云南省大理白族自治州2025届高三上学期一模物理试卷(含答案)

这是一份云南省大理白族自治州2025届高三上学期一模物理试卷(含答案)，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．2024年10月3日，期刊上发表了中国科学院近代物理研究所的研究成果：研究团队合成新核素钚，并测量了该新核素的半衰期。已知钚-227的衰变方程为，下列说法正确的是( )
A.10个钚-227原子核经过一个半衰期后还剩余5个
B.钚-227原子核发生的是α衰变
C.钚-227原子核发生衰变时需要吸收能量
D.原子核的比结合能比原子核的比结合能大
2．一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。下列说法中正确的是( )
A.此介质对真空的折射率等于
B.该单色光从真空进入介质后频率增大
C.折射角随入射角的增大而减小
D.逐渐增大入射角，可能会发生全反射现象
3．理想变压器、电阻R、理想交流电流表A、理想交流电压表V按图甲连接，已知理想变压器原、副线圈的匝数比为11:1，电阻，原线圈输入的交流电如图乙所示，下列说法正确的是( )
A.交流电的频率为100HzB.电压表读数为
C.电流表读数为2AD.变压器的输入功率为44W
4．消毒碗柜已成为每个家庭必备的厨房电器之一，其金属碗架可以将碗竖直支撑于两根金属杆之间。取某个碗的截面简化示意图如图所示，a、b为两根同一水平面上的光滑金属杆，O为碗的球心，b杆与球心连线与竖直方向的夹角为θ。若碗的质量为m，碗静止时，下列说法正确的是( )
A.碗对a杆的压力为，碗对b杆的压力为
B.若增大a、b间距，碗仍竖直静置，碗的合力减小
C.若增大a、b间距，碗仍竖直静置，a、b杆受到的压力均不变
D.若将质量相同、半径更大的碗竖直静置于a、b杆之间，两杆对碗的作用力之和不变
5．如图所示，在竖直平面内，是半径为R的四分之一光滑固定圆弧轨道，B端切线水平，一个质量为m的滑块（可视为质点）静止从圆弧轨道顶端A点滑到底端B点。已知重力加速度为g，在整个运动过程中，以下说法正确的是( )
A.滑块所受的合外力提供其向心力
B.滑块重力的功率一直为0
C.滑块滑到B点时对轨道压力大小为
D.滑块动量变化量的方向竖直向下
6．某测试员应用无人机搭载的加速度传感器进行飞行测试。图甲为在测试软件中设定的x、y、z轴的正方向，其中z轴沿竖直方向，无人机开始时沿y轴正方向匀速飞行，0时刻起该同学进行变速操作，软件生成了图乙中三个维度的（加速度—时间）图像，可以推断的时间内无人机( )
A.沿x轴方向一直加速B.沿y轴方向一直加速
C.沿z轴方向加速上升D.处于失重状态
7．中国队在巴黎奥运会获得艺术体操项目集体全能冠军，体操运动员在“带操”表演中，彩带会形成波浪图形。某段时间内彩带的波形可看作一列简谐横波，波形图如图甲所示，实线和虚线分别为时刻和时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为和的两质点，质点Q的振动图像如图乙所示。根据图中信息，下列说法正确的是( )
A.该列简谐横波沿x轴负方向传播
B.该列简谐横波的波速大小为
C.质点P从0时刻到时刻经过的路程可能为
D.质点P的振动方程为
二、多选题
8．如图，赤道上空的三颗通信卫星就能实现环赤道全球通信，已知三颗卫星离地高度均为h，地球半径为R，地球同步卫星离地高度为，以地面为参考系，下列说法正确的是( )
A.这三颗通信卫星受到地球的万有引力大小相等
B.能实现全球通信时，这三颗通信卫星离地高度至少为
C.这三颗通信卫星的周期均比地球同步卫星的周期小
D.这三颗通信卫星运行速度均小于第一宇宙速度
9．如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等.矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a、b产生的磁场作用下静止.则a、b的电流方向可能是( )
A.均向左B.均向右
C.a的向左，b的向右D.a的向右，b的向左
10．如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平地面上，与斜面垂直的挡板P固定在斜面底端，轻弹簧一端固定在挡板上，另一端与物块A连接，质量为m的物块A和质量为的物块B并排放在斜面上，物块不粘连，处于静止状态。现用一沿斜面向上的外力拉物块B，使B沿斜面向上做加速度大小为的匀加速直线运动。已知重力加速度大小为g，弹簧的劲度系数为k，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.无外力作用，处于静止状态时，弹簧的压缩量为
B.物块分离前，外力的大小与位移成正比
C.物块分离时，弹簧压缩量为
D.物块分离时，物块B的速度大小为
三、实验题
11．污水水质检测是保障城市环境生态的重要工作，其中污水的电导率是必须要检测的参数之一，因为它可以直接反映出污水工厂的运行效果，以及城市生态环境的整体水平。电导率是电阻率的倒数，实验小组对某工厂的污水样品进行检测，检测过程如下：
（1）实验小组将污水样品装满绝缘性能良好的圆柱形塑料容器，容器长为L，容器两端用圆片状金属电极密封，如图甲所示。现用10分度的游标卡尺测量圆柱形容器内径d，如图乙所示，容器内径_______；
（2）实验小组用多用电表测量污水样品的电阻，当选用欧姆挡“” 挡时，多用电表示数如下图，粗测出的样品电阻为_______Ω；
（3）为更精确地测量所取污水样品的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：
A电流表（量程，电阻约为）
B.电压表（量程，电阻约为）
C.滑动变阻器（，额定电流）
D.电源（，内阻约为）
E.开关一只、导线若干
为减小测量误差，实验电路应采用下图中的____________。
A.B.
C.D.
（4）若实验小组测得污水样品电阻为R，则可求出其电阻率____________（用D、L和R表示），再将电阻率换算成电导率，即可对样品进行分析。
12．某物理兴趣小组在研学过程中改进了“探究小车加速度与力关系”的实验装置，如图所示，长木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过动滑轮与固定的“力传感器”相连，“力传感器”可显示绳中拉力F的大小，改变桶中砂的质量进行了多次实验。完成下列问题：

（1）实验时，下列操作或说法正确的是___________；
A.本实验不需要平衡摩擦力
B.调节定滑轮高度，确保细绳与桌面平行
C.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
D.选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小
（2）实验中若未平衡摩擦力，以拉力传感器的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的图像可能正确的是___________；
A.B.
C. D.
（3）现以拉力传感器的示数F为横坐标、加速度a为纵坐标，画出图像，求出其“斜率”为k，则小车的质量等于_______（用字母k表示）。
四、计算题
13．一气象探测气球在充有压强为、温度为的氦气时，体积为。在上升至某一海拔高度的过程中，气球内部因启动一加热装置而维持其温度不变，气球内氦气压强逐渐减小为。此后停止加热，且气球内氦气的压强保持不变，气球内的氦气温度逐渐减小到此高度处的气温，假设气球内充的氦气为理想气体。求：
（1）气球在停止加热时的体积；
（2）停止加热后，氦气温度逐渐减小至时，气球的体积。
14．某研学小组设计了一套电气制动装置，其简化模型如图所示。在车身下方固定一单匝矩形导线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车的总质量为m，车身长为s，线框的短边和分别安装在车头和车尾，长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长（大于车长s），磁感应强度的大小为B，方向竖直向上，若边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时列车的速度为边进入磁场瞬间，列车恰好停止，假设列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。求：
（1）线框边进入磁场瞬间，产生的感应电流大小和列车加速度的大小；
（2）线框从进入磁场到停止的过程中产生的焦耳热Q；
（3）线框从进入磁场到停止的过程中通过其横截面的电荷量q。
15．如图所示，在光滑水平面上有一质量为足够长的平板小车，小车上有一足够长的木块，木块质量为m，且被锁定在小车上，二者一起以速度匀速向右运动。某时刻一质量也为m的小铁块以的速度滑到木块上表面，一段时间后铁块、木块、小车一起匀速前进。已知铁块、木块之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。
（1）求铁块相对木块滑动的距离；
（2）若木块解除锁定，其他条件不变，求铁块相对木块滑动的距离。（木块和小车间的动摩擦因数为）
参考答案
1．答案：B
解析：A.半衰期是大量粒子的统计规律，10个钚-227经过一个半衰期不一定还剩余5个，A错误；
B.根据电荷数和质量数守恒，可知Y的质量数为4，电荷数为2，可知Y为α粒子，则钚-227发生的是α衰变，B正确；
CD.钚-227衰变的过程中是释放能量的，比结合能增大，的比结合能比的比结合能小，CD错误。
故选B。
2．答案：A
解析：AC.由折射定律可得，此介质的折射率为
介质折射率一定，则入射角增大时，折射角也会增大，C错误，A正确；
B.光从一种介质射向另一种介质中，频率不变，B错误；
D.全反射必须从光密介质射入光疏介质，真空射向介质时不可能发生全反射，则入射角逐渐增大时，不可能会发生全反射现象，D错误。
故选A。
3．答案：C
解析：A.由原线圈两端输入电压随时间变化的图像可知
，
所以
故A错误；
B.根据原副线圈的电压比等于匝数之比，可得
所以电压表的示数为20V，故B错误；
C.根据欧姆定律可得
所以电流表的读数为2A，故C正确；
D.副线圈功率
所以变压器的输入功率
故D错误。
故选C。
4．答案：D
解析：A.由题意，碗受到三个力，处于平衡状态，如图所示
将三个平衡力平移得到首尾相连的闭合三角形，可得a杆对碗的压力为
b杆对碗的压力为
根据牛顿第三定律可知碗对a杆的压力为 ，碗对b杆的压力为，故A错误；
B.若增大a、b间距，碗仍竖直静置，根据平衡条件可知，碗受到的合力保持不变，仍然为零，故B错误；
C.若增大a、b间距，碗仍竖直静置，则θ增大，增大，减小，则增大，增大，根据牛顿第三定律可知，杆受到的压力将增大，故C错误；
D.若将质量相同、半径更大的碗竖直静置于a、b杆之间，根据平衡条件可知，两杆对碗的作用力之和不变，与碗的重力等大反向，故D正确。
故选D。
5．答案：C
解析：A.小滑块下滑过程中，受到重力和轨道支持力作用，由支持力和重力垂直速度方向的分力的合力提供向心力，故A错误；
B.根据可知，在A点的速度为0，在B点的竖直分速度为0，所以在A、B两点时滑块重力的功率为0，但从A点下滑到B点过程中竖直分速度不为0，滑块的重力的功率也不为0，故B错误；
C.从A点下滑到B点过程，根据动能定理可得
在B点，由牛顿第二定律可得
联立解得
根据牛顿第三定律可知，物块滑到B点对轨道压力大小为，故C正确；
D.从A点下滑到B点过程，物块在A点的初动量为0，在B点的末动量水平向左，则物块动量变化的方向水平向左，故D错误。
故选C。
6．答案：C
解析：A.由图可知，0~2s无人机有沿x轴负方向的加速度，所以2s末沿x轴负方向的速度，2s~4s的时间内沿x轴的加速度为正，则首先沿向x负方向速度会减小，故A错误；
B.无人机开始时沿y轴正方向匀速飞行，2s~4s的时间内沿y轴的加速度为负，速度减小，故B错误；
CD.2s~4s的时间内沿z轴的加速度向上为正，因为加速度方向为正，无人机加速上升，处于超重状态，故C正确，D错误。
故选C。
7．答案：D
解析：A.根据图乙，0时刻质点Q沿y轴正方向振动，利用同侧法可知，该波沿x轴正方向传播，A错误；
B.根据图甲可知波长为8m，根据图乙可知周期为2s，则传播速度为
B错误；
C.根据图像，从实线时刻到虚线时刻经过的时间为
处于平衡位置的质点从0时刻到时刻经过的路程
当时
由于质点P不在平衡位置，从0时刻到时刻经过的路程不可能为50cm，C错误；
D.质点Q的振动方程为
质点P与质点Q相位差恒定，为
故质点P的振动方程为
D正确。
故选D。
8．答案：CD
解析：A.三颗通信卫星离地高度均为h，但质量不一定相同，根据可知三颗通信卫星受到地球的万有引力的大小不一定相等，A错误；
B.刚好覆盖地球，则每颗卫星覆盖120°，根据几何关系可得轨道半径为地球半径的2倍，卫星离地高度至少R，B错误；
C.根据万有引力提供向心力
可得
半径越小，周期越小，可知这三颗通信卫星的周期均比地球同步卫星的周期小，C正确；
D.根据万有引力提供向心力
可得
半径越大，线速度越小，三颗通信卫星离地至少R，小于第一宇宙速度即环绕速度，D正确。
选CD。
9．答案：CD
解析：由右手螺旋定则可知，若a、b两导线的电流方向相同，在矩形线框上、下边处产生的磁场方向相反，由于矩形线框上、下边的电流方向也相反，则矩形线框上、下边所受的安培力相同，所以不可以平衡，则要使矩形线框静止，a、b两导线的电流方向相反，故CD正确.
10．答案：AD
解析：A.无外力作用，处于静止状态时，对整体，根据平衡条件可知
解得
故A正确；
B.物块分离前，设物块A的位移为x，根据牛顿第二定律
解得
故外力的大小随位移线性变化，但不成正比，故B错误；
C.物块分离时，两物体接触面间弹力为0，两物块加速度均为a，对A，根据牛顿第二定律
解得弹簧压缩量为
故C错误；
D.物块分离时，根据动力学公式
解得物块B的速度大小为
故D正确。
故选AD。
11．答案：（1）21.6（2）1200（3）D（4）
解析：（1）玻璃管内径D的测量值为
（2）图中所测电阻的读数为
（3）为获得更多数据，滑动变阻器应采用分压接法。应待测电阻较大，电流表应采用内接法。
故电路图选择D。
（4）根据电阻定律可得
又
联立可得该水样电导率为
12．答案：（1）B（2）A（3）
解析：（1）A.本实验需要平衡摩擦力，选项A错误；
B.调节定滑轮高度，确保细绳与桌面平行，选项B正确；
C.由于有力传感器测量小车受到的拉力，则实验中不一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，选项C错误；
D.选用电火花计时器比选用电磁打点计时器实验误差小，选项D错误。
故选B。
（2）因实验中若未平衡摩擦力，由图根据牛顿第二定律可知
解得
则图像如图A所示。
（3）由
可得
解得小车的质量
13．答案：（1）（2）
解析：（1）在气球上升至这一海拔高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程，根据玻意耳定律
解得
（2）在停止加热后，氦气的温度逐渐从下降到。这是一等压过程，根据盖—吕萨克定律
解得
14．答案：（1），（2）（3）
解析：（1）线框边进入磁场瞬间，产生的感应电流大小
设车头刚进入磁场时的加速度为a，根据牛顿第二定律
解得
（2）列车减少的动能部分转化为线框的焦耳热，部分转化为因铁轨及空气阻力产生的热量，根据能量守恒定律
解得
（3）根据法拉第电磁感应定律
又
整理可得，此过程流过线框的电荷量为
15．答案：（1）（2）
解析：（1）铁块的质量为m，则木块和小车整体质量为3m，对铁块根据牛顿第二定律
解得，铁块的加速度大小为
对木块和小车整体根据牛顿第二定律
解得，木块和小车整体的加速度大小为
设铁块、木块小车匀速运动的速度为v，根据运动公式可得
解得
铁块的位移
木块的位移
铁块相对木块滑动的距离
（2）若木块和小车不再固定在一起，铁块的加速度
对木块根据牛顿第二定律
解得，木块的加速度大小为
对小车根据牛顿第二定律
解得，小车的加速度大小为
所以铁块和木块共速时，小车还未加速到共速。设铁块相对木块的运动时间为，共同速度为，对于铁块
对于木块
解得
，
铁块的位移
木块的位移
铁块相对木块的运动距离为