新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市2025届高三下学期3月二模试题 物理 含解析

这是一份新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市2025届高三下学期3月二模试题 物理 含解析，共10页。试卷主要包含了4atmB等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填在答题卡上。
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、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7-8题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。
1. 已知一个中子和一个质子的质量之和为m，一个氘核的质量为，光在真空中的传播速度为c，则氘核的比结合能为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据质能方程可知，质子与中子发生核反应，生成氘核的过程中放出的能量E=Δmc2=（m-mD）c2
氘核的比结合能为：
故选B。
2. 在干燥的冬天，人的身体常常会带有静电。当带负电的手靠近金属门一定距离时，下列图中正确描绘手和金属门之间的电场线分布的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】手带负电，则电场线方向从金属门指向手指，且金属门表面是等电势的，所以电场线应该垂直于金属门表面。
故选A。
3. 在水中的潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥内，圆锥的顶角为，则水的折射率为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】当光线几乎平行于水面射入水中时，折射角为。
根据光的折射定律得
可得
故选D。
4. 我国天文工作者发现了由致密白矮星A与热亚矮星B组成的孤立的双星系统，两星体在万有引力的作用下绕二者连线上某一点做匀速圆周运动。已知A的质量大于B的质量，下列说法正确的是（ ）
A. A的线速度大于B的线速度B. A的角速度大于B的角速度
C. A的加速度小于B的加速度D. A的向心力小于B的向心力
【答案】C
【解析】
【详解】两个星球同轴转动，角速度大小相等，满足
其中mA＞mB，则rA＜rB
再根据v=ωr，an=ω2r
可判断vA＜vB，aA＜aB
两者的向心力Fn相等。
故选C。
5. 如图所示是某种磁吸式的手机支架，将支架静置于水平桌面上，再将手机放到支架上，手机便会被吸住不动。已知手机质量为m，手机屏幕与水平桌面夹角为，手机与支架接触面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度的大小为g，，。则支架对手机的磁吸力至少为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】手机受力如图所示
由平衡条件得：mgsinθ=μ（mgcsθ+F）
代入数据解得：F=
故选C。
6. 2025年1月21日，神舟十九号航天员乘组圆满完成第二次出舱活动。航天员出舱前，舱外航天服内的气体（视为理想气体）体积为V，压强为1atm（1atm是指1个标准大气压），温度为20℃。航天员调节航天服内气体质量和温度，使得出舱后航天服内气体体积变为1.25V，温度仍为20℃。已知航天员出舱前后，航天服内的气体在同温同压下的体积比为，则航天员出舱后航天服内气体的压强为（ ）
A. 0.4atmB. 0.6atmC. 0.8atmD. 1atm
【答案】A
【解析】
【详解】出舱前后，航天服内气体温度不变，但体积和压强发生变化。根据题意，出舱后气体体积变为原来的1.25倍，且同温同压下的体积比为2：1，说明出舱后气体的物质的量减少为原来的一半。以出舱前航天服内气体为研究对象，根据玻意耳定律可得p1V=2p2×1.25V
代入数据可得p2=0.4atm
故选A。
7. 如图所示为洛伦兹力演示仪的示意图。电子枪可以发射电子束。玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。励磁线圈能够在两个线圈之间产生匀强磁场，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行。设电子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为R，周期为T。若仅增大出射电子的速度，则（ ）
A. R减小B. R增大C. T不变D. T减小
【答案】BC
【解析】
【详解】带电粒子在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力，则有
粒子运动的周期为
联立可得，
若仅增大出射电子的速度，电子运动的周期不变，半径增大。
故选BC。
8. 如图所示，小球P固定在半径的竖直圆盘左边缘上，用竖直向下的平行光照射圆盘，小球P和盘心O在水平面上投影的位置分别为和，当圆盘以周期匀速转动的过程中，小球P的影子做简谐运动的振幅A和影子经过中点时的速度大小v分别为（ ）
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．小球P在圆盘上做圆周运动，其在水平方向的投影做简谐运动。圆盘半径R=1.0m，简谐运动的振幅A等于圆盘半径，即A=R=1.0m，故A正确，B错误；
CD．小球P做圆周运动的线速度v圆=ωR，
已知T=πs，R=1.0m
解得
ω=2rad/s
v圆=ωR=2×1m/s=2m/s
设影子经过P′O′中点时，小球P与圆心连线和竖直方向夹角为θ=60°，影子做简谐运动的速度v=v圆sinθ=m/s
故C错误，D正确。
故选AD。
二、非选择题。
9. 某实验小组为了探究两个互成角度的力的合成规律，设计了如下实验，具体操作步骤如下：如图甲，橡皮条的一端连接一轻质小圆环，橡皮条的长度为GE。在图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力、的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为EO，记录拉力、的大小和方向。撤去、，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点（如图丙）记录拉力F的大小和方向。
（1）该实验中采用的物理学方法为________（选填“控制变量法”或“等效替代法”）；
（2）利用记录的数据，用力的图示法画出F、、，经过猜想和验证得出结论：两个互成角度的力的合成规律叫作________定则；
（3）该实验小组所用弹簧测力计的量程均为5N，某次实验测得、，则两个力的夹角可能为________（选填“锐角”或“钝角”）。
【答案】（1）等效替代法
（2）平行四边形 （3）钝角
【解析】
小问1详解】
探究两个互成角度的力的合成规律实验采用等效替代法。
【小问2详解】
两个互成角度的力的合成规律叫作平行四边形定则。
【小问3详解】
力F1=3.0N，F2=4.0N，当两力夹角为90°时它们的合力大小为5N，当两分力大小一定时，两力的合力大小随两力夹角增大而减小，随夹角减小而增大，弹簧测力计量程为5N，如果两力夹角为锐角，则合力大于5N，大于弹簧测力计的量程，则两个力的夹角可能为钝角。
10. 如图甲所示，某实验兴趣小组用铜片、铝片和可乐制成可乐电池，其电动势小于1V，内阻大于1kΩ，为测量该可乐电池的电动势和内阻，提供的实验器材如下：
A.电流表（0~0.6A，内阻为）；
B.电流表（，内阻为）；
C.电阻箱（）；
D.电阻箱（）；
E.开关，导线若干。
（1）实验时，为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻，电流表应选择________（选填“A”或“B”），电阻箱应选择________（选填“C”或“D”）。
（2）根据选择的实验器材，设计实验，并在图乙的虚线框中画出实验电路图（电阻箱符号）。
（3）通过实验数据画出相应的可乐电池的图像如图丙中实线所示，可知该可乐电池的电动势约为________V（保留1位有效数字），内阻约为________（保留2位有效数字）。
（4）将该可乐电池静置一段时间后再次测量，获得的图像如图丙中虚线所示，可知该可乐电池静置后的内阻________（选填“大于”“小于”或“等于”）静置前的内阻。
【答案】（1） ①. B ②. C
（2） （3） ①. 0.5 ②. 1.7
（4）大于
【解析】
【小问1详解】
[1]电路最大电流约为
为减小实验误差，电流表应选择B；
[2]电路最小总电阻约为
电阻箱应选择C。
【小问2详解】
电池、电流表与电阻箱组成串联电路，实验电路图如图所示
小问3详解】
[1][2]根据图示电路图，由闭合电路的欧姆定律得
整理得
由图丙所示实线可知，图像斜率
纵轴截距绝对值b=r+RA=2000Ω
电池内阻r=1700Ω=1.7kΩ
【小问4详解】
由图丙所示图像可知，虚线纵轴截距的绝对值大于静置前纵轴截距的绝对值，则可乐电池静置后电池内阻增大。
11. 如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放置一质量为的小蜡块R。时刻，蜡块R由坐标原点O处由静止开始沿y轴正方向以加速度匀加速上浮，同时玻璃管沿x轴正方向做速度为的匀速直线运动，取x轴所在水平面为零势能面，重力加速度g取。在蜡块R未运动到玻璃管顶端的过程中，求
（1）蜡块R的竖直位移y与水平位移x的关系式；
（2）时，蜡块R的机械能E。
【答案】（1）y=2.5x2
（2）0.041J
【解析】
【小问1详解】
蜡块在竖直方向的位移为
在水平方向的位移为x=v0t
联立解得
代入数据解得y=25x2
【小问2详解】
t=2s时，蜡块的速度为
所以在t=2s时，蜡块R的机械能为
代入数据解得E=0.041J
12. 如图所示为直线电机工作原理简化模型。一根足够长的圆柱形磁棒竖直固定在水平地面上，为磁棒上下截面圆心的连线，磁棒周围有沿半径方向向外均匀辐射的磁场，磁棒在周围某一点产生的磁场的磁感应强度的大小与该点到连线的距离成反比。磁棒上端的某一水平面上固定两个不可伸缩的粗细均匀的圆环形金属线圈1、2，且线圈1、2的圆心重合。线圈1的质量为m，周长为C，电阻为R；线圈2的质量为2m，周长为2C，电阻为2R。现分别对两线圈1、2施加竖直方向的外力、，并将两线圈1、2同时由静止释放，使两线圈均向下做加速度（g为重力加速度的大小）的匀加速直线运动，下落过程中线圈1所在位置处的磁场的磁感应强度大小始终为B。已知两线圈从静止下落到外力、的大小相等的过程中产生的总焦耳热，不考虑两线圈之间的相互作用及线圈中电流产生的磁场，不计空气阻力，两线圈环面始终水平，则在此过程中，求
（1）线圈1中产生的感应电流的方向（从上往下看）和线圈1受到的安培力的方向；
（2）线圈1中产生的焦耳热；
（3）外力做的功。
【答案】（1）感应电流的方向为顺时针方向，线圈1受到的安培力的方向竖直向上；
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
由右手定则知，线圈1中产生的感应电流的方向为顺时针方向，由左手定则知，线圈1受到的安培力的方向竖直向上；
【小问2详解】
设线圈2所在位置处的磁感应强度为B2，则
解得
两线圈同时静止释放，运动的加速度相同，由v=at知，两线圈任意时刻速度相同，由
知两线圈回路产生的感应电流之比
由Q=I2Rt知，相同时间内两线圈产生的热量之比
故线圈1中产生的焦耳热
【小问3详解】
设F1=F2时，两线圈的速度大小均为v1，则对线圈1，由牛顿第二定律：
对线圈2，由牛顿第二定律：
其中
联立知
则线圈1下落高度
线圈1下落过程，由功能关系：
联立知，外力F1做的功