西北名校教研联盟2025届高三下学期2月联考物理试卷（含解析）

绝密★启用前物理试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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,将本试题卷和答题卡一并交回。一、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。1.2024年12月9日,谷歌重磅推出全新的量子芯片willow(共105个量子比特),在AI圈掀起了海啸级巨震。在一个标准基准计算任务中,willow用时不到300秒神速完成,而世界上最快超算Frontier要完成同样任务,则需要10亿亿亿年。下列与量子有关的说法错误的是A.普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的,每一份能量子的能量为hvB.爱因斯坦研究光电效应时提出光是由一个个不可分割的光子组成C.如果某种金属的极限波长为入o,则波长大于入。的光能使该金属发生光电效应D.玻尔为解释氢原子光谱的特征谱线,提出原子的能级只能是一些特定值2.南昌长沙特高压输变电工程最高可实现P=400万千瓦电力送电湖南,输电电压可高达U=1000KV,若发电机输出电压UO=1000V。下列说法正确的是A.采用1000KV特高压,400万千瓦功率输电时,导线上总电流为4AB.采用1000KV特高压输电时,原副线圈匝数比为1:1000C.输送功率相同且用500KV输电时,导线上损失的电压比用1000KV输电少一半D.输送功率相同且用1000KV输电时,比用500KV输电用户得到的功率多一倍3.同学们在元旦文艺汇演上模拟表演波浪滚滚,排成一列等间距的若干同学模拟质点,跟着音乐节奏依次重复前一同学的动作:上升、回位、下蹲、回位,周期性上下运动,只是一个比一个迟一拍开始运动。如图,某时刻A同学正在平衡位置向下运动,B同学正在波谷,他们平衡位置之间相隔5米,中间还有一个波谷,而且B同学4S后再一次处于波谷,下列说法正确的是A.波的传播方向是由A到BC.波速为1.25m/sB.波长为4mD.A同学3S后在波谷wy4.第十四届中国航展于2024年11月13日落下帷幕,空军歼-20、运-20等武器装备在航展上集中亮相,我国自主研制生产的首款大型加油机运油-20展示了它的三根加油管,还做出了快速俯冲、大仰角爬升、低空低速拖曳通场等多个动作。如图,运油-20沿竖直平面内圆弧匀速俯冲经过a点,以同样速率和半径大仰角爬升经过b点,圆心为O,a、b等高,oa、ob与竖直方向夹角都为45。。下列说法正确的是物理试题第1页(共6页)物理试题第2页(共6页)A.在a、b两处,飞机给飞行员的作用力均指向oB.在a、b两处,飞机的向心加速度相同C.在a、b两处,飞行员受到飞机给他的作用力都大于重力D.在a处飞行员失重,在b处飞行员超重5.如图,垂直纸面向外的匀强磁场中有一硬质导线框poabc,其中正方形oabc边长为L,线段PA=2L。该导线框在纸面内绕o点以角速度co逆时针转动。则p、0、a、b、C各点电势关系为A.pb>PC=PP=pa>POB.pbA.pb>PC=PP=pa>POB.pb<C=Pp=pa<poD.pb<C<Pp<pa<po6.已知真空中有两个点电荷分别固定在x轴上-4cm和原点处,电荷量分别为qi、q2。设无限远处电势为0,x正半轴上各点电势p随x变化的图像如图所示,已知x=2cm处电势最低。下列说法错误的是A.-4cm处为负电荷,原点处为正电荷B.2cm处电场强度为零C.0~2cm间电场线方向沿x轴正方向D.qi:q2=(-1):972024年9月19日,我国成功发射第五十九颗、六十颗北斗导航卫星该组卫星属于中圆地球轨道(MEO)卫星,是我国北斗三号全球卫星导航系统建成开通后发射的第二组MEO卫星。北斗导航系统中的中圆地球轨道卫星轨道高度h,其轨道周期为地球自转周期的一半,环绕地球做圆周运动的线速度为vi,角速度为coi。这种轨道的卫星相对地球表面有适当的运动速度,能够较好地覆盖全球。地球静止轨道卫星相对地球静止,位于赤道上空h2高处,环绕地球的线速度为V2,角速度为2。下列说法错误的是A.h1:h2=l:4B·:2=2:1C.V:v2F32:1D.赤道平面的中圆轨道卫星一天内能到达赤道上任何位置的正上方二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错或不选得0分。8.2024年12月2日中国首艘电磁弹射航母福建舰结束第五次试航,接下来将进行中国最新型歼-35隐身舰载战斗机的着陆测试,然后进行舰载机弹射试验着陆系统采用全新的电磁阻拦技术,简化原理如图,在磁感应强度为B竖直向下的匀强磁场中,两根不计电阻的平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L,MP间接有阻值为R的电阻长为L、质量为m、阻值为r的金属导体棒ab垂直于MN放在轨道上,与轨道接触良好,质量为M的飞机以水平速度Vo迅速钩住与导体棒ab连接的阻拦索,阻拦索是绝缘材料,钩住之后关闭动力系统并立即获得共同物理试题第3页(共6页)的速度,飞机和金属棒整体滑行一段距离d后停下来。若空气阻力与飞机速度成正比,f=kv,忽略轨道摩擦,下列说法中正确的是D.整个回路感应电流产生的焦耳热为2MV29.如图为某国海军在测试一款喷气式飞行背包的情景。这种喷射飞行装主要推力在背上,另外两手臂上也各有两个不计喷出气体后人和装备总质量的变化,已知重力加速度为go下列说法正确的是A.飞行员沿与地面成45。角匀加速斜向上直线飞行过程中,需向与地面成45。角斜向后下喷气B.飞行员沿与地面成45。角匀速向上飞行过程中,需竖直向下喷气ΔmMgC.飞行员沿与地面成45。角匀速向上飞行过程中,喷气=Δtu10.丁俊晖在斯诺克大师赛获得过14个冠军。如图甲是他一杆把白色球推向与其相隔很远的红球,将红球撞入斜对角的袋中。某人为了研究他的战术,用软件模拟了这一次击球过程,设定碰前白色入射球(圆形1)的初速度大小为10m/s,初速度方向与水平向右的x轴成角度0.63rad,图乙显示了碰前两球的动量,包括x分量、y分量、合动量的大小;白球撞击静止的红球(圆形4)后两球分开,图丙是利用频闪照相效果留下的运动过程痕迹,图丙屏幕左边同步显示了碰撞后两球的动量。下列说法正确的是图甲图乙图丙物理试题第4页(共6页)A.白球与红球发生了正碰,红球一定沿着白球与红球接触点和球心的连线运动B.白球的质量为1kg,两球碰撞后系统总动量大小为14.119kg·m/sC.碰后两球动量的矢量和一定与碰前白球运动方向相同D.碰后两球动量的矢量和大小等于10kg-m/s三、非选择题:本题共5小题,共54分。11.(8分)某同学将圆心为o、半径为R的半圆柱体玻璃砖固定在坐标纸上,利用包含红光和蓝光复色光的激光笔测量其折射率,激光笔射出的光线始终射向o,激光笔绕着以o为圆心的圆旋转一周,如图是其中三种情况截图(1)图甲中发现折射光只有一条红色光,反射光似乎显示蓝色,下列说法正确的是(填标号)。A.反射光中只有蓝光B.反射光中红蓝光都有C.玻璃砖对红光的折射率大D.玻璃砖对蓝光的折射率大图甲图乙(2)图乙中红光的折射光恰好消失,则红光的临界角约为(保留1位小数)。(3)利用图丙求红光的折射率约为(保留三位有效数字)。图丙(4)因没有量角器,某同学在玻璃砖下方也画了一个与玻璃砖相同的半圆,取入射光和折射光与圆周的交点在直径界面上的投影到圆心的距离a和b,则折射率等于。12.(9分)某同学用如图甲所示电路探测某压敏电阻Ri的特性,同时测电源的电动势E和内阻r,量程为3V的电压表内阻很大,定值电阻R=1Ω,用多用电表粗测电源的电动势大约为3V,不加压力时压敏电阻的阻值约24欧,电阻箱物理试题第5页(共6页)R2(O~99.99Q)。图甲图乙图丙(1)闭合S,单刀双掷开关打到1,记录压力F下电压表的读数U,再将K打到2,调整电阻箱R2的阻值,使电压表的读数又为刚才的数值,则此压力为F时R1与R2阻值关系是RiR2(选填uc大于9ui等于"或"小于")。(2)改变压力,重复以上步骤,测得多组F、R、U的值,得到如图乙和图丙的图线,说明这个压敏电阻的电内阻为Ω(计算结果保留到小数点后两位)。(3)考虑电压表的内阻影响,电源电动势的测量值比真实值(选填偏大"偏小"或"相等"),内阻的测量值比真实值(选填uc偏大9cc偏小"或"相等")。13.(9分)课间老师要大家拔河表演拉马德堡半球,20个人对拉也没有拉开老师旋转了一下开关让球内外气体相通,一个人轻轻一拉就开了已知马德堡半球由两个球冠合拢组成,合拢处圆面的面积=800cm2,合拢后容积V=3600mL,手动微型抽气机每按压一次抽出体积为Vo=400mL的气体抽气过程中环境温度保持不变,马德堡半球容积不变,导热性能良好,不计摩擦。已知初始时马德堡半球空腔内气体压强与大气压强相同,大气压强po=110pa5。求(1)抽1次气后,马德堡半球内的气体压强P和PO的比值;(2)若每个学生能提供的最大拉力为F=200N,抽气20次后,球内气体压强P2O等于多少?两侧至少各需要几个学生才能拉开?(取0.920=0.12)14.(14分)如图甲,半径为r的N匝圆形金属线圈阻值为R,内有半径为r2的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于线圈平物理试题第6页(共6页)面向里,磁感应强度随时间变化如图乙,Bo、to已知,定值电阻Ri=2R,电阻箱此时电阻R2=3R,连接成闭合回路,电阻Ri的两端通过导线与平行金属板a、b相连,t=0时刻,电子由a板附近从静止释放,0.6to时刻射出b板小孔,to时刻沿中轴线进入上下放置的水平平行金属板C、d,3to时刻进入紧挨水平板右边缘的磁感应强度为B(未知),电子质量为m,电荷量为e,不计电子重力,不考虑金属板a、b间及C、d间电场的边缘效应。求:(1)0~to时间内,a、b板间电压U;电子射出b板时的速度V的大小(2)粒子射出偏转电场C、d时的位置偏离中心轴线的距离y;(3)偏转磁场的磁感应强度B的大小,电子射出偏转磁场时离中心轴线的距离y'。图甲图乙15.(14分)一个质量为M、高为H的均匀带正电Q的绝缘棒竖直放置,其下边缘正好在方向竖直向上的匀强电场上边缘,电场强度大小为E。棒由静止开始下落,重力加速度为g,以下研究的整个运动过程中,棒的上端都未完全进入电场,棒的电荷分布状态不改变,不计空气阻力,棒在运动中只发生平动(1)棒进入电场深度为x时,电场力F的表达式?根据牛顿第二定律表达式,分析棒做什么性质的运动?(2)棒的速度最大时,棒进入电场的深度h满足什么关系?最大速度V为多少?(3)从开始下落到最低点过程中,棒的电势能增加了多少?要想最低点时棒上端不进入电场,则棒的总质量应该满足什么要求?绝密*启用前物理参考答案1.【答案】C【解析】普朗克首先提出能量子假说，认为黑体辐射的能量是一份一份的，每一份能量子的能量为hν；爱因斯坦提出光子说，认为光是由光子组成；玻尔提出原子能级只能是一些特定值，选项A、B、D正确。如果某种金属的极限波长为λ0，则波长小于λ0的光能让该金属发生光电效应，选项C错误。2.【答案】B【解析】输电功率P=UI，输送总电流I=P/U=4000A，选项A错误；原副线圈匝数比=U0∶U=1∶1000，选项B正确；输送功率恒定时，输送电压越低，输送电流越大，导线上损失电压和损失的功率越大，选项C错误；导线损失的功率R与输送电压的平方成反比，1000kV输电时导线损失的功率为500kV输电时损失的1/4，但不知损失的功率占输送功率的比例，也无法得知用户得到的功率比例，选项D错误。3.【答案】B【解析】A同学正向下运动，根据同侧法分析，说明波由B传向A，选项A错误；A、B平衡位置相隔λ+m，得λ=4m，选项B正确；B振动周期T=4s，v=λ/T=1m/s，选项C错误；A同学3s后在波峰，选项D错误。4.【答案】C【解析】飞机给飞行员的作用力和飞行员重力的合力指向圆心O，选项A错误；向心加速度指向圆心，aO、bO方向不同，选项B错误；在a、b两处，飞行员受到飞机给他的作用力都大于重力，均超重，选项C正确，选项D错误。5.【答案】A有效长度Ob=2L，Oa=Oc=Op=L，得Ubo>Uco=Upo=Uao>0，得φb>φc=φp=φa>φo，故选A。6.【答案】D【解析】电场线由正电荷发出，原点处为正电荷，2cm处合场强为零，说明两电荷在2cm处场强方向相反，大小相等，-4cm处为负电荷，且电荷量大于原点处电荷量，q1∶q2=（-9）∶1，选项A正确，选项D错误；φ-x图的斜率表示电场强度，选项B正确；电场强度由高电势指向低电势方向，0~2cm间电场线方向沿x轴正方向，选项C正确；7.【答案】A【解析】据m2r=m，得r1∶r2=1∶34，vr=R+h，选项A错误；静止轨道卫星的周期等1，选项C正确；中圆轨道卫星相对于地球一天多转一圈，选项D正确。物理参考答案第1页（共6页）物理参考答案第2页（共6页）8.【答案】AB【解析】飞机钩住导体棒ab的过程，系统动量守恒，则有Mv0＝(m＋M)v1，所以它们获得共同速度为v所以飞机损失的动能为MvMv选项A正确；飞机钩住金属棒后二者整体一起减速，I ,由动量定理得-BILΔt-kvΔt＝(m＋M)(v-v1)，所以x＝速度随位移均匀减小，已选项C错误；由能量守恒可知，飞机的动能一部分转化为勾住金属棒时形变的内能，一部分转化为与空气摩擦生热，另一部分才转化为感应电流产生的焦耳热，选项D错误。9.【答案】BCD【解析】匀加速向上直线运动时，喷气反作用力与重力的合力与运动方向相同，选项A错误；匀速时，合力为零，喷气反作用力与重力平衡，应竖直向下喷气，选项B正确；匀速时，Mgu，选项C正确；匀速圆周运动需要水平方向向心力向左，手部向右喷气u，得选项D正确。10.【答案】CD【解析】碰撞前后两球不在一条直线上运动，两球发生的是斜碰，选项A错误；已知白球的初速度为10m/s，图乙可看出白球初动量为10kg·m/s，据P=mv，可知m=1kg，但两球碰后系统总动量不是大小和，应为矢量和，选项B错误；由图中数据可知，系统在x方向和y方向动量都守恒，则合矢量也守恒，选项C、D正确。【答案】（1）BD（2分，每个1分）（2）42.0°（41.5°~45.0°都给分2分）（3）1.45（1.40~1.70都对）（2分）（4）a/b（2分）【解析】（1）红光和蓝光都发生反射，蓝光的折射光先消失，先发生全反射，玻璃砖对蓝光的折射率更大。（2）红光的折射角刚好达到90°,折射光刚好消失时，此时入射角和反射角等于临界角，可以用量角器量，也可以看坐标值算其三角函数。（3）取圆心O为原点，水平直径为横轴，从图中可看出圆半径大小，红光此时与圆弧交点所对的横坐标x与半径的比值为正弦值，入射角和折射角的正弦之比为折射率。（4）据折射定律，n=a/b。物理参考答案第3页（共6页）【答案】（1）等于（2分）（2）减小（1分）2.98（2分）0.92（2分）【解析】（1）据闭合电路欧姆定律，R2等效替代R1。（2）由图看出R随F增大而减小；忽略电压表内阻的影响，I，U图即U-I图，U=E纵截距为E=2.98V，斜率为R0+r得r=0.92Ω。（3）电压表分流，导致不是通过电源的电流，由等效电源法可知，E、r的测量值都比真实值小。【答案】（1）9∶10（2）p2【解析】（1）气体等温变化，第一次抽气有p0V=p1(V+V0)（2分）解得p1∶p0=V（2）第二次抽气有p1V=p2(V+V0)（1分）抽20次后pp0（1分）解得p20=1.2×104Pa（1分）要拉开，需F=（p0-p20）S（1分）F=nF0向上取整数，则两边至少各需要36个学生才能拉开（1分）【答案】物理参考答案第4页（共6页）【解析】B020（1）线圈产生的感应电动势U0=Ntπr2①（B020回路电流I联立得U③（1分）eUmv④（1分）解得v⑤（1分）（2）c、d板间电压为电阻箱R2两端电压U2=I×3R⑥（1分）t0~2t0电场方向向下，2t0~3t0电场方向向上，竖直方向电子先向上加速t0，再向上减速t0，由②④⑥⑦⑧得y=22=22=2=2=2由②④⑥⑦⑧得y=22=22=2=2=2=00⑨（1分）8U1d28R1d216d2342综合⑤⑨得y⑩（1分）磁场中运动半周ev0B