2025届安徽省江南十校高三上学期10月第一次综合素质检测物理试卷（解析版）

绝密★启用前2024年“江南十校”新高三第一次综合素质检测物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号框。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效3.考试结束后，将答题卡交回。一、选择题：本题共8小题，每题4分，共32分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。1.光电管是根据光电效应制成的，是一种可以把光信号转化为电信号的仪器，在太阳能电池研究、光纤通信以及自动控制等方面有广泛的应用。小明同学用图示电路研究光电管的性能，其中光电管的阴极和阳极由不同的金属材料制成，实验时保持开关闭合，用某种波长的光照射阴极，未发生光电效应，则以下说法正确的是（）A.若把滑动变阻器的滑动片c向b端移动，则可以产生光电流B.若只增大入射光的强度，一定可以产生光电流C.若减小入射光的波长，则电流表中可能有电流通过D.若只延长照射时间，一定可以产生光电流【答案】C【解析】ABD．入射光的频率大于极限频率，才能产生光电效应，才能产生光电流，故ABD错误；C．根据可得若减小入射光的波长即增大入射光的频率，有可能会产生光电效应，则电流表中可能有电流通过，故C正确。故选C。2.图1为一列简谐横波在时刻波形图，P、Q为介质中的两个质点，图2为质点P的振动图像，则下列说法中正确的是（）A.波速为10m/s B.简谐横波传播方向为x轴正方向C.时刻P的速度小于Q的速度 D.从时刻之后，P比Q先到达位移最大处【答案】D【解析】A．从图中可得到该波的波长为周期为可得波速为A错误；B．从图2可知，0时刻P质点速度沿y轴正方向，在图1中根据同侧法可判断波的传播方向为x轴负方向，B错误；C．时刻，质点P位于平衡位置，此时速度做大，所以P的速度大于Q的速度，C错误；D．时刻，P质点位于平衡位置且速度沿y轴正方向，Q质点位于平衡位置上方且速度沿y轴负方向，所以从时刻之后，P比Q先到达位移最大处，D正确。故选D。3.如图所示为半圆柱体形玻璃砖的横截面，OD为直径。一束包含红、紫两种单色光的光束沿AO方向从直径上非常靠近O点位置射入柱体，并分别到达柱体表面的B、C两点。则下列说法中正确的是（）A.两种颜色的光在玻璃中的传播速度大小相等B.到达B点的光可能是红光C.两束光在玻璃中分别到达B、C两点的传播时间不相等D.在B、C两点中，若紫光能射出玻璃，则红光也能射出玻璃【答案】D【解析】A．光的颜色不同，频率不同，对介质的折射率不同，根据可知，在介质中的传播速度也不同，A错误；B．从图中可看出到达B点的光折射率较大，所以到达B点的光频率较大，即为紫光，B错误；C．如图设入射角为，折射角为，根据折射定律，有光在玻璃中传播的距离为运动时间为又联立可得所以两束光在玻璃中分别到达B、C两点的传播时间相等，C错误；D．根据B选项分析可知，到达B点的光折射率较大且为紫光，如上图，设光线从玻璃射出时的入射角分别为和，全反射临界角为和，根据可知若紫光能射出玻璃，则有如图可知，所以可得所以红光也能从玻璃射出，D正确。故选D。4.最近在武汉市街头有一种叫做“萝卜快跑”的无人驾驶网约车，因其科技含量高和较低的乘车费用引起市民的广泛关注。这种无人驾驶的汽车在投入运营前需要进行各种安全性能测试。在一次刹车性能检测中，车头依次通过A、B、C、D四个标志杆，测得的数据有：，，车头在AB、BC、CD段的运动时间依次为1s、0.5s、2s。若把该车从A到D的过程近似为匀减速直线运动，则车头经过A标志杆时的速率为（）A.16m/s B.17m/s C.18m/s D.18.5m/s【答案】A【解析】依题意，车头经过AB段中间时刻的速度为车头经过CD段中间时刻的速度为则汽车加速度大小为设车头经过A标志杆时的速率为，则有解得故选A。5.如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ，距离为L，与左侧M，P间连接阻值为R的电阻构成一个固定的水平U型导体框架，导轨电阻不计且足够长。框架置于一个方向竖直向下，范围足够大的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，磁场左侧边界是。质量为m、电阻为R、长度为L的导体棒垂直放置在两导轨上，并与导轨接触良好，现导体棒以一个水平向右的初速度进入磁场区域，当导体棒在磁场中运动距离为x的过程，则（）A.通过导体棒的电量为B.导体棒的运动为匀变速运动C.导体棒所受安培力在不断增大D.若将磁感应强度的方向调整为竖直向上，则导体棒所受安培力方向将发生变化【答案】A【解析】A．由法拉第电磁感应定律由闭合电路欧姆定律则该过程中通过导体棒的电量为联立可得故A正确；BC．规定向右为正方向，由动量定理其中联立可得导体棒所受安培力为所以安培力在不断变小，加速度不断变小，故BC错误；D．若将磁感应强度的方向调整为竖直向上，根据右手定则可知回路中的感应电流顺时针，根据左手定则可知导体棒所受的安培力方向仍向左，故D错误。故选A6.卫星a在某星球的赤道平面内绕该星球转动，其轨道可视为圆，卫星通过发射激光与星球赤道上一固定的观测站P通讯，已知该星球半径为R、自转周期为T，卫星轨道半径为2R、周期为2T。万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）A.卫星绕星球转动比星球自转快B.卫星的速度大于该星球赤道上的物体随星球自转的速度C.若卫星相对星球转动一周时间为t，则时间t内卫星可以与观测站P通讯的时间为D.可以通过变轨调整，使卫星a降低到较低的圆轨道运行，且周期仍为2T【答案】C【解析】A．卫星的周期为2T而星球自转周期为T，卫星的周期较大，故转的慢，故A错误；B．卫星的速度为该星球赤道上的物体随星球自转的速度为两者速度大小相等，故B错误；C．如图所示，在相对转动一周的时间t内，有的对应范围能够通讯，所以相对转动一周，通讯时长为故C正确；D．根据开普勒第三定律可知，通过变轨调整，使卫星a降低到较低的圆轨道运行，且周期应小于2T，故D错误。故选C。7.如图所示，用绝缘圆管做成的圆形管道固定在倾角为37°的斜面上，管道内有一个直径略小于管道的内径的，带正电的小球。小球的质量为m，带电量为q（）。空间存在有范围足够大的水平向右的匀强电场，电场强度大小为。小球以向右的速度通过最低点C，且恰好能运动到管道的最高点A，BD是管道的水平直径，不计一切摩擦，小球在运动过程中带电量保持不变，重力加速度为g，，，则（）A.小球在A点时对管道的压力大小为0.6mg； B.小球的最大动能为C.小球不能运动到管道上的D点 D.小球到达B点时的机械能最小【答案】C【解析】A．小球恰好能运动到管道的最高点A，则在A点速度为0，小球对管道的压力为A错误；B．小球从C点开始运动时，重力做负功，电场力做正功，重力沿斜面的分力与电场力的合力方向如图所以合力从C点到E点做正功，从E点到F点做负功，动能先增加后减小，最大动能大于，B错误；C．由于小球从E点到F点合力做负功，动能减小，而小球到A点速度已经为0，所以不能运动到D点，C正确；D．除重力外只有电场力做功，小球从C点到B点电场力做正功，机械能增加，所以B点机械能不是最小，D错误。故选C。8.如图示电路，电源为交流电源，输出电压的有效值恒定，理想变压器的原、副线圈匝数比为2:1，三个定值电阻、、的阻值相同，开关断开时消耗的功率为；开关闭合时消耗的功率为，则为（）A.1:4 B.25:81 C.9:17 D.5:9【答案】B【解析】设三个定值电阻均为R，电源电压为U0，分析原线圈电路，电阻和原线圈串联，当开关断开时，副线圈连接的电阻阻值为，可把副线圈的电阻等效为原线圈的电阻则原线圈的电路的总电阻为电阻消耗的功率为同理可得，开关闭合后，原线圈的电阻电路的总电阻为电阻消耗的功率为则故选B。二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项是符合题目要求全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。9.如图甲是工人师傅们在给高层住户安装空调时吊运空调室外机的情景。为安全起见，要求吊运过程中空调室外机与楼墙保持一定的距离。原理如图乙，一人在高处控制一端系在室外机上的绳子P，另一人站在水平地面上拉住另一根系在室外机上的绳子Q。在吊运过程中的某段时间内，地面上的人缓慢后退同时缓慢放绳，室外机缓慢竖直上升，绳子Q与竖直方向的夹角（小于90°）近似不变，室外机视为质点，绳子的质量忽略不计，则在这段时间内，以下说法正确的是（）A.绳子P给室外机的拉力先变大后变小 B.绳子Q给室外机的拉力不断变大C.地面给人的摩擦力不断变大 D.绳子P、Q给室外机的拉力的合力恒定【答案】BCD【解析】AB．对结点O受力分析，如图由平衡条件可得联立可得，由题意可知，在该过程中不变，增大，所以两根绳的拉力、都不断变大，故A错误，B正确；C．对地面上的人受力分析可知，人受到的摩擦力大小为不断增大，故C正确；D．两根绳对室外机拉力的合力与室外机的重力是一对平衡力，故绳子P、Q给室外机的拉力的合力恒定，故D正确。故选BCD。10.如图所示，一个固定的光滑导轨长臂水平、短臂竖直；一根不可伸长的轻绳，一端系在质量为m的圆环上，另一端与质量为m的小球相连，圆环套在长臂上。左手扶住圆环，右手拿起小球将细线水平拉直，已知细线长度，此时圆环距离短臂，现将圆环与小球同时由静止释放，小球向下摆动，环与短臂碰后粘连（碰撞时间极短）。在小球向下摆动过程中，小球与环沿绳方向速度始终相等，重力加速度为。从释放小球到小球第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是（）A.小球与环组成的系统机械能不守恒B.小球与环组成的系统在水平方向上动量守恒C.环的最大速度大小为D.小球运动的最大速度大小为【答案】AD【解析】小球与圆环释放瞬间，小球与圆环水平方向上不受外力，水平方向动量守恒，根据平均动量守恒有相等时间里小球与环水平位移相等，所以当环与短臂碰撞时，小球的水平位移也为，由于所以当圆环与短臂碰撞时，小球未到最低点，之后环与短臂粘连，小球做圆周运动到最低点。A．环与短臂粘连时，小球与环沿绳方向的速度减为0，机械能不守恒，A正确；B．环与短臂粘连前系统水平方向动量守恒，粘连后水平方向动量不守恒，B错误；C．如图环与断臂碰撞前瞬间速度最大，设最大速度为，绳与水平方向夹角为，根据水平方向动量守恒，有可得小球的水平速度为根据机械能守恒定律，有在小球向下摆动过程中，小球与环沿绳方向速度始终相等，有可得联立解得C错误；D．小球运动到最低点时速度最大，设速度为，环与短臂粘连时，小球与环沿绳方向的速度减为0，小球的速度为根据动能定理，有解得D正确。故选AD。三、非选择题：共5题，共58分。11.中国新能源汽车技术持续创新，市场渗透率快速提升，产销量居全球第一，2023年汽车整车出口491万辆，同比增长57.9%，有望首次跃居全球第一。某学生实验小组尝试测量某新能源汽车上蓄电池的电动势和内阻，通过查找相关资料，设计以下两个方案。方案一：用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图甲所示实验电路方案二：用电压表、电阻箱、待测电池等器材组成如图乙所示实验电路（1）方案一中，根据闭合电路欧姆定律，其实验原理关系式为，其中U的含义为路端电压，I的含义为_________；（2）方案二中，作图像处理实验数据时，与间的关系式为________；（3）某同学在做误差分析时发现，实验中测出的某些物理量的含义与原理中的并不相同，进而导致误差。若在处理实验数据的图像上做适当修正，则可分析出测量结果的偏差情况。如图丙，是该同学采用方案一进行实验得到的图像，A为图像上一点，现在通过适当移动A点，可将A移动到真正的图像上，具体操作：将A点沿_________（选填：“横轴正方向”或“横轴负方向”）移动适当距离。上述操作中移动的距离代表的物理含义为_________。【答案】（1）通过电源电流（2）（3）①.横轴正方向②.通过电压表的电流【解析】【小问1】I的含义为通过电源的电流。【小问2】由闭合电路欧姆定律得解得【小问3】[1][2]由于电压表的分压作用，通过电源的电流比电流表测得的电流大，将A移动到真正的图像上，具体操作：将A点沿横轴正方向移动适当距离；移动的距离代表的物理含义为通过电压表的电流。12.某同学用图示实验装置探究一定质量的气体等温变化的规律。将注射器水平固定，由于没有压强传感器，于是他把活塞和压力传感器相连，可测出移动活塞时，传感器对活塞的压力F，然后把注射器活塞移动到体积最大的位置，并用橡皮帽封闭注射器右侧的细管。在温度不变的条件下缓慢移动活塞压缩气体并记录多组压力F和体积V的值，假设活塞受到的摩擦可忽略不计。（1）甲同学想通过作出的图像探究等温变化的规律，则还需要测量的物理量有：（）A.气体的温度 B.注射器的内径 C.大气压强 D.被封闭气体的质量（2）乙同学根据实验数据作出的图像如图，已知图像的斜率为k，图像与纵轴交点的纵坐标的绝对值为b，假设注射器内的气体的状态变化遵循玻意耳定律，若细管内气体体积可忽略，则气体刚被封闭时的体积为_________（用k和b表示）；若细管内气体体积不可忽略，则随着的增大，图像的斜率_________（选填：变大、变小、不变）。【答案】（1）B（2）①.②.不变【解析】【小问1】设大气压强为，被封闭气体的横截面积为，对活塞有气体压强为若要做的图像，还需要测量气柱的横截面积和大气压，横截面积可以通过测量注射器的内径计算得出。故选BC。【小问2】[1]设气体刚封闭时，气体体积为，此时的压强为，细管内的体积忽略不计，由玻意耳定律得整理得则[2]若细管内的气体体积不可忽略，设细管内的体积为，由玻意耳定律得（C为定值）整理得增大时，图像斜率在变小。13.某工厂利用传送带连续传送货物，如图所示，每个货物可视为质点、质量均为，初速度为零，经由水平顺时针转动的传送带从最左端A送到最右端B。已知传送带速度大小恒为，传送带AB间长度，每个货物与传送带间的动摩擦因数均为0.4，货物到B时立即脱离传送带，每隔0.1s就有一个货物被放上传送带，不计空气阻力，g取。求：（1）传送一个货物从A到B所用的时间（2）待传送带稳定工作后，传送带因传送货物多消耗的电功率【答案】（1）1.5s（2）160W【解析】【小问1】货物在传送带上的加速度大小为a＝μg＝0.4×10m/s2＝4m/s2货物达到与传送带相同速度时，所用时间为货物达到与传送带相同速度时的位移为＜L＝4m则货物到达B端前已经与传送带共速，共速后，与传送带一起匀速运动，则匀速运动的时间为所以传送一个货物从A到B所用的时间为【小问2】传送一个货物从A到B的过程货物相对传送带的位移为传送一个货物消耗的电能为其中解得待传送带稳定工作后，传送带因传送货物多消耗的电功率为14.芯片制造中的重要工序之一是离子的注入，实际生产中利用电场和磁场来控制离子的运动。如图所示，MN为竖直平面内的一条水平分界线，MN的上方有方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，MN的下方有垂直于竖直平面向外的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q（）的带正电粒子从MN上的A点射入电场，从MN上的C点射入磁场，此后在电场和磁场中沿闭合轨迹做周期性运动。粒子射入电场时的速度方向与MN的夹角，速度大小为，不计带电粒子受到的重力。（1）求A、C两点间的距离L；（2）求电场强度与磁感应强度大小之比；（3）若只通过减小电场强度的大小，使粒子能从下往上经过C点，求电场强度的最小值。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1】带正电粒子在电场中做类斜抛运动，则水平方向有竖直方向由牛顿第二定律联立可得，A、C两点间的距离为【小问2】如图粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系由洛伦兹力提供向心力联立可得电场强度与磁感应强度大小之比为【小问3】如图粒子第一次从磁场返回电场时经过C点，此时电场强度最小，则电场中从A点到D点，有由牛顿第二定律粒子在磁场中做匀速圆周运动，半径不变，则有由几何关系联立可得15.如图所示，地面的左侧有一个长3m的固定平台，上表面水平，质量为的物体P静止在平台的左端，物体P与平台间的动