2025届贵州省高三下学期4月模拟物理试卷

这是一份2025届贵州省高三下学期4月模拟物理试卷，共13页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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。答案写在本试卷上无效。
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，只有一项符合题目要求。
1．下列情境中的对象，处于平衡状态的是
A．图甲中在轨运行的中国空间站
B．图乙中骑着自行车正在转弯的骑手
C．图丙中站在匀速下行扶梯上的顾客
D．图丁中下落到最低点时的蹦极挑战者
2．考虑到地球自转的影响，下列示意图中可以表示地球表面P点处重力加速度g方向的是
A B C D
3．一足够长的轻质弹性细绳左端固定，波源a带动细绳上各点上下做简谐运动，t = 0时刻绳上形成的简谐横波恰好传到位置M，此时绳上b、c两质点偏离各自平衡位置的位移相同，如图所示。已知波源振动周期为T，下列说法正确的是
A．波源的起振方向竖直向下
B．此后c比b先运动到平衡位置
C．t = eq \f(3,2)T时，a质点恰好运动到位置M
D．t = eq \f(1,4)T时，b、c偏离各自平衡位置的位移仍相同
4．一群处于n = 5的激发态的氢原子向低能级跃迁时会发出各种频率的光，如果用这些光照射一群处于n = 2的激发态的氢原子，使它们直接向高能级跃迁（未电离），这些氢原子最多会吸收m种频率的光，则m等于
A．4B．6 C．8D．12
5．如图，方向垂直纸面向里的匀强磁场区域中有一边界截面为圆形的无场区，O为圆形边界的圆心，P、Q为边界上的两点，OP与OQ的夹角为60°。一带电粒子从P点沿垂直磁场方向射入匀强磁场区域后经过时间t从Q点第一次回到无场区，粒子在P点的速度方向与OP的夹角为20°。若磁感应强度大小为B，粒子的比荷为k，不计粒子重力，则t为
60º
20º
Q
P
O
B
v
A． eq \f(4π,9kB) B． eq \f(8π,9kB) C． eq \f(14π,9kB) D． eq \f(5π,3kB)
6．某滑板运动员在如图所示的场地进行技巧训练，该场地截面图的左侧A端处的切线竖直，B端右侧有一水平面。该运动员在某次训练时以某一速度从A端冲出，沿竖直方向运动，上升的最大高度为H，回到场地后又以同样大小的速度从B端冲出，上升的最大高度为 eq \f(H,2)。若不考虑空气阻力，则该运动员落地点与B的距离为
A
B
H
A． eq \f(H,2)B． eq \f(3H,2)C． eq \r(2)HD．2H
7．如图，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，它们位于与电场方向平行的同一平面内。已知AB = CD = l，AB与CD所在直线的夹角为60º，UAB = 2UCD = U，则该匀强电场的电场强度为
A
B
C
D
A． eq \f(U,l) B． eq \f(2U,l) C． eq \f(2\r(3)U,3l) D． eq \f(\r(3)U,l)
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图，一辆汽车沿凹形路面以不变的速率驶向最低位置的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计气体分子间作用力，则胎内气体
A．对外界做功
B．向外界放出热量
C．压强变大
D．内能增大
9．沿正方体的棱bc和dd1分别放置两根足够长的通电直导线，其电流方向如图所示。P为棱cd上的一点，若要使P点处的磁感应强度为零，可在空间中再放置一条足够长的通电直导线，则该导线可能
A．与棱ab平行
B．与棱bc平行
C．与bb1d1d面平行
D．与bb1c1c面平行
10．如图所示，在水平圆盘圆心O的一侧，沿半径方向放着用轻杆相连的两个物体A和B，A、B的质量均为m，与圆盘的动摩擦因数分别为μA、μB，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现使圆盘在不同的角速度ω下绕过O的竖直轴匀速转动，已知重力加速度为g，则B未发生相对滑动前，其所受的静摩擦力f与ω2的关系图像可能是
A
B
C
D
f
ω2
O
μBmg
f
ω2
O
μBmg
f
ω2
O
μBmg
f
ω2
O
μBmg
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11．（5分）
某同学为观察电容器的充放电现象，设计了如图（a）所示的实验电路图。
图（a） 图（b）
（1）根据图（a），在答题卡上完成图（b）中的实物图连线。
（2）该同学正确连接电路后，将单刀双掷开关拨到位置“1”，发现电流计指针向右偏转，待指针稳定后把开关迅速拨到位置“2”，观察到电流计的指针 。（选填正确答案前的序号）
①继续向右偏转，然后保持不变
②继续向右偏转，然后回到零刻度线
③向左偏转，然后回到零刻度线
（3）该同学将电容器充电后断开开关，经过一段较长的时间后发现电压表的示数最终为零，原因是 。
12．（10分）
某学习小组用单摆实验装置进行有关力学实验，实验装置如图（a）所示，其中光电门位于悬点的正下方。
α
x
悬点
光电门
图（a） 图（b）
（1）该小组先用该装置测量当地重力加速度，操作如下：
①先测出小球的直径d；
②测出此时悬点与小球上端的距离l，则单摆的摆长L= ，然后调整悬点的高度，使小球能正好通过光电门；
③保持细线拉直，使小球在竖直平面内偏离平衡位置一小段距离后静止释放，通过光电计时器记录下小球连续两次经过光电门的时间间隔为t0，则单摆的周期T= ；
= 4 \* GB3 ④多次改变细线的长度，重复②③的操作，记录下多组摆长L和对应的周期T；
= 5 \* GB3 ⑤作出T2  L图像，并得到该图像的斜率k = 4.05 s2/m，则当地重力加速度g=_______m/s2（π2  9.86，计算结果保留三位有效数字）。
（2）在测出重力加速度g后，该小组继续用此实验装置来验证小球摆动过程中机械能是否守恒，操作如下：
①拉直细线，使小球偏离平衡位置；
②测量此时小球球心与其在最低点时球心的距离x，如图（b）所示，然后将小球由静止释放；
③利用光电计时器记录下小球通过光电门的挡光时间t，则小球通过光电门最低点的速度v = ；
④逐渐增大摆角，重复上述实验步骤。
该小组通过理论分析，小球在摆动过程中，若x = （用L、d、t和g表示），则说明小球摆动过程中机械能守恒。该小组对实验数据进行分析后发现，当摆角α小于90º时，在误差范围内上述关系式成立；但摆角α大于90º时，上述关系式明显不成立，说明小球机械能有较大损失，原因是 。
13．（10分）
水晶灯下方的吊坠可以提高灯体的稳定性，其多面棱角的形状使光线在内部多次反射，减少眩光。如图是一种钻石型吊坠的剖面图，∠N =∠P = 90º，∠O = 120º，NO边和PO边长为2L，在该剖面所在平面内有一束单色光从MN边上的A点射入吊坠，经折射后恰好射到NO中点，已知AN = eq \f(\r(3),3)L ，入射角i = 45º，光在真空中传播速度为c。求：
M
N
P
O
A
i
120º
（1）吊坠对该单色光的折射率；
（2）通过计算，判断该束光在NO面是否会发生全反射；
（3）光在吊坠中传播的时间（当光在界面发生折射时，不考虑其反射光线）。
14．（14分）
如图所示，光滑水平面上放置有一质量为M的匀质长方体物块P，从P右端截取任意一部分长方体作为物块Q，将Q静置于P左侧某位置。对Q施加一水平拉力，经时间t，Q运动的位移为L。之后保持拉力大小不变，方向迅速在竖直面内逆时针旋转角度60°，Q继续运动2.5L后撤去该力，一段时间后，Q与P发生正碰并粘在一起。已知拉力大小与Q重力之比为定值，重力加速度大小为g。求：
（1）该拉力大小与Q的重力大小之比；
（2）撤去拉力时，物块Q的速度大小；
（3）截取的物块Q质量为多大时，Q与P碰撞损失的机械能最大？并求此最大值。
15．（18分）
图（a）为某游乐园的U型过山车，一兴趣小组为了研究该过山车的电磁制动过程，搭建了如图（b）所示的装置进行研究。该装置由间距L = 1 m的固定水平长直平行轨道和左右两边的弧形平行轨道平滑连接组成，在水平轨道中部间距为d = 0.45 m的两虚线之间有B = 0.4 T、方向竖直向上的匀强磁场。用质量m = 0.24 kg的“”型导体框模拟过山车，导体框与轨道间绝缘，其ab、cd、ef边的长度均为L = 1 m，电阻阻值均为R = 0.1 Ω，它们之间相邻间距均为0.5 m，导体框其余部分电阻不计。现将导体框从左侧弧形轨道上由静止释放，释放时导体框重心到水平轨道的高度h = 1.25 m。已知重力加速度大小g = 10 m/s2，不计导体框与轨道间的摩擦和空气阻力，导体框运动过程中始终未脱离轨道。求：
a
b
c
d
e
f
B
（1）ab边即将进入磁场时导体框的速度大小；
（2）ab边即将离开磁场时导体框的速度大小；
（3）导体框运动全过程中，cd边产生的热量。
【参考答案】
一、单项选择题
二、多项选择题
三、非选择题
11．（1）连线如图，连对一根线给1分，共2分
（2）③（1分）
（3）电容器通过电压表放电了（2分）
（只要答出电压表不是理想电表即可给分）
12．（1）l + eq \f(d,2)（1分） 2t0（2分） 9.74（2分）
（2） eq \f(d,t)（1分） eq \f(d,t) eq \r(\f(L,g))（2分） 小球先做自由落体运动，在细线绷直的瞬间有动能损失（2分）
13．（1）设该单色光进入吊坠的折射角为r
tan r = eq \f(AN,L) = 1 \* GB3 ①
r = 30º
吊坠对该单色光的折射率
n = eq \f(sin i,sin r) = 2 \* GB3 ②
n = eq \r(2) = 3 \* GB3 ③
（2）该单色光在吊坠中的临界角为C
sin C = eq \f(1,n) = 4 \* GB3 ④
C = 45º = 5 \* GB3 ⑤
而单色光射到NO面的入射角为60º，所以该束光会在NO面发生全反射 = 6 \* GB3 ⑥
（3）设该光在吊坠中的传播速度为v
n = eq \f(c,v) = 7 \* GB3 ⑦
v = eq \f(\r(2),2)c
由几何关系可知，该单色光将在MP面上关于OM轴与A点对称的A′点处射出吊坠，光在吊坠中传播的路径长度
s = 2 eq \f(AN,sin 30º) + 2Lcs 30º = eq \f(7\r(3),3)L = 8 \* GB3 ⑧
光在吊坠中传播的时间
t = eq \f(s,v) = 9 \* GB3 ⑨
t = eq \f(7\r(6)L,3c) = 10 \* GB3 ⑩
评分参考：每式1分
14．（1）拉力大小与Q的重力大小之比为k，Q的质量为m，在水平拉力作用时的加速度为a
kmg = ma = 1 \* GB3 ①
L = eq \f(1,2)at2 = 2 \* GB3 ②
由 = 1 \* GB3 ① = 2 \* GB3 ②式，得
k = eq \f(2L,gt2) = 3 \* GB3 ③
（2）设撤去拉力时，物块Q的速度大小为v，根据动能定理
kmgL + 2.5kmgLcs 60º = eq \f(1,2)mv2 = 4 \* GB3 ④
v = eq \f(3L,t) = 5 \* GB3 ⑤
（3）设Q与P碰撞后，两者的速度大小为v′，根据动量守恒定律
mv = Mv′ = 6 \* GB3 ⑥
碰撞损失的机械能
E损 = eq \f(1,2)mv2 − eq \f(1,2)Mv′2 = 7 \* GB3 ⑦
由 = 6 \* GB3 ⑥ = 7 \* GB3 ⑦式得
E损 = eq \f(m(M − m),2M)v2 = 8 \* GB3 ⑧
当 m = M − m时，E损有最大值
m = eq \f(M,2) = 9 \* GB3 ⑨
E损max = eq \f(9ML2,8t2) = 10 \* GB3 ⑩
评分参考： = 3 \* GB3 ③式3分， = 6 \* GB3 ⑥ = 9 \* GB3 ⑨式2分，其余各式均1分。其他解法酌情给分。
15．（1）设ab边刚进入磁场时的速度大小为v0，由机械能守恒
mgh = eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up2(2),\s\d2(0)) ①
v eq \\al(\s\d2(0)) = 5 m/s ②
（2）导体框ab边在磁场中运动时，导体框的总电阻
R总= R + eq \f(R,2) = 3 \* GB3 ③
设ab边在磁场中的瞬时速度为v时，ab边产生的感应电动势
E = BLv = 4 \* GB3 ④
此时ab边中的电流
I = eq \f(E,R\s\d2(总)) = 5 \* GB3 ⑤
ab受到的安培力
F = BIL
可得F = eq \f(B2L2v,R总) = 6 \* GB3 ⑥
设ab边刚出磁场时的速度大小为v1，把ab边进磁场到出磁场的这段时间t看成由若干小段极短的时间t组成，在每一小段时间t内，可认为ab边受到的安培力F1、F2、…、Fn是不变的，根据动量定理，有
∑Fit = mΔv
 eq \f(B\s\up2(2)L\s\up2(2)d,R\s\d2(总)) = mv1 − mv0 = 7 \* GB3 ⑦
解得v1 = 3 m/s = 8 \* GB3 ⑧
（3）由 = 7 \* GB3 ⑦式可知，线框每条边通过磁场区时，速度改变量
Δv = − eq \f(2B2L2d,3mR) = −2 m/s
由此可知，cd刚离开磁场区域时速度
v2= 1 m/s = 9 \* GB3 ⑨
ef无法离开磁场区域，即导体框末速度
v3 = 0 = 10 \* GB3 ⑩
设ab边在通过磁场区域时，导体框产生的热量为ΔQ1，根据能量守恒，有
ΔQ1 = eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up2(2),\s\d2(0)) − eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up2(2),\s\d2(1))⑪
此过程导体框的等效电路如图1。
a
b
c
d
e
f
图1
设ab边中的瞬时电流为i，cd边产生的热量为Q1，有
eq \f(Q1,ΔQ1) = eq \f((\f(i,2))\s\up4(2)R,i2R总)
Q1 = eq \f(ΔQ1,6)⑫
设cd边在通过磁场区域时，导体框产生的热量为ΔQ2，根据能量守恒，有
ΔQ2 = eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up2(2),\s\d2(1)) − eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up2(2),\s\d2(2))
此过程导体框的等效电路如图2。
a
b
c
d
e
f
图2
设cd边产生的热量为Q2
eq \f(Q2,ΔQ2) = eq \f(R,R总)
Q2 = eq \f(2ΔQ2,3)⑬
设cd边在磁场中运动时，导体框产生的热量为ΔQ3，根据能量守恒，有
ΔQ3 = eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up2(2),\s\d2(2)) − eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up2(2),\s\d2(3))
此过程导体框的等效电路如图3。
a
b
c
d
e
f
图3
设cd边产生的热量为Q3，同理
Q3 = eq \f(ΔQ3,6)⑭
导体框运动全过程中，cd边产生的热量
Q = Q1+ Q2+Q3⑮
Q = 0.98J⑯
评分参考：① = 7 \* GB3 ⑦各2分，其余各式均1分1
2
3
4
5
6
7
C
D
B
B
C
D
A
8
9
10
BC
AD
ABC