2025届四川省雅安市等8市高三上学期（12月）第一次诊断性考试物理试题（解析版）

这是一份2025届四川省雅安市等8市高三上学期（12月）第一次诊断性考试物理试题（解析版），共20页。试卷主要包含了考试结束后，只将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
本试卷分为选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5．考试结束后，只将答题卡交回。
第Ⅰ卷（选择题，共46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7月四川籍运动员邓雅文在奥运会赛场上获得自由式小轮车比赛冠军，比赛场景及简化图如图所示。某段比赛中运动员骑着小轮车仅靠惯性向下经历一段竖直平面内的曲面轨道直到水平地面，已知曲面轨道与水平地面平滑连接，空气阻力不可忽略。则在该过程中运动员（ ）
A. 一直处于失重状态B. 机械能一定减小
C. 惯性越来越大D. 重力的功率一直增大
【答案】B
【解析】A．在竖直方向上，小车的末速度为0，故小车在到达水平轨道前在竖直向下减速，为超重，故A错误；
B．空气阻力不可忽略，阻力做负功，由功能关系知运动员的机械能一直减小，故B正确；
C．惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，运动员运动过程中质量不变，惯性不变，故C错误；
D．在竖直方向上，小车的末速度为0，末状态重力的功率为0，故D错误。故选B。
2. 如图为某广告宣传的“反重力时光沙漏”，据其介绍，一旦打开灯光电源，会看到水滴在空中静止。在产品使用者的评价中有下列信息：“水滴真的不动了，太神奇了！”“灯光闪得我受不了！”……根据以上现象及提供的信息分析，下列说法中正确的是（ ）
A. 违反了能量守恒定律，此现象不可能属实
B. 违反了万有引力定律，此现象不可能属实
C. 这是由灯光频闪频率造成的，此现象属实
D. 这是由眼睛眨眼频率造成的，此现象属实
【答案】C
【解析】水滴做自由落体运动，如果灯光频闪的时间间隔恰好等于相邻的两个水滴下落的时间间隔或相邻两个水滴下落的时间间隔的整数倍，这样看到的水滴的位置就会固定不动，从而出现“水滴静止”的效果。故选C。
3. 在通用技术实践课上，某创新小组制作了一个精美的“互”字形木制模型摆件，如图为其正面视图。用轻质细线将质量均为的、两部分连接起来，其中细线1连接、两点，其张力为，细线2连接、两点，其张力为。当细线在竖直方向都绷紧时，整个模型竖直静止在水平桌面上。设桌面对的支持力为，重力加速度为，则下列关系式正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】ABD．模型上部分受三个力的作用，重力G、细线1对a点向下的拉力、细线2对d点向上的拉力，它们的关系为
可知
，
故AB错误，D正确；
C．对整个模型受力分析，受总重力2mg、地面给的支持力，二力平衡，支持力大小为2mg，故C错误。
故选D。
4. 两种均匀弹性绳Ⅰ、Ⅱ在O点相接，直角坐标系的轴为其分界线，在坐标原点处的振动同时在Ⅰ和Ⅱ中传播，某时刻的波形图如图所示。其中是此时刻绳Ⅰ中波传到的最远点，绳Ⅱ中形成的波未画完。下列关于两列波的判断，正确的是（ ）
A. 波源的起振方向沿轴正方向
B. 此时刻波向左传到的最远位置是
C. 、两列波的传播速度之比为
D. 此时刻后，质点比先回到平衡位置处
【答案】A
【解析】A．是此时刻绳Ⅰ中波传到的最远点，根据波形平移法可知，处质点的起振方向沿轴正方向，则波源的起振方向沿轴正方向，故A正确；
B．根据绳Ⅰ中形成的波可以判定波源已经振动了，所以波在绳Ⅱ中传播也传播了的时间，由图可知，则传播的距离为
所以此时刻波向左传到的最远位置是，故B错误；
C．由于，两列波的周期相同，故两列波的波速之比为
故C错误；
D．由图可知，两点此时都向上振动，则P点回到平衡位置需要半个周期，Q点回到平衡位置小于半个周期，Q点先回到平衡位置，故D错误。
故选A。
5. 如图所示，、是北斗卫星导航系统中两颗卫星，是纬度为的地球表面上一点，假设卫星、均绕地球做匀速圆周运动，卫星为地球静止轨道同步卫星（周期）。某时刻、、、地心恰好在同一平面内，且、、在一条直线上，，则（ ）
A. 的周期小于地球自转周期
B. 、的向心加速度大小之比为
C. 卫星的动能一定大于卫星
D. 再经过12小时，、、、一定再次共面
【答案】A
【解析】A．由万有引力提供向心力
可得，周期为
因为，所以，即M卫星匀速圆周运动半径小于N卫星半径，所以
即M的周期小于地球的自转周期，故A正确；
B．由万有引力提供向心力
可得，加速度大小为
、的向心加速度大小之比为
故B错误；
C．卫星和卫星的质量未知，无法比较动能的大小，故C错误；
D．再经过12小时，、转过半圈，一定再次共面，但卫星的周期小于地球的自转周期，、、、不在同一个平面内，故D错误。
故选A
6. 如图所示，实线表示某电场一簇等差等势面的分布情况，虚线表示该电场中一带电粒子的运动轨迹，、、分别为带电粒子的运动轨迹与等势面的交点，带电粒子的重力忽略不计。从M点运动到P点的过程中，带电粒子（ ）
A. 动能先减小后增大B. 电场力一直增大
C. 经过点和点的速度相同D. 在点的电势能大于点的电势能
【答案】D
【解析】A．根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知电场线方向大致指向中心，所以场源电荷为负电荷，粒子从M到N作曲线运动，受到引力作用，所以粒子带正电，由此可知粒子从M到N再到P一直受到引力作用，所以从M点运动到P点的过程中电场力对粒子先做正功后做负功，粒子动能先增大后减小，故A错误；
B．等差等势面越密的地方场强越大，由图可知从M点运动到P点的过程中，场强先增大后减小，所以带电粒子受到的电场力先增大后减小，故B错误；
C．点和点的电势相等，从N点运动到P点的过程中电场力做的合功为零，根据动能定理可知粒子经过点和点的速度大小相同，但方向不同，故C错误；
D．从M点运动到P点的过程中，电势逐渐降低，因为粒子带正电，所以带电粒子在M点的电势能大于P点的电势能，故D正确。
故选D。
7. 一个人用手握着长为的轻绳一端，另一端连接一个可视为质点的滑块，当手握的一端在水平桌面上做半径为、角速度为的匀速圆周运动时，绳的方向恰好能始终与该圆周相切，并使滑块也在同一水平面内做半径更大的匀速圆周运动，如图所示是该运动的俯视图。取重力加速度大小为，则滑块（ ）
A. 角速度小于
B. 线速度大小为
C. 受到的摩擦力方向沿其圆周运动的半径指向点
D. 与水平桌面间的动摩擦因数为
【答案】D
【解析】A．由几何关系可知，绳的方向恰好能始终与该圆周相切，手运动一周时，滑块也运动一周，滑块做匀速圆周运动的角速度也为，故A错误；
B．运动半径为
所以小球运动的线速度大小为
故B错误；
C．小球受到四个力的作用，重力、支持力、绳子的拉力、桌面的滑动摩擦力；其中重力和支持力垂直于水平桌面，拉力沿着绳子，滑动摩擦力方向与小球的线速度方向相反，与圆周相切，如下图所示：
故C错误；
D．设绳子的拉力为T，摩擦力与绳子的拉力沿摩擦力反方向的分力等大反向，由几何关系得
解得
设小球做圆周运动的向心力为，由几何关系得
又，
解得
故D正确故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 在如图所示电路中，电源电动势为，内阻为为电阻箱，为定值电阻，两平行金属板水平放置。闭合开关，待电路稳定后，一带电油滴从金属板左侧中点处水平射入板间，油滴恰能沿水平直线通过，不考虑空气阻力，运动过程中油滴电荷量始终保持不变。下列说法中正确的是（ ）
A. 油滴一定带负电
B. 仅将阻值调为零时，油滴仍可沿水平直线通过
C. 仅将板向下平移少许，油滴一定向上运动
D. 仅断开开关，油滴仍恰能沿水平直线通过
【答案】AC
【解析】A．由图可知电容器上极板带正电，油滴受重力与电场力作用，沿水平直线运动，则电场力与重力平衡，方向向上，可知油滴一定带负电，故A正确；
B．仅将阻值调为零时，电容器的电势差为0，油滴只受重力作用，不会沿水平直线通过，故B错误；
C．仅将板向下平移少许，电容器的电势差不变，根据
可知电场力增大，油滴一定向上运动，故C正确；
D．仅断开开关，电容器放电，电势差逐渐减小，则油滴向下运动，故D错误；
故选AC。
9. 如图所示，一带正电小球用绝缘丝线悬挂在点，同时在竖直平面内加上匀强电场，使小球始终保持平衡，此时丝线绷直且与竖直方向间夹角为。已知小球的质量为、电量为，整个过程中带电小球电荷量始终不变，重力加速度取。关于所加电场，下列判断正确的是（ ）
A. 电场的方向可能竖直向上
B. 若所加电场的电场强度大小为，那么电场的方向是唯一确定的
C. 若所加电场的方向为水平向右时，电场的电场强度刚好为最小值
D. 若所加电场的电场强度大小一定时，丝线上的拉力大小可能有不同值
【答案】AD
【解析】A．若电场的方向竖直向上，且电场力等于小球的重力时，小球可在该位置平衡，选项A正确；
BC．当电场力的方向垂直与细线方向时电场力最小，则电场力最小值
若所加电场的电场强度大小为，则电场力
那么电场的方向不是唯一确定的，选项BC错误；
D．若电场力，则电场力对应着两个方向，即所加电场的电场强度大小一定时，丝线上的拉力大小可能有不同值，选项D正确。故选AD。
10. 如图甲所示，一固定水平长杆套有直径略大于杆的金属小环。现用始终与水平方向成的拉力作用于小环，当拉力从零开始逐渐增大时，小环静止一段时间后开始运动，其加速度随拉力变化的图像如图乙所示，加速度在拉力达到后保持不变。已知小环质量为，小环与长杆间的动摩擦因数为，取重力加速度为。则（ ）
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】BC．当F大于以后，由牛顿第二定律得
因为加速度保持不变，即a与F无关，所以有
解得
=0.75，
故BC正确；
AD．当F等于时有
解得
故A错误；
D．当F等于时，加速度恰好达到恒定值，此时有
解得
N
故D错误；故选BC。
第Ⅱ卷（非选择题，共54分）
三、实验题：本题共2小题，共16分。
11. 某实验小组设计如图甲所示的电路来测量一节干电池的电动势、内阻以及定值电阻，分别用、、分别表示电表、、A的示数，闭合开关，通过调节滑动变阻器滑片的位置，读取多组电表示数，在同一坐标系中，画出了、两条图线，如图乙所示。
（1）在图乙中，图线是根据电压_____（填“”或“”）与电流的数据作出的；
（2）若不计电表内阻对实验的影响，根据甲、乙两图，可计算得出定值电阻_____（结果用、、表达）；
（3）若要考虑电表内阻对实验的影响，利用以上数据得到的电源电动势测量值_____（选填“大于”“小于”或“等于”）电动势的真实值。
【答案】（1） （2） （3）小于
【解析】【小问1详解】
根据闭合电路欧姆定律可知
由图乙可以看出，图线的短路电流更小，说明图线对应的内阻更大，当把电压表的示数看成路端电压时，内阻为，当把电压表的示数看成路端电压时，内阻可理解为，故图线是根据电压与电流的数据作出的。
【小问2详解】
根据闭合电路欧姆定律可知
对应图乙可知
，，
联立解得
【小问3详解】
由于电压表分流，电流表的测量值小于电源电流的真实值，当外电路短路时，短路电流的测量值等于真实值，则电源的图如下图所示
由上述分析可知，电源的图的纵截距即为电源电动势，所以由于电压表的分流作用使本实验电路存在系统误差，导致。
12. 某同学利用如图所示的装置“探究动量定理”。在水平气垫导轨上安装了两光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮和轻质动滑轮，与弹簧测力计相连。实验时测出遮光条的宽度，滑块和遮光条的总质量，相同的未知质量钩码若干，取重力加速度。多次改变钩码的个数，实验得到如下实验数据表格，回答以下问题。
（1）滑块通过光电门1时的速度大小_____（选用、、、表示）；
（2）第一次实验时，滑块从光电门1到光电门2的过程中所受合力的冲量大小_____（保留两位小数）；
（3）第一次实验中，滑块从光电门1到光电门2的过程中动量的变化量大小_____（保留两位小数）；
（4）本实验中滑块动量的变化和此段时间内所受合力冲量的相对误差。如果δ值在8%以内，可以得到结论：滑块动量的变化量等于其所受合力的冲量。根据第1组数据，计算出的相对误差_____%（保留一位有效数字）；
（5）当挂上两个钩码时，弹簧测力计示数为，由此可计算出每个钩码质量_____（保留两位小数）。
【答案】（1） （2）0.14 （3）0.13 （4） （5）0.02
【解析】【小问1详解】
根据平均速度等于瞬时速度，则有遮光片通过光电门1时的速度大小
【小问2详解】
第一次实验时，滑块从光电门1到光电门2的过程中所受合力的冲量大小
【小问3详解】
遮光片通过光电门1时的速度大小
遮光片通过光电门2时的速度大小
滑块从光电门1到光电门2的过程中动量的变化量大小
【小问4详解】
根据第1组数据，计算出的相对误差
【小问5详解】
当挂上两个钩码时，遮光片通过光电门1时的速度大小
遮光片通过光电门2时的速度大小
加速度为
对钩码，根据牛顿第二定律，有
解得
m=0.02kg
四、计算题：本题共3小题，共38分。请写出必要的文字说明和运算步骤。
13. 打板投篮是一种很直接、命中率很高的投篮方式，因此是一种很常见的篮球技术动作训练。如图所示，一篮球以水平初速度碰撞竖直篮板后水平弹回，速率变为原来的倍（为一定值），弹回后篮球的中心恰好经过篮框的中心。已知篮球的半径为，篮框半径为，篮框中心距篮板的距离为，碰撞点与篮框中心的高度差为，不考虑篮球转动和空气阻力，重力加速度为。问：
（1）值为多少？
（2）碰撞点不变时，为保证篮球不与篮框碰撞的情况下进篮，碰撞篮板前瞬间速度的最大值为多少？
【答案】（1） （2）
【解析】【小问1详解】
弹回后篮球做平抛运动，在水平方向
L−r=kv0t
在竖直方向
联立以上两式解得
【小问2详解】
当篮球边缘恰好经过篮球框内部左边缘时，入射速度最大且为vm，则反弹过程中，做平抛运动，在水平方向
在竖直方向
联立解得
14. 如图所示，在粗糙水平地面上，一长木板在水平向左的外力作用下始终以恒定速度向左运动，一个质量的可视为质点的滑块由静止开始在恒定外力（大小与方向均未知）作用下，从木板最左端向右做加速度的匀加速直线运动，已知滑块与木板间的动摩擦因数，木板长，取重力加速度。
（1）求滑块运动到木板最右端时间（取）；
（2）若滑块从静止开始运动一段时间后，撤去外力，滑块到达木板最右端时速度恰好减为零，求撤去外力后，滑块与木板间因摩擦而产生的热量。
【答案】（1）1.35s （2）12J
【解析】【小问1详解】
滑块在木板上一直向右做匀加速直线运动，设其运动到木板最右端时的位移为
木板向左做匀速直线运动，其位移为，则
且有
解得
【小问2详解】
撤去外力F后，由牛顿第二定律得
设外力F作用时间为，此段时间内滑块与木板位移分别为和，则
滑块相对于木板向右滑动距离为，则有
撤去外力F瞬间，滑块速度为，撤去后做匀减速直线运动，时间为
这段时间内滑块与木板位移分别为和
滑块相对于木板向右滑动距离为
解得
产生的热量为
15. 如图所示，倾角的绝缘倾斜传送带长，以的速度顺时针匀速转动，传送带与半径可调的绝缘竖直光滑圆弧轨道平滑连接，其中段为光滑管道，对应圆心角点所在半径始终在竖直方向上，过点的竖直虚线右侧空间（包含虚线边界）存在水平向右的匀强电场，电场强度。一带电小物块在传送带最上端处无初速释放后，沿传送带运动。已知小物块的质量、电量，与传送带间的动摩擦因数，整个过程中小物块电量始终保持不变，忽略空气阻力，取重力加速度。
（1）求小物块第一次到达点时的速度大小；
（2）当轨道半径，求小物块经过点瞬间对圆弧轨道的压力大小；
（3）要使小物块第一次沿圆弧轨道向上运动过程中，不脱离轨道也不从点飞出，求圆轨道半径的取值范围。
【答案】（1）
（2）
（3）；
【解析】【小问1详解】
对物体受力分析，由牛顿第二定律得
代入数据得
假设物块与传送带共速，则共速时间，则

则该过程中物块沿传送带下滑的位移为，则

物块与传送带 后，所受摩擦力发生突变，对物块受力分析，由牛顿第二定律得
代入数据得
对两者共速之后物块到点的过程，由运动学公式
代入数据得
【小问2详解】
对物块在点时受力分析，受重力、电场力和支持力，如下图所示
设电场力和重力的合力为,其方向与竖直方向的夹角为，设此力为等效重力，则由勾股定理
由几何关系
即
即点为接下来做圆周运动的最低点，则过点和圆心的反向延长线，交于圆周点，为等效最高点。
在点，设物体的支持力为，由向心力公式
联立各式代入数据得
由牛顿第三定律可知，小物块经过点瞬间对圆弧轨道的压力大小。
【小问3详解】
过圆心做直径的垂线交于圆周于点，如下图
则由分析可知，当小物块第一次沿圆弧轨道到达点时，速度为零，小物块不脱离轨道也不从点飞出，由动能定理可知

代入数据得
即圆轨道半径的取值范围为
由分析可知，当圆轨道半径较小时，小物块第一次沿圆弧轨道点时，速度为零，小物块不脱离轨道也不从点飞出，由动能定理可知

代入数据得
即圆轨道半径的取值范围为
假设第一次沿圆弧轨道到达点时, 与轨道之间弹力为零，设此时速度为，则
由动能定理可知
代入数据得
即圆轨道半径的取值范围为
实验次数
钩码个数
光电门1遮光时间
光电门2遮光时间
经两光电门间的时间
弹簧测力计示数
1
1
0.120
0.060
1.460
0.099
2
2
0.080
0040
1.001
0.200
3
3
0.070
0.036
0.203
0.280