广东东莞中学、广州二中、惠州一中、深圳实验、珠海一中、中山纪念中学六校2024-2025学年高三(上)12月联考物理试卷(解析版)

这是一份广东东莞中学、广州二中、惠州一中、深圳实验、珠海一中、中山纪念中学六校2024-2025学年高三(上)12月联考物理试卷(解析版)，共19页。试卷主要包含了8m等内容，欢迎下载使用。
（满分 100分。考试时间 75 分钟。）
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。并用2B铅笔将对应的信息点涂黑，不按要求填涂的，答卷无效。
2.选择题每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，只需将答题卡交回。
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。
1. “判天地之美，析万物之理”，学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法。下面四幅课本插图中包含的物理思想方法相同的是（ ）
A. 甲和乙B. 甲和丁C. 乙和丙D. 乙和丁
【答案】D
【解析】甲图中包含的物理思想方法是微元法；乙图中和丁图包含的物理思想方法是放大法；丙图中包含的物理思想方法是等效替代法。
故选D。
2. 如图甲是客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。谷粒从上方喂料斗的小口无初速度进入风道，在风力作用下，精谷和瘪谷（空壳）都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同，自然分开。简化装置如图乙所示，谷粒在风道内所受的风力大小相等，最终落在同一水平面上，风道口的直径远小于下落高度，不计风道内的阴力和飞出洞口后的空气阻力，下列分析正确的是（ ）
A. N处是瘪谷
B. 从风道口飞出到落在水平面过程，瘪谷运动时间更长
C. 落到水平面时，瘪谷的速度更大
D. 落到水平面时，精谷和瘪谷的重力瞬时功率一样大
【答案】C
【解析】AB．精谷的质量大于瘪谷的质量，在相同的水平风力作用下，瘪谷获得的水平加速度大于精谷的水平加速度，在竖直方向上
则
精谷和瘪谷的下落高度相同，则精谷和瘪谷的落地时间相同，瘪谷的水平加速度大于精谷的水平加速度，则瘪谷的水平位移大于精谷的水平位移，则N处是精谷，M处为瘪谷，故AB错误；
C．落到水平面时，两者的竖直速度一样，瘪谷的水平速度更大，故瘪谷的速度更大，故C正确；
D．落到水平面时，两者的竖直速度一样，但是精谷的重力更大，故精谷的重力瞬时功率更大，故D错误。
故选C。
3. 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的火箭成功发射升空，载人飞船进入预定轨道后，与天宫空间站完成自主快速交会对接，6名中国航天员在太空顺利会师。如图是飞船发射至对接的原理图，以下说法正确的是（ ）
A. 火箭发射加速升空过程，载人飞船处于失重状态
B. 飞船先进入轨道2，再加速即可完成对接
C. 飞船从地面发射进入轨道1的速度应超过11.2km/s
D. 飞船在轨道2的运行周期大于在轨道1的运行周期
【答案】D
【解析】A．火箭发射加速升空过程，加速度向上，载人飞船处于超重状态，故A错误；
B．飞船先进入轨道2，再加速，万有引力不足以提供向心力，飞船将做离心运动，无法实现对接，故B错误；
C．飞船从地面发射进入轨道1的速度应大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故C错误；
D．根据开普勒第三定律知，轨道半径越大，周期越大，飞船在轨道2的运行周期大于在轨道1的运行周期，故D正确。
故选D。
4. 风筝由中国古代劳动人民发明，南北朝时是传递信息的工具；到了宋代的时候，放风筝成为人们喜爱的户外活动。一平板风筝悬停在空中，如图为风筝的侧视图，风筝平面与水平面的夹角为，风筝受到空气的作用力F垂直于风筝平面向上。若拉线长度一定，不计拉线的重力及拉线受到风的作用力，一段时间后，风力增大导致作用力F增大，方向始终垂直于风筝平面，夹角θ不变，再次平衡后相比于风力变化之前（ ）

A. 风筝所受的合力变大
B. 风筝距离地面的高度变大
C. 拉线对风筝拉力与水平方向的夹角变小
D. 拉线对风筝的拉力变小
【答案】B
【解析】A．风筝悬停在空中，可得风筝所受的合力为零，合力保持不变，故A错误；
CD．如下图所示为风筝受力示意图，风力为F时，重力为G，拉线拉力为，当风力变大为时，重力不变，拉线拉力变为， 根据矢量三角形可知，拉线拉力变大，拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角变大，故CD错误；
B．设拉线长为L，则风筝距地面高度为
则风筝距离地面的高度变大，故B正确。
故选B。

故选B。
5. “场离子显微镜”的金属钨针尖处于球形真空玻璃泡的球心O，玻璃泡内壁有一层均匀导电膜，在钨针和导电膜间加上高电压后，玻璃泡上半部分的电场可视为位于O点处点电荷形成的电场，如图所示。a、b、c、d、O为同一平面上的5个点，是一段以0为圆心的圆弧，d为 的中点。下面说法正确的是（ ）
A. 三点场强相同
B. d点电势小于a点电势
C. Oa间电势差是Od间电势差的2倍
D. 电中性的粒子在O点附近更容易被电离
【答案】D
【解析】A．a、b、c三点场强方向不同，故A错误；
B．沿着电场线方向电势逐渐降低，可知d点电势高于a点电势，故B错误；
C．越靠近O点场强越强，则d部分的场强均大于db部分的场强，则根据U=Ed，结合微元法可定性判别出Oa间电势差小于Od间电势差的2倍，故C错误；
D．场强越大，电中性的粒子越容易被电离，O点附近场强最大，在O点附近更容易被电离，故D正确。
故选D。
6. 如图所示是快递包裹运送和缓冲装置，水平传送带以恒定速度v顺时针转动，传送带右端上方的挡板上固定着一轻弹簧起缓冲作用。将快递轻放在传送带左端，快递在接触弹簧前速度已达到v，之后与弹簧接触继续向右运动。规定水平向右为正方向，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下面是描述快递从开始释放到第一次到达最右端过程中的v-t图像和a-x图像，其中可能正确的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】B
【解析】AB．快递在接触弹簧前速度已达到v，说明它在接触弹簧前先加速再匀速，匀速阶段不受摩擦力。接触弹簧后，在开始一段时间内快递相对于传送带静止，即其受弹簧弹力和静摩擦力平衡，继续做匀速运动，运动到弹力与最大摩擦力相等时，由于惯性继续压缩弹簧，弹力越来越大，快递接下来做加速度增大的减速运动直到速度为零。故A错误；B正确；
CD．快递在接触弹簧前加速阶段，有
解得
方向向右。匀速运动阶段，有
接触弹簧后，运动到弹力大于最大静摩擦力前，仍做匀速运动，加速度仍然为零，弹力大于最大静摩擦力后，有
解得
方向向左。故CD错误。
故选B。
7. 某工地小型升降电梯的原理图如图所示，轿厢A、对重B跨过轻质定滑轮通过足够长轻质缆绳连接，电机通过轻质缆绳拉动对重，使轿厢由静止开始向上运动，运动过程中A未接触滑轮、B未落地。已知A、B质量分别为、，电机输出功率恒为，不考虑空气阻力与摩擦阻力，重力加速度g取，则当轿厢速度为时，A、B之间轻质缆绳的拉力大小为（ ）
A. 5400NB. 6000NC. 6600ND. 7000N
【答案】C
【解析】当轿厢速度为时，电动机的牵引力为
以轿厢A为对象，根据牛顿第二定律可得
以对重B为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得A、B之间轻质缆绳的拉力大小为
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. 中医的悬丝诊脉中给悬的是“丝”，“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如图甲，假设“丝”上有A、B、C三个质点，坐标分别为xA=0、xB=0.4m、xC=1.4m。t=0时刻，脉搏搭上丝线图中的质点A，质点A开始振动，其振动图像如图乙所示，产生的机械波沿丝线向x轴正方向传播，A、B两质点运动的方向始终相反，波长大于0.6m。关于该机械波，下列说法正确的是（ ）
A. 波长为0.8m
B. 质点C的起振方向沿y轴正方向
C. 在时刻，质点B位于平衡位置
D. 若将丝线的另一端搭在另一个人的脉搏上，则丝线中两列波相遇时一定发生干涉现象
【答案】AC
【解析】A．A、B两质点运动的方向始终相反，可知A、B两质点间的距离为
由于波长大于0.6m，故
故A正确；
B．由乙图可知，振源的起振方向沿y轴负方向，则所有质点的起振方向均沿y轴负方向，则质点C的起振方向沿y轴负方向，故B错误；
C．由乙图可知，在时刻，质点A位于平衡位置，振动方向沿y轴负方向，依题意，A、B两质点运动的方向始终相反，则该时刻质点B位于平衡位置，振动方向沿y轴正方向，故C正确；
D．若将丝线的另一端搭在另一个人的脉搏上，二人脉搏的频率大小关系不明，所以丝线中两列波相遇时不一定发生干涉现象，故D错误。
故选AC。
9. 电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由一块固定极板和一块可前后移动的极板组成的平行板电容器，可移动极板的移动距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。则减速过程该电容器（ ）
A. 电容减小
B. M、N两极板间的距离减小
C. 极板间电场强度增大
D. N板为可移动极板
【答案】BD
【解析】A．由于极板所带的电荷量不变，由知，电容增大，故A错误；
BC．联立、及有
可知，电场强度不变；由于电压减小，则M、N两极板间的距离减小，故B正确，C错误；
D．当汽车速度减小时，可移动极板因为惯性速度没来的及变化相对汽车向前运动，M、N两极板间的距离减小，则N板为可移动极板，故D正确。
故选BD
10. 如图，长为L的长木板c静止在光滑水平面上，物块b放在c的正中央，物块a放在c的左端，瞬间给a一个向右的初速度v0，之后a与b发生弹性正碰，碰撞时间极短，最终物块b刚好到c的右端，已知物块 a、b的质量均为m，长木板质量为2m，物块a、b与c间动摩擦因数均为μ、重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. a与b碰撞前，b与c保持相对静止
B. a与b碰撞后，a与b都相对c滑动
C. a的初速度
D. 若物块b初始位置离木板右端近一些，重复上述过程，b将滑离木板c
【答案】AC
【解析】A．a滑上c后相对c滑动过程中，假设b相对c静止，由牛顿第二定律得，对b、c整体
对b
解得
即b与c间的静摩擦力小于最大静摩擦力，则b相对c保持静止，b、c一起加速运动，故A正确；
B．设a、b碰撞前瞬间a的速度为v，a、b发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
，
即碰撞后a、b两者交换速度，b相对c滑动，由A可知，a、c相对静止一起运动，故B错误；
C．b刚好滑到c的右端与c相对静止，a、b、c共速，设共同速度为v′，a、b、c组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
其中
解得
故C正确；
D．若物块b初始位置离木板右端近一些，重复上述过程，全程动量守恒的表达式和能量守恒的表达式不变，故b仍刚好到c的右端，故D错误。
故选AC
三、非选择题：本题共5小题，共54分，考生根据要求作答。
11. 某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。弹簧的劲度系数为k，原长为，钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能表达式为其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g。
（1）在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为L，接通打点计时器电源，从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图乙所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T（在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A点）。从打出A点到打出F点时间内，钩码的重力势能增加量为________，钩码的动能增加量为________，弹簧的弹性势能减少量为________。
（2）实验小组发现弹簧弹性势能减少量总要大于钩码的机械能增加量，除了各种阻力原因外，还可能的原因是________________________________。
【答案】（1）
（2）弹簧自身质量不能忽略
【解析】【小问1详解】
[1]钩码的重力势能增加量为
[2]打F点时钩码的速度为
由于在误差允许的范围内，认为释放钩码的同时打出A点，则钩码动能的增加量为
[3]从打出A点到打出F点时间内，弹簧的弹性势能减少量为
整理有
【小问2详解】
实验小组发现弹簧弹性势能减少量总要大于钩码的机械能增加量，除了各种阻力原因外，还可能的原因是弹簧自身质量不能忽略,弹簧的重力势能也增加了。
12. 某同学想测量某容器的深度，发现没有足够长的测量工具，他灵机一动，想到利用单摆实验进行测量，步骤如下：
（1）该同学找到一把游标卡尺，游标卡尺可用来测物体的深度，应使用图甲中的________（选填“位置1” “位置2”或“位置3”） 测量物体深度。但游标卡尺量程并不够测量该容器的深度，他先测量了小球的直径，图乙所示的游标卡尺读数为________。
（2）将做好的单摆竖直悬挂于容器底部且开口向下（单摆的下部分露于容器外），如图（a）所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，单摆摆动的过程中悬线不会碰到器壁，测出容器的下端口到摆球球心的距离L，并通过改变L而测出对应的摆动周期 T，再以 为纵轴、L为横轴作出图像，那么就可以通过此图像得出当地的重力加速度g和该容器的深度 h，取，回答下列问题：
① 如果实验中所得到的图像如图（b）所示，那么实验图像应该是线________（选填“a”、“b”或“c”）。
② 由图像可知，当地的重力加速度________（结果保留三位有效数字），容器的深度________m。（结果保留两位小数）
【答案】（1）位置3 ##9.3
（2）a
【解析】【小问1详解】
[1]游标卡尺测深度应该使用图中的位置3；
[2]游标卡尺读数为
【小问2详解】
[1]由单摆的周期公式得
可得
所以图像应该是a。
[2][3]结合图像可知
联立可得
，
13. 如图所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一由内表面绝缘光滑且内径很小的圆管弯制而成的圆弧，圆弧的圆心为O，竖直半径（，B点和地面上A点的连线与地面成角，一质量为m、电荷量为q的小球（可视为质点）沿方向做直线运动恰好无碰撞地从管口B进入管道中，小球恰好经过管道内C点（未画出）并顺利到达D点，其中C点是小球在管道内的速度最小点，已知，，重力加速度大小为g。求：
（1）说明小球的电性、求匀强电场的场强大小E。
（2）小球到达D处时，轨道对小球的支持力。
【答案】（1）正电，
（2）2mg，方向竖直向下
【解析】【小问1详解】
小球做直线运动时的受力情况如图甲所示
所以小球带正电，且
得
【小问2详解】
小球到达C处时电场力与重力的合力恰好提供小球做圆周运动的向心力，如图乙所示
OC∥AB，则
得
小球从C处运动到D处的过程，根据动能定理有
得
小球在D点，根据向心力公式有
得
故轨道对小球的支持力大小为2mg，方向竖直向下。
14. 车速鉴定是交通事故司法鉴定的重要组成部分，也是难点所在，其中基于动量守恒定律开展车速鉴定是当前应用比较广泛的车速鉴定方法。在限速为的水平公路上，一辆质量为的客车与正前方行驶的质量为的重型货车发生追尾事故。碰撞导致客车前部产生形变，通过测量形变量可求出车辆对应的有效碰撞速度，车辆的有效碰撞速度是指该车的碰前速度与两车达共同速度的矢量差，即。经勘测，客车的有效碰撞速度大小为。根据事故现场图可知，碰前客车司机已采取刹车操作，刹车痕迹长度。碰撞后，客车运动的距离为，货车运动的距离为。两车碰撞时间极短，碰后两车均无动力沿直线行驶且不再发生二次碰撞。已知客车所受阻力与车重的比值，货车所受阻力与车重的比值，重力加速度大小g取。求：
（1）碰后分离时，两车的速度分别为多大；
（2）碰撞过程，两车达共同速度的大小；
（3）碰前瞬间，两车的速度分别为多大，并判断事故前客车是否有超速。
【答案】（1），
（2）
（3），，超速
【解析】【小问1详解】
碰后两车均无动力沿直线行驶，客车运动的距离为，客车的加速度大小
由运动学公式
解得客车碰后的速度为
货车运动的距离为，货车的加速度大小
由运动学公式
解得货车碰后的速度为
【小问2详解】
设共速的速度为，碰撞时间极短，系统动量守恒，有
解得
【小问3详解】
客车的有效碰撞速度大小为，由题意知
解得
由动量守恒得
解得
碰前客车司机已采取刹车操作，刹车痕迹长度，由运动学公式有
解得
故已超速。
15. 中科院高能物理研究所利用电场约束带电粒子的运动，其简化模型如图1所示，一粒子发射源固定在坐标原点O，该装置可以沿x轴正方向连续发射质量为m、电荷量为的粒子P，粒子的初速度均为。在平面内的第一象限和第四象限加一沿y轴正方向的匀强电场。（未知），粒子刚好能过第一象限内的M点，已知M点坐标为，不计重力及粒子间的相互作用。
（1）求匀强电场的场强大小；
（2）若将原来的匀强电场替换为另一交变电场，如图 2 所示，场强为正值时表示电场方向沿y轴正方向，题干中其他条件均不变，时刻从坐标原点射出的粒子P仍能过M点，求图2中与的比值；
（3）在（2）问的条件下, 在处放置一垂直于x轴、可吸收带电粒子的挡板，挡板长度为，挡板中心在x轴上。求在至时间内发射的粒子，哪个时间范围内发射能打到挡板上。
【答案】（1）
（2）4 （3）
【解析】【小问1详解】
粒子在电场中做类平抛运动，有
根据牛顿第二定律有
联立可得
【小问2详解】
换成交变电场后，粒子P运动至M点的运动时间仍为
结合题图2可知，交变电场在此期间经历了两个周期，粒子P沿y轴的分速度随时间变化的图像如图所示
所以整个运动过程其在y轴方向运动的距离为
可解得
故
【小问3详解】
粒子P运动至M点的运动时间仍为
设时刻发射出的粒子，在时间内，沿y轴正方向做初速度为0的匀加速，沿y轴方向的位移大小
根据对称性可知，粒子在时间内，沿y轴正方向减速为0。
时间内，粒子沿y轴负方向做初速度为0的匀加速，沿y轴方向的位移大小
由对称性可知，粒子时间内，沿y轴负方向匀减速至0，因此=T时间内，粒子沿y轴正方向的运动距离
若粒子恰好打在挡板上沿，则
解得
若粒子恰好打在挡板下沿，则
解得
可知在时间范围内射出的粒子能打到挡板上。