2025届重庆市部分学校高三上学期高考模拟调研卷（二）物理试卷（解析版）

这是一份2025届重庆市部分学校高三上学期高考模拟调研卷（二）物理试卷（解析版），共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
物理测试卷共4页，满分100分。考试时间75分钟。
一、选择题：共10题，共43分。
（一）单项选择题：共7题，每题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. 如图所示，一重为的磁性贴将一张白纸压在竖直磁性板上。某同学拉着白纸向右上方做匀速直线运动的过程中，磁性贴始终相对纸张静止。忽略空气阻力，则该过程中，磁性贴所受摩擦力（ ）
A. 竖直向上，大小等于B. 斜向右上，大小等于
C 竖直向上，大小大于D. 斜向右上，大小大于
【答案】A
【解析】磁性贴和白纸一起做匀速直线运动，磁性贴所受合力为零，其所受静摩擦力与重力平衡，大小等于、方向竖直向上。
故选A。
2. 如图所示，虚线为雷雨天带有负电的乌云新过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成的电场的四束等势线、、、。则这四束等势线中，电势最高的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】乌云带负电，电场强度方向垂直于等势线并指向乌云，沿电场线方向电势逐渐降低，故距乌云越远电势越高，可知
故选D。
3. 甲、乙两辆质量相等的汽车装配有不同发动机，行驶时所受阻力相等。两汽车启动过程中，其动量大小的平方与位移的关系如图所示。则该过程中，两汽车发动机提供的牵引力的大小关系为（ ）
A. B. C. D. 无法判断
【答案】B
【解析】根据题意，由关系式
可知图像的斜率
结合图像信息可得
故
故选B。
4. 我国计划在未来建立一个由21颗卫星组成的“月球北斗”导航系统，来帮助中国航天更安全、高效地探索月球。若将月球和地球均视为圆球，已知月球的平均密度约为地球平均密度的倍，则月球近地卫星的运行周期约为地球近地卫星运行周期的（ ）
A. 倍B. 倍C. 倍D. 倍
【答案】D
【解析】在中心天体表面运行的卫星，对其进行分析，由万有引力提供向心力，则有
中心天体的平均密度
联立解得
可得
故选D。
5. 如图1所示，一足够长的粗糙斜面固定在水平面上，a、b两物块分别在沿斜面向下的力作用下由静止开始运动，两物块运动的加速度随力变化的关系如图2所示。忽略空气阻力，下列关于a、b的质量与以及a、b与斜面间的动摩擦因数与的大小关系，正确的是（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】B
【解析】物块沿斜面向下运动过程中，对物块进行受力分析，由牛顿第二定律有
解得
由图像知
且
则
得a、b的质量关系为
又由
得a、b与斜面间的动摩擦因数大小关系为
故选B。
6. 一理想变压器与定值电阻R1和电阻箱R2组成如图所示电路，其中R1 = 40 Ω，a、b间接输出电压有效值恒定的交变电源。当电阻箱阻值为10 Ω时，电阻箱消耗的电功率最大。则该理想变压器的原、副线圈匝数之比为（ ）
A. 2B. 3C. 4D. 6
【答案】A
【解析】设电源输出电压为U0，则原线圈两端电压
变压器原、副线圈两端的电压之比
变压器原、副线圈电流之比
结合上述有
电阻箱R2消耗的电功率
根据数学二次函数的规律可知当电流为
此时P达到最大值，由于
此时可以解得
则有
又由于，
解得
故选A。
7. 一辆公交车以的速度匀速直线行驶，一名送餐员骑一辆电动车以的速度突然驶入公交车正前方10m处的机动车道并以此速度继续匀速直线行驶，公交车与电动车行驶方向相同。公交车司机见状立即紧急刹车，为了避免突然刹车让乘客有明显的顿挫感，其刹车的加速度大小随时间按图所示规律变化。若刹车结束时，公交车恰好不会撞上电动车，则公交车的刹车时间为（ ）
A. 2sB. 3sC. 4sD. 5s
【答案】C
【解析】恰好不相撞，即时刻公交车与电动车速度相等。由图像可得，刹车过程中，公交车和电动车的图像分别如图所示。
时间段内，公交车的平均速度
“恰好不相撞”需满足
代入解得
故选C。
（二）多项选择题：共3题，每题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中，将直流电源、定值电阻、电容器、电流表、电压表、单刀双掷开关S组装成如图1所示的实验电路。开关S接1或2时，测得电压表示数与电流表示数之间的关系如图2所示，由此可知（ ）
A. a为开关接1时的图线
B. b为开关接1时的图线
C. 电源电动势约为3.00V
D. 电源内阻约为
【答案】BC
【解析】AB．开关接1时，电容器处于充电状态，则有
开关接2时，电容器处于放电状态，则有
故开关接1时的图线应为b，故 A错误，B正确；
C．结合上述，开关接1时，电容器处于充电状态，则有
结合图b可知，电源电动势约为3.00V，故C正确；
D．结合上述，电源内阻
故D错误。
故选BC。
9. 对一静止在水平地面上的物体（可视为质点）施加一竖直向上的恒力，物体上升至一定高度时撤去力。物体向上运动过程中，其机械能随距地面高度变化的关系如图所示。已知物体所受阻力大小恒定，物体上升的最大高度为，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A. 物体质量为B. 物体质量为
C. 物体所受阻力大小为D. 物体所受阻力大小为
【答案】AC
【解析】AB．由图像可知，物体上升到最大高度时，动能为零，重力势能为，则
解得物体质量
故A正确，B错误；
CD．过程中，由机械能守恒定律可得
解得
故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图所示，ABCD是边长为的正方形，是以点为圆心的圆弧。在BC、CD与之间（含边界）充满垂直正方形所在平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。在点有一粒子源，可向正方形内各个方向均匀发射速度大小相等、质量为、电荷量为的带电粒子。已知沿AC方向发射的粒子恰好不从BC边射出磁场，不计粒子重力以及粒子间的碰撞和相互作用，则下列说法正确的是（ ）
A. 粒子速度大小为
B. 粒子速度大小为
C. 若增大粒子的发射速度，则能返回到点的粒子在磁场中运动的时间不变
D. 若增大粒子的发射速度，则能返回到点的粒子在磁场中运动的时间变长
【答案】AD
【解析】AB．如图所示，设沿AC方向发射的粒子的运动轨迹与BC相切于点，与BD相交于点、，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，由几何关系可得
解得
又由牛顿第二定律
解得
故A正确， B错误；
CD．由几何关系可知，粒子速度越大，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径越大，能返回到点的粒子对应的越大，粒子在磁场中运动轨迹的圆心角越大，又由
知，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期不变，因此，若增大粒子的发射速度，能返回到点的粒子在磁场中运动的时间
将变长，故C错误，D正确。
故选AD。
二、非选择题：共5题，共57分。
11. 小张同学设计了如图所示的实验装置来验证“动量守恒定律”。主要实验步骤如下：
①用天平测出半径相等的、两球的质量，分别记为、；
②将两球悬挂在竖直放置的实验装置上，悬挂点、等高且间距为小球直径，两球静止时球心处于同一水平面上；
③将球平行于竖直板拉开，读出其悬线与竖直方向的夹角：
④然后将球由静止释放，使其与球发生正碰，记录碰撞后两球悬线偏离竖直方向的最大角度、。
（1）要完成该实验，______（选填“需要”或“不需要”）测量悬挂点到两球球心的距离。
（2）某次实验时，若，则需满足关系式______（用、、、、表示），才可以认为两球组成的系统在碰撞前、后动量守恒。
（3）某次实验时，若，则球碰撞前、后速度方向______（选填“一定相反”或“不一定相反”）。
【答案】（1）不需要 （2）
（3）不一定相反
【解析】【小问1详解】
小球碰前碰后的速度都可以根据能量守恒用摆长和角度来表示，碰前碰后摆长不变，验证动量守恒的时候，等式两边的摆长能被约掉，故不需要测量摆长。
【小问2详解】
设悬挂点到球心的距离为，最低点的速度大小为，由机械能守恒定律有
解得
。
当时，碰撞后瞬时A球的速度不会反向，若两球组成的系统在碰撞前、后动量守恒，则需要满足
即
【小问3详解】
由于不知道碰撞过程中的机械能损失情况，故时，碰撞后瞬时A球的速度方向无法判断。
12. 多色小彩灯可以增添节日的喜庆气氛，每串小彩灯由几十个某款相同小灯泡串联而成。
（1）小方同学利用如图1所示电路图，绘制这款小灯泡的伏安特性曲线。请用笔画线代替导线，将图2中的实物图连接完整____。
（2）小方测得这款小灯泡的伏安特性曲线如图3所示。当小灯泡两端的电压高于7.5V时，小灯泡灯丝熔断。若把一串小彩灯接在输出电压有效值为220V的交流电源两端，为保证小灯泡的灯丝不会熔断，这串小彩灯中的小灯泡个数至少为______个。
（3）小方查阅资料后发现，这款小灯泡的内部结构有两种可能。第一种：灯泡内有一个定值电阻与灯丝并联（定值电阻与灯丝阻值相同），如图4中A所示，当灯丝熔断时，定值电阻仍能使电路连通。
第二种：灯泡内有一根表面涂有氧化铜（绝缘物质，不导电）的细金属丝与灯丝并联，如图4中B所示，正常情况下，细金属丝与灯丝导电支架不导通。灯丝熔断时电压较高，细金属丝的氧化层可被击穿，细金属丝与灯丝支架导通（细金属丝与灯丝阻值相同）。使用中发现，如果其中一个小灯泡灯丝熔断，其他小灯泡亮度不变，则小灯泡的内部结构应为______（选填“A”或“B”）。
（4）如图5所示，若把4个相同的这款小灯泡连接在一电动势为4V、内阻为的直流电源两端，则每个小灯泡消耗的电功率为______W（保留两位有效数字）。
【答案】（1） （2）42
（3）B （4）0.10（）
【解析】【小问1详解】
电路连线如图。
【小问2详解】
将一串小彩灯接在交流电源两端，当小灯泡两端的电压高于7.5V时灯丝熔断，此时的7.5V指的是小灯泡两端的电压最大值。串联时，每个小灯泡两端的电压相等，故小灯泡个数
即这串小彩灯中的小灯泡个数至少为42个。
【小问3详解】
若小灯泡的内部结构为A，则其中一个小灯泡灯丝熔断后，电路总电阻变大，其他小灯泡两端的电压变小、亮度减弱，不符合题意；
若小灯泡的内部结构为B，则其中一个小灯泡灯丝熔断后，细金属丝代替灯丝导通电路，电路总电阻不变，其他小灯泡的亮度不变，符合题意；故小灯泡的内部结构应为B。
【小问4详解】
设单个小灯泡两端的电压为，流过小灯泡的电流为，由闭合电路欧姆定律，可知
整理得
即
在题图3中作出相应的函数图线如图所示，
该图线与小灯泡伏安特性曲线的交点即为小灯泡实际工作的电流和电压，因此，每个小灯泡消耗的电功率
13. 如图所示，某同学为运动员设计了一款能够模拟室外风阻的训练装置。两间距为的平行光滑导轨水平固定，导轨间连接一阻值为的定值电阻，理想电压表并联在定值电阻两端。一电阻为的细直金属杆垂直导轨放置，与导轨等宽并接触良好。运动员通过轻绳与金属杆连接，磁感应强度大小为的匀强磁场垂直导轨平面向下。每次训练前，调节导轨高度，使其与绑在运动员身上的轻绳处于同一水平面上，且轻绳与导轨平行。导轨电阻及空气阻力忽略不计，当运动员以速度做匀速直线运动时，求：
（1）电压表示数；
（2）轻绳拉力的功率。
【答案】（1） （2）
【解析】【小问1详解】
金属杆在磁场中匀速运动，产生的感应电动势
回路中感应电流
电压表示数
联立解得
【小问2详解】
金属杆所受安培力大小
轻绳的拉力大小
轻绳拉力的功率
联立解得
14. 如图1所示，在xOy平面直角坐标系中，x < 0区域充满沿y轴正方向的匀强电场，x > 0区域充满垂直xOy平面向外的匀强磁场。现将一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，从x轴上某位置沿x轴正方向射入电场。在粒子再次回到电场前，其速度沿y轴方向的分量vy随时间t变化的关系如图2所示，其中v、t0为已知量。不计粒子重力，忽略边界效应，求：
（1）电场强度E、磁感应强度B的大小；
（2）该粒子离开磁场时的坐标。
【答案】（1），
（2）
【解析】【小问1详解】
设粒子在电场中加速度为a，电场强度为E，即
由vy − t图像可知
联立解得
由vy − t图像知，该粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T = 8t0，设磁感应强度为B，粒子在磁场的速度为v0，则在磁场中有
又因为
联立解得
【小问2详解】
由vy − t图像可知，该粒子在磁场中做匀速圆周运动的速度大小，设该粒子进入磁场时，速度方向与y轴正方向之间的夹角为θ，则
可得
进入磁场时的y坐标
在磁场中运动时
离开磁场时的位置相对于进入磁场时的位置，下移了
联立可得，离开磁场时的y坐标
因此，该粒子离开磁场时的坐标为
15. 某同学设计了如图1所示装置：一质量为0.5kg的水平长木板A置于水平桌面上，一质量为1.0kg的滑块B（可视为质点）置于木板A上某位置，轻绳一端跨过定滑轮与滑块B连接，另一端悬挂一重物，定滑轮和滑块B间轻绳水平，重物落地后立即与轻绳脱离连接。滑块B在虚线区域内（不含边界）会受到水平向右的恒力作用，虚线区域宽度为0.6m。时刻，滑块B位于虚线区域右侧，所有物体均静止。该同学在某次操作中，记录下滑块B和木板A运动的部分图像如图2所示，时刻，滑块B刚好进入虚线区域。整个运动过程中，滑块B始终不脱离木板A，木板A距定滑轮足够远，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，重力加速度取。求：
（1）木板A与滑块B间、木板A与桌面间的动摩擦因数；
（2）本次操作中，所挂重物的质量；
（3）讨论本次操作中，滑块B停止运动时到虚线区域右边界的距离与恒力大小之间的关系。
【答案】（1），
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
由图像可知，到时间段内，B的加速度大小
A的加速度大小
设A与B间的动摩擦因数为，A与桌面间的动摩擦因数为，由牛顿第二定律，对B有
对A有
联立解得
，
【小问2详解】
由图像可知，到时间段内，B的加速度大小，设重物质量为，对B和重物组成的系统，由牛顿第二定律有
解得
【小问3详解】
时刻，A、B共速，B刚好进入虚线区域，且B受到水平向右的恒力作用，若A、B进入虚线区域后会发生相对滑动，由分析知
得
因此，进入虚线区域后，A、B会保持相对静止一起水平向左做匀减速直线运动，一起匀减速的加速度大小
接下来，分析三种情况：
①若A、B恰好一起滑出左边界，则
其中
解得
②若A、B滑不出左边界，停下后A、B均能在虚线区域内静止，则
③若A、B滑不出左边界，停下后A、B不能在虚线区域内静止，则将反向水平向右加速，若A、B向右加速过程中会发生相对滑动，由分析知
解得
因此，A、B会保持相对静止一起向右加速，综上可知：
①当时，A、B将一起滑出左边界，又由知，A、B之后将一起匀减速到零，由动能定理，则有
解得
②当时，A、B将一起停在虚线区域中，由动能定理，则有
解得
③当时，A、B将先一起向左匀减速，由动能定理，则有
然后一起向右先匀加速再匀减速，由动能定理，则有
联立解得