2025届山西省朔州市怀仁市第一中学校高三下学期模拟考试物理试题（解析版）

这是一份2025届山西省朔州市怀仁市第一中学校高三下学期模拟考试物理试题（解析版），共11页。试卷主要包含了答题前，先将自己的姓名，本卷主要考查内容等内容，欢迎下载使用。
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1、答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4、考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
5、本卷主要考查内容：高考范围。
一、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，只有一项是符合题目要求的。
1. 科学家设想未来较为理想的获取核能的一种方式是用质子轰击某种原子核发生核反应释放能量。某核反应方程为，则下列说法正确的是（ ）
A. X中有6个中子B. 该核反应为衰变
C. X比的比结合能大D. 具有放射性
【答案】A
【解析】A．根据核反应前后质量数和电荷数守恒，可知X的质量数为，X的电荷数为，则X的中子数为11−5=6，故A正确；
B．此反应为人工转变，故B错误；
C．比结合能越大越稳定，所以X比的比结合能小，故C错误；
D．是稳定同位素，无放射性，故D错误。故选A。
2. 如图所示，体重为600N的小明站在放置于电梯底部的体重计上。某时刻体重计的示数为500N，此时（ ）
A. 小明体重减小，处于失重状态B. 小明体重不变，处于超重状态
C. 电梯可能向下做减速运动D. 电梯可能向上做减速运动
【答案】D
【解析】AB．体重计读数小于实际重量，即视重小于实重，所以小明处于失重状态，其体重不变，故AB错误；
CD．小明处于失重状态，其与电梯的加速度方向向下，所以电梯可能向下加速，也可能向上减速，故C错误，D正确。故选D。
3. 如图所示，直导线的长度为5m，折成夹角为的“V”形，两边长相等。匀强磁场垂直于“V”形导线所在的平面，匀强磁场的磁感应强度大小为0.5T。当在导线中通以0.4A的电流时，该导线受到的安培力大小为（ ）
A. 0.5NB. C. 1ND.
【答案】A
【解析】由几何关系知，导线构成的三角形为正三角形，导线的有效长度为两端点间直线距离，即整根直导线长度的一半
其受到的安培力大小，故选A。
4. 如图所示，ABC为直角三棱镜，，一束单色光从AC边射入棱镜，光与AC边的夹角为，光经AB边反射后垂直BC边射出，不考虑光在BC边的反射，。则三棱镜对光的折射率为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】光路如图所示
根据几何关系可知
在D点根据折射定律可得三棱镜对光的折射率为
故选B。
5. 神舟十六号载人飞船返回过程，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示.关于神舟十六号飞船的运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度
B. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
C. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度
D. 在轨道Ⅱ上B点的机械能小于在轨道Ⅰ上A点的机械能
【答案】D
【解析】A．从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ要在A点减速，则在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度，选项A错误；
B．根据可得
可知在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度，选项B错误；
C．根据开普勒第二定律可知，在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度，选项C错误
D．在轨道Ⅱ上从A到B机械能守恒，则在轨道Ⅱ上B点的机械能等于在轨道Ⅱ上A点的机械能，而从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ要在A点减速，机械能减小，则在轨道Ⅱ上B点的机械能小于在轨道Ⅰ上A点的机械能，选项D正确。故选D。
6. 如图所示，折成的光滑细杆ABC固定在竖直面内，AB段水平，用轻杆通过光滑铰链连接的P、Q两个小球分别套在杆的AB段和BC段，开始时小球Q在B点，不计小球的大小，由静止释放两小球，在小球P向左运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球Q重力功率越来越大
B. 轻杆对小球Q先做正功后做负功
C. 轻杆对小球P作用力的功率越来越大
D. 小球P动能的增量等于小球Q机械能的减少量
【答案】D
【解析】A．当P、Q在图示的位置时，设轻杆与竖直方向的夹角为，与水平方向的夹角为
根据沿杆方向速度大小相等，可得
当P运动到B点时，可得
可知Q从静止开始运动到最后速度又为零，说明Q的速度先增大后减小，
根据，可知小球Q重力的功率先增大后减小，故A错误；
B．由A项知，Q从静止开始运动到最后速度又为零，则在此过程Q的动能变化量为零，而Q的重力势能减小，故轻杆对小球Q做负功，故B错误；
C．当P运动到B点时，根据，可知，故C错误；
D．因为整个系统只有重力和轻杆的弹力做功，系统机械能守恒，即小球P和小球Q的机械能之和保持不变，所以小球P动能的增量等于小球Q机械能的减少量，故D正确。
故选D。
7. 为保证自行车夜间骑行安全，在自行车上安装了尾灯，其电源为固定在后轮的交流发电机，如图甲所示。交流发电机的原理图如图乙所示，线圈在车轮的带动下绕轴转动，通过滑环和电刷保持与尾灯连接，矩形线圈ABCD的面积为，共有100匝，线圈总电阻为1Ω，线圈处于磁感应强度大小为10T的匀强磁场中，尾灯灯泡电阻为3Ω，当线圈转动角速度为8rad/s时，下列说法正确的是（ ）
A. 线圈从图乙所示位置开始计时，其转动过程中产生的电动势为
B. 线圈每转一圈，尾灯产生的焦耳热为
C. 线圈从图乙所示位置转过过程中产生的电动势的平均值为
D. 线圈从图乙所示位置转过过程中流过尾灯电流的平均值为
【答案】C
【解析】A．线圈在乙图中为中性面位置，产生的电动势为
可得，故A错误；
B．电动势有效值为
通过尾灯的电流有效值为
线圈每转一圈，尾灯产生焦耳热为，故B错误；
C．根据可知，故C正确；
D．由闭合电路欧姆定律，可得，故D错误。故选C。
二、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. “地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中地震横波时刻的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置处于4m处，图乙为质点M的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A. 该列波的传播速度为2m/s
B. 该列波的传播方向沿x轴正方向传播
C. 质点M在3s内沿x轴运动了12m
D. 质点M在5s内通过的路程为200cm
【答案】AD
【解析】A．根据图甲可知，波长为
根据图乙可知，周期为T=2s
则波传播速度为，故A正确；
B．根据图乙可知，0时刻，质点M沿y轴正方向运动，根据图甲，利用同侧法可知，该列波的传播方向沿x轴负方向传播，故B错误；
C．机械波传播的是质点振动的形式与能量，质点本身不会随波发生迁移，故C错误；
D．由于，
则质点M在5s内通过的路程为
故D正确。故选AD。
9. 如图所示，在正方体的前表面CDHG中心P和上表面ABCD中心Q分别固定电荷量为的点电荷，则下列说法正确的是（ ）
A. C、D两点电场强度相同
B. D点电势比E点电势高
C. 电势差
D. 一个点电荷从C点沿直线运动到F点，电势能先增大后减小
【答案】AC
【解析】A．根据题中的图像，当点P和点Q处分别放置等量异种点电荷时，CD两点在两个电荷的中垂面上，由于对称性可知，二者的电场强度大小相等，方向也相同，故A正确；
B．图中CDEF平面是两点电荷中垂面，电势都为0。故B错误；
C．电势差公式可知，要比较与，根据对称性可知，H与G两点与正点电荷的距离是相等的，与负点电荷的距离也相等，两点的电势相同；同理由于对称性，AB两点电势也相等，故。C正确；
D．CF在同一个等势面上，一个点电荷从C点沿直线运动到F点，电场力不做功，电势能不变，故D错误。故选AC。
10. 如图所示，水平面内间距为L的平行边界MN、PQ之间有垂直于水平面向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，边长为、电阻为R的正三角形金属线框ABC放在光滑绝缘水平面上，对金属线框施加一个水平力，使金属线框以速度v匀速通过匀强磁场，BC边始终与PQ平行，则下列说法正确的是（ ）
A. 线框穿过磁场过程中，线框中感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向
B. 线框穿过磁场过程中，克服安培力做功的功率不断增大
C. 从A点进磁场到BC边刚要进磁场过程中，通过BC边的电量为
D. 从A点出磁场到BC边刚要进磁场过程中，回路中产生的焦耳热为
【答案】ACD
【解析】A．线框穿过磁场过程中，穿过线圈的磁通量向里先增加后减小，根据楞次定律可知，线框中感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向，选项A正确；
B．由几何关系可知，A点到BC边的距离为2L，根据安培力的功率，（其中l为线圈切割磁感线的有效长度）线框从A点开始进入磁场到A点出离磁场，线框切割磁感线的有效长度从零增加到L，可知克服安培力的功率逐渐变大；从A点出离磁场到BC边开始进入磁场，线圈切割磁感线的有效长度保持不变，则克服安培力的功率不变；从BC进入磁场到出离磁场，线圈切割磁感线的有效长度逐渐变大，则线圈克服安培力做功的功率不断增大，选项B错误；
C．根据
从A点进磁场到BC边刚要进磁场过程中，
则通过BC边的电量为，选项C正确；
D．从A点出磁场到BC边刚要进磁场过程中，线圈切割磁感线有效长度为不变，则回路中产生的焦耳热为，选项D正确。
故选ACD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组用单摆测量当地的重力加速度。
（1）用螺旋测微器测量摆球直径d。放置摆球后螺旋测微器示数如图甲所示，则摆球的直径d为______mm。
（2）用摆线和摆球组成单摆，如图乙所示。当摆线长度时，记录并分析单摆的振动，得到单摆的振动周期，由此算得重力加速度g为______（取3.14，保留3位有效数字）。
（3）若实验小组操作不规范，导致摆球在水平面内做匀速圆周运动，运动轨迹如图丙所示，若仍采用（2）问中的方法计算当地的重力加速度，则该小组测出的重力加速度比真实值______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1） （2） （3）偏大
【解析】【小问1】螺旋测微器读数为固定刻度读数加上可动刻度读数。固定刻度为
可动刻度为
所以摆球直径
【小问2】单摆摆长
根据单摆周期公式
变形得
【小问3】摆球做圆锥摆时，根据牛顿第二定律有
解得摆球做圆锥摆时，周期为
实际周期变小。若仍用计算g值，T偏小则g偏大，所以测出的重力加速度比真实值偏大。
12. 某实验小组利用如图甲所示电路研究电容器充放电规律。操作步骤如下：
（1）按图甲连接电路。开关S拨至1处，对电容器进行充电，充电电流方向为______（填“逆时针”或“顺时针”）；充电过程中用电流传感器记录了充电电流变化关系如图乙所示，已知电源电动势为12.0V，内阻可忽略不计，测得曲线与横轴围成的面积为，则电容器的电容______F。
（2）采用甲图电路，若不改变其它参数，只增大电阻的值，则充电时间会______（填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）仍采用图甲所示电路进行研究，若将电压传感器换成电压表重新进行实验，则测出电容器的电容比真实值______（填“偏小”“偏大”或“不变”）。
【答案】（1）逆时针 ；0.3 （2）增大 （3）偏大
【解析】【小问1】由图甲可知，开关S拨至1处，对电容器进行充电，充电电流方向为逆时针；
根据可知，曲线与横轴围成的面积表示充完电后电容器所带的电荷量，则电容器的电容
【小问2】采用甲图电路，若不改变其它参数，只增大电阻的值，则充电电流减小，充电时间会增大。
【小问3】仍采用图甲所示电路进行研究，若将电压传感器换成电压表重新进行实验，由于电压表有一定的电流通过，所以电流传感器的电流大于通过电容器的电流，则曲线与横轴围成的面积大于充完电后电容器所带的电荷量，根据可知，测出电容器的电容比真实值偏大。
13. 如图所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度与质量均不计，在B处设有限制装置，使活塞只能在B以上运动，B以下汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.2V0。开始时活塞在A处，温度为87℃，大气压强为p0，现缓慢降低汽缸内气体的温度，直至活塞移动到A、B的正中间，然后保持温度不变，在活塞上缓慢加沙，直至活塞刚好移动到B，然后再缓慢降低汽缸内气体的温度，直到－3℃。
（1）求活塞刚到达B处时的温度TB；
（2）求缸内气体最后的压强p；
【答案】（1）330K；（2）p＝0.9p0
【解析】（1）缓慢降低汽缸内气体的温度，使活塞移到A、B的正中间，此过程是等压过程，由盖—吕萨克定律可得
代入数据
解得T′＝330K
然后保持温度不变，在活塞上缓慢加沙，直至活塞刚好移动到B，这个过程是等温过程，故活塞刚到达B处时的温度
TB＝330K
（2）保持温度不变，在活塞上加沙，直至活塞刚好移动至B，这个过程是等温过程，根据玻意耳定律有p0×1.1V0＝p1×V0
解得p1＝1.1p0
再接下来的等容过程，根据查理定律有
解得p＝0.9p0
14. 如图所示，有一个质量为的小物块（可视为质点），从光滑平台上的A点以的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的长木板．已知长木板质量为，放在光滑的水平地面上，长木板上表面与小物块间的动摩擦因数，且与圆弧轨道末端切线相平，圆弧轨道的半径为，半径与竖直方向的夹角，不计空气阻力，（取，，）求：
（1）光滑平台A、B两点的高度差；
（2）小物块滑到圆弧轨道底端D点时对轨道的压力；
（3）要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度。
【答案】（1）；（2）39N，方向向下；（3）
【解析】（1）从A到C过程小物块做平抛运动，小物块到达C点时的竖直分速度
在竖直方向，由速度—位移公式得
代入数据解得，的高度
（2）小物块到C点的速度
设物块到达D点时的速度为，小物块由C到D的过程中，由动能定理
在圆弧轨道底端由牛顿第二定律
代入数据得
根据牛顿第三定律，物块对圆弧底端D点的压力大小为39N，方向向下。
（3）设小物块刚滑到木板左端达到共同速度，大小为，长木板长为L，小物块与长木板组成的系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
代入数据解得，长木板的最小长度
15. 如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场Ⅰ，其他区域内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场Ⅱ，磁场Ⅰ的磁感应强度大小是磁场II的2倍，在轴正半轴上与点距离为的点有一粒子源，不断地沿轴正向射出质量为、电荷量为的带正电的粒子，粒子的速度大小均为，粒子射出后刚好从点第二次返回轴；再在的区域内加上沿轴负方向的匀强电场（大小未知），粒子从点射出后恰好做直线运动，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，求：
（1）匀强磁场Ⅰ磁感应强度大小；
（2）若加上电场后再撤去磁场Ⅰ，粒子第一次经过轴的位置离O点的距离；
（3）若加上电场后再撤去磁场Ⅰ，粒子在磁场Ⅱ中运动的最大速度的大小；运动过程中离轴的最大距离。
【答案】（1） （2） （3），
【解析】【小问1】粒子射出后刚好从点第二次返回轴，如图所示
设匀强磁场Ⅰ的磁感应强度大小为，匀强磁场II的磁感应强度大小为，由洛伦兹力提供向心力可得，
可得
根据几何关系可得
联立解得
【小问2】在的区域内加上沿轴负方向的匀强电场（大小未知），粒子从点射出后恰好做直线运动，则有
若加上电场后再撤去磁场Ⅰ，粒子在第一象限内做类平抛运动，则有，，解得
则粒子第一次经过轴的位置离O点的距离为
【小问3】粒子第一次经过轴进入磁场Ⅱ中时，竖直分速度为
则此时粒子速度大小为
粒子速度与轴的夹角满足
将粒子的速度进行如图分解
其中，
则有
可知粒子在磁场Ⅱ中运动可分解为：沿轴方向以速度做匀速直线分运动，另一分运动以速度大小做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得
解得
如图所示
可知当方向沿轴正方向时，粒子的速度最大，为
此时粒子离轴距离最大，为