2025年陕西省普通高中学业水平选择性考试

年陕西省普通高中学业水平选择性考试(陕西、山西、青海、宁夏考卷)(物理)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．某同学绘制了四幅静电场的电场线分布图，其中可能正确的是()ABCDB[静电场的电场线静电场是由静止电荷产生的电场，电场线不交叉不闭合，匀强电场的电场线是等间距平行直线，A、C、D错误，B正确。]2．我国计划于2028年前后发射“天问三号”火星探测系统，实现火星取样返回。其轨道器将环绕火星做匀速圆周运动，轨道半径约3750km，轨道周期约2h，引力常量G取6.67×10-11N·m2/kg2。根据以上数据可推算出火星的()A．质量 B．体积C．逃逸速度 D．自转周期A[万有引力定律的应用轨道器环绕火星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力有GMmr2＝m4π2T2r，解得M＝4π2r3GT2，由题中条件可知火星的质量M可推算出，A正确；火星的半径未知，由球的体积公式V＝43πR3可知火星的体积无法推算出，B错误；对于在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的行星，由万有引力提供向心力有GMm'R2＝m′v2R，解得火星的第一宇宙速度为v＝3．某智能物流系统中，质量为20kg的分拣机器人沿水平直线轨道运动，受到的合力沿轨道方向，合力F随时间t的变化如图所示，则下列图像可能正确的是()ABCDA[牛顿第二定律＋(v­t图像)由牛顿第二定律结合题图可知，0～1s时间内和2～3s时间内机器人的加速度大小相等、方向相反，又v­t图像的斜率表示加速度可知，0～1s时间内和2～3s时间内机器人v­t图像斜率互为相反数，A可能正确。]4．如图，质量为m的均匀钢管，一端支在粗糙水平地面上，另一端被竖直绳悬挂，处于静止状态。钢管与水平地面之间的动摩擦因数为μ、夹角为θ，重力加速度大小为g。则地面对钢管左端的摩擦力大小为()A．μmgcosθ B．12C．μmg D．0D[整体法＋受力分析对钢管受力分析，其受到重力、地面的作用力和绳子拉力，又重力和绳子拉力均沿竖直方向，钢管处于静止状态，受力平衡，所以地面的作用力也沿竖直方向，地面对钢管的支持力竖直向上，所以地面对钢管左端的摩擦力大小为0，D正确。]5．我国首台拥有自主知识产权的场发射透射电镜TH­F120实现了超高分辨率成像，其分辨率提高是利用了高速电子束波长远小于可见光波长的物理性质。一个静止的电子经100V电压加速后，其德布罗意波长为λ，若加速电压为10kV，不考虑相对论效应，则其德布罗意波长为()A．100λ B．10λC．110λ D．1C[动能定理＋德布罗意波由动能定理可得eU＝12mv2，由德布罗意关系可得p＝mv，λ＝hp，联立解得λ＝h2eUm，则当加速电压为10kV时，λ′＝1106．(答案不统一，此题不用)电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一。其原理如图所示，在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环，其内已“注入”一个初级磁场，当钢制线圈与电容器组接通时，在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培，铜环迅速向内压缩，使初级磁场的磁感线被“浓缩”，在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程，铜环中的感应电流()A．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同B．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反C．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同D．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反B[电磁感应＋楞次定律当线圈中电流从零增加时，其产生变化的磁场，由楞次定律可知，铜环中感应电流产生的磁场与钢制线圈产生的磁场方向相反，磁感应强度大小几乎相等，由法拉第电磁感应定律和安培定则可知，铜环中的感应电流与钢制线圈中的电流大小几乎相等，且方向相反，B正确。]7．如图，光滑水平面上存在竖直向上、宽度d大于2L的匀强磁场，其磁感应强度为B，甲、乙两个合金导线框的质量均为m，长均为2L，宽均为L，电阻分别为R和2R。两线框在光滑水平面上以相同初速度v0＝4B2L3A．甲线框进磁场和出磁场的过程中电流方向相同B．甲、乙线框刚进磁场区域时，所受合力大小之比为1∶1C．乙线框恰好完全出磁场区域时，速度大小为0D．甲、乙线框从刚进磁场区域到完全出磁场区域产生的焦耳热之比为4∶3D[法拉第电磁感应定律＋右手定则＋动量定理进磁场的过程中，甲线框右边框切割磁感线，由右手定则可知，线框中的电流沿顺时针方向，出磁场的过程中，甲线框左边框切割磁感线，由右手定则可知，线框中的电流沿逆时针方向，A错误；刚进磁场区域时，甲线框切割磁感线产生的电动势E＝BLv0，线框中的电流I＝ER，所受合力等于所受安培力F安甲＝BIL，联立解得刚进磁场区域时甲线框所受合力大小F安甲＝B2L2v0R，同理可得刚进磁场区域时乙线框所受合力大小F安乙＝B2L2v02R，有F安甲∶F安乙＝2∶1，B错误；结合A项分析，对乙线框进出磁场的两过程，由动量定理分别有－B2L2v进2Rt进＝mΔv进，－B2L2v出2Rt出＝mΔv出，其中v进t进＝2L，v出t出＝2L，又乙线框完全出磁场区域时的速度大小v乙＝v0＋Δv进＋Δv出，联立解得v乙＝2B2L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。8．一列简谐横波在介质中沿直线传播，其波长大于1m，a、b为介质中平衡位置相距2m的两质点，其振动图像如图所示。则t＝0时的波形图可能为()ABCDCD[机械波的传播A选项中波长小于1m，A错误；t＝0时刻，b应位于负向最大位移处，B错误；C、D选项图满足波长λ＞1m，以及t＝0时刻a在平衡位置、b在负向最大位移处，C、D正确。]9．在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为440nm的蓝色激光和波长为660nm的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为0.5mm，双缝到屏的距离为500mm，则屏上()A．蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹B．蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小C．距中央亮条纹中心1.32mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠D．距中央亮条纹中心1.98mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠BC[双缝干涉发生干涉的条件是频率相同，蓝光与红光的波长不同，由ν＝cλ可知蓝光与红光的频率不同，所以蓝光与红光之间不能发生干涉，A错误；由双缝干涉条纹间距公式Δx＝ldλ，解得蓝光的条纹间距为Δx蓝＝0.44mm，红光的条纹间距为Δx红＝0.66mm，Δx红＞Δx蓝，B正确；结合B项分析，由于1.32mmΔx蓝＝3，1.32mmΔx红＝2，距中央亮条纹中心1.32mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠，C正确；与C项分析同理，由于1.98mmΔx蓝＝10．如图，与水平面成53°夹角且固定于O、M两点的硬直杆上套着一质量为1kg的滑块，弹性轻绳一端固定于O点，另一端跨过固定在Q处的光滑定滑轮与位于直杆上P点的滑块拴接，弹性轻绳原长为OQ，PQ为1.6m且垂直于OM。现将滑块无初速释放，假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滑块与杆之间的动摩擦因数为0.16，弹性轻绳上弹力F的大小与其伸长量x满足F＝kx，k＝10N/m，g取10m/s2，sin53°＝0.8。则滑块()A．与杆之间的滑动摩擦力大小始终为1.6NB．下滑与上滑过程中所受滑动摩擦力的冲量相同C．从释放到静止的位移大小为0.64mD．从释放到静止克服滑动摩擦力做功为2.56JAC[受力分析＋冲量＋简谐运动设PQ与杆之间的夹角为α，滑块沿杆运动时，垂直于杆方向合力为零，可得Fsinα＝mgcos53°＋FN，其中F＝k·PQsinα，所以滑块与杆之间的弹力大小FN＝10N，滑块与杆之间的滑动摩擦力大小fN＝μFN＝1.6N，大小始终不变，A正确；下滑和上滑过程中，滑块所受滑动摩擦力的方向相反，冲量为矢量，故滑动摩擦力的冲量一定不相同，B错误；滑块下滑过程，可看成简谐运动在半个周期内的运动，设P′为简谐运动的最低点，平衡位置为O1，在O1有mgsin53°＝k·PO1＋μFN，解得PO1＝0.64m，此简谐运动的振幅A1＝0.64m，则PP′＝2A1＝1.28m；滑块上滑过程，可看成另一个简谐运动在半个周期内的运动，设平衡位置为O2，QO2与杆之间的夹角为γ，可得mgsin53°＋μFN＝k·PQsinγ·cosγ，其中PQsinγ·cosγ＝PO2，联立解得PO2＝0.96m，此简谐运动的振幅A2＝PP′－PO2＝0.32m；由简谐运动的对称性可得滑块上滑刚好可回到O1处且无法下滑，故滑块从释放到静止的位移大小等于PO1＝0.64m，C正确；滑块从释放到静止，克服滑动摩擦力做功Wf＝μFN(2A1＋三、非选择题：本题共5小题，共54分。11．(6分)图(a)为探究加速度与力、质量关系的部分实验装置。(1)实验中应将木板________(选填“保持水平”或“一端垫高”)。(2)为探究加速度a与质量m的关系，某小组依据实验数据绘制的a­m图像如图(b)所示，很难直观看出图线是否为双曲线。如果采用作图法判断a与m是否成反比关系，以下选项可以直观判断的有________。(多选，填正确答案标号)A．a­1m图像 B．a­m2C．am­m图像 D．a2­m图像(3)为探究加速度与力的关系，在改变作用力时，甲同学将放置在实验桌上的槽码依次放在槽码盘上；乙同学将事先放置在小车上的槽码依次移到槽码盘上。在其他实验操作相同的情况下，________(选填“甲”或“乙”)同学的方法可以更好地减小误差。[解析]探究加速度与力、质量的关系＋实验操作＋数据处理＋误差分析(1)探究加速度与力、质量关系的实验时，将槽码与槽码盘的重力近似为绳子拉力，则需平衡摩擦力，实验中应将木板一端垫高。(2)该实验采取控制变量法，探究加速度a与质量m的关系时，小车受到的力F保持不变，利用图像法处理数据时，需使图线拟合为直线更直观，即图像斜率为定值，由牛顿第二定律F＝ma可知a­1m图像的斜率不变，A正确；无论m怎么变化，am为定值，也可判断a、m成反比关系，C正确。(3)采用甲同学的方法进行实验时，设小车的质量为m，单个槽码的质量为M，槽码个数为n，忽略槽码盘的质量，对小车和槽码根据牛顿第二定律分别有T＝ma、nMg－T＝nMa，联立解得T＝nMg1+nMm；采用乙同学的方法进行实验时，设槽码个数总共为n个，小车上放有k个槽码，根据牛顿第二定律有T＝(m＋kM)a、(n－k)Mg－T＝(n－k)Ma，联立解得T＝kM+mnM+m(n－[答案](1)一端垫高(2)AC(3)乙12．(9分)常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的，与电源及相关元器件组装后可构成多功能、多量程的多用电表。(1)某同学使用多用电表正确测量了一个15.0Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是15kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选出以下必要的操作步骤并排序；①把选择开关旋转到“×100”位置。②把选择开关旋转到“×1k”位置。③将红表笔和黑表笔接触。④调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点。下列选项中正确的是________。(单选，填正确答案标号)A．①③④ B．②③④C．②④③ D．①④③(2)若将一个内阻为20Ω、满偏电流为1mA的表头改装为量程0～2V的电压表，需要________(选填“串联”或“并联”)一个________Ω的电阻。(3)如图，某同学为探究由一个直流电源E、一个电容器C、一个电阻RA及一个电阻RB(RA>RB)组成的串联电路中各元器件的位置，利用改装好的电压表分别测量各接线柱之间的电压，测得数据如下表：接线柱1和22和33和41和42和41和3U/V01.5300.561.050.66根据以上数据可判断，直流电源E处于________之间，电容器C处于________之间，电阻RA处于________之间。(选填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”)[解析]多用电表欧姆挡的使用＋电表改装＋含容电路分析(1)由于继续测量电阻的阻值约为上次测量电阻的1000倍，则测量阻值约为15kΩ的电阻时应把选择开关旋转到“×1k”位置，A、D错误；使用多用电表欧姆挡时应先红黑表笔短接，再欧姆调零，B正确，C错误。(2)将量程较小的表头改装成电压表需串联一个电阻，由欧姆定律可知Ig(rg＋R)＝Ug，解得串联电阻的阻值为R＝1980Ω。(3)当电压表直接连在电源两端时示数最大，而题表中2和3之间电压最大，则直流电源E处于2和3之间；当电压表分别连在RA、RB两端时，无法构成回路，电压表示数为0，题表中1和2之间、3和4之间为电阻，则电容器C处于1和4之间；由于电容器相当于断路，由题表可知电压表接接线柱2和4时电压表两端电压大于接1和3时的电压，则1和2之间为大电阻，即电阻RA处于1和2之间。[答案](1)B(2)串联1980(3)2和31和41和213．(9分)某种卡车轮胎的标准胎压范围为2.8×105Pa～3.5×105Pa。卡车行驶过程中，一般胎内气体的温度会升高，体积及压强也会增大。若某一行驶过程中胎内气体压强p随体积V线性变化如图所示，温度T1为300K时，体积V1和压强p1分别为0.528m3、3.0×105Pa；当胎内气体温度升高到T2为350K时，体积增大到V2为0.560m3，气体可视为理想气体。(1)求此时胎内气体的压强p2；(2)若该过程中胎内气体吸收的热量Q为7.608×104J，求胎内气体的内能增加量ΔU。[解析]理想气体状态方程＋热力学第一定律(1)对胎内气体，根据理想气体状态方程有p1V代入数据解得p2＝3.3×105Pa。(2)根据p­V图像与横轴所围图形面积表示气体做功可知，此过程外界对气体做的功W＝－3.0+3.32×105×(0.560－0.528)J＝－1.008×104根据热力学第一定律有ΔU＝Q＋W又Q＝7.608×104J解得ΔU＝6.6×104J。[答案](1)3.3×105Pa(2)6.6×104J14．(14分)电子比荷是描述电子性质的重要物理量。在标准理想二极管中利用磁控法可测得比荷，一般其电极结构为圆筒面与中心轴线构成的圆柱体系统，结构简化如图(a)所示，足够长圆柱形筒半径为R，正中央有一电子发射源O持续向空间各方向发射大量速度大小均为v0的电子。某时刻起筒内加大小可调节且方向沿轴向下的匀强磁场，筒的横截面及轴截面示意图如图(b)所示，当磁感应强度大小从0缓慢调至B0时，恰好没有电子落到筒壁上，不计电子间相互作用及其重力的影响。求：(R、v0、B0均为已知量)(1)电子的比荷em(2)当磁感应强度大小调至12B0时，筒壁上落有电子的区域面积S[解析]电子在空间磁场中的运动＋临界问题分析(1)由题意可知，当垂直于轴线射出的电子恰不打到筒壁上时，磁感应强度大小为B0根据几何关系可知，此种情况下电子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径r＝R根据洛伦兹力提供向心力有ev0B0＝m解得em＝2(2)当磁感应强度大小调至B02时，电子运动轨迹的半径r′＝2r0＝取轴截面分析，根据对称性，可分析单边侧壁，如图乙所示，当电子速度与磁场不垂直时，将速度分解为vx和vy，电子做螺旋线运动方向平行于横截面的分运动是速率为vx的匀速圆周运动，沿轴向的分运动是速率为vy的匀速直线运动，如图丙；当平行于横截面做匀速圆周运动的轨迹直径为R时，电子恰好不落到筒壁上，即运动半径r0＝R2，根据evxB＝mvx2r0，代入r0＝R2、B联立解得vx＝v则vy＝v02-vx周期T＝2πmeB或T＝2π所以筒壁上沿轴向下半部分