2025届山西省晋中市高三下学期3月高考适应性训练（二模）物理试卷（解析版）

这是一份2025届山西省晋中市高三下学期3月高考适应性训练（二模）物理试卷（解析版），共18页。试卷主要包含了05m等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，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，只有一项是符合题目要求的。
1. 苏州大学利用锕系核素镅-243的α衰变，释放高能射线，实现微型核电池，为遥感、医疗设备可靠电源领域提供潜在的应用，衰变方程为。已知半衰期为7370年。下说法正确的是（ ）
A. α射线穿透力很强，需要铅板才可以遮挡B. 冷藏会增大它的半衰期
C. 的中子数为146D. 的比结合能比比结合能大
【答案】C
【解析】A．α射线穿透力较弱，一张厚纸就可以遮挡，A错误；
B．半衰期是放射性核素的固有性质，不受外界条件（如温度、压力等）的影响。因此，冷藏不会改变的半衰期，B错误。
C．由质量数和电荷数守恒可知，
解得，
故的中子数为，C正确；
D．比结合能越大，原子核越稳定。衰变中不稳定的原子核通过释放粒子或者能量，达到更稳定的能量状态，比结合能增大，故的比结合能比比结合能小，D错误。
故选C。
2. a、b两束平行光照射到底面有涂层的平行均匀玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面呈一束复色光射出，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A. a光的频率大于b光的频率
B. a光在玻璃砖中的速度比b光快
C. 当从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角较大
D. 用同一装置进行双缝干涉实验，a光的相邻亮条纹间距大于b光的相邻亮条纹间距
【答案】A
【解析】AB．如图所示可知光射入玻璃时a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，a光的频率较大，根据可知a光在玻璃中的速度小于b光在玻璃中的速度，故A正确，B错误；
C．全反射临界角公式，由于a光的折射率较大，则从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小于b光的临界角，故C错误；
D．根据双缝干涉条纹间距公式，由于a光的频率较大，则a光的波长较小，用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间，故D错误。故选A。
3. 如图所示为一台手摇交流发电机和变压器的结构示意图，大轮与小轮通过不打滑皮带传动，大，小轮半径之比为，小轮与线圈固定在同一转轴上，线圈是由电阻不计的漆包线绕制而成的边长为L的n匝正方形线圈，其所处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B。转动手柄使大轮以角速度ω匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直，升压变压器为理想变压器。当用户端接一个定值电阻R时，R上消耗的功率为P。下列说法正确的是（ ）
A. 发电机产生的电动势最大值为
B. 升压变压器输入端电压有效值为
C. 若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则副线圈的磁通量增加一倍
D. 若大轮角速度增加一倍，则R上消耗功率为4P
【答案】D
【解析】A．大，小轮半径之比为，由可知，两个齿轮边缘各点线速度大小相等，故角速度与半径成反比，即小齿轮的角速度为
故发电机产生的电动势最大值为，A错误；
B．升压变压器输入端电压有效值为，B错误；
C．由可知，磁通量与线圈匝数无关
D．若大轮角速度增加一倍，则变压器输入电压的有效值变为原来的两倍，输出电压也变为原来两倍，由可知，R上消耗的功率为4P，D正确。故选D。
4. 静电场中有一水平光滑绝缘桌面，桌面上有一电场线与x轴重合，将一个质量为m、电荷量为可视为点电荷的带电小球从桌面上坐标处由静止释放后，小球沿x轴向正方向运动，其加速度a随坐标x变化的图像如图所示。小球在运动过程中电荷量不发生变化，下列说法正确的是（ ）
A. 该电场为匀强电场B. 该电场线上电场的方向沿x轴负方向
C. 小球运动到处的速度大小为D. 小球运动到处速度减为0
【答案】B
【解析】A．由牛顿第二定律可知，小球的加速度为
因为小球的加速度先增大后减小，故电场强度先增大后减小，不是匀强电场，A错误；
B．由图像可知，加速度的方向一直沿x轴正方向，负电荷受力方向与场强方向相反，故电场方向沿x轴负方向，B正确；
C．由可知，图像的面积为
故，解得，C错误；
D．小球从至一直做加速度运动，故小球运动到处速度最大，D错误。
故选B。
5. 如图1所示，一个竖直圆盘绕a匀速转动，周期，固定在圆盘上的小圆柱b带动一个T形支架在竖直方向上下振动，T形支架下面固定一小球组成的振动系统，一轻质长绳与小球相连。某时刻绳子的某段波形如图2中实线所示。则（ ）
A. 圆盘上的小圆柱转到圆心等高处时，T形支架的瞬时速度为零
B. 小球振动稳定后，它振动的频率是
C. 绳子上产生的波的传播速度为
D. 圆盘的半径为0.05m
【答案】C
【解析】A．根据速度分解规律可知，圆盘上的小圆柱线速度在垂直于T形支架上侧水平线的分速度等于支架运动的速度，可知，圆盘上的小圆柱转到圆心等高处时，T形支架的瞬时速度达到最大值，大小恰好等于小圆柱线速度，故A错误；
B．小球振动稳定后，它振动的频率等于圆盘上的小圆柱圆周运动的频率，则有
C．绳子上产生的波的传播速度
故C正确；
D．图中小圆柱至最高点与最低点时，小球也恰好运动至最高点与最低点，即小球简谐运动的振幅恰好等于小圆柱圆周运动的半径，即小圆柱体圆周运动的半径为0.05m，则圆盘的半径大于0.05m，故D错误。
故选C
6. 如图所示，斜面体固定在水平面上，有一挡板，延长线经过a点，在斜面和挡板之间有一光滑小圆柱Q，整个装置处于平衡状态。初始时，若用外力使挡板绕a点缓慢顺时针转动，且保证N、M、a三点始终共线，在挡板转到水平位置前，以下说法正确的是下说法正确的是（ ）
A. 挡板对Q的支持力逐渐增大
B. 挡板对Q的支持力先减小后增大
C. 斜面体对Q的支持力先增大后减小
D. 小圆柱Q所受的合力逐渐增大
【答案】B
【解析】
对小球受力分析，则当挡板转到水平位置前，小圆柱Q所受的合力总为零不变；挡板MN对球Q的支持力N2先减小后增加；斜面体对Q的支持力N1逐渐减小。
故选B。
7. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨间距为L，与水平面夹角为，两导轨上下两端用阻值均为的电阻相连，该装置处于磁感应强度大小为B、竖直向上的匀强磁场（未画出）中。上端电阻两端分别与一电容器两极板相连，电容器板间距为d，二极管为理想二极管，电容器上极板接地。质量为M、电阻为R、长也为L的金属杆垂直导轨放置，由静止释放金属杆经时间t后做匀速直线运动，金属杆匀速运动时，一质量为m的带电液滴恰好悬浮在两板间P点。在运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨的电阻及空气阻力，重力加速度为g。则（ ）
A. 带电液滴带正电
B. 金属杆匀速运动的速度大小为
C. 带电液滴的电荷量大小为
D. 金属杆匀速运动时，若将电容器上极板向上移动，则P点的电势不变
【答案】C
【解析】A．金属杆ab向下运动时，产生的感应电动势由b指向a，可知电容器上板电势高，则带电液滴带负电，选项A错误；
B．金属杆匀速运动时满足，，
解得匀速运动的速度大小为
选项B错误；
C．带电液滴平衡时，
解得电荷量大小为
选项C正确；
D．金属杆匀速运动时，若将电容器上极板向上移动，则电容器的电容减小，根据Q=CU，则电容器带电量应该减小，即电容器应该放电，而二极管不能使电容器放电，则电容器电量保持不变，根据，
可得
则电容器两板间场强不变，根据U=Ed
可知P点与上极板间电势差增加，因上极板电势为零，则P点的电势降低，选项D错误。
故选C。
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. 神舟十八号于2024年4月26日与空间站完成对接，对接后的整体仍在空间站原轨道做匀速圆周运动。如图所示，神舟十八号携带4条斑马鱼和4克金鱼藻构成我国首次在轨水生生态研究项目，则（ ）
A. 对接前后空间站的向心加速度大小保持不变
B. 空间站中斑马鱼越靠近鱼缸底部，受到水的压强越大
C. 由于完全失重，空间站中斑马鱼在水中吐出气泡的气体压强为零
D. 在地面与在空间站相比，同一斑马鱼的惯性保持不变
【答案】AD
【解析】A．根据万有引力提供向心力有
解得
可知对接前后空间站的向心加速度大小保持不变，故A正确；
B．空间站中斑马鱼处于失重状态，压强为0，故B错误；
C．空间站中斑马鱼在水中吐出气泡的气体是因为气体分子对气泡壁的撞击产生的，压强不为零，故C错误；
D．惯性只与质量有关，所以在地面与在空间站相比，同一斑马鱼的惯性保持不变，故D正确；
故选AD。
9. 如图所示，绕过定滑轮的不可伸长特殊轻绳左右两端分别悬挂质量为m和2m的重物，现由静止释放，运动3s后右侧重物触地无反弹。已知左侧重物距滑轮足够远，绳子绷紧瞬间两重物共速，忽略滑轮质量和一切摩擦，不计空气阻力，重力加速度g取10，则（ ）
A. 右侧重物初始时距地高度为45m
B. 右侧重物第一次触地时的速度大小为10
C. 右侧重物第一次触地后经过3s绳子再次绷直
D. 右侧重物第一次触地后经过4s第二次触地
【答案】BD
【解析】A．对整体，由牛顿第二定律有
解得加速度大小
题意知右侧重物经过t=3s落地，则右侧重物初始时距地高度
联立解得
故A错误；
B．右侧重物第一次触地时的速度大小
故B正确；
C．右侧重物第一次触地时，左侧重物速度为，做竖直上抛运动，则右侧重物第一次触地后绳子再次绷直时间
故C错误；
D．C选项可知右侧重物第一次触地后经过2s绳子再次绷直，绷直瞬间，由动量守恒有，分析可知之后右侧重物还是以加速度a运动，则再次落地时经历时间
则右侧重物第一次触地到第二次触地经历时间
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，有一半径为R的光滑圆槽组成的圆形轨道固定在某平板上。在距圆心处开有小孔Q，劲度系数为k的轻弹性绳一端固定在孔正下方点P，另一端穿过小孔Q固定在质量为m的小球上，弹性绳原长恰好等于，将小球嵌在圆形轨道内，不计一切摩擦。已知弹性绳的弹性势能，x为形变量，重力加速度为g，共线。现在a点给小球一沿轨道切线方向的速度，为使小球能绕圆形轨道不断地运动，应满足的条件为（ ）
A. 若平板平面水平，则
B. 若平板平面水平，则
C. 若平板平面竖直，且Q、a、P在O的正下方，则
D. 若平板平面竖直，且Q、a、P在O的正下方，则
【答案】AD
【解析】AB．若平板平面水平，小球能绕圆形轨道不断地运动，小球运动到在水平轨道最左端时，有，根据能量守恒定律知
求得
故A正确，B错误；
CD．若平板平面竖直，且Q、a、P在O的正下方，小球能绕圆形轨道不断地运动，则小球到达竖直轨道最高点时，且此时小球的速度，根据能量守恒定律知
求得
故D正确，C错误；故选AD
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 实验小组要验证两滑块在碰撞过程中的动量守恒。方案设计如图1所示，固定在水平面上的长木板左侧带有挡板，挡板固定一个轻质弹簧，在长木板上弹簧原长O处依次并排放置质量分别为、底面粗糙程度相同的铁块A、B（此时弹簧无压缩）。
操作过程如下：
①保持B不动手，拿铁块A将弹簧压缩，至某位置P由静止释放；
②弹簧恢复原长时铁块A与B发生碰撞，碰后两铁块分别向右运动一段距离停下，如图2所示，测得A、B静止时与O点的距离分别为、；
③拿走铁块B，重复步骤①，测得铁块A停下时到O点的距离为，如图3所示，又测得A、B沿运动方向的宽度分别为、。
（1）为保证实现上述实验目标，应使_________（填“>”“=”或“
（2）
【解析】【小问1详解】
[1]由于碰后两铁块分别向右运动，为保证实现上述实验目标，应使>
[2]若等式成立，则说明碰撞过程A、B组成系统动量守恒。因为离开弹簧后A、B都做匀减速直线运动到速度减为零，且根据牛顿第二定律
知
相同，根据运动学公式
可推得
根据题意拿走铁块B，测得铁块A停下时位移为， A与B发生碰撞后两铁块分别向右运动一段距离停下时位移分别为、，故
故可表示为
【小问2详解】
若两铁块与木板间的动摩擦因数为，重力加速度为g，忽略偶然因素造成的误差，根据能量守恒，可求得碰撞过程系统损失的机械能为
离开弹簧后，对各铁块分别运用动能定理，，
联立解得
12. 某班物理兴趣小组测量水果电池的电动势和内阻，操作如下：
①用多用电表粗测：
将一个铜片、一个锌片分别插入到一个苹果相距稍远的两个位置，用多用电表的直流电压挡测量铜片与锌片间的电压，示数为0.70V；拔出锌片，在原位置插入另一个铜片，将多用电表选择开关拨到欧姆表×1挡，欧姆调零后测量两铜片间的电阻，发现指针偏角太小（接近欧姆表盘左侧∞位置），换到×10挡，再次欧姆调零，重新测量的结果为350Ω。
②设计电路精确测量，实验室中准备有如下器材：
A.电流表（量程0~0.6A，内阻为1Ω）
B.电流表（量程0~200，内阻为450Ω）
C.电流表（量程0~600，内阻为400Ω）
D.定值电阻（阻值50Ω）
E.电阻箱R（0~999Ω）
F导线和开关
（1）根据粗测结果，考虑到苹果电池可能提供的最大电流，他们设计了如图1所示的电路图，图中电流表应选_________（填器材前的序号）。
（2）根据电路图，用笔代替导线连接图2中实物图（铜片为正极）。
（3）调节电阻箱，得到多组电流表读数I、电阻箱读数R，作出图像如图所示，根据图像数据求得苹果电池的电动势__________V（结果保留2位有效数字），内电阻__________Ω（结果保留3位有效数字）。
【答案】（1）B （2）见详解 （3）0.72#0.73#0.74 361（355~366）
【解析】【小问1详解】
不计电流表电阻，当电流表直接与苹果电池串联时
则通过电流表的电流必然小于200，所以电流表选择，即选择B项。
【小问2详解】
实物图连接如下
【小问3详解】
[1][2]由闭合回路欧姆定律可得
将,代入得
结合图像可得，
解得，
13. 如图所示，用一个带有阀门的细管将截面积均为S的导热气缸A和B连通。气缸A的内深度为H，气缸B的左端和轻质活塞Q用原长为的弹簧连接（初始时弹簧处于原长）。现将阀门关闭，由气缸A管口放入活塞P，活塞稳定后距离气缸底部为。之后打开阀门，气缸A中气体缓慢流入气缸B，系统在活塞P恰不接触缸底部时稳定。已知两活塞均光滑且密闭性良好，环境温度恒定，大气压强为，缸内气体均可视为理想气体，忽略细管和弹簧的体积，重力加速度为g。求：
（1）活塞P的质量m；
（2）弹簧的劲度系数k。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
设活塞P稳定时的压强为。初始稳定时对活塞P有
由玻意耳定律可知
解得，
【小问2详解】
设打开阀门后，活塞Q移动的距离为x。由玻意耳定律可知
最终稳定时对活塞Q有，解得
14. 如图所示，质量为1kg的圆环A套在竖直杆B上，直杆B的下端固定有厚度可忽略的挡片，直杆B的质量为3kg（包含挡片质量）。在桌面上方将二者由静止释放，释放时挡片距离桌面，圆环A的下端与挡片间距离。圆环A与直杆B间的滑动摩擦力。所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力。求：
（1）挡片第一次下落至桌面时的速度大小；
（2）挡片第一次弹起后经过多长时间与圆环A第一次相碰；
（3）圆环A第一次与挡片碰撞后两者的速度大小。
【答案】（1）
（2）
（3）均为4
【解析】【小问1详解】
设挡片第一次下落至桌面时的速度，由运动学公式
解得
【小问2详解】
挡片第一次弹起后A、B的加速度分别为，
设挡片第一次弹起后二者相碰所用时间为t，则有
解得
【小问3详解】
圆环A与挡片碰撞前各自的速度分别为，
圆环A与挡片碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得，
解得，，即碰后A、B的速度大小均为4。
15. 如图所示，在三维坐标系中，在的空间内有沿y轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B；在，的空间内有沿z轴正方向的匀强电场Ⅰ；在，的空间内有沿z轴负方向的匀强电场Ⅱ；电场Ⅱ的场强大小为电场Ⅰ的k倍（）。一个电子A从点以沿y轴正方向射入电场，出电场Ⅰ后从O点射入磁场。已知电子的质量为m，电荷量为e，忽略电子重力以及电子间的相互作用。
（1）求电场Ⅰ的场强大小；
（2）求电子A射入磁场后与y轴有最大距离时的坐标；
（3）电子A射入电场Ⅰ后的某时刻，另一电子B从点（图上未标出）以相同速度沿y轴正方向射入电场Ⅱ，电子B经电场Ⅱ偏转进入磁场后与电子A的距离保持不变，求和。
【答案】（1） （2）（其中，1，2，3…）
（3），
【解析】【小问1详解】
电子A射入电场Ⅰ后做类平抛运动有，在轴方向，轴方向
其中，根据牛顿第二定律可知，沿轴方向的加速度大小为，联立可得
【小问2详解】
电子A射入磁场后沿y轴方向以做匀速直线运动，在平面上的投影为匀速圆周运动，设其运动半径和周期分别为和T，则有，，
可得，
则电子A射入磁场后与y轴间最大距离的x轴坐标和y轴坐标分别为，（其中，1，2，3…）
则坐标为（其中，1，2，3…）
【小问3详解】
电子B射入磁场后与电子A的距离保持不变，则二者轨迹为共轴螺旋线，沿轴负方向看去如图
结合，类比求解过程可得
结合几何关系可知
根据类平抛运动