2025年广东省深圳市建文外国语学校两学部高三（下）第一次模拟物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2025年广东省深圳市建文外国语学校两学部高三（下）第一次模拟物理试卷（含详细答案解析），共14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。
1.下列说法中正确的是( )
A. β射线比α射线更容易使气体电离
B. γ射线在真空中的传播速度与光速相同
C. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
D. 卢瑟福的α粒子散射实验说明原子核是由质子和中子组成的
2.根据热力学定律，下列说法正确的足( )
A. 电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递
B. 功转变为热的实际宏观过程是可逆过程
C. 科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机
D. 对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成能源危机
3.2024年9月27日，世界新能源汽车大会在海口开幕。大会中展现的诸多前沿科技，揭示了未来汽车发展的趋势。其中电动汽车的进步最为引人注目。图中与磁现象有关的四个实验，与电动机的原理最为相似的是( )
A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁
4.如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m的球C。重力加速度为g。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，下列说法正确的是( )
A. A、B两木块分离时，A、B的速度大小均为 2gL3
B. A、B两木块分离时，C的速度大小为 gL3
C. C球由静止释放到最低点的过程中，A对B的弹力的冲量大小为m gL3
D. C球由静止释放到最低点的过程中，木块A移动的距离为23L
5.如图所示，小勇老师在川藏线上骑行时看到公路两边竖立着很多铁棒，查资料后得知，这些八米长的铁棒在地下埋有六米，这些铁棒的作用最有可能的是( )
A. 作为路标
B. 作为导热棒
C. 预防雷电击中地面
D. 测量过往车辆的速度
6.对以下四幅图中包含的物理知识说法正确的是( )
A. 图甲：导体棒A端感应带负电，B端感应带正电
B. 图乙：A、B两点与中心电荷的距离相等，故A、B两点的电场强度相同
C. 图丙：距离带电体越远，等势面的形状与带电体的形状越相似
D. 图丁：接有高压电源的静电除尘设备中，距离金属圆筒越近的地方，场强越小
7.某款“眼疾手快”玩具用来锻炼人的反应能力与手眼协调能力。如图所示，该玩具的圆棒长度L=0.55m，游戏者将手放在圆棒的正下方，手(视为质点)离圆棒下端的距离h=1.25m，不计空气阻力，重力加速度大小g=10m/s2，圆棒由静止释放的时刻为0时刻，游戏者能抓住圆棒的时刻可能是( )
A. 0.45s
B. 0.49s
C. 0.54s
D. 0.62s
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.图像能够直观描述物理过程，能形象表述物理规律，能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是( )
A. 甲图为A、B、C三物体做直线运动的s−t图像，0−t1时间内三物体的平均速度相等
B. 乙图中，x1−2x1物体的加速度大小为2v02x1
C. 丙图中，阴影面积表示t1−t2时间内物体的速度改变量的大小
D. 丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，则该物体的加速度4m/s2
9.用图甲所示的实验装置研究光电效应现象，分别用a、b、c三束光照射光电管的阴极，得到光电管两端的电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中a、c两束光照射时对应的遏止电压相同，均为Uc1，则下列论述正确的是( )
A. a、c两束光的光强相同，频率不同
B. b光的波长最短
C. a光照射时光电管发出的光电子的最大初动能最大
D. b光束光子的动量最大
10.一质点作直线运动的位置(x)−时间(t)关系如图所示。关于该质点，下列说法正确的是( )
A. 在3.0s时刻，此质点的速度大小为1.5m/s
B. 在0∼4.0s内，此质点做匀加速直线运动
C. 在4.0s时刻后，此质点做反向匀减速直线运动
D. 在0∼10.0s内，此质点平均速度的大小为0.4m/s
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学根据所学知识制作了一台简易电子秤，原理图如图甲所示，图中电压表可视为理想电压表(量程为3V)，滑动变阻器的最大阻值为R=12Ω，该同学用刻度尺测得滑动变阻器有电阻丝缠绕的ab部分的长度为L=20cm(电阻丝缠绕均匀)。
(1)该同学先利用如图乙所示电路测定电子秤里两节纽扣电池(如图丙所示)的电动势和内阻，根据多次测量得到的数据作出的U′−I图像如图丁所示，可知这两节纽扣电池串联后的电动势为E=______ V，内阻为r=______Ω；
(2)该同学想得到电压表的示数U与被测物体质量m之间的关系，设计了如下实验：
①调节图甲中滑动变阻器的滑片P的位置，使电压表的示数恰好为零；
②在托盘里缓慢加入细砂，直到滑动变阻器的滑片P恰好滑到b端，然后调节电阻箱R0，直到电压表达到满偏，实验过程中弹簧一直处于弹性限度内，则此时电阻箱的读数为R0=______Ω；
③已知所用的弹簧的劲度系数为k=2.0×102N/m，重力加速度g=10m/s2，则该电子秤所能称量的最大质量为m=______kg(结果保留两位有效数字)；
(3)实验过程所称量物体的质量和电压表的示数U的关系为______(填“线性”或“非线性”)。
12.用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为Δt1=0.29s，通过第二个光电门的时间为Δt2=0.11s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t为3.20s，已知遮光条的宽度为3.0cm，则滑块通过第一个光电门的速度为______m/s，通过第二个光电门的速度为______m/s，滑块的加速度为______m/s2。(结果均保留2位有效数字)。
实验时为了使ΔxΔt更接近滑块的瞬时速度，可以采取的正确措施是______。
A.换用宽度更窄的遮光条
B.换用宽度更宽的遮光条
C.提高测量遮光条宽度的精确度
D.使滑块的释放点更靠近光电门
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图所示，理想电流表A1和A2的示数分别为1A和2A，若将R3和R4两电阻互换位置，则两电流表的示数不变，试求通过电阻R1的电流.
14.如图所示，一质量M=2kg、长L=1m的木板置于在光滑水平地面上，木板左端静置一个质量m=1kg的小物块，现给小物块施加一水平向右的拉力F。已知小物块与木板间动摩擦因数μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。
(1)若将木板固定，滑块施加水平力后经过t1=1.0s滑离木板，求水平拉力F的大小；
(2)若木板不固定，水平力F与(1)中相同，求经过多长时间物块滑离木板；
(3)若木板不固定，欲使小物块与木板运动过程中始终保持相对静止，求水平拉力的大小范围。
15.如图所示，质量均为1kg的物块 A、B静止在水平面上，A、B由劲度系数为3N/cm的轻弹簧相连，物块A套在竖直杆上，在竖直向上的力F作用下沿杆缓慢上移，已知物块A、B处于水平面时距离为16cm，弹簧原长为18cm，物块B与地面间动摩擦因数μ1为0.75，物块A与杆间动摩擦因数μ2为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(g=10m/s2,sin37∘=0.6,cs37∘=0.8, 17≈4.123)
(1)当A在地面时，B所受的摩擦力为多少？
(2)当A上升到c点时，弹簧的弹力恰为使物块B运动的最小值，已知c点的高度hc=0.12m，B运动之前，力F随上升高度h的变化如图所示，求出坐标a、b和Fc的数值。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、α、β、γ三种射线中α射线的电离能力最强，故A错误；
B、γ射线是高频率的电磁波，在真空中的传播速度与光速相同。故B正确；
C、太阳辐射的能量主要来源于轻核聚变，故C错误；
D、卢瑟福通过α粒子散射实验，提出原子核式结构模型，故D错误。
故选：B。
正确解答本题需要掌握：明确α、β、γ三种射线的性质以及重核裂变和轻核聚变的应用．知道卢瑟福通过α粒子散射实验，提出原子核式结构模型，并没有说明原子核是由质子和中子组成的．
本题比较简单，考查了三种射线性质和α粒子散射实验．这一类的题目考查的知识点很广但不深，把课标上要求识记和理解的知识点记牢即可．
2.【答案】A
【解析】解：A、电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，但要引起其他变化，故A正确；
B、根据热力学第二定律可知，功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程，故B错误；
C、根据热力学第二定律可知，从单一热源吸收热量，全部用来对外做功而不引起其他变化是不可能的，故C错误；
D、根据能量守恒定律可知，自然界的能量不会减少，形成“能源危机”的原因是能源的品质下降，可利用的能源不断减少，故D错误。
故选：A。
热力学第二定律：热量不可能从低温物体传到高温物体，而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。根据热力学第二定律和能量守恒定律答题。
本题主要考查热力学第二定律，要掌握热力学第二定律的几种不同的表述，并能用来分析实际问题。
3.【答案】B
【解析】解：A.电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而转动。图甲是反映条形磁铁周围磁场的分布情况，故A错误；
B.通电导体在磁场中受到安培力的作用，故B正确；
C.图丙反映的是电流的磁效应，故C错误；
D.图丁反映的是电磁铁的磁性与匝数的关系，故D错误。
故选：B。
电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，从而产生运动。
本题主要考查对电动机原理的理解以及与其他磁现象实验的对比。
4.【答案】C
【解析】AB、小球C下落到最低点时，AB开始分离，此过程水平方向动量守恒，取水平向左为正方向，由水平方向动量守恒得：mvC=2m×vAB，根据机械能守恒有：mgL=12mvC2+12×2m×vAB2，联立解得vC=2 gL3，vAB= gL3，故AB错误；
C、C球由静止释放到最低点的过程中，选B为研究对象，由动量定理IAB=mvAB=m gL3，故C正确；
D、C球由静止释放到最低点的过程中，系统水平方向动量守恒，设C对地向左水平位移大小为x1，AB对地水平位移大小为x2，则有mx1=2mx2，由题意可知x1+x2=L，联立解得x2=L3，故D错误；
故选：C。
5.【答案】B
【解析】解：这些铁棒是一种高效热导装置，叫做“热棒”。是青藏铁路在运营过程中处理冻土病害、保护动土有效措施，所以这些铁棒的作用是作为导热棒，故ACD错误，D正确。
故选：B。
在川藏线上公路两边竖立着很多铁棒，这些铁棒是一种高效热导装置。
解答本题时，要明确铁棒有导热作用，这些铁棒的作用是作为导热棒。
6.【答案】D
【解析】解：A、由于A端接地，会在A端感应出负电，但B端不带电，故A错误；
B、电场强度为矢量，需要比较大小和方向，而A、B两点处的电场方向显然不同，故B错误；
C、由图可知，越靠近带电体，等势面的形状与带电体形状越相似，故C错误；
D、静电除尘装置，是利用尖端电场很强来电离空气，使空气中的尘埃带负电，而被面积大的收集装置吸引，从而除尘；图中的金属圆筒面积较大，是收集装置，其中心为电离装置，即其中心的电场最强，越靠近金属圆筒，场强越小，故D正确。
故选：D。
由感应起电的特点，接地时可判断近端和远端的带电特点；判断电场强度时，注意电场强度为矢量，需要比较大小和方向；图中尖端等势面的形状与带电体形状的相似性根据图像即可判断；由静电除尘装置的除尘原理，可以判断电场强度的相对大小。
本题考查静电现象和应用，在判断静电除尘装置的场强大小时，需要理解静电除尘的原理，才可判断电场强度的相对大小。
7.【答案】C
【解析】解：设圆棒由静止释放到圆棒下端经过手时所用的时间为t1，则有：h=12gt12
设圆棒上端经过手时所用的时间为t2，则有：h+L=12gt22
解得：t1=0.5s，t2=0.6s，由此可知游戏者能抓住圆棒的时刻应在0.5s∽0.6s之间，故ABD错误，C正确。
故选：C。
圆棒做自由落体运动，根据下降的位移，结合位移时间公式可以求出圆棒下端和上端经过手的时刻，游戏者能抓住圆棒的时刻应该在圆棒下端和上端经过手的两时刻之间。
本题是对自由落体运动规律的考查，解题的关键是要求出圆棒下端和上端到达受手的位置时的时间。
8.【答案】ACD
【解析】解：A、由图甲可知，0∼t1时间内，A、B、C三物体的初、末位置均相同，则三个物体做直线运动的位移相同，三物体的平均速度相同，均为v−=s1t1，故A正确；
B、根据速度-位移关系可得：v02−v2=2ax，解得：v2=v02−2ax，可知v2−x图像的斜率k=2a，所以甲图中x1∼2x1物体的加速度大小为：a=12×v022x1−x1=v022x1，故B错误；
C、丙图中，根据Δv=aΔt，可知阴影面积表示t1∼t2时间内物体的速度变化量，故C正确；
D、根据位移-时间关系可得：x=v0t+12at2，解得：xt=v0+12at
根据丁图可知：xt=2t+2
可得加速度大小为a=4m/s2，故D正确。
故选：ACD。
甲图中，根据s−t图像直接读出位移关系，进而判断平均速度关系；乙图中，根据v02−v2=2ax求解物体的加速度大小；a−t图像与时间轴所围的面积表示速度变化量；丁图中，对照匀变速直线运动的位移-时间公式x=v0t+12at2，写出图像的解析式求解物体的加速度大小。
对于图像问题，关键是能够根据已知的公式、定律等推导出横坐标和纵坐标的关系式，分析斜率的变化，然后作出正确的判断。
9.【答案】BD
【解析】解：A.光电流恰为零时，光电管两端加的电压为遏止电压，对应的光的频率为截止频率，根据eUc=12mvm2=hν−W0
可知入射光的频率越高，对应的遏止电压Uc越大，a光、c光的遏止电压相等，所以a光、c光的频率相同，而a光的饱和光电流较大，则a光的强度比c光的大，故A错误；
BC.入射光的频率越高，对应的遏止电压Uc越大，三种光中，b光的遏止电压最大，则b光的频率最大，波长最短，光子的能量最大，照射光电管时发出的光电子的最大初动能也最大，故B正确，C错误；
D.因为b光的频率最大，根据p=hλ=hνc
可知b光束光子的动量最大，故D正确。
故选：BD。
b光对应的遏止电压最大，由光电效应方程可知，b光的频率最大，光子能量E=hν，则b光束光子的能量是最大的；a、c两束光的波长相同，要比b的波长长；三个光束中b光束照射时光电管发出的光电子最大初动能最大，动量也最大。
解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程12mvm2=hν−W0，理解I与U的图象的横、纵截距的含义，是解题的关键。
10.【答案】AD
【解析】解：A.根据位移时间图象的斜率表示速度，可知在3.0s时刻，质点的速度大小为：v=ΔxΔt=64m/s=1.5m/s，故A正确；
B.在0∼4.0s内，质点的速度保持不变，匀速运动，并不是匀加速直线运动，故B错误；
C.在4.0s时刻后，质点的速度方向改变，但仍然是匀速运动，故C错误；
D.在0∼10.0s内，质点的位移为x=−4m(由图象纵坐标可知)，时间为t=10s，所以平均速度的大小为：v−=xt=−410=−0.4m/s，大小为0.4m/s，方向与正方向相反，故D正确。
故选：AD。
根据图象的斜率表示速度，图象的纵坐标表示位移，能根据图象分析质点的运动情况，并求解相关物理量。
解决本题的关键要理解位移-时间图线的物理意义，知道图线切线斜率表示的含义。
11.【答案】4.0 0.5 3.5 4.0 线性
【解析】解：(1)对图乙所示电路，根据闭合电路欧姆定律E=U′+Ir
变形得U′=E−Ir
U′−I图像的纵截距b=4.0V
图像斜率的绝对值k=|2.0−4.0|4.0−0Ω=0.5Ω
结合U′−I函数，电源电动势为E=b=4.0V
电源的内阻r=k=0.5Ω
(2)②电压表达到满偏时滑动变阻器接入电路的阻值为R=12Ω；
根据欧姆定律I=UR=ER0+R+r
代入数据解得R0=3.5Ω
③滑动变阻器的滑片P滑到b端，弹簧的形变量增加了20cm；
根据胡克定律及平衡条件kΔx=mg
则电子秤所能称量的最大质量m=kΔxg=2.0×102×20×10−210kg=4.0kg
(3)滑动变阻器的滑动片向下滑动x时，弹簧的形变量改变x
根据胡克定律和平衡条件，所称量物体的质量m=kxg
此时与电压表并联部分的电阻R′=xLR
根据闭合电路的欧姆定律I=ER+R0+r
电压表的示数为U=IR′=ER+R0+r⋅xLR
联立可得U=ERg(R+R0+r)Lk⋅m
可知所称量物体的质量m和电压表的示数U的关系为线性关系。
故答案为：(1)4.0；0.5；(2)②3.5；③4.0；(3)线性。
(1)根据闭合电路的欧姆定律求合U′−I函数，然后结合合U′−I图像斜率绝对值和纵截距的含义求出电池组的电动势与内阻；
(2)根据图示电路图应用欧姆定律求解；应用平衡条件求电子秤所能称量的最大质量；
(3)应用欧姆定律与平衡条件求解。
本题考查了实验数据处理问题，理解实验原理是解题的前提，分析清楚电路结构，应用闭合电路的欧姆定律与部分电路的欧姆定律、平衡条件即可解题。
12.【答案】0.10 0.27 0.053 A
【解析】解：根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度，可得滑块通过第一个光电门的速度为
v1=dΔt1=3.0×10−20.29m/s≈0.10m/s
通过第二个光电门的速度为
v2=dΔt2=3.0×10−20.11m/s≈0.27m/s
滑块的加速度为
a=v2−v1t=0.27−≈0.053m/s2
利用平均速度等效替代瞬时速度，要尽量减小计算平均速度的位移，换用宽度更窄的遮光条可以达到相同的效果，提高测量遮光条宽度的精确度，减小误差，但不能达到更接近瞬时速度的目的，而使滑块的释放点更靠近光电门，遮光条的遮光时间会更长，更不能接近瞬时速度，故A正确，BCD错误。
故选：A。
故答案为：0.10，0.27，0.053，A。
根据极短时间内的平均速度来求滑块分别通过光电门的瞬时速度；根据加速度的定义式求出加速度的大小；根据平均速度公式，当Δt→0时，可用平均速度表示瞬时速度，据此可分析。
本题考查探究小车速度随时间变化的规律，解题关键要掌握光电门测速的原理：用遮光条挡光时间内的平均速度替代滑块经过光电门位置的瞬时速度。
13.【答案】解：画出等效电路图，如图所示，R2、R3、R4并联，
若互换R4、R3的位置，两电流表的示数不变，则R4=R3，因为电流表A1的示数为1A，所以I4=I3=0.5A；因为电流表A2的示数为2A，则I2+I3=2A；所以I2=1.5A；
所以通过R1的电流为：
I1=I2+I3+I4=1.5A+0.5A+0.5A=2.5A；
答：通过电阻R1的电流为2.5A.
【解析】分析电路图，画出等效电路图，R2、R3、R4并联，电流表A1测量通过R3、R4的电流之和，电流表A2测量通过R2、R3的电流之和；R2、R3、R4三个电阻两端的电压相等，将R3、R4两个电阻互换位置而其他条件不变时，两电流表的示数不变，根据欧姆定律可知所换的两电阻大小相等，求出三条支路的电流，再求流过R1(干路)的电流值
本题考查了学生对欧姆定律、串并联电路的特点的掌握和运用，能分析电路图画出等效电路图帮助分析是本题的关键．
14.【答案】解：(1)若木板固定，对滑块有：L=12a1t12代入数据解得a1=2m/s2
根据牛顿第二定律有：F−μmg=ma1代入数据解得F=4N(2)若木板不固定，滑块仍以a1=2m/s2向右加速，木板在物块的摩擦力作用下加速，根据牛顿第二定律，对木板有：
μmg=Ma2代入数据解得a2=1m/s2
由位移关系12a1t2−12a2t2=L，代入数据解得t= 2s。(3)若木板不固定，要使物块与板相对静止，最小拉力为零，若两者恰要相对滑动时拉力最大共同加速，对木板和物块系统根据牛顿第二定律有：Fm=(M+m)a，对木板：加速度最大为a2=1m/s2=a代入数据解得，最大拉力：Fm=3N，故水平拉力的范围0