2025届陕西省西安市高新第一中学高三下学期十模物理试题（原卷版+解析版）

2025届陕西省西安市高新一中高三下学期第十次模拟考试物理试题一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题，每小题4分，共28分只有一项符合题目要求；第题，每小题6分，共18分，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）1.黄旭华院士团队成功研制了我国第一代核潜艇，为我国核力量实现从无到有的历史性跨越做出了卓越的贡献，他曾说：“自主创新是我们攀登世界科技高峰的必由之路。”潜艇的核反应堆的某种核反应方程式为，下列说法中正确的是（）A.原子核有38个质子，90个中子B.该核反应发生前、后原子核的总质量保持不变C.的比结合能小于的比结合能D.的核子数比的核子数多，核力使结合的比更稳定2.一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。则该波的（）A波速变大 B.波长变大 C.周期变大 D.频率变大3.太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则（）A.空间站变轨前、后在P点的加速度相同B.空间站变轨后的运动周期比变轨前的小C.空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小D.空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大4.如图为著名的密立根油滴实验装置：水平放置的两平行绝缘金属板间距，两极板间电压。在上极板的中间开一小孔，使质量的微小带电油滴从这个小孔落到极板中，观察到油滴缓慢降落，最终悬浮在距上极板的位置，规定下极板的电势为零，取，则油滴在点的电势能为（）A. B.C. D.5.如图所示，甲、乙两建筑工人站立平台边缘，用轻绳穿过光滑圆环，环下悬挂一重物，两人手握轻绳，现将重物从平台运到地面，甲站在A点静止不动，乙从B点缓慢向A点移动。则在重物着地前的过程中（）A.甲对绳子的拉力不变B.甲受平台的摩擦力变小C.甲受平台的支持力变大D.绳对圆环拉力合力变大6.已知高铁的列车组由动力车和拖车组成，每节动力车的额定功率相同，每节动力车与拖车的质量相等，设列车组运行时每节车厢所受阻力与其速率成正比（f=kv，k为比例系数）。某列车组由m节动力车和n节拖车组成，其运行的最大速率为v1，另一列由相同的n节动力车和m节拖车组成的列车组，其运行的最大速率为v2，则v1∶v2=（）A. B. C. D.7.如图所示，在倾角为光滑固定斜面上，有一劲度系数为的轻质弹簧，其一端固定在固定挡板C上，另一端连接一质量为的物体A，有一轻质细绳绕过定滑轮，细绳的一端系在物体A上（细绳与斜面平行），另一端有一细绳套，物体A处于静止状态。当在细绳套上轻轻挂上一个质量也为的物体B后，物体A将沿斜面做简谐运动。运动过程中B始终未接触地面，不计绳与滑轮间的摩擦阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（）A.未挂重物B时，弹簧的形变量为B.物体A的振幅为C.物体A的最大速度大小为D.细绳对物体B拉力的最大值为8.如图所示，竖直虚线、、、、是等势线且相邻之间电势差相等，一带正电粒子从点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点后回到与点在同一水平线上的点，为粒子轨迹与等势线的交点。则下列说法正确的是（）A.A点的电势低于点的电势B.粒子的机械能一直增大C.粒子在点时的动能最小D.粒子在点时的动能最大9.中国象棋是起源于中国的一种棋，属于二人对抗性游戏的一种，是在中国有着悠久的历史。由于用具简单，趣味性强，成为流行极为广泛的棋艺活动。如图所示，5颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第5颗棋子最左端与水平面上的a点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将水平向右的恒力F作用在第3颗棋子上，恒力作用一小段时间后，五颗棋子的位置情况可能是（）A. B.C. D.10.如图所示，空间中有三个同心圆、、，半径分别为、、，图中区域I、III中有垂直纸面向外的匀强磁场（未画出），区域中有沿圆心向外的辐向电场，为电场中的一条电场线，和间电压大小均为，、两个粒子带电量分别为、，质量均为，从点先后由静止释放，经电场加速后进入磁场，加速时间分别为、进入区域后从距入射点四分之一圆弧的位置第一次离开磁场，进入III区域后恰好未从外边界离开磁场，不计粒子重力，则（）A.I、III磁感应强度的比值B.I、III磁感应强度的比值C.为使两个粒子尽快相遇，两个粒子释放的时间间隔D.为使两个粒子尽快相遇，两个粒子释放的时间间隔二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.一研究性学习小组利用图甲装置测定滑块加速运动时与平直长木板间动摩擦因数。（1）实验过程如下：①将长木板固定在水平桌面上，其右端安装定滑轮，左端固定位移传感器；总质量为的滑块（含拉力传感器）在长木板上紧靠位移传感器放置，拉力传感器通过细绳跨过定滑轮与质量为的重物连接，调节___________使细绳与长木板平行；②静止释放滑块，记录拉力传感器和位移传感器的数据，用计算机拟合得到滑块位移随时间变化的图像如图乙所示，该图线的函数表达式是，则可得滑块加速度___________（计算结果保留两位小数）；③若滑块的加速度为时，拉力传感器示数为，则滑块与长木板间的动摩擦因数___________（用题中物理量字母符号表示）。（2）本实验中___________（选填“需要”“不需要”）满足滑块质量远大于重物质量。12.气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。有一个对甲醛气体非常敏感的气敏电阻，正常情况下阻值为几百欧，当甲醛浓度升高时，其阻值可以增大到几千欧。该气敏电阻说明书给出的气敏电阻随甲醛浓度变化的曲线如图a所示（横轴为）（1）为检验该气敏电阻的参数是否与图a一致，测量部分甲醛浓度下的阻值，设计图b所示电路。利用如下实验器材测甲醛浓度为时气敏电阻的阻值，供选用的器材如下：A.蓄电池（电动势，内阻不计）B.电压表（量程，内阻约）C.毫安表（量程，内阻约）D.滑动变阻器（最大阻值）E.滑动变阻器（最大阻值）F.开关、导线若干①参照图a中的参数，滑动变阻器应选用__________（填“”或“”）；②单刀双掷开关应接在__________（填“1”或“2”）；（2）实验时，将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内甲醛浓度，记录不同甲醛浓度下电表示数，计算出气敏电阻对应阻值，若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为和，则此时气敏电阻的阻值为__________（保留2位有效数字）。（3）已知国家室内甲醛浓度标准是。探究小组利用该气敏电阻设计了如图c所示简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标。电源电动势为（内阻不计），电路中、分别为红、绿发光二极管，红色发光二极管的启动（导通）电压为，即发光二极管两端电压时点亮，绿色发光二极管的启动电压为，发光二极管启动时对电路电阻的影响不计。实验要求当室内甲醛浓度正常时绿灯亮，超标时红灯亮，则在电阻和中，__________是定值电阻，其阻值为__________。13.在驾车从低海拔向高海拔行驶过程中，密封食品包装袋会发生膨胀现象，如图所示。已知在低海拔地区时，包装袋内密封的空气体积为，压强等于大气压强，在高海拔地区时，大气压强变为，包装袋绷紧，密封空气的体积增大为原来的1.5倍，将包装袋内的封闭气体视为理想气体，不考虑食品自身体积的变化。（1）不考虑环境温度变化的影响，包装袋绷紧会对内部空气造成额外压强，求额外压强；（2）若在高海拔处包装袋恰好绷紧，恰不对内部气体造成额外压强，已知低海拔地区的温度为，求高海拔处的温度。14.随着科技的发展，仿真机器人越来越多的应用于军事、工业、抗洪救灾等方面。如图为某仿真机器兔的某次测试，厚度相同、质量相等的木板与轨道并排静置在光滑水平面上，木板上表面与轨道水平部分上表面均粗糙，动摩擦因数，轨道竖直四分之一圆形部分的表面光滑，尺寸不计的仿真机器兔从静止开始由木板左端走到木板右端后，立即使机器兔以与水平方向成夹角，大小为的速度起跳，落到轨道上后未反弹，且保持水平速度不变，然后在轨道上无动力滑行。已知、质量均为，木板长轨道水平部分长1.1m，四分之一圆半径，机器兔质量为，重力加速度，忽略空气阻力。（1）机器兔离开木板A时与轨道B左端的水平距离；（2）求机械兔第一次离开轨道时，机械兔的速度大小；15.某兴趣小组设计制作了一种磁悬浮列车模型，原理如图所示，和是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨，导轨间分布着竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场和，二者方向相反。矩形金属框固定在实验车底部（车厢与金属框绝缘）。其中边宽度与磁场间隔相等，当磁场和同时以速度沿导轨向右匀速运动时，金属框受到磁场力，并带动实验车沿导轨运动。已知金属框垂直导轨的边长、总电阻，列车与线框的总质量，，悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力。（1）求实验车所能达到的最大速率；（2）实验车运动50s时达到最大速率，此过程因摩擦产生的热量；（3）假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动，经过时间时，发现实验车正在向右做匀加速直线运动，此时实验车的速度为，求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间。

2025届陕西省西安市高新一中高三下学期第十次模拟考试物理试题一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题，每小题4分，共28分只有一项符合题目要求；第题，每小题6分，共18分，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）1.黄旭华院士团队成功研制了我国第一代核潜艇，为我国核力量实现从无到有的历史性跨越做出了卓越的贡献，他曾说：“自主创新是我们攀登世界科技高峰的必由之路。”潜艇的核反应堆的某种核反应方程式为，下列说法中正确的是（）A.原子核有38个质子，90个中子B.该核反应发生前、后原子核的总质量保持不变C.比结合能小于的比结合能D.的核子数比的核子数多，核力使结合的比更稳定【答案】C【解析】【详解】A．根据反应方程满足质量数和电荷数守恒可知，原子核的质量数为90，电荷数为38，则原子核有38个质子，52个中子，故A错误；B．核裂变过程释放能量，所以存在质量亏损，则该核反应发生前原子核的总质量大于发生后原子核的总质量，故B错误；CD．核裂变过程释放能量，反应后的原子核比反应前的原子核更稳定，原子核的比结合能越大，原子核更稳定，则的比结合能小于的比结合能，比更稳定，故C正确，D错误。故选C。2.一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。则该波的（）A.波速变大 B.波长变大 C.周期变大 D.频率变大【答案】D【解析】【详解】由波形图可知，波长逐渐减小，而波速不变，根据可知，频率变大。故选D。3.太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则（）A.空间站变轨前、后在P点的加速度相同B.空间站变轨后的运动周期比变轨前的小C.空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小D.空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大【答案】A【解析】【详解】A．在P点变轨前后空间站所受到的万有引力不变，根据牛顿第二定律可知空间站变轨前、后在P点的加速度相同，故A正确；B．因为变轨后其半长轴大于原轨道半径，根据开普勒第三定律可知空间站变轨后的运动周期比变轨前的大，故B错误；C．变轨后在P点因反冲运动相当于瞬间获得竖直向下的速度，原水平向左的圆周运动速度不变，因此合速度变大，故C错误；D．由于空间站变轨后在P点的速度比变轨前大，而比在近地点的速度小，则空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的小，故D错误。故选A。4.如图为著名的密立根油滴实验装置：水平放置的两平行绝缘金属板间距，两极板间电压。在上极板的中间开一小孔，使质量的微小带电油滴从这个小孔落到极板中，观察到油滴缓慢降落，最终悬浮在距上极板的位置，规定下极板的电势为零，取，则油滴在点的电势能为（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】油滴缓慢下落受力平衡，得点的电势为有题意可知油滴带负电，所以油滴在点的电势能为联立得故选D。5.如图所示，甲、乙两建筑工人站立平台边缘，用轻绳穿过光滑圆环，环下悬挂一重物，两人手握轻绳，现将重物从平台运到地面，甲站在A点静止不动，乙从B点缓慢向A点移动。则在重物着地前的过程中（）A.甲对绳子的拉力不变B.甲受平台的摩擦力变小C.甲受平台的支持力变大D.绳对圆环拉力的合力变大【答案】B【解析】【详解】AD．设圆环和重物的总质量为，绳子与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得乙从B点缓慢向A点移动，逐渐减小，逐渐增大，则绳子拉力大小逐渐减小；绳对圆环拉力的合力等于圆环和重物的总重力，保持不变，故AD错误；BC．以甲为对象，根据受力平衡可得，可知甲受平台的摩擦力变小，甲受平台的支持力不变，故B正确，C错误。故选B。6.已知高铁的列车组由动力车和拖车组成，每节动力车的额定功率相同，每节动力车与拖车的质量相等，设列车组运行时每节车厢所受阻力与其速率成正比（f=kv，k为比例系数）。某列车组由m节动力车和n节拖车组成，其运行的最大速率为v1，另一列由相同的n节动力车和m节拖车组成的列车组，其运行的最大速率为v2，则v1∶v2=（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】设每节动力车的额定功率为P，m节动力车厢输出的总功率为，则有又解得动车组的最大速度同理可得n节动力车时的最大速度则有v1∶v2=故选B。7.如图所示，在倾角为的光滑固定斜面上，有一劲度系数为的轻质弹簧，其一端固定在固定挡板C上，另一端连接一质量为的物体A，有一轻质细绳绕过定滑轮，细绳的一端系在物体A上（细绳与斜面平行），另一端有一细绳套，物体A处于静止状态。当在细绳套上轻轻挂上一个质量也为的物体B后，物体A将沿斜面做简谐运动。运动过程中B始终未接触地面，不计绳与滑轮间的摩擦阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（）A.未挂重物B时，弹簧的形变量为B.物体A的振幅为C.物体A的最大速度大小为D.细绳对物体B拉力的最大值为【答案】BC【解析】【详解】A．未挂物体B时，设弹簧压缩量为，对于物体A由平衡条件有解得选项A错误；B．当A的速度最大时，其加速度为零，此时弹簧处于伸长状态，则解得物体A的振幅为选项B正确；C．因与相等，故在此过程中弹簧弹性势能改变量，设最大速度为v，对于A、B及弹簧组成的系统由机械能守恒定律得将、代入得选项C正确；D．A做简谐运动的振幅为，A运动到最高点时弹簧的伸长量A在最高点时，由牛顿第二定律B在最低点时，由牛顿第二定律：解得选项D错误。故选BC。8.如图所示，竖直虚线、、、、是等势线且相邻之间电势差相等，一带正电粒子从点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点后回到与点在同一水平线上的点，为粒子轨迹与等势线的交点。则下列说法正确的是（）A.A点的电势低于点的电势B.粒子的机械能一直增大C.粒子在点时的动能最小D.粒子在点时的动能最大【答案】BD【解析】【详解】A．带正电的粒子所受的电场力水平向右，故电场线水平向右，根据沿电场线方向电势降低可知A点的电势高于点的电势，A错误；B．粒子从A点到E点的过程中，电场力始终做正功，电势能一直减小，由能量守恒可知粒子的机械能一直增大，B正确；C．从A到B的过程中重力做负功，电场力做正功，但重力做功与电场力做功大小关系未知，故B点动能最小错误，C错误；D．粒子从A到E的过程中由能量守恒可知，粒子在A、E两点重力势能相等，从A到E的过程中电场力始终对粒子做正功，电势能减少，故粒子在E点时动能最大，D正确。故选BD。9.中国象棋是起源于中国的一种棋，属于二人对抗性游戏的一种，是在中国有着悠久的历史。由于用具简单，趣味性强，成为流行极为广泛的棋艺活动。如图所示，5颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第5颗棋子最左端与水平面上的a点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将水平向右的恒力F作用在第3颗棋子上，恒力作用一小段时间后，五颗棋子的位置情况可能是（）A. B.C. D.【答案】BC【解析】【详解】BD．设两棋子间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，最上面两个棋子向右运动的最大加速度为设最上面三个棋子一起以am向右加速运动时，水平恒力大小为F0，则所以当时，所有棋子均静止不动；当时，最上面三个作为整体，相对静止一起向右匀加速直线运动，下面的两个棋子静止不动，故B正确，D错误；AC．当时，第三个棋子和上面两个棋子发生相对滑动，此时第三个棋子以大于am的加速度向右匀加速，上面两个棋子以am的加速度向右加速，而第四个棋子不可能发生运动，因为第四个棋子上表面受到的最大静摩擦力为3μmg，下表面受到的最大静摩擦力为4μmg，同理第五个棋子也不可能运动，故A错误，C正确。故选BC。10.如图所示，空间中有三个同心圆、、，半径分别为、、，图中区域I、III中有垂直纸面向外的匀强磁场（未画出），区域中有沿圆心向外的辐向电场，为电场中的一条电场线，和间电压大小均为，、两个粒子带电量分别为、，质量均为，从点先后由静止释放，经电场加速后进入磁场，加速时间分别为、进入区域后从距入射点四分之一圆弧的位置第一次离开磁场，进入III区域后恰好未从外边界离开磁场，不计粒子重力，则（）A.I、III磁感应强度的比值B.I、III磁感应强度的比值C.为使两个粒子尽快相遇，两个粒子释放的时间间隔D.为使两个粒子尽快相遇，两个粒子释放的时间间隔【答案】AC【解析】【详解】AB．带电粒子沿电场线加速，由动能定理可得粒子运动轨迹如图所示由几何关系可知，a在区域Ⅰ中做圆周运动的轨道半径为R，根据洛伦兹力提供向心力可得设b在区域Ⅲ中做圆周运动的轨迹半径为，根据几何关系解得根据洛伦兹力提供向心力联立可得故A正确，B错误；CD．由图可得，a粒子的运动时间为a粒子运动的周期为b粒子的运动时间为b粒子运动的周期为则联立可得故C正确，D错误。故选AC。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.一研究性学习小组利用图甲装置测定滑块加速运动时与平直长木板间的动摩擦因数。（1）实验过程如下：①将长木板固定在水平桌面上，其右端安装定滑轮，左端固定位移传感器；总质量为滑块（含拉力传感器）在长木板上紧靠位移传感器放置，拉力传感器通过细绳跨过定滑轮与质量为的重物连接，调节___________使细绳与长木板平行；②静止释放滑块，记录拉力传感器和位移传感器的数据，用计算机拟合得到滑块位移随时间变化的图像如图乙所示，该图线的函数表达式是，则可得滑块加速度___________（计算结果保留两位小数）；③若滑块的加速度为时，拉力传感器示数为，则滑块与长木板间的动摩擦因数___________（用题中物理量字母符号表示）。（2）本实验中___________（选填“需要”“不需要”）满足滑块质量远大于重物质量。【答案】①.长木板右端定滑轮②.③.④.不需要【解析】【详解】（1）①[1]为了减小误差，需调节长木板右端定滑轮使细绳与长木板平行；②[2]根据可得再根据可得③[3]根据牛顿第二定律可得可得（2）[4]由于拉力可以通过力传感器得知，所以不满足滑块质量远大于重物质量。12.气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。有一个对甲醛气体非常敏感的气敏电阻，正常情况下阻值为几百欧，当甲醛浓度升高时，其阻值可以增大到几千欧。该气敏电阻说明书给出的气敏电阻随甲醛浓度变化的曲线如图a所示（横轴为）（1）为检验该气敏电阻的参数是否与图a一致，测量部分甲醛浓度下的阻值，设计图b所示电路。利用如下实验器材测甲醛浓度为时气敏电阻的阻值，供选用的器材如下：A蓄电池（电动势，内阻不计）B.电压表（量程，内阻约）C.毫安表（量程，内阻约）D滑动变阻器（最大阻值）E.滑动变阻器（最大阻值）F.开关、导线若干①参照图a中的参数，滑动变阻器应选用__________（填“”或“”）；②单刀双掷开关应接在__________（填“1”或“2”）；（2）实验时，将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内甲醛浓度，记录不同甲醛浓度下电表示数，计算出气敏电阻对应阻值，若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为和，则此时气敏电阻的阻值为__________（保留2位有效数字）。（3）已知国家室内甲醛浓度标准是。探究小组利用该气敏电阻设计了如图c所示的简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标。电源电动势为（内阻不计），电路中、分别为红、绿发光二极管，红色发光二极管的启动（导通）电压为，即发光二极管两端电压时点亮，绿色发光二极管的启动电压为，发光二极管启动时对电路电阻的影响不计。实验要求当室内甲醛浓度正常时绿灯亮，超标时红灯亮，则在电阻和中，__________是定值电阻，其阻值为__________。【答案】（1）①.②.1（2）1.5（3）①.②.3.9【解析】【小问1详解】[1]根据图b可知，滑动变阻器采用了分压接法，为了调节方便，则滑动变阻器应该选择最大阻值较小的。[2]由图a可知，甲醛浓度为的气敏电阻的阻值由于，因此电流表应采用内接法，即开关接到1。【小问2详解】根据欧姆定律可得气敏电阻阻值为【小问3详解】[1]、串联，当甲醛浓度升高，气敏电阻的阻值增大时，红色发光二极管两端电压升高，所以为气敏电阻，为定值电阻。[2]根据电阻与电压成正比，有红色发光二极管处于点亮的临界状态，由图a可知时，气敏电阻的阻值，故可得13.在驾车从低海拔向高海拔行驶过程中，密封食品包装袋会发生膨胀现象，如图所示。已知在低海拔地区时，包装袋内密封的空气体积为，压强等于大气压强，在高海拔地区时，大气压强变为，包装袋绷紧，密封空气的体积增大为原来的1.5倍，将包装袋内的封闭气体视为理想气体，不考虑食品自身体积的变化。（1）不考虑环境温度变化的影响，包装袋绷紧会对内部空气造成额外压强，求额外压强；（2）若在高海拔处包装袋恰好绷紧，恰不对内部气体造成额外压强，已知低海拔地区的温度为，求高海拔处的温度。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】根据玻意耳定律得解得【小问2详解】设低海拔地区与高海拔地区的温度分别为和，根据理想气体状态方程得其中解得14.随着科技的发展，仿真机器人越来越多的应用于军事、工业、抗洪救灾等方面。如图为某仿真机器兔的某次测试，厚度相同、质量相等的木板与轨道并排静置在光滑水平面上，木板上表面与轨道水平部分上表面均粗