闭合电路的欧姆定律可知I=ERx+R内,则1I=1ERx+R内E,A、C项正确。
13.解题分析 (1)温度计显示此时为7 ℃,假设活塞B不动,取Ⅰ内气体为研究对象,由理想气体状态方程可得
150p0LS300=45p1LS280 (2分)
以Ⅱ内气体为研究对象,由查理定律可得
600p0300=p2280 (1分)
解得p1=175p0