第=page11頁，共=sectionpages33頁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為兩分子系統的勢能與兩分子間距離的關系圖像，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對應狀態氣體分子平均動能比曲線①對應狀態氣體分子平均動能大

C.由圖2分析可知，當r>r1時，分子力表現為引力

D.由圖2分析可知，在r由r12.如圖為氫原子能級圖，用波長為λ1的a光照射一群處于基態的氫原子，發出3種頻率的光；用波長為λ2的b光照射一群處于基態的氫原子，能發出6種頻率的光。則(

)

A.a光的頻率大于b光的頻率

B.a光、b光同時照射一群基態氫原子能發出9種頻率的光

C.a光、b光同時照射一群基態氫原子發出的所有光中，波長最短的是λ1

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

)

A.衛星b加速一段時間后就可能追上衛星c

B.衛星a的加速度比b的加速度小

C.到衛星a和b下一次相距最近，還需經過時間t=2πGMr3-ω

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

A.水波在深水區的振幅、波長均比淺水區的小

B.水波在深水區和淺水區的周期均為10s

C.水波在深水區的傳播速度大小為0.2?m/s

D.水波在淺水區的傳播速度大小為0.1?m/s5.如圖所示，一拋物線形狀的光滑導軌豎直放置，固定在B點，O為導軌的頂點，O點離地面的高度為h，A在O點正下方，A，B兩點相距2h，軌道上套有一個小球P，小球P通過輕桿與光滑地面上的小球Q相連，兩小球的質量均為m，輕桿的長度為2h。現將小球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，它的速度大小為3gh2

B.小球P即將落地時，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，輕桿對小球Q做的功為14mgh

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

)

A.O點的電勢-3kqL

B.E點和D點的電勢不相等

C.E點和D點的場強相同

D.將電子從P點沿7.如圖所示，R為定值電阻，A，B，C為三個相同的燈泡，理想變壓器原、副線圈的匝數分別為n1、n2，若A，B，C均正常發光，設流過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.近年來市場上出現的一種靜電耳機。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從而發出聲音。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Uab如圖乙所示，周期為T，在t=0時刻振膜從兩板正中間位置由靜止開始運動，振膜不碰到金屬板，不計振膜受到的重力和阻力，則(

)

A.當金屬板充電至電荷量為Q時振膜的加速度為qQCdm

B.一個周期內振膜沿ab方向運動的時間為T2

C.所加信號電壓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質量為m的小球沿傾角為30°的光滑斜面勻速向上拉動。已知在小球勻速運動的過程中，拴在小球上的繩子與水平桿之間的夾角從45°變為90°，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。不計滑輪與繩子之間的摩擦。則在小球勻速運動的過程中，下列說法正確的是(

)

A.地面對斜面體的靜摩擦力始終為零

B.外力F一直在增大

C.某時刻繩子對水平桿上的滑輪的合力等于繩子的拉力

D.繩子移動的速度大小大于小球沿斜面運動的速度大小10.為了裝點城市夜景，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，水下有一點光源S，同時發出兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個被照亮的圓形區域，俯視如圖乙所示環狀區域只有b光，中間小圓為復合光，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驗，b光條紋間距更小

D.通過b光觀察到的光源s的位置比實際位置淺一些三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11.小萌同學在實驗室利用手機、強磁鐵、絕緣支架等器材測量當地的重力加速度，設計實驗步驟如下：

(1)用游標卡尺測量圓柱形強磁鐵的高度h，游標卡尺示數如圖甲所示，強磁鐵的高度h=

mm；

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

(3)用刻度尺測出從懸點到強磁鐵底部的長度L0，則單擺擺長L=L0-h2；

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

Δt；

(5)改變擺長，重復(3)(4)步驟；

(6)根據實驗數據作T2-L圖線如圖丁所示。測得T2-L圖線的斜率為k，則當地的重力加速度大小g=

(結果用12.某小組要測量μA1待測微安表μA1(量程0～200μA微安表μA2(量程0～300μA電壓表V(量程0～3V，內阻約為3kΩ)；滑動變阻器R1(阻值滑動變阻器R2(阻值電阻箱R0(阻值電源(電動勢3V，內阻不計)；導線和開關若干。要求盡可能減小實驗誤差，甲、乙、丙三位同學分別進行實驗：(1)甲同學設計了如圖(a)的電路，利用伏安法測量μA1表的內阻，該電路是

(填“合理”或“不合理”(2)乙同學設計了如圖(b)的電路，滑動變阻器R應選用

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

Ω，與真實值相比

四、計算題：本大題共3小題，共36分。13.如圖所示，內壁光滑、橫截面積不同的兩個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，汽缸左側有一導熱活塞A，汽缸右側有一絕熱活塞B，活塞A距左側汽缸底及距兩汽缸連接處的距離均為L，活塞B距兩汽缸連接處的距離也為L，汽缸右側足夠長且與大氣連通，兩活塞的厚度均可忽略不計。汽缸左側和兩活塞A，B之間各封閉一定質量的理想氣體，初始時兩汽缸內氣體的溫度均為27℃，壓強等于外界大氣壓p0.現通過電熱絲給汽缸左側的氣體緩慢加熱。求：

(ⅰ)活塞A剛好移動到汽缸連接處時氣體的溫度為T0；

(ⅱ)若汽缸左側內的氣體溫度升到800K，已知活塞B橫截面積為S.求此時汽缸左側氣體的壓強p1和汽缸右側氣體推動對活塞14.如圖甲所示，固定光滑平行金屬導軌MN、PQ與水平面成θ=37°傾斜放置，其電阻不計，導軌間距L=0.5m，導軌頂端與電阻R=2Ω相連。垂直導軌水平放置一根質量m=0.2kg、電阻r=0.5Ω的導體棒ab，ab距導軌頂端d1=2m，距導軌底端距離為d2(未知)。在裝置所在區域加一個垂直導軌平面向上的勻強磁場，其磁感應強度B和時間t的函數關系如圖乙所示。0～2s內，導體棒在外力作用下保持靜止；2s后由靜止釋放導體棒，導體棒滑到導軌底部的過程，通過導體棒橫截面的電荷量(1)0～2s內通過導體棒的電流(2)導體棒滑到底部前的最大速度vm(3)導體棒由靜止開始下滑到導軌底部的過程，電阻R上產生的焦耳熱QR。15.如圖所示，水平傳送帶以速度v逆時針轉動，其左端A點和粗糙水平臺面平滑對接(平臺足夠長)，右端B點與一段光滑的圓弧軌道BC在B點平滑連接，圓弧軌道的半徑R=40m，圓心為O，∠BOC=30°，傳送帶A、B兩點間的距離L=3m。質量m1=1kg的小物塊P靜止在水平軌道上的A點，質量為m2=3kg的小物塊Q靜止在水平軌道的B點。現給小物塊P一個水平向右的瞬時沖量I=5N?s，已知P經過傳送帶與Q發生碰撞后P以2m/s反彈。物塊P、Q與水平臺面間的動摩擦因數均為μ=0.1，物塊Q與傳送帶之間的動摩擦因數為μ2=0.2，物塊P、Q均可視為質點，所有碰撞均為彈性碰撞，g=10m/s2。

(1)求物塊P與傳送帶之間的動摩擦因數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，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對應狀態氣體分子平均動能比曲線①對應狀態氣體分子平均動能小，故B錯誤；

C、圖2中，當“r=r2“時，分子勢能最小，此時分子力為0，則當r>r2，時，分子間的作用力表現為引力，當r<r2，時，分子間的作用力表現為斥力，故C錯誤；

D、在r由r1變到r2的過程中，分子勢能減小，分子力做正功，故D錯誤。【解析】A.用波長為λ1的a光照射一群處于基態的氫原子，能發出3種頻率的光；說明此時處在n=3能級；同理用波長為λ2的b光照射一群處于基態的氫原子，能發出6種頻率的光，說明此時處在n=4能級，根據躍遷假設得出：ν1<ν2，A錯誤；

B.根據躍遷假設，a光、b光同時照射一群基態氫原子能發出6種頻率的光，故B錯誤；

C.根據躍遷假設，a光、b光同時照射一群基態氫原子發出的所有光中，頻率最大的是n=4到基態的躍遷，所以波長最短的是λ2

，故C錯誤；

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

【解析】A、衛星b加速后做離心運動，軌道變高，不可能追上衛星c，故A錯誤；

B、根據萬有引力提供向心力可知，GMmr2=ma，解得加速度：a=GMr2，衛星a的軌道半徑小，加速度大，即衛星a的加速度比b的加速度大，故B錯誤；

C、b的角速度與地球自轉角速度相等，根據萬有引力提供向心力：GMmr2=mωa2r，可得a衛星的角速度：ωa=GMr3，可知半徑越大角速度越小，衛星由相距最近至再次相距最近時，圓周運動轉過的角度差為2π，則：ωat-ωt=2π，可得經歷的時間4.【答案】C

【解析】A.由題圖甲可得，水波在深水區的振幅為A1=0.5cm、波長為λ1=240cm，由題圖乙可知，水波在淺水區的振幅為A2=20cm、波長為λ2=40cm，則水波的振幅在淺水區較大，波長在深水區較大；故A錯誤；

B.經t=9s的時間波形第一次為虛線，則t=34T.解得T=12s.水波由深水區傳播到淺水區周期不變，即在淺水區水波的周期為T=12s，故B錯誤；

C.水波在深水區的傳播速度大小為v1=λ1T5.【答案】C

【解析】B.小球P即將落地時，它的速度方向與拋物線軌道相切，根據平拋運動知識可知，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錯誤；

AC.設小球P即將落地時，速度大小為v1，小球Q的速度大小為v2，根據系統機械能守恒有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點的電勢φO=k(-q-q-2q)r=-4kqr，其中r=L2cos30°=33L，可得φ=-43kqL，A錯誤;

由E、D點位置的對稱性及點電荷位置和電性的對稱性可知，E點和D7.【答案】A

【解析】A、B、C均正常發光，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，又因為E=Ud，且Eq=ma，有a=qQCdm，故A正確；

B.由金屬板的電壓隨時間變化圖，可知v1=a×T4；

由Uab-t圖可知，在下一個T4時間內，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的時間為t0=13×T4=T129.【答案】BC

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

45°變為90°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、對小球和斜面的整體，地面對斜面體的靜摩擦力等于繩子拉力的水平分量，則地面對斜面體的靜摩擦力f=Tcosθ，可知，隨θ角的增加，地面對斜面的靜摩擦力f是變化的，只有當θ=90°時，地面對斜面體的靜摩擦力才等于零，故A錯誤；

C、當

θ=90°時，滑輪兩邊繩子的夾角為120°，根據幾何關系和平行四邊形定則可知：此時刻繩子對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°)，則知繩子移動的速度大小小于小球沿斜面運動的速度的大小，故D錯誤；

故選：10.【答案】BD

【解析】解：AB.做出光路圖，如圖所示

在被照亮的圓形區域邊緣光線恰好發生了全反射，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錯誤，B正確；

C.由c=λν可知a光波長短，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驗，a光條紋間距更小，故C錯誤；

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

(4)根據圖丙記錄的數據可知，單擺的周期為T=2Δt；

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

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

L?2ST1=2L?2ST0

代入數據解得：T0=600K。

(ⅱ)當汽缸左側內的氣體溫度為800K之前，活塞A已經移動到了兩汽缸的連接處，之后體積不再變化，對汽缸左側內的氣體，根據理想氣體狀態方程有：

L?