【物理】2025届山西省太原市某校高三下学期5月模拟试题

这是一份【物理】2025届山西省太原市某校高三下学期5月模拟试题，共20页。试卷主要包含了如图甲是某款儿童电动车，关于下列光学现象解释正确的是等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2．作答选择题时，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。涂写在本试卷上无效。
3．作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。
4、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。
1．2024年4月20日，我国首次利用核电商用堆成功批量生产碳14同位素，标志着我国彻底破解了国内碳14同位素供应依赖进口的难题，实现碳14供应全面国产化。碳14具有放射性，其衰变方程为，半衰期约为5730年。下列相关说法正确的是( )
A.碳14发生的是α衰变
B.X是来自原子核外的电子
C.的比结合能比的大
D.10个碳14经过5730年有5个发生衰变
2．如图所示，质量为M的斜面体放置于粗糙的水平面上，一个质量为m的滑块由静止开始沿斜面加速下滑，斜面体始终处于静止状态。斜面体与滑块间的摩擦很小，可以忽略不计。重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.地面对斜面体的摩擦力为零
B.地面对斜面体的摩擦力方向水平向左
C.地面对斜面体的支持力等于
D.地面对斜面体的支持力大于
3．宇航员在地球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上。现宇航员站在某质量分布均匀的星球表面相同的斜坡上P点，沿水平方向以初速度抛出一个小球，小球仍落在斜坡的Q点。已知该星球的半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A.该星球表面的重力加速度
B.该星球的质量为
C.该星球的密度为
D.该星球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为2:1
4．(多选)如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t＝0时，将质量m＝1 kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上，物体相对地面的v ­t图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g＝10 m/s2。则不正确的是（ ）

A．传送带的速率v0＝10 m/s
B．传送带的倾角θ＝30°
C．物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5
D．0～2 s内物体在传送带上留下的痕迹为6m
5．如图甲是某款儿童电动车。某小朋友在水平的水泥地面上驾驶电动车以额定功率P沿直线行驶，某时刻驶入水平草地，对应的图像如图乙所示。小朋友和车的总质量为m。下列关于电动车说法正确的是( )
A.在草地上行驶时受到的阻力为
B.在草地上行驶时受到的牵引力不断减小
C.时刻加速度为
D.时间行驶的距离为
6．如图所示，A、B两点分别固定电荷量为、的两个点电荷，以B为圆心的圆交A、B中垂线于C、D两点，交AB延长线于P点，下列说法正确的是( )
A.C、D两点电势不同
B.C、D两点电场强度相同
C.将一正电荷从C点沿上方圆弧移至P点，电势能减小
D.将一正电荷从P点沿下方圆弧移至D点，电场力做正功
7．一质量为m、电荷量为-q的圆环，套在与水平面成θ角的足够长的粗糙细杆上，圆环的直径略大于杆的直径，细杆处于垂直纸面向里的匀强磁场中。现给圆环沿杆左上方的初速度，取初速度的方向为正方向，以后的运动过程中圆环运动的v-t图像不可能是( )
A.B.
C.D.
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．关于下列光学现象解释正确的是( )
A.如图甲使用光的干涉法检测物体表面平整度的装置中，M端与N端的间距越大，则干涉条纹间距越大
B.在沙漠中会出现如图乙所示的蜃景，远处景物发出光线射向地面，光线在靠近地面时发生了全反射，所以能够看到倒立的虚像
C.将两个全反射棱镜配合使用可以制作潜望镜，如图丙所示，物体光线从左侧进入经过两个棱镜，可以在右侧观察到物体等大正立的像
D.在折射率为n的水面下方h处有一点光源S，人在光源正上方的水面上观察，则他看到点光源的深度
9．简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示.则( )
A.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向
B.该波从P传到Q的时间可能为7s
C.该波的传播速度可能为2m/s
D.该波的波长可能为6m
10．如图所示，质量为m的金属杆垂直放置在足够长的水平导轨上，接入电路的有效长度为L，导轨处在磁感应强度大小为B，方向与导轨所在的平面间夹角为斜向上的匀强磁场中，整个回路的电阻恒为R，杆与导轨间的动摩擦因数为0.75，现给金属杆施加水平向右的大小为mg的恒定拉力由静止开始运动，最终匀速运动，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A.水平导轨对金属杆的支持力先减小后不变
B.金属杆匀速运动的速度为
C.金属杆克服安培力的最大功率为
D.若金属杆从静止到刚匀速运动时的位移为x，则这段运动时间为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11(6分)．（1）“测量玻璃的折射率”的实验中。某同学在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和，在插和时，应使_______（选填选项前的字母）。
A.只挡住B.只挡住
C.把的像都挡住D.把的像都挡住
另一位同学作玻璃砖的下侧界面时向里稍许偏离，以为界面画光路图，其它操作均正确，如图乙所示。该同学测得的折射率与真实值相比_______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）用红光、蓝光分别做双缝干涉实验，用黄光、紫光分别做单缝衍射实验，得到的图样如图所示（黑色部分表示亮纹）。则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是_______。
A.红、黄、蓝、紫B.红、紫、蓝、黄C.蓝、紫、红、黄D.蓝、黄、红、紫
12（9分）．某同学为了测量某一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材：
A.待测干电池（电动势约为，内阻约为）
B.电流表（量程0.6A，内阻较小）
C.电流表（量程300μA，内阻）
D.滑动变阻器（0～20Ω，额定电流为2A）
E.滑动变阻器（0～2kΩ，额定电流为1A）
F.电阻箱（阻值为）
G.开关一个，导线若干
为了能比较准确地进行测量，根据要求回答下列问题：
（1）实验中滑动变阻器应选________（选填“”或“”）。
（2）为了操作方便，需利用电流表和电阻箱改装成量程为3V的电压表，需________（选填“串联”或“并联”）阻值________Ω的电阻箱。
（3）请根据电路图甲将图乙中的实物连接完整，要求闭合电键S前，应将滑动变阻器的滑片移到最左端。
闭合电键S后，多次调节滑动变阻器，测得多组电流表的示数，绘制出图像，如图丙所示，则电源的电动势________，电源的内阻________（结果均用a、b、和表示）。
13（9分）如图所示，一导热性能良好的圆柱形金属汽缸竖直放置。用活塞封闭一定量的气体（可视为理想气体）、活塞可无摩擦上下移动且汽缸不漏气。初始时活塞静止，其到汽缸底部距离为h。环境温度保持不变，将一质量为M的物体轻放到活塞上，经过足够长的时间，活塞再次静止。已知活塞质量为m、横截面积为S，大气压强为，重力加速度大小为g，忽略活塞厚度。求：
(1)初始时，缸内气体的压强；
(2)缸内气体最终的压强及活塞下降的高度；
(3)该过程缸内气体内能的变化量及外界对其所做的功。
14（14分）．有一款趣味游戏装置，由水平直轨道ABC和半径为R的竖直光滑半圆形轨道CDE组成，直轨道AB段光滑，BC段粗糙，O点为半圆形轨道的圆心。在O点左侧同一水平线上相距2R处固定一个小网兜P，将自然长度小于AB段长度的轻弹簧左端固定在竖直挡板上，右端放一小球1（与弹簧不栓接），小球2静置于B处。游戏者将球1向左压缩弹簧到某一位置后（弹簧处在弹性限度内）由静止释放，与球2发生弹性正碰，碰撞后，球1立即锁定。若球2能从半圆形轨道最高点E水平飞出，并落入网兜P，视为挑战成功。已知球1的质量为m，球2的质量为，球2在BC段所受的摩擦力大小，g为重力加速度，两小球均视为质点。若游戏挑战成功，求：
（1）球2通过E点时的速度大小；
（2）在C处球2对轨道的压力；
（3）球1静止释放时弹簧弹性势能的大小。
15（16分）某小组基于“试探电荷”的思想，设计了一个探测磁感应强度和电场强度的装置，其模型如图所示．该装置由粒子加速器、选择开关和场测量模块（图中长方体区域）组成。MNPQ为场测量模块的中截面。以中点O为坐标原点，方向为x轴正方向，在平面上建立平面直角坐标系。
带电粒子经粒子加速器加速后可从O点沿y轴正方向射入。选择开关拨到挡可在模块内开启垂直于平面的待测匀强磁场，长为的区间标有刻度线用于表征磁感应强度的大小和方向；拨到挡可在模块内开启平行于x轴的待测匀强电场，长为l的和区间标有刻度线用于表征电场强度的大小和方向。带电粒子以速度v入射，其质量为m、电荷量为，带电粒子对待测场的影响和所受重力忽略不计。
(1)开关拨到S1挡时，在区间处探测到带电粒子，求磁感应强度的方向和大小；
(2)开关拨到S2挡时，在处探测到带电粒子，求电场强度的方向和大小；
(3)求该装置区间和区间的探测量程。若粒子加速器的电压为U，要进一步扩大量程，U应增大还是减小？请简要说明。
【物理答案】
1．答案：C
解析：A.根据质量数、电荷数守恒，可知核反应方程为
可知，碳14发生的是β衰变，故A错误；
B.结合上述可知，X是电子，是原子核内中子向质子转化的过程中形成的，X不是来自原子核外的电子，故B错误；
C.结合上述，碳14发生的是β衰变，衰变反应释放能量，反应后的原子核更稳定，可知，的比结合能比的大，故C正确；
D.半衰期是描述大量原子核衰变快慢的物理量，对少数原子核不适用，10个碳14经过5730年不一定有5个发生衰变，故D错误。
故选C。
2．答案：B
解析：CD.滑块由静止开始沿斜面加速下滑，滑块有向下的分加速度，可知，滑块处于失重状态，则地面对斜面体的支持力小于，故CD错误；
AB.将滑块与斜面体作为一个整体，滑块由静止开始沿斜面加速下滑，则整体有水平向左的平均加速度，可知，地面对斜面体的摩擦力方向水平向左，故A错误，B正确。
故选B。
3．答案：C
解析：A.小球抛出后做平抛运动，由平抛运动的规律可得，小球在地球表面时，在水平方向
在竖直方向
小球在某星球表面上时，则有在水平方向
在竖直方向
解得
A错误；
BC.设星球质量为M，在该星球表面质量是的物体则有
解得
该星球的密度为
B错误，C正确；
D.由万有引力提供向心力可得
由可得该星球的第一宇宙速度
地球的第一宇宙速度
因地球的半径与该星球的半径关系不确定，因此该星球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比不确定，D错误。
故选C。
4．答案：B
5．答案：C
解析：电动车在草地上匀速行驶时,牵引力等于阻力大小,则受到的阻力为,A错误;根据,可知电动车以额定功率P沿直线在草地上行驶时,速度先减小后不变,受到的牵引力先增大后不变,故B错误;时刻的牵引力为，受到的阻力为，故时刻的加速度为，故C正确;时间内,根据动能定理有，又，可得行驶的距离为,故D错误。
6．答案：D
解析：A.由于B点为虚线圆的圆心，故B点的在虚线上产生的电势相同，由电势叠加原理可知，决定虚线圆上电势高低的是A点的点电荷，因为C、D与A距离相同，故C、D电势相同，故A错误；
B.由点电荷场强公式及电场叠加原理可知，C、D两点电场强度大小相等，方向不同，故B错误；
C.由于P点远离A点负电荷，故P点电势高于C点电势，根据
可知正电荷在P点电势能高于在C点的电势能，即将一正电荷从C点沿上方圆弧移至P点，电势能升高，故C错误；
D.同理可知，将一正电荷从P点沿下方圆弧移至D点，正电荷电势能降低，由功能关系可知，该过程电场力做正功，故D正确。
故选D。
7．答案：A
解析：圆环沿杆向上运动时，所受到的洛伦兹力垂直杆向上，若
则杆对圆环的弹力垂直杆向下，随着速度减小，洛伦兹力越来越小，先减小到零再反向增大，因摩擦力
故也先减小后增大，圆环减速的加速度
也先减小后增大，当速度减为零时；若
物体将静止；若
物体沿杆向下加速，所受洛伦兹力垂直杆向下，洛伦兹力随速度增大而增大，增大，也增大，圆环加速的加速度
将减小，减小到零后做匀速直线运动。
圆环沿杆向上运动时，所受到的洛伦兹力垂直杆向上，若
则杆对圆环的弹力垂直杆向上，随着速度减小，洛伦兹力越来越小，越来越大，因摩擦力
故也越来越大，物体减速的加速度
也越来越大，当速度减为零时，若
物体将静止；若
物体沿杆向下加速，所受洛伦兹力垂直杆向下，洛伦兹力随速度增大而增大，增大，也增大，圆环加速的加速度
将减小，减小到零后做匀速直线运动。
故选A。
8．答案：BCD
解析：A.根据干涉原理，可知MN间距增大，θ角增大，条纹间距减小，故A错误；B.沙漠中地表湿度高，空气密度小，上层空气湿度低，密度大，形成上下各层空气折射率变化，在光线经过地表时发生全反射观察到倒立的虚像形成的蜃景，故B正确；C.作光路图可知形成等大正立的像，故C正确；
D.根据折射定律可得则他看到点光源的深度，故D正确。故选BCD。
9．答案：AD
解析：A、由图象可知，质点P的振动图象为虚线，质点Q的振动图象为实线，从0时刻开始，质点Q的起振方向沿y轴正方向，所以选项A正确.
B、由题可知，简谐横波的传播方向从P到Q，由图可知，周期，质点Q的振动图象向左4s、后与P点的振动重合，意味着Q点比P点振动滞后了4s，即P传到Q的时间可能为4s，同时由周期性可知，从P传到Q的时间为，，即，10s，16s…，不可能为7s，所以选项B错误.
C、由，考虑到波的周期性，当，10s，16s…时，速度v可能为2.5m/s，1m/s，0.625m/s…，不可能为2m/s，选项C错误.
D、同理，考虑到周期性，由可知，波长可能为15m、6m、3.75m…，所以选项D正确.
故选AD.
10．答案：BD
解析：
11．答案：（1）CD（2分）；偏小（2分）（2）B（2分）
解析：（1）在插和时，应使把都挡住，把都挡住，故选CD。
图①另一同学测定折射率时，作出的折射光线如下图中虚线所示，实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律可知，折射率将偏小；
（2）左1图和3图都是干涉条纹，根据可知左1图的条纹间距较大，则波长较大，则为红光的干涉条纹，左3为蓝光的干涉条纹；左2图和左4图为衍射条纹，因波长越大衍射越明显，则左2为紫光的衍射条纹，左4为黄光的衍射条纹，则图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是红、紫、蓝、黄，故选B。
12．答案：（1）（1分）（2）串联（1分）；9000.0（1分）（3）见解析（2分）（4）（2分）；（2分）
解析：（1）为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的；
（2）将电流表和电阻箱改装成量程为的电压表，需串联的电阻；
需要串联的阻值为
（3）要求闭合电键S前，应将滑动变阻器的滑片移到最左端，依据电路原理图甲，将实物进行连接，如图所示
（4）分析电路，根据闭合电路欧姆定律有
整理得
对照图像可得
联立解得
13（9分）．
解析：【答案】(1)
(2)，
(3)0，
【难度】0.65
【知识点】应用波意耳定律解决实际问题、利用平衡推论求力
【详解】（1）对活塞受力分析，由平衡条件
(1分)
解得初始时，缸内气体的压强为
(1分)
（2）对物体和活塞整体受力分析，由平衡条件
(1分)
解得缸内气体最终的压强为
由玻意耳定律可知
(2分)
活塞下降的高度
联立可得
(1分)
（3）由于过程中温度保持不变，则该过程缸内气体内能的变化量为
(1分)
根据能量守恒可知整个过程外界对其所做的功等于活塞和物体减少的重力势能，故可得外界对其所做的功
(2分)
14（14分）．答案：(1)(2)
解析：（1）球2从半圆轨道上E点飞出后做平抛运动，在竖直方向，有（1分）
在水平方向，有（1分）
联立解得（1分）
（2）球2从C点运动到E点过程中，机械能守恒，取水平面为零势能面，有（1分）
联立解得（1分）
圆周运动最低点C处，轨道对球2的支持力和球2重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有（1分）
球2对轨道的压力和轨道对球2的支持力是作用力与反作用力，根据牛顿第三定律有（1分）
联立得球2对轨道的压力为（1分）
（3）球2从B到C，根据动能定理有（1分）
解得球1和球2的碰撞为弹性碰撞，设碰前球1的速度为，碰后球1、球2的速度分别为，，
取向右为正方向，系统动量守恒有
系统能量守恒有联立解得（3分）
弹簧将球1弹出过程中，弹性势能转化为小球动能，有（1分）
联立解得（1分）
15（16分）．【答案】(1)，垂直纸面向外
(2)，水平向右
(3)；，说明见详解解析
【难度】0.4
【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算、带电粒子在直边界磁场中运动
【详解】（1）带正电的粒子向右偏转，受洛伦兹力方向向右，由左手定则可知，磁感应强度的方向垂直纸面向外。
由几何关系，可知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r与的关系为
2r=(1)
根据牛顿第二定律，得
(1)
解得
.垂直纸面向外(1)
（2）由带正电粒子向右偏转，故电场力水平向右，可判断电场方向水平向右。
带正电的粒子射入电场中做类平抛运动。由水平方向、竖直方向位移公式
，(1)
牛顿第二定律可得
(1)
联立解得
水平向右(1)
（3）①若测量磁感应强度的大小和方向：设磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由牛顿第二定律
(1)
动能定理
(1)
由几何关系得
(1)
联立解得
.
由磁感应强度表达式可知，r越大B越小，根据左右对称性关系，所以量程为。(1)
若粒子加速器的电压为U，则磁感应强度的表达式为
(1)
可知U应减小，B最小值越小，从而进一步扩大量程。
②若表征电场强度大小和方向：当运动时间最长，水平位移最大时，电场强度最小。由水平方向、竖直方向位移公式
，(1)
牛顿第二定律可得
(1)
联立解得
由根据左右对称性关系，所以量程为
(1)
当电压为U时，由动能定理
(1)
整理得
(1)
可知U应减小，E最小值越小，从而进一步扩大量程。