2025届四川省宜宾市高三(上)第一次诊断性物理试卷(解析版)

这是一份2025届四川省宜宾市高三(上)第一次诊断性物理试卷(解析版)，共20页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：75分钟；全卷满分：100分）
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。
2.回答选择题时，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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
第Ⅰ卷（非选择题，共43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. 中国空间站已于2022年全面建成，支持长期载人在轨飞行，进行空间科学研究和技术试验，是中国空间探索的重要里程碑。若该空间站仅在地球引力作用下，绕地球沿椭圆轨道运动，则运动过程中不变的物理量是（ ）
A. 机械能B. 动能C. 加速度D. 动量
【答案】A
【解析】A．空间站在绕地球做椭圆运动的过程中，除万有引力外没有其他力做功，仅为引力势能和动能的相互转化，A正确；
B．在椭圆运动中满足近地点速度大，远地点速度小，根据动能为可知，动能发生变化，B错误；
C．根据牛顿第二定律，则有
可解得
到中心天体的距离发生变化，加速度也发生变化，C错误；
D．在椭圆运动中满足近地点速度大，远地点速度小，根据动量可知，动量发生变化，D错误。
故选A。
2. 伽利略为了研究自由落体的规律，采用“冲淡”重力的方法，测量了铜球在较小倾角斜面上运动的位移和时间，发现位移与时间的平方成正比。增大斜面倾角，该规律仍然成立。于是，他外推到斜面倾角为90°时，就得到了自由落体运动的规律。下列说法正确的是（ ）
A. “冲淡”重力是指使铜球的重力变小了
B. 铜球位移与时间的平方成正比能说明铜球做匀加速直线运动
C. 伽利略对倾角为90°时的实验情况进行了相关数据的准确测量
D. 伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律是为了便于测量速度
【答案】B
【解析】A．“冲淡”重力是指使铜球的加速度变小，不是使重力变小了，故A错误；
B．铜球位移与时间的平方成正比说明它做匀加速直线运动，故B正确；
C．伽利略测量了铜球在较小倾角斜面上运动的位移和时间，发现位移与时间的平方成正比，增大斜面倾角，该规律仍然成立，对倾角为90°的情况进行了合理的外推得出结论，没有测量，故C错误；
D．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律是为了便于测量时间，故D错误。
故选B。
3. 如图甲是夏季常出现的日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到六角形冰晶上的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，比较a、b两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A. b光比a光更容易发生明显衍射现象
B. 在冰晶中，a光的波速与b光的波速一样大
C. 通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻明条纹间距较大
D. a、b两种光分别从水射入空气发生全反射时，a光的临界角比b光的小
【答案】C
【解析】B．由图可知a光的偏折程度小于b光的偏折程度，所以
，，
根据
可知
故B错误；
A．当缝隙和波长差不多或缝隙比波长小的多时能发生明显得衍射现象，因为，所以a光比b光更容易发生明显衍射现象，故A错误；
C．由
可知，波长越长条纹间距越大，因为所以通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻明条纹间距较大，故C正确；
D．根据
可知
故D错误。故选C。
4. 两玩具车在两条平行的车道上同向行驶，时两车都在同一计时线处，它们在四次比赛中的图像如图所示。在0~6s内哪幅图对应的比赛中两车能再次相遇（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A．的面积为玩具车实际走过的位移，0~6s内二者各自走过的位移为
所以不会相遇，A错误；
B．5s时二者各自走过的位移为
所以会相遇，B正确；
CD．0~6s内其中一个玩具车的速度始终大于另外一个，不会相遇，C错误，D错误。
故选B。
5. 如图为湖边大坝的横截面示意图，从斜面上A点以速度v0沿水平方向抛出小石子，忽略空气阻力，不考虑小石子的反弹，下列说法正确的是（ ）
A. 若小石子未落入水中，则平抛运动的时间与v0成正比
B. 若小石子未落入水中，则落回斜面时速度方向与v0有关
C. 若小石子落入水中，则v0越大，落到水面上时速度方向与水平面的夹角越大
D. 若小石子落入水中，则v0越大，落到水面上时重力的功率越大
【答案】A
【解析】A．设大坝倾角为θ，若小石子未落入水中，则
所以
由此可知，平抛运动的时间与v0成正比，故A正确；
B．设落回斜面时速度与水平方向夹角为α，则
由此可知，落回斜面时速度方向与v0无关，故B错误；
C．若小石子落入水中，根据
可知，小石子下落的时间不变，根据
可知，v0越大，落到水面上时速度方向与水平面的夹角越小，故C错误；
D．落到水面上时重力功率为
小石子下落的时间不变，则重力的功率不变，故D错误。故选A
6. 如图所示，水平面固定一个倾角为30°的光滑斜面，有两个半径相同的光滑小球A和B，质量分别为m和2m，开始时放在斜面和竖直挡板之间保持静止，然后逆时针缓慢转动挡板到与斜面垂直。已知当地重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 开始时，小球A对B的压力大小为mg
B. 开始时，竖直挡板对B的弹力大小为2mg
C. 缓慢转动挡板过程中，A对B的压力不断减小
D. 缓慢转动挡板过程中，挡板对B的弹力不断减小
【答案】D
【解析】A．以A为研究对象，受力情况如图
故开始时B对A的支持力为
由牛顿第三定律可知，小球A对B的压力大小为，A错误；
B．以AB整体为研究对象，开始时受力分析如图
竖直挡板对B的弹力大小为
B错误；
C．以球A为研究对象，通过A选项受力分析可知，球A重力mg没有变化，斜面和B球对A球的支持力NA和N1方向没有变化，根据平衡条件得到B对A的支持力N1不变，根据牛顿第三定律得到A球对B的压力也不变，C错误；
D．以AB整体为研究对象，受力如图所示
由图看出，挡板对B球的弹力逐渐减小，D正确。
故选D。
7. 如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。一质量为m小物块以大小为的初速度从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系，图中标注的、、、、均为已知量，且）如图乙所示。则（ ）
A. 时间内，小物块受到的摩擦力方向先水平向右后水平向左
B. 时间内，小物块离A处的距离达到最大距离为
C. 时间内，传送带对小物块的摩擦力的冲量大小为
D. 时间内，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为
【答案】D
【解析】A．由乙图可知，0~t1小物块向向左做匀减速直线运动，t1~t2向右匀加速直线运动，则时间内，小物块受到的摩擦力方向均为水平向右。故A错误；
B．由乙图可知，时间内，小物块离A处的距离达到最大距离为
故B错误；
C．时间内，根据动量定理，可得
则传送带对小物块的摩擦力的冲量大小为。故C错误；
D．时间内，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为
其中
，
联立，解得
故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 地球可视为质量分布均匀的球体，其半径为R，由于自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同。已知地球表面赤道处的重力加速度大小为，两极处的重力加速度大小为，万有引力常量为G，则（ ）
A. B. 地球的质量为
C. 地球的自转周期为 D. 地球表面各处的重力加速度方向均指向地心
【答案】AC
【解析】ABC．设地球质量为，地球的自转周期为，质量为的物体在地球表面赤道处有
质量为的物体在两极处有
可得
，，
故AC正确，B错误；
D．地球表面各处的重力加速度方向总是竖直向下，除了赤道和两极处，其他位置的重力加速度方向并不指向地心，故D错误。
故选AC。
9. 我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量为m的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度启动，其图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为P，汽车所受阻力大小恒为f，图中、、、、均为已知量，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车功率为时，速度为
B. 时刻汽车的功率达到额定功率P
C. 汽车AB段前进的路程
D. 汽车AB段前进的路程
【答案】BC
【解析】A．由图可知，汽车最大速度为，当汽车达到最大速度后由
可知
内牵引力F不变，时刻
当汽车速度为时，功率
故A错误；
B．时间内汽车做匀加速运动，
汽车速度增大过程中，牵引力不变，功率增大，速度达到最大时，功率达到额定功率，故B正确；
C．内若做匀变速运动，则位移满足
由实际位移时间图像可知
故C正确；
D．内由动能定理得
解得
故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，AB是一段不可伸长的轻绳，BC是一段类似于弹簧的轻质弹性绳，其劲度系数为k。轻绳A端与放在粗糙水平面上的物体P连接，左侧轻绳与水平方向的夹角为37°，B点是轻绳与弹性绳的连接点。在C端悬挂一质量为m的可视为质点的物体Q，当轻绳与弹性绳自由伸直时，让物体Q由静止释放，当Q运动到地面前瞬间速度刚好减为零，此过程中物体P始终保持静止。不计空气阻力和绳与滑轮之间的摩擦力，弹性绳始终在弹性限度范围内，已知重力加速度大小为g，取，，则（ ）
A. 物体Q速度最大时，物体P受到的摩擦力大小为
B. 物体Q落到地面前瞬间，物体P受到的摩擦力大小为
C. 物体Q下降过程中的最大动能为
D. 若更换Q的质量为，从同一位置由静止释放，则物体落到地面前瞬间的动能为
【答案】BD
【解析】A．物体Q速度最大时，加速度等于零，此时弹性绳拉力等于Q的重力
对物体P受力分析可知，P受到的静摩擦力与拉力的水平分力平衡
A错误；
B．物体Q在竖直方向做简谐运动，由对称性可知，当Q落地前瞬间速度为零时回复力竖直向上大小等于mg
解得
此时P受到的摩擦力为
B正确；
C．由
从Q开始下落到速度最大的瞬间下落的高度为
由机械能守恒可得
解得
C错误；
D．Q下落的最大距离为
从Q开始下落到落地前的瞬间应用机械能守恒可得
联立可得
若更换Q的质量为，从同一位置由静止释放，则
解得
D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷（非选择题，共57分）
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 某校举办科技节活动，一同学设计了可以测量水平面上运动物体加速度的简易装置。如图所示，将一端系有摆球的细线悬于小车内O点，细线和摆球后面有一个半圆形的刻度盘。当小球与小车在水平面上保持相对静止时，根据悬绳与竖直方向的夹角，便可得到小车此时的加速度。
（1）为了制作加速度计的刻度盘，需要测量当地的重力加速度，该同学利用单摆进行测量，若测得单摆摆线长为l，摆球的直径为d，n次全振动的时间为t，则计算当地重力加速度的表达式为______；（用l、n、t、d表示）
（2）当分别为30°与60°时，小车对应的加速度之比为______，该加速度测量仪的刻度______（填“均匀”或“不均匀”）。
【答案】（1）
（2） 不均匀
【解析】【小问1详解】
由题意可得
由以上两式可得，重力加速度
【小问2详解】
[1] [2]对小球受力分析，设小球的质量为，加速度为，由几何关系可得
可得加速度
当分别为30°与60°时，小车对应的加速度之比
因为加速度可知，加速度与角度不成正比，所以该加速度测量仪的刻度不均匀。
12. 某实验小组设计了图甲所示实验，验证在A和B运动过程中系统机械能守恒。该小组将两重物A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，A下端连接穿过固定打点计时器的纸带，初始时托住B，使两重物保持静止且纸带恰好伸直，先打开打点计时器开关，待打点稳定后，再让B由静止开始下落，纸带打出一系列点。图乙是某次实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，分别测出若干连续打点1、2、3⋯⋯与0点之间的距离、、⋯⋯，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T，A、B的质量分别用、表示，滑轮摩擦力及空气阻力均不计。
（1）B下落过程中，打点计时器打出点2时，B的瞬时速度为______（用“、、T”表示），在打0和2两点的过程中重物A、B组成的系统减小的重力势能为______（用“、、g、”表示）。
（2）该实验小组用、进行实验，在实验所得的纸带上，测出各点到起始点0的距离h，计算出打下各点时重物的速度v，作出图像如图丙中直线a，在误差允许的范围内，若图丙中直线a斜率的数值与______（用、、g表示）表达式计算的数值相等时（已知当地重力加速度g取），则验证了A、B在运动过程中系统的机械能守恒。
（3）该实验小组继续在B下端悬挂另一重物C（图中未画出）后重复实验，作出图像如图丙中直线b，则可测得重物C的质量______g（保留三位有效数字）。
【答案】（1）
（2）
（3）116
【解析】【小问1详解】
[1]根据匀变速直线运动过程中一段时间内的中间时刻速度等于该段时间内的平均速度可得
[2]在打0和2两点的过程中重物A的重力势能增加，B的重力势能减小，则系统减小的重力势能为
【小问2详解】
若A、B在运动过程中系统的机械能守恒，则减小的重力势能等于增加的动能，即
整理得
即，当斜率为时，则验证了A、B在运动过程中系统的机械能守恒。
【小问3详解】
根据A、B、C在运动过程中系统机械能守恒
整理得
结合图线b可知，斜率为
解得
13. 一列机械横波沿x轴正方向传播，时刻波源开始周期性振动，位于处的波源在一个周期内的振动图像如图甲，传播过程中时刻的波形图如图乙。求：
（1）在0∼3s内，波源振动的路程；
（2）处的质点第一次到达波峰的时刻。
【答案】（1）20cm
（2）3.5s
【解析】【小问1详解】
由波源的振动图像可知：
波源在前半个周期偏离平衡位置的最大距离为
后半个周期偏离平衡位置的最大距离为
0~3s内，即波源质点一个半周期内通过的路程为
得
【小问2详解】
由图可知，波的周期与波长分别为：
此列机械波传播的速度为
由乙图可知，时，波刚传到处，处质点向上起振，设波再经过时间传到处，则有
刚传到处时，该质点向上起振，再历时第一次到达波峰
故处的质点第一次到达波峰的时刻为
得
14. 为助力“宜人宜宾，宜住宜玩”发展，小李同学为娱乐场设计了如图所示娱乐体验设施，水平面上AB长，其右侧水池区域中有一平台，平台上放有软垫。在水平面右端点B正上方O点固定一根不可伸长的轻绳，绳长，OB间高度差。一质量的娱乐体验者以加速度从A点由静止开始做匀加速直线运动，到B点立即抓住轻绳（不考虑此瞬间的速度变化）并脱离地面沿圆弧向右摆动，在摆动过程中体验者重心与O的距离始终为6m，当OC与竖直方向夹角为37°时松手，最终落在软垫上。不考虑体验者的转动及空中姿态对重心和机械能的影响，已知重力加速度g取，空气阻力不计，，。求：
（1）体验者刚抓住轻绳脱离地面时对轻绳的拉力大小；
（2）体验者运动至最高点时的速度大小；
（3）若体验者从最高点到落在软垫上速度减为零，共历时0.96s，求此过程软垫对体验者的冲量大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
体验者从A到B的过程中，根据运动学方程，则有
在B体验者开始做圆周运动，则有
可解得
根据牛顿第三定律，绳子对人的拉力大小等于人对绳子的拉力，所以体验者对绳子的拉力为1090N。
【小问2详解】
体验者做圆周运动到C点，根据动能定理，则有
可解得
在之后的斜上抛运动中，体验者水平方向不受力，水平方向速度不变，即
在最高点竖直速度为0，只剩水平速度，即为4m/s。
【小问3详解】
从最高点落到软垫上，在水平方向上根据动量定理，则有
在竖直方向根据动量定理，则有
所以冲量则有
15. 某科学小组在室外用实验探究碰撞的“和谐之美”。其中的一种模型如图所示，一倾角的固定斜面足够长，质量的滑块B静止在斜面上，B与斜面间的动摩擦因数。在与B距离处，将另一质量的光滑小球A由静止释放，A与B发生多次弹性碰撞且碰撞时间极短，不计空气阻力，A、B均可视为质点。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。求：
（1）第一次碰撞前瞬间，A的速度大小；
（2）第一次与第二次碰撞的时间间隔；
（3）第一次与第十次碰撞位置间的距离。
【答案】（1）1m/s
（2）0.4s （3）24m
【解析】【小问1详解】
对于A球下滑的过程中，列动能定理，则有
可解得
【小问2详解】
对于第一次发生弹性碰撞的过程中，满足动量守恒和能量守恒，则有
可解得
碰后由于B满足
所以B做匀速直线运动，而A做匀加速直线运动，则有
发生第二次碰撞，存在A和B位移相等，即
可解得
【小问3详解】
刚要发生第二次碰撞前瞬间，小球与滑块速度分别为
第二次碰撞的过程中，同样满足动量守恒和能量守恒，则有
可解得
发生第三次碰撞，仍需满足位移相等，则有
可解得
由此可知，每发生一次碰撞的时间间隔为，所以第n次碰后B的速度为
所以直到第十次碰撞，距离为