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2025届陕西省西安市铁一中学高三下学期第八次模拟考试物理试题
时间：75分钟 满分：100分
一、单选题（共7小题，每题4分，共28分）
1．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现与研究方法推动了人类历史的进步．对以下几位物理学家所做科学贡献的表述中，与事实不相符的是（　　）
A．天然放射现象首先由贝克勒尔发现，他的发现，说明原子核具有复杂结构
B．卢瑟福通过α粒子散射实验发现了质子
C．伽利略研究自由落体运动方法的核心是科学实验和逻辑推理
D．爱因斯坦创立“光子说”并建立了“光电效应方程”，运用这些理论圆满解释了光电效应的实验规律
2．民间赛龙舟是我国端午节的一项重要活动，如图所示是某地举行的500m直道龙舟比赛情形，下列说法正确的是（　　）
A．龙舟速度的变化量越大，其加速度一定越大
B．全程中获得第一名的龙舟平均速度一定最大，但到达终点时的速度不一定最大
C．以龙舟为参考系，岸上站立的观众是静止的
D．研究队员的划桨动作时，可将队员看成质点
3．如图所示是高中物理人教版教材选择性必修第三册研究光电效应的实验插图，开始时把一块带负电的锌板与一验电器相连，验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板后，指针张角变小，忽略锌板自发漏电的因素，下列说法正确的是（　　）
A．若用黄光照射锌板，指针张角可能不变
B．增加紫外线灯光线的强度，光电子的最大初动能也变大
C．发生光电效应时，光照到金属板的一面上，电子从金属板的另一面飞出
D．若用黄光照射另外一种带负电的金属板，指针张角变小，则用紫光照射该金属板指针张角可能不变
4．如图所示，两条水平虚线之间有方向垂直于纸面向里、宽度为、磁感应强度大小为的匀强磁场，质量为、电阻为的正方形线圈边长为，线圈下边缘到磁场上边界的距离为，将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿过磁场时的速度都是，不计空气阻力，则从线圈下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场的过程中，下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　）
A．线圈可能一直做匀速运动
B．线圈可能先加速后减速
C．线圈的最小速度一定是
D．线圈的最小速度一定是
5．一匀强电场的方向平行于平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、16V、22V。下列说法不正确的是（　　）
A．电场强度的方向从c点指向a点
B．电场强度的大小
C．电子在a点的电势能比在b点的低
D．将一正电荷从c点移至a点比从b点移至a点电场力做的功多
6．图甲为某人发明的自动叉秸秆工具。捆成圆柱形的秸秆从地上被叉起后，长直杆逆时针转动，秸秆被与长直杆夹角小于的另一短直杆挡住，简化图如图乙所示，不计摩擦。若长直杆由水平缓慢转至竖直，则下列说法正确的是（　　）
A．短直杆对秸秆的弹力先减小后增大
B．短直杆对秸秆的弹力一直增大
C．长直杆对秸秆的弹力一直增大
D．长直杆对秸秆的弹力先减小后增大
7．如图1所示，在粗糙的水平面上静止放置一滑块，时刻在滑块上施加一水平向右的外力F，外力大小随时间变化规律如图2所示，滑块的加速度随时间的变化规律如图3所示，已知滑块与地面间的滑动摩擦力等于静摩擦力，重力加速度g取。则下列说法正确的（　　）。
A．滑块的质量为 B．时间内，摩擦力大小为
C．物体在末的速度 D．物体做匀加速直线运动
二、多选题
8．如图（a）为一气缸，其升降部分由M、N两筒组成，两筒间密闭了一定质量的理想气体。图（b）为气体分子速率分布曲线，初始时刻气缸内气体所对应的曲线为b、若用力使M迅速向下滑动，设此过程筒内气体不与外界发生热交换，则此过程中（ ）
A．密闭气体压强增大，分子平均动能增大
B．气体对外界做功，内能减少
C．容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数增加
D．密闭气体的分子速率分布曲线可能会由b曲线变成c曲线
9．如图为交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按图示方向匀速转动，转动角速度，线圈的匝数、总电阻，线圈围成的面积。线圈两端与阻值的电阻相连，交流电压表可视为理想电表。已知磁场的磁感应强度，图示位置矩形线圈与磁感线平行。则（　　）
A．图示位置，线圈中的电流最大，电流方向为
B．从图示位置开始计时，通过线圈的磁通量随时间t变化的关系式为
C．电路中交流电压表的示数为
D．线圈由图示位置转过的过程中，通过电阻R的电荷量为
10．如图（a）所示，在t=0时将一质量为0.1kg的滑块轻放置于传送带的左端，传送带在t=4s时因为突然断电而做减速运动，从t=0到减速停下的全程，传送带的v-t图像如图（b）所示。已知传送带顺时针运动，滑块与传送带间的动摩擦因数为0.08，传送带两轮间的距离足够长，重力加速度大小为10m/s2.，下列关于滑块说法正确的是（　　）
A．滑块先匀加速运动，后匀减速运动直至停止
B．滑块从轻放上传送带至停下，所用的时间为6s
C．滑块在传送带上留下的划痕为28m
D．全程滑块与传送带间产生的热量为2.24J
三、实验题
11．某实验小组欲测定当地重力加速度大小，设计实验装置如图甲：将一细线上端固定于摇柄下端O点处，另一端连接一小钢球。转动摇柄可控制小钢球某段时间内在某一水平面做匀速圆周运动，在圆周上某处装一光电门。已知小钢球的直径为d，O点到钢球球心的距离为L。
(1)实验中用螺旋测微器测量小球直径如图乙所示，则读数为 。
(2)某次实验中小球经过光电门时间为t，则对应圆周运动线速度大小为 ；若再测量出细线与竖直方向的夹角为α，则当地重力加速度大小为 （以上均用题中所给物理量符号表示）
12．某学习小组利用砷化镓霍尔元件（载流子为电子）研究霍尔效应，实验原理如图1所示，匀强磁场垂直于元件的工作面，工作电源为霍尔元件提供霍尔电流，通过1、3测脚时，2、4测脚间将产生霍尔电压。
（1）2、4测脚中电势高的是 （选填“2”或“4”）测脚。
（2）某次实验中，利用螺旋测微器测量元件厚度d（如图2），其读数为 mm，调节工作电压，改变霍尔电流，测出霍尔电压，实验数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4 5
0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
41.5 83.1 124.8 166.4 208.1
根据实验数据在如图3所示的坐标纸上作出与的关系图像 ；
（3）设该元件单位体积中自由电子的个数为n，元件厚度为d，磁感应强度为B，电子电荷量为e，则与的关系式为 。
（4）由所作的图线可以看出，图像并没有通过坐标原点，可能的原因是（写出一条即可） 。
四、解答题
13．如图甲所示，均匀介质中的水平面内，A、B、P为直角三角形的顶点，，。波源、均沿竖直方向振动，它们的振动图像分别如图乙，丙所示。已知波源产生的机械波经过0.6s传播到P点，求：
，P处的质点经过的路程；
时，P处的质点位移；
1s后，A、B边上（不含波源）有几个振动加强点，有几个振动减弱点。
14．如图所示，某航拍小型飞机有四个相同的风扇，每个风扇的半径均为R，当它在无风的天气悬停时，每个风扇都呈水平状态，风扇吹出的空气速度大小都等于v，吹出的空气流动方向相同。已知空气的平均密度为，则风扇悬停时，不考虑其他位置空气流动的影响，求：
单位时间内每个风扇吹出的空气的质量；
无人机的总重力；
每个风扇对空气做功的功率。
15．如图所示，第一象限内充满了垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），一带正电的粒子（不计重力）从轴上的点沿轴正方向以初速度进入该匀强磁场区域，点坐标为。粒子从轴上的点离开磁场时速度与轴负方向成角，随后进入充满第四象限、且方向沿轴正方向的匀强电场区域。经该电场偏转后，粒子恰好垂直于轴进入第三象限的匀强电、磁场区域，其中磁场方向均垂直于纸面向里，磁感应强度大小均为，电场方向均沿轴负方向，电场强度大小均为，电、磁场区域的宽度均为。已知粒子的质量为、电荷量为，虚线边界上有电场。
(1)求第一象限中匀强磁场的磁感应强度的大小；
(2)设粒子刚离开第三象限中第一个电场区域时速度与水平方向的夹角为，求；
(3)求在第三象限内运动的整个过程中，粒子距离轴最远的水平距离。
参考答案
1．B【详解】A．天然放射现象首先由贝克勒尔发现，他的发现，说明原子核具有复杂结构，故A正确；
B．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，故B错误；
C．伽利略研究自由落体运动时，将斜面上小球的运动规律合理外推到自由落体运动，所用方法的核心是科学实验和逻辑推理，故C正确；
D．爱因斯坦创立“光子说”并建立了“光电效应方程”，运用这些理论圆满解释了光电效应的实验规律，故D正确。
本题选错误的，故选B。
2．B【详解】A．根据可知加速度a由速度的变化量和速度发生改变所需要的时间共同决定，虽然大，但更大时，a可以很小，故A错误；
B．获得第一名的龙舟，用时最少，平均速度一定最大，但到达终点时的速度不一定最大，B正确；
C．以龙舟为参考系，岸上站立的观众是运动的，C错误；
D．研究队员的划桨动作时，队员的大小和形状不能忽略，故不可将队员看成质点，D错误。故选B。
3．A【详解】A．由于黄光波长更长，频率更低，由光电效应方程
可知，可能不发生光电效应，指针可能不动，故A正确；
B．由光电效应方程
可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光照强度无关，故B错误；
C．紫外线灯照射后发生光电效应，电子从金属板表面逸出，即从光照射到的金属表面逸出，故C错误；
D．根据光电效应方程可知，若黄光照射金属板发生光电效应，则紫光一定也会发生光电效应，故D错误。故选A。
4．D【详解】A．由于，故有一段时间线圈全部处于匀强磁场中，磁通量不发生变化，不产生感应电流，不受安培力，此时将做匀加速运动，因此不可能一直做匀速运动，故A错误
B．已知线圈下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度都是，线圈完全进入磁场后，由于线圈下边缘到达磁场下边界前一定做加速运动，所以从下边缘刚进入磁场到上边缘刚穿出磁场过程中，线圈先减速后加速再减速，故B错误；
D．因为进磁场时要减速，可知线圈完全进入磁场时速度最小，设最小速度为v，从开始自由下落到线圈上边缘刚进入磁场的过程应用动能定理，设该过程克服安培力做的功为W，则有
从线圈下边缘刚进入磁场到线圈下边缘刚要穿出磁场的过程应用动能定理，则该过程克服安培力做的功也是W，而始、末动能相同，所以有
由以上两式可得最小速度故D正确；
C．当线圈进入磁场达到最小速度时平衡时满足解得
而线圈不一定能达到这个最小速度，选项C错误；故选D。
5．C【详解】A．由题意可知ac连线的中点d电势为16V，bd为等势线，电场线与等势线垂直，由几何知识可知bd与ac垂直，所以电场强度的方向从c点指向a点，故A正确；
B．由几何知识可知则电场强度为故B正确；
C．根据电势能表达式有，可知电子在a点的电势能比在b点的高，故C错误；
D．根据电场力做功公式，所以将一正电荷从c点移至a点比从b点移至a点电场力做的功多，故D正确。本题选不正确的，故选C。
6．B【详解】对秸秆受力分析可知，秸秆受到重力mg，短直杆弹力F2，长直杆弹力F1，如图
题意知长直杆与短直杆的角小于不变，则F2与F1的夹角不能变，故图中不能变，由于秸秆受三力平衡，作出力的矢量三角形如上图所示，当长直杆由水平缓慢转至竖直时，图像可知F2一直增大，F1先增大后减小，故短直杆对秸秆的弹力一直增大，长直杆对秸秆的弹力先增大后减小，故B正确，ACD错误。故选 B。
7．B
【详解】A．根据图2可知，外力F随时间的关系的表达式为
由图3可知，在时，物块开始有加速度，故此刻拉力与最大静摩擦力平衡，则有
由图3可知，在时，滑块的加速度为，根据牛顿第二定律有
解得故A错误；
B．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且有
在的时间内，物体已经开始运动，所受摩擦力为滑动摩擦力，所以时间内，摩擦力大小为，故B正确；
C．由图像的面积表示速度的变化量，滑块由静止开始加速运动，故内图像的面积即表示为末滑块速度的大小，满足故C错误；
D．在的时间内，加速度为零，滑块静止不动，后加速度大小逐渐增大，滑块做加速度增大的加速运动，整个运动过程做变速直线运动，故D错误。故选B。
8．ACD【详解】AB．密闭气体处于绝热状态，用力使M迅速向下滑动，体积减小，压强增加，外力对气体做功，内能增加，理想气体忽略势能，动能增加，故A正确、B错误；
C．用力使M迅速向下滑动，体积减小，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数增加，密闭气体压强增大，故C正确；
D．由于气体温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，则密闭气体的分子速率分布曲线可能会变成c曲线，故D正确；故选ACD。
9．ACD【详解】A．图示位置磁通量为零，电动势最大，电流最大，根据右手定则可知，线圈中电流方向为，A正确；
B．从图示位置开始计时，通过矩形线圈的磁通量随时间t变化的关系式为B错误；
C．电动势的最大值则电动势的有效值
由闭合电路欧姆定律，可得电路中交流电压表的示数C正确；
D．线圈由图示位置转过的过程中，通过电阻R的电荷量D正确。故选ACD。
10．AC【详解】A．滑块轻放置于传送带的左端，则有滑块在传送带上的加速度为
若传送带不停电，滑块与传送带达到共速时所用时间
由图b可知传送带在t=4s后做减速运动的加速度
可知滑块做加速运动，传送带做减速运动，滑块与传送带达到共速后，由于传送带做减速运动的加速度大于滑块的加速度，滑块开始做减速运动直至停止，因此滑块先匀加速运动，后匀减速运动直至停止，A正确；
B．传送带做减速运动后，滑块与传送带达到共速时所用时间解得
此时滑块的速度为
滑块停下所用时间
滑块从轻放上传送带至停下，所用的时间为B错误；
C．滑块与传送带达到共速时的位移
传送带的位移
滑块与传送带的相对位移是
可知此时滑块在传送带上留下的划痕为28m。滑块开始做匀减速运动到停下运动的位移
传送带与滑块达到共速后到停下运动的位移
此时滑块与传送带的相对位移是
可知此时滑块与传送带相对位移的大小8m产生的划痕与前面的划痕重叠，划痕取最大值，则有滑块在传送带上留下的划痕为28m，C正确；
D．全程滑块与传送带间的相对位移大小为
滑块与传送带间产生的热量为
D错误。故选AC。
11．(1)6.699/6.700/6.701(2)
【详解】（1）螺旋测微器的读数为
（2）[1]小钢球经过光电门时的线速度大小为
[2]根据牛顿运动定律有联立解得
12． 2 2.000/1.999/2.001 可能有以下原因：①霍尔电流为0时，2、4测脚间存在电势差②2、4电极不在同一等势面上③由于存在温度差，2、4测脚间存在温差电动势
【详解】（1）[1]因为霍尔元件的载流子是电子，所以在霍尔元件中是电子的定向移动形成了电流，根据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力向“4”测脚方向，所以“4”测脚的电势低，“2”测脚的电势高。
（2）[2]螺旋测微器的读数为
[3]将表格中的数据在图中进行描点连线，则其图像如图所示

（3）[4]当霍尔元件中的电路稳定后，对元件中的电子来说，其受到洛伦兹力和电场力，且二力平衡，所以有
设霍尔元的宽度为l，其横截面积有
其霍尔元件的电压为整理后有
（4）[5]由图像可知，其未过原点，其可能的原因有：①霍尔电流为0时，2、4测脚间存在电势差。②2、4电极不在同一等势面上。③由于存在温度差，2、4测脚间存在温差电动势。
13.（1）0.4m；（2）0；（3）加强点10个，减弱点9个
【详解】（1）由于波源产生的机械波经过0.6s传播到P点，故波速为
因此在时间内，P点振动的时间为，由乙图可知，该波源的振动周期，故在时间内，P点刚好振动了一个周期，波源产生的机械波传到P点的时间
此时P刚好开始振动，路程为零，由于机械波的振幅，这段时间内P点的路程为
（2）时，P点振动的时间
波源机械波带动P点的位移为零，结合上述分析可知，波源产生的机械波传到P点时间为，故时，P处的质点振动的时间
波源机械波带动P点的位移也为零；
（3）由题可知，两列波的波速
两列波的波长为
由几何知识可得
由于两列波步调相反，故当时，为振动的加强点，即
解得
故A、B边上（不含波源）有10个振动加强点，同理当时为振动的减弱点，则有
解得
故减弱点一共有9个
14（1）；（2）；（3）
【详解】（1）单位时间内被每个螺旋桨推动的空气质量为
（2）根据动量定理解得每个螺旋桨对空气的作用力为
无人机的总重力等于
（3）每个风扇对空气做功的功率为
15．(1)(2)(3)（4）
【详解】（1）由几何关系得，由牛顿第二定律解得
（2）设粒子刚进入第三象限第一个磁场时的速度为，则
粒子在第一个磁场中运动有解得
由几何关系，粒子出磁场时与水平方向的夹角为。
则粒子刚进入电场时水平方向的速度为
竖直方向的速度为
由运动学公式得其中
粒子刚离开第一个电场区时速度大小为所以
（3）方法一：
设粒子在第三象限运动过程中，从右向左在第层磁场中运动的速度为，轨道半径为，由动能定理有
由牛顿第二定律有
联立解得，
设粒子进入第层电场时，速度与水平方向的夹角为，从第层电场左边界穿出时速度与水平方向的夹角为，粒子在电场中运动时，垂直电场线方向的速度分量不变，有
电磁场区域的宽度均为，
又，
解得
可知、、、 ，是一组等差数列，公差为，可得
将代入，得
令，则有
由于，且为整数，故的最大值为4
此时；
即粒子在第5层磁场中达到轨迹最左端，此时速度竖直向下，几何关系得轨迹最左端距离第5层磁场右边界距离为
综上，轨迹最左端离轴的水平距离为
方法二：
设在第个磁场中达到距轴最远，在轴方向，由动量定理得
因为
由动能定理得
联立解得
又
即
整理得
故

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