2024-2025学年山西省太原市五校高三（下）模拟考试物理试卷（含答案）

2024-2025学年山西省太原市五校高三（下）模拟考试

物理试卷

一、单选题：本大题共6小题，共18分。

1.如图所示，飞机在空中某位置发射炮弹，打击前方斜坡上与飞机在同一竖直平面内的4B两目标，两次

发射的炮弹均做平抛运动，炮弹质量相等。以水平地面为重力势能的零势能面，两次的运动时间分别为

ti>t2,初速度分别为为i、%2,末速度分别为次、以，运动到小B两点时炮弹机械能分别为邑、E2,下

2.甲、乙两站相距3600m，某列车10：00从甲站以加速度a匀加速出发，达到最大速度后匀速运动一段时

间，再以加速度a做匀减速运动，刚好于10：03到达乙站且到达乙站时速度恰好为零，则该列车匀速运动

时的速度4„及起动阶段的加速度a可能是（）

22

A.vm=15m/s,a=0.0625m/sB.vm=30m/s,a=0.5m/s

22

C.vm=40m/s,a=lm/sD.vm=50m/s,a=1.5m/s

3.按照目前的科学理论，原子序数比铁元素小的元素大多是依靠恒星核聚变反应形成的，而原子序数比铁

元素大的元素主要依靠超新星爆炸和中子星合并过程中铁原子核俘获中子产生的。铁元素原子核的比结合

能最大，也最稳定。下列关于核反应说法正确的是（）

A.25Fe+0n->26Co+。遇属于聚变反应，释放能量

B.肾C属于聚变反应，可能发生在恒星中

C.的8[/一翁47无+翅e属于聚变反应，可能发生在中子星合并过程中

D.加->出+2遇属于裂变反应，释放能量

4.如图所示，一质量为机=2kg的物体放置在静止升降机的水平底板上，对物体施加一水平向右、大小为

T=10N的拉力，物体刚好不发生运动。当升降机开始运动时，发现物体沿升降机底板运动的水平加速度

为2m/s2。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2,则下列关于升降机运动的描述可能正确的是（）

A.以4m/s2的加速度向上加速B,以5zn/s2的加速度向上加速

C.以4zn/s2的加速度向下加速D.以5m/s2的加速度向下加速

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5.如图所示，两原长均为L、劲度系数相等的绝缘轻弹簧悬挂于。点，其另外一端各连接一个带电小球，平

衡时月球靠在光滑绝缘竖直墙上，。力长为2L且竖直；B球悬于空中，0B长为|以两小球的质量均为根，重

力加速度为g,则两球间的库仑力大小为（）

13

A.-mgB.-mgC.mgD.2mg

6.我国于2020年7月23日，在海南文昌航天发射场，用长征五号遥四运载火箭搭载天间一号开启火星探测

之旅。天间一号发射有一个窗口期，只有地球与火星在如图所示的位置关系时发射，经过地火转移轨道（

即霍曼转移轨道），才能在转移轨道远日点与火星相遇。地球、火星绕太阳运动的圆轨道半径分别为1.5亿

公里和2.25亿公里，地球公转的周期为365天。根据这些数据，下列说法正确的是（）

A.火星的公转周期约为560天

B.每隔约720天会出现一次发射窗口期

C.发射天问一号时，地球、火星分别与太阳连线的夹角约为43°

D.发射天问一号时，地球、火星分别与太阳连线的夹角约为36°

二、多选题：本大题共6小题，共30分。

7.如图所示，某同学设计了一个含副线圈匝数可调的理想变压器的电路，已知交流电源电压有效值比

=2207,内阻不计，R0=20n,R=512,设原、副线圈的匝数比为詈=k,要使R消耗的功率最大（P^）,

则下列说法正确的是（）

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C.Pm=315WD.Pm^605W

8.在光滑绝缘水平面上固定两点电荷2、B,带电荷量分别为G=+9Q,QB=+Q，将两点电荷间的连线

分为等长的8份，如图所示。将一带电荷量为+q的小球从点1处静止释放，经过点2时，测得其动能为

94eVo取无穷远处为零电势点，在场源点电荷形成的电场中，试探电荷所具有的电势能为与=地，其中

丫v

k为静电力常量，Q为场源点电荷所带电荷量，q为试探电荷所带电荷量，「为场源点电荷到试探电荷的距

离。取无穷远处为零电势点，带电小球到达点2时的电势能为与2,到达点4时的动能为以4,则（）

Ac...........................................................cB

1234567

A.%2=21eVB.Ep2=98eUC.=139.5eVD.=192eV

9.如图所示，在光滑的绝缘水平面上，三条相互平行、间距为d的虚线间存在图示方向的匀强磁场，磁感

应强度大小均为8,一直角三角形导体框放在水平面上，42边与虚线平行，BC边长度为d,刚开始导体框

的C点刚好在最左侧的虚线上。现给导体框施加一水平向右的外力凡使导体框向右做匀速直线运动。关于

运动过程中产生的感应电动势E的大小、感应电流/的大小、外力产的大小以及外力功率P的大小随位移或位

移的平方的变化规律正确的是（）

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10.如图所示，一质量为根的斜面静止在水平面上，斜面高为h,倾角为37。，在其最高点放置一质量也为小

的物块（可看成质点），所有接触面均光滑。将物块由静止释放，最终物块运动至斜面底端。设运动过程中

斜面和物块的加速度大小分别为内、a2,物块运动到斜面底端时斜面和物块的速度大小分别为外、v2,重

力加速度为g,s出37°=0.6,下列说法正确的是（）

11.如图所示，一开口向下的固定绝热容器内，用轻质绝热活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸无

摩擦。现在外力尸作用下，将活塞缓慢向下拉动一小段距离后停止。关于这一过程下列说法正确的是（）

A.气体体积增大，气体对外界做功

B.分子的平均动能减小，气体温度降低

C.气体的压强与气体分子的平均动能成正比

D.气体体积增大，与外界无热量交换，内能减小

E.气体分子单位时间撞击单位面积器壁的次数减少

12.18.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波源在坐标原点，以=0.4s时的部分波形图如图甲所示，图乙是这

列波上x=1.06处质点从t2=0,8s时刻开始振动的图像。下列说法正确的是（）

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A.这列波传播的周期为0.4s

B,该波的波速为2m/s

C.波源在所取零时刻前0.2s开始振动

D.0〜0.8s时间内x=0.6相处的质点通过的路程为0.4m

E.t=0.1s时，x=0.2m处的质点位移为10cm

三、非选择题：本大题共7小题，共52分。

13.某同学想验证竖直面内物块做圆周运动向心力变化的规律，使用某一竖直面内的圆周轨道，轨道圆心

为0,半径R=3m,分别在距离最低点4高度为0、h、2h、3拉、4h、5h,6h处固定有压力传感器，其装

置如图甲所示。

(1)选择比较光滑的竖直轨道，以保证小球在运动过程中机械能变化可以忽略；

(2)使一质量为小的小球从4点以速度为开始沿内轨道向右运动，记录小球在各位置对轨道的压力尸与高度H

的对应数值，并在尸-“坐标系中描点连线得到如图乙所示的图象；

(3)若物块在初始位置对轨道压力大小为斤，则F与H的函数关系可表示为(用机、g、R、H、Fo、F

表示)，若已知重力加速度g=10?n/s2,则结合图乙可知小球质量m=kg,小球经过最低点4时的

初速度%=ni/s(可以用根式表示)。

14.某同学想将一只量程为3.0U、内阻Ry=3.0kO的电压表改装成有2个倍率的欧姆表，设计了如图所示的

电路(虚线框内为改装的欧姆表)，已知Ri=1.5k0,R2=3.0kn,E为理想电源，滑动变阻器的总电阻

R=10。。

(1)先闭合开关S1，调节滑动变阻器，使电压表达到满偏，电压表满偏刻度对应欧姆刻度的—(选填

“0”或“8”)刻度，保持R滑片位置不变，用此表测量一个未知电阻，当电压表示数为1.5V时，测量的

电阻值约为。；

(2)闭合开关Si、S2,调节R,使电压表指针达到(选填“满偏”“半偏”或"零”)刻度,保持R不

变，用此表测量另外一个未知电阻，电压表示数为1匕该电阻阻值约为

(3)未闭合S2时，由于接入未知电阻，电路会因总阻值变化导致测量值与实际值相比有误差，接入未知电阻

后通过他的电流(选填“增大”或“减小”)。

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15.如图所示，将质量为根的物块放在转盘上，物块与轻弹簧用一段穿过转盘圆心的不可伸长的轻绳相连，

弹簧的劲度系数为k且满足H=3mg,g为重力加速度。当物块随转盘一起转动的角速度为3。时，弹簧恰

处于原长状态，物块距盘心的距离为小已知物块与转盘间的动摩擦因数〃=0.5,忽略轻绳与转盘间的摩

擦，弹簧始终处于弹性限度内，且弹性势能Ep=^%2。现让转盘以2g)的角速度匀速转动，则当系统稳定

时，求：

(1)弹簧的弹力大小；

(2)该过程摩擦力对物块做的功。

16.如图所示，间距为L的光滑水平轨道和倾角为37。的倾斜光滑轨道平滑相连，整个空间存在竖直向下

的、磁感应强度为B的匀强磁场，分别在水平和倾斜轨道上放置质量均为加、长均为L、电阻均为R的导体

棒，某时刻从倾斜轨道足够高处由静止释放导体棒M(两导体棒始终没有滑离所在轨道)，经I。时间两导体

棒恰好达到稳定的匀加速运动状态，轨道电阻不计，重力加速度为g,s出37。=0.6,求：

(1)两导体棒运动状态恰好稳定时的加速度大小的、。2；

(2)两导体棒运动状态恰好稳定时的速度大小也、v2o

17.如图，在竖直面内的直角坐标系中，第I、n象限存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为为第皿、

W象限存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B2。一质量为机、带电荷量为

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q的小球，从y轴正半轴上的某点4以速率%水平向左抛出，经过一段时间后恰能从。点进入第II象限，当

它经过。点时，触发一开关，使X轴上方的磁场立即消失。已知进入久轴下方后，带电小球做圆周运动，一

段时间后通过X轴，且能回到a点，至IM点又触发4点的开关，使X轴上方的匀强磁场恢复，如此往复，该带

电小球便在此区域内做周期性运动，重力加速度为9。

(1)求带电小球所带电性和电场强度E的大小；

(2)求a点到。点距离的最小值；

(3)若4。间距离的最小值为之于，^Ltan81°«2n,求名与&的比值、带电小球从4点出发到第一次回到2

点所经历的时间(用％和g表示)o

xX

xX

XX

E

18.如图所示，竖直面内有B端封口、4端开口的直角导热细玻璃管，两边管长均为3现在管内靠近8端用

水银封闭一段气柱，使得力端气柱长恰与其相等，封闭4端(气柱长不变)，测得这两段气柱长均为近

=6cm。现将该玻璃管逆时针缓慢旋转90。，使4端在下B端在上，测得此时B端气柱长度是2端气柱长度的

5倍，求管长L(转动过程两端气柱无气体交换，大气压强为po=76“i"g)。

19.如图所示，半径为R的四分之一圆是某玻璃砖的横截面，该玻璃砖放置在真空中，b两束单色光同时从力

点发出，a光射出玻璃砖时平行于。G,已知两束光在玻璃砖中的传播路径平行，FG=岑自，

4BAO=60°,^DAO=45。，光在真空中的传播速度为c,求：

(1)玻璃砖对a光和b光的折射率；

(2)a光从4点出射到射出玻璃砖的时间。

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参考答案

1.A

2.B

3.5

4.C

5.B

6.C

1.BD

8.BC

9.AD

10.BD

11.ABD

U.ACD

13.(3)F=F0-^^:0.5；A/330

14.(l)0；1000；(2)满偏；375；(3)增大

15.解：(1)物块随转盘以角速度3o匀速转动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力提供向心力有"ng=根联

L,

可得3。=聆,

由于角速度增加，物块将向外滑动，导致弹簧伸长，直到能再次随转盘一起匀速转动，

设系统稳定时弹簧的弹力大小为F,则有F+卬719=m(23o)2"，口为稳定时物块到盘心的距离，

根据胡克定律有F=fc(Li-L),fc=喑，

解得k=9F=]ng；

II

⑵已知"=23()L，v0=M0L,根据功能关系分析有叼=扣忧一品埠+领|心)2,

解得Wf=

16.解：(1)当两导体棒运动状态恰好达到稳定时两导体棒的加速度保持不变，

对ab棒，由牛顿第二定律得7ngs讥8-(Bcos8)/L=mar

对cd棒，由牛顿第二定律得8〃=6a2

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要使两导体棒运动状态达到稳定后，回路中电流保持不变，必须要保持两导体棒水平方向的速度差恒定,

在水平方向两导体棒的加速度大小相等，即&2=NCOS。时，

解得的二揄,a2=^g

(2)两棒运动状态恰好稳定时电路电流恒定，由闭合电路的欧姆定律得/=竺&喘上2

对cd棒，由牛顿第二定律得B/L=山口2

从开始运动到恰好稳定，经历时间为to，以向右为正方向，

对ab、cd棒，由动量定理得7ngs出。•t()—BcosHLto=小巧，BILt0=mv2

貂彳曰”_15小I480mgR_乌次60(hngR

解传也一五以0+1681尹政方一4俨°一1681B2R

17.解：(1)带电小球在X轴下方做匀速圆周运动，应有qE=mg

所受电场力方向向上，所以小球带正电

解得E若

(2)带电小球在x轴上方匀强磁场中运动时，竖直方向做自由落体运动，水平面内做匀速圆周运动，仅当小

球自由下落的时间等于做圆周运动周期的整数倍时，小球能过。点。当下落时间为一个周期时力点到。点的

距离最小，有

hmin=1•消

27rm

小球在X轴上方磁场中运动的周期71=需

解得％min=鬻/

(3)若％min="手，结合第(2)问解析可得Biq%=nig

当小球到。点时竖直分速度"Oy=27TV0

速度与X轴负方向的夹角的正切值为tan。=詈

解得tcmb=27r

到达。点时的速度%=[1+47r2%

小球在久轴下方做匀速圆周运动，其轨迹半径r=瞪

设小球再次经过无轴时过P点％OP=2rsin9

从P点到/点，水平方向做匀速运动，有久0尸=%71

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联立解得fl日

从4点到。点，小球的运动时间为七1=71=磊詈=W2

。iq<y

“八上云上、一

从。点到II尸n点，运f动ni时t'-间td为A攵=3-6-0-°—点2冰X-8-1-°X^27qrm

从P点到/点的时间为力3=h

有t总、=力1+以+力3

解得「总=需

18.解：玻璃管导热，又由于缓慢旋转，此过程气体状态变化可看成是等温变化。

设末态时，A端气柱长为打，贝IJB端气柱长为5以

有/+5以=2x0

可得孙=

对/端气柱，有poxo=p/•1%o

对B端