2025届重庆市第八中学高三下学期全真模拟强化训练（一）物理试题 （解析版）

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一项符合题目要求。
1. 如图所示一艘船静止在水面上，其粗糙外壁面与竖直方向夹角为 ，一可视为质点的机器人通过磁铁吸
附在外壁并与船保持静止，磁力垂直于壁面，则该机器人受力个数为（ ）
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】
【详解】ABCD．机器人要想与船保持静止，受力分析如图所示，共受 4 个力，故选 C。
2. 某同学设计的太空电梯的运行示意图如图中所示，假设同步轨道空间站和地球自转保持同步，太空电梯
轿厢质量不变，电梯轿厢从地面基座出发缓慢向同步轨道空间站运行，则该过程中（ ）
A. 轿厢所在处重力加速度逐渐减小
B. 轿厢所受地球的万有引力不变
C. 轿厢垂直于杆方向的速度逐渐减小
D. 轿厢角速度逐渐增大
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【答案】A
【解析】
【详解】AB．由
可知，随 增大重力加速度减小，万有引力减小，故 A 正确，B 错误；
CD．因随地球同步自转，所以角速度不变，根据 可知， 轿厢垂直于杆方向的速度随 增大而增大，
故 CD 错误。
故选 A。
3. 研究表明不同的核子平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数 的关系如图所示。图中 、
、 、 、 、 为 6 种不同原子核，则（ ）
A. 重核 A 分裂成核 B 和 C，分裂前质量和分裂后总质量相等
B. 核 和 结合成 核， 核的结合能大于 、 的结合能之和
C. 铁 原子核中核子的比结合能最小，结合得最牢固，原子核最稳定
D. 重核 A 分裂成核 B 和 C，需要吸收能量
【答案】B
【解析】
【详解】AD．重核 分裂成核 和 ，裂变前后质量数不变而不是质量不变，且裂变会释放能量，故 AD
错误；
B．核 和 结合成 核，该过程是轻核聚变，放出能量，因此 F 核的平均核子比 D、E 平均核子质量都
小， 核的结合能大于 D、E 的结合能之和，故 B 正确；
C．比结合能越大越稳定， 的比结合能最大，故 C 错误。
故选 B。
4. 如图所示，一倾角为 足够大的光滑斜面固定于水平地面上，在斜面上建立 直角坐标系。 将
一质量为 ，可视为质点的物块从 点释放，同时对物块施加沿 轴正方向的恒力 。已知重力加速度为
，不计空气阻力。则（ ）
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A. 若初速度为零，物块的运动轨迹一定为曲线
B. 若初速度不为零，物块的运动轨迹一定为曲线
C. 若初速度为零，则 时刻物块的动量为
D. 若初速度为零，则 时刻物块的速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A．若初速度为 0，合力为恒力，则物块做初速度为 0 的匀加速直线运动，则轨迹一定为直线，故
A 错误；
B．若初速度不为 0 且合速度与合力方向共线时轨迹为直线，故 B 错误；
C．物体所受的合力
若初速度为零，设 时刻物块的动量为 ，由动量定理
得则 时刻物块的动量
故 C 错误；
D．由牛顿第二定律，物体加速度
又
得 时刻物块的速度
故 D 正确。
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故选 D。
5. 在图甲的直角坐标系中， 轴上固定两等量的点电荷 ，距坐标原点 均为 ， 轴上有 、 、
三点，其纵坐标值分别为 、 、 。 轴上各点电场强度 随 变化的关系如图乙所示，
设沿 轴正方向为场强正方向，其中 和 的图像与 轴所围阴影部分面积大小分别为 、
。则（ ）
A. 点 和 的电场强度相等
B. 一带电量为 的电子从 运动到 位置电势能减小量为
C. 某试探电荷分别在 两点处的加速度大小之比为
D. 在 以合适的初速度释放一正电荷，该电荷可绕圆心 过 做匀速圆周运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据题意，由图乙可知， 和 的电场强度大小相等，但方向相反，故 A 错误；
B．由公式 可知， 图像与坐标轴围城的面积表示电势差，则由图乙可知， 和 两点的电势
差为
一带电量为 的电子从 运动到 位置，电场力做功为
则电势能减小量为 ，故 B 正确；
C．设 、 两点电荷带电量为 ，根据牛顿第二定律可得
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所以带电粒子在 两点处的加速度大小之比不是 ，故 C 错误；
D．由图乙可知， 处为等量正电荷，则在 以合适的初速度释放一负电荷，该电荷可在垂直纸面内方
向绕圆心 过 做匀速圆周运动，故 D 错误。
故选 B。
6. 如图所示从某星球极点俯视，可将大气简化成折射率。不变的均匀大气，大气层的厚度与星球半径相等。
该星球自转周期为 24 小时，太阳光可视为平行光且与该星球赤道平面平行，该星球赤道上一天中能照射太
阳的时间相比没有大气层时要多 2 小时。则该大气折射率 为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】临界光路图如图所示
由题意可得
所以每小时占圆心角 ，因为早晚各晚一小时则当
即
由几何知识可知
即
由图可知 ，
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所以
则
故选 A。
7. 如图甲所示粗细均匀 一根木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在水杯中。现将木筷向下按压后静止释放，
其之后的运动可视为简谐运动，不考虑水平面的高度变化。图乙为从某时刻开始木筷下端的位置 y 随时间 t
变化的图像，以竖直向上为正方向，木筷下端到水面的最小距离为 h1 最大距离为 h2。则（ ）
A. 木筷在 t0 到 5t0 时间内重力势能先减小后增加
B. 木筷在 3t0 时的动量与 7t0 时的动量相等
C. 木块下端的简谐运动的方程为
D. 木筷在 0～3t0 时间内运动的位移为
【答案】C
【解析】
【详解】A． t0 时位于波峰，5t0 位于波谷，木筷在 t0 到 5t0 时间内重力势能一直减小，A 错误；
B．木筷在 3t0 时的动量与 7t0 时的动量大小相等，方向相反，B 错误；
C．木筷振动方程的一般形式为 ，其中， ， ， ，
解得 ，C 正确；
D． 时， ， 时， ，木筷在 0～3t0
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时间内运动的位移为 ，解得 ，D 错误。
故选 C。
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. 电磁俘能器可利用电磁感应原理实现发电，其结构如图甲所示。把 匝边长为 的正方形线圈竖直固定
在装置上。永磁铁可随装置一起上下振动，且振动时磁场分界线不会离开线圈。图乙为某时刻线圈位置与
磁场分布图，此时磁场分界线恰好把线框平分为上下两部分，分界线上下磁感应强度大小均为 。则（ ）
A. 图乙时刻穿过线圈的磁通量 0
B. 永磁铁上升得越高，线圈中感应电动势越大
C. 图乙中当永磁铁相对线圈上升时，线圈中感应电流的方向为逆时针方向
D. 图乙中当磁铁相对于线圈的速度大小为 时，线圈中产生的感应电动势大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．图乙时刻穿过线圈的磁通量为 ，故 A 正确；
B．永磁铁上升得越快，磁通量变化得越快，线圈中感应电动势越大，故永磁铁上升得越高，线圈中感应电
动势不一定越大，故 B 错误；
C．磁铁相对线圈上升时，线圈相对磁场向下运动，根据楞次定律和安培定则，则图乙中感应电流的方向为
逆时针方向，故 C 正确；
D．当磁铁相对于线圈的速度大小为 时，线圈中产生的感应电动势大小为 ，故 D 错误。
故选 AC。
9. 某研究小组对某款新手机的直流电池进行性能测试，测试过程中电池输出的 图像如图，其中 P 为
电池的输出功率，I 为通过电池的电流。该电池容量为 6000mA·h，充电功率为 100W，充电额定电压为 20V，
则该电池（ ）
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A. 内阻为 0.25Ω B. 电动势为 24V
C. 最大输出功率为 288W D. 从空电状态充满需要大约需要 1.2h
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．电池的输出功率
变形可得
根据图像得 ，
A 正确，B 错误；
C．当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，最大输出功率为
所以该电源的最大输出功率为
C 错误；
D．充电电流为
充电时间为
D 正确。
故选 AD。
10. 如图两块上表面粗糙，厚度相同，质量分别为 、 的木板 A、B 静止放置在光滑水平面上。质量为
的人形机器人，可视为质点，静止于 A 木板最左端。已知 A 木板长度为 ，某时刻开始机器人从 A 木
板最左端走到 A 木板最右端，并相对 A 木板静止后，机器人以做功最少的方式从 A 木板跳到 B 木板最左端，
设机器人起跳过程所做功全部用于提供自身及 A 木板的机械能，重力加速度为 ，忽略空气阻力。则（ ）
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A. 整个过程中机器人和两木板动量守恒、机械能守恒
B. 当机器人从 A 木板最左端走到 A 木板最右端时，A 相对地面的位移大小为
C. 该起跳过程机器人做的功为
D. 若机器人落在 B 上立即共速，则该速度大小
【答案】BCD
【解析】
【详解】该过程中机器人参与做功，系统水平动量守恒、机械能不守恒。由
且
则
令机器人起跳速度为 ，与水平方向角度为 ，在空中运动时间为 。则由起跳得抛体运动规律有
，
联立的
由机器人和 水平动量，能量守恒有 ，
整理有
则当
即 时，
故当跳上 B 木板由水平方向动量守恒
得
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故选 BCD。
三、实验题：本题共 2 小题，共 15 分。
11. 某实验小组用图甲所示装置验证气体在等温变化过程中，压强与体积的变化规律。
（1）小明同学先下压柱塞，再上拉柱塞回到原来的位置，他记录了过程中气体的压强、体积，并作出了
图像，如图乙所示，气体经历了 的过程。则造成下压和上拉柱塞过程的 图线不
重合的原因可能是___________；
A. 气密性良好，但下压和上拉柱塞经历同一位置时，上拉柱塞时对应的气体温度更高
B. 气密性良好，但下压和上拉柱塞经历同一位置时，上拉柱塞时对应的气体温度更低
C. 温度保持不变，但操作过程中有气体不慎进入
D. 温度保持不变，但操作过程中有气体不慎漏出
（2）小红同学在保证气密性良好的基础上，迅速下压柱塞，并记录了过程中气体的压强、体积，她作出的
图像最有可能是___________；
A. B. C.
（3）任写一条减小该实验误差的方法：___________。
【答案】（1）BD （2）A
（3）见解析
【解析】
【小问 1 详解】
由图乙可知，L 到 M 过程的 pV 乘积大于 M 到 N 过程的 pV 乘积，由理想气体状态方程 得，原因
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可能为 不变、 减小，或 不变、 减小即漏气。
故选 BD。
【小问 2 详解】
迅速下压柱塞，极短时间内会对空气做正功，使得气体内能增加，温度上升，故 pV 乘积逐渐增大，体现为
图像的斜率逐渐增大。
故选 A
【小问 3 详解】
减小实验误差的方法有：应缓慢拉动柱塞保证温度不变；在温度稳定的环境中实验；实验中气体体积不宜
过小。
12. 某兴趣小组欲探究电容放电过程中电量与电压的关系。实验电路如图甲所示，电源电动势 ，定
值电阻 。先将开关 拨至 1，稳定后再将 拨至 2，电流表测得放电电流 随时间 的图像如图
乙所示。
（1）结合图乙可以求出电流表内阻 ___________ （保留至小数点后一位）；
（2）若某时刻 时电流为 ，将该实验测得的放电曲线围成的面积按照图丙所示方式分成两块，面积分别为
和 ，则 时刻电容器的电压 ___________，电量 ___________；（用题中所给字母表示）
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（3）结合图乙， 时表格中缺失的数据为 ___________ ， ___________ （以上两
空保留至小数点后两位），在图丁中标出缺失的数据点并画出 与 的关系图线___________，由此可得出
的实验结论是：___________
时刻 0 0.4 0 8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8
电量
3.60 2.52 1.76 1.24 0.60 0.40 0.24
电压
3.00 2.12 1.50 1.06 0.53 0.38 0.27
【答案】（1）137.5
（2） ①. ②.
（3） ①. ②. ③. ④. 同一电容
器在放电过程中电量与电压成正比
【解析】
【小问 1 详解】
充满电时电容器电压 ，放电开始瞬间乙图中可得电流为 ，根据闭合电路的欧姆定律则有
代入数据解得
故
【小问 2 详解】
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[1]图丙中 时刻电容器板间电压等于外部放电电路中电阻两端的电压
[2]根据 图像中，图线与坐标轴围成的面积即为电荷量的大小，从 t 到放电结束那部分面积 S₂就是电容
器尚未释放的电荷量，即电容器在时刻 t 电荷量。
【小问 3 详解】
[1]图乙中 时电流为 ，由欧姆定律可得电压
[2]图乙中 后到电流为零的过程中 图的面积
[3]描点作图如下
[4]由于图像是一条通过原点的直线，故可得出同一电容器在放电过程中电量与电压成正比。
四、计算题：本题共 3 小题，共 42 分。
13. 某同学了解到宇宙中各种高能粒子对生物会造成危害，设计了一种磁防护模拟装置，如图所示，以 点
为圆心的内圆、外圆半径分别为 ，在两圆之间的环形区域间有垂直纸面向外的匀强磁场，在外圆的
左侧有两块平行金属薄板，两板间电压为 ，一质量为 、电荷量为 粒子，从左板内侧的 点由静止
释放，粒子经电场加速后从右板中间小孔沿两圆半径方向射入磁场，粒子恰好不进入内圆。不计粒子的重
力。求：
（1）粒子通过右板小孔时速度大小；
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（2）磁感应强度的大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问 1 详解】
粒子从 点运动到 点，根据动能定理有
解得
【小问 2 详解】
设带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为 ，如图所示
由几何关系有
解得
洛伦兹力提供圆周运动的向心力，由牛顿第二定律可得
解得
14. 摩天轮的座舱可以简化为如图所示模型，对木板 施加外力，使其托着质量为 的物块 在竖直面内做
角速度为 的匀速圆周运动。已知 与 的接触面始终水平， 始终相对 静止，且 做圆周运动的半径
为 ，重力加速度为 。
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（1）求 在运动过程中受到的摩擦力的最大值。
（2）若 运动到上半圆周部分，其速度方向与竖直方向夹角为 且斜向上，求此时 对 的作用力的功
率；
（3）若 、 之间动摩擦因数为 ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要保证 始终相对 静止，求 应
满足的条件。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问 1 详解】
当 运动到圆心等高的位置时，摩擦力最大，此时摩擦力提供圆周运动的向心力，则有
【小问 2 详解】
根据动能定理可知，在匀速圆周中，合力的功等于零，则有
此时重力的功率
对 的作用力的功率
【小问 3 详解】
设 与圆心连线与竖直方向的夹角为 ，根据牛顿第二定律则有 ，
又因为
解得
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要求 始终相对 静止，则 应该比 的最小值小，由数学知识可得
15. 某同学设计了一种利用电场控制粒子运动的理想模型，如图甲所示，水平放置的长度为 平行金属板
、 间距为 ，一质量为 ，带电量为 的正粒子沿两板中央 水平射入，重力加速度为 。如图乙所
示，加在板 、 间的电势差呈周期性变化，其正向电压为 ，反向电压为 ，周期为 ，
若粒子撞击平行金属板，将被金属板吸收，不计 A、 板两端处电场的边界效应。求：
（1）粒子在不同时刻进入板间的加速度大小；
（2）若粒子入射速度大小为 ，要求粒子从金属板右侧射出，粒子的入射时刻满足的条件。
（3）某时刻入射的粒子恰能从板右侧中央 点水平飞出，粒子入射速度大小的可能值。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问 1 详解】
设图乙中电场的周期为 ，正向电压为
若粒子在 期间进入板间，粒子受重力和向下 电场力，由牛顿第二定律
解得 ，方向向下
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若粒子在 期间进入板间，粒子受重力和向上的电场力，由牛顿第二定律
解得 ，方向向上
综上，在不同时刻进入板间的加速度大小均为
【小问 2 详解】
粒子在平板间运动时间为 ，即粒子将在板间运动一个周期
不妨假设粒子从进入电场到电场第一次变化之间的时间为 ，粒子进入电场的时刻为
考虑竖直方向的运动，令 ，则 图像如下：
过程一：粒子将在 的时间内，先以零初速、 的加速度向某个方向匀加速运动，再以 加速度匀减速
直至速度变为 0。该过程中在竖直方向的运动应满足不撞板：
过程二：粒子在 时间内，先以零初速、 的加速度向相反方向匀加速运动，再以 加速度匀
减速直至速度变为 0。该过程中在竖直方向的运动应满足不撞板（注意粒子此时不是从 OO’上出发的，而
是从过程一的末态位置出发），满足
联立解得
则入射时刻满足 ( )
【小问 3 详解】
要满足粒子恰能从板右侧中央 点平行于极板飞出，粒子在板间运动过程，垂直于板方向的位移为 0，当
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粒子到达 点时，垂直于板方向的速度为 0。
可分两种情况讨论：
①粒子在 时进入电场，运动整数个周期后出电场，则可恰好从 水平射出。但注意中间例子不能
撞到金属板：
计算得 ，恒不成立，则该情况不可能成立，舍去。
②不妨假设粒子从进入电场到电场第一次变化之间的时间为 ，粒子进入电场的时刻为 ，设竖直方向运
动的初始加速方向为正方向。令 ，则 图像如下：
讨论竖直方向运动，要使出电场时 ，出电场的坐标点只能是图线与横轴的交点。每次向正方向运动
的位移即为图中的 轴上方的一个三角形面积；每次向负方向运动的位移即为图中的 轴下方的一个三角形
面积。
不妨假设向负方向运动的次数为 （即大三角形的个数）。要求竖直方向总位移为 0，则上方三角形面积较
小，且小三角形的个数应当比大三角形的个数多一个（两种三角形个数相同的情况已在①中讨论）。总位移
为 0：
解得
整个过程中粒子垂直于板方向的位移大小不能超过 。即要求第一次正向运动的位移（第一个小三角形面
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积）不大于 ，以及最后一次正向运动的位移不能超过 。即： ，
且
则可得 或 2
则粒子在板间运动时间
当 时，
则 ， ；
当 时，
则 ，
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