文档内容
2025 年普通高中学业水平选择性考试
陕西、山西、宁夏、青海四省
物理
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
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. 某同学绘制了四幅静电场的电场线分布图,其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
电场线不闭合,同一电场中不相交、不相切,疏密表示电场的强弱,匀强电场的电场线是等间距平行直线,
故B正确,ACD错误。
2. 我国计划于2028年前后发射“天问三号”火星探测系统,实现火星取样返回。其轨道器将环绕火星做
匀速圆周运动,轨道半径约3750km,轨道周期约2h。引力常量G取6.67 × 10-11N⋅m2/kg2,根据以上数据
可推算出火星的( )
A. 质量 B. 体积 C. 逃逸速度 D. 自转周期
【答案】A
【解析】
轨道器绕火星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,可得
A.题中已知的物理量有轨道半径r,轨道周期T,引力常量G,可推算出火星的质量,故A正确;
B.若想推算火星的体积和逃逸速度,则还需要知道火星的半径r,故BC错误;
D.根据上述分析可知,不能通过所提供物理量推算出火星的自转周期,故D错误。
故选A。3. 某智能物流系统中,质量为20kg的分拣机器人沿水平直线轨道运动,受到的合力沿轨道方向,合力 F
随时间t的变化如图所示,则下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
F 20
解:选取第 1s 内机器人受力的方向为正方向,则第 1s 内机器人的加速度 a = = m/s2=1m/s2
1 m 20
F' −20
第 2s 内机器人受力为零,则加速度为零;第 3s 内机器人的加速度 a = = m/s2=−1m/s2
2 m 20
可知第 3s 内机器人的加速度的方向与第 1s 内加速度的方向相反。
A、若初速度为 1 m/s,与第 1s 内受力的方向相同,则机器人第 1s 内做加速运动,第 2s 内做匀速运动,
第 3s 内做减速运动,由 v-t 图线的斜率表示加速度的大小可知,第 1s 内的加速度是 1m/s2,第 3s 内的
加速度大小也是 1m/s2,故 A 正确;
B、该图中第 3s 内仍然做加速运动,与受力不符,故 B 错误;
C、该图中第 1s 的加速度与第 3s 的加速度都是正值,与受力不符,故 C 错误;
D、该图中第 1s 的加速度大小为 2m/s2,与实际不符,故 D 错误。
故选A。
4. 如图,质量为m的均匀钢管,一端支在粗糙水平地面上,另一端被竖直绳悬挂,处于静止状态,钢管与水平地面之间的动摩擦因数为 、夹角为 ,重力加速度大小为g。则地面对钢管左端的摩擦力大小为(
)
A. B. C. D. 0
【答案】D
【解析】
对钢管受力分析,如图所示
对钢管受力分析,受重力、绳子拉力、地面支持力,可能受摩擦力。若受向左摩擦力,水平方向受力不平衡,
与题意矛盾,同理若受向右摩擦力也与题意矛盾,故钢管不受地面的摩擦力作用,D正确,ABC错误。
故选D。
5. 我国首台拥有自主知识产权的场发射透射电镜 TH—F120实现了超高分辨率成像,其分辨率提高利用了
高速电子束波长远小于可见光波长的物理性质。一个静止的电子经 电压加速后,其德布罗意波长为
,若加速电压为 ,不考虑相对论效应,则其德布罗意波长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
设电子经过电压加速后速度大小为 ,由动能定理得
电子的动量大小为电子的德布罗意波长为
联立解得
因为
可解得
C正确,ABD错误。
故选C。
6.电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一,其原理如图所示,在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环,
其内已“注入”一个初级磁场,当钢制线圌与电容器组接通时,在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到
几兆安培,铜环迅速向内压缩,使初级磁场的磁感线被“浓缩”,在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度
可达几百特斯拉。此过程,铜环中的感应电流( )
A.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同
B.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反
C.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同
D.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反
【答案】B
【解析】当钢制线圈中电流迅速增加时,根据楞次定律,铜环中会产生感应电流来阻碍磁通量的增加。感应
电流产生的磁场方向与钢制线圈产生的磁场方向相反,由安培定则可知,铜环中的电流方向与钢制线圈中的
电流方向相反;由于铜环电阻较小,在这种电磁感应情境下,根据楞次定律的“增反减同”,铜环中产生的感应
电流会很大,几乎与钢制线圈中的电流大小相等,且方向相反,以阻碍磁通量的快速增加,故B正确、ACD错
误。故选:B。
7. 如图,光滑水平面上存在竖直向上、宽度d大于 的匀强磁场,其磁感应强度大小为B。甲、乙两个合
金导线框的质量均为m,长均为 ,宽均为L,电阻分别为R和 。两线框在光滑水平面上以相同初速度 并排进入磁场,忽略两线框之间的相互作用。则( )
A. 甲线框进磁场和出磁场的过程中电流方向相同
B. 甲、乙线框刚进磁场区域时,所受合力大小之比为
C. 乙线框恰好完全出磁场区域时,速度大小为0
D. 甲、乙线框从刚进磁场区域到完全出磁场区域产生的焦耳热之比为
【答案】D
【解析】
A.根据楞次定律,甲线框进磁场的过程电流方向为顺时针,出磁场的过程中电流方向为逆时针,故 A错
误;
B.甲线框刚进磁场区域时,合力为 ,
乙线框刚进磁场区域时,合力为 ,
可知 ;
故B错误;
CD . 假 设 甲 乙 都 能 完 全 出 磁 场 , 对 甲 根 据 动 量 定 理 有 ,同理对乙有 ,
解得 ,
故甲恰好完全出磁场区域,乙完全出磁场区域时,速度大小不为0;由能量守恒可知甲、乙线框从刚进磁
场区域到完全出磁场区域产生的焦耳热分别为 ,
即 ;
故C错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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. 一列简谐横波在介质中沿直线传播,其波长大于 ,a、b为介质中平衡位置相距 的两质点,其振
动图像如图所示。则 时的波形图可能为( )
A. B.C. D.
【答案】AD
【解析】
根据振动图像可知当波的传播方向为a到b时, ,
解得
即
当波的传播方向为b到a时, ,
解得
即
同时 时,a处于平衡位置,b处于波谷位置,结合图像可知AD符合;
故选AD。
9. 在双缝干涉实验中,某实验小组用波长为 的蓝色激光和波长为 的红色激光组成的复合光
垂直照射双缝,双缝间距为 ,双缝到屏的距离为 ,则屏上( )
A. 蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹
B. 蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小
C. 距中央亮条纹中心 处蓝光和红光亮条纹中心重叠
D. 距中央亮条纹中心 处蓝光和红光亮条纹中心重叠
【答案】BC
【解析】
A.频率相同的光才能产生干涉现象,蓝色和红色激光频率不同,不能发生干涉,故A错误;
L
B.红色激光波长大于蓝色激光,由 Δx= λ 可知蓝色激光条纹窄,故B正确;
dCD.蓝光的相邻干涉条纹间距为
红光的相邻干涉条纹间距为
要使蓝光和红光亮条纹中心重叠,可知 , ,
可知当 时,满足条件;当 ,不满足条件;
故C正确,D错误。
故选BC。
的
10. 如图,与水平面成 夹角且固定于O、M两点 硬直杆上套着一质量为 的滑块,弹性轻绳一端固
定于O点,另一端跨过固定在Q处的光滑定滑轮与位于直杆上P点的滑块拴接,弹性轻绳原长为OQ,PQ
为 且垂直于OM。现将滑块无初速度释放,假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滑块与杆之间的动
摩擦因数为 0.16,弹性轻绳上弹力 F 的大小与其伸长量 x 满足 。 ,g 取 ,
。则滑块( )
的
A. 与杆之间 滑动摩擦力大小始终为
B. 下滑与上滑过程中所受滑动摩擦力的冲量相同
C. 从释放到静止的位移大小为
D. 从释放到静止克服滑动摩擦力做功为
【答案】AC
【解析】A.根据题意,设滑块下滑后弹性轻绳与PQ间夹角为 时,对滑块进行受力分析,如图所示
此时弹性轻绳弹力大小在垂直于杆上的分量为:T =Tcosθ=kxcosθ=kx ,其中 x =1.6m
⊥ 0 0
所以垂直于杆方向的弹力大小不变,滑块运动过程中摩擦力大小不变。
根据滑动摩擦力的计算公式可得:
解得:f =1.6N,故 A 正确;
故A正确;
B.下滑与上滑过程中所受滑动摩擦力的方向不同,则下滑与上滑过程中所受滑动摩擦力的冲量不相同,
故B错误;
C.设滑块从释放到静止运动的位移为 ,此时弹性轻绳与 PQ 间夹角为 ,由平衡条件有
解得
由几何关系可得
故C正确;
D . 从 释 放 到 静 止 , 设 克 服 滑 动 摩 擦 力 做 功 为 , 由 能 量 守 恒 定 律 有
解得
故D错误。
故选AC。三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 下图为探究加速度与力、质量关系的部分实验装置。
(1)实验中应将木板__________________(填“保持水平”或“一端垫高”)。
(2)为探究加速度a与质量m的关系,某小组依据实验数据绘制的 图像如图所示,很难直观看出图
线是否为双曲线。如果采用作图法判断a与m是否成反比关系,以下选项可以直观判断的有_________。
(多选,填正确答案标号)
0.2 50.618
.
0.33 0482
0.40 0.403
0.50 0.317
1.00 0.152
A. 图像 B. 图像 C. 图像 D. 图像
(3)为探究加速度与力的关系,在改变作用力时,甲同学将放置在实验桌上的槽码依次放在槽码盘上;
乙同学将事先放置在小车上的槽码依次移到槽码盘上,在其他实验操作相同的情况下,_________(填
“甲”或“乙”)同学的方法可以更好地减小误差。【答案】
(1)一端垫高
(2)AC
(3)乙
【解析】
【小问1详解】
实验需平衡摩擦力,应将木板一端垫高,在不挂槽码盘时使小车能匀速运动。
【小问2详解】
A.作出 图像,可以将 图像“化曲为直”,便于判断,a与m是否成反比关系,故A正确;
B.作出 图像,无法体现a与m是否成反比关系,故B错误;
C.作出 图像,若a与m是成反比关系,有 为定值,则 图像是一条平行与横轴的直线,
可见解判断a与m是否成反比关系,故C正确;
D.作出 图像,无法体现a与m是否成反比关系,故D错误。
故选AC。
【小问3详解】
甲同学的方法中,槽码依次放在槽码盘上,小车质量M不变,拉力 (m为槽码总质
量),但随着m增大,不满足 条件,拉力与mg偏差增大,误差变大;乙同学的方法中,将小车
上的槽码移到槽码盘上,总质量 不变(M为小车质量,m为槽码质量),拉力
(当 时近似,但实际总质量不变),拉力更接近理论值,系统误差更小,
故乙同学方法更好。
12. 常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的,与电源及相关元器件组装后可构
成多功能、多量程的多用电表。
(1)某同学使用多用电表正确测量了一个 的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是 的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选出以下必要的操作步骤并排序:
①把选择开关旋转到“ ”位置。 ②把选择开关旋转到“ ”位置。
③将红表笔和黑表笔接触。 ④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点。
下列选项中正确的是_________。(单选,填正确答案标号)
A. ①③④ B. ②③④ C. ②④③ D. ①④③
(2)若将一个内阻为 、满偏电流为 的表头改装为量程 的电压表,需要_________(填
“串联”或“并联”)一个_________ 的电阻。
(3)如图,某同学为探究由一个直流电源E、一个电容器C、一个电阻 及一个电阻 ( )组
成的串联电路中各元器件的位置,利用改装好的电压表分别测量各接线柱之间的电压,测得数据如表:
接线柱 1和2 2和3 3和4 1和4 2和4 1和3
U/V 0 1.53 0 0.56 1.05 0.66
根据以上数据可判断,直流电源 E处于_________之间,电容器C处于_________之间,电阻 处于
_________之间。(填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”)
【答案】(1)B (2) ①. 串联 ②.
(3) ①. 2和3 ②. 1和4 ③. 1和2
【解析】
【小问1详解】
某同学使用多用电表正确测量了一个 的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是 的电阻,
首先要把选择开关旋转到“ ”位置,将红表笔和黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮进行欧姆调零,使指
针指向欧姆零点,顺序为②③④,故 ACD 错误,B 正确。
故选:B。【小问2详解】
串联电阻有分压作用,设串联电阻为 R
电流表的满偏电压U =I R =1×10−3×20V =0.02V
g g g
U U−U
根据串联电路电压的分配与电阻的关系
g= g
R R
g
代入数据解得R=1980Ω
将一个内阻为 20Ω、满偏电流为 1 mA 的表头改装为量程 0~2 V 的电压表,需要串联一个 1980Ω 的
电阻;
【小问3详解】
[1][2][3]用电压表进行测量,电源两端电压最大,可知直流电源E处于2和3之间;接1和2、3和4时电
压表示数为0,接1和4时电压表有示数,则1和2、3和4之间为电阻,电容器在1和4之间;接1和3时
电压表示数比接2和4时小,则1和2之间的电阻阻值比3和4之间的大,即1和2之间电阻为 ,3和4
之间电阻为 。
13. 某种卡车轮胎的标准胎压范围为 。卡车行驶过程中,一般胎内气体的温度会
升高,体积及压强也会增大。若某一行驶过程中胎内气体压强 p随体积V线性变化如图所示,温度 为
时,体积 和压强 分别为 、 ;当胎内气体温度升高到 为 时,体积
增大到 为 ,气体可视为理想气体。
(1)求此时胎内气体的压强 ;
(2)若该过程中胎内气体吸收的热量Q为 ,求胎内气体的内能增加量 。【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
气体可视为理想气体,根据理想气体状态方程
整理代入数据得
【小问2详解】
的
p-V图线与y轴围成 面积代表做功的大小,该过程气体体积增大,则气体对外做功,可得外界对气体做
功为
由热力学第一定律
代入数据可得
14. 电子比荷是描述电子性质的重要物理量。在标准理想二极管中利用磁控法可测得比荷,一般其电极结
构为圆筒面与中心轴线构成的圆柱体系统,结构简化如图(a)所示,圆筒足够长。在O点有一电子源,
向空间中各个方向发射速度大小为 的电子,某时刻起筒内加大小可调节且方向沿中心轴向下的匀强磁场
筒的横截面及轴截面示意图如图(b)所示,当磁感应强度大小调至 时,恰好没有电子落到筒壁上,不
计电子间相互作用及其重力的影响。求:(R、 、 均为已知量)(1)电子的比荷 ;
(2)当磁感应强度大小调至 时,筒壁上落有电子的区域面积S。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当磁场的磁感应强度为 时,电子刚好不会落到筒壁上。
则电子以速度 垂直轴线方向射出,电子在磁场中做匀速圆周运动,轨迹恰好与圆筒壁相切,轨迹半径为
根据洛伦兹力提供向心力可得
联立解得
【小问2详解】
磁感应强度调整为 后,将电子速度沿垂直轴线和平行轴线方向进行分解,分别设 ,电子将在垂
直轴线方向上做匀速圆周运动,平行轴线方向上做匀速直线运动,电子击中筒壁距离粒子源的最远点时,其垂直轴线方向的圆周运动轨迹与筒壁相切,则轨迹半径仍为
根据洛伦兹力提供向心力可得
联立解得
由射出到相切,经过半个周期,用时
根据速度的合成与分解可知
平行轴线方向运动距离
结合对称性,被电子击中的面积
15. 如图,有两个电性相同且质量分别为m、 的粒子A、B,初始时刻相距 ,粒子A以速度 沿两粒
子连线向速度为0的粒子B运动,此时A、B两粒子系统的电势能等于 。经时间 粒子B到达P点,
此时两粒子速度相同,同时开始给粒子B施加一恒力,方向与速度方向相同。当粒子 B的速度为 时,粒
子A恰好运动至P点且速度为0,A、B粒子间距离恢复为 ,这时撤去恒力。己知任意两带电粒子系统的
电势能与其距离成反比,忽略两粒子所受重力。求:(m、 、 、 均为己知量)
(1)粒子B到达P点时的速度大小 ;(2) 时间内粒子B的位移大小 ;
(3)恒力作用的时间 。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
以 AB 为系统,动量守恒,取水平向右为正方向,根据动量守恒定律可得:mv =(m+4m)v
0 1
1
解得:v = v ;
1 5 0
【小问2详解】
1 1 1
在t 时间内,根据能量守恒定律可得: mv2+ mv2= (m+4m)v2+E
1 2 0 25 0 2 1 p
1
mv2
由于任意两带电粒子系统的电势能与其距离成反比,因此:25 0 l
= 1
E l
p 0
1
解得 l = l
1 11 0
两者共速前,二者水平方向动量守恒,根据动量守恒定律可得:
❑ ❑ ❑
∑(mv t )=∑(mv t )+∑(4mv t )
0 1 A 1 B 1
❑ ❑ ❑
即有:mv t =mx +4mx
0 1 A B
根据位移关系可得:x +l =x +l'
B 0 A
v t 2
联立解得:x = 0 1− l ;
B 5 11 0
【小问3详解】
对全过程,对系统根据动能定理对全过程,根据动量定理
联立解得