山西重點中學2025屆高三第四次模擬考試物理試卷含解析

山西重點中學2025屆高三第四次模擬考試物理試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、2017年11月24日，國家航天局探月與航天工程中心副主任裴照宇表示，嫦娥五號任務將是我國首次月球表面采樣返回任務，這次任務的完成將標志著我國探月工程“三步走”順利收官。若已知萬有引力常量G，那么在下列給出的各種情景中，能根據測量的數據求出月球密度的是()A．在月球表面使一個小球做自由落體運動，測出落下的高度H和時間tB．嫦娥五號貼近月球表面做勻速圓周運動，測出運行周期TC．嫦娥五號在高空繞月球做勻速圓周運動，測出距月球表面的高度H和運行周期TD．觀察月球繞地球的勻速圓周運動，測出月球的直徑D和運行周期T2、圖為2020年深圳春節(jié)期間路燈上懸掛的燈籠，三個燈籠由輕繩連接起來掛在燈柱上，O為結點，輕繩OA、OB、OC長度相等，無風時三根繩拉力分別為FA、FB、FC。其中OB、OC兩繩的夾角為，燈籠總質量為3m，重力加速度為g。下列表述正確的是（）A．FB一定小于mg B．FB與FC是一對平衡力C．FA與FC大小相等 D．FB與FC合力大小等于3mg3、兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，mA＝1kg，mB＝2kg，vA＝6m/s，vB＝2m/s。當A追上B并發(fā)生碰撞后，兩球A、B速度的可能值是（）A．vA′＝3m/s，vB′＝4m/s B．vA′＝5m/s，vB′＝2.5m/sC．vA′＝2m/s，vB′＝4m/s D．vA′＝－4m/s，vB′＝7m/s4、假設某宇航員在地球上可以舉起m1=50kg的物體，他在某星球表面上可以舉起m2=100kg的物體，若該星球半徑為地球半徑的4倍，則（）A．地球和該星球質量之比為B．地球和該星球第一宇宙速度之比為C．地球和該星球瓦解的角速度之比為D．地球和該星球近地衛(wèi)星的向心加速度之比為5、如圖所示，一輕彈簣豎直固定在地面上，一個小球從彈簧正上方某位置由靜止釋放，則小球從釋放到運動至最低點的過程中（彈簧始終處于彈性限度范圍內），動能隨下降高度的變化規(guī)律正確的是（）A． B．C． D．6、氫原子的能級圖如圖所示，有一群處于n=4能級的氫原子，若氫原子從n=4能級向n=2能級躍遷時所輻射出的光恰能使某種金屬A發(fā)生光電效應，則下列說法中正確的是（）A．這群氫原子輻射出的光中共有3種頻率的光能使金屬A發(fā)生光電效應B．如果輻射進來能量為0.32eV的光子，可以使氫原子從n＝4能級向n＝5能級躍遷C．如果輻射進來能量為1.32eV的光子，不可以使處于n＝4能級的氫原子發(fā)生電離D．用氫原子從n＝4能級向n＝1能級躍遷時輻射出的光照射金屬A，所產生的光電子的最大初動能為10.2eV二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、2019年6月25日02時09分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射第46顆北斗導航衛(wèi)星。北斗導航系統(tǒng)中包含多顆地球同步衛(wèi)星，下列關于地球同步衛(wèi)星的說法正確的是A．所有同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同B．同步衛(wèi)星的運行速度大于第一宇宙速度C．同步衛(wèi)星相對地面靜止，所以它處于平衡狀態(tài)D．同步衛(wèi)星的向心加速度小于地球表面處的重力加速度8、下列各種說法中正確的是（）A．布朗運動是分子熱運動的宏觀現象，可以發(fā)生在固體、液體和氣體中B．擴散現象反映了分子的無規(guī)則運動，可以發(fā)生在固體、液體、氣體的任何兩種中C．分子力較大時，分子勢能較大；分子力較小時，分子勢能較小D．液晶分子排列比較整齊，但不穩(wěn)定，其光學性質隨溫度的變化而變化E.只要是具有各向異性的物體一定是晶體，具有各向同性的物體不一定是非晶體9、在如圖所示的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有()A．升壓變壓器的輸出電壓增大B．降壓變壓器的輸出電壓增大C．輸電線上損耗的功率增大D．輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大10、關于對液體的理解，下列說法正確的是（）A．船能浮在水面上，是由于水的表面存在張力B．水表面表現張力是由于表層分子比內部分子間距離大，故體現為引力造成的C．密閉容器，某種蒸氣開始時若是飽和的，保持溫度不變，增大容器的體積，蒸氣仍是飽和的D．相對濕度定義為空氣中水蒸氣的壓強與該溫度水的飽和汽壓之比E.當水面上方的水蒸氣達到飽和狀態(tài)時，水中還會有水分子飛出水面三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某課外活動小組使用如圖所示的實驗裝置進行《驗證機械能守恒定律》的實驗，主要步驟：A、用游標卡尺測量并記錄小球直徑dB、將小球用細線懸于O點，用刻度尺測量并記錄懸點O到球心的距離lC、將小球拉離豎直位置由靜止釋放，同時測量并記錄細線與豎直方向的夾角θD、小球擺到最低點經過光電門，光電計時器（圖中未畫出）自動記錄小球通過光電門的時間ΔtE、改變小球釋放位置重復C、D多次F、分析數據，驗證機械能守恒定律請回答下列問題：(1)步驟A中游標卡尺示數情況如下圖所示，小球直徑d=________mm(2)實驗記錄如下表，請將表中數據補充完整（表中v是小球經過光電門的速度θ10°20°30°40°50°60°cosθ0.980.940.870.770.640.50Δt/ms18.09.06.04.63.73.1v/ms-10.541.09①_____2.132.653.16v2/m2s-20.301.19②_______4.547.029.99(3)某同學為了作出v2-cosθ圖像，根據記錄表中的數據進行了部分描點，請補充完整并作出v2-cosθ圖像（______）(4)實驗完成后，某同學找不到記錄的懸點O到球心的距離l了，請你幫助計算出這個數據l=____m（保留兩位有效數字），已知當地重力加速度為9.8m/s2。12．（12分）在沒有電壓表的情況下，某物理小組借助于一個阻值R0＝15Ω，最大阻值50Ω的滑動變阻器和兩個電流表及一個不計內阻、電動勢E＝6V的電源，成功測出了一個阻值大約為幾十歐姆的電阻阻值，實驗電路如圖甲所示，若你為該小組成員，請完善探究步驟：(1)現有四只可供你選擇的電流表：A．電流表（0~0.3A，內阻為5.0Ω）B．電流表（0~3mA，內阻為2.0Ω）C．電流表（0~3mA，內阻未知）D．電流表（0~0.6A，內阻未知）則電流表A1你會選________；電流表A2你會選________。（填器材前的字母）(2)滑動變阻器的阻值變化則電流表A2的示數也隨之發(fā)生變化，表示接入電路的滑動變阻器長度，表示電流表A2的示數，則下列四個選項中能正確反映這種變化關系的是________。(3)該課外活動小組利用圖甲所示的電路，通過改變滑動變阻器接入電路中的阻值，得到了若干組電流表A1、A2的示數I1、I2，然后在坐標紙上描點、連線，得到的I1－I2圖線如圖乙所示，由圖可知，該待測電阻Rx的阻值為________Ω（結果保留三位有效數字）。這樣測得的Rx的阻值有無系統(tǒng)誤差________。（填有或無）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）在地面上方足夠高的地方，存在一個高度d＝0.5m的“相互作用區(qū)域”(下圖中畫有虛線的部分)．一個小圓環(huán)A套在一根均勻直桿B上，A和B的質量均為m，若它們之間發(fā)生相對滑動時，會產生Ff＝0.5mg的摩擦力。開始時A處于B的最下端，B豎直放置，A距“相互作用區(qū)域”的高度h＝0.8m，讓A和B一起從靜止開始下落，只要A處于“相互作用區(qū)域”就會受到豎直向上、大小F＝3mg的恒力作用，而“相互作用區(qū)域”對處于其中的桿B不產生作用力。桿B在下落過程中始終保持豎直，且桿的長度能夠保證圓環(huán)A與桿不會分離。不計空氣阻力，取g＝10m/s2.求：(1)桿B的最下端剛進人“相互作用區(qū)域”時的速度大??；(2)圓環(huán)A通過“相互作用區(qū)域”所用的時間；(3)為保證圓環(huán)A在空中運動過程中始終與桿不會分離，桿的最小長度。14．（16分）隨著航空領域的發(fā)展，實現火箭回收利用，成為了各國都在重點突破的技術。其中有一技術難題是回收時如何減緩對地的碰撞，為此設計師在返回火箭的底盤安裝了電磁緩沖裝置。該裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，由高強絕緣材料制成，其內部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈abcd；②火箭主體，包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ和超導線圈（圖中未畫出），超導線圈能產生方向垂直于整個緩沖軌道平面的勻強磁場。當緩沖滑塊接觸地面時，滑塊立即停止運動，此后線圈與火箭主體中的磁場相互作用，火箭主體一直做減速運動直至達到軟著陸要求的速度，從而實現緩沖?，F已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時，火箭主體的速度大小為v0，經過時間t火箭著陸，速度恰好為零；線圈abcd的電阻為R，其余電阻忽略不計；ab邊長為l，火箭主體質量為m，勻強磁場的磁感應強度大小為B，重力加速度為g，一切摩擦阻力不計，求：（1）緩沖滑塊剛停止運動時，線圈ab邊兩端的電勢差Uab；（2）緩沖滑塊剛停止運動時，火箭主體的加速度大?。唬?）火箭主體的速度從v0減到零的過程中系統(tǒng)產生的電能。15．（12分）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t=0時刻波形如圖所示，圖線上質點M的位移為振幅的倍，經過時間0.1s，質點M第一次到達正的最大位移處。求：①該簡諧橫波的傳播速度；②從計時后的0.5s內，質點M通過的路程。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】設月球的質量為M，半徑為r，則月球的密度A．在月球表面使一個小球做自由落體運動，測出下落的高度H和時間t，根據，可知算出月球的重力加速度，根據，可以算得月球的質量，但不知道月球的半徑，故無法算出密度，故A錯誤；B．根據得，所以，已知T就可算出密度，故B正確；C、根據得，但不知道月球的半徑，故無法算出密度，故C錯誤；D、觀察月球繞地球的圓周運動，只能算出地球的質量，無法算出月球質量，也就無法算出月球密度，故D錯誤；故選B。2、D【解析】

A．因OB=OC可知FB=FC，由平衡知識可知解得FB一定大于mg，選項A錯誤；B．FB與FC不共線，不是一對平衡力，選項B錯誤；C．因FA=3mg>FC，則選項C錯誤；D．由平衡知識可知，FB與FC合力大小等于3mg，選項D正確。故選D。3、C【解析】

A．碰前系統(tǒng)總動量為：碰前總動能為：如果，，則碰后總動量為：動量不守恒，不可能，A錯誤；B．碰撞后，、兩球同向運動，球在球的后面，球的速度大于球的速度，不可能，B錯誤；C．如果，，則碰后總動量為：系統(tǒng)動量守恒，碰后總動能為：系統(tǒng)動能減小，滿足碰撞的條件，C正確；D．如果，，則碰后總動量為系統(tǒng)動量守恒，碰后總動能為：系統(tǒng)動能增加，不可能，D錯誤。故選C。4、C【解析】

AD．人的作用力是固定的，則由：F=m1g地=m2g星而近地衛(wèi)星的向心加速度和重力加速度近似相等；根據：則：AD錯誤；B．第一宇宙速度解得：則：B錯誤；C．星球的自轉角速度足夠快，地表的重力為0時星球瓦解，根據：得：C正確。故選C。5、D【解析】

小球在下落的過程中，動能先增大后減小，當彈簧彈力與重力大小相等時速度最大，動能最大，由動能定理得因此圖象的切線斜率為合外力，整個下降過程中，合外力先向下不變，后向下減小，再向上增大，選項D正確，ABC錯誤。故選D。6、D【解析】

A．氫原子從n=4能級向低能級躍遷時可以輻射出6種頻率的光子，其中只有從n=4能級向n=3能級躍遷時所輻射出的光子以及從n=3能級向n=2能級躍遷時所輻射出的光子的能量小于從n=4能級向n=2能級躍遷時所輻射出的光子的能量，不能使金屬A發(fā)生光電效應，故共有4種頻率的光能使金屬A發(fā)生光電效應，故A錯誤；B．因為從n=4能級向n=5能級躍遷時所需要的能量為不等于光子能量為0.32eV，故B錯誤；C．因為要使處于n=4能級的氫原子發(fā)生電離，所需要的能量只要大于0.85eV就可以，故C錯誤；D．由題意可知，金屬A的逸出功為2.55eV，氫原子從n=4能級向n=1能級躍遷時所輻射出光子的能量為由愛因斯坦光電效應方程可得最大初動能故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解析】

A．所有地球同步衛(wèi)星的周期相同，由可知，所有地球同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同，故A正確；B．由可知，軌道半徑越大，線速度越小，故B錯誤；C．衛(wèi)星雖然相對地面靜止，但在做勻速圓周運動，不是平衡狀態(tài)，故C錯誤；D．同步衛(wèi)星的向心加速度地球表面的重力加速度，所以，故D正確。8、BDE【解析】

A．布朗運動是懸浮在液體、氣體中的固體小顆粒的運動，所以只能發(fā)生在液體和氣體中，故A錯誤；B．擴散現象是兩種物質的分子相互進入對方，可在固、液、氣三種物質中任兩種中發(fā)生，故B正確；C．當分子力表現為引力時，隨分子間的距離增大，分子力先增后減，但分子勢能一直增大，故C錯誤；D．液晶分子在特定的方向排列比較整齊，具有各向異性，但分子排列不穩(wěn)定，外界條件的微小變化都會引起液晶分子排列的變化，從而改變液晶的某些性質，如溫度、壓力和外加電壓等的變化，都會引起液晶光學性質的變化，故D正確；E．單晶體的物理性質是各向異性，多晶體和非晶體的物理性質是各向同性，故E正確。故選BDE。9、CD【解析】試題分析：由于發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器的匝數不變，所以升壓變壓器的輸出電壓不變，故A錯誤．B、由于發(fā)電廠的輸出功率增大，則升壓變壓器的輸出功率增大，又升壓變壓器的輸出電壓U2不變，根據P=UI可輸電線上的電流I線增大，導線上的電壓損失變大，則降壓變壓器的初級電壓減小，則降壓變壓器的輸出電壓減小，故B錯誤．根據P損=I線2R，又輸電線上的電流增大，電阻不變，所以輸電線上的功率損失增大，故C正確．根據，則有：；發(fā)電廠的輸出電壓不變，輸電線上的電阻不變，所以輸電線上損耗的功率占總功率的比例隨著發(fā)電廠輸出功率的增大而增大．故D正確．故選CD．考點：遠距離輸電10、BDE【解析】

A．船能浮在水面上，是由于水的浮力作用，故A項錯誤；B．液體表面層里的分子比液體內部稀疏，分子間的距離比液體內部大一些，分子間的相互作用表現為引力，即是表面張力，故B項正確；C．在一定溫度下，飽和蒸氣的分子數密度是一定的，因而其壓強也是一定的，與體積無關；密閉容器中某種蒸氣開始時若是飽和的，保持溫度不變，增大容器的體積時，蒸氣不再是飽和的，但最后穩(wěn)定后蒸氣是飽和的，壓強不變；故C項錯誤；D．相對濕度是指水蒸氣的實際壓強與該溫度下水蒸氣的飽和壓強之比，故D項正確；E．當水面上方的水蒸氣達到飽和狀態(tài)時，單位時間內從水中出來的水分子和從空氣進入水中的水分子個數相等，達到一種動態(tài)平衡，故E項正確。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、9.801.632.661.0【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數為9mm，游標尺上第16個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數為16×0.05mm=0.80mm，所以最終讀數為：9mm+0.80mm=9.80mm；(2)[2]根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度求出小球經過光電門時的速度為：[3]則有：(3)[4]先根據記錄表中的數據進行了描點，作出圖像如圖：(4)[5]由圖像可得圖像斜率的絕對值為：要驗證機械能守恒定律，必須滿足：化簡整理可得：則有：解得：12、ADD46.6Ω（45.0-50.0Ω均可）無【解析】

(1)[1][2]．由于在該實驗電路中沒有電壓表，所以要將定值電阻R0和電流表改裝成電壓表使用，因此電流表A1的內阻應已知，通過該電流表的最大電流約為：A1應選用A電流表．由于電流表A2的內阻不是必須要知道的，其量程要大于電流表A1的量程，所以電流表A2應選擇D電流表．

(2)[3]．流經電流表A2的電流為電路中的總電流，設滑動變阻器單位長度的電阻為r，則有又因為R0、Rx、RA1、RA2等均為定值，令，則上式可變?yōu)橛蓴祵W關系可知，D正確，故選D．

(3)[4][5]．根據圖示電路圖，由歐姆定律可知（R0+RA1）I1=Rx（I2-I1）整理可得而即題圖中I1-I2圖線的斜率，由圖可知解得Rx=46.6Ω．由于實驗中考慮到了電流表內阻，則這樣測得的Rx的阻值無系統(tǒng)誤差。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)4.0m/s(2)0.2s