2025届山西省太原市高三下学期一模考试物理试题

太原市2025年高三年级模拟考试（一） 物理参考答案与评分建议 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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。 题号 1 2 3 5 6 > 答案 D B D A B D A 二、多项选择题：本题包含3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中， 至少有两个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 题号 8 9 10 答案 BC AC ABD 三、实验题：本题包含2小题，共15分。请将正确答案填在题中横线上或按要求作答。 11.(6分) (1)A(2分) (2) (2分) br (2分) kg 12.(9分) (1)分压式(1分) (2)截止（或极限）(1分) (3)0a(1分） (4)0b(1分) 3.9×1015(3.6-4.3×1015)(2分) ke(1分) AU/V 0. 0. 0.4 7.0v/(x10Hz) (1分) 5.0 5.45.86.26.6 (5)右(1分) 四、计算题：本题包含3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13.(1)M到达b-b时速度为 Fy -mg m- …1分 R Fw=F玉=2g y=√gR… …1分 方法一： M从a-d到b-b',依能量守恒 mgR-.. …1分 …1分 …1分 4 方法二8 M从a-d到b-b,依动能定理，令安培力做功大小为W ngR+) …1分 W家=Q 2=2g+2w=22w… …1分 Q=gR…1分 4 (2)M到达b-b'时，N解除锁定，M减速，N加速，最后二者分别做匀速运动。M、N 产生的电动势大小相等，N切割磁感线的有效长度为L,vM、水平向右 B2Lyy=BLyy……1分 M减速过程，依动量定理，以右为正 -∑I2LBAt=yw-%… …1分 N加速过程，N所受安培力的平行导轨分量为合外力，依动量定理，以右为正， ∑12LBA1=mw-0 …1分 …1分 2 …1分 14.(1)电子在间距为r.的轨道上运动时 e v2 …3分 2 方= nh 2π he v=12n. nh2 …1分 2π2ke2m (2)方法一，电子偶素中电子的总动能、势能分别为 E=2×i2 …1分 B.=Ik …1分 2 I -keccc En=E+E。 π2k2em E=- nh …1分 方法二：电子偶素中电子或正电子的动能、势能分别为 2m …1分 E.=- …1分 E=- e …1分 En=2E+E。 π2k2em E=- n22 …1分 (3)电子偶素由第一激发态跃迁到基态时，放出光子的频率为V hy=E2-E… …1分 B=-r'ke'm …1分 4h2 B=-T'k'e'm 1分 2 3π2k2em …1分 4尼 15.(1)方法一： 火箭在点火预热阶段喷出气体，火箭对气体的平均作用力为F,依动量定理，以下为正 F'1。=W。-0… …3分 火箭获得的平均推力F P=pi................... …1分 F=% …1分 to 方法二： 火箭在点火预热阶段喷出气体，火箭对气体的平均作用力为下， F=l☑… …2分 a=业 …1分 火箭获得的平均推力F F=F… …1分 F=no …1分 (2)运载物、燃料在喷出气体的过程中动量守恒，以上为正 y2+3l-y)=0… …3分 3% y2= …1分 M (3)方法一： 以地面为参考系，以上为正，第一级燃料燃烧后，运载物获得的速度大小为V如， 依动量守恒定律 (M+2）yg1+m(-v+Vg)=0… …1分 第二级燃料燃烧后，运载物获得的速度大小为V运 (M+0y62+m(-v+V运2)=(M+20y1…1分 第三级燃料燃烧后，运载物获得的速度大小为% %+m(-v+y)=(M+m）y运2…1分 解得：V@1=M+3m w v nv V2= M+3m M+2m mIv nv v V3= …2分 M+3m M+2m M+m 方法二： 以火箭为参考系，以上为正，第一级燃料燃烧后，运载物获得的速度增量为△y,第二级燃 料燃烧后，运载物获得的速度增量为△Y,第三级燃料燃烧后，运载物获得的速度增量为△V,, 依动量守恒定律 (M+2m)△y+(-v+△y)=0… …1分 (M+m0△y+m(-v+△y2)=0… …1分 M△y,+(-v+△y)=0… …1分 v △V=M+3m △y,=M+2m 4y,-、w M+m mv v V3=△y+△V2+△= …2分 M+3m M+2m M+m 同理：若把质量为3m的燃料分成份，运载物最终获得的速度为V 3v 3m 3m 3m 3m V ”a=力 2 +.+力 +九 …2分 M+n 3m M+6a-)预M+e-23 ”十 M+2×3m M+1x3预 3nn 3m 3nn 3n 31 nM+n3mM+G-13mM+(-2)3m nM+2x3m nM+1x3m 依题目已知条件，当1→o时 Y.vIn M+3m 37…1分 M物理试题 第1页（共8页） 物理试题 第2页（共8页） 学 校 班 级 姓 名 考 试 编 号 弥 封 线 内 不 要 答 题 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.下列物理量中，由试探电荷与要研究的电场共同决定的是 A.电场强度 B.电势 C.电势差 D.电势能 2.如图所示为电磁炉的线圈及其工作示意图，下列说法正确的是 A.电磁炉工作时，线圈内与锅体中的磁场方向时刻相反 B.可通过改变线圈内交变电流的频率来改变电磁炉的功率 C.电磁炉工作时，每匝线圈在锅体中产生的感应电动势均相同 D.电磁炉工作时，若线圈中电流的频率为 f，则锅体中涡流的频率为 f2 3.关于霓形成的原理，可用一束可见光射入水球表示，如图为水球内的光路图，光线均在 过球心的截面内。已知可见光在水中的临界角约为 48.3°到49.3°，下列说法正确的是 A.关于霓的形成，光线经历了两次折射和一次全反射 B.关于霓的形成，光线经历了两次折射和两次全反射 C.若有一束太阳光从A点射入，从D点附近射出后，从上到下出现的颜色依次为由紫到红 D.若有一束太阳光从A点射入，从D点附近射出后，从上到下出现的颜色依次为由红到紫 4.物体由静止从O点沿直线做匀加速运动，依次经过 A、B两点，物体加速度的大小为 a， 若通过OA段所用的时间为δ，通过AB段走过位移的大小也为δ，下列说法正确的是 A.物体在A点速度的大小为aδ B.若物体通过AB段所用的时间为 δ2，则aδ的大小为 5 8 C.若物体通过OA段走过位移的大小为 δ3，则aδ的大小为 3 2 D.物体通过OA段与AB段的平均速度之比为1 + 1 + 2 aδ 5.如图所示，不可伸长的轻绳两端拴接在固定水平直杆上的M、N两点，a、b、c为三个完全相 同且质量为m的小环，a、b套在轻绳上，c穿过轻绳后套在直杆上。三个小环均处于静止状 态且可看作质点，不计一切摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是 A.直杆对小环 c的弹力为3mg B.若将N点缓慢向左移动少许，轻绳的弹力将减小 C.若将 c环缓慢向右移动少许，夹角θ将大于夹角γ D.若将小环a、b的质量都变为2m，轻绳对 c环的弹力为mg 太原市2025年高三年级模拟考试（一） 物 理 （考试时间：上午9∶00— 10∶15） 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。 2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5mm黑色笔 迹签字笔写在答题卡上。 4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。 线圈 锅体 线圈 a b cM N θ γ D A B C O 41.6° 62° 弥 封 线 内 不 要 答 题 6.如图所示为一种测量磁场磁感应强度的金属导体霍尔元件，待霍尔电势差稳定后，下列说 法正确的是 A. a端电势低于b端电势 B.若要测量赤道附近的地磁场，工作面应平行于地面 C.霍尔电势差的大小由单位体积中自由电子的个数和电子的热运动速率决定 D.测量某匀强磁场时，若通过元件的电流I不变，元件的厚度增加，则a、b两端霍尔电势差减小 7.如图所示，空间中有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。劲度系数为 k的 轻弹簧一端固定于竖直墙壁，另一端与质量为m、电荷量为-q的滑块连接，现压缩弹簧使 滑块移至M点，滑块由静止释放并开始计时。滑块始终在同一光滑水平面上运动，且弹 簧始终在弹性限度内，则滑块第一次回到M点所用的时间为 M A. 2π m k B. 2π k m C. 2π m kB D. 2π mq kB 二、多项选择题：本题包含3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有 两个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.木卫二绕木星做匀速圆周运动，某同学收集到一些数据进行估算，下列运算公式正确的是 A.木卫二做匀速圆周运动的周期为2π GM2 r2 3 B.木星和木卫二表面的重力加速度之比为 M1R2 2 M2 R1 2 C.木星和木卫二的第一宇宙速度之比为 M1R2 M2 R1 D.太阳和木星质量之比为 4πr1 3 G T1 2M1 9.一个干瘪且不漏气的篮球，球内气体与室温同为27℃、体积为0.9V、压强与大气压强同为p0。 球内、外气体均可看作理想气体，现已将篮球恢复到原状，球内体积为V，下列操作可能的是 A.将篮球放入恒温热水中，水温约为60℃，球内气体压强为P0 B.将篮球放入恒温热水中，水温约为90℃，球内气体压强为P0 C.温度不变，给篮球充入1.1V体积的外界气体，球内气体压强为2P0 D.温度不变，给篮球充入2.1V体积的外界气体，球内气体压强为2P0 10.如图所示，空间中有竖直向下的匀强电场，电场强度的大小E = mg q 。质量为m、电荷量为+q 的小球，从斜面上的O点以大小为 v0的初速度在纸面内沿不同方向抛出，使小球离开斜面， 小球最后均可落在斜面上。已知小球可看作质点，斜面倾角为θ，重力加速度为g，空气阻 力不计，下列说法正确的是 A.小球飞行的最长时间为 v0 g cos θ B.小球距O点的最大高度为 v0 24g C.小球与斜面的最大距离为 v0 22g cos θ D.小球在斜面上落点区域的长度为 v0 2 g cos2 θ 三、实验题：本题包含2小题，共15分。请将正确答案填在题中横线上或按要求作答。 11.（6分）某小组为探究向心力的大小，设计了如下实验。粗糙圆形水平桌面可匀速转动，不 可伸长的细绳一端连接固定在桌面圆心O处的拉力传感器， 另一端连接物块 P，P与O的距离为 r，P与桌面间的动摩擦 因数为μ。力传感器可测得绳上的拉力F，初始时刻F示数为 0，细绳始终处于伸直状态。若P与桌面始终相对静止，P与桌 面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，细绳质量不计，重力 加速度为g，请回答下列问题： （1）控制桌面转动的角速度不变，改变P的质量多次实验，记录数据后绘出F-m图像，下列 选项中最符合的是 ； A B C O m F O m F O m F （2）控制P的质量不变，改变桌面转动的角速度多次实验，绘出的F-ω2图像为一条直线， 直线的斜率为 k，截距为-b，则滑块的质量可表示为 ，动摩擦因素μ可表示 为 。（用题中所给的字母表示） 物理试题 第3页（共8页） 物理试题 第4页（共8页） 拉力传感器 O 圆形桌面 P 电源 霍尔 电势差 a b 工作面 磁场 厚 度 I 物理量 质量 M 天体半径 R 轨道半径 r 自转周期 T 引力常量 G 木星 M1 = 1.9×1027kg R1 = 7.1×107m r1 = 7.8×1011m T1 = 10h 6.67×10-11 N·m2/kg2 木卫二 M2 = 4.8×1022kg R2 = 1.6×106m r2 = 6.7×108m T2 = 85h θ v0 O 12.（9分）某实验小组用如图甲所示电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、 光的颜色（频率）等物理量之间的关系。阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电 极，阴极K在受到光照时能够发射光电子。请回答以下问题： （1）该实验中，滑动变阻器采用的是 接法（选填“分压式”或“限流式”）； （2）断开开关，当入射光的频率增大到某一数值 νc时，电流表示数瞬间不为 0，νc被称 为 频率； （3）闭合开关后，在光照条件不变的情况下，当滑片P置于图甲中 区间（填“Oa”或 “Ob”），随着所加电压的增大，光电流趋于一个饱和值； （4）测量遏止电压时，滑片P应置于图甲中 区间（填“Oa”或“Ob”）。经多次实验， 测得如下数据： 入射光频率ν（×10¹⁴Hz） 遏止电压Uc（V） 5.64 0.54 5.89 0.64 6.10 0.71 6.30 0.81 6.50 0.88 在图乙坐标纸中绘制Uc-ν关系图像，请描绘剩余的两个点并作出最佳拟合直线， 计算得图像的斜率 k为 V/Hz（保留两位有效数字），已知电子电荷量为 e，则 普朗克常量h= （用字母k、e表示）； （5）若换用逸出功更大的阴极材料，该图线将向 移动（选填“左”或“右”）。 S O ba Uc / V ν /（×10¹⁴Hz） 甲 乙 μA 光束 窗口 V 1 0.8 0.6 0.4 0.2 05.0 5.4 5.8 6.2 6.6 7.0 P A K--- 四、计算题：本题包含3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤， 只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13.（10分）如图所示，电阻不计且足够长的平行导轨abcde-a′b′c′d′e′由四部分组成，ab部分是 半径为R的四分之一竖直圆弧，bc-b′c′、cd-c′d′、de-d′e′部分在同一水平面内，abc-a′b′c′宽 2L，de-d′e′宽L。导轨区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。质量为m、 电阻为 r、长度为 2L的完全相同的金属棒M、N两端套在导轨上，N在 de-d′e′上静止并锁 定。现将M从圆心O等高处a-a′由静止释放，M到达最低点 b-b′时对轨道的压力为 2mg， 并在此刻同时解除对N的锁定。M下落后始终在 bc-b′c′上运动，N始终在 de-d′e′上运 动，不计一切摩擦，重力加速度为g，经过足够长的时间，求： （1）M在下滑过程中，N产生的焦耳热QN； （2）M、N最终速度的大小 vM、vN。 弥 封 线 内 不 要 答 题 物理试题 第5页（共8页） 物理试题 第6页（共8页） Nd c R a M b O′ O e a′ b′ c′ d′ e′ 弥 封 线 内 不 要 答 题 14.（12分）正、负电子以速率 v绕二者连线中点做匀速圆周运动，形成叫做电子偶素的新 粒子。若玻尔理论可用于解释电子偶素的特征谱线，电子质量m、速率 v、电子间距 rn满 足量子化的条件：rnmv = nh2π（n为正整数，h为普朗克常量）。已知电子电荷量为e，静电力常 量为k，正、负电子间的电势能Ep= -k e 2 rn 。求： （1）请证明电子偶素量子化电子间距的表达式为 rn = n 2h2 2π2 ke2m； （2）电子偶素的能级为正、负电子的动能和势能之和，请写出其表达式En（用n、h、k、e、m表示）； （3）电子偶素由第一激发态跃迁到基态时，放出的光子的频率ν。 15.（17分）如图所示为三级火箭示意图，运载物的质量为M，每一级燃料的质量均为m，燃料 燃烧后喷出炽热高速气体。火箭从地面由静止发射，若不考虑空气阻力、重力的影响，燃 料外壳质量不计。求： （1）假如火箭在点火预热阶段，尚未离开地面，在时间 t0内，相对于地面以速度 v0喷出 质量为m0的气体，火箭在此阶段获得的平均推力F的大小； （2）假如一次性把三级燃料燃烧后瞬间全部喷出，喷出的气体相对于地面的速度为 v1，运 载物可获得速度 v2的大小； （3）假如依次把每一级火箭的燃料燃烧后瞬间全部喷出，喷出的气体相对火箭的速度为 v， 运载物可获得速度的大小为 v3。根据 v3的表达式，若把燃料总质量3m分为n份（n为正 整数），依次把 3m n 的燃料燃烧后瞬间喷出，喷出的气体相对火箭的速度为 v，若n取到 无穷大，则火箭最终可获得的理想最大速度 vn为多大。 （已知：Sn= aa + nb + a 2a + nb + a 3a + nb + … + a (n - 1)a + nb + a na + nb a、b为正的常数，n为正整数，当n → ∞时，则Sn = ln a + bb ） 物理试题 第7页（共8页） 物理试题 第8页（共8页） 三级火箭 运载物 第三级 第二级 第一级