陕西省西安市长安区2024-2025学年高三上学期第一次模拟考试物理试题（解析版）

这是一份陕西省西安市长安区2024-2025学年高三上学期第一次模拟考试物理试题（解析版），共17页。
1.本试题共6页，满分100分，时间75分钟。
2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把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，再选涂其它答案标号。作答非选择题时，将答案书写在答题卡上。书写在本试卷上无效。
4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
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，只有一项符合题目要求。
1. 量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子理论的说法正确的是（ ）
A. 光电效应实验中，绿光照射可以让电子逸出，则改用黄光照射也可以让电子逸出
B. 普朗克认为黑体辐射的能量是连续的
C. 康普顿在研究石墨对X射线散射时，发现散射后有波长大于原波长射线
D. 德布罗意认为电子具有波动性，但是质子不具有波动性
【答案】C
【解析】A．产生光电效应的条件是光的频率大于金属的极限频率，黄光的频率小于绿光，若绿光能使金属发生光电效应，则黄光不一定能使该金属发生光电效应，即改用黄光照射不一定可以让电子逸出，故A错误；
B．普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量子化的，不是连续的，故B错误；
C．石墨对X射线的散射过程遵循动量守恒，光子和电子碰撞后，电子获得一定的动量，光子动量变小，根据可知波长变长，故C正确；
D．德布罗意认为物质都具有波动性，包括质子和电子，故D错误。
故选 C。
2. 对于下列四幅图，以下说法不正确的是（ ）
A. 图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中光束在水珠中传播的速度一定大于光束在水珠中传播的速度
B. 图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，无论入射角增大到多少，出射光一定与入射光平行
C. 图丙中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将明、暗交替变化，此现象表明光是横波
D. 图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处一定是凸起的
【答案】D
【解析】A．由题图可知，复色光射入水珠后a光的偏折程度小于b光的偏折程度，则水珠对a光的折射率小于对b光的折射率，根据，可知光束在水珠中传播的速度一定大于光束在水珠中传播的速度，故A正确，不满足题意要求；
B．根据几何关系可知，单色光进入平行玻璃砖后在下表面的入射角等于上表面的折射角，所以单色光在下表面的出射角等于上表面的入射角，即出射光一定与入射光平行，故B正确，不满足题意要求；
C．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故C正确，不满足题意要求；
D．由于不知道被检测工件表面的放置方向，故不能判断此处是凸起还是凹陷的，故D错误，满足题意要求。
故选D。
3. 在匀强磁场中有一带正电的粒子甲做匀速圆周运动，当它运动到点时，突然向与原运动相反的方向放出一个不带电的粒子乙，形成一个新的粒子丙。如图所示，用实线表示粒子甲运动的轨迹，虚线表示粒子丙运动的轨迹。若不计粒子所受重力及空气阻力的影响，则粒子甲和粒子丙运动的轨迹可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由洛伦兹力提供向心力，则有
可得粒子轨道半径
由于甲粒子在M点突然向与原运动相反的方向放出一个不带电的粒子乙，由动量守恒可知，放出粒子乙后，新粒子丙的动量mv大于粒子甲的动量，故轨道半径变大，图中只有D选项符合。
故选D。
4. 如图甲是工人在高层安装空调时吊运室外机的场景，简化图如图乙所示。一名工人在高处控制绳子，另一名工人站在水平地面上拉住另一根绳子。在吊运的过程中，地面上的工人在缓慢后退时缓慢放绳，室外机缓慢竖直上升，绳子与竖直方向的夹角近似不变，绳子质量忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
A. 绳子上的拉力不断变大
B. 绳子上的拉力先变小后变大
C. 地面对工人的支持力不断变大
D. 绳子对室外机的拉力的合力不断变大
【答案】A
【解析】AB． 题意可知外机分别受P、Q拉力和自身重力mg而平衡，外机受力如图
将这三个力构成矢量三角形，如图
可知地面上的工人在缓慢后退时缓慢放绳过程中，均增大，故A正确，B错误；
C．由于不变，绳子Q拉力增大，故Q的拉力在竖直方向分力增大，对地面工人，由平衡条件易得地面对工人的支持力不断变小，故C错误；
D．由于外机受到P、Q拉力和自身重力mg而平衡，由平衡条件可知绳子对室外机的拉力的合力与外机重力始终等大反向，所以绳子对室外机的拉力的合力不变，故D错误。
故选A。
5. 如图，静电选择器由两块相互绝缘、半径很大的同心圆弧形电极组成。电极间电压为，电极间距离为，可以视为方向为径向的匀强电场。由于很小，可以近似认为两电极半径均为由氕核、氘核和氚核组成的粒子流从狭缝进入选择器，不计粒子重力和粒子间相互作用，部分粒子能沿圆弧路径射出，则这样的粒子具有的相同量是（ ）
A. 动量B. 动能C. 速度D. 比荷
【答案】B
【解析】电极间电场可近似为匀强电场，根据电势差与电场强度的关系可得，电极间电场强度大小为
能沿圆弧路径从选择器出射的粒子在选择器中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律可知
解得
因氕核、氘核和氚核电荷量q相同，电场强度E和半径r都相同，由上式这样的粒子具有相同的动能。
故选B。
6. 2024年5月，“嫦娥六号”月球探测器升空后，先在地球表面附近以速率环绕地球飞行，再调整速度进入地月转移轨道，最后以速率在月球表面附近环绕月球飞行。若认为地球和月球都是质量分布均匀的球体，月球与地球的半径之比约为，密度之比约为。则和之比约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设中心天体半径为R，质量为M，密度为，探测器质量为m，对探测器，根据万有引力提供向心力有
解得
代入月球与地球的半径之比1∶4，密度之比64∶81，得
故选C。
7. 随着人工智能的快速发展，机器人功能的开发也不断在突破，如图甲为某开发研究所实验某型号智能机器人的起跳动作示意图，机器人质量为，点是机器人的重心位置。图乙是根据加速度传感器采集到的数据画出的加速度-时间图线。甲乙两图中各点均一一对应，其中有几个点在图甲中没有画出。规定竖直向上为加速度的正方向，重力加速度大小取。根据图乙分析可知（ ）
A. 点为机器人起跳动作中重心最低点B. 点时机器人向上速度最大
C. 点位置机器人对地面压力大小为D. 机器人在点时已开始离开地面
【答案】C
【解析】A．重心最低点时加速度向上最大，可知点为机器人起跳动作中重心最低点，故A错误；
B．图像的面积表示速度的变化量，点位置图像总面积为负，速度增量为负，机器人在向下运动，故B错误；
C．点位置机器人以向上加速，由
解得N
由牛顿第三定律可知其对地面压力大小为1200N，故C正确；
D．机器人开始离开地面时加速度应为，故在点机器人还没有开始离开地面，故D错误。
故选C。
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. 计算机键盘为电容式传感器，如图甲所示。每个键下面由相互平行且间距为的活动极板和固定极板组成，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，已知只有该键的电容改变量不小于原电容的50%时，传感器才有感应，则下列说法正确的是（ ）
A. 按键的过程中，电容器的电容减小
B. 按键的过程中，图丙中电流方向从流向
C. 按键的过程中，电容器两极板间的电场强度不变
D. 要使传感器发生感应，至少要将按键按下
【答案】BD
【解析】A．根据电容表达式
可知按键过程中，d减小，C增大，故A错误；
B．由于电容器直接接在电源两端，故电容器两端电压U不变，因C增大，根据
可知Q增大，电容器充电，电流方向从b流向a，故B正确；
C．根据电势差与电场强度关系，有
可知，由于U不变，按键过程中，d减小，故E增大，故C错误；
D．令按键至少按下距离，传感器才有感应，则此时电容
又因为
联立以上解得
故D正确。
故选 BD。
9. 力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，如图甲所示，点为单摆的固定悬点，现将摆球从点释放，则摆球在竖直平面内的之间来回摆动。点为运动中的最低位置，小于且是未知量。图乙是由力传感器得到的细线对摆球的拉力大小随时间变化的曲线，图中时刻为摆球从点开始运动的时刻，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A. 单摆的周期为
B. 摆长为
C. 摆球的质量为
D. 摆球运动过程中的最大速度为
【答案】AC
【解析】A．小球在一个周期T内两次经过最低点，球在最低点时绳子拉力最大，结合图乙可知单摆周期，故A正确；
B．根据单摆周期
联立以上解得摆长
故B错误；
CD．分析可知球在最低点时速度v最大，图乙可知绳子拉力最大值、最小值分别为，设小球质量为m，小球在最低点时，由牛顿第二定律有
小球在最高点时，由牛顿第二定律有
小球从最高点到最低点，由动能定理得
联立以上解得
故C正确，D错误。
故选 AC。
10. 2024年12月我国装备了电磁阻拦系统的常规动力航母福建舰已完成第五次海试，图甲为航母电磁阻拦技术的原理简图，飞机着舰时通过绝缘阻拦索钩住水平导轨上的金属棒并关闭动力系统，在匀强磁场中减速滑行。若忽略导轨电阻、摩擦和空气阻力，所受安培力随位移的变化如图乙，则在飞机滑行过程，下列说法正确的是（ ）
A. 飞机的加速度与位移成正比
B. 飞机的加速度与速度成正比
C. 通过的电荷量与时间成正比
D. 整个过程中回路产生的焦耳热为
【答案】BD
【解析】A．飞机着舰时受安培力，由牛顿第二定律可得
由乙图得可得
解得加速度
故飞机的加速度与位移不成正比，故A错误；
B．设导轨宽度为L，由牛顿第二定律
因为电流
解得加速度
可知飞机的加速度与速度成正比，故B正确；
C．通过ab的电荷量
因为
联立解得
可知通过ab的电荷量与位移成正比，故C错误；
D．功能关系可知导体棒克服安培力做功的多少即为整个回路产生的焦耳热，图乙可知导体棒克服安培力做功
故D正确。
故选 BD。
第II卷（非选择题共54分）
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 小明为了测定某款篮球鞋与桌面之间的动摩擦因数，设计了以下两种实验方案。
（1）用如图甲所示的装置进行实验，释放重物，当重物落地后，篮球鞋继续运动一段距离停在桌面上。实验中用打点计时器记录了篮球鞋的匀减速运动过程，如图乙所示，为所打出纸带中截取的一段，1、2、3、4、5是他选取的计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为（取）根据纸带可求出加速度大小___________，篮球鞋与桌面的动摩擦因数为___________。（结果保留2位小数）
（2）小明又采用了如图丙所示的另一套装置进行实验，使篮球鞋位于水平桌面的点时，重物刚好接触地面，将篮球鞋拉到点，待稳定后由静止释放，最终滑到点。分别测量、的长度和。改变，重复以上的操作，测出多组实验数据。小明同学在图丁中已标出若干组数据对应的坐标点。
实验中测得篮球鞋与重物的质量之比，则根据关系图线计算出篮球鞋与桌面间的动摩擦因数为___________（结果保留2位有效数字）。
【答案】（1）4.00 0.40 （2）0.44
【解析】【小问1详解】
[1]根据图乙，由逐差法可知加速度大小
[2]题意知纸带记录篮球鞋匀减速运动过程，篮球鞋合力即为摩擦力，由牛顿第二定律有
整理得
联立以上解得动摩擦因数
【小问2详解】
B下落至临落地时根据动能定理有
在B落地后，A运动到Q，有
整理得
结合图丁可得图像斜率为
又因为篮球鞋A与重物B的质量之比为
联立解得篮球鞋与桌面间动摩擦因数
12. 半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器，其阻值会随压力变化而改变。某实验小组想测量某一薄膜压力传感器在不同压力下的阻值RN，其阻值约为几十欧，现有以下器材：
压力传感器
电源：电动势6V（内阻不计）
电流表A：量程250mA，内阻约为5Ω
电压表V：量程3V，内阻约为20kΩ
滑动变阻器R：阻值范围0~10Ω
开关S，导线若干
（1）为了提高测量的准确性，应该选以下___________电路图进行测量，使用该电路得到的测量值___________（选填“大于”“小于”或者“等于”）真实值；
A. B.
C. D.
（2）通过多次实验测得其阻值RN随压力F变化的关系图像如图甲所示，该学习小组利用该压力传感器设计了如图乙所示的自动分拣装置，可以将质量大于0.14kg的物体和小于0.14kg的物体进行分拣，图中RN为压力传感器，R′为滑动变阻器，电源电动势为6V（内阻不计），重力加速度大小取10m/s2。分拣时质量不同的物体通过传送带运送到托盘上，OB为一个可绕O转动的杠杆，下端有弹簧，当控制电路两端电压≥2V时，杠杆OB水平，物体水平进入通道1；当控制电路两端电压