重庆市杨家坪中学2024-2025学年高三上学期一诊模拟物理试卷（Word版附解析）

这是一份重庆市杨家坪中学2024-2025学年高三上学期一诊模拟物理试卷（Word版附解析），共18页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
满分：100分 考试时间：75分钟
第Ⅰ卷 选择题（共43分）
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. 2024年5 月，武汉市正式投入运营千辆无人驾驶出租车“萝卜快跑”。如图所示是一辆无人驾驶出租车做直线运动的x-t图像，则关于该无人驾驶出租车在各段的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A. 无人驾驶出租车在 CD段的运动速度大于在 BC段的运动速度
B. 无人驾驶出租车在 BC段发生的位移大于在CD段发生的位移
C. 无人驾驶出租车在 CD段的运动方向和BC段的运动方向相同
D. AB段表示无人驾驶出租车做匀速直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】AD．AB段表示汽车静止在4m处，图像的斜率表示汽车运动的速度，CD段的速度大小为
BC段速度大小为
所以汽车在CD段的速度大于BC段的速度，故A正确，D错误；
B．汽车在BC段的位移为8m，在CD段的位移为-12m，故BC段位移小于CD段位移，故B错误；
C．汽车在CD段向负方向运动，在BC段向正方向运动，运动方向相反，故C错误；
故选A。
2. 2024年11月8日，中国新型隐形战机歼-35A亮相珠海，关于歼-35A下列说法正确的是（ ）
A. 歼-35A在进行飞行表演时，可以将其看成质点
B. 歼-35A向下俯冲时，飞机里的飞行员一定处于失重状态
C. 歼-35A向下俯冲时，飞机里的飞行员一定处于超重状态
D. 以歼-35A为参考系，加油机给歼-35A空中加油时是静止的
【答案】D
【解析】
【详解】A．飞行表演重点看飞机的姿态，故不可看成质点，A错误；
BC．歼-35A向下俯冲，可能向下加速也可能向下减速，BC均错误。
D．加油机给歼-35A空中加油时，二者处于相对静止状态，以歼-35A为参考系，加油机是静止的，D正确。
故选D。
3. 如图所示电路中，电池均相同，当开关S分别置于a、b两处时，导线与之间的安培力的大小为、，判断这两段导线（ ）
A. 相互吸引，B. 相互排斥，
C. 相互吸引，D. 相互排斥，
【答案】D
【解析】
【详解】当电键S置于a处时电源为一节干电池电流的方向是M′MNN′，电流大小为
由于导线MM′与NN′中电流方向相反故两段导线相互排斥，当电键S置于b处时电源为两节干电池，电流的方向仍是M′MNN′，由于导线MM′与NN′中电流方向相反故两段导线相互排斥，又由于电路中灯泡电阻不变，此时电路中电流大小为
显然
MM′在NN′处的磁感应强度
应用安培力公式F=BIL可知
故选D。
4. 某中学举办套“圈圈”活动。如图，小明同学站在标志线后以的速度水平抛出一塑料圈，正好套中静放在正前方水平地面上的饮料罐A。抛出时，塑料圈位于标志线的正上方处，塑料圈、饮料罐均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小g取，sin37°取，cs37°取，下列说法正确的是（ ）
A. 塑料圈在空中运动的时间为
B. 饮料罐A与标志线的距离为
C. 塑料圈落地前瞬间，速度大小为7m/s
D. 保持塑料圈抛出位置不变，若要套中饮料罐B，水平抛出速度应变为5m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A．塑料圈在空中运动的时间为
选项A错误；
B．饮料罐A与标志线的距离为
选项B错误；
C．塑料圈落地前瞬间，速度大小为
选项C错误；
D．保持塑料圈抛出位置不变，若要套中饮料罐B，水平抛出速度应变为
选项D正确。
故选D。
5. 如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，、是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（ ）
A. 点的电势比点的低
B. 点的电场强度比点的大
C. 液滴运动过程中机械能守恒
D. 液滴在点的电势能比在点的小
【答案】B
【解析】
【详解】A．高压电源左为正极，则电场的场强方向向右，而沿着电场线电势逐渐降低，可知a点的电势比b点的高，故A错误；
B．电场线和等势线垂直，等势线密的地方，电场线也比较密，因此a点的电场强度比b点的大，故B正确；
CD．不计重力，液滴只在电场力作用下向右加速运动，可知电场力做正功，电势能减少，机械能增大，液滴在a点的电势能比在b点的大。故C、D错误。
故选B。
6. 2024年7月19日，我国成功发射高分十一号05卫星。如图，高分十一号05卫星和另一颗卫星分别沿圆轨道和椭圆轨道绕地球运行，圆轨道半径为，椭圆轨道的近地点和远地点间的距离为，两轨道位于同一平面内且A点为两轨道的一个交点，某时刻两卫星和地球在同一条直线上，线速度方向如图，只
考虑地球对卫星的引力，下列说法正确的是（ ）
A. 在图示位置，高分十一号05卫星和卫星的加速度大小分别为、，则
B. 在图示位置，两卫星的线速度大小关系为
C. 从图示位置开始，卫星先运动到A点
D. 高分十一号05卫星和卫星运动到A位置时的向心加速度大小分别为、，则有
【答案】C
【解析】
【详解】A．设地球质量为M，卫星质量为m，卫星到地心的距离为r，根据牛顿第二定律，有
得
即r越大，a越小，，故A错误；
B．根据万有引力提供向心力，有
得
即圆周运动的轨道半径r越大，v越小，以地心为圆心，卫星a到地心的距离为半径作圆，设该圆轨道上卫星的运行速度为，由于卫星a不能保持在这个高度而做近心运动，故，又因，故，即，故B错误；
C．高分十一号05卫星的轨道半径和卫星a轨道半长轴相等，根据开普勒第三定律可知，二者的公转周期
相等，设为T, 高分十一号05卫星由图示位置运动到A点所用时间大于，卫星a由图示位置运动到A点所用时间小于，即卫星先运动到A点，故C正确；
D．根据
可知，高分十一号05卫星和卫星运动到A位置时的加速度大小相等，方向均由A位置指向地心，但高分十一号05卫星做匀速圆周运动，其向心加速度就等于实际的加速度，而卫星沿椭圆轨道运动，速度沿轨道切线方向，其向心加速度等于实际加速度沿垂直于速度方向的分量，即
故D错误。
故选C。
7. 水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”的美感，这一过程其实就是机械波的传播。现有一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示，经过1s后的波形如图中的虚线所示。已知波的周期为T，且，则（ ）
A. 当波向方向传播时，波速等于5m/s
B. 若这1s内m处的质点M通过的路程为10cm，则波沿方向传播
C. 当波沿方向传播时，m处的质点M和m处的质点N在这1s内通过的路程相等
D. 当波沿方向传播时，再经过0.4s后，简谐波与实线波形图重合
【答案】B
【解析】
【详解】A．若波向方向传播，由于经过1s后的波形如图中的虚线所示，则有
（）
根据题意有
解得
，
根据图像可知波长为4m，则波传播速度为
故A错误；
B．若这1s内处的质点M通过的路程为10cm，由于
即质点运动时间为，由于
可知，将实线波形向右平移得到虚线波形，可知，若这1s内处的质点M通过的路程为10cm，则波沿方向传播，故B正确；
C．当波沿方向传播时，在这1s内有
（）
根据题意有
解得
，
由于
可知，质点M通过路程为
根据同侧法，波沿+x方向传播，质点N沿y轴正方向运动，其在一个周期内运动的路程为
由于质点N计时起点时刻靠近平衡位置运动，则其在内运动的路程大于一个振幅2cm，可知质点N在这1s内通过的路程大于10cm，即处的质点M和处的质点N在这1s内通过的路程不相等，故C错误；
D．根据上述，当波沿方向传播时，周期
由于
即时间间隔不等于周期的整数倍，可知，当波沿方向传播时，再经过0.4s后，简谐波与实线波形图不重合，故D错误。
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。全选对得5分，选对但不全得3分，有错选或不选的得0分。
8. 将如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l的绝缘细线把质量为m、带电量为q的金属小球悬挂在O点。小球静止在B点时，细线与竖直方向的夹角为θ=37°。重力加速度为g，sin37°=0.6，cs37°=0.8。现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，以下说法中正确的是（ ）
A. 小球带负电
B. 从A到最低点C的过程中小球的速度一直增大
C. 从A到最低点C的过程中小球的向心力大小先增大后减小
D. 若在A点给一个初速度，小球可以做完整的圆周运动，则速度最大值出现在B点
【答案】CD
【解析】
【详解】A．小球静止在B点，受到竖直向下的重力、斜向左上方的拉力，由平衡条件可知小球应受到水平向右的电场力，所以小球带正电，故A错误；
BC．由题意可知，B点为等效最低点，所以从A到最低点C的过程中小球的速度先增大后减小，根据向心力公式
可知此过程小球的向心力大小先增大后减小，故B错误，C正确；
D．由题意可知，B点为等效最低点，若在A点给一个初速度，小球可以做完整的圆周运动，则速度最大值出现在B点，速度最小值出现在BO延长线与圆周的交点处，故D正确。
故选CD。
9. 如图所示的电路中有一个平行板电容器，一个带电液滴M位于电容器中间且处于静止状态，电流表和电压表为理想电表，电源内阻不可忽略，当闭合开关后滑动变阻器的滑片向b端移动时，则（ ）
A. 电压表示数减小
B. 电阻的功率一定减小
C. 电源的总功率一定减小
D. 若将开关S断开，带电液滴M将向上极板运动
【答案】AD
【解析】
【详解】A．滑动变阻器的滑片向b端移动，滑动变阻器接入电阻减小，电路总电阻减小，干路电流增大，电源内阻与定值电阻承担电压增大，并联部分电压减小，通过定值电阻电流减小，则通过的电流增大，承担电压增大，则电压表示数减小，电流表示数增大，故A正确；
B．结合上述可知，干路电流增大，则电阻的功率一定增大，故B错误；
C．电源的总功率
结合上述可知，干路电流增大，则电源的总功率一定增大，故C错误；
D．若将开关S断开，稳定后，电容器极板之间电压等于电源电动势，与闭合开关时相比，电容器极板之间电压增大，根据
可知，极板之间的电场强度增大，液滴所受电场力增大，则带电液滴M将向上极板运动，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，电动机带动的传送带与水平方向夹角，与两皮带轮、相切与A、B两点，从A到B长度为。传送带以的速率顺时针转动。两皮带轮的半径都为。长度为水平直轨道CD和传送带皮带轮最高点平滑无缝连接。现有一体积可忽略，质量为小物块在传送带下端A无初速度释放。若小物块与传送带之间的动摩擦因数为，与水平直轨道CD之间的动摩擦因数为，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（ ）

A. 小物块从A运动到B的时间为8s
B. 小物块运动到皮带轮最高点时，一定受到皮带轮的支持力作用
C. 将小物块由A点送到C点电动机多消耗的电能为
D. 若小物块刚好停在CD中点，则
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．小物块在传送带下端A无初速度释放后，受到滑动摩擦力沿传送带向上，做匀加速直线运动由牛顿第二定律可得
解得
假设小物块能与传送带达到相同速度，则匀加速直线运动小物块上滑的位移为
则假设成立，小物块匀加速运动的时间为
速度相同后，由于
小物块与传送带一起匀速，小物块匀速运动的时间为
则小物块从A运动到B所用的时间为
A正确；
B．小物块运动到皮带轮最高点时所需的向心力
所以小物块运动到皮带轮最高点时，一定受到皮带轮的支持力作用，B正确；
C．小物块与传送带的相对位移为
小物块与传送带摩擦产生的热量为
B、C的高度
小物块从A点运动到C点，根据能量守恒可得电动机比空载时多消耗的电能为
故C正确；
D．若小物块刚好停在CD中点，根据动能定理有
解得
D错误。
故选ABC
第Ⅱ卷 非选择题（共57分）
三、实验题：本题共2小题，第11题7 分，第12题9分，共16分。
11. 如图甲所示的实验装置可用来验证机械能守恒定律。轻杆两端固定两个大小相同但质量不等的小球P、Q，杆的正中央有一光滑的水平转轴O，使得杆能在竖直面内自由转动。O点正下方有一光电门，小球球心通过轨迹最低点时，恰好通过光电门，已知重力加速度为g。

（1）用游标卡尺测得小球的直径如图乙所示，则小球的直径d=______cm。

（2）P、Q从水平位置静止释放，当小球P通过最低点时，与光电门连接的数字计时器显示的挡光时间为Δt，则小球P经过最低点时的速度v=______（用字母表示）。
（3）若两小球P、Q球心间的距离为L，小球P的质量为M，小球Q质量为m（M>m），当满足关系式______时，就验证了机械能守恒定律（所有物理量用题中字母表示）。
【答案】 ① 1.050 ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以小球的直径为
（2）[2]小球P经过最低点时的速度大小为
（3）[3]小球P由初始位置转动到最低点的过程中，有
即
12. 在练习使用多用电表的实验中：
（1）一多用电表的电阻挡有四个倍率，分别是、、、，用挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到______挡。
（2）重新测量后，指针位于如图甲所示位置，被测电阻的测量值为_______。（保留2位有效数字）
（3）如图乙所示为欧姆表某倍率的内部结构示意图，已知电流计的量程为，内阻为，定值电阻，电池电动势为，为调零电阻，则表盘上刻度线对应的电阻值是________。（保留2位有效数字）
（4）当图乙所示欧姆表的电池电动势下降到、内阻增加了时仍可调零，调零后，调零电阻的阻值将变_____（填“大”或“小”），若测得某电阻为，则此电阻真实值为____。
【答案】（1）
（2）17 （3）35
（4） ①. 小 ②. 13
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知，用“”挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，说明待测电阻较大，为了较准确地进行测量，应换到“”挡。
【小问2详解】
由图甲可知，被测电阻的测量值为
【小问3详解】
由题可知，满偏时，干路中的总电流
根据闭合电路的欧姆定律可知，欧姆表的内阻为
则表盘上刻度线对应的电阻值是
【小问4详解】
[1] 根据题意可知，电池的电动势下降到，则欧姆表内阻为
内阻增加了时仍可调零，则调零电阻R的阻值将变小,
[2] 若测得某电阻为，电池电动势为，欧姆表内阻为，则电流计的电流为
电动势下降到，欧姆表内阻为，则这个电阻的真实值为
四、计算题：本题共3小题，第13题10分，第14题13分，第15题18分，共41分。
13. 如图所示，质量均为m、带同种正电荷的小球A、B用长均为L的a、b绝缘细线悬挂，两球处于静止状态，已知细线b的拉力与细线a的拉力大小相等，小球A、B的带电量也相等，重力加速度为g，静电力
常量为k，不计小球大小，求：
（1）小球A的带电量；
（2）若给小球A施加一个水平向左的拉力，同时给小球B一个水平向右的拉力，两力始终等大反向，让两力同时从0开始缓慢增大，当细线b与竖直方向的夹角为53°时，作用于小球B上的拉力多大？
【答案】（1）
（2）
【解析】
【详解】设绳上的拉力大小为T，则对小球A、B整体，根据力的平衡条件有
设两小球带电量都为，对小球B，根据力的平衡条件有
解得
（2）小球B受重力、细线b的拉力、斥力和水平向右的拉力，处于平衡状态，当细线b与竖直方向的夹角为53°时，根据平衡条件，水平拉力大小为
14. 如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出质量m=1kg的小物块1（可视为质点），当物块1运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的固定光滑圆弧轨道BC，C端的切线水平且与长木板上表面等高，长木板静止在光滑水平面上，质量M=4kg，其左端放置与小物块1完全相同的小物块2，右端固定挡板上连接一根轻质弹簧，A点距B点的高度H=0.45m，圆弧轨道半径R=2.75m。小物块1滑行到车上立即与
小木块2发生碰撞（碰撞时间极短），碰后两物块粘在一起在木板上向右滑动，一段时间后在木板的正中间达到相对静止，物块与长木板间动摩擦因数μ=0.25，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，弹簧始终在弹性限度内，求：
（1）小物块1抛出时水平速度v0的大小；
（2）小物块1滑动至C点时，对圆弧轨道的压力大小；
（3）木板的长度。
【答案】（1）；（2）；（3）或
【解析】
【详解】（1）小物块1从A点到B点做平抛运动，竖直方向有
B点竖直方向的速度为
小物块恰好沿切线方向进入圆弧轨道BC，有
解得小物块1抛出时水平速度v0的大小
（2）B点的速度为
小物块1从B点到C点，根据动能定理有
解得
小物块1滑动至C点时，根据牛顿第二定律可得
根据牛顿第三定律，小物块1滑动至C点时，对圆弧轨道的压力大小为
（3）小物块1与小木块2发生碰撞，由动量守恒得
解得
若物块没有与右侧弹簧相碰，对三个物体组成的系统，根据动量守恒和能量守恒有
解得木板的长度为
若物块与右侧弹簧相碰，对三个物体组成的系统，根据能量守恒有
解得木板的长度为
综上所述，木板的长度为或。
15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第一象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场，第三、四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场，三个象限内的磁感应强度大小相等，第二象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在P处有一质量为m、电荷量为的带电粒子，以初速度沿着x轴负方向射入匀强电场，经过一段时间从Q点进入第三象限的匀强磁场，已知P点坐标为，Q点坐标为，粒子在运动过程中恰好不再返回电场，忽略粒子所受重力的大小。求：
（1）电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）如果仅将第一象限内匀强磁场的磁感应强度大小变为原来的4倍，放一垂直于x轴的粒子接收屏A，屏A沿y轴方向上足够大，且位置可沿x轴左右调节，要使粒子能够垂直打到屏A上，屏A位置的横坐标x为多少？从粒子从P点发射开始计时，粒子垂直打到屏A上的可能时间t为多少？
【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】
【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，则在x方向上做匀速直线运动有
在y方向上做初速度为0的匀加速直线运动有
根据牛顿第二定律有
解得电场强度
（2）粒子在电场中运动的过程中，设离开电场时粒子的速度大小为v，方向与x轴负方向的夹角为，运动过程中根据动能定理有
解得
则有
解得
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，三个象限内的磁感应强度大小相等，则粒子在三个象限内做匀速圆周运动的轨迹半径相等，设为R，恰好不再返回电场，则粒子在第一象限内轨迹恰好与y轴相切，作出粒子的轨迹如图甲所示，、为轨迹的圆心，根据几何关系可得，直角三角形中，，，则恰好在y轴上。
在直角三角形中根据几何关系可得粒子轨迹半径，因为，根据几何关系可得，在直角三角形中，为轨迹半径R，则
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
联立以上各式解得磁感应强度
（3）如果将第一象限的磁感应强度大小变为原来的4倍，即为4B。粒子在第一象限的匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力有
解得轨迹半径
作出粒子的轨迹如图乙所示，要使粒子能够垂直打到屏A上，屏A位置只可能是图示位置，则屏A位置的横坐标
根据第（1）问可解得粒子在电场中运动的时间为
粒子在第三象限内转过的时间为
粒子在第一象限内每一次转过的时间为
根据周期性和对称性可得，粒子垂直打到屏A上的时间
解得