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陕晋青宁卷——2025届高考物理考前冲刺卷
一、单项选择题：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，只有一项符合题目要求。
1.如图为一位练武者表演武功中的平衡术。将一根刚性杆斜立在水平地面上，他迅速将一只脚踩在杆上，用另一只脚的脚背在杆上部的某处勾住，整个身体能在杆上处于静止状态。不计杆的质量，以下说法正确的是( )
A.地面对杆的摩擦力方向水平向左
B.人的重心一定在杆下端的正上方
C.人的两脚对杆的摩擦力的合力方向沿杆向上
D.杆对人的两脚的作用力方向相同
2.如图所示为梦天空间舱的变轨示意图，梦天空间组合舱的成功对接标志着我国航天事业的又一进步。为了让空间舱实现对接需要变化轨道，即空间舱从轨道1变轨到轨道2（1、2轨道半径均小于地球同步卫星轨道半径）。则在变轨过程中( )
A.空间舱在轨道1的运动周期大于地球自转周期
B.空间舱在轨道1的机械能小于空间站在轨道2的机械能
C.空间舱在从轨道1变轨到轨道2需要减速
D.空间舱在轨道1的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
3.如图所示，边长均为a的两个正四面体Abcd和Bbcd，其中bcd面完全重合，O点为bcd面中心，两带电荷量均为的点电荷分别置于A、B两顶点，则( )
A.b、c、d三点的电场强度相同
B.b、c、d三点的电势相等
C.将一正试探电荷从b点沿直线移动到O点，其所受电场力一定逐渐增大
D.将一正试探电荷从b点沿bd直线移到d点的过程中，电场力始终不做功
4.变压器被誉为“电魔术师”，在生产和生活中有着重要的作用。从家里的电视机、电风扇，到大街上的路灯、广告牌，都有变压器的身影。如图所示是实验小组研究的一种家用台灯的原理图，理想自耦变压器的a、b间接入的交变电流，交流电流表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A.R的滑片不动，滑片P位于线圈中点时，电流表与示数之比为2：1
B.R的滑片不动，滑片P上移时灯泡变亮，两电流表示数均变大
C.滑片P不动，R的滑片右移时，电流表示数不变，电流表示数变小
D.滑片P不动，R的滑片右移时，灯泡变暗，灯泡消耗的电功率变大
5.沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像如图甲所示，质点P的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A.该波的传播速度为6.5m/s
B.质点Q在内通过的路程为4.8cm
C.在时刻，质点Q处于平衡位置且沿y轴负方向振动
D.若波在传播过程中遇到9m的障碍物，不能发生明显的衍射现象
6.一位工人用砖夹夹着三块砖匀速运动，如图所示，三块砖的质量相同，均为2 kg，1、2砖间的动摩擦因数为，2、3砖之间的动摩擦因数为，砖夹与1、3砖之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力（），在这种情况下，相邻两块砖之间的最小弹力为( )
A.20 N B.40 N C.55 N D.100 N
7.如图所示，斜边MN长度为L的等腰直角三角形OMN区域内存在磁感应强度大小为B的匀强磁场（三角形边界上也存在磁场）。一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子（不计重力）从斜边MN上的P点进入磁场，速度方向与PM间的夹角，且。经过一段时间，粒子从PN上的D点（未画出）离开磁场，则下列说法正确的是( )
A.磁场方向垂直于纸面向里 B.粒子的最大速度为
C.D点到P点的最大距离为 D.粒子在磁场中运动的时间为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多项符合题目要求，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.如图所示，一绝热汽缸静置于水平地面上，汽缸内封闭有一定质量的理想气体。连有轻弹簧的两绝热轻活塞将汽缸分成三部分。活塞与汽缸壁间没有摩擦，初始时弹簧处于原长，三部分气体的温度、体积均相同。闭合开关S，对A中的气体缓慢加热，经过一段时间后，断开开关S，达到稳定后( )
A.C中的气体内能增加 B.弹簧处于压缩状态
C.A、B、C中的气体压强相等 D.A与C中的气体温度相等
9.钚-238是钚的同位素。钚的半衰期为86.4年，它用作核电池的热源，也可用作空间核动力和飞船的电源。镎-237（）吸收一个中子得到钚-238（），其核反应方程为。衰变时只放出α射线，半衰期为88年，下列说法正确的是( )
A.X为电子
B.的衰变方程为
C.160个原子核经过88年后剩余80个
D.外界温度降低，的半衰期不会变化
10.如图所示，质量为，的物块A和B用轻弹簧连接并竖直放置，轻绳跨过固定在同一水平面上的两个定滑轮，一端与物块A连接，另一端与质量为的小球C相连，小球C套在水平固定的光滑直杆上。开始时小球C锁定在直杆上的P点，连接小球的轻绳和水平方向的夹角，物体B对地面的压力恰好为零。现解除对小球C的锁定，同时施加一个水平向右、大小为的恒力，小球C运动到直杆上的Q点时，与水平方向的夹角也为，D为的中点，距离，在小球C的运动过程中，轻绳始终处于拉直状态，弹簧始终在弹性限度内，忽略两个定滑轮大小以及滑轮、绳与轴之间的摩擦力，g取，下列说法正确的是( )
A.小球C从P点运动到D点的过程中，合外力对物体A的冲量为零
B.小球C从P点运动到Q点的过程中，轻绳拉力对物体A做功为零
C.小球C从P点运动到Q点的过程中，A、B、C、轻弹簧和地球组成的系统机械能守恒
D.小球C运动到Q点时的速度大小为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（8分）某实验小组用如图所示的装置进行实验，既可以验证机械能守恒定律，又可以测量当地的重力加速度，在铁架台上固定一角度测量仪，用一不可伸长的轻质细线拴接一直径为d、质量为m的小球，细线悬点到小球顶端的距离为L，自然下垂时小球刚好位于光电门处，将小球拉离平衡位置至对应的偏离角度为α，然后由静止释放小球，记录小球通过光电门时的挡光时间t，多次改变偏离角度α，重新做实验。不计空气阻力，重力加速度大小为g。回答下列问题：
（1）小球从静止摆动到最低点的过程中，重力势能的减小量为________（用来表示），小球运动到最低点时的速度大小______（用来表示）。
（2）通过实验数据，以为横轴，以为纵轴，画出一条______（填“直线”“抛物线”或“双曲线”）就验证了机械能守恒定律。
（3）若（2）中得到的图线（或其延长线）与横轴交点的横坐标的绝对值为c，则当地的重力加速度大小_______（用来表示）。
12.（6分）智能化育苗蔬菜基地对环境要求严格，其中包括对光照强度的调控，光照强度简称照度I，反映光照的强弱，光越强，照度越大，单位为勒克斯（lx）。为了控制照度，科技人员设计了图甲所示的智能光控电路。
（1）智能光控电路的核心元件是光敏电阻R，某同学用如图乙所示电路，测量光敏电阻在不同照度时的阻值，实验所用器材：电源（9 V）、滑动变阻器（最大阻值为20 Ω）、电压表（量程为3 V，内阻为）、毫安表（量程为3 mA，内阻不计）、定值电阻、开关、导线若干。则在闭合电路开关前应该把滑动变阻器的滑片移到________（填“左”或“右”）端。
（2）某次测量时电压表的示数如图丙所示，其读数为________V，毫安表读数为1.5 mA，此时光敏电阻的阻值为______。
（3）通过测量得到6组数据如下表，请在图丁中作出阻值R随照度I变化的图像，由图可判断光敏电阻的阻值与照度______（填“满足”或“不满足”）反比例关系。
照度 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0
阻值 7.5 4.0 2.8 2.3 2.0 1.8
（4）该同学用上述光敏电阻接入图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻忽略不计，电阻，电阻箱的阻值调节范围是，光敏电阻R的电压U增加到2.0 V时光照系统开始工作，为了使照度降低到4 klx时，自动控制系统开始补光，的阻值应该调节为________。
（5）要加快蔬菜的生长，适度提高光照时间，可调节的方法是________。
13.（10分）如图是一种用折射率法检测海水盐度装置的局部简化图。让光束从海水射向宽度为d的平行空气砖（忽略薄玻璃壁厚度）再折射出来，通过检测折射光线在不同盐度溶液中发生的偏移量，进而计算出海水盐度。已知当光束从海水中射向平行空气砖的入射角为30°时，射出平行空气砖的折射光线的偏移量为d，空气中的光速近似为c。求：
（1）海水的折射率；
（2）光在空气砖中传播所用时间。
14.（14分）如图所示，在x轴下方空间内存在竖直方向的匀强电场，在第Ⅳ象限内同时还存在垂直坐标平面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。将一群带负电的微粒从第Ⅱ象限内的不同位置以初速度沿x轴正方向抛出，发现这些带电微粒均能经过坐标原点O。带电微粒通过O点后进入第Ⅳ象限内做匀速圆周运动，经过磁场偏转后都能再次到达y轴。已知带电微粒所带电荷量为q，质量为m，重力加速度为g。求：
（1）这群带电微粒从第Ⅱ象限内射出的位置坐标满足的方程；
（2）第Ⅳ象限内匀强磁场区域的最小面积；
（3）若在第Ⅲ象限所在的立体空间内充满沿y轴正方向的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小也为B，求带电微粒在这个区域运动时到y轴的最远距离。
15.（16分）如图所示，滑块A静置在表面光滑的半圆柱体B的最高点，初始时系统静止在光滑的水平地面上，已知A的质量m，B的质量M，重力加速度为g，半圆柱体截面半径为R。
（1）若锁定半圆柱体B，给滑块A一个轻微扰动，使得A沿B的表面由静止开始向右下滑。求滑块A与半圆柱体B即将分离时AO连线与竖直方向所成角度θ的余弦值及此时A的速度大小；
（2）不锁定半圆柱体B，给滑块A一个轻微扰动，使得A沿B的表面由静止开始向右下滑，当滑块A与半圆柱体B即将分离时，AO连线与竖直方向所成角度θ的余弦值为，求滑块A与半圆柱体B的质量之比；
（3）在第（2）小问中以地面为x轴，初始时的OA连线为y轴建立平面直角坐标系，在滑块A自开始下滑至与半圆柱体B即将分离的过程中，求滑块A的轨迹方程（不需要求x、y分别与时间t的关系）。
答案以及解析
1.答案：B
解析：将杆与人视为整体，根据平衡条件可知，整体只受到重力与水平地面提供的竖直向上的支持力作用，地面对杆的摩擦力为零，A错误；因不计杆的质量，且水平地面提供的支持力的作用点在杆的下端，故人的重心一定在杆下端的正上方，B正确；人整体相对杆有向下滑的趋势，故人的两脚受到的摩擦力的合力方向沿杆向上，根据牛顿第三定律可知人的两脚对杆的摩擦力的合力方向沿杆向下，C错误；人受到竖直向下的重力、杆对人两脚的作用力，根据平衡的三力汇交原理可知，杆对人的两脚的作用力方向不同，D错误。
2.答案：B
解析：因1、2轨道半径均小于地球同步卫星轨道半径，由开普勒第三定律可知，空间舱在轨道1的运动周期小于地球同步卫星运动周期，即空间舱在轨道1的运动周期小于地球自转周期，A错误；由万有引力提供向心力有可知，空间舱在轨道1的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，D错误；由变轨特点可知，空间舱从轨道1到轨道2需要两次加速，故空间舱在轨道2的机械能大于在轨道1的机械能，B正确，C错误。
3.答案：B
解析：A.根据等量同种电荷周围电场线分布可知，b、c、d三点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误；B.三点到两电荷的距离均相等，根据对称性及等量同种电荷周围电势分布可知，三点的电势相等，故B正确；C.等量同种电荷连线中垂线上，从中间到两边电场强度先增大后减小，所以将一正试探电荷从b点沿直线移动到O点，其所受电场力可能先增大后减小，故C错误；D.将一正试探电荷从b点沿bd直线移到d点的过程中，库仑斥力先做负功后做正功，故D错误。故选B。
4.答案：B
解析：A.根据题意，R的滑片不动，滑片P位于线圈中点时，原、副线圈匝数比为
根据理想变压器的电流与匝数比关系有
可知电流表与示数之比为，故A错误；
B.R的滑片不动，滑片P上移时，副线圈两端电压变大，副线圈的总电阻不变，则电流表示数变大，灯泡变亮，总功率增大，输入电压不变，则电流表示数变大，故B正确；
CD.滑片P不动，R的滑片右移时，接入电路的电阻变大，副线圈两端电压不变，电流表示数变小，电流表示数变小，灯泡变暗，灯泡消耗的电功率变小，故CD错误。
故选B。
5.答案：C
解析：A.由题图可知，该波的波长，周期，由
可得该波的传播速度
故A错误；
B.因为
所以质点Q在内通过的路程为
故B错误；
C.根据质点P的振动图像可知，时刻质点P沿y轴负方向振动，由“同侧法”结合题图甲可知，该波沿x轴正方向传播，可知此时刻质点Q处于平衡位置且沿y轴正方向振动，可判断在时刻，质点Q处于平衡位置且沿y轴负方向振动，故C正确；
D.当障碍物或狭缝的尺寸跟波长相差不大，或者比波长更小时，能观察到明显的衍射现象，，故能发生明显的衍射现象，故D错误。
故选C。
6.答案：B
解析：如图1，对三块砖整体分析，受到的重力为3mg，则砖夹对1、3砖的静摩擦力竖直向上，大小也为3mg，砖夹与砖块间弹力设为N，由最大静摩擦力等于滑动摩擦力，对三块砖构成的整体有，解得；如图2，隔离砖2分析，砖2受力平衡，则有，解得，此时砖3受到砖2的摩擦力向下，对砖3有，砖3刚好平衡，砖1与2间动摩擦因数比砖2与3间的小，此时砖1也能平衡，为使三块砖均受力平衡，则相邻两块砖间的最小弹力为40 N，B正确。
7.答案：C
解析：根据左手定则可知磁场方向垂直于纸面向外，A项错误；速度越大，粒子在磁场中做圆周运动的半径越大，当速度达到最大值时，根据几何关系可知，粒子做圆周运动的轨迹同时与三角形的边相切，且从D点飞出的速度方向与MN的夹角也为，画出粒子在磁场中的运动轨迹如图，由几何关系有，由洛伦兹力提供向心力有，解得，B项错误；由几何关系有，C项正确；粒子做匀速圆周运动的周期，粒子在磁场中运动的时间，D项错误。
8.答案：AB
解析：由题意可知，初始时中的气体压强相等，A中的气体温度升高，则体积增加，推动活塞向下运动，活塞对C中的气体做功，由热力学第一定律可知，C中的气体内能增加，A正确；由理想气体的状态方程可知，C中的气体压强增加，将活塞弹簧进行整体受力分析可知，，即A中的气体压强增加，C的体积减小，然后对其中一活塞进行受力分析可知，弹簧处于压缩状态，B中的气体压强小于A、C中的气体压强，B正确，C错误；由理想气体的状态方程有得，，D错误。
9.答案：AD
解析：本题考查衰变，目的是考查学生的推理论证能力。根据质量数守恒和电荷数守恒可知，吸收一个中子后还应释放一个电子才能得到，核反应方程为，选项A正确；根据质量数守恒和电荷数守恒可知，衰变方程为，选项B错误；半衰期是统计规律，对大量原子核适用，对少量原子核不适用，选项C错误；半衰期是由原子核内部自身的因素决定的，和物理、化学环境无关，选项D正确。
10.答案：AD
解析：A.小球C运动到D点时，物体A刚好运动最低点，此时A的速度为零，根据动量定理可得
可知合外力对物体A的冲量为零，故A正确；
B.小球C从P点运动到Q点的过程中，此时物体A刚好回到初始位置，此过程重力、弹簧弹力对A球做功均为0；由于小球C运动到Q点沿绳子方向的速度不为0，则此时A的速度不为0，根据动能定理可得
故B错误；
C.拉力F一直对小球做正功，系统的机械能一直增加，故C错误；
D.小球C运动到Q点时，此时物体A刚好回到初始位置，弹簧的弹性势能变化量为零，A、C和弹簧组成的系统根据能量守恒有
又
联立解得
故D正确。
故选AD。
11.答案：（1）；
（2）直线
（3）
解析：（1）小球从静止摆动到最低点的过程中，重力势能的减小量。小球通过光电门的时间极短，则其平均速度近似等于小球运动到最低点时的速度大小，有。
（2）小球运动到最低点时的动能，若，则验证了机械能守恒定律，整理得，以为横轴，以为纵轴，画出的是一条直线。
（3）若画出的图线与横轴交点的横坐标的绝对值为c，则图像的斜率，结合，解得。
12.答案：（1）左
（2）1.80；3.6
（3）见解析；不满足
（4）7.9
（5）减小的阻值
解析：（1）为了保证电路的安全，使光敏电阻两端的电压在闭合开关时为零，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑到左端。
（2）由题图丙知，电压表的分度值为0.1 V，电压表的读数为1.80 V；根据串联电路电压与电阻成正比可得，光敏电阻两端的电压为，毫安表读数为1.5 mA，故此时光敏电阻的阻值为。
（3）根据表格中的数据描点，用光滑曲线连接，如图所示。
根据图像可知纵坐标与横坐标的乘积不是一个常数，所以光敏电阻的阻值与照度不满足反比例关系。
（4）根据闭合电路欧姆定律得，根据图像知在照度降低到4 klx时，光敏电阻对应的阻值为，其中，联立解得。
（5）根据闭合电路欧姆定律可知，减小的阻值，总电流变大，光敏电阻R的阻值需要变小才能达到工作电压，从而使自动控制系统正常工作时的最小照度低于4000 lx，加快蔬菜的生长。
13.答案：（1）
（2）
解析：（1）光路如图所示，
由题知，，
射出平行空气砖的折射光线的偏移量
则有
又根据几何关系有
故
则直角三角形AOC中
根据折射定律得海水的折射率
（2）光在空气砖中的传播距离
传播时间
14.答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）设带电微粒从第Ⅱ象限内射出的初始位置坐标为，微粒做平抛运动，由平抛运动规律可得
联立解得
（2）微粒进入第Ⅳ象限内做匀速圆周运动，可知微粒的重力大小等于库仑力大小，即二力平衡，设微粒经过O点时的速度方向与y轴负方向夹角为θ，速度大小为v，如图所示，
可知微粒沿y轴方向移动的距离为
可知所有带电微粒经磁场偏转后都经过y轴同一位置M，则第Ⅳ象限内匀强磁场区域的最小面积为
其中由洛伦兹力提供向心力可得
故，解得
（3）由题意可知，微粒在第Ⅲ象限受重力大小与库仑力大小平衡，在第Ⅲ象限所在的立体空间内，微粒沿y轴方向做匀速运动，沿垂直y轴方向做匀速圆周运动，运动半个周期时离y轴最远，最远距离为
15.答案：（1）
（2）16:11
（3）
解析：（1）根据如图甲受力分析可知，A、B就要分离时，A的重力的向心分力恰好提供其向心力，有
由机械能守恒定律有
联立解得
（2）建立坐标系如图乙所示，设分离时B的速度为v，A绕O转动的瞬时角速度为ω，令水平向右、竖直向上分别为x、y方向的正方向，A相对于B的速度分量分别为，
则A相对于地面的速度分别为，
根据机械能守恒定律和动量守恒定律，有
分离时有，
则有，
整理可得
联立解得
（3）在如图丙所示坐标系中，沿x方向系统动量守恒，有
分式中为半圆柱体位移，θ是滑块A在半圆柱体上滑过的圆心角
解得
则滑块A的坐标
消去参数得其在直角坐标系中的方程为，
可知滑块A在半圆柱体表面上运动时轨迹为椭圆

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