广东省广州市白云区2025届高三下学期一模考试物理试题 含解析

2024学年第二学期初高三综合训练物理（考试时间：75分钟，满分：100分）注意事项：1.答题前，考生务必用黑色字迹的签字笔在答题卡上填写姓名、考号和座位号，再用2B铅笔将与考号和座位号对应的信息点涂黑。2.答题卡上第一部分必须用2B铅笔作答，将选中项涂满涂黑，黑度以遮住框内字母为准，修改时用橡皮擦除干净。第二部分必须用黑色字迹的签字笔按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，未在对应的答题区域内作答或超出答题区域作答的均无效。3.考生务必将答案写在答题卡上，在试卷上作答无效。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，只有一项是符合题目要求的。1.跳水是一项极具观赏性的运动，如图所示，3米跳板的跳水运动员在跳板末端保持静止，此时跳板向下弯曲，下列说法正确的是（）A.运动员对跳板的压力大小大于运动员所受的重力B.运动员受到的支持力与运动员所受的重力是一对平衡力C.运动员受到的支持力方向竖直向上D.运动员对跳板的压力小于运动员所受的重力【答案】D【解析】【详解】题意可知运动员受到重力、垂直跳板的支持力和跳板对脚的摩擦力而平衡如图所示，所以支持力与重力不是一对平衡力，且跳板倾斜，所以支持力的方向不是竖直向上，由于支持力与摩擦力相互垂直，两个力的合力与重力等大反向，所以支持力小于重力，压力与支持力是一对作用力与反作用力，所以压力小于重力。故选D。2.如图甲所示，把小球安装在弹簧一端，弹簧的另一端固定，小球和弹簧穿在光滑的水平杆上。小球振动时，沿垂直于振动方向以速度v匀速拉动纸带，纸带上可留下痕迹，a、b是纸带上的两点，不计阻力，如图乙所示。由此可判断（）A.t时间内小球的运动路程为vtB.小球的机械能守恒C.小球通过a点时的速度大于通过b点的速度D.如果小球以较小的振幅振动，周期也会变小【答案】C【解析】【详解】A．vt是t时间内纸带运动的路程，并不是小球的运动路程，故A错误；B．小球振动过程只有弹簧的弹力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，不是小球的机械能守恒，故B错误；C．由于小球做简谐运动，由图可知小球通过a点时更靠近平衡位置，由简谐运动规律可知其速度大于通过b点的速度，故C正确；D．由于小球的运动为简谐运动，其振动周期与振幅无关，故D错误。故选C。3.随着绿色环保理念深入人心，电动汽车市场日趋火爆，电池充电技术飞速发展。如图为某科技公司利用电磁感应原理设计的无线充电桩原理示意图，若汽车以22kW的恒定功率充电，送电线圈连接的交流电，不计能量损失，下列说法正确的是（）A.送电线圈中电流为100AB.受电线圈中电流的频率为100HzC.仅减小送电线圈的匝数，会增大电池端的输出电流D.仅减小送电线圈的匝数，会减小电池端的输出电压【答案】A【解析】【详解】A．根据P=UI解得则送电线圈中的电流为100A，A正确；B．送电线圈频率为50Hz，则受电线圈中交流电的频率也为50Hz，B错误：CD．输送电压与输送功率恒定，则送电线圈中电流恒定，减小送电线圈匝数n1，根据，受电线圈电压U2增大，根据，电池端的输出电流减小，CD错误。故选A。4.在做甩手动作的物理原理研究课题研究中，采用手机的加速度传感器测定手的向心加速度。某次一同学先用刻度尺测量手臂长（如图所示），然后伸直手臂，以肩为轴从水平位置加速自然下摆，当手臂摆到竖直方向时，手握住的手机显示手的向心加速度大小约为，下列说法正确的是（）A.可估算手臂摆到竖直位置时手的线速度大小约为2m/sB.手臂摆到竖直位置时手机处于失重状态C自然下摆过程中手机所受合力始终沿手臂方向D.由可知手掌比手肘的向心加速度小【答案】A【解析】【详解】A．由图可知手臂长度由可得手臂摆到竖直位置时手的线速度大小故A正确；B．手臂摆到竖直位置时手机的加速度竖直向上，处于超重状态，故B错误；C．自然下摆过程中手机做变速圆周运动，所受合力不始终沿手臂方向，故C错误；D．手掌与手肘的转动角速度相同，手掌比手肘的转动半径大，由可知手掌比手肘的向心加速度大，故D错误。故选A。5.一同学将手机放置于手掌上，从静止开始向上加速直线运动，一小段时间后手掌突然停止不动，用v和s表示手机的速度和位置，不计空气阻力。手机从静止到落回手掌瞬间，其运动图像一定错误的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】AB．手机离开手之前向上做加速运动，加速度是否恒定未知，故图像的斜率不变或者减小均有可能。离开手之后做竖直上抛运动，加速度恒定不变，故离开手之后图像斜率不变，由竖直上抛的对称性可知，手机回到手中的瞬间速度与离开手的瞬间速度大小相同，故AB可能正确，不符合题意；C．图像的斜率为速度，因为手机离开手之前向上加速，速度不断变大，故图像斜率逐渐变大，C一定错误，符合题意；D．由图像可知，手经历先向上加速，后向上减速，再向下加速的过程，与题中手机的运动过程可以吻合，故D图像可能正确，不符合题意。故选C。6.图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（）A.按下按钮过程，螺线管P端电势较高B.松开按钮后，穿过螺线管的磁通量为零C.按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势D.若按下和松开按钮的时间相同，螺线管产生大小相同的感应电动势【答案】D【解析】【详解】A．按下按钮过程，通过螺线管的磁通量想左增大，根据楞次定律增反减同结合右手螺旋定则，可知电流从端流出，则螺线管端电势较高，故A错误；B．松开按钮后，穿过螺线管的磁通量变小，但不为零，故B错误；C．住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，故C错误；D．按下和松开按钮过程，若按下和松开按钮的时间相同，螺线管中磁通量的变化率相同，故螺线管产生的感应电动势大小相同，故D正确。故选D。7.如图所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为0.3kg的物块从弹簧上端某高度处自由下落，当弹簧的压缩量为0.1m时物块达到最大速度，此后物块继续向下运动到达最低点。在以上整个运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，物块和弹簧接触瞬间机械能损失不计，不计空气阻力，取，下列说法正确的是（）A.从接触弹簧到压缩至最短的过程中，物块的加速度先增大后减小B.从接触弹簧到压缩至最短的过程中，物块的机械能先增大后减小C.该弹簧的劲度系数为20.0N/mD.弹簧压缩量为0.2m时，物块的加速度大小为【答案】D【解析】【详解】A．物块从接触弹簧到压缩至最短的过程中，开始时重力大于弹簧弹力，合力向下，随着弹簧压缩量增大，弹力增大，合力减小，加速度减小，当弹力大小等于重力大小时速度达到最大；之后弹力大于重力，合力向上，且随着弹簧压缩量继续增大，合力增大，加速度增大。所以加速度是先减小后增大，故A错误；B．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧弹力对物块做负功，根据功能关系，除重力之外的力做负功，物块的机械能一直减小，故B错误；C．速度最大时，弹簧压缩量，对物块，由平衡条件有代入题中数据得弹簧的劲度系数故C错误；D．弹簧压缩量为时，由牛顿第二定律得联立以上解得加速度大小故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.某显微镜原理如图所示，中间金属针被置于一个先抽成真空后充入少量氦气的玻璃泡中，泡内壁镀上一层薄的荧光导电膜，荧光膜与金属针之间加上高压。氦原子与针尖碰撞，变成带正电的氦离子，氦离子沿辐射状电场线运动撞击荧光膜发光获得图样，则下列说法正确的是（）A.金属针接高压的负极B.辐射状场线上靠近金属针的a点（图中未画出）电势比靠近荧光膜的b点电势高C.氦离子靠近荧光膜的过程中，氦离子的加速度增大D.氦离子靠近荧光膜的过程中，氦离子的电势能减小【答案】BD【解析】【详解】A．在显微镜中，氦原子与针尖碰撞，变成带正电的氦离子，随即氦离子沿着辐射状的场线运动至荧光壁，可以判断荧光壁带负电，金属针接高压正极，故A错误；B．在电场中，电势沿电场线方向递减。由于金属针接正高压，电场线从金属针指向荧光膜，因此a点（靠近金属针）的电势比b点（靠近荧光膜）的电势高，故B正确；C．靠近荧光膜时，电场线变疏，故电场强度减小，电场力减小，根据牛顿第二定律可知氨离子的加速度减小，故C错误；D．氦离子靠近荧光膜的过程中，电场力做正功，氦离子的电势能减小，故D正确。故选BD。9.我国设想的登月载人飞船运行轨迹如图所示。飞船在圆形“停泊轨道”的P点加速进入椭圆“过渡轨道”，该轨道离地球表面最近距离为，飞船到达离P点最远距离为L的Q点时，被月球引力“俘获”后，在距月球表面的圆形“绕月轨道”上飞行。已知地球半径为R，月球半径为r，地球表面重力加速度为g（是月球的6倍），飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是（）A.飞船的发射速度大于11.2km/sB.飞船在“过渡轨道”上P点加速度等于“停泊轨道”上P点的加速度C.飞船在“过渡轨道”上的P点运行速度为D.飞船从P点运动到Q点的时间为【答案】BD【解析】【详解】A．第二宇宙速度11.2km/s是卫星脱离地球引力束缚的最小发射速度。飞船只是从地球轨道转移到绕月轨道，没有脱离地球引力束缚，所以发射速度小于11.2km/s，故A错误；B．在P点对飞船，根据牛顿第二定律有解得加速度在同一点P，r相同，所以船在“过渡轨道”上P点加速度等于“停泊轨道”上P点的加速度，故B正确；C．设飞船在停泊轨道速度为，对飞船在停泊轨道，由牛顿第二轮定律有解得又因为黄金代换式联立解得但飞船在“过渡轨道”上P点是做离心运动，所以“过渡轨道”上点运行速度大于，故C错误；D．飞船在停泊轨道的周期对停泊轨道与绕月轨道，由开普勒第三定律有飞船从P点运动到Q点的时间为联立解得故D正确。故选BD。10.如图，小车上面固定一个光滑弯曲圆管道，整个小车（含管道）的质量为m，原来静止在光滑的水平面上。有一个可以看做质点的小球，质量也为m，半径略小于管道半径，以水平速度v从左端滑上小车，小球恰好能到达管道的最高点，然后从管道右端滑离小车。不计空气阻力，关于这个过程，下列说法正确的是（）A.小球滑离小车时，小车回到原来位置B.小球滑离小车时的速度大小为vC.到达最高点时小球上升的竖直高度为D.小球从滑进管道到滑到最高点的过程中，小车所受合外力冲量大小为【答案】CD【解析】【详解】A．由题意，小球恰好能到达管道的最高点，此时二者速度相同，之后小球沿左侧管道滑下，从管道的左端滑离，全过程小球给管道的弹力存在水平向右的分量，所以小车一直向右加速运动，不可能回到原来位置，故A错误；B．由动量守恒可得其中是小球速度，是小车速度。由机械能守恒定律可得解得，小球滑离小车时的速度大小是0，故B错误；C．小球恰好到达管道的最高点后，则小球和小车的速度相同为，由动量守恒定律可得解得根据机械能守恒定律可得解得故C正确；D．小球滑到管道的最高点时，根据动量定理可得，小车所受合外力冲量为故D正确。故选CD。三、非选择题（本题共5小题，共54分，考生根据要求作答）11.下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。（1）某实验小组利用图甲装置研究自由落体运动，如图乙所示为实验中选出的一条点迹清晰的纸带。O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点。已知打点频率为50Hz，重锤质量为200g，当地的重力加速度为。计算到B点时重锤的瞬时速度，甲同学用，乙同学用，其中所选择方法正确的是______（选填“甲”或“乙”）同学；计算出重锤下落的加速度为______（保留两位有效数字），进一步计算重锤和纸带下落过程中所受的阻力______N（保留一位有效数字）。（2）在“用单摆测重力加速度的大小”实验中，用游标卡尺测量摆球直径d，其示数如图丙所示，图丁为局部放大图，读数______cm。用秒表记录时间的起点应该是摆球运动过程中的______（填“最高点”或“最低点”）。（3）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，使光源、透镜、滤光片、单缝、双缝中心均在遮光筒的中心轴线上，使单缝与双缝______，二者间距约2~5cm。若实验中观察到单色光的干涉条纹后，撤掉滤光片，则会在毛玻璃屏上观察到______。【答案】（1）①.乙②.9.5③.0.06（2）①.1.66②.最低点（3）①.平行②.彩色条纹【解析】【小问1详解】[1]由于重锤下落过程中有阻力作用，则不能用计算，只能用计算，即所选择方法正确的是乙同学；[2]重锤下落的加速度为[3]重锤和纸带下落过程中所受的阻力【小问2详解】[1]游标卡尺测量摆球直径d=1.6cm+0.1mm×6=1.66cm[2]摆球在最低点的速度最大，选作起点计时误差小，用秒表记录时间的起点应该是摆球运动过程中的最低点。【小问3详解】[1][2]在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，使光源、透镜、滤光片、单缝、双缝中心均在遮光筒的中心轴线上，使单缝与双缝平行，二者间距约2~5cm。若实验中观察到单色光的干涉条纹后，撤掉滤光片，则仍能在光屏上发生干涉现象，会在毛玻璃屏上观察到彩色的干涉条纹。12.某实验小组利用如图甲所示的电路探究热敏电阻的特性。（1）闭合开关前，将R的滑片移到最______（填“左”或“右”）端；将开关闭合，单刀双掷开关扳到1，移动滑动变阻器的滑片，读出电压表的读数U；保持滑片的位置不变，将单刀双掷开关扳到2，调节电阻箱，使电压表的示数仍为U，电阻箱的示数如图乙所示，则热敏电阻的阻值为______；（2）通过查阅资料了解到该规格热敏电阻的阻值随温度的变化规律为，其中t为环境的摄氏温度；（3）现设计了如图丙所示由热敏电阻控制的报警系统，当电路中的电流达到4mA，报警装置开启；提供的器材有：电源（电动势为30V、内阻可忽略），开关，电阻箱（最大阻值为），热敏电阻，保护电阻；当电阻箱的阻值调为零，环境温度达到80℃时，电路中的电流为6mA，则保护电阻的阻值为______；若要报警装置在环境温度为50℃时开启，电阻箱的阻值应该设为______；如果要求报警装置开启的温度降低，则电阻箱的阻值应______。（填“增大”、“不变”或“减小”）。【答案】①.左②.6200③.3000④.1420⑤.减小【解析】【详解】[1]为了保护电路，闭合开关前，要让电路电阻最大，电流最小，将R的滑片移到最左端；[2]由题意知，两种情况下的电压表示数相等，所以电阻箱与热敏电阻的阻值相等，由图乙知，电阻箱阻值为[3]根据可知当环境温度达到80℃时，热敏电阻根据闭合电路欧姆定律有代入题中数据，联立解得[4]题意可知当电路中的电流达到4mA，报警装置开启，环境温度为50℃时，热敏电阻根据闭合电路欧姆定律有联立解得此时电阻箱阻值[5]由题意得，报警装置开启的温度降低时，热敏电阻阻值变大，又因为报警装置开启时电路的总电阻不变，所以电阻箱的阻值应减小。13.为了观察门外情况，在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角。如图，ABCD为玻璃的截面，AD长为3cm，AB长为2cm，若用一束激光从A点与竖直方向成37°射入玻璃，恰好从BC边中点射出，已知：，。求：（1）玻璃的折射率。（2）视场角的度数。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】画出光路图如图所示根据几何关系可得根据折射定律【小问2详解】根据（1）分析可知视场角的度数14.如图，正方体边长为2L，点G、H分别是AD边和边的中点，正方体区域存在电场强度大小为E方向垂直ABCD平面向下的匀强电场（图中未画出），正方体右半部分区域内均存在磁感应强度大小为B、方向垂直于面的匀强磁场。一带电粒子从点在平面内斜向上射入电场后沿图中曲线运动，经GH的中点进入电磁场区域，并沿直线通过电磁场区域，不计粒子重力。求：（1）粒子沿直线通过电磁场区域时的速度大小；（2）粒子的电荷量与质量之比。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】设粒子质量、电量分别为，粒子在电磁场区域时的速度大小为v，题意知粒子沿直线通过电磁场区域，则粒子在电磁场区域只能做匀速直线运动，故粒子受到的电场力与洛伦兹力等大反向，故有解得【小问2详解】分析可知粒子受到的电场力竖直向下，所以洛伦兹力竖直向上，左手定则可知粒子是垂直于GH方向进入电磁场区域的，综合以上分析可知粒子在电场中做的是类斜抛运动，逆向思维法可知，粒子从GH的中点到点做类平抛运动，则竖直方向有水平方向有联立解得15.如图甲所示为固定安装在机车头部的碰撞吸能装置，由一级吸能元件钩缓装置和二级吸能元件防爬装置（可压缩）构成。某次碰撞实验中，一辆总质量为的机车以6m/s的初