2024-2025学年山西省高三（下）第二次模拟考试物理试卷（含答案）

2024-2025学年山西省高三（下）第二次模拟考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.年月日至月日，第九届亚洲冬季运动会在我国黑龙江省哈尔滨市举办。在亚冬会的比赛项目中，下列说法正确的是( )
A. 宁忠岩夺得速度滑冰米的金牌，比赛中他的速度时刻大于其他选手
B. 空中技巧决赛中，李心鹏在空中上升阶段处于超重状态，下降阶段处于失重状态
C. 用球杆击打冰球时，冰球受到球杆的弹力，是由于球杆的形变产生的
D. 两个花岗岩材料的冰壶在水平冰面上相撞前后，它们的总动量保持不变
2.年月日，神舟十九号乘组航天员密切协同，圆满完成小时分钟的出舱活动。已知中国空间站绕地球做匀速圆周运动，关于站在机械臂上的航天员，下列说法正确的是( )
A. 他的加速度比地面的重力加速度小
B. 他受到地球的引力远小于他在地球上的重力
C. 他与机械臂的作用力大于他受到地球的引力
D. 他受到的合力比他静止在地面上时受到的合力小
3.研究表明，经常低头玩手机易引发颈椎病。若将人的头颈部简化为如图的模型：低头时头部受到重力、颈椎后面肌肉拉力和颈椎支持力的作用。人的头越低，与竖直方向的夹角就越大，方向可视为不变，则低头的角度增大时( )
A. 和都变小 B. 和都变大 C. 变大，变小 D. 变小，变大
4.在用光电管研究光电流与电压的关系时，测得黄光的光电流与电压的关系如图所示。下列分析正确的是( )
A. 增大电压也随之一直增大 B. 增大黄光的强度，图线将会下移
C. 将黄光换成蓝光，图线将会上移 D. 将黄光换成蓝光，将会左移
5.保温壶内有少量热水，用壶盖将壶口盖住，壶内气体的压强为，温度为。一段时间后，壶内气体压强降为，温度变为。不计壶内水体积的变化及水的蒸发和凝结，将壶内气体看成理想气体，已知环境大气压强为，温度为，则在这一过程中( )
A. 壶内气体对外界不做功
B. 壶内气体的质量保持不变
C. 壶内气体发生了泄露现象
D. 单位时间内气体分子对壶内壁撞击的次数不变
6.如图甲所示，竖直放置的绝缘圆环上均匀分布着正电荷，光滑的绝缘细杆过圆心且垂直于圆环平面，杆上套有一带电小球。时将小球从点由静止释放，小球沿细杆运动的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 小球从到的过程中电势能一直增大
B. 小球从到的过程中电势能先增大后减小
C. 点的电场强度大于点的电场强度
D. 、两点电势差小于、两点的电势差
7.校运会上，一学生将铅球以一定的速度从某一高度处斜向上投出，其初速度与水平方向的夹角。在铅球运动的平面内，以铅球出手时在水平地面的投影点为坐标原点，沿水平和竖直方向建立坐标系，如图所示。取，，铅球的轨迹方程为、的单位均为。不计空气阻力，则( )
A. 铅球投出时的初速度大小为 B. 铅球投出后上升的最大高度为
C. 铅球投出后沿水平方向的距离为 D. 铅球落地时的速率为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.网上流传着这样一种电动汽车加速原理，直流电机的转子接到电源上，闭合开关后，通过改变永磁铁与转子间的距离，就改变了电机的转速。则该原理( )
A. 本质是通过调节磁场改变了电流受到的力 B. 本质是通过调节电流改变了电流受到的力
C. 电机不转时消耗的电功率小 D. 电机不转时消耗的电功率反而大
9.甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿轴相向传播，波速均为。时刻二者在处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在处的质点，下列说法正确的是( )
A. 时，偏离平衡位置的位移为
B. 时，偏离平衡位置的位移为
C. 时，向轴正方向运动
D. 时，向轴负方向运动
10.如图所示，电阻不计且间距为的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接有电阻和电压传感器，整个装置处于垂直导轨平面向里的匀强磁场中。现将阻值为的金属杆从图示位置由静止释放，并开始计时，金属杆在下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平。则下列关于金属杆的加速度和速度，以及位置坐标和电压传感器的示数随时间变化的关系图像中，大致正确的是( )
A. B.
C. D.
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学用图甲的装置探究质量一定时加速度与力的关系，补偿阻力后，用力传感器的示数表示小车受到的合力，用纸带算出小车的加速度 。
以下操作正确的一项是( )
A.调整定滑轮的高度使细绳与长木板平行
B.补偿阻力时移去打点计时器和纸带
C.实验时先释放小车后打开打点计时器
D.调节槽码质量使它远小于小车的质量
实验中得到的一条纸带如图乙所示，为选取的连续计数点两计数点间还有四个点没有画出，相邻计数点间的距离如图。已知打点计时器电源的频率为，可求得打下点“”时小车速度的大小为____________，打下的过程中，小车加速度的大小为_____________。结果保留位有效数字
12.在用伏安法测量一块电池的电动势和内电阻时，为消除系统误差，实验小组设计了图甲的电路进行实验。图中保护电阻的阻值为，为滑动变阻器：
按图甲的电路图完成图乙的实物电路连线。
闭合前，的滑动触头应滑到______选填“端”或“端”。
将掷到位置“”，闭合后调节的阻值，得到多组电压表和电流表的值、，绘制出的图线如图丙中的实线所示，图线的截距分别为、。之后，将掷到位置“”，同样闭合后调节的阻值，绘制的图线如图丙中的虚线所示，图线的截距分别为、。则可知该电源电动势的真实值为______，电源内阻的真实值为______。用测得量和已知量的符号表示
进一步分析可知，电压表的内电阻为______。用测得量和已知量的符号表示
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.取一块截面半径、高度的圆柱体冰块，用烧红的细铁条将冰块穿上小孔，在冰块的中心安装一个发黄色光的就做成了一个冰灯。用遮光罩罩住冰灯的侧面，将冰灯提到下表面距地高处，此时冰灯的下表面全面发光，且在地面形成的光斑半径。不考虑光的多次反射。
求该冰块对黄光的折射率。
取下遮光布，仅改变冰灯的高度可实现其外表面全面发光，求冰灯的最大高度。位于冰灯中心
14.如图所示，圆心为、半径为的圆形区域内，存在垂直于圆面的匀强磁场和平行于圆面的匀强电场，分别为圆形边界上的两点，。一质量为、电荷量为的带正电粒子不计重力，从点以初速度沿方向射入，该粒子恰好沿直线通过该圆形区域。若仅撤去磁场，该粒子仍从点以初速度沿方向射入，则该粒子恰从点离开。
求匀强磁场磁感应强度的大小。
若仅撤去电场，该粒子仍从点以初速度沿方向射入，求该粒子通过圆形区域前后速度变化量的大小。
15.如图所示，在倾角的足够长的斜坡上，放置一长度、质量的“”形刚性薄板。质量的小物块从的中点出发，以的速度沿的上表面向上滑动。设与两端的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，已知与及与斜面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取。求：
与的上端碰撞后的瞬间，与速度的大小。
与两次碰撞间的时间间隔。
参考答案
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11.
或 或或
12.实物电路图如图所示； 端； ；；
13.解：设黄光从冰块射出时入射角为 ，折射角为 ，由几何关系有
设该冰块对黄光的折射率为 ，由折射定律有
解得
设黄光由冰块射向空气的临界角为
由于 ，黄光在圆柱体侧面恰好全反射时，在上下两底面一定不会全反射。设冰块的最大高度为 ，由几何关系有
解得
14.解：设电场强度的大小为 ，磁感应强度的大小为 ，则
仅撤去磁场后，粒子从 点进入后做匀变速曲线运动。设粒子在电场中运动时间为 ，粒子加速度的大小为 ，则
由类平抛运动的规律可知 ，
解得
仅撤去电场后，设粒子做圆周运动的半径为 ，由几何关系和牛顿运动定律有
解得
设粒子速度偏转角为 ，由几何关系有
设带电粒子通过该区域前后速度变化量的大小 ，则
解得
15.解： 以初速度 沿 表面向上滑动过程中，设 的加速度为
解得：
该过程中，对 受力分析可知
因为
所以 保持静止；
设 运动到 的上端时速度为
解得：
设 与 的上端碰撞后的瞬间 与 速度分别为 和 ，则
，

解得
与 的上端碰撞后 与 的速度的大小均为
设 与 的上端碰撞后 与 加速度分别为 和 ，设经过时间 时 速度减为， 与 位移分别为 和 ，此时 距 下端距离为 ，则
解得
由
解得
解得
速度为后到 与 下端碰撞前，设 加速度的大小为 ，则
解得 ，将保持静止
设再经过时间 与 下端碰撞，则
解得
与 两次碰撞的时间间隔为 ，

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