2025届四川省成都市青白江区高三上学期统一模拟考试物理试卷（原卷版+解析版）

这是一份2025届四川省成都市青白江区高三上学期统一模拟考试物理试卷（原卷版+解析版），共24页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 是碳的一种具有放射性的同位素，其半衰期约为5730年，衰变方式为β衰变。被广小泛应用于文物年代鉴定和作为示踪剂，在农业、化学、医学、生物学等领域中应用十分广泛。下列说法正确的是（ ）
A. 发生β衰变后变成
B. 衰变过程要吸收大量能量
C. 的半衰期不随原子所处的化学状态和外部状态改变
D. 10个原子经过5730年还剩余5个没有发生衰变
2. 遥控小汽车沿某一方向做匀加速直线运动，当它通过某一位置P点时取t=0，得到它们图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 遥控小汽车加速度大小为4m/s2
B. 遥控小汽车通过P点时速度大小为1m/s
C. t=2s时，遥控小汽车速度大小3 m /s
D. 第2s内遥控小汽车位移大小为5.5 m
3. 中国于2024年9月25日8时44分，向太平洋相关公海海域成功发射了一枚携带训练模批弹头的洲际弹道导弹，导弹准确落入预定海域。风洞实验主要用于运动物体（如汽车、飞机、导弹等）与空气之间作用力的分析和研究。在风洞实验室中，将两个完全相同的小球用两段轻线连接后悬挂于天花板顶部，两球受到的水平风力相同。两小球处于稳定时，实际形态最接近的是（ ）
A. B.
C. D.
4. 某物体（可视为质点）从空中某点以的初速度水平向右抛出，受到水平向左的恒力作用，时物体经过抛出点正下方位置，时物体刚好落到水平地面上，不计空气阻力，重力加速度取。则下列说法正确的是（ ）
A. 物体在空中做自由落体运动
B. 运动过程中，物体距离抛出点的水平距离最大为
C. 物体经过抛出点正下方的瞬时速度大小为
D. 物体在水平地面的落点到抛出点的距离为
5. 如图所示OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，紫光、红光分别从B、C点射出。设紫光由O到B的传播时间为，红光由O到C的传播时间为，关于和关系正确的是（ ）
A. B. C. D. 无法判断
6. 2024年10日21时50分，中国在西昌卫星发射中心成功将卫星互联网高轨星03星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。已知高轨卫星03星绕地球近似做圆周运动，卫星距离地面高度为h，环绕周期为T，已知引力常量为G，地球半径为R。则下列说法正确的是（ ）
A. 03星运行的线速度大于7.9km/s
B. 03星运行的线速度大小为
C. 地球的质量为
D. 地球的密度为
7. 如图所示，长为L的细线一端固定在O点，另一端连着质量为m的钢球（细线刚好拉直），将钢球从与O点等高处静止释放，钢球在竖直平面沿圆周运动至O点正下方过程中，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 钢球速率增加得越来越快
B. 细线上拉力最大为2mg
C. 当小球下落至细线与水平方向夹角为45°时，重力功率最大
D. 重力最大功率为
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，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 一列简谐横波沿轴传播，图是时刻的波形图；P是介质中处的质点，其振动图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 波速为2m/s
B. 波向左传播
C. 质点P在0~7s时间内运动的路程为70cm
D. 处的质点在时速度方向沿y轴负方向
9. 中国北斗卫星导航系统（BDS）是中国自行研制的全球卫星导轨系统，是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知、、三颗卫星均做圆周运动，是地球同步卫星，则（ ）
A. 卫星的角速度小于的角速度
B. 卫星的加速度大于的加速度
C. 卫星的运行速度大于第一宇宙速度
D. 卫星的周期等于24h
10. 如图所示，用铰链将三个质量均为m的小球A、B、C与两根长为L轻杆相连， B、C置于水平地面上．在轻杆竖直时，将A由静止释放，B、C在杆的作用下向两侧滑动，三小球始终在同一竖直平面内运动．忽略一切摩擦，重力加速度为g．则此过程中（ ）
A. 球A的机械能一直减小
B. 球A落地的瞬时速度为
C. 球B对地面的压力始终等于
D. 球B对地面压力可小于mg
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组以学校竖直围墙为背景来研究平抛运动的规律，将质量为m的钢球用弹射装置沿平行于墙面水平弹出后，同时用摄像机记录钢球的运动过程，通过视频回放描绘出钢球的部分运动轨迹如图所示，以A为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立直角坐标系，已知砖块的宽为，长为宽的n倍，不计空气的阻力，当地的重力加速度为g，回答下列问题。
（1）弹射装置对钢球所做的功W= __________
（2）弹射装置弹射口的位置坐标为__________，__________
（3）钢球通过B点时速度与水平方向之间夹角正切值为___________
12. 如图甲是验证机械能守恒定律的实验装置。小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定。将轻绳拉至水平后由静止释放。在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示，重力加速度为g。则：
（1）小圆柱的直径d＝________cm。
（2）测出悬点到小圆柱重心的距离l，若等式gl＝__________成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒。
（3）若在悬点O安装一个拉力传感器，测出轻绳上的拉力F，则要验证小圆柱在最低点的向心力公式还需要测量的物理量是________________（用文字和字母表示），若等式F＝____________成立，则可验证向心力公式。
13. 一辆汽车从O点由静止开始做匀加速直线运动，已知在3s内经过相距30m的A、B两点，汽车经过B点时的速度为13m/s。如图所示，求：
（1）汽车经过A点速度大小；
（2）A点与出发点间的距离。
14. 一货物传送装置如图所示，由倾角为θ=37°表面粗糙固定斜槽和足够宽的水平传送带组成，斜槽与传送带垂直，末端与传送带在同一水平面上且相互靠近。传送带以恒定速度向前方运动，现将一质量可视为质点的物块，从距离斜槽底端为的顶点A处无初速度释放，物块通过斜槽底端衔接处速度大小不变，物块最终相对传送带静止。（已知物块与斜槽间的动摩擦因数，物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，cs37°=0.8）。试求：
（1）物体在斜槽上运动的时间；
（2）物块滑上传送带时受到的摩擦力大小及方向；
（3）若物块在传送带上相对滑动时可以留下痕迹，则痕迹的长度为多少？
15. 如图所示，三个相同的物块A、B、C，质量均为m，小物块C放置在水平地面上，小物块B和小物块C在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，小物块A在小物块B的正上方，开始时A、B、C均静止。现让小物块A从距小物块B高h处自由下落，小物块A、B碰后一起向下运动。已知弹簧的弹性势能可表示为，为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，重力加速度为g。
（1）求小物块A、B碰后瞬时速度的大小；
（2）求小物块B向下运动的最大位移；
（3）若小物块B向上运动到最高点时，小物块C恰好离开地面，求小物块A开始下落时距小物块B的高度。
青白江高三0.5诊物理
一、单项选择题：本题共7小题。
1. 是碳的一种具有放射性的同位素，其半衰期约为5730年，衰变方式为β衰变。被广小泛应用于文物年代鉴定和作为示踪剂，在农业、化学、医学、生物学等领域中应用十分广泛。下列说法正确的是（ ）
A. 发生β衰变后变成
B. 衰变过程要吸收大量能量
C. 的半衰期不随原子所处的化学状态和外部状态改变
D 10个原子经过5730年还剩余5个没有发生衰变
【答案】C
【解析】
详解】A．发生β衰变后变成，故A错误；
B．衰变过程要放出大量能量，故B错误；
C．的半衰期不随原子所处的化学状态和外部状态改变。故C正确；
D．半衰期是大量统计得到的规律，所以10个原子经过5730年不一定还剩余5个没有发生衰变，故D错误。
故选C。
2. 遥控小汽车沿某一方向做匀加速直线运动，当它通过某一位置P点时取t=0，得到它们图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 遥控小汽车加速度大小为4m/s2
B. 遥控小汽车通过P点时速度大小为1m/s
C. t=2s时，遥控小汽车速度大小为3 m /s
D. 第2s内遥控小汽车位移大小为5.5 m
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据匀变速直线运动速度时间公式
两边同时除以时间可得
通过与图像对比可知，图像的斜率等于，纵轴截距等于，所以有
可得t=0时遥控小汽车通过P点时速度大小为
AB错误；
C．根据前面分析可得t=2s时，遥控小汽车速度大小为
C错误；
D．根据匀变速运动公式得第2s内遥控小汽车位移大小为
D正确。
故选D。
3. 中国于2024年9月25日8时44分，向太平洋相关公海海域成功发射了一枚携带训练模批弹头的洲际弹道导弹，导弹准确落入预定海域。风洞实验主要用于运动物体（如汽车、飞机、导弹等）与空气之间作用力的分析和研究。在风洞实验室中，将两个完全相同的小球用两段轻线连接后悬挂于天花板顶部，两球受到的水平风力相同。两小球处于稳定时，实际形态最接近的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设上端绳子与竖直方向的夹角为，风力为，对整体受力分析，受力平衡，由矢量三角形有
设下端绳子与竖直方向的夹角为，对下面的小球受力分析，受力平衡，由矢量三角形有
可知
由此可知，绳子与竖直方向的夹角相同，即两球在同一条倾斜直线上。
故选B。
4. 某物体（可视为质点）从空中某点以的初速度水平向右抛出，受到水平向左的恒力作用，时物体经过抛出点正下方位置，时物体刚好落到水平地面上，不计空气阻力，重力加速度取。则下列说法正确的是（ ）
A. 物体在空中做自由落体运动
B. 运动过程中，物体距离抛出点的水平距离最大为
C. 物体经过抛出点正下方的瞬时速度大小为
D. 物体在水平地面的落点到抛出点的距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A．初速度水平向右，受水平向左的恒力作用在水平方向上做匀变速运动，竖直方向上初速度为零，仅受重力作用，竖直方向做自由落体运动，合运动由这两个分运动组成，物体做曲线运动，故A错误；
B．经时物体经过抛出点正下方位置，可知水平方向上在末物体的速度减为零，然后水平向左做匀加速直线运动，物体向右距离抛出点的水平距离最大为
向左距离抛出点的最大水平距离为
因为
解得
运动过程中，物体距离抛出点的水平距离最大为，故B错误；
C．当物体运动至抛出点正下方时，水平速度为
竖直速度
合速度大小为，C正确；
D．物体在水平地面的落点竖直高度为
距离抛出点水平距离为，所以其到抛出点的距离为
D错误。
故选C。
5. 如图所示OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，紫光、红光分别从B、C点射出。设紫光由O到B的传播时间为，红光由O到C的传播时间为，关于和关系正确的是（ ）
A. B. C. D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】设任一光线的入射角为i，折射角为r，光在玻璃中传播的路程是s，半圆柱的半径为R；光在玻璃中的速度为
由几何知识得
则光在玻璃传播时间为
根据折射定律可得
nsinr=sini
则
由题意可知，入射角i相同，R、c为定值，所以紫光和红光在玻璃中传播的时间t相等，即
故选B。
6. 2024年10日21时50分，中国在西昌卫星发射中心成功将卫星互联网高轨星03星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。已知高轨卫星03星绕地球近似做圆周运动，卫星距离地面高度为h，环绕周期为T，已知引力常量为G，地球半径为R。则下列说法正确的是（ ）
A. 03星运行线速度大于7.9km/s
B. 03星运行的线速度大小为
C. 地球的质量为
D. 地球的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据万有引力提供向心力有
轨道越高，线速度越小，解得03星的线速度大小为
小于第一宇宙速度，A错误；
B．根据线速度的定义可知，03星的线速度大小为
B错误；
C．根据万有引力提供向心力有
解得地球的质量为
C正确；
D．地球的体积为
所以地球的密度为
D错误。
故选C。
7. 如图所示，长为L的细线一端固定在O点，另一端连着质量为m的钢球（细线刚好拉直），将钢球从与O点等高处静止释放，钢球在竖直平面沿圆周运动至O点正下方过程中，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 钢球速率增加得越来越快
B. 细线上拉力最大为2mg
C. 当小球下落至细线与水平方向夹角为45°时，重力功率最大
D. 重力最大功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A．对小球受力分析正交分解，由牛顿第二定律可知，切向加速度为
钢球下摆的过程中，变大，故切向加速度减小，即钢球的速率增加的越来越慢，A错误；
B．钢球下摆到最低点时，绳的拉力最大，在最低点由牛顿第二定律有
钢球从释放到最低点的过程中由机械能守恒有
联立解得，绳的拉力最大值为
B错误；
CD．由重力功率的表达式
由机械能守恒有
联立解得
由数学知识可知，当
时，重力的瞬时功率有最大值，最大值为，C错误，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，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 一列简谐横波沿轴传播，图是时刻的波形图；P是介质中处的质点，其振动图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 波速为2m/s
B. 波向左传播
C. 质点P在0~7s时间内运动的路程为70cm
D. 处的质点在时速度方向沿y轴负方向
【答案】AB
【解析】
【详解】A．由波形图可知，波长为
由振动图像可知，周期为
根据波速、波长与周期的公式可知波速为
A正确；
B．由振动图像可知P质点在时正在从平衡位置向下振动，根据同侧法可知，波的传播方向为向左传播，B正确；
C．振动周期为，由图可知时刻，P质点正在平衡位置向下振动，所以P质点在0~7s时间内运动的路程为
C错误；
D．时处的质点正处在波峰，振动周期为，故时，该质点正处在负的位移最大处，速度为零，D错误。
故选AB。
9. 中国北斗卫星导航系统（BDS）是中国自行研制的全球卫星导轨系统，是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知、、三颗卫星均做圆周运动，是地球同步卫星，则（ ）
A. 卫星的角速度小于的角速度
B. 卫星的加速度大于的加速度
C. 卫星的运行速度大于第一宇宙速度
D. 卫星的周期等于24h
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据
可得
的轨道半径大于的轨道半径，因此卫星的角速度小于的角速度，故A正确；
B．根据
可知的轨道半径与的轨道半径相等，因此卫星的加速度等于的加速度，故B错误；
C．设地球的半径为，则第一宇宙速度为
根据
可得
的轨道半径大于地球半径，因此卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故C错误；
D．根据
可得运行周期为
的轨道半径与的轨道半径相等，卫星的周期等于的周期，为24h，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，用铰链将三个质量均为m的小球A、B、C与两根长为L轻杆相连， B、C置于水平地面上．在轻杆竖直时，将A由静止释放，B、C在杆的作用下向两侧滑动，三小球始终在同一竖直平面内运动．忽略一切摩擦，重力加速度为g．则此过程中（ ）
A. 球A的机械能一直减小
B. 球A落地的瞬时速度为
C. 球B对地面的压力始终等于
D. 球B对地面的压力可小于mg
【答案】BD
【解析】
【详解】A：设A球下滑时，左侧杆与竖直方向夹角为，则，AB用铰链相连，则，当A下落到最低点时，B的速度为零，中间过程中B的速度不为零；同理可得，当A下落到最低点时，C的速度为零，中间过程中C的速度不为零．ABC三者组成的系统机械能守恒，中间过程B、C的动能不为零，A到最低点时，B、C的动能为零；则球A的机械能不是一直减小．故A项错误．
B：当A下落到最低点时，B、C的速度为零，对三者组成的系统，A由静止释放到球A落地过程，应用机械能守恒得：，解得：球A落地的瞬时速度．故B项正确．
C：球A加速下落时，三者组成的系统有向下的加速度，整体处于失重状态，球B、C对地面的压力小于．故C项错误．
D：在A落地前一小段时间，B做减速运动，杆对B有斜向右上的拉力，则球B对地面的压力小于．故D项正确．
综上，答案为BD．
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组以学校竖直围墙为背景来研究平抛运动的规律，将质量为m的钢球用弹射装置沿平行于墙面水平弹出后，同时用摄像机记录钢球的运动过程，通过视频回放描绘出钢球的部分运动轨迹如图所示，以A为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立直角坐标系，已知砖块的宽为，长为宽的n倍，不计空气的阻力，当地的重力加速度为g，回答下列问题。
（1）弹射装置对钢球所做的功W= __________
（2）弹射装置弹射口的位置坐标为__________，__________
（3）钢球通过B点时速度与水平方向之间夹角的正切值为___________
【答案】（1）
（2） ①. ②.
（3）
【解析】
【小问1详解】
钢球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，有
竖直方向做匀加速直线运动，由运动学知识有
联立解得
由动能定理可得弹射装置对钢球所做的功为
【小问2详解】
由运动学知识可知B点的竖直方向速度为
故运动到B点的时间为
所以抛出点到B点的竖直高度为
可知，抛出点纵坐标为；
水平方向做匀速直线运动，有抛出点距B点的水平距离为
可知，抛出点的横坐标为。
【小问3详解】
设速度与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为，根据平抛运动特点，有
则钢球通过B点时速度与水平方向之间夹角的正切值为
12. 如图甲是验证机械能守恒定律的实验装置。小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定。将轻绳拉至水平后由静止释放。在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示，重力加速度为g。则：
（1）小圆柱的直径d＝________cm。
（2）测出悬点到小圆柱重心的距离l，若等式gl＝__________成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒。
（3）若在悬点O安装一个拉力传感器，测出轻绳上的拉力F，则要验证小圆柱在最低点的向心力公式还需要测量的物理量是________________（用文字和字母表示），若等式F＝____________成立，则可验证向心力公式。
【答案】 ①. ②. ③. 小圆柱的质量 ④.
【解析】
【详解】（1）[1]游标卡尺的读数即小圆柱的直径为
（2）[2]小球经过光电门的速度
根据机械能守恒定律得
所以只需要验证
即
就说明小圆柱下摆过程机械能守恒。
（3）[3][4]若测量出小圆柱的质量，在最低点根据牛顿第二定律
若等式
成立，则可验证向心力公式，可知需要测量小圆柱的质量。
13. 一辆汽车从O点由静止开始做匀加速直线运动，已知在3s内经过相距30m的A、B两点，汽车经过B点时的速度为13m/s。如图所示，求：
（1）汽车经过A点的速度大小；
（2）A点与出发点间的距离。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
设汽车经过A点的速度大小为，根据
代入数据解得
【小问2详解】
汽车的加速度大小为
根据匀变速直线运动位移速度公式可得
解得A点与出发点间的距离为
14. 一货物传送装置如图所示，由倾角为θ=37°表面粗糙的固定斜槽和足够宽的水平传送带组成，斜槽与传送带垂直，末端与传送带在同一水平面上且相互靠近。传送带以恒定速度向前方运动，现将一质量可视为质点的物块，从距离斜槽底端为的顶点A处无初速度释放，物块通过斜槽底端衔接处速度大小不变，物块最终相对传送带静止。（已知物块与斜槽间的动摩擦因数，物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，cs37°=0.8）。试求：
（1）物体在斜槽上运动的时间；
（2）物块滑上传送带时受到的摩擦力大小及方向；
（3）若物块在传送带上相对滑动时可以留下痕迹，则痕迹的长度为多少？
【答案】（1）
（2），摩擦力方向与传送带方向的夹角向左
（3）
【解析】
【小问1详解】
物块在斜槽上做匀加速直线运动，受力分析由牛顿第二定律有
由运动学知识得
联立解得物体在斜槽上运动的时间为
【小问2详解】
由运动学可知物块滑上传送带时的速度为
此时物块与传送带间存在滑动摩擦力，由滑动摩擦力的公式为
滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反，以传送带为参考系，则物块相对传送带的速度为
物块相对传送带的速度方向和摩擦力方向如图所示
由几何关系可知
所以
即摩擦力方向与传送带方向的夹角向左
【小问3详解】
以传送带为参考系，物块在传送带上的加速度大小为
则货物在传送带上留下的痕迹长度为
15. 如图所示，三个相同的物块A、B、C，质量均为m，小物块C放置在水平地面上，小物块B和小物块C在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，小物块A在小物块B的正上方，开始时A、B、C均静止。现让小物块A从距小物块B高h处自由下落，小物块A、B碰后一起向下运动。已知弹簧的弹性势能可表示为，为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，重力加速度为g。
（1）求小物块A、B碰后瞬时速度的大小；
（2）求小物块B向下运动的最大位移；
（3）若小物块B向上运动到最高点时，小物块C恰好离开地面，求小物块A开始下落时距小物块B的高度。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
物块A从静止释放到与B碰前，由机械能守恒有
A与B碰撞过程，由动量守恒有
联立解得小物块A、B碰后瞬时速度的大小为
【小问2详解】
初始时刻，B静止，设此时弹簧的压缩量为，由受力平衡有
小物块A、B一起运动到最低点的过程中发生的位移大小为，由能量守恒定律得
联立解得向下运动的最大位移为
【小问3详解】
C刚好离开地面，对C受力分析，有
即此时弹簧的伸长量为，设小物块A开始下落时距小物块B的高度为，则物块A从静止释放到与B碰前，由机械能守恒有
A与B碰撞过程，由动量守恒有
联立解得小物块A、B碰后瞬时速度的大小为
A、B在弹簧处于原长时分离，此时物块速度为，由能量守恒有
分开后，物块B向上到最高点过程中，由能量守恒有
联立解得小物块A开始下落时距小物块B的高度为