2025届陕西省渭南市临渭区高三下学期质量检测（三模）物理试题（解析版）

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1.本试题共6页，满分100分，时间75分钟。
2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时，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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
第Ⅰ卷（选择题共46分）
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. 近年来，我国航天事业取得了显著的成就和发展，如载人航天工程、月球探测、火星探测等。如图是火星探测任务中天问一号探测器实施近火制动中的停泊轨道，该停泊轨道可看作是椭圆轨道，a、b、c、d是该轨道上的四个点，其中d点为近火点，b点为远火点，则天问一号在经过这四个位置中动能最大的是（ ）
A. a点B. b点C. c点D. d点
【答案】D
【解析】
【详解】根据开普勒第二定律可知，当卫星经过近火点d时速度最大，动能最大。
故选D。
2. 如图甲所示，用强度不变的单色光照射阴极K，改变滑动变阻器的滑片位置，得到流过电流表的光电流I与电压表两端电压的关系图像如图乙所示。当电压表示数分别为2.4V、3.6V时，到达阳极A的光电子最大动能的比值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知，光电子从金属表面逸出后的最大初动能为
其中，根据动能定理可得当电压表示数分别为、时，到达阳极A的光电子的最大动能分别为，
联立可得
故选A。
3. 如图所示，一个大理石半球静置在水平地面上，球心为。一只小蚂蚁缓慢从图中点沿圆弧爬向半球面最高点，运动过程中大理石半球始终保持静止。已知与的夹角为，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 大理石半球对小蚂蚁的作用力变大
B. 大理石半球对小蚂蚁的支持力变小
C. 地面对大理石半球的摩擦力始终为零
D. 地面对大理石半球的支持力变小
【答案】C
【解析】
【详解】AB．对小蚂蚁受力分析如图所示
可知大理石半球对小蚂蚁的作用力为支持力与摩擦力的合力，大小始终等于蚂蚁的重力，保持不变；蚂蚁受到的摩擦力为
蚂蚁受到的支持力为
小蚂蚁缓慢从图中点沿圆弧爬向点的过程中逐渐变小，则小蚂蚁受到的支持力变大，摩擦力变小，大理石半球对小蚂蚁的作用力不变，故AB错误；
CD．选取大理石半球与小蚂蚁组成的整体为研究对象，可知二者只受到重力与地面的支持力，所以大理石半球受到地面的支持力始终大小等于二者重力的合力，保持不变，大理石半球与地面之间没有摩擦力的作用，故C正确，D错误。
故选C
4. 自行车小型摩擦发电机结构如图所示，绕有线圈的形铁芯开口处装有磁铁，车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动，摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化，线圈电阻忽略不计，电阻恒定的灯泡与线圈相连，摩擦轮与轮胎间不打滑，当自行车骑行速度变为原来的2倍时，下列说法正确的是（ ）
A. 通过灯泡的电流变为原来的4倍B. 灯泡两端电压变为原来的2倍
C. 灯泡的功率变为原来的2倍D. 产生的交流电周期变为原来的2倍
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．摩擦轮和车轮半径比例保持不变，当车速变为原来的2倍时，摩擦轮转动的角速度也变为原来的2倍，产生感应电动势的最大值
及有效值E均变为原来的2倍，通过灯泡的电流及灯泡两端的电压也变为原来的2倍，由功率
可知功率变为原来的4倍，故AC错误，B正确；
D．角速度加倍，由周期
可知周期变为原来的，故D错误。
故选B。
5. 如图所示是奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上。照片中，游泳馆的景象呈现在半径的圆形范围内，水面上的运动员手到脚的长度，若该运动员在岸上双手向上伸直时手到脚的高度为，已知水的折射率为，则该游泳池的水深为（ ）
A. 1.2mB. 1.8mC. 2.4mD. 2.8m
【答案】B
【解析】
【详解】设照片圆形区域的实际半径为R，如图所示
由全反射知识可得
由几何关系可知
又
其中
联立代入数据解得
故选B。
6. 如图所示是我国自主研究设计的舰载机返回航母甲板时电磁减速的简化原理图。固定在绝缘水平面上足够长的平行光滑金属导轨，左端接有定值电阻，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，导轨的电阻不计。舰载机等效为电阻不计的导体棒PQ，当导体棒PQ以一定初速度水平向右运动过程中，其速度v、加速度a、所受安培力、流过的电量q与运动时间变化关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．导体棒切割磁感线，回路中出现感应电流，导体棒ab受到向左的安培力，向右减速运动，由
可知，由于导体棒速度减小，则加速度减小，所以导体棒做的是加速度越来越小的减速运动直至停止运动，故A错误；
B．导体棒最大加速度为
导体棒做加速度减小的减速运动，可知图像的形状与图像类似，为凹函数，故B错误；
C．导体棒受到向左的安培力，大小为
导体棒做加速度减小的减速运动，可知图像的形状与图像类似，为凹函数，故C正确；
D．根据
可知
由于导体棒速度减小，故电荷量变化率减小，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，光滑斜面体OAB固定在水平桌面上，斜面OA和OB的倾角分别为α=53°、β=37°。质量相同的物块a和b（均可视为质点）从顶端O处分别由斜面OA和OB从静止滑下，sin37°=0.6，cs37°=0.8，下列说法正确的是（ ）
A. a和b下滑过程，所用时间之比为
B. a和b下滑过程，重力的冲量大小之比为
C. a和b下滑到底端时，重力的瞬时功率大小之比为
D. a和b下滑到底端时，动能大小之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A．设斜面的高度为h，则，
所以
故A错误；
B．下滑过程中重力的冲量大小为
所以
故B正确；
C．下滑到底端时，重力瞬时功率大小为，
所以
故C错误；
D．根据动能定理可得
所以
故D错误。
故选B。
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. 在一次海洋观测中，研究人员将浮标放置在海面上，用以观测水波的传播特性。某时刻一个浮漂位于波峰，另一浮漂恰好位于波谷，两浮漂之间还有一个波峰，两浮漂相距3m，两浮漂在1min内都上下振动了15个周期。所有浮漂和波源在同一竖直平面内，其波可视为简谐波，下列说法正确的是（ ）
A. 该列水波的波长是6m
B. 该列水波的传播速度为
C. 该列水波的频率是15Hz
D. 两个浮漂的速度始终大小相等
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC．由题可知
则
周期为
频率为Hz
故水波的波速为
故AC错误，B正确；
D．两浮漂的距离为半波长的奇数倍，可得两点速度大小始终相同，故D正确。
故选BD。
9. 如图所示为某静电除尘装置的简化原理图，已知板间距为，板长为，两块平行带电电极板间为除尘空间，两极板间电压为。当进入除尘空间的带电尘埃碰到极板时，所带电荷立即被中和，同时尘埃被收集。若质量为、电荷量为的带电尘埃分布均匀，均以沿板方向的速率v射入除尘空间时，该除尘装置的除尘率（相同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量之百分比）恰好为100%。不计空气阻力、尘埃的重力及尘埃之间的相互作用，忽略边缘效应。下列说法正确的是（ ）
A. 仅将两极板间电压变为，除尘装置的除尘率变为50%
B. 仅将两极板间电压变为，除尘装置的除尘率变为25%
C. 仅带电尘埃射入除尘空间的速度变为，除尘装置的除尘率变为25%
D. 仅带电尘埃射入除尘空间的速度变为，除尘装置的除尘率变为50%
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．两极板间电压为时， 由牛顿第二定律得
所以尘埃的加速度变为原来的，尘埃在板间水平方向运动为匀速直线运动，故尘埃在板间运动的时间不变，由竖直方向位移
那么尘埃在板间竖直方向的最大位移为板间，故除尘率
故A正确，B错误；
CD．除尘率
则仅带电尘埃射入除尘空间的速度变为，除尘率变为原来的，即除尘装置的除尘率变为25%，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图甲，光滑圆轨道固定在竖直面内，小球沿轨道始终做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N，动能为Ek。改变小球在最低点的动能，小球对轨道压力N的大小随之改变。小球的N-Ek图线如图乙，其左端点坐标为（①，②），其延长线与坐标轴的交点分别为（0，a）、（-b，0）。重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球的质量为B. 圆轨道的半径为
C. 图乙①处应为3bD. 图乙②处应为6a
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．根据牛顿第三定律可知，小球在最低点的压力大小等于支持力，所以小球在最低点时有，
所以
结合图线可得，
所以，
故A正确，B错误；
CD．由于小球能做完整的圆周运动，当小球恰好通过最高点时，有
小球从最低点运动到最高点，根据动能定理可得
联立解得，
此时可得
所以①处为
②处为
故C错误，D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷（非选择题共54分）
三、非选择题:本题共5小题，共54分。
11. 在探究加速度a与所受合力F关系时，某同学采用图甲所示的实验装置进行实验探究，控制小车质量M不变，寻找其加速度a与所受合力F的关系。
（1）在平衡摩擦力的这步操作中，该同学__________（选填“需要”或“不需要”）通过细绳把砂桶挂在小车上。
（2）在实验中，该同学得到一条如图乙所示的纸带，他每隔4个点取一计数点，在纸带上做好0、1、2、3、4的标记，用毫米刻度尺测量出从起点0到各计数点的距离，在图中已经标出。已知电火花计时器的打点周期为0.02s，则该小车运动的加速度大小为_________m/s²（计算结果保留2位有效数字）。
（3）采用图像处理数据，画出如图丙所示a-F图像，发现图线上端弯曲，并不是直线，出现这一问题的可能原因是___________________。
【答案】（1）不需要 （2）0.88
（3）小车质量没有远远大于砂和砂桶的总质量
【解析】
【小问1详解】
该实验必须要补偿阻力。在补偿阻力的这步操作中，利用小车重力沿木板向下的分力补偿阻力，不需要通过细绳把砂桶挂在小车上。
【小问2详解】
由题可知，相邻计数点之间的时间间隔
根据逐差法可得小车的加速度
【小问3详解】
设小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，根据牛顿第二定律，对小车则有
对砂和砂桶
联立可得
在数据处理环节，把砂和砂桶的总重力当成小车的合力F，则有
当小车质量远远大于砂和砂桶的总质量时，图像的斜率近似等于，图线近似是直线；随着砂和砂桶的总质量m逐渐增大，当小车质量没有远远大于砂和砂桶的总质量时，图像上点与原点连线的斜率逐渐减小，则图线开始变弯曲。
12. 某兴趣小组要测量一个电池组的电动势和内阻，电动势约为3V，内阻约为2Ω。现有如下实验器材:
A.电压表V（量程0～15V，内阻约为3kΩ）
B.电流表A（量程0～3mA，约为10Ω）
C.定值电阻（Ω）
D.电阻箱Ω）
E.滑动变阻器Ω）
F.待测电池组
G.电键S、导线若干
（1）为完成实验，需要将电流表A改装成较大量程的电流表，该小组设计了测量电流表A内阻的实验电路如图1所示，电源电压为9V。闭合S1，断开S2，调节R2使电流表A满偏；保持R2阻值不变，闭合S2，调节R1，当电流表A的示数为满偏电流的一半时，R1=8Ω，则电流表A的内阻Rg=__________Ω。将电流表A与定值电阻R0__________（选填“串”或“并”）联，改装后电流表的量程为_________mA。
（2）为尽可能地准确测量电池组的电动势和内阻，该小组选择电阻箱R1与上述改装的电流表完成实验，请将图2内电路图补充完整（所选器材要标明符号）。
（3）按正确的电路图连接好电路进行实验，并多次测量，同时记录各仪器的读数，然后作出图像如图3所示。若图像的斜率为k，纵轴截距为b，则待测电池组的电动势E=_________，内阻r=__________。（用k、b表示，题中字母均为基本单位下的值）
【答案】（1） ①. 8 ②. 并 ③. 6
（2） （3） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]闭合S2，固定R2，调节R1，使电流表半偏，则两支路阻值相等，当电阻箱阻值R1=8Ω时，电流表G的内阻的测量值为Rg=8Ω；
[2][3]将电流表A与定值电阻R0并联，所以其改装后的量程为
【小问2详解】
其测量电源电动势，有改装后的电流表，电阻箱，电源。即利用电流表和电阻箱测量电源电动势和内阻，所以其电路图如图所示
【小问3详解】
[1] [2] 根据实验原理有
整理有
即斜率有，
整理有，
13. 某科研探究小组为高温操作室设计了一个自动温度报警装置，其原理如图所示。由导热性良好的材料制成的固定汽缸开口向上，用质量m=1kg、横截面积S=2cm2、厚度不计的活塞封闭一定质量的理想气体；劲度系数k=200N/m、原长l0=15cm的轻质弹簧上端与警报器（压力传感器，刚出现压力时显示蓝色，压力大小为5N、10N、20N分别显示黄色、橙色和红色，其他压力值时仅显示数字）相连。当高温操作室内的热力学温度T0=300K时，活塞与汽缸底部的距离H=20cm，与弹簧自由端的距离L=10cm。已知高温操作室内的空气压强始终为p0=1.0×105Pa，活塞与汽缸壁之间摩擦可忽略，汽缸的气密性良好，取g=10m/s2。
（1）求力传感器显示红色时的热力学温度；
（2）若由于某种原因，汽缸内一部分气体漏出，使得本能使力传感器显示红色的温度仅显示橙色，求漏出气体质量与原有气体质量之比。
【答案】（1）1000K
（2）3:10
【解析】
【小问1详解】
显示红色时，活塞将弹簧压缩至弹力F=20N，根据理想气体状态方程有，，，，，
代入数据联立解得
【小问2详解】
对于漏气后剩余的气体，力传感器显示橙色时，活塞将弹簧压缩至弹力F′=10N，根据理想气体状态方程有，，，，
代入数据联立解得
则漏出气体质量与原有气体质量之比为
14. 某创新小组研究遥控汽车的性能，他们让一辆遥控汽车甲在水平地面上由静止开始运动，利用传感器测量出小车运动的全过程，得到如图所示的v-t图像。已知小车甲的质量为2kg，t=0时刻小车甲由静止匀加速启动，t=6s小车甲的功率达到了额定功率，之后保持不变，t=12s时碰上了在水平面静止的遥控汽车乙（一直未打开动力），碰撞时间极短，碰撞过程中甲小车失去动力，t=14s时甲小车停止，t=16s时小车乙停止。已知g=10m/s2，整个运动过程中两车在同一直线上，两车与地面间的摩擦力均视为滑动摩擦力，两车与地面间的动摩擦因数相同。求：
（1）小车甲碰撞前瞬间的速度大小；
（2）小车甲初始位置与小车乙初始位置之间的距离；
（3）小车乙的质量。
【答案】（1）4.5m/s
（2）30.375m （3）1.25kg
【解析】
【小问1详解】
0~6s内，小车做匀加速直线运动，则，，
12~14s内，根据图线可得
所以
则，
所以小车甲碰撞前瞬间的速度大小为
【小问2详解】
0~6s内，小车的位移大小为
6~12s内，根据动能定理可得
代入数据解得
所以小车甲初始位置与小车乙初始位置之间的距离为
【小问3详解】
两车碰撞过程，根据动量守恒定律可得，
联立解得
15. 如图所示，两带电平行金属板MN、PQ竖直放置，两板板长与两板间的距离相等，两板间存在有垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出）。在金属板PQ的右侧与两板上边缘平齐的边界虚线QF下方同时存在有垂直纸面向外的匀强磁场和竖直向上的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的带电微粒以速度v0、沿两金属板对角线从MN板下边缘进入两板间，之后做匀速直线运动，恰好从PQ板上边缘离开，经一段时间带电微粒进入QF下方的复合场中做匀速圆周运动，且带电微粒在复合场中运动轨迹的最左端与进入复合场前的最高点在同一竖直线上。重力加速度为g。忽略空气阻力，求：
（1）两金属板间磁场的磁感应强度大小B0；
（2）复合场中电场强度大小E1和磁感应强度大小B1；
（3）若在复合场内放置一个竖直挡板，位置可调，若带电微粒垂直击中挡板，求挡板到PQ板的水平距离。
【答案】（1）
（2），
（3）（n=0，1，2……）
【解析】
【小问1详解】
由于带电微粒沿两金属板对角线从MN板下边缘进入两板间做匀速直线运动，则
所以
【小问2详解】
微粒进入复合场后做匀速圆周运动，则，
运动轨迹，如图所示
根据几何关系可得
联立解得，
【小问3详解】
若在复合场内放置一个竖直挡板，位置可调，若带电微粒垂直击中挡板，挡板到PQ板的水平距离满足（n=0，1，2……）