四川省遂宁市2025届高三物理上学期模拟考试卷含解析

这是一份四川省遂宁市2025届高三物理上学期模拟考试卷含解析，共22页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡交回，5I等内容，欢迎下载使用。
2.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。写在本试卷上无效。3.答主观题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后，将答题卡交回。
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. 与元素X作用后变成元素Y与，此反应放出的核能为；与元素X作用后变成。已知、Y，、的比结合能分别为，下列说法正确的是（ ）
A. 元素X是粒子
B. Y与不是同位素
C. X比结合能为
D. 与X作用释放核能为
【答案】C
【解析】
【详解】A．与元素X作用后变成的核反应方程为
则X为，即粒子，故A错误；
B．与元素X作用的核反应方程为
则是，是的同位素，故B错误；
C．设X的比结合能为，由能量守恒可得第一个核反应放出的核能
解得
故C正确；
D．第二个核反应放出的核能为
综合可得
故D错误。
故选C。
2. 如图所示的静电计与带电平行板电容器（右板带正电，左板带负电）相连，把一块薄板向下插入平行板的正中央，规定大地的电势为零，则插入薄板前后，下列说法正确的是（ ）
A. 静电计是测量电容器带电量的装置
B. 指针的电势与外壳电势相等
C. 若薄板是玻璃，则插入后指针的偏角小于插入前
D. 若薄板是金属板，则插入后的电容小于插入前
【答案】C
【解析】
【详解】A．静电计是测量电容器两板间电压的装置，不是测量电容器带电量的装置，故A错误；
B．静电器指针与外壳绝缘，指针的电势等于右极板的电势，外壳的电势等于左板的电势，则两者的电势不相等，故B错误；
C．若薄板是陶瓷，则插入后电容增大，电量不变，电压减小，指针的偏角变小，故C正确；
D．若薄板是金属板，相当于变成两个电容器，每个电容器的间距变成原来的一半，每个电容器的电容变为原来的两倍，即插入后的电容大于插入前，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，光滑的圆弧轨道竖直固定放置，其弧长远小于半径，圆弧的底端切线水平。现将质量分别为的小球甲、乙分别从轨道的顶点和顶点下方的某点由静止释放，然后到达底端，重力加速度为，两小球均视为质点，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 若甲重力的冲量大小为，则圆弧轨道的半径为
B. 若甲重力的冲量大小为，则乙重力的冲量为0.5I
C. 若乙下落的高度为，重力的平均功率为，则甲重力的冲量为
D. 若乙下落的高度为，重力的平均功率为，则甲运动的时间为
【答案】A
【解析】
【详解】A．由，，，综合可得
故A正确；
B．乙重力的冲量为
结合，综合可得
故B错误；
CD．若乙下落的高度为，重力的平均功率为，则有
，
甲、乙运动时间相等，均为
则甲重力的冲量为
综合可得
故CD错误。
故选A
4. 如图所示，定滑轮A（形状忽略不计）固定在天花板上，轮轴与表面均光滑，水平地面上固定铰链B（形状忽略不计），B在A的正下方，轻质硬直杆一端连接B，另一端连接质量为的小球C（视为质点），轻质细线跨过A，左端施加力（为未知量），系统处于第一个静止状态，三角形ABC为边长为正三角形；再让间的距离变为0.5d，系统处于第二个静止状态，轻绳左端施加的力为（为未知量），重力加速度为，则两种静止状态下（ ）
A. 杆对小球的弹力大小、方向均不同
B. 杆对小球的弹力大小、方向均相同
C. 轻绳左端施加的拉力是的2倍
D. 小球重力与所受细线拉力的合力不一定沿杆
【答案】C
【解析】
【详解】AC．对小球进行受力分析，当小球处于静止状态时，处于三力平衡状态，受力分析，如图所示
可知，三力平衡构建的矢量三角形与三角形ABC相似，设两种静止状态下，杆对小球弹力大小分别为，由相似三角形的比例关系可得
，
则有
，，，
故A错误，C正确；
B．杆对小球的弹力总沿着杆，两种静止状态下，弹力方向不同，故B错误；
D．细线对小球的拉力与小球重力的合力与杆对小球的弹力等大反向，则细线对小球的拉力与小球重力的合力一定沿着杆，故D错误。
故选C。
5. 随着中国航天科技的飞跃发展，中国将向月球与火星发射更多的探测器。假设质量为的探测器在火星表面下降的过程中，一段时间做自由落体运动获得的速度为，如图所示，探测器在落到火星表面之前，绕火星做匀速圆周运动，距离火星表面的距离等于，火星的半径为，万有引力常量为，下列说法正确的是（ ）
A. 当探测器在圆轨道上，对火星的张角为B. 火星的第一宇宙速度为
C. 探测器在圆轨道上，向心加速度为D. 探测器在圆轨道上，受到的重力为
【答案】C
【解析】
【详解】A．探测器做匀速圆周运动时，过探测器作火星表面的两条切线，两切线的夹角就是探测器对火星的张角，连接球心与探测器，连接球心与切点，由几何关系可得
解得
故A错误；
B．根据
可得
根据万有引力提供向心力，则有
在火星表面有
联立解得火星的第一宇宙速度为
故B错误；
C．根据
，
联立解得
故C正确；
D．探测器在圆轨道上，所受的重力等于向心力
故D错误。
故选C。
6. 如图所示的“日”字形理想变压器，铁芯的上下左右结构均对称，中间线圈的匝数为4，左、右线圈的匝数分别为4和2，左、右线圈所接的电阻均为，不计线圈的电阻，在中间线圈两端加上正弦交流电压，下列说法正确的是（ ）
A. 左、右两个线圈的输出电压之比为
B. 中间线圈的端电压与左线圈的端电压之比为
C. 左、右两个线圈的输出电流之比为
D. 流过中间线圈、左线圈的电流之比为
【答案】D
【解析】
【详解】AC．左、右两个线圈的输出电压之比为，由欧姆定律可得电流之比也为，故A错误；
B．由于字形理想变压器铁芯的上下左右结构均对称，则通过中间铁芯磁感线的条数是左右铁芯磁感线条数的两倍，结合变压器的原理可得
故B错误；
D．左、右线圈两端的电压分别为，电流分别为
由能量守恒定律可得
则有
比较可得
故D正确。
故选D。
7. 如图所示的三角形为某透明三棱镜的横截面，其中，，一束单色光从边的点射入三棱镜，入射角为、折射角为，折射光线经过边的点，反射光线正好与边平行，已知，，光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 光线在点的反射角为B. 光线在点的折射角
C. 三棱镜对此种单色光的折射率为D. 光从到的传播时间为
【答案】B
【解析】
【详解】A．设光线在点的反射角为，反射光线正好与边平行，由几何关系可得
，
故A错误；
B．由几何关系可得
，
则三角形是正三角形
，
故B正确；
C．结合，可得
三棱镜对此单色光的折射率为
故C错误；
D．由，由折射率的定义可得
光线从到的传播时间
综合可得
故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共3个小题，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，内壁光滑的四分之一圆弧轨道竖直固定放置，轨道半径为，圆心为A点，分别是竖直半径和水平半径。现让光滑水平面上的小球获得一个水平向右的速度（未知量），小球从A点离开后运动到圆弧上的点，重力加速度为，小球可视为质点，下列说法正确的是（ ）
A. 若，小球运动到点时速度与水平方向的夹角为，则有
B. 若小球从A到运动时间为，则
C. 改变的大小，小球落到圆弧上的速度最大值为
D. 改变的大小，小球落到圆弧上速度的最小值为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．设，则平抛运动位移的偏转角为
当速度的偏转角为时，根据平抛运动的推论，可得
综合可得
故A错误；
B．小球从A到，由平抛运动的规律可得
，
由几何关系可得
综合解得
故B正确；
CD．若让小球从A点以不同初速度水平向右抛出，由平抛运动的规律可得小球刚到达某点点时的速度为
结合
，，
综合可得
由数学知识可得
则的最小值为，故C错误，D正确。
故选BD。
9. 如图所示，光滑硬直杆与水平面成夹角固定放置，劲度系数为、原长为的轻质弹簧一端连接在天花板的点，另一端与圆环（视为质点）相连，圆环套在杆上。现让圆环从与点等高的点由静止释放，当圆环运动到点的正下方点时，圆环的动能正好等于此处弹簧弹性势能的2倍。已知两点间的距离为，重力加速度为，对劲度系数为的轻质弹簧，弹性势能与弹簧的形变量的关系式为，下列说法正确的是（ ）
A. 环在点，动能为B. 环从运动到，环的机械能增加
C. 环的质量为D. 环在点，加速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由几何关系可得，弹簧的原长为，则点弹簧的伸长量为，弹性势能为
环的动能为
选项A正确；
B．点弹簧的伸长量为，弹性势能为
环从到，弹簧弹性势能减小量
由能量守恒可得环的机械能增加量为
选项B错误；
C．由能量守恒可得
解得
选项C错误；
D．环在点时，弹簧的弹力
把弹簧对环的弹力与环的重力的合力
分别沿着斜面和垂直斜面分解，环在点的合力等于沿斜面向上的分力，则有
综合解得
选项D正确。
故选AD。
10. 如图所示，两条间距为平行光滑金属导轨（足够长）固定在水平面上，导轨的左端接电动势为的电源，右端接定值电阻，磁感应强度为的匀强磁场垂直于导轨平面竖直向上。两端都足够长的金属棒斜放在两导轨之间，与导轨的夹角为，导线、导轨、金属棒的电阻均忽略不计，电源的内阻与定值电阻阻值相等。当电键断开，电键闭合，给金属棒一个沿水平方向与棒垂直的恒定作用力，经过时间金属棒获得最大速度，定值电阻的最大功率为，在此过程中金属棒的最大加速度为，金属棒与导轨始终接触良好，下列说法正确的是（ ）
A. 金属棒的质量为
B. 电源的内阻为
C. 时间内，流过定值电阻某一横截面的电荷量为
D. 若电键断开，电键闭合，则金属棒稳定运行的速度为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．施加外力瞬间，加速度最大为，根据牛顿第二定律有
可得
故A正确；
B．金属棒获得最大速度时处于力的平衡状态，则有
由法拉第电磁感应定律、欧姆定律及安培力公式有
结合
综合解得
故B错误；
C．金属棒从静止开始运动的一段时间，由动量定理可得
结合电流的定义式
综合计算可得
故C正确；
D．电键断开，电键合上，金属棒稳定运行时
结合
综合可得
故D错误。
故选AC。
三、实验题：本题共2个小题，共15分。
11. 某同学用如图所示的装置来测量当地的重力加速度，为竖直木板，让小球从点等高处由静止释放，右侧用一束平行光照射小球，小球在下落的过程中便在木板上留下影子。用频闪照相机拍摄小球在木板上影子的位置，如图中的几个点。现测得点到各点的距离分别为，回答下列问题：
（1）为了减小空气对小球阻力，应选择质量_________（选填“小”、“大”，下同），体积_________的小球来做实验。
（2）由匀加速直线运动的规律可得，影子在点时的速度是在点时的速度的_________倍。若照相机的闪光周期为，则当地重力加速度的表达式为_________（用中符号表示）。
【答案】（1） ①. 大 ②. 小
（2） ①. 2 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]为了减小空气对小球的阻力，应选择质量大、体积小的小球来做实验；
【小问2详解】
[1]点位于两点的中点时刻，由匀加速直线运动的规律，则有
解得
可知影子在点时的速度是在点时的速度的2倍；
[2]若照相机的闪光周期为，由纸带公式可得
则当地重力加速度的表达式为
12. 某实验小组用图甲所示的电路来测量电流表的内阻以及电流表的内阻，图中标准电阻的阻值为为电源，为开关，为电阻箱。合上开关，调节电阻箱的接入阻值，读出电流表的相对应读数为，做出的关系图像如图乙所示，回答下列问题：

（1）按照图甲所示的实验原理线路图在下列方框中接好电路。____
（2）写出乙图的函数表达式_________。
（3）若乙图直线的斜率为，纵截距为，则_________，_________。
【答案】（1） （2）
（3） ① ②.
【解析】
【小问1详解】
根据电路图，连接完整的实物连线图如下
【小问2详解】
由欧姆定律以及并联电路两端的电压相等可得
整理可得乙图的函数表达式为
【小问3详解】
[1][2]根据乙图，有
解得
则有
综合可得
13. 某物理兴趣小组受“蛟龙号”载人潜水器的启发，设计了一个测定水深的深度计。如图，导热性能良好的汽缸Ⅰ、Ⅱ内径相同，长度均为L，内部分别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动，汽缸Ⅰ左端开口。外界大气压强为，汽缸Ⅰ内通过活塞A封有压强为的气体，汽缸Ⅱ内通过活塞B封有压强为的气体，一细管连通两汽缸，初始状态A、B均位于汽缸最左端。该装置放入水下后，通过A向右移动的距离可测定水的深度。已知相当于h高的水柱产生的压强，不计水温变化，装置的内径远小于水的深度，被封闭气体视为理想气体。
（1）当A向右移动时，求该深度计所处位置水的深度；
（2）求该深度计能测量的最大水深。
【答案】（1）2h；（2）4h
【解析】
【详解】（1）当A向右移动时，设B不移动，对Ⅰ内气体，由玻意耳定律得
p0SL＝p1SL
解得
p1＝3p0
而此时B中气体的压强为4p0＞p1，故B不动。设深度计所处位置水的深度为，则有
p1＝p0＋
解得
（2）该装置放入水下后，由于水的压力A向右移动，Ⅰ内气体压强逐渐增大，当压强增大到大于4p0后B开始向右移动，当A恰好移动到缸底时所测深度最大，设最大深度为，此时原Ⅰ内气体全部进入Ⅱ内，设B向右移动x距离，两部分气体压强为p2。对原Ⅰ内气体，由玻意耳定律得
p0SL＝p2Sx
对原Ⅱ内气体，由玻意耳定律得
4p0SL＝p2S（L－x）
又因为
联立解得
14. 如图所示，内壁光滑的细圆管道固定在光滑水平地面上，管道由两部分组成，段是关于点对称的抛物线形态，两点处的切线水平。质量为的小球乙放置在光滑水平地面上，现让质量也为的小球甲从点由静止开始沿着管壁下滑，小球甲、乙发生碰撞生成的热量为，碰撞刚结束时，甲、乙的速度之比为，重力加速度取，求：
（1）小球甲到达点时的速度以及两点的高度差；
（2）若在点给小球甲一个水平向右的初速度，则甲在细圆管内从运动到，且与内壁间恰无作用力，求甲从到的运动时间以及点切线与水平方向夹角的正切值；
（3）接第（2）问点的倾角条件，甲再从点由静止开始沿着管壁下滑，求运动到点时重力的瞬时功率。
【答案】（1），
（2），1
（3）
【解析】
【小问1详解】
设甲从点由静止开始沿着管壁下滑，运动到点时速度为，碰撞刚结束时甲、乙的速度分别为、，由动量守恒可得
由能量守恒可得
联立解得
设两点的高度差为，甲从点由静止开始沿着管壁下滑运动到点，由机械能守恒定律可得
解得
【小问2详解】
当在点给甲一个水平向右的初速度，则甲从到做平抛运动，则有
解得
设轨道在点的切线与水平方向的夹角为，由平抛运动的规律可得
可得
【小问3详解】
甲从点由静止开始沿着管壁下滑，运动到点，由机械能守恒定律可得
甲在b点重力的瞬时功率为
联立解得
15. 如图所示，半径为的虚线圆边界在竖直平面内，是水平直径，圆边界内存在垂直纸面向外磁感应强度为的匀强磁场，过点的竖直线与水平线间存在电场强度大小恒为（为未知量）的匀强电场。点是点右下方固定的点，虚线与的夹角为。现让带电量为、质量为的带正电粒子（不计重力）从点射入磁场，然后从点离开磁场，轨迹圆的半径等于，当匀强电场竖直向上时，粒子经过一段时间从运动到点时速度正好水平向右，求：
（1）粒子在A点射入磁场时速度以及粒子从A到的运动时间；
（2）的值以及粒子从到的平均速度大小；
（3）若匀强电场由指向，则两点间的电势差为多少？
【答案】（1），
（2），
（3）
【解析】
【小问1详解】
由洛伦兹力提供向心力
其中，解得
过A点作速度的垂线，与的中垂线交于，设A点的速度与夹角为，则，如图所示，根据几何关系有
解得
所以粒子在A点射入磁场时的速度方向与水平线夹角为右上方
粒子在磁场中运动周期
解得运动时间
【小问2详解】
粒子从点离开磁场时，速度
方向与水平线夹角右下方；把点的速度分解为水平方向和竖直方向，则有
，
由类平抛运动的规律可得
，，
两点间的距离为
粒子从到的平均速度
综合解得
，，，
【小问3详解】
当匀强电场由指向，把分别沿着水平方向和竖直方向分解，则有
，
当匀强电场由指向两点间的电势差
综合计算可得