天津市名校2024-2025学年高三（上）12月检测物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页天津市名校2024-2025学年高三（上）12月检测物理试卷一、单选题：本大题共5小题，共25分。1.如图所示，穿在竖直杆上的物块A与放在水平桌面上的物块B用绳相连，O为定滑轮，将A由图示位置释放，当绳与水平方向的夹角为30°时，物块B的速度大小为2m/s，则此时物块A的速度大小为(

)A.1m/s B.2m/s【答案】C

【解析】【分析】

将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B的速度，依据运动的合成法则，即可求解。

解决本题的关键会对速度进行分解。

【解答】

物块A沿竖直杆的运动方向是物块A的合速度方向，将合速度沿着绳子与垂直绳子两个方向分解，绳子方向的速度等于物块B的速度，如图所示，由图可得vvABD错误，C正确。故选C。2.女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里通过一个实验成功展示了失重状态下液滴的表面张力引起的效应.在视频中可观察到漂浮的液滴处于相互垂直的两个椭球之间不断变化的周期性“脉动”中.假设液滴处于完全失重状态，液滴的上述“脉动”可视为液滴形状的周期性微小变化(振动)，如图所示.已知液滴振动的频率表达式为f=krxρ −12σ 12，其中k为一个无单位的比例系数，r为液滴半径，ρ为液体密度，σ为液体表面张力系数(其单位为A.32 B.−32 C.2【答案】B

【解析】【分析】

本题考查单位的换算，要注意明确物理量之间的计算公式同样可适用于单位间的换算关系；因此可以利用单位来验证公式的正误。

【解答】根据物理公式同时对应单位间的换算关系可知：

A.若x=32，则有：(m) 32(kgm2)12(Nm)12=m3(Nkg⋅m)13.为了应对地球上越来越严重的雾霆天气和能源危机，各国科学家正在对太空电站的可行性和关键技术进行研究．太空电站又称空间太阳能电站，是指在地球同步轨道上运行的超大型航天器，其上安装着巨大的太阳能电池板或激光器，将产生的电能通过微波或激光以无线能量传输方式传输到地面．假设若干年后，人类第一台太空电站在地球的同步轨道上绕地球做匀速圆周运动．已知该太空电站经过时间t(t小于太空电站运行的周期)，它运动的弧长为s，它与地球中心连线扫过的角度为β(弧度)，引力常量为G，则下列说法中正确的是A.太空电站在轨道上运行的速度大于地球的第一宇宙速度

B.太空电站轨道所在处的加速度小于赤道上随地球自转物体的向心加速度

C.太空电站的环绕周期为βt2π

【答案】D

【解析】解：该太空电站经过时间t(t小于太空电站运行的周期)，它运动的弧长为s，它与地球中心连线扫过的角度为β(弧度)，

则太空站运行的线速度为v=st

角速度为：ω=βt

根据v=ωr得轨道半径为：r=vω=stβt=sβ

A、人类第一台太空电站在地球的同步轨道上绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：GMmr2=mv2r，解得：v=GMr，半径越小，线速度越大，第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，故太空电站在轨道上运行的速度小于地球的第一宇宙速度，故A错误；

B、人类第一台太空电站在地球的同步轨道上绕地球做匀速圆周运动，周期与地球自转角速度相同，轨道半径大于地球自转物体半径，根据a=ω2r可知，太空电站轨道所在处的加速度大于赤道上随地球自转物体的向心加速度，故B4.匀强电场平行于xOy平面。a、b两点坐标分别为(0,8)和(3,0)，电势分别为14V和8VA.场强方向垂直于ab连线

B.场强方向平行于ab连线

C.电场强度大小为250V/m

D.把电荷从a点沿aOb【答案】C

【解析】【分析】本题考查匀强电场的性质。解决问题的关键是熟知匀强电场场强与电势差之间的关系，知道电场线与等势面垂直，知道正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小。【解答】AB.因aO两点的电势分别为14V和2V，可知其中点则bc为等势面，场强方向垂直于bc斜向下，故AB错误；

C.由场强与电势差的关系结合几何关系可得E=Ud=8−20.03×cos375.如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°，两束平行于角平分线OM的单色光a和b由OA面射入介质，经OA

A.该介质对a光的折射率为233

B.a光的折射光线不能在AB面发生全反射

C.在同一介质中，a光的光速大于b光的光速

D.用同一装置进行双缝干涉实验，【答案】B

【解析】【分析】

根据题意作出光路图，由几何知识求出入射角和折射角，即可由折射定律公式n=sinisinr求解折射率；

由几何知识求出光线在M点的入射角，与临界角比较，分析能否发生全反射；

再根据光速及波长和频率的关系可明确两光的光速大小，由干涉条纹间距公式可明确间距的大小。

本题考查光的折射及光的干射等内容，要求能熟练应用折射定律并掌握光的波长、频率及波速间公式的应用。

【解答】

A、结合光路图，由几何知识可知，a光入射角i=60°，折射角r=30°，根据折射定律得a光的折射率为n=sinisinr=sin60°sin30∘=3，故A错误；

B、由几何知识求出a光线在M点的入射角i′=30°，sini′=二、多选题：本大题共3小题，共15分。6.如图所示，一根套有轻质细环的粗糙杆水平放置，一小球用细线系在细环上，小球置于一光滑斜面上，现用力将斜面缓慢右移(从虚线运动到实线)，此过程中细环始终静止在原位置，则下列说法正确的是

A.斜面对小球的支持力变大 B.杆对细环的摩擦力变小

C.细线对细环的拉力变大 D.杆对细环的支持力变小【答案】AD

【解析】解：AC、以小球为研究对象，分析受力如图所示，根据平行四边形定则作出T与N′的合力，则由平衡条件得知，T与N′的合力与重力G球等大、反向，由图看出，T变小，即细线对小球的拉力变小，细线对细环的拉力也变小；N′变大，则斜面对小球的支持力变大。故A正确，C错误；

B、以小环和小球整体为研究对象受力分析，受重力、斜向上的支持力、向右的推力F、向左的摩擦力，根据平衡条件推力F和支持力水平方向分力之和与向左的摩擦力平衡，支持力增大故摩擦力增大，故B错误；

D、细线的拉力变小，与水平方向的夹角变小，则细线在竖直向下的分力变小，竖直方向根据平衡条件可知杆对细环的支持力变小，故D正确；

故选：AD。

缓慢推动斜面体，小球处于动态平衡状态，先以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据图解法分析T的变化。再对斜面体研究，运用推理分析F7.如图所示，理想变压器的原线圈与定值电阻r串联，副线圈接热敏电阻RT

(温度升高，电阻减小)，在正弦交流电源的电压U0不变的情况下，下列说法正确的是

A.当RT的温度升高时，原线圈两端的电压一定减小

B.当RT的温度升高时，原线圈中的电流一定减小

C.当RT的温度降低时，r消耗的功率一定减小

D.当R【答案】AC

【解析】【分析】

本题考查变压器的工作原理，以及热敏电阻的应用。

当RT的温度升高时，其阻值减小，根据

I1I2=n2n1和U0=I1r+U1，可知原线圈两端的电压U1变化情况；同理，当RT的温度降低时，其阻值增大，根据

I1I2=

n2n1和P=I1 2r，可知r消耗的功率变化情况。

【解答】

AB.设变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2;由题可知U0=I1r+U1

而I1I2=n2n1得I1=n8.如下图，图实验1密封的桶装薯片从上海带到拉萨后盖子凸起。若两地温度相同，研究桶内的气体压强p和分子平均动能Ek的变化情况。图实验2中中国制造的列车空气弹簧实现了欧洲高端铁路市场全覆盖，空气弹簧安装在列车车厢底部，可以起到有效减震、提升列车运行平稳性的作用。空气弹簧主要由活塞、气缸及密封在气缸内的一定质量气体构成。列车上下乘客及剧烈颠簸均会引起车厢震动。上下乘客时气缸内气体的体积变化较慢，气体与外界有充分的热交换;剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换，外界温度恒定，气缸内气体视为理想气体。(

)

A.图实验1中桶内的气体压强p减小和分子平均动能Ek减小

B.图实验1中桶内的气体压强p减小和分子平均动能Ek不变

C.图实验2中剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体的内能增加

D.图实验2【答案】BC

【解析】【分析】温度是分子平均动能的标志，根据理想气体状态方程分析温度的变化。做功和热传递可以改变气体的内能，根据热力学第一定律分析。

【解答】AB.根据一定质量的理想气体状态方程pV=nRT可知，当温度相同时，体积变大，则桶内的气体压强p减小，而温度是影响分子平均动能的唯一因素，则分子平均动能Ek不变，A错误，B正确;

CD.剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，因为时间很短，所以气体与外界来不及热交换，Q=0，外界对气体做功，根据热力学第一定律三、实验题：本大题共2小题，共12分。9.某同学用如图所示装置来探究“在外力一定时，物体的加速度与其质量之间的关系”。(1A.平衡摩擦力时，应先将沙桶用细线绕过定滑轮系在小车上

B.平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器

C.小车释放前应靠近打点计时器，且先释放小车后接通打点计时器的电源(2)将沙和沙桶的总重力mg近似地当成小车所受的拉力F会给实验带来系统误差。设小车所受拉力的真实值为F真，为了使系统误差mg−F真F真<5(3)在完成实验操作后，用图象法处理数据，得到小车的加速度倒数1aA.

B．

C.

D．

【答案】(1)B；(2【解析】【分析】

为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，需要平衡摩擦力，同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行，根据作差法求解加速度，根据牛顿第二定律结合图象特点分析产生的原因，分别对小车和整体根据牛顿第二定律列式求解即可。

对于实验问题一定要明确实验原理，并且亲自动手实验，熟练应用所学基本规律解决实验问题，注意平衡摩擦力的细节，应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式是解题的关键。

【解答】

(1)A、实验前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，不能将沙桶用细线绕过定滑轮系在小车上，故A错误；

B、实验时小车与纸带相连，平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，故B正确；

C、为充分利用纸带，小车释放前应靠近打点计时器，且先接通打点计时器的电源然后释放小车，故C错误；

故选：B；

(2)在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成的误差是系统误差，

对小车，根据牛顿第二定律得：a=F真M，

对整体，根据牛顿第二定律得：a=mgM+m，

且mg−F真F真<5%

解得：mM10.太阳能电池帆板可以给卫星、宇宙飞船提供能量。如图甲，太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电动势为零的电学器件。

探究一：实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，用图乙电路探究太阳能电池被不透光黑纸包住时的I—(1)图乙中虚线处____(填“需要”、“不需要”)连接导线；滑动变阻器如图丙所示，开关闭合前，滑片应移至____(填“A”，“B”(2)通过实验，在图上作出被黑纸包住的太阳能电池的I—U特性曲线如图，将其与一个电动势为3V(内阻忽略不计)的电源和阻值为5kΩ的定值电阻串联在一起，它消耗的电功率约为____W.(结果保留两位有效数字)

探宄二：在稳定光照环境中，取下太阳能电池外黑纸，并按图丁电路“测量金属丝的电阻率”

(3)该小组用螺旋测微器测量金属丝直径时读数如图戊所示，其直径为____mm。

(4)实验中测得电压表示数为U，电流表示数I，金属丝直径为D)、长度为【答案】(1)需要；A【解析】探究一：

【分析】：

(1)电压电流需从零开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式接法，分析电路图选出所需实验电路；

(2)根据伏安特性曲线的性质可明确电源的电动势，再根据闭合电路欧姆定律可求得电池板的效率。

本题考查灯泡伏安特性曲线的实验；解决本题的关键知道滑动变阻器分压式和限流式接法的区别，以及会通过欧姆定律判断电阻的大小．要掌握应用图象法解题的方法。

【解答】：

(1)滑动变阻器需要分压式接法，开关闭合前滑动变阻器应移到电阻最大处；

(2)结合伏安特性曲线进行计算，在U−I图中作出对应的电阻的伏安特性曲线，如图所示；图象的交点为电源的工作点，则由图可知电源的工作电压为2.4V，由电功率公式可得；P=4.2×10−4W。

故答案为：(1)需要；A(2)4.2×10−4。

探究二：

【分析】：

本题考查了螺旋测微器的读数，求金属丝的电阻率表达式，要掌握常用器材的使用及读数方法，实验误差分析。

(3)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数之和；

四、简答题：本大题共1小题，共14分。11.如图所示，线圈abcd每边长l=0.20m，线圈质量m1=0.10kg，电阻R=0.10(1)(2)(3)从开始运动到线圈全部刚好离开磁场的过程中，砝码下降的总距离H【答案】解：(1)线圈ab边进入磁场开始做匀速运动，对线圈和砝码组成的整体，由平衡条件得：

m2g=m1g+F安

产生感应电动势：E=Blv

感应电流：I=ER=BlvR

线圈受到的安培力：F安=BIl=B2l2vR

联立解得：v=4m/s；

(2)线圈从ab边进入磁场到【解析】(1)线圈ab边进入磁场开始做匀速运动，由平衡条件结合安培力的计算公式进行解答；

(2)根据运动学公式求解线圈从ab边进入磁场到c五、计算题：本大题共2小题，共34分。12.跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一，如图为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图。助滑坡由AB和BC组成，AB为斜坡，BC为R=10m的圆弧面，二者相切于B点，与水平面相切于C点，AC间的竖直高度差为h1=40m，CD为竖直跳台。运动员连同滑雪装备总质量为80 kg，从A点由静止滑下，通过C(1)运动员从A点滑到(2