2025届陕西省汉中市高三下学期5月联考模拟预测物理试卷（解析版）

这是一份2025届陕西省汉中市高三下学期5月联考模拟预测物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了答卷前，考生务必将自己的姓名等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上。
2、回答选择题时，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。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、选择题∶本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分，第8~10题，每小题6分，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，有选错或不选的得0分。
1. 一个质子和一个中子在满足一定条件下能够结合为一个氘核，同时释放出光子，其反应方程为，若此反应中光子的能量为，则的比结合能为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】光子的能量就是核反应释放的核能，等于的比结合能与核子数的乘积，由于有2个核子，故的比结合能为。故选A。
2. 2024年4月27日，北京人形机器人创新中心发布全球首个纯电驱机器人“天工”，能以6公里每小时的速度稳定奔跑。在一次实验中，“天工”做匀加速直线运动，依次经过四点，且经过相邻两点的时间间隔都相等，已知间距为间距为，根据题目给出的信息，可以求得的是（ ）
A. 间的距离B. 到的平均速度
C. 加速度的大小D. 点的速度大小
【答案】A
【解析】A．根据匀变速直线运动相等时间间隔内的位移之差是一个定值，可知
解得由B到C的位移，故A正确；
BCD．由于没有给出具体的时间间隔，因而加速度、在A点的速度大小和由A到D的平均速度均求不出，故BCD错误。故选A。
3. 如图甲所示为一智能机械臂用两只机械手指捏着鸡蛋的照片，展示机械手臂的精确抓握能力。如图乙，若两手指对鸡蛋的合力为F，鸡蛋重力为G，下列说法正确的是（ ）
A. 匀速提起鸡蛋过程中，手指对鸡蛋的压力大于鸡蛋对手指的弹力
B. 鸡蛋受到手指的压力，是因为鸡蛋发生了弹性形变
C. 若手指捏着鸡蛋水平匀速移动，则F < G
D. 若手指捏着鸡蛋水平加速移动，则F > G
【答案】D
【解析】A．鸡蛋匀速向上提起过程中，手指对鸡蛋的压力大小等于鸡蛋对手指的弹力大小，故A错误；
B．鸡蛋受到手指的压力，是机械手指发生弹性形变，对与之接触的鸡蛋有压力作用，故B错误；
C．若手指捏着鸡蛋水平匀速移动，根据平衡条件，手指对鸡蛋的合力为F = G，故C错误
D．若手指捏着鸡蛋水平加速移动，根据牛顿第二定律，手指对鸡蛋的合力为
，故D正确。故选D。
4. 北京时间2024年7月27日，巴黎奥运会女子双人三米跳板决赛，陈艺文和昌雅妮夺得金牌，中国跳水梦之队迎来开门红。运动员站在跳板上下蹲起跳，跳板的形变示意图如图所示，其中位置为平衡位置，则运动员处于失重状态的过程是（ ）
A. 由位置到位置B. 由位置到位置
C. 由位置到位置D. 由位置到位置
【答案】B
【解析】对运动员受力分析可知，由位置到位置，运动员具有向下的加速度，处于失重状态，而其余过程运动员具有向上的加速度，处于超重状态。故选B。
5. 湖水从湖底到湖面，对应温度逐渐升高，在深的湖底产生一个体积为的气泡，逐渐上升到湖面。已知湖底温度为，湖面温度为，大气压强，重力加速度大小取，水的密度为，摄氏温度和热力学温度的关系为。下列说法正确的是（ ）
A. 气泡上升过程分子数密度增大
B. 气泡上升过程分子平均动能不变
C. 气泡上升过程撞到气泡单位面积上的气体分子数不变
D. 气泡上升到水面时体积变为
【答案】D
【解析】A．气泡上升，气泡内气体压强减小，温度升高，由理想气体状态方程可知，封闭气体体积增大，则分子数密度减小，故A错误；
B．温度升高，分子平均动能增大，故B错误；
C．气泡上升过程压强减小，分子平均动能增大，则撞到气泡单位面积上的气体分子数变少，故C错误；
D．深处的压强
对应的温度
水面的温度
根据理想气体状态方程有
代入数据可得
故D正确。故选D。
6. 如图，匝边长为的正三角形金属线框连接定值电阻，在垂直于纸面的匀强磁场中以转速绕转轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度大小为，金属线框单位长度的电阻为，定值阻值，则电流的有效值为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】正三角形金属线框转动的角速度为
产生的电动势最大值为
则电动势有效值为
电流的有效值为，故选B。
7. 我国天和空间站每90分钟便会环绕地球一周，正常情况下，空间站内的航天员们每天可以看到16次日出和日落。已知地球半径为6400km，地球表面重力加速度大小为9.8m/s²，空间站正常绕地运行的轨道可视为圆形，则不可以推算出（ ）
A. 空间站离地面高度
B. 空间站绕地飞行速度
C. 空间站绕地运行的角速度比地面上物体随地球自转的角速度小
D. 空间站中的宇航员受地球的引力和其在地面重力的比值
【答案】C
【解析】AB．因为空间站内的航天员们每天可以看到16次日出和日落，空间站的周期为
又已知地球表面重力加速度和地球半径，根据，
可以求出空间站离地面高度及空间站绕地运行飞行速度，故AB正确；
C．空间站的周期为
即，空间站的周期小于地面上物体随地球自转的周期，根据
可知，空间站绕地运行的角速度比地面上物体随地球自转的角速度大，故C错误；
D．在地球表面有
在空间站有
整理有
由以上分析可知，空间站离地面高度可求出，所以可以求出空间站中的宇航员受地球的引力和其在地面重力的比值，故D正确。
本题选择不可推算出的，故选C。
8. 位于坐标原点的一个波源，时刻开始起振，在轴上形成沿轴正方向传播的一列简谐波，波源的振动图像如图所示。已知时，位于轴上的质点开始振动，下列说法正确的是（ ）
A. 此波的波长为
B. 波源的振动方程为
C. 点的起振方向沿轴负方向
D. 时，质点通过路程为
【答案】AB
【解析】A．根据速度公式，可得此波传播的速度
由图像可知，波的传播周期
根据波长、波速和周期间的关系，可得此波的波长，故A正确；
B．由图像信息可知，振幅，频率
可得波源的振动方程为，故B正确；
C．P点的起振方向与波源的起振方向相同，由图像可知，波源的起振方向沿y轴正方向，故C错误；
D．时，质点P开始沿y轴正方向振动，当，质点P振动个周期，对应的路程，故D错误。故选AB。
9. 如图，某种质谱仪由加速电场、静电分析器、磁分析器和收集器构成。静电分析器和磁分析器均是以为中心的圆环形通道，静电分析器中有电场强度方向指向圆心的辐射电场，静电分析器中半径为的虚线圆弧上各点的电场强度大小均为，磁分析器虚线圆弧上各点磁感应强度大小为。粒子源可以静止释放比荷为的某种带电粒子，经加速电场加速后，垂直射入辐射电场沿虚线圆弧运动，直到被收集器收集，下列说法正确的是（ ）
A. 磁场方向垂直纸面向里B. 此种粒子做圆周运动的时间为
C. 加速电场的加速电压D. 磁感应强度
【答案】BC
【解析】A．由电场方向可知，粒子带正电，根据洛伦兹力方向，结合左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，故A错误；
B．带电粒子在电场中做匀速圆周运动，由，可得运动速度
则粒子做圆周运动的时间，故B正确；
C．由可得加速电场的加速电压，故正确；
D．粒子在磁场中做圆周运动，由，磁感应强度
故D错误。故选BC。
10. 如图甲为一款跳跳人玩具，用手缓慢按压跳跳人头部，放手后跳跳人就可以跳起，将其等效为图乙所示的模型，其头部质量为，底部质量为，连接头部和底部的轻弹簧劲度系数为，重力加速度大小为，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 从放手到刚要跳起，头部重力势能的增加量大于
B. 从放手到跳起，弹簧减少的弹性势能等于跳跳人获得的动能
C. 从放手到头部和底部速度相同，弹簧对头部做功和对底部做功的代数和为零
D. 若整个过程底部恰好不离开地面，则手将头部缓慢按压的距离为
【答案】AD
【解析】D．静置于桌面的弹簧小人，弹簧压缩量为，则
轻压头部后做简谐运动，底部不离开桌面，弹簧的最大伸长量为，则
最大振幅为
故下压最大距离，故D正确；
A．从放手到刚要跳起，头部上升的距离为
重力势能的增加量，故A正确；
B．从放手到跳起，弹簧减少的弹性势能等于跳跳人获得的动能与重力势能之和，故B错误；
C．从放手到头部和底部速度相同，头部和底部的机械能都增加，所以弹簧对头部和对底部都做正功，即弹簧对头部做功和对底部做功的代数和一定大于零，故C错误。
故选AD。
二、非选择题∶本题共5小题，共54分。
11. 物理探究小组在实验室中做以下实验，请回答下列问题。
（1）小组成员测油酸分子的直径，向浅盘中滴入1滴油酸酒精溶液，稳定后形成图甲所示的单分子油膜，油膜面积为，已知1滴油酸酒精溶液的体积为，油酸酒精溶液中油酸所占的体积比例为1%，则油酸分子的直径为______（用和表示），若小组成员在计算油膜面积时，少数了格数，则油酸分子直径的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
（2）在实验探究中，常存在理论值和实验值不一致的情形，小组成员在探究力的平行四边形定则时，作出力的图示如图乙所示，其中是实验值的是______（选填“”或“”）。
（3）图丙是小组成员在测定玻璃砖的折射率时，作出光由空气进入玻璃砖的光路图，小组成员以入射点为圆心，以为半径作出虚线圆，过点和点向作垂线，垂足分别为和D，测得AC间距为，间距为，可知图中的法线是______（选填“”或“”），此玻璃砖的折射率______。
【答案】（1） ；大于 （2） （3） ；1.6
【解析】【小问1】一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积为，那么油酸分子直径
若在计算油膜面积时，少数了格数，，则所测面积S偏小，故所测直径偏大。
【小问2】进行力的合成的理论是平行四边形定则，故合力的理论值是通过平行四边形得出的值，即F为理论值，为实验值。
【小问3】因为光由空气进入玻璃砖，则入射角大于折射角，所以为入射角，则为法线；根据折射定律可知，此玻璃砖的折射率为
由几何关系可知，
所以，折射率为
12. 一同学想测量一个干电池组的电动势和内阻，同时测未知电阻的阻值，从下列实验器材中，选出合适器材，设计了如图甲所示的电路图。
待测干电池组（电动势约，内阻未知）；
定值电阻为；
待测电阻（阻值约）；
定值电阻为；
电压表（量程，内阻为）；
电阻箱；
电压表（量程，内阻约）；
单刀单掷、双掷开关各一只，导线若干。
（1）根据该同学的设计思想，电压表a、b分别为______、______，与电压表a串联的定值电阻为______（选填“”或“”）。
（2）该同学要测干电池组的电动势和内阻，根据图甲所示的电路，闭合开关，将单刀双掷开关拨向1，改变电阻箱的阻值，记录对应的电压表a的示数，作出的关系图像如图乙所示，已知此图像的斜率为，纵坐标上的截距为，不考虑电压表的分流，则该电池组的电动势为______，内阻为______。（均用和表示）
（3）该同学将单刀双掷开关拨向2，调节电阻箱的阻值为时，发现两电压表的示数恰好相等，则待测电阻______，此测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
【答案】（1） ； ； （2） ； （3）8.4 ；小于
【解析】【小问1】待测干电池组电动势约6V，电压表和的量程均不够，由于电压表内阻为，可将电压表与定值电阻串联改装成大量程电压表，若改装成6V量程，需要串联电阻，用来测量路端电压，可知，电压表为，电压表为，与电压表串联的定值电阻为。
【小问2】根据闭合回路欧姆定律有
变形得
结合图乙有，
解得，
【小问3】电压表V1与定值电阻的阻值之比为1:5，两电压表示数相等，根据串并联关系可知，电阻箱分得的电压是待测电阻两端电压的5倍，即电阻箱接入电阻是待测电阻的5倍，可知
上述测量值实际上是待测电阻与电压表并联部分的等效电阻，由于并联等效电阻小于其中任一支路电阻可知，上述测量值小于真实值。
13. 灯光秀需要借助各式各样的发光二极管，透明材料制成的半径为的半球体是某种二极管的重要构件。如图，半球体球心为，直径所在的底面水平，点是半球的顶点，在顶点的正上方有一个水平放置的接收屏，为屏上的一点，、、三点在一条竖直线上，检验员用某种单色光束垂直照射底面上的一点，单色光束经球面折射后恰好被屏上的点接收。已知间的距离为，点到点的距离为，光在真空中传播的速度为。不考虑光在半球体内部的反射，求：
（1）半球体对这种单色光的折射率；
（2）这种单色光束由点传播到点的时间。
【答案】（1） （2）
【解析】小问1】作出光路图如图所示
从点垂直底面射入的光束的入射角
设折射角为，点到点的距离为，的长度为
可得
根据几何关系可得
可得半球体对这种单色光的折射率
【小问2】光束从到的路程
光束在半球体中传播的速度
这种单色光束由点传播到点的时间，解得
14. 如图，足够长的平行光滑导轨与水平面成放置，处在与导轨平面垂直斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。导轨下端接有电阻，其阻值为，导轨上端接有电阻，其阻值为。将质量为的导体棒垂直放置于导轨上，给导体棒一个沿斜面向上的初速度，导体棒在导轨上运动且始终垂直于导轨。已知导体棒接入导轨间的电阻值为，导轨间距为，重力加速度大小为。
（1）求导体棒刚开始运动时的加速度大小；
（2）若导体棒回到原位置时速度刚好达到最大，求导体棒回到原位置时的速度大小
（3）在（2）问条件下，求导体棒从开始运动到回到原位置时，电阻上产生的焦耳热
【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1】求导体棒ab刚开始运动时的电动势为
此时导体棒ab为电源，电阻、并联，则电路的总电阻为
则通过导体棒ab的电流为
所受安培力
根据牛顿第二定律
解得
【小问2】若导体棒ab回到原位置时速度刚好达到最大，即导体棒受力平衡，根据平衡条件，其中，，解得
【小问3】根据能量守恒
其中，
根据并联规律可知
又，，
联立，解得电阻上产生的焦耳热为
15. 如图，一质量为的木板放置于光滑水平面上，木板右侧地面上固定一竖直挡板。现在长木板最左端放置一个可视为质点的滑块，给滑块一个初速度，由于滑块和木板的相互作用，在木板第一次碰撞竖直挡板时，两者恰好达到共速，木板碰撞挡板不损失机械能且不计碰撞时间。已知滑块质量为，滑块与木板之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为。
（1）求木板未运动时，木板右端到挡板的距离；
（2）求滑块从开始运动到与木板第二次共速所用的时间；
（3）若第三次共速时，滑块恰好未从木板上掉落，求木板的长度。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1】滑块和木板作用过程动量守恒，设第一次共速的速度大小为，由，设木板未运动时，木板右端到挡板的距离为，由动能定理可得，解得
【小问2】木板运动过程的加速度
木板从开始运动到第一次共速的时间
木板与挡板碰后速度等大方向，设第二次共速的速度大小为，滑块和木板相互作用动量守恒，
木板从第一次与挡板碰撞到与滑块第二次共速的时间
滑块从开始运动到与木板第二次共速所用的时间
联立代入数据解得
【小问3】设滑块与木板第三次共速的速度大小为，根据动量守恒，有
设木板长度为，由功能关系可得
联立解得