云南省昆明市五华区2024-2025学年高三上学期期中教学质量检测物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1昆明市五华区2025届高三上学期期中教学质量检测物理注意事项：1.答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的学校、姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的学校、准考证号、姓名、考场号、座位号，在规定的位置贴好条形码及填涂准考证号。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。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10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.在2024年9月《自然》杂志上发表的一篇文章中，介绍了中国科学家发明的一种神奇的微核电池，该电池比一颗米粒还小，却可以让手机50年不充电。电池使用从核废料中提取出来的镅作为原料，镅的一种衰变方程为，则式中的X应为（）A.粒子 B.质子 C.中子 D.电子【答案】A【解析】根据核反应方程遵循质量数及电荷数守恒，可写出该衰变方程为显然，衰变方程中X表示的是粒子。故选A。2.通常使用气敏电阻传感器检测煤气管道是否漏气。某气敏电阻的阻值随空气中煤气浓度增大而减小，某同学用该气敏电阻设计了如图所示的电路，R为滑动变阻器，a、b间接报警装置。当煤气浓度增大时（）A.流过的电流减小 B.a、b间电压减小C.两端的电压增大 D.电源内损耗的功率增大【答案】D【解析】ABC．煤气浓度越高，越小，回路总电阻越小，流过的电流越大，根据可知R两端电压增大，即a、b间电压增大，根据可知两端的电压减小，故ABC错误；D．根据电功率计算公式可知电源内损耗的功率增大，故D正确；故选D。3.“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。在“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p-T图像如图所示。关于该过程下列说法正确的是（）A.a→b过程气体体积减小B.a→b过程气体从外界吸收热量C.b→c过程气体体积不变D.b→c过程气体对外界做的功等于气体从外界吸收的热量【答案】B【解析】A．a→b过程气体压强不变，温度升高，根据可知气体体积增大，故A错误；B．a→b过程，气体温度升高，内能增大，气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故B正确；C．由图知，b→c过程中，气体压强减小，温度降低，但图线上各点与原点连线的斜率逐渐减小，由可得，图像中的状态点与原点连线的斜率与体积大小成反比，所以b→c过程中，气体体积逐渐增大，故C错误；D．由于b→c过程温度降低，内能减小，体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可得，气体对外界做的功大于气体从外界吸收的热量，故D错误。故选B。4.2024年8月6日，在巴黎奥运会女子十米跳台决赛中，全红婵成功卫冕，助力中国跳水梦之队首次包揽八金。某次跳水过程全红婵的运动可以近似看做直线运动，从离开跳台开始计时，取竖直向下为正方向，其运动的v-t图像如图所示，其中时间内图像为直线。不计空气阻力，下列关于全红婵的运动说法正确的是（）A.在内全红婵做自由落体运动 B.在时刻全红婵离水面距离最远C.在内全红婵的平均速度等于 D.在内全红婵所受重力的冲量为零【答案】B【解析】A．在内全红婵先做竖直上抛运动，后做自由落体运动，选项A错误；B．在时刻全红婵竖直上抛到达最高点，可知此时离水面距离最远，选项B正确；C．全红婵在内做匀加速运动时平均速度为；而在该段时间内的位移大于在该段时间内做匀加速运动的位移，可知平均速度大于，选项C错误；D．在内全红婵所受重力的冲量为选项D错误。故选B。5.如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，则下列说法正确的是（）A.青蛙跳到荷叶a上和荷叶b上的初速度相等 B.青蛙跳到荷叶a上和荷叶c上的初速度相等C.青蛙跳到荷叶c上的初速度最小 D.青蛙跳到荷叶d上的初速度最大【答案】C【解析】A．根据平抛运动规律可知，联立解得可知青蛙跳到荷叶a上的初速度小于跳到荷叶b上的初速度，故A错误；B．由于水平位移一样，荷叶c的高度差大，所以青蛙跳到荷叶a上的初速度大于跳到荷叶c上的初速度，故B错误；C．青蛙跳到荷叶c的高度差最大，水平位移最小，所以青蛙跳到荷叶c上的初速度最小，故C正确；D．青蛙跳到荷叶b的高度差最小，水平位移最大，所以青蛙跳到荷叶b上的初速度最大，故D错误。故选C。6.如图所示，工人用手推车沿水平路面运送石球，到达目的地后，抬起把手将石球倒出。不计石球与板OA、OB之间的摩擦，石球对OA板的压力大小为、石球对OB板的压力大小为，则在缓慢抬起把手使OA板从竖直变为水平的过程中，下列说法正确的是（）A.先变大后变小 B.先变小后变大C.、的合力先变大后变小 D.、的合力先变小后变大【答案】A【解析】以石球为对象，根据牛顿第三定律可知石球对板的压力大小等于板对石球的支持力，受力如图所示缓慢抬起过程中，石球受力平衡，结合数学知识可得其中和不变，在转动过程中从90°增大到180°，则不断变小，将不断变小；从钝角变为锐角，其中跨过了90°，因此先变大后变小，则将先变大后变小。故选A。7.如图所示，水平面内有一边长为0.2m的正方形单匝线圈abcd，线圈由粗细均匀的同种材料制成，线圈的电阻为，bc边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为0.5T。在水平拉力作用下，线圈以8m/s的速度向右匀速穿过磁场区域。下列说法正确的是（）A.线圈进入磁场过程中bc边的电流方向由b指向cB.线圈离开磁场过程中b点电势低于c点电势C.线圈穿过磁场区域过程中克服安培力做功为0.16JD.线圈穿过磁场区域过程中感应电流在bc边产生的焦耳热为0.08J【答案】D【解析】A．根据右手定则知，线圈进入磁场过程中bc边的电流方向由c指向b，故A错误；B．根据右手定则知，线圈离开磁场过程中电流方向由d指向a，故b点电势高于c点电势，故B错误；C．根据导体切割磁感线产生的感应电动势计算公式可得根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流为线圈以8m/s的速度向右匀速穿过磁场区域，拉力的大小等于安培力，即根据功能关系可知，产生的焦耳热等于克服安培力做的功，即等于拉力F做的功，所以线圈穿过磁场区域过程中克服安培力做功为故C错误；D．线框穿越磁场的整个过程中产生的热量线圈穿过磁场区域过程中感应电流在bc边产生的焦耳热为故D正确。故选D。8.如图所示，一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶C，自由地摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定。汽车沿平直公路向右加速且桶C与桶A、B间未发生相对运动，令桶A对桶C的支持力的大小为，桶B对桶C的支持力大小为，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.B.C.为保证桶C与桶A、B间不发生相对运动，汽车的最大加速度为D.为保证桶C与桶A、B间不发生相对运动，汽车的最大加速度为【答案】BC【解析】AB．对桶C受力分析，如图，因加速度向右，可知F1和F2的合力偏向右上方，可知F1<F2，选项A错误，B正确；CD．当汽车加速度最大时，F1=0，则由牛顿第二定律可得汽车的最大加速度为选项C正确，D错误故选BC。9.地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。2024年9月8日，土星冲日上演，冲日前后土星距离地球最近，也最明亮，为天文爱好者提供了一场视觉盛宴。已知土星的公转半径约为地球公转半径的9.5倍，则下列说法正确的是（）A.土星公转线速度小于地球公转的线速度 B.土星公转的角速度大于地球公转的角速度C.土星公转的周期约为20年 D.2025年还会看到土星冲日的天文现象【答案】AD【解析】ABC．根据万有引力提供向心力有解得，，地球的公转周期为1年，将半径关系代入有可知年由于地球公转半径较小，则线速度、角速度较大，故A正确，BC错误；D．如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有解得土星相邻两次冲日的时间间隔为年故2024年9月8日土星冲日，下一次冲日大约为2025年10月左右，故D正确；故选AD。10.甲、乙两列横波在同种均匀介质中沿x轴传播，时刻两列波的波形及传播方向如图所示，若乙波的周期，则（）A.乙波的波速为4m/sB.在两列波叠加区域内能产生稳定的干涉图样C.从时刻起再经过0.425s，甲波波谷与乙波的波峰第一次相遇D.从时刻起再经过0.625s，处的质点处在负方向最大位移处【答案】AD【解析】A．由于两波在同种均匀介质中沿x轴传播，则甲、乙两波的波速相等，则有故A正确；B．由于两列波的波速相同，波长不同，则两列波的频率不同，因此在两列波叠加区域内不能产生稳定的干涉图样，故B错误；C．由题图可知时刻甲的第一个波谷与乙波的第一个波峰相距则甲波的波谷与乙波的波峰第一次相遇所用时间为故C错误；D．从时刻起再经过0.625s，甲、乙两波传播的距离均为由题图可知，时刻处乙波波谷振动和处甲波波谷振动刚好都在时传到处，则从时刻起再经过0.625s，处的质点处在负方向最大位移处，故D正确。故选AD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.为了测量一未知电阻的阻值，某学习小组做了以下实验：（1）同学们先用多用电表粗测电阻的阻值，把选择开关旋转到欧姆挡“×100”位置，若多用电表的读数如图甲所示，的阻值为___________。（2）为了更准确地测量电阻的阻值，同学们继续设计电路，提供的仪器有：A.学生电源（12V，内阻不计）；B.电压表V（量程15V，内阻约为）；C.电流表（量程6mA，内阻约为）；D．电流表（量程0.1A，内阻约为）；E．滑动变阻器R（最大阻值为）；F.开关、导线若干则电流表应选择___________（填器材前字母序号）。（3）某同学正确选择仪器后连接了如图乙所示的电路，为保证待测电阻两端电压变化范围较大，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路存在的问题：①___________②___________。【答案】（1）1900（2）C（3）滑动变阻器接成了限流接法电流表接成了外接法【解析】【小问1详解】的阻值为。【小问2详解】电路中可能出现的最大电流为电流表应选择C；【小问3详解】①[1]为保证待测电阻两端电压变化范围较大，滑动变阻器应该采用分压电路，但是电路接成了限流接法；②[2]因可知为了使得测量误差尽量减小，电路应该接成电流表内接，但电流表接成了外接法。12.如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家、物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，常用来测量加速度及验证运动定律。某兴趣小组为了验证机械能守恒定律，改进装置如图乙所示。（1）该小组用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图丙所示，则___________mm（2）将质量均为M的重物A（含挡光片和挂钩）、B（含挂钩）用轻绳连接后，放在定滑轮上且处于静止状态，测量出___________（选填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片的中心”）到光电门中心的竖直距离h。（3）在B的下端挂上质量为m的物块C，光电门记录挡光片挡光的时间为，重物A通过光电门的瞬时速度为___________m/s（保留3位有效数字）。（4）在误差允许范围内，若___________。（用实验中直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为g），则可认为该过程中系统机械能守恒。（5）请写出一条产生误差的原因：___________。【答案】（1）6.30（2）挡光片的中心（3）0.543（4）（5）空气阻力的影响【解析】【小问1详解】用游标卡尺测量挡光片的宽度d=6mm+0.05mm×6=6.30mm【小问2详解】实验中要测量出挡光片的中心到光电门中心的竖直距离h。【小问3详解】重物A通过光电门的瞬时速度为【小问4详解】若机械能守恒则满足其中即【小问5详解】产生误差的原因：空气阻力的影响。13.如图甲所示，一同学在岸上不慎将手表甩落在正前方水深为2m的泳池中，手表掉落在池底A位置，该同学趴在泳池岸边，眼睛在边缘O处刚好看不到手表。O点正下方池底为B位置，池岸与水面的高度差可忽略不计。已知真空中光速为c，光在泳池水中的传播速度为，。（1）求手表到B点的距离（结果保留一位小数）；（2）在第（1）问基础上，若该同学蹲在O点时沿图乙所示光路看到手表，，请估算其蹲在O点时眼睛到泳池岸边的高度。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】由光的传播速度与介质折射率的关系得由全反射临界角公式可得解得得泳镜到B点的距离【小问2详解】设蹲下时眼睛到池岸的高度为h，空气中光线与竖直方向夹角为，则有令水中光线与竖直方向夹角为，则有由折射定律有解得蹲下时眼睛到池岸的高度14.在某项科研实验中，需要将电离后得到的氢离子和氮离子组成的混合粒子分离。小李同学设计了如图甲所示的方案：从离子发生器逸出的离子经过P、Q两平行板间的电场加速，再通过极板上的小孔S进入Q板右侧的匀强磁场中，偏转后到达磁场边界，被离子接收器D接收。已知氢离子的质量为m、电量为，氦离子的质量4m、电量为，P、Q间的电压为U，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，装置放置在真空环境中，不计离子之间的相互作用力及离子所受的重力，且不计离子进入加速装置时的速度。求：（1）氢离子离开加速电场时的速度大小；（2）氢、氦离子在磁场中运动的半径，并根据计算结果判断该方案是否可行；（3）小王同学设计了如图乙所示的另一方案：在Q板右侧空间中将磁场更换为匀强电场，场强大小为E，方向向上，离子偏转后被离子接收器D接收。请你论证该方案是否可行。【答案】（1）（2），，可行（3）不行【解析】【小问1详解】氢离子在电场中加速，由动能定理有解得【小问2详解】氢离子在磁场中做匀速圆周运动时，根据洛伦兹力提供向心力可得结合上述，解得氢离子在磁场中运动的半径为氦离子电场中加速，由动能定理有氦离子在磁场中做匀速圆周运动时，根据洛伦兹力提供向心力可得解得氦离子在磁场中运动的半径可知，粒子在磁场中运动的半径与粒子的比荷有关，即氢、氦离子到达离子接收器的位置不同，可以分开。【小问3详解】电荷