山西省太原市2025-2026学年下学期高三高考物理模拟考前练习卷（含解析）

物理考试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（本大题共7小题，共28分）
1．[4分]卢瑟福的 粒子散射实验装置如图所示，在一个小铅盒里放有少量的 粒子源，它发出的 粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，打到金箔上，最后在环形荧光屏上产生闪烁的光点．下列说法正确的是（ ）
A． 粒子发生偏转是由于它跟金箔中的电子发生了碰撞
B． 当 粒子接近金箔中的电子时，电子对 粒子的吸引力使之发生明显偏转
C． 通过 粒子散射实验可以估算原子核半径的数量级约为
D． 粒子散射实验说明了原子中有一个带正电的核，几乎集中了原子全部的质量
2．[4分]2025年12月08日，水星发生西大距时，太阳、水星、地球三者构成直角三角形（水星位于直角顶点，如图），已知水星平均轨道半径约为（1AU=，称为一个天文单位），地球平均轨道半径约为1AU，水星的体积比地球小。则下列说法正确的是（　　）
A．水星公转的线速度小于地球的公转线速度
B．水星和地球的公转周期之比约为1
C．若水星的轨道半径变为原来的2倍，周期将变为原来的4倍
D．水星的第一宇宙速度和地球的第一宇宙速度之比等于两者质量之比的平方根
3．[4分]春节期间人们都喜欢在阳台上挂一些灯笼来增加喜庆气氛。如图所示，由六根等长的轻质细绳悬挂起五个质量相等的灯笼1、2、3、4、5，中间的两根细绳BC和CD的夹角θ＝120°，下列说法正确的是
A．绳AB与绳BC的弹力大小之比为∶1
B．绳MA的拉力为单个灯笼重力的2．5倍
C．绳MA与竖直方向的夹角为15°
D．绳MA与绳AB的弹力大小之比为∶1
4．[4分]沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为5cm，质点A、B的平衡位置离O点的距离分别为和，时的波形如图所示，时质点A恰好第二次到达波峰下列说法正确的是　　
A．波速为 B．频率为2Hz
C．质点B在0-0.6s内路程为25cm D．质点B在时沿y轴负方向运动
5．[4分]静电场方向平行于轴，其电势 随的分布可简化为如图所示的折线，图中和为已知量.一电子仅在静电力作用下以原点为中心，沿轴方向做周期性运动.已知电子质量为、电荷量为，其动能与电势能之和为.下列说法正确的是（ ）
A. 电场强度大小为
B. 电子的加速度大小为
C. 电子的运动区间为
D. 电子沿轴方向做周期性运动的周期为
6．[4分]如图所示，匝矩形导线框以角速度在磁感应强度为的匀强磁场中绕轴匀速转动，线框面积为，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻、理想交流电流表和二极管D。二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大下，列说法正确的是（　　）
A．图示位置电路中的电流达到最大值
B．两端电压的有效值
C．交流电流表的示数
D．一个周期内通过的电荷量
7．[4分]如图甲所示，质量为的物块水平向右滑上逆时针转动的传送带，物块的图像如图乙所示.以向左为正方向，取,对于整个运动过程，以下说法不正确的是（ ）
A．物块与传送带间的动摩擦因数为0.1
B．传送带的速度为
C．整个过程物块在传送带上的划痕长度为
D．时，物体向右运动到最远处
二、多选题（本大题共3小题，共18分）
8．[6分]倾角为的光滑斜面ABC固定在水平地面上，将一质量为m的物块从斜面的顶端由静止释放，以地面为零势能面，表示物块的动能，表示物块的重力势能，t表示物块运动的时间，则下列图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．[6分]发光二极管的原理图如图所示，管芯的薄圆形发光面AB紧贴半球形透明介质，介质的折射率为n。半
球球心O点与发光面的圆心重合，半球和发光面的半径分别为R和r。则（ ）
A．光穿出透明介质时，传播方向不一定变化
B．光穿出透明介质时，频率一定变化
C．发光面的半径 时，光可从半球形表面任意位置射出
D．发光面的半径r无论多大，光只能从半球形表面某区域射出
10．[6分]某科研小组设想用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。粒子在电离室中被电离后带有正电，缓慢通过小孔进入极板间电压为的水平加速电场区域Ⅰ，再通过小孔射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ，其中磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。收集室的小孔与、在同一条水平线上。调节区域Ⅱ的电场强度，收集室恰好能收集到半径为的粒子。已知纳米粒子材料的密度为，电离后的带电量与其表面积成正比，即，式中为已知常数。不计纳米粒子的重力，则（　　）
A．区域II的电场强度方向应竖直向下
B．半径为的粒子通过时的速率为
C．半径为的粒子在区域Ⅱ中会向上极板偏转
D．要收集到半径的粒子，在其他条件不变时，应增大区域Ⅱ的电场强度
三、非选择题（本大题共5小题，共54分）
11．[8分]在“测定干电池的电动势和内阻”实验中：
（1）甲同学用多用电表“直流电压2.5V挡”直接粗略测量一节干电池的电动势，在测量前应该调节图1中电表上的部件 （填“A”或“B”），测量时多用电表的黑表笔应该接干电池的 （填“正极”或“负极”）。正确连接后，指针示数如图2所示，读数为 V。
（2）乙同学利用电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻（1Ω）、开关及导线若干来测定两节相同干电池的电动势和内电阻；
①部分电路连线如图3所示，请在答题纸上完成最合理的实物连接图 ；
②乙同学正确连接后，调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数。读得两组电压表的示数分别为2.20V、2.36V，电流表的示数其中一组为0.32A，另一组电流表示数如图为 A，由以上数据可求得一节干电池的电动势 V、内阻 Ω。
12．[10分]如图1所示，甲、乙两小物块分别连接在一条跨过定滑轮的轻绳两端，甲右侧水平固定一遮光条，遮光条下方水平固定一光电门。已知甲（含遮光条）的质量为，乙的质量为，且。现要利用此装置来验证“机械能守恒定律”。
图1 图2
（1） 用10分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，结果如图2所示，则____________。
（2） 测出遮光条到光电门中心的高度，然后将甲、乙同时由静止释放，测出遮光条通过光电门的遮光时间，则遮光条通过光电门过程中，甲的速度大小____________（用、表示）。
（3） 已知当地重力加速度大小为，若在误差允许范围内，关系式____________________________（用、、、表示）成立，则成功验证了“机械能守恒定律”。
13．[10分]如图所示，一导热性能良好的汽缸开口向上放在水平面上，已知汽缸的总高度为，用厚度不计、截面面积大小为的密封性良好的轻质活塞于开口处封闭缸中的气体，现在活塞上轻放一质量为重物，当系统平衡时活塞距离底端的间距为，若外界大气压恒为，环境温度恒为，忽略一切摩擦，重力加速度取。求：（计算结果均保留两位有效数字）
①上述过程中封闭气体吸热还是放热？热量改变了多少？
②如果将环境的温度从缓慢升高到，则活塞重新平衡时升高的距离为多少？
14．[12分]如图甲所示，一电梯以速度竖直向上运动，电梯运动的图像如图乙所示。电梯内有一处于竖直平面内的固定轨道ABCD，其中AB段为足够长的粗糙倾斜直轨道、BCD段为光滑圆弧轨道，两段轨道在B处平滑连接，直径CD为竖直方向，圆弧BC对应的圆心角，圆轨道半径，圆弧BCD长为0.95m。在电梯内参考系中观察，直轨道底端B处一质量的小物块a处于静止状态。时刻，在直轨道上方与物块a相距处，一足够长的木板b和其上端小物块c一起由静止开始释放，一段时间后与物块a在B处发生第一次弹性碰撞。已知木板b和物块c的质量均为，木板与直轨道间的动摩擦因数、物块c与木板间的动摩擦因数，重力加速度g取，、，求：
(1)在电梯内参考系中，木板与物块a第一次碰撞前的速度；
(2)电梯停止运动前一瞬间，圆弧轨道对物块a的支持力；
(3)若物块a落到直轨道后立即静止且被固定不再运动，从开始到木板和物块a发生第二次碰撞为止，求木板和直轨道间因摩擦而产生的热量Q。
15．[14分]电动机的动力来源于电流与磁场间的相互作用,其内部工作原理可借助图（a）所建立的模型来理解:粗糙水平金属导轨宽度,处于竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中,质量、电阻 的金属棒置于导轨上,电源电动势,不计电源及导轨电阻。接通电源后,金属棒沿导轨由静止开始运动,在运动过程中金属棒始终与导轨保持垂直且良好接触,所受阻力大小恒为,图（b）为金属棒的加速度倒数与速度的关系图像,图中右侧虚线为该图像的渐近线。
（1） 判断金属棒的运动方向（回答“水平向左”或“水平向右”）;
（2） 求电源接通瞬间金属棒的加速度的大小和最终趋近的最大速度;
（3） 求金属棒从静止启动到速度为的过程中,电源消耗的电能。图像中速度从0至的图像可近似处理为线性关系
参考答案
1．【答案】D
粒子偏转主要是占原子质量绝大部分的带正电的原子核的斥力造成的，电子的质量很小， 粒子与电子碰撞后对运动轨迹的影响可忽略不计，A错误；大角度的偏转不可能是电子造成的，因为电子的质量只有 粒子的 ，它对 粒子速度的大小和方向的影响就像灰尘对枪弹的影响，完全可以忽略，B错误； 粒子散射实验可以用来估算原子核半径，对于一般的原子核，实验确定的原子核半径的数量级为，C错误；占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围，这样才会使 粒子在经过时受到很强的斥力，使其发生大角度的偏转，D正确．
2．【答案】B
根据万有引力提供向心力有，得，即轨道半径越小线速度越大，水星的轨道半径比地球的小，水星公转的线速度大于地球的公转线速度；当轨道半径等于天体半径时，即，有，这就是第一宇宙速度的表达式，则水星的第一宇宙速度和地球的第一宇宙速度之比，因水星的体积比地球小，则水星的半径比地球小，即，则，AD错误；根据开普勒第三定律有，则，B正确；根据开普勒第三定律有，可知若水星的轨道半径变为原来的2倍，周期将变为原来的倍，C错误。
3．【答案】A
设每个灯笼的质量均为m，对C点受力分析可知TBC＝TCD，2TBCcos ＝mg，解得TBC＝mg，设绳AB与竖直方向的夹角为θ1，对B点受力分析可知，竖直方向有TABcos θ1＝TBCcos ＋mg，水平方向有TABsin θ1＝TBCsin ，解得θ1＝30°，TAB＝mg，则有TAB∶TBC＝∶1，A正确；设绳MA与竖直方向的夹角为θ2，对A点受力分析可知水平方向有TMAsin θ2＝TABsin θ1，竖直方向有TMAcos θ2＝TABcos θ1＋mg，解得tan θ2＝，TMA＝mg，由数学知识可知绳MA的延长线不能平分绳AB与竖直方向的夹角，即绳MA与竖直方向的夹角不为15°，且有TMA∶TAB＝mg∶mg＝∶，B、C、D错误。
4．【答案】B
A.根据图象可知，波长λ=4m，沿x轴正方向传播的简谐横波，A点此时向上振动，当x=1m的振动传到x=1.8m时，A点第一次到达波峰，而t=0.6s时质点A恰好第二次到达波峰，则，而，联立解得：v=8m/s，T=0.5s，故A错误；
B.频率f=1/T＝2Hz，故B正确；
C.0.6s=1T＜1T，而B点在1T内的路程为s=1×4A＝×4×5＝25cm，所以质点B在0～0.6s内路程小于25cm，故C错误；
D.根据图象可知，B在t=0时刻在波谷处向上振动，则0.6s=1T＜1T时在平衡位置下方沿y轴正方向运动，故D错误．
5．【答案】B
图线切线斜率的绝对值等于电场强度大小,由题图可知,与（或）两点间的电势差为,电场强度大小,电子所受静电力大小,加速度大小为,错误,正确；设电子在区间内运动,速率为,由题意得,由题图可知,可得,因动能不为负值,有,解得,则电子运动区间为,,错误； 考虑电子从处开始运动的四分之一周期, 电子的加速度, 匀加速直线运动的时间, 解得,则电子运动周期,错误.
6．【答案】C
由题图可知，图示位置磁通量最大，磁通量的变化率为零，所以此时通过R的电流为零，A错误；有题意可知，R两端的电压随时间的变化规律如图所示
电动势的最大值为，设电压的有效值为U，在一个周期内有，解得，B错误；交流电流表的示数为电流的有效值即，C正确；在一个周期内，只有半个周期的时间有电流通过R，一个周期内通过R的电荷量为，其中，，解得，D错误。
7．【答案】A
图像的斜率表示加速度,根据题图乙可知,物块在内做匀减速直线运动,加速度大小为,方向向左,该过程中,根据牛顿第二定律有,代入数据解得,故A错误；由题图乙可知,物块最终和传送带共速,做匀速直线运动,则传送带的速度为,故B正确；在时间内,传送带的位移为,方向水平向左,此过程中,物块的位移为,方向水平向右,则整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为,故C正确；当时,物块的速度为零,之后物块开始向左运动,所以时物块向右运动到最远处,故D正确.故A符合题意.
8．【答案】BC
根据题意，物块下滑过程中，由牛顿第二定律有=可得，加速度为，物体的动能为，对物块只有重力做功，则物块机械能守恒（定值），则有，可知图像为开口向上的抛物线，图像为开口向下的抛物线。
9．【答案】AC
若入射光线恰好沿半径方向，则光穿出透明介质时，传播方向不发生变化，且频率一定不变化，故A正确，B错误；
因为从发光面的两端点AB沿垂直AB方向射出的光线有最大的入射角，若此时不发生全反射，则光可从半球形表面任意位置射出，即 即 故C正确，D错误。
10．【答案】BC
粒子被电离后带有正电，在区域Ⅱ受到的洛伦兹力向下，粒子能沿进入收集室，则区域Ⅱ受力平衡，所受静电力竖直向上，区域II的电场强度方向应竖直向上，A错误；半径为的粒子所带电荷量，在区域Ⅰ由动能定理得，又，综合解得，B正确；由B项分析，同理可知半径为的粒子通过时的速率，设区域Ⅱ电场强度为，该粒子在区域Ⅱ受力平衡，半径为的粒子带的电荷量，则有，得，半径为的粒子设电荷量为，有，则，竖直向上的电场力大于竖直向下的洛伦兹力，半径为的粒子在区域Ⅱ中会向上极板偏转，C正确；由C项分析可知，要收集到半径的粒子，在其他条件不变时，应减小区域Ⅱ的电场强度，D错误。
11．【答案】A；负极；1.45； ；0.40；1.50；1.00
（1）[1]在使用电压挡时应先调节机械调零旋钮进行调零，即调节图1中电表上的部件A；
[2] 测量时多用电表的电流应从红表笔流入黑表笔流出，即黑表笔应与干电池的负极相接；
[3]图2指针读数为1.45V；
（2）[4]实物图连接如图所示
[5]电流表的最小分度为0.02A，图中电流表读数为0.40A；
[6]由闭合电路欧姆定律可知，，解得， ，而实验中使用的是两节干电池，由此一节干电池的电动势为1.50V、内阻为1.00 。
12．【答案】（1） （2分）
（2） （2分）
（3） （2分）
（1） 游标卡尺的分度值为，读数为；
（2） 遮光条通过光电门过程中，甲的速度大小为（点拨：通过光电门的时间极短，可用平均速度近似表示瞬时速度）；
（3） 对甲（含遮光条）和乙组成的系统，从静止释放开始到遮光条通过光电门的整个过程中，重力势能的减少量，动能的增加量，要验证系统机械能守恒，需要满足，即。
13．【答案】①放热，6.0J；②0.048m
①封闭气体初始状态的压强为
未态压强为
由于封闭的理想气体发生了等温变化，由玻意耳定律得
解得
则外界对气体做功为
根据热力学第一定律得
解得
即放出的热量。
②由题意可知，气体发生了等压变化，则由盖—吕萨克定律得
代入数据解得
则活塞升高的距离为
14．【答案】(1)；(2)3N；(3)9.7J
（1）因，b和c共同加速下滑，假设b、c整体下滑到B的过程，电梯始终匀速，根据牛顿第二定律有
解得
根据位移时间公式有
解得
即时木板与a碰撞，由图像可知，假设正确
所以
（2）对b、a弹性碰撞过程，根据动量守恒有
根据能量守恒有
联立解得，
由图乙可知阶段，电梯以做匀减速运动，电梯内物体均处于完全失重状态，则物块a沿圆弧做匀速圆周运动，木板和物块c做匀速直线运动，对物块a，由B运动D过程，则有
则电梯停止运动前一瞬间，物块a恰在圆弧轨道最高点D处，则有
（3）物块a在斜轨道上的落点在B点上方d处，对a的平抛过程，则有，
联立解得
木板b匀速上升阶段的位移为
对木板b受力分析，根据牛顿第二定律有
解得
木板b匀减速上升阶段的位移为
所以从t=0开始到木板和物块a发生第二次碰撞为止，根据功能关系，可得木板和直轨道间因摩擦而产生的热量为
代入数据解得
15．【答案】（1） 水平向右
（2） ；
（3）
（1） 由左手定则知，金属棒受到的安培力水平向右，则金属棒水平向右运动（2分）
（2） 电源接通瞬间，由闭合电路欧姆定律得
，
由牛顿第二定律得
（2分）
解得（1分）
金属棒速度最大时所受合力为零，
回路中电动势，
感应电流（1分）
（1分）
联立解得（1分）
（3） 时，
回路中电动势，
感应电流（1分）
由牛顿第二定律得
（1分）
联立解得（1分）
图像中速度从0至的图像可近似处理为线性关系，
则运动时间（1分）
根据动量定理得
（1分）
（1分）
联立解得（1分）
则电源消耗的电能为（1分）
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