山西省运城市重点中学2025届高三第一次模拟考试物理试卷含解析

山西省运城市重点中学2025届高三第一次模拟考试物理试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、关于原子、原子核的相关知识，下列说法正确的是（）A．当发生光电效应时，光电子的最大初动能随着入射光强度的增大而增大B．当氢原子从n=3的能级跃迁到n=5的能级时，辐射出光子C．核反应方程中的X是中子D．轻核聚变的过程质量增大，重核裂变的过程质量亏损2、某质点做匀加速直线运动，经过时间t速度由v0变为kv0(k>1)位移大小为x。则在随后的4t内，质点的位移大小为（）A． B． C． D．3、两辆汽车在同一时刻开始运动，运动方向相同。如图所示为运动的图像。车的图像在段和段的形状对称相同。时刻两车并排行驶。下列表述中正确的是（）A．内车先加速运动后减速运动B．内两车的加速度有一个时刻相同C．时刻车在车之前D．开始时刻两车的距离与时刻两车的距离相等4、一个质量为4kg的物体，在四个共点力作用下处于平衡状态，当其中两个大小分别为5N和7N的力突然同时消失，而另外两个恒力不变时，则物体（）A．可能做匀速圆周运动B．受到的合力可能变为15NC．将一定做匀加速直线运动D．可能做加速度为a=2m/s2匀变速曲线运动5、2019年8月我国已经建成了新托卡马克（EAST）装置一中国环流器二号M装置（HL—2M），为“人造太阳”创造了条件，其等离子温度有望超过2亿摄氏度，将中国的聚变堆技术提升到了新的高度。设该热核实验反应前氘核（）的质量为，氚核（）的质量为，反应后氦核（）的质量为，中子（）的质量为。关于聚变的说法正确的是（）A．核裂变比核聚变更为安全、清洁B．由核反应过程质量守恒可知。C．两个轻核结合成质量较大的核，比结合能较聚变前减少D．HL—2M中发生的核反应方程式是6、在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，符号是C，静电力常量k=9.0×109N·m1/C1．关于电荷量与库仑力，下列说法不正确的是A．两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，相互作用力相当于地球上一百万吨的物体所受的重力B．我们几乎不可能做到使相距1m的两个物体都带1C的电荷量C．在微观带电粒子的相互作用中，库仑力比万有引力强得多D．库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上很相似，所以它们是性质相同的两种力二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，一段均匀带电的绝缘圆弧，所带电荷量为。圆弧圆心为O，两端点分别为P、Q、M、N为圆弧上的两点，且PN和MQ均为直径。已知O点场强大小为，电势为。则圆弧PM在圆心O点处产生的场强E的大小和电势分别为（）A． B． C． D．8、回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速电压为U的加速电场中被加速，所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调，磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是（）A．粒子获得的最大动能与加速电压无关B．粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为C．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为D．若，则粒子获得的最大动能为9、如图所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦。a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是气缸从容器中移出后，在室温（27°C）中达到的平衡状态。气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列说法中正确的是（）A．与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多B．与a态相比，b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大C．在相同时间内，a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等D．从a态到b态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体向外界释放了热量E.从a态到b态，气体的内能增加，气体对外界做功，气体向外界吸收了热量10、如图所示，电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R．质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是F=F0+kv（F0、k是常量），金属棒与导轨始终垂直且接触良好．金属棒中感应电流为i，受到的安培力大小为FA，电阻R两端的电压为UR，感应电流的功率为P，它们随时间t变化图象可能正确的有A． B．C． D．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学在“探究功与速度变化之间的关系”的实验中，同时测出实验中橡皮绳的劲度系数。所用实验装置如图所示，已知小球质量为m。具体实验步骤如下：(1)将小球放在木板上，木板左端抬高一个小角度，以平衡摩擦力。(2)将原长为OM的橡皮绳一端固定在木板右端的O点，另一端通过力传感器连接小球，将小球拉至P点（M点左侧），测得OM的距离为ll，OP的距离为l2，力传感器示数为F，则橡皮绳的劲度系数为______（用F、l1、l2表示）。(3)将小球从P点由静止释放，在M点右侧放置一速度传感器，可测出传感器所在位置的速度v。将小球连上2根、3根…橡皮绳，重复操作过程，测出多组速度数值，如下表所示。橡皮绳1根2根3根4根5根6根做功W2W3W4W5W6W速度1.011.411.732.002.242.45速度平方1.021.992.994.005.026.00在坐标系中描点、连线，作出W-v2图像。（_______）(4)由图像可知，橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为_______________。12．（12分）某班同学在学习了向心力的公式F＝m和F＝mω2r后，分学习小组进行实验探究向心力。同学们用细绳系一纸杯(杯中有30mL的水)在空中甩动，使纸杯在水平面内做圆周运动(如图乙所示)，来感受向心力。(1)下列说法中正确的是________。A．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力不变B．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力增大C．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力不变D．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力增大(2)如图甲所示，绳离杯心40cm处打一结点A,80cm处打一结点B，学习小组中一位同学用手表计时，另一位同学操作，其余同学记录实验数据。操作一：手握绳结A，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。操作二：手握绳结B，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。操作三：手握绳结A，使杯在水平方向每秒运动两周，体会向心力的大小。操作四：手握绳结A，再向杯中添30mL的水，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。①操作二与一相比较：质量、角速度相同，向心力的大小与转动半径大小有关；操作三与一相比较：质量、半径相同，向心力的大小与角速度的大小有关；操作四与一相比较：________相同，向心力大小与________有关；②物理学中这种实验方法叫________法。③小组总结阶段，在空中甩动纸杯的同学谈感受时说：“感觉手腕发酸，感觉力不是指向圆心的向心力而是背离圆心的离心力，跟书上说的不一样”，你认为该同学的说法正确吗？答：________。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，折射率的半圆柱体玻璃砖的截面半径为R，圆心在O点。圆弧面透光，底部平面有一薄层反射光的薄膜。一条光线沿图示方向射在A点，A点与底部平面的距离为。求：（i）光在底部平面的反射点距圆心的距离；（ii）从玻璃砖射出的光线与射入玻璃砖的光线间的夹角。14．（16分）如图所示，喷雾器内有13L药液，上部封闭有1atm的空气2L.关闭喷雾阀门，用打气筒活塞每次可以打进1atm、200cm3的空气，（设外界环境温度一定，忽略打气和喷药过程温度的变化，空气可看作理想）求：①要使喷雾器内气体压强增大到2.4atm，打气筒应打气的次数n；②若压强达到2.4atm时停止打气，并开始向外喷药，那么当喷雾器内药液上方空气的压强降为1atm时，桶内剩下的药液的体积。15．（12分）一导热性能良好的圆柱形气缸固定在水平面上，气缸上端开口，内壁光滑，截面积为。A是距底端高处的小卡环。质量为的活塞静止在卡环上，活塞下密封质量为的氢气，C为侧壁上的单向导管。大气压强恒定为。环境温度为时，从处注入水，当水深为时，关闭C，卡环恰对活塞无作用力。接下来又从处缓慢导入一定量氢气，稳定后再缓慢提升环境温度到，稳定时活塞静止在距缸底处，设注水过程中不漏气，不考虑水的蒸发，氢气不溶于水。求：①最初被封闭的氢气的压强；②导入氢气的质量。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】

A．当发生光电效应时，光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大，与光强无关，选项A错误；B．当氢原子从n=3的能级跃迁到n=5的能级时，要吸收出光子，选项B错误；C．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，核反应方程中的X质量数为1，电荷数为0，是中子，选项C正确；D．轻核聚变的过程和重核裂变的过程都要释放能量，有质量亏损，选项D错误。故选C。2、A【解析】

质点做匀加速直线运动，加速度为t时刻内位移为联立可得则在随后的4t内，质点的位移大小为将代入得故A正确，BCD错误。故选A。3、D【解析】

A．根据图像可知，在内车速度一直在增大，故A错误；B．图像斜率表示加速度。如图所示：内车图像斜率有两个时刻与车图像斜率相等，故B错误；C．时刻两车并排行驶，在同一位置。图像与轴所围面积为位移，内车正方向运动的位移小于车正方向运动的位移，则时刻车在车之后，故C错误；D．因为对称，图象围成的面积相等，所以内与内两车单向运动的位移相等，则开始时刻两车的距离与时刻两车的距离相等，故D正确。故选D。4、D【解析】

根据平行四边形定则，大小分别为5N和7N的力的合力最大为12N，最小为2N，物体在四个共点力作用下处于平衡状态，说明另两个恒力的合力最大也为12N，最小为2N，根据牛顿第二定律，当其中两个大小分别为5N和7N的力突然同时消失，质量为4kg的物体产生的加速度最大为a=3m/s2，最小为a=0.5m/s2，但由于合力的方向与速度方向关系不知，只能说明物体做匀变速运动，可能是直线运动或匀变速曲线运动，但不可能做匀速圆周运动，故ABC错误，D正确。故选D。5、D【解析】

A．轻核聚变比核裂变更为安全、清洁，选项A错误；B．核反应过程中质量数守恒，但质量不守恒，核反应过程中存在质量亏损，因此选项B错误；C.两个轻核结合成质量较大的核，根据质量亏损与质能方程，则有聚变后比结合能将增大，选项C错误；D．根据质量数和核电荷数守恒知HL—2M中发生的核反应方程式是选项D正确。故选D。6、D【解析】

两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，相互作用力；一百万吨的物体所受的重力，所以我们几乎不可能做到使相距1m的两个物体都带1C的电荷量；在微观带电粒子的相互作用中，因粒子间的距离很小，所以库仑力比万有引力强得多，选项ABC正确；库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上虽然很相似，但是它们不是性质相同的两种力，选项D错误；此题选择不正确的选项，故选D.二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【解析】

AB．根据对称性可知圆弧PM和QN在0点的合场强为0，圆弧MN在O点的场强为整个圆弧所带电荷在O点处的场强，又圆弧PM、MN和NQ在O点处的场强大小相等，则圆弧PM在圆心处的场强大小，选项A错误，B正确；CD．电势为标量，圆弧PM、MN和QN在O点的电势相等，，选项C正确，D错误。故选BC。8、ACD【解析】

A.当粒子出D形盒时，速度最大，动能最大，根据qvB=m，得v=则粒子获得的最大动能Ekm=mv2=粒子获得的最大动能与加速电压无关，故A正确。B.粒子在加速电场中第n次加速获得的速度，根据动能定理nqU=mvn2可得vn=同理，粒子在加速电场中第n+1次加速获得的速度vn+1=粒子在磁场中运动的半径r=，则粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为，故B错误。C.粒子被电场加速一次动能的增加为qU，则粒子被加速的次数n==粒子在磁场中运动周期的次数n′==粒子在磁场中运动周期T=，则粒子从静止开始到出口处所需的时间t=n′T==故C正确。D.加速电场的频率应该等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即，

当磁感应强度为Bm时，加速电场的频率应该为

，粒子的动能为Ek=mv2。当时，粒子的最大动能由Bm决定，则解得粒子获得的最大动能为当时，粒子的最大动能由fm决定，则vm=2πfmR解得粒子获得的最大动能为Ekm=2π2mfm2R2故D正确。故选ACD.9、ACE【解析】

A．因压强不变，而由a到b时气体的温度升高，故可知气体的体积应变大，故单位体积内的分子个数减少，故a状态中单位时间内撞击活塞的个数较多，故A正确；

BC．因压强不变，故气体分子在单位时间内撞击器壁的冲力不变，故冲量不变，故B错误，C正确；

DE．因从a到b，气体的温度升高，故内能增加；因气体体积增大，故气体对外做功，则由热力学第一定律可知气体应吸热，故D错误，E正确；

故选ACE。10、BC【解析】

对金属棒受力分析，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和牛顿第二定律得出表达式，分情况讨论加速度的变化情况，分三种情况讨论：匀加速运动，加速度减小的加速，加速度增加的加速，再结合图象具体分析．【详解】设金属棒在某一时刻速度为v，由题意可知，感应电动势，环路电流，即；安培力，方向水平向左，即，；R两端电压，即；感应电流功率，即．分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得：，即加速度，因为金属棒从静止出发，所以，且，即，加速度方向水平向右．

（1）若，，即，金属棒水平向右做匀加速直线运动．有，说明，也即是，，所以在此情况下没有选项符合．

（2）若，随v增大而增大，即a随v增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度与时间呈指数增长关系，根据四个物理量与速度的关系可知B选项符合；（3）若，随v增大而减小，即a随v增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动，根据四个物理量与速度关系可知C选项符合．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、橡皮筋做功与小球获得的速度平方成正比或W∝v2【解析】

(2)[1]根据胡克定律有：F=k（l2-l1）求得橡皮绳的劲度系数为：(3)[2]做出W-v2图象，如图所示：(4)[3]由图象可知，W-v2图象为过原点的一条直线，所以橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为：橡皮绳做功与小球获得的速度平方成正比。12、)BD角速度、半径质量大小控制变量不正确，见解析【解析】

（1）[1]．由题意知，根据向心力公式F向＝mω2r，