四川省成都市石室中学2025届高三（下）三诊模拟考试物理试卷（含解析）

四川省成都市石室中学2025届高三（下）三诊模拟考试
物理试卷
一、选择题：本大题共10小题，第1-7小题每小题4分，第8-10小题每小题6分，共46分。
1.“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器。假设某次海试活动中，“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间上浮到海面，速度恰好减为零，则“蛟龙号”在时刻距离海平面的深度为( )
A. B. C. D.
2.雷蒙德戴维斯因研究来自太阳的电子中微子而获得了年度诺贝尔物理学奖，他探测电子中微子所用的探测器的主体是一个贮满四氯乙烯溶液的巨桶，电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为，已知核的质量为，核的质量为，的质量为，质量对应的能量为。根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为( )
A. B. C. D.
3.年月日，我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”成功发射，实现了对太阳探测的跨越式突破。“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度约为，运行一圈所用时间约为分钟。如图所示，为了随时跟踪和观测太阳的活动，“夸父一号”在随地球绕太阳公转的过程中，需要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向，使太阳光能照射到“夸父一号”，下列说法正确的是( )
A. “夸父一号”绕地球做圆周运动的速度大于
B. “夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度小于赤道上的物体随地球自转的向心加速度
C. “夸父一号”的运行轨道平面平均每天转动的角度约为
D. 由题干信息，根据开普勒第三定律，可求出日地间平均距离
4.如图所示，在倾角为的光滑斜面上，有两个物块和，质量分别为和用与斜面平行的轻质弹簧相连接，在沿斜面向上的恒力作用下，两物块一起向上做匀加速直线运动，则下列说法正确的是( )
A. 两物块一起运动的加速度大小为
B. 弹簧的弹力大小为
C. 若只增大，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大
D. 若只减小，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变小
5.冰雕展上，厚厚的冰墙内安装有光源，冰墙表面平整而光滑，光源可视为点光源。小明想测量光源到墙面的距离及冰的折射率，设计了如下实验：如图所示，将半径为的圆形纸片贴在墙面上，圆心正对光源。用白纸板做屏，平行墙面从纸片处向后移动，当屏上黑影的半径等于时，测出屏到墙面的距离，换用不同半径的纸片重复上述实验，得到多组数据，在坐标纸上画出图如图所示，直线横截距为，纵截距为，则( )
A. 光源到墙面的距离为 B. 光源到墙面的距离为
C. 冰的折射率为 D. 冰的折射率为
6.如图甲所示，粗糙程度相同的足够长的竖直墙面上有一质量为带电量为的物体处于场强大小为且与水平方向成的匀强电场中，保持静止状态。时刻一竖直方向的力大小未知作用在物体上，同时物体得到一竖直向下的初速度开始运动，物体运动的位移与时间图像如图乙所示。段为一次函数；段为二次函数，且两段图像在处相切。带电物体视为质点，电量保持不变，，，重力加速度为，则下列说法中正确的是( )
A. 物体做匀速直线运动 B. 物体受到竖直外力为恒力
C. 时刻物体机械能有最小值 D. 物体的动能增加了
7.如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点、、、、、，相邻两质点之间的距离均为，各质点均静止在各自的平衡位置，时刻振源开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图像如图乙所示，形成的简谐横波以的速度水平向右传播，则下列说法正确的是( )
A. 波传播到质点时，质点开始振动的方向竖直向下
B. 内质点运动的路程为
C. 内质点的加速度正在逐渐减小
D. 各质点都振动起来后，与的运动方向始终相反
8.如图所示，、两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮轴心固定不动相连。某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为、，球向左的速度为，下列说法正确的是( )
A. 此时球的速度大小为
B. 此时球的速度大小为
C. 当增大到等于时，球的速度为零
D. 在增大到的过程中，绳对球的拉力一直做正功
9.球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比即，为常量。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为。重力加速度大小为，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是( )
A. 发动机的最大推力为
B. 当飞行器以匀速水平飞行时，发动机推力的大小为
C. 发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为
D. 当飞行器以的速率飞行时，其加速度大小可以达到
10.如图，足够长光滑绝缘斜面的倾角为，斜面上水平虚线和之间有垂直斜面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，和之间的距离为，一边长为、质量为、电阻为的正方形金属线框从下方某处以一定的初速度沿斜面向上滑行，线框穿过磁场区域后继续沿斜面向上滑行到速度为零，然后线框开始沿斜面下滑，边刚进磁场时和边刚要出磁场时，线框的加速度均为零。重力加速度大小为，线框运动过程边始终水平，，下列说法正确的是( )
A. 线框向上运动过程中，进磁场过程与出磁场过程安培力的冲量相同
B. 线框向上运动过程中，进磁场克服安培力做功和出磁场克服安培力做功相等
C. 线框向下运动过程中，线框中产生的焦耳热为
D. 线框向下运动过程中，线框穿过磁场所用的时间为
一、非选择题：本大题共5小题，共54分。
11.（4分）某实验小组设计实验验证机械能守恒，实验装置示意图如图所示，在铁架台铁夹上固定好一个力传感器，一根细线上端连接在力传感器上，下端系在小球上，把小球拉离平衡位置一个角度，由静止释放小球，力传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力大小，记下力传感器的最大示数。
关于实验，下列说法中正确的有________
A.可以直接用弹簧测力计代替力传感器进行实验
B.细线要选择伸缩性小的
C.球尽量选择密度大的
为完成实验，需要测量小球自由静止时力传感器的示数，还需要测量的物理量有________。填正确答案标号
A.释放小球时的位置与自由静止位置的高度差
B.小球下落至平衡位置时的时间
C.摆长
D.小球的质量
需要验证机械能守恒的表达式为________用已知量和测量量的符号表示
12.（12分）磁敏电阻是一种对磁敏感，具有磁阻效应的电阻元件。磁敏电阻在磁场中电阻值发生变化的现象称为磁阻效应。某同学利用伏安法测量一磁敏电阻的阻值约几千欧随磁感应强度的变化关系。所用器材：电源、开关，滑动变阻器最大阻值为，电压表内阻约为和毫安表可视为理想电表。
在图所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图_____；
实验时，将磁敏电阻置于待测磁场中，记录不同磁感应强度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的磁敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为和，则此时磁敏电阻的阻值为_____保留位有效数字。实验中得到的该磁敏电阻阻值随磁感应强度变化的曲线如图所示；
某次测量中，测得磁敏电阻的阻值为，此时磁感应强度为_____保留位有效数字；
太阳风是指从太阳上层大气射出的超声速带电粒子流，当太阳风激烈爆发时，可能会给地球带来无法预计的磁暴灾难。某同学利用实验中的磁敏电阻制作了一种搭载在人造卫星上的探测磁感应强度的报警器，其电路的一部分如图所示。图中为直流电源电动势为，内阻可忽略，当图中的输出电压达到或超过时，便触发报警器图中未画出报警。若要求开始报警时磁感应强度为，则图中_____填“”或“”应使用磁敏电阻，另一固定电阻的阻值应为_____保留位有效数字；如果要提高此装置的灵敏度即在磁感应强度更小时就能触发报警，应该_____填“增大”或“减小”。
13.（10分）如图所示为某打气装置示意图。其中是容积为的需要充气的容器，是内壁光滑的气筒，容积也为，左端用可移动的活塞密封，活塞横截面积为，右端通过单向进气阀与连通当内气体压强大于内气体压强时，打开，反之关闭，底部通过单向进气阀与外界连通当内气体压强小于外界大气压时，打开，反之关闭。活塞缓慢左移从外界抽取气体，抽气结束时活塞位于气筒的最左侧；给活塞施加水平向右的推力，让活塞缓慢向右移动，当外力无法推动活塞时结束打气过程。已知外界大气压强为，初始时内充满压强为的气体，容器、导热良好，给活塞水平推力的最大值为，忽略容器间连接处的气体体积，环境温度保持不变。求：
第一次打气结束时，内气体的压强；
第七次打气结束时，内活塞右侧气体的体积。
14.（13分）如图，形滑板静置在粗糙水平面上，滑板右端固定一劲度系数为的轻质弹簧，弹簧左端与一小物块相连，弹簧处于原长状态。一小物块以初速度从滑板最左端滑入，滑行后与发生完全非弹性碰撞碰撞时间极短，然后一起向右运动；一段时间后，滑板也开始运动．已知、、的质量均为 ，滑板与小物块、滑板与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为 ；最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内。求：
在碰撞前瞬间的速度大小；
与碰撞过程中损失的机械能；
从与相碰后到开始运动的过程中，和克服摩擦力所做的功。
15.（15分）如图所示，平面内有匀强电场和匀强磁场区域，磁场分布在轴下方以及开口向上的二次函数抛物线以内，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里；电场分布在二次函数抛物线及线以外和轴之间所夹的空间，电场强度为大小，方向沿轴负方向．二次函数方程为，现有带正电粒子重力不计从抛物线上左侧的处无初速释放，且带电粒子的比荷数值上满足关系，已知，则
求该粒子第一次从电场进入磁场时的速度大小以及从开始到此时刻经历的时间；
该粒子第一次在磁场中运动的半径多少？求第一次从磁场到电场经过两场交界点的坐标以及此之前在磁场中的运动时间；
同样的粒子从抛物线上各处静止出发，第一次进磁场至再次在电场中的过程，粒子做什么运动及运动轨迹是怎样？不用写出计算过程
答案解析
1.【答案】
【解析】蛟龙号上浮时的加速度大小为
根据逆向思维，可知蛟龙号在时刻距离海平面的深度为
故选C。
2.【答案】
【解析】根据原子质量单位相当于的能量，反应过程需要能量为：，所以中微子的能量最小为，故ACD错误，B正确。
故选B。
根据题意可知该核反应过程中质量增加，因此需要提供能量，根据质能方程求出反应所需能量，然后根据能量的守恒即可求出中微子的最小能量。
本题考查了能量守恒在原子物理知识中的应用，要解答这类问题关键是在计算上不要出错。
3.【答案】
【解析】A.第一宇宙速度是所有绕地球做圆周运动的卫星的最大环绕速度，则“夸父一号”的速度小于，故A错误；
B.根据可知“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度大于地球同步卫星的加速度，根据可知地球同步卫星的加速度大于赤道上的物体随地球自转的向心加速度，则“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度大于赤道上的物体随地球自转的向心加速度，故B错误；
C.因为“夸父一号”轨道要始终保持要太阳光照射到，则在一年之内转动角，即轨道平面平均每天约转动，故C正确；
D.“夸父一号”绕地球转动，地球绕太阳转动，中心天体不同，则根据题中信息不能求解地球与太阳的距离，故D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】A.对整体受力分析，根据牛顿第二定律有
解得，A错误；
B.对受力分析，根据牛顿第二定律有
解得，B错误；
C.根据
可知与无关，只增大，两物块一起向上匀加速运动时，弹簧的弹力不变，根据胡克定律可知弹簧的伸长量不变，故它们的间距不变，C错误；
D.根据
可知若只减小，两物块一起向上匀加速运动时，弹簧的弹力变小，根据胡克定律可知弹簧的伸长量变小，故它们的间距变小，D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】如图所示
根据折射定律可得
联立可得
结合图可得
所以
，
故选D。
6.【答案】
【解析】【分析】
【分析】由图像可知为一次函数物体做匀速直线运动，∽图像是二次函数，则不变所以物体做匀变速直线运动，结合图形和机械能定义分析，当重力势能最小和动能最小时其机械能最小。
本题考查了带电物体在匀强电场中的运动，解题关键是结合运动学规律和牛顿第二定律分析出物体速度为零时动能最小且重力势能最小。
【解答】
【解答】解：、取向下为正方向，物体运动时的加速度大小为，由运动学规律，在时间内图像为一次函数，则，所以物体做匀速直线运动，故A正确
B、段由图像可知物体速度方向发生了改变，则摩擦力反向改变，但由于是二次函数，则不变，故合外力不
变，但摩擦力变化了，所以物体受到竖直外力一定变化，故B错误
C、在内：
在内：
联立解得：，根据图像，当物体速度为是，即二次函数切线斜率为时，此时物体高度也是最低的，其重力势能最小，动能最小，则其机械能最小，物体从开始减速到所用时间为，则时刻物体机械能有最小值，故C错误
D、当时物体速度为，当时，物体速度为，则在物体的动能增加
，故D正确。
故选：。
7.【答案】
【解析】A.由乙图知，振源 开始振动的方向是向上，介质中所有质点开始振动的方向都与振源起振方向相同，所以波传播到质点 时，质点 开始振动的方向竖直向上，故A错误；
B.乙图知，周期
振动传播到 点所需时间为
即 末质点 开始振动，到 末通过路程为 ，故B错误；
C.传播到 点需时 ， 末 质点到达波峰，所以在内质点 从波峰向平衡位置运动，位移减小，所以 内 质点的加速度正在逐渐减小，故C正确；
D.波长
所以 、 两质点相距个波长，运动方向始终相同，故D错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】将物块的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于沿绳子方向的分速度。如图
在沿绳子方向的分速度为
所以
故A正确，B错误；
C.当 增大到等于时，球的速度沿绳子方向的分速度等于，所以沿绳子方向的分速度也是，而 不等于，所以球的速度为；此时的动能全部转化为的动能，所以球的速度达到最大，不为零，故C错误；
D.在 增大到的过程中，绳子的方向与球运动的方向之间的夹角始终是锐角，所以绳对球的拉力一直做正功，故D正确。
故选AD。
9.【答案】
【解析】【分析】
由飞行器做匀速运动，飞行器的合力为零列方程求最大推力；当飞行器以匀速水平飞行时，由矢量运算求发动机推力的大小。由牛顿第二定律求加速度的范围。
【解答】
A.飞行器关闭发动机，以匀速下落时，有
飞行器以向上匀速时，设最大推力为，
联立可得，，故A错误；
B.飞行器以匀速水平飞行时，故B正确；
C.发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时
解得，故C正确；
D.当飞行器最大推力向下，以的速率向上减速飞行时，其加速度向下达到最大值
解得，故D错误。
故选BC。
10.【答案】
【解析】A.线框向上进磁场和出磁场过程中，安培力的冲量均为，A正确；
B.线框向上运动过程中，进磁场平均安培力大于出磁场平均安培力，因此进磁场克服安培力做功大于出磁场克服安培力做功，B错误；
C.根据题意，线框向下运动过程中，边刚进磁场时的速度与边刚要出磁场时的速度相等，线框穿过磁场过程根据能量守恒，线框中产生的焦耳热，C错误；
D.线框向下运动过程中，设线框运动的时间为，根据动量定理有
式中，解得，D正确。
故选AD。
11.【答案】；；
【解析】解：不能用弹簧测力计代替力传感器进行实验力传感器，因为弹簧测力计随着弹力大小弹簧长度会变化的，同时其读数也不便于读出，故A错误；
B.细线要选择伸缩性小的，故B正确；
C.球尽量选择密度大的，故C正确；
故选：。
小球在摆动过程中细线拉力大小，记下力传感器的最大示数为，
依据牛顿第二定律，则有：
那么小球从静止到最低点，动能的增加量为：
再由，那么重力势能减小量为：；
而小球在平衡位置静止时力传感器的示数为，
那么小球的重力势能减小量为：，
因此只需要验证：，
即为，就可以验证机械能守恒，
由上分析的结果可知，为完成实验，除了测量小球在平衡位置静止时力传感器的示数，还需要测量的物理量有释放小球时的位置与平衡位置的高度差和摆长，故AC正确，BD错误；
故选：。
由中分析可得需要验证机械能守恒的表达式为：，
故答案为：；；。
由各因素产生的误差情况进行分析各项；
依据牛顿第二定律，结合向心力，从而求得最低点的速率，进而求出动能，再根据重力做功求得重力势能减小量，即可判定；
根据增加的动能等于减小的重力势能，即可求解。
理解验证机械能守恒定律的原理，本题考查了实验器材、实验注意事项、实验误差分析等问题，掌握实验原理、实验器材、与实验注意事项即可正确解题；运用牛顿第二定律、向心力表达式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题，注意在平衡位置静止时力传感器的示数与小球的重力关系是解题的关键。
12.【答案】 ； ； ； 减小
【解析】因毫安表可视为理想电表，则可以采用伏安法的内接法可以消除电流表内阻而产生的系统误差；滑动变阻器的总阻值为，待测磁敏电阻约几千欧，属于小电阻控制大电阻，则用滑变的分压式接法便于操作和多测数据，电路图如图所示
根据部分电路的欧姆定律可得磁敏电阻的阻值为
根据 图像可知，当 时，磁感应强度 ；
根据闭合电路可得输出电压为
要求输出电压达到或超过时报警，即要求磁感应强度增大时，电阻的阻值增大，从而需要输出电压增大，故需要 的阻值增大才能实现此功能，故 为磁敏电阻；
已知报警电压为 ，而 时， ，各数据解得
在磁感应强度更小时 的阻值较小，根据串联分压原理可知将减小，从而让 分得更多的电压，达到就可以报警，即如果要提高此装置的灵敏度，应该减小 。
13.【答案】解：根据题意，由玻意耳定律有
解得：
设打气次后，无法推动活塞，则满足
解得：
即打气六次后便无法完全将气体压进容器，设第七次打气结束时内活塞右侧气体的体积为，则满足
解得：
答：第一次打气结束时，内气体的压强为；
第七次打气结束时，内活塞右侧气体的体积为。
【解析】根据玻意耳定律列式得出气体的压强；
根据玻意耳定律联立得出右侧气体的体积。
本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，解题的关键点是分析出气体状态参量，结合玻意耳定律即可完成分析。
14.【答案】小物块运动至刚要与物块相碰过程，根据动能定理可得
解得在碰撞前瞬间的速度大小为
物块、碰撞过程，根据动量守恒可得
解得物块与物块碰后一起运动的速度大小为
故C与碰撞过程中损失的机械能为
滑板刚要滑动时，对滑板，由受力平衡可得
解得弹簧的压缩量，即滑板开始运动前物块和物块一起运动的位移大小为
从与相碰后到开始运动的过程中，和克服摩擦力所做的功为
【解析】物块运动至刚要与物块相碰过程，由动能定理求解物块碰撞前的速度大小；
物块、碰撞过程中，由动量守恒定律、能量守恒定律求解物块与物块碰撞过程系统损失的机械能；
滑板刚要滑动时，对滑板，由平衡条件求解弹簧的压缩量，根据功的计算公式求解滑板开始运动前物块和物块克服摩擦力做功。
15.【答案】解：设所求速度为，时间为
带电粒子在电场中匀加速，由动能定理：
及关系式：
得：
由动量定理：
得：
设在磁场中的半径为，洛伦兹力提供向心力：
得：
将上式代入
得：
由于，故从坐标原点沿轴向上进入二次函数内磁场区域继续圆周运动，圆心坐标为，圆周轨迹方程为：
二次函数方程为：
求得：，
或，
故经过两场交界点的坐标为
由几何图形，在磁场中刚好经过个圆周，则
，，
若在磁场中做圆周运动，都经过原点，再次回到电场中做类平抛或斜抛运动
若在磁场中均做半圆周的圆周运动，再次回到电场中先做末速为零的匀减速直线运动再做逆过程匀加速直线运动。
【解析】【分析】
本题主要考查了带电粒子在匀强电场中加速和在磁场中的匀速圆周运动问题，解决本题的关键是能够熟练运用匀变速直线运动的公式和在匀强磁场中的匀速圆周运动特点；
在匀强电场中运用动能定理解出速度大小，运用动量定理解出时间；
洛伦兹力提供向心力求出半径，再根据轨迹方程求出交点坐标，根据周期公式求出在磁场中运动时间；
若，由，，，故都经过原点，进入抛物线内磁场区域，继续圆周运动，再进入电场中做类平抛或斜抛运动；
若，进去磁场后向右偏转做半圆周运动，再次回到电场中先做末速为零的匀减速直线运动再做逆过程匀加速直线运动。
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