2024-2025学年山西省高三第二次模拟考试物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页山西省2025届高三（下）第二次模拟考试物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.2025年2月7日至2月14日，第九届亚洲冬季运动会在我国黑龙江省哈尔滨市举办。在亚冬会的比赛项目中，下列说法正确的是(

)A.宁忠岩夺得速度滑冰1000米的金牌，比赛中他的速度时刻大于其他选手

B.空中技巧决赛中，李心鹏在空中上升阶段处于超重状态，下降阶段处于失重状态

C.用球杆击打冰球时，冰球受到球杆的弹力，是由于球杆的形变产生的

D.两个花岗岩材料的冰壶在水平冰面上相撞前后，它们的总动量保持不变2.2024年12月17日，神舟十九号乘组航天员密切协同，圆满完成9小时6分钟的出舱活动。已知中国空间站绕地球做匀速圆周运动，关于站在机械臂上的航天员，下列说法正确的是(

)A.他的加速度比地面的重力加速度小

B.他受到地球的引力远小于他在地球上的重力

C.他与机械臂的作用力大于他受到地球的引力

D.他受到的合力比他静止在地面上时受到的合力小3.研究表明，经常低头玩手机易引发颈椎病。若将人的头颈部简化为如图的模型：低头时头部受到重力G、颈椎后面肌肉拉力FT和颈椎支持力FN的作用。人的头越低，FN与竖直方向的夹角就越大，FT方向可视为不变，则低头的角度增大时(

)A.FN和FT都变小 B.FN和FT都变大 C.FN变大，FT变小4.在用光电管研究光电流I与电压U的关系时，测得黄光的光电流I与电压U的关系如图所示。下列分析正确的是(

)

A.增大电压U,I也随之一直增大 B.增大黄光的强度，图线将会下移

C.将黄光换成蓝光，图线将会上移 D.将黄光换成蓝光，Uc5.保温壶内有少量热水，用壶盖将壶口盖住，壶内气体的压强为1.2p0，温度为87∘C。一段时间后，壶内气体压强降为1.05p0，温度变为57∘CA.壶内气体对外界不做功

B.壶内气体的质量保持不变

C.壶内气体发生了泄露现象

D.单位时间内气体分子对壶内壁撞击的次数不变6.如图甲所示，竖直放置的绝缘圆环上均匀分布着正电荷，光滑的绝缘细杆过圆心且垂直于圆环平面，杆上套有一带电小球。t=0时将小球从a点由静止释放，小球沿细杆运动的v−t图像如图乙所示。下列说法正确的是(

)A.小球从a到b的过程中电势能一直增大

B.小球从a到c的过程中电势能先增大后减小

C.a点的电场强度大于b点的电场强度

D.a、b两点电势差小于b、c两点的电势差7.校运会上，一学生将铅球以一定的速度从某一高度处斜向上投出，其初速度与水平方向的夹角θ=37∘。在铅球运动的平面内，以铅球出手时在水平地面的投影点为坐标原点，沿水平和竖直方向建立坐标系xOy，如图所示。取g=10 m/s2,sinθ=0.6，cosθ=0.8，铅球的轨迹方程为y=−564A.铅球投出时的初速度大小为10 m/s B.铅球投出后上升的最大高度为2.6m

C.铅球投出后沿水平方向的距离为12m D.铅球落地时的速率为12 m/s二、多选题：本大题共3小题，共18分。8.网上流传着这样一种电动汽车加速原理，直流电机的转子接到电源上，闭合开关后，通过改变永磁铁与转子间的距离，就改变了电机的转速。则该原理(

)

A.本质是通过调节磁场改变了电流受到的力 B.本质是通过调节电流改变了电流受到的力

C.电机不转时消耗的电功率小 D.电机不转时消耗的电功率反而大9.甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为4 m/s。t=0时刻二者在x=4m处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在x=2m处的质点，下列说法正确的是(

)

A.t=0.5 s时，偏离平衡位置的位移为0

B.t=0.5 s时，偏离平衡位置的位移为6 cm

C.t=1.0 s时，向y轴正方向运动

D.t=1.0 s时，向y轴负方向运动10.如图所示，电阻不计且间距为L的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接有电阻R和电压传感器，整个装置处于垂直导轨平面向里的匀强磁场中。现将阻值为r的金属杆ab从图示位置由静止释放，并开始计时，金属杆在下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平。则下列关于金属杆的加速度a和速度v，以及位置坐标x和电压传感器的示数u随时间t变化的关系图像中，大致正确的是(

)

A. B.

C. D.三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.某同学用图甲的装置探究质量一定时加速度与力的关系，补偿阻力后，用力传感器的示数F表示小车受到的合力，用纸带算出小车的加速度a。(1)以下操作正确的一项是(

)A.调整定滑轮的高度使细绳与长木板平行B.补偿阻力时移去打点计时器和纸带C.实验时先释放小车后打开打点计时器D.调节槽码质量使它远小于小车的质量(2)实验中得到的一条纸带如图乙所示，1∼6为选取的连续计数点(两计数点间还有四个点没有画出)，相邻计数点间的距离如图。已知打点计时器电源的频率为50Hz，可求得打下点“4”时小车速度的大小为____________m/s，打下1∼6的过程中，小车加速度的大小为_____________m/s2。(结果保留3

12.在用伏安法测量一块电池的电动势E和内电阻r时，为消除系统误差，实验小组设计了图甲的电路进行实验。图中保护电阻的阻值为R0，R为滑动变阻器：

(1)按图甲的电路图完成图乙的实物电路连线。

(2)闭合S1前，R的滑动触头应滑到______(选填“a端”或“b端”)。

(3)将S2掷到位置“1”，闭合S1后调节R的阻值，得到多组电压表和电流表的值U、I，绘制出的U−I图线如图丙中的实线所示，图线的截距分别为U1、I1。之后，将S2掷到位置“2”，同样闭合S1后调节R的阻值，绘制的U−I图线如图丙中的虚线所示，图线的截距分别为U2、I2。则可知该电源电动势的真实值为______，电源内阻的真实值为______。(用测得量和已知量的符号表示)四、计算题：本大题共3小题，共38分。13.取一块截面半径R=6 cm、高度ℎ=16cm的圆柱体冰块，用烧红的细铁条将冰块穿上小孔，在冰块的中心O安装一个发黄色光的LED就做成了一个冰灯。用遮光罩罩住冰灯的侧面，将冰灯提到下表面距地ℎ′=30 cm高处，此时冰灯的下表面全面发光，且在地面形成的光斑半径R′=46 cm。不考虑光的多次反射。(1)求该冰块对黄光的折射率。(2)取下遮光布，仅改变冰灯的高度可实现其外表面全面发光，求冰灯的最大高度。(LED位于冰灯中心)14.如图所示，圆心为O、半径为R的圆形区域内，存在垂直于圆面的匀强磁场和平行于圆面的匀强电场，P、Q分别为圆形边界上的两点，PO⊥QO。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，从P点以初速度v0沿PO方向射入，该粒子恰好沿直线通过该圆形区域。若仅撤去磁场，该粒子仍从P点以初速度v0沿PO方向射入，则该粒子恰从Q(1)求匀强磁场磁感应强度的大小。(2)若仅撤去电场，该粒子仍从P点以初速度v0沿PO方向射入，求该粒子通过圆形区域前后速度变化量的大小。15.如图所示，在倾角θ=37∘的足够长的斜坡上，放置一长度L=0.75m、质量m1=3kg的“”形刚性薄板P。质量m2=1kg的小物块Q从P的中点出发，以v0=5m/s的速度沿P的上表面向上滑动。设Q与P两端的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，已知Q与P及(1)Q与P的上端碰撞后的瞬间，Q与P速度的大小。(2)Q与P两次碰撞间的时间间隔。

答案解析1.【答案】C

【解析】A.宁忠岩通过1000米路程用时最少，但比赛中，并不是他的瞬时速度总大于其他选手，故A错误；B.李心鹏在上升阶段和下降阶段，加速度方向均向下，均处于失重状态，故B错误；C.用球杆击打冰球时，球杆形变对与它接触的冰球产生弹力，故C正确；D.两冰壶碰撞过程中均受到摩擦力作用，不满足动量守恒条件，只有在碰撞时间极短的条件下才可以看成近似守恒，故D错误。故选C。2.【答案】A

【解析】解：A.设地球表面的重力加速度为g，GMmR2=mg，设站在机械臂上的加速度为a，根据牛顿第二定律有GMm(R+ℎ)2=ma，得a=(RR+ℎ)2g，故A正确；

B.航天员在机械臂上受到地球的引力F=GMm(R+ℎ)2，在地球上受到的的重力mg=GMmR3.【答案】B

【解析】对头部受力分析如图所示由图可知，支持力

FN

、拉力

FT

与重力

G

三个力的合力为0，重力G的大小和方向都不变，拉力

FT

方向不变，根据三角形定则可知

FN

与竖直方向的夹角增大，

FN

故选B。4.【答案】D

【解析】A.增大加速电压

U,I

先增大，当增大为饱和电流后便保持不变，故A错误；B.实验表明，在光的频率不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大，可知，当增大黄光的强度，图线将会上移，故B错误；D.根据

Ek=ℎν−W0解得

U黄光换成蓝光，入射光频率变大，则遏止电压增大，

Uc

将会左移，故DC.假设光照强度相同，将黄光换成蓝光时，光频率变大，则单位时间内照射到金属表面的光子数较少，产生的光电子较少，饱和电流变小，即图线将会下移，故C错误。故选D。5.【答案】C

【解析】A.气体初始状态与末状态的温度

T1=87+273K=360K

，根据理想气体状态方程有

1.2解得

V可知，气体体积变大，气体对外界做功，故A错误；BC.根据题意，不计壶内水体积的变化及水的蒸发和凝结，结合上述，气体体积变大，反映了壶内气体发生了泄露现象，壶内气体质量减小，故B错误，C正确；D.结合题意可知，气体体积增大，单位体积内气体分子数目减小，气体温度降低，气体分子运动的平均速率减小，则单位时间内气体对壶内壁单位面积碰撞的次数减少，故D错误。故选C。6.【答案】D

【解析】解：AB、由题意可知小球带正电，小球从a经过b运动到c点的过程中，速度一直增大，静电力一直做正功，电势能一直减小，故AB错误；

C、小球在a点的加速度小于在b点的加速度，由qE=ma可知a点的电场强度小于b点的电场强度，故C错误；

D、根据qUab=12mvb2

qUbc=12mvc2−12m7.【答案】A

【解析】AB.铅球做斜上抛运动，由铅球的轨迹方程可知，投出点坐标(0,1.4m)，最高点坐标(4.8m,3.2m)，铅球上升的最大高度

ℎ=3.2 m−1.4 m=1.8 m设初速度为

v0

，则

解得

v故A正确，B错误；CD.空中上升时间

t由于

H=3.2

m，空中下落时间

t空中运动时间

t=水平位移

x=落地竖直速度

v落地速度

v=解得

v=8故CD错误。故选A。8.【答案】AD

【解析】AB.永磁铁与转子间的距离就是改变了转子处的磁场大小，从而改变了电流受到的安培力，选项A正确，B错误；CD.电机不转时电流大幅增加，消耗的电功率更多，选项C错误，D正确。故选AD。9.【答案】AC

【解析】AB.对于

x=2m

处的质点，

t=0.5s

时，两列波各自沿传播方向传播的距离为

Δx=vt=2m若甲波单独存在时处于平衡位置，若乙波单独存在时也处于平衡位置，则此时该质点偏离平衡位置的位移为0，选项A正确，B错误；CD.对于

x=2m

处的质点，

t=1.0 s

时，两列波各自沿传播方向传播的距离为

Δ甲波是在平衡位置且沿

y

轴正方向运动，乙波也是在平衡位置且沿

y

轴正方向运动，则此时该质点向

y

轴正方向运动，选项C正确，D错误。故选AC。10.【答案】AD

【解析】A.对金属杆，由牛顿第二定律有

mg−BIL=ma又有

E=BLv

，

I=解得

a=g−随着金属杆速度v的增大，加速度a逐渐减少，直到变为0做匀速直线运动，故A正确；B.随着金属杆速度v的增大，加速度a逐渐减少，v−t图像的斜率减小，故B错误；C.随着速度v的增大，x−t图像的斜率应该增大的，故C错误；D.电压传感器的示数

u=IR解得

u=随着金属杆速度v的增大，加速度a逐渐减少，v−t图像的斜率减小，u−t图像的斜率也减小，当加速度减小到0时，杆做匀速运动，v不变，电压u不变，故D正确。故选AD。11.【答案】(1)A(2)

0.495(

或

0.496

)

1.50

(或1.49或1.51)

【解析】(1)A.为了使细线的拉力等于小车所受外力的合力，实验中应需要调整定滑轮使细线与长木板平行，故A正确；B.补偿阻力时需要通过打出的点迹分布是否均匀来判断实验是否达到要求，需要打点计时器和纸带，故B错误；；C.为了避免纸带上出现大量的空白段落，实验时应先接通电源后释放小车，故C错误；D.实验通过力传感器可以直接读出拉力的大小，不需要调节槽码质量使它远小于小车的质量，故D错误。故选A。(2)[1]两计数点间还有四个点没有画出，故相邻计数点的间隔为

T=0.1s打下点4时小车的速度为

a=[2]根据逐差法，小车的加速度为

a=12.【答案】实物电路图如图所示；

a端；

U1；U1I2【解析】解：(1)根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示

(2)由图示电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，为保护安全，闭合开关S前，滑动变阻器的滑动触头位于a端。

(3)S2接1时，当电流表示数为0时，电流表和R0不分压，电压表的示数U1=E，另一方面由于S2接2，

当电压表示数为0时，电压表没有分流，即此时的电流表示数I2=Er+R0联立可得E=U1，r=U1I2−R0。

(4)S2接2时，所测内阻为电源、R0及电压表的整体的等效内阻，即I2U213.【答案】解：(1)设黄光从冰块射出时入射角为

r

，折射角为

i

，由几何关系有sinsin设该冰块对黄光的折射率为

n

，由折射定律有

n=解得

n=(2)设黄光由冰块射向空气的临界角为

C

sin由于

C>45∘

，黄光在圆柱体侧面恰好全反射时，在上下两底面一定不会全反射。设冰块的最大高度为

H

，由几何关系有解得

H=

【解析】详细解答和解析过程见【答案】14.【答案】解：(1)设电场强度的大小为

E