第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)2025年山西省高考物理模擬試卷（4月I卷）一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.圖1為一定質(zhì)量的氧氣分子在兩種溫度下的速率分布圖像，圖2為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能與兩分子間距離的關(guān)系圖像，則下列說法正確的是(

)

A.圖1中，曲線②與橫軸圍成的面積與曲線①與橫軸圍成的面積一樣大

B.圖1中，曲線②對(duì)應(yīng)狀態(tài)氣體分子平均動(dòng)能比曲線①對(duì)應(yīng)狀態(tài)氣體分子平均動(dòng)能大

C.由圖2分析可知，當(dāng)r>r1時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力

D.由圖2分析可知，在r由r12.如圖為氫原子能級(jí)圖，用波長(zhǎng)為λ1的a光照射一群處于基態(tài)的氫原子，發(fā)出3種頻率的光；用波長(zhǎng)為λ2的b光照射一群處于基態(tài)的氫原子，能發(fā)出6種頻率的光。則(

)

A.a光的頻率大于b光的頻率

B.a光、b光同時(shí)照射一群基態(tài)氫原子能發(fā)出9種頻率的光

C.a光、b光同時(shí)照射一群基態(tài)氫原子發(fā)出的所有光中，波長(zhǎng)最短的是λ1

D.a光、b光同時(shí)照射一群基態(tài)氫原子發(fā)出的所有光中，光子能量差最大值為3.如圖所示為三顆衛(wèi)星a、b、c繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的示意圖，其中b、c是地球同步衛(wèi)星，a在半徑為r的軌道上，此時(shí)a、b恰好相距最近，已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，地球自轉(zhuǎn)的角速度為ω，引力常量為G，則(

)

A.衛(wèi)星b加速一段時(shí)間后就可能追上衛(wèi)星c

B.衛(wèi)星a的加速度比b的加速度小

C.到衛(wèi)星a和b下一次相距最近，還需經(jīng)過時(shí)間t=2πGMr3-ω

4.一列水波由較深的水域傳播到較淺的水域，波長(zhǎng)與振幅均發(fā)生了改變．如圖甲所示為水波在深水區(qū)的波動(dòng)圖象，圖中的實(shí)線為0時(shí)刻沿x軸正方向傳播的水波，經(jīng)t=9s的時(shí)間波形第一次為虛線所示；水波某一時(shí)刻在淺水區(qū)的波形如圖乙所示．則下列說法正確的是

A.水波在深水區(qū)的振幅、波長(zhǎng)均比淺水區(qū)的小

B.水波在深水區(qū)和淺水區(qū)的周期均為10s

C.水波在深水區(qū)的傳播速度大小為0.2?m/s

D.水波在淺水區(qū)的傳播速度大小為0.1?m/s5.如圖所示，一拋物線形狀的光滑導(dǎo)軌豎直放置，固定在B點(diǎn)，O為導(dǎo)軌的頂點(diǎn)，O點(diǎn)離地面的高度為h，A在O點(diǎn)正下方，A，B兩點(diǎn)相距2h，軌道上套有一個(gè)小球P，小球P通過輕桿與光滑地面上的小球Q相連，兩小球的質(zhì)量均為m，輕桿的長(zhǎng)度為2h?，F(xiàn)將小球P從距地面高度為34h處由靜止釋放，下列說法正確的是(

)A.小球P即將落地時(shí)，它的速度大小為3gh2

B.小球P即將落地時(shí)，它的速度方向與水平面的夾角為30°

C.從靜止釋放到小球P即將落地，輕桿對(duì)小球Q做的功為14mgh

D.若小球P6.如圖所示，真空中邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形A、B、C的三個(gè)頂點(diǎn)處分別固定有電荷量為-q、-2q和-q(q>0)的點(diǎn)電荷，O點(diǎn)為三角形的中心，過O點(diǎn)作AC邊的平行線分別交AB邊、BC邊于E點(diǎn)、D點(diǎn)。以無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，已知真空中到點(diǎn)電荷的距離為r的點(diǎn)的電勢(shì)為φ=kQr(k為靜電力常量，Q為點(diǎn)電荷的電荷量)，P為BO連線上靠近B的一點(diǎn)。下列說法正確的是(

)

A.O點(diǎn)的電勢(shì)-3kqL

B.E點(diǎn)和D點(diǎn)的電勢(shì)不相等

C.E點(diǎn)和D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同

D.將電子從P點(diǎn)沿7.如圖所示，R為定值電阻，A，B，C為三個(gè)相同的燈泡，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，若A，B，C均正常發(fā)光，設(shè)流過R的電流為IR，流過A的電流為IA，流過B的電流為IB，則下列關(guān)系式中正確的是(

)A.IR=3IB B.IR=4IA C.二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.近年來市場(chǎng)上出現(xiàn)的一種靜電耳機(jī)。其基本原理如圖甲，a、b為兩片平行固定金屬薄板，M是位于金屬板之間的極薄帶電振膜，將帶有音頻信號(hào)特征的電壓加在金屬板上，使帶電振膜在靜電力的作用下沿垂直金屬板方向振動(dòng)從而發(fā)出聲音。若兩金屬板可看作間距為d、電容為C的平行板電容器，振膜質(zhì)量為m且均勻帶有+q電荷，其面積與金屬板相等，兩板所加電壓信號(hào)Uab如圖乙所示，周期為T，在t=0時(shí)刻振膜從兩板正中間位置由靜止開始運(yùn)動(dòng)，振膜不碰到金屬板，不計(jì)振膜受到的重力和阻力，則(

)

A.當(dāng)金屬板充電至電荷量為Q時(shí)振膜的加速度為qQCdm

B.一個(gè)周期內(nèi)振膜沿ab方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為T2

C.所加信號(hào)電壓Uab中的U0最大值為12md2qT9.用外力F通過如圖所示的裝置把一個(gè)質(zhì)量為m的小球沿傾角為30°的光滑斜面勻速向上拉動(dòng)。已知在小球勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，拴在小球上的繩子與水平桿之間的夾角從45°變?yōu)?0°，斜面體與水平地面之間是粗糙的，并且斜面體一直靜止在水平地面上。不計(jì)滑輪與繩子之間的摩擦。則在小球勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是(

)

A.地面對(duì)斜面體的靜摩擦力始終為零

B.外力F一直在增大

C.某時(shí)刻繩子對(duì)水平桿上的滑輪的合力等于繩子的拉力

D.繩子移動(dòng)的速度大小大于小球沿斜面運(yùn)動(dòng)的速度大小10.為了裝點(diǎn)城市夜景，市政工作人員常在噴水池水下安裝燈光照亮水面。如圖甲所示，水下有一點(diǎn)光源S，同時(shí)發(fā)出兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個(gè)被照亮的圓形區(qū)域，俯視如圖乙所示環(huán)狀區(qū)域只有b光，中間小圓為復(fù)合光，以下說法中正確的是(

)A.在水中a光波速大于b光

B.a光的頻率大于b光

C.用同一套裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，b光條紋間距更小

D.通過b光觀察到的光源s的位置比實(shí)際位置淺一些三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。11.小萌同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用手機(jī)、強(qiáng)磁鐵、絕緣支架等器材測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟如下：

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量圓柱形強(qiáng)磁鐵的高度h，游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖甲所示，強(qiáng)磁鐵的高度h=

mm；

(2)取一條細(xì)線，一端用夾子夾住，固定在絕緣支架上，懸點(diǎn)為O，另一端系一圓柱形強(qiáng)磁鐵，組成一單擺。在O點(diǎn)正下方的桌面上放置手機(jī)，裝置如圖乙所示；

(3)用刻度尺測(cè)出從懸點(diǎn)到強(qiáng)磁鐵底部的長(zhǎng)度L0，則單擺擺長(zhǎng)L=L0-h2；

(4)打開手機(jī)“phyphox“軟件的磁力計(jì)功能，將強(qiáng)磁鐵拉起一小角度由靜止釋放，手機(jī)軟件記錄了磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化圖像如圖丙所示，相鄰兩個(gè)峰值的時(shí)間間隔為Δt，則該單擺的周期T=

Δt；

(5)改變擺長(zhǎng)，重復(fù)(3)(4)步驟；

(6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作T2-L圖線如圖丁所示。測(cè)得T2-L圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮=

(結(jié)果用12.某小組要測(cè)量μA1待測(cè)微安表μA1(量程0～200μA微安表μA2(量程0～300μA電壓表V(量程0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ)；滑動(dòng)變阻器R1(阻值滑動(dòng)變阻器R2(阻值電阻箱R0(阻值電源(電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì))；導(dǎo)線和開關(guān)若干。要求盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，甲、乙、丙三位同學(xué)分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖(a)的電路，利用伏安法測(cè)量μA1表的內(nèi)阻，該電路是

(填“合理”或“不合理”(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖(b)的電路，滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用

(填“R1”或“R2”①斷開S2、接通S1，調(diào)節(jié)R，使微安表μA②保持R的滑片不動(dòng)，再接通S2，調(diào)節(jié)R0，使電流表指針指在150μA處，讀出R0的阻值為1350Ω，則微安表μA1的內(nèi)阻測(cè)量值為

Ω，與真實(shí)值相比

四、計(jì)算題：本大題共3小題，共36分。13.如圖所示，內(nèi)壁光滑、橫截面積不同的兩個(gè)連在一起的圓柱形絕熱汽缸水平放置，左右兩部分橫截面積之比為2：1，汽缸左側(cè)有一導(dǎo)熱活塞A，汽缸右側(cè)有一絕熱活塞B，活塞A距左側(cè)汽缸底及距兩汽缸連接處的距離均為L(zhǎng)，活塞B距兩汽缸連接處的距離也為L(zhǎng)，汽缸右側(cè)足夠長(zhǎng)且與大氣連通，兩活塞的厚度均可忽略不計(jì)。汽缸左側(cè)和兩活塞A，B之間各封閉一定質(zhì)量的理想氣體，初始時(shí)兩汽缸內(nèi)氣體的溫度均為27℃，壓強(qiáng)等于外界大氣壓p0.現(xiàn)通過電熱絲給汽缸左側(cè)的氣體緩慢加熱。求：

(ⅰ)活塞A剛好移動(dòng)到汽缸連接處時(shí)氣體的溫度為T0；

(ⅱ)若汽缸左側(cè)內(nèi)的氣體溫度升到800K，已知活塞B橫截面積為S.求此時(shí)汽缸左側(cè)氣體的壓強(qiáng)p1和汽缸右側(cè)氣體推動(dòng)對(duì)活塞14.如圖甲所示，固定光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面成θ=37°傾斜放置，其電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距L=0.5m，導(dǎo)軌頂端與電阻R=2Ω相連。垂直導(dǎo)軌水平放置一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=0.5Ω的導(dǎo)體棒ab，ab距導(dǎo)軌頂端d1=2m，距導(dǎo)軌底端距離為d2(未知)。在裝置所在區(qū)域加一個(gè)垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B和時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示。0～2s內(nèi)，導(dǎo)體棒在外力作用下保持靜止；2s后由靜止釋放導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒滑到導(dǎo)軌底部的過程，通過導(dǎo)體棒橫截面的電荷量(1)0～2s內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電流(2)導(dǎo)體棒滑到底部前的最大速度vm(3)導(dǎo)體棒由靜止開始下滑到導(dǎo)軌底部的過程，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR。15.如圖所示，水平傳送帶以速度v逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，其左端A點(diǎn)和粗糙水平臺(tái)面平滑對(duì)接(平臺(tái)足夠長(zhǎng))，右端B點(diǎn)與一段光滑的圓弧軌道BC在B點(diǎn)平滑連接，圓弧軌道的半徑R=40m，圓心為O，∠BOC=30°，傳送帶A、B兩點(diǎn)間的距離L=3m。質(zhì)量m1=1kg的小物塊P靜止在水平軌道上的A點(diǎn)，質(zhì)量為m2=3kg的小物塊Q靜止在水平軌道的B點(diǎn)。現(xiàn)給小物塊P一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I=5N?s，已知P經(jīng)過傳送帶與Q發(fā)生碰撞后P以2m/s反彈。物塊P、Q與水平臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1，物塊Q與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.2，物塊P、Q均可視為質(zhì)點(diǎn)，所有碰撞均為彈性碰撞，g=10m/s2。

(1)求物塊P與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1；

答案和解析1.【答案】A

【解析】解：A、圖1中，曲線與橫軸圍成的面積表示總分子數(shù)，所以曲線②與橫軸圍成的面積與曲線①與橫軸圍成的面積一樣大，故A正確；

B、圖1中，曲線②的峰偏左，溫度低，所以曲線②對(duì)應(yīng)狀態(tài)氣體分子平均動(dòng)能比曲線①對(duì)應(yīng)狀態(tài)氣體分子平均動(dòng)能小，故B錯(cuò)誤；

C、圖2中，當(dāng)“r=r2“時(shí)，分子勢(shì)能最小，此時(shí)分子力為0，則當(dāng)r>r2，時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r<r2，時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，故C錯(cuò)誤；

D、在r由r1變到r2的過程中，分子勢(shì)能減小，分子力做正功，故D錯(cuò)誤。【解析】A.用波長(zhǎng)為λ1的a光照射一群處于基態(tài)的氫原子，能發(fā)出3種頻率的光；說明此時(shí)處在n=3能級(jí)；同理用波長(zhǎng)為λ2的b光照射一群處于基態(tài)的氫原子，能發(fā)出6種頻率的光，說明此時(shí)處在n=4能級(jí)，根據(jù)躍遷假設(shè)得出：ν1<ν2，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)躍遷假設(shè)，a光、b光同時(shí)照射一群基態(tài)氫原子能發(fā)出6種頻率的光，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)躍遷假設(shè)，a光、b光同時(shí)照射一群基態(tài)氫原子發(fā)出的所有光中，頻率最大的是n=4到基態(tài)的躍遷，所以波長(zhǎng)最短的是λ2

，故C錯(cuò)誤；

D.a光、b光同時(shí)照射一群基態(tài)氫原子發(fā)出的所有光中，光子能量最大為-0.85--13.60=12.75eV，最小值為3.【答案】C

【解析】A、衛(wèi)星b加速后做離心運(yùn)動(dòng)，軌道變高，不可能追上衛(wèi)星c，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)萬有引力提供向心力可知，GMmr2=ma，解得加速度：a=GMr2，衛(wèi)星a的軌道半徑小，加速度大，即衛(wèi)星a的加速度比b的加速度大，故B錯(cuò)誤；

C、b的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，根據(jù)萬有引力提供向心力：GMmr2=mωa2r，可得a衛(wèi)星的角速度：ωa=GMr3，可知半徑越大角速度越小，衛(wèi)星由相距最近至再次相距最近時(shí)，圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過的角度差為2π，則：ωat-ωt=2π，可得經(jīng)歷的時(shí)間4.【答案】C

【解析】A.由題圖甲可得，水波在深水區(qū)的振幅為A1=0.5cm、波長(zhǎng)為λ1=240cm，由題圖乙可知，水波在淺水區(qū)的振幅為A2=20cm、波長(zhǎng)為λ2=40cm，則水波的振幅在淺水區(qū)較大，波長(zhǎng)在深水區(qū)較大；故A錯(cuò)誤；

B.經(jīng)t=9s的時(shí)間波形第一次為虛線，則t=34T.解得T=12s.水波由深水區(qū)傳播到淺水區(qū)周期不變，即在淺水區(qū)水波的周期為T=12s，故B錯(cuò)誤；

C.水波在深水區(qū)的傳播速度大小為v1=λ1T5.【答案】C

【解析】B.小球P即將落地時(shí)，它的速度方向與拋物線軌道相切，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可知，小球P的速度方向與水平方向的夾角滿足tanθ=2×h2h=1可得θ=45°，故B錯(cuò)誤；

AC.設(shè)小球P即將落地時(shí)，速度大小為v1，小球Q的速度大小為v2，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有mg?34h=12mv12+12mv22，，小球P與小球Q沿桿方向的速度相等，有v1cosθ=v2，解得v6.【答案】D

【解析】由題意可知，O點(diǎn)的電勢(shì)φO=k(-q-q-2q)r=-4kqr，其中r=L2cos30°=33L，可得φ=-43kqL，A錯(cuò)誤;

由E、D點(diǎn)位置的對(duì)稱性及點(diǎn)電荷位置和電性的對(duì)稱性可知，E點(diǎn)和D7.【答案】A

【解析】A、B、C均正常發(fā)光，則UA=UB=UC=UL，IA=IB8.【答案】AC

【解析】A.由C=QU，可知金屬板間的電壓為U=QC，又因?yàn)镋=Ud，且Eq=ma，有a=qQCdm，故A正確；

B.由金屬板的電壓隨時(shí)間變化圖，可知v1=a×T4；

由Uab-t圖可知，在下一個(gè)T4時(shí)間內(nèi)，電壓大小為原來的3倍，故a2=3a1，速度大小為：v2=v1-a2×T4，解得末速度為-2v1，其速度減為0的時(shí)間為t0=13×T4=T129.【答案】BC

【解析】B、設(shè)連接小球的繩子與水平方向的夾角為θ；對(duì)小球沿斜面方向，由平衡條件有：Tcos(θ-30°)=mgsin30°.，則當(dāng)θ角從

45°變?yōu)?0°的過程中，繩子的拉力T變大，因F=T，則外力F一直在增大，故B正確；

A、對(duì)小球和斜面的整體，地面對(duì)斜面體的靜摩擦力等于繩子拉力的水平分量，則地面對(duì)斜面體的靜摩擦力f=Tcosθ，可知，隨θ角的增加，地面對(duì)斜面的靜摩擦力f是變化的，只有當(dāng)θ=90°時(shí)，地面對(duì)斜面體的靜摩擦力才等于零，故A錯(cuò)誤；

C、當(dāng)

θ=90°時(shí)，滑輪兩邊繩子的夾角為120°，根據(jù)幾何關(guān)系和平行四邊形定則可知：此時(shí)刻繩子對(duì)水平桿上的滑輪軸的合力等于繩子的拉力，故C正確；

D、將小球的速度v分解可知，繩子的速度v繩=vcos(θ-30°)，則知繩子移動(dòng)的速度大小小于小球沿斜面運(yùn)動(dòng)的速度的大小，故D錯(cuò)誤；

故選：10.【答案】BD

【解析】解：AB.做出光路圖，如圖所示

在被照亮的圓形區(qū)域邊緣光線恰好發(fā)生了全反射，入射角等于臨界角，由于a光照射的面積較小，則知a光的臨界角較小，根據(jù)sinC=1n，可知a光的折射率較大，a光的頻率大于b光，由v=cn可知a光在水中的傳播速度比b光小，故A錯(cuò)誤，B正確；

C.由c=λν可知a光波長(zhǎng)短，又由雙縫干涉條紋間距公式Δx=Ldλ，可知用同一套裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光條紋間距更小，故C錯(cuò)誤；

11.【答案】20.3024π【解析】(1)游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm，圖中高度h=20mm+6×0.05mm=20.30mm；

(4)根據(jù)圖丙記錄的數(shù)據(jù)可知，單擺的周期為T=2Δt；

(6)根據(jù)單擺的周期公式T=2πLg，得T2=4π2g?L，則有12.【答案】不合理R2450偏小【解析】(1)通過待測(cè)微安表μA1的最大電流為200μA，而待測(cè)微安表μA1的內(nèi)阻只有幾百歐，可知待測(cè)微安表μA1兩端最大電壓只有0.1V左右，甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖(b)的電路，由于待測(cè)微安表μA1的量程很小，說明電路的總電阻很大，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用阻值比較大的R2；

②斷開S2、接通S1，調(diào)節(jié)R，使微安表μA1指針指在200μA處，此時(shí)電路總電流為I總=200μA，保持R的滑片不動(dòng)，再接通S2，調(diào)節(jié)R0，使電流表指針指在150μA處，讀出R0的阻值為1350Ω，可認(rèn)為電路總電流200μA保持不變，則有IRx=(I總-I)R0，解得微安表μA1的內(nèi)阻測(cè)量值為Rx13.【解析】(i)初始狀態(tài)汽缸左側(cè)的氣體溫度為T1=27℃=300K，設(shè)左右兩部分橫截面積分別為2S和S，當(dāng)活塞A剛好移動(dòng)到汽缸連接處時(shí)氣體的溫度為T0，移動(dòng)過程中氣體的壓強(qiáng)保持不變，根據(jù)蓋一呂薩克定律有：

L?2ST1=2L?2ST0

代入數(shù)據(jù)解得：T0=600K。

(ⅱ)當(dāng)汽缸左側(cè)內(nèi)的氣體溫度為800K之前，活塞A已經(jīng)移動(dòng)到了兩汽缸的連接處，之后體積不再變化，對(duì)汽缸左側(cè)內(nèi)的氣體，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有：

L?