重庆市西南大学附属中学2025届高三上学期一诊模拟物理试题 含解析

西南大学附中高2025届高三上12月一诊模拟考试物理试题（满分：100分；考试时间：75分钟）2024年12月注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。2．答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷学生保存，以备评讲）。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.平衡木上运动员行云流水般的优美姿态令人惊叹。如图所示，某运动员静止在水平的平衡木上，其双手手臂与平衡木的夹角均为。若该运动员所受重力为，则平衡木各部分对她的作用力的合力大小为（）A. B. C. D.0【答案】A【解析】【详解】某运动员静止在水平的平衡木上，所以人所受到的合力为0，人受到重力和平衡木各部分对他的作用力，所以平衡木各部分对他的作用力的合力与人的重力大小相等，方向相反。故选A。2.跳伞爱好者在竖直下降过程中速度v随时间t的变化曲线如图所示。图中0到t3过程为曲线，t3到t4可视为与t轴平行的直线。则（）A.0到t2，跳伞者的加速度增大 B.t2到t3，跳伞者处于超重状态C.t3时刻跳伞者降落在地面 D.t3到t4，跳伞者的机械能守恒【答案】B【解析】【详解】A．v−t图像的斜率表示加速度，如图所示，0到t2的斜率在减小，所以跳伞者的加速度减小，A错误；B．t2到t3向下做减速运动，加速度方向向上，为超重状态，B正确；C．t3时刻跳伞者还在运动，之后向下做匀速直线运动，C错误；D．t3到t4，跳伞者做匀速运动，动能不变，下落过程中重力势能减小，所以机械能减小，D错误。故选B。3.如图所示，平行板电容器两极板、滑动变阻器、电源和开关S相连，当S处于闭合状态，板间一带电微粒恰好处于静止状态。某时刻观察到微粒突然向下运动，则可能的原因是（）A.开关突然断开B.滑动变阻器的滑片向左移动C.保持两极板水平，并减小二者间距离D.保持两极板水平，并增大二者间距离【答案】D【解析】【详解】A．开关S断开，电容器的带电量、两板间的电压和电场强度不变，因此微粒不会运动，故A错误；B．开关S保持闭合，电容器两板间的电压等于电源电动势，大小保持不变。滑动变阻器的滑片P向左移动时，电容器两板间的电场强度不变，微粒不会运动，故B错误；C．开关S保持闭合，电容器两板间的电压等于电源电动势，大小保持不变。当两板间的距离减小时，由可得电场强度E增大，微粒向上运动，故C错误；D．开关S保持闭合，电容器两板间的电压等于电源电动势，大小保持不变。当两板间的距离增大时，由可得电场强度E减小，微粒向下运动，故D正确。故选D。4.人体接触高压线极其危险，如图所示小鸟站在一条通电的铝质裸露的高压线上却平安无事。小明为搞清楚其中的原因，查阅相关数据知：导线横截面积为150mm2，导线上通过的电流为350A，鸟两爪间的距离为5cm，铝的电阻率为3×10−8Ω⋅m。结合数据分析正确的是（）A.小鸟的双脚绝缘，没有电流通过小鸟，所以小鸟不会触电B.小鸟两脚间的输电线电阻约为1.0×10−4ΩC.小鸟两脚间电压约为3.5×10−3VD.小鸟两脚间电压约为3.5×10−4V【答案】C【解析】【详解】A．小鸟双脚间的电压太小，通过小鸟的电流太小，小鸟才不会触电的，A错误；B．小鸟双脚间输电线电阻B错误；CD．小鸟两脚间电压约为C正确，D错误。故选C。5.如图所示，空间中同一高度上固定两根平行长直导线、，两导线通有大小相等、方向均垂直于纸面向里的电流。现将另一质量为，长为的直导线（图中未画）平行于、放置在二者连线的中垂线的某点处，当中通以电流大小为时，其恰好处于静止状态。已知重力加速度为，下列说法正确的是（）A.可能在、连线的中点B.所在位置处磁感应强度一定为C.中电流的方向一定垂直于纸面向外D.中电流的方向一定垂直于纸面向里【答案】B【解析】【详解】A．当L3位于L1、L2连线的中点时，L1、L2对L3的安培力等大反向，L3所受合力大小等于其重力，无法保持静止，A错误；B．由受力平衡可知L3所在位置的磁感应强度大小为B正确；CD．由安培定则和左手定则可知，通电长直导线之间的安培力的特点是“同向相吸、反向相斥”，如图所示由受力分析可知L3中电流方向可能垂直于纸面向里，也可能垂直于纸面向外，CD错误。故选B。6.某空间的轴上只存在沿此轴方向的静电场，轴上各点电势分布如图。一电子只在电场力作用下由轴上某点无初速释放，下列说法正确的是（）A.到范围内，处的电场强度最大B.若电子在位置释放，不能通过点C.若电子沿轴运动过程中的总能量恒为零，则电子的运动区间可能为D.若电子在处释放，电子将一直向右加速运动到点【答案】C【解析】【详解】A．根据图像的斜率大小表示电场强度大小，由图可知原点图像的切线斜率为零，故原点的电场强度零，不是最大，A错误；BD．若电子在位置释放，电子在处的动能为零，由图可知，电子在和两个位置的电势相等，则电子在两处的电势能也相等，根据总能量守恒可知，粒子在的动能才为零，即电子运动到位置时，速度才会减为零，故电子可以通过点，且电子先加速运动，而后减速运动，在和间来回往复运动，BD错误；C．电子带负电荷，开始时由电势低处向电势高处运动，又因为电子沿x轴运动过程中的总能量恒为零，则开始运动时动能为零，电势能也为零，则粒子的活动区间是，C正确。故选C。7.依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜，我国科学家发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞LB-1。这个黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统，黑洞和恒星都绕二者的质量中心做圆周运动，恒星的质量约为，恒星距黑洞的距离约为，恒星做圆周运动的周期约为，为太阳的质量、为日地距离，为地球绕太阳的运动周期。由此估算该黑洞的质量约为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】设该黑洞质量为，其轨道半径，恒星的质量为，其轨道半径，两者相距为L，运动周期为，黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统，根据万有引力提供向心力有因为联立解得地球绕太阳做匀速圆周运动，设地球质量为m，根据万有引力提供向心力解得题意知，，联立以上解得故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.某自行车所装车灯发电机如图甲所示，其结构如图乙所示。绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁。车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动。摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化。线圈两端c、d作为发电机输出端。通过导线与灯泡L相连。当车轮匀速转动时，发电机输出电压近似视为正弦交流电。假设灯泡阻值不变，摩擦轮与轮胎间不打滑。在磁铁从图示位置匀速转过的过程中，下列说法正确的是（）A.通过的电流方向为 B.通过的电流方向为C.L中的电流先变大后变小 D.L中的电流大小不变【答案】AC【解析】【详解】AB．根据题意，由楞次定律可知，通过L的电流方向由c到d，故A正确，B错误；CD．由图可知，开始阶段，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，转动后，磁通量减小，磁通量的变化率增大，当转过时，穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，当转过时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，可知，转动过程中L中的电流先变大后变小，故C正确，D错误；故选AC。9.某型号汽车以的速度匀速行驶过程，其发动机和传动与变速系统内的功率分配关系如图所示。该汽车行驶时所受空气阻力与瞬时速率的关系为（为恒量），且所受路面的阻力大小恒定。当该汽车以速度匀速行驶过程，汽车受到的驱动力大小为，汽车发动机的效率为，则（）A. B. C. D.【答案】BD【解析】【详解】AB．汽车匀速行驶时，汽车受到空气阻力汽车受路面的阻力汽车匀速行驶时，牵引力和阻力平衡，则有A错误，B正确；CD．由图示可知，发动机的输出功率故汽车发动机的效率C错误，D正确。故选BD。10.如图甲所示，一倾角为θ、上端接有阻值为R的定值电阻的光滑导轨，处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导轨间距为L，导轨电阻忽略不计、且ab两点与导轨上端相距足够远。一质量为m的金属棒，在棒中点受到沿斜面且平行于导轨的拉力F作用，由静止开始从ab处沿导轨向上加速运动，金属棒运动的速度—位移图像如图乙所示（b点位置为坐标原点）。金属棒在导轨间连接的阻值为R，且重力加速度为g，则金属棒从起点b沿导轨向上运动x0的过程中（）A.金属杆所受安培力的大小与速率成正比B.金属棒做匀加速直线运动C.定值电阻产生的焦耳热为D.拉力F做的功为【答案】AD【解析】【详解】B．根据图乙可知v−x图像为一条倾斜的直线，若金属棒做匀加速直线运动，金属棒运动的速度位移之间的关系为此时v−x图像应该为曲线，所以金属棒做变加速直线运动，故B错误；A．金属杆所受安培力的大小为故金属杆所受安培力的大小与速率成正比，故A正确；CD．金属棒从静止开始从ab处沿导轨向上加速运动过程ab棒产生a流向b的感应电流，受到沿斜面向下的安培力，从开始到向上运动x0的过程中，根据动能定理得这段时间v−x图像与横轴围成图形的面积为，所以解得电路中产生的焦耳热等于克服安培力做的功，所以定值电阻产生的焦耳热为故C错误，D正确。故选AD。三、非选择题：共57分。11.某小组探究小球做平抛运动的规律。步骤一：探究平抛运动竖直分运动的特点在如图甲所示实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放，自由下落。（1）请预测可能观察到的实验现象是：_____。（2）分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，发现实验现象类似。上述实验表明，平抛运动在竖直方向分运动为：_____。步骤二：探究平抛运动水平分运动的特点让小球从如图乙装置上由静止释放，用手机录像功能拍摄小球做平抛运动的过程。录像每秒30帧，即每相邻两帧的时间间隔为。现采用逐帧分析的办法，拼叠各帧画面，还原小球平抛运动轨迹如图丙。标记1、2、3分别为小球运动轨迹上相邻三帧的位置，坐标分别用、表示，以下角标作为区分。（1）标记1、3两处的时间间隔为：_____。（2）O为抛出点，且。若要证明水平分运动为匀速直线运动，则需证明比例式：_____成立。【答案】①.在误差允许的范围内两球同时落地或听到同时落地的撞击声②.自由落体运动③.④.【解析】【详解】步骤一（1）[1]根据平抛运动规律可知，可观察到的现象是：在误差允许的范围内两球同时落地或者听到同时落地的撞击声；（2）[2]实验表明平抛运动在竖直方向分运动为自由落体运动；步骤二（1）[3]由于每相邻两帧的时间间隔为，则标记1、3两处的时间间隔为（2）[4]O为抛出点，且，根据匀变速直线运动规律可知时间之比为，若水平方向为匀速直线运动，则根据水平方向匀速直线运动规律可知12.某实验小组按图甲的电路测定一节干电池的电动势和内阻。图乙已将实验器材进行了部分连接。（1）结合图甲，将图乙中的实物电路补充完整_____。（2）调节滑动变阻器测得6组电流和电压的数据，并做出电池路端电压U随电流I变化的U−I图像，如图丙。结合图像分析，得到电池电动势E=_____V，内阻r=_____Ω。（保留三位有效数字）（3）此后，实验组更换了实验器材重测一次。移去电流表，同时用电阻箱替换滑动变阻器。重新连接电路，测量多组电压和电阻的数据，并做出电池路端电压U随电阻R变化的图像。通过图像可测得电池电动势和内阻。在图丁的虚线框中画出相应的实验电路图_____，电阻箱用符号“”表示，其余器件符号参考图甲。电压表内阻很大，根据方框中电路图，某次电阻箱阻值读数为R0，电压表示数为U0，结合闭合电路欧姆定律，可得电动势E=_____（用本题中字母r、U0、R0表示）【答案】（1）（2）①.1.49##1.48##1.50②.0.509（0.509~0.556均可）（3）①.②.【解析】【小问1详解】根据电路图连接实物图如图【小问2详解】[1][2]根据闭合电路欧姆定律可知则图线的纵轴截距表示电源电动势，图线的斜率绝对值表示电源内阻，故有【小问3详解】[1]根据实验原理设计电路图如图[2]根据闭合电路欧姆定律有13.现有一把的铁锤钉钉子，打击前瞬间铁锤的速度为，打击后铁锤的速度变为0，打击时间为0.01s。重力加速度，求上述打击过程：（1）铁锤的动量变化量；（2）考虑铁锤所受的重力，钉子受到的平均作用力大小。【答案】（1）（2）186N【解析】【小问1详解】规定铁锤初速度方向为正方向，对铁锤分析即动量变化量的大小为，方向与初速度的方向相反；小问2详解】钉子对铁锤的平均作用力为，对于铁锤，以初速度的方向为正方向，由动量定理可得解得根据牛顿第三定律可得，钉子受到的平均作用力的大小14.如图所示，半径为R的光滑圆弧面AB与光滑水平面BC平滑连接（圆弧的圆心在B的正下方），其中A、B两点的水平距离和竖直距离分别为d、h。长为的轻杆上端固定在光滑水平转轴O，下端固定一个小球，小球刚好与水平面接触。质量为M的物块在水平恒力作用下从A点由静止运动到B点、物块在B点处时撤去水平恒力，此时物块对圆弧面的压力为零。最后物块与小球发生一次弹性正碰，使小球在竖直平面内做完整的圆周运动。忽略一切阻力，重力加速度为g，求：（1）物块到达B点的速度v0；（2）水平恒力F的大小；（3）小球质量m的取值范围。【答案】（1）或（2）或（3）或【解析】【小问1详解】由B点压力为零，则有可得（或者，）【小问2详解】物块从A到B由动能定理，有解得（或者）【小问3详解】物块与小球发生弹性正碰，有小球恰做完整圆周运动，最高点v>0；碰后小球从最低点运动到最高点，由动能定理得解得所以小球质量取值范围（或者）15.如图所示直角坐标系平面内，位于点的粒子枪由粒子源和加速电场组成。粒子源C可以不断提供初速度为零、比