2024~2025学年云南省丽江市高三上统一检测（12月）物理试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年云南省丽江市高三上统一检测（12月）物理试卷（解析版），共20页。试卷主要包含了本卷为试题卷，考试结束后，请将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
（全卷四个大题，共15个小题，共8页；满分100分，考试用时75分钟）
注意事项：
1．本卷为试题卷。考生必须在答题卡上解题作答。答案应书写在答题卡的相应位置上，在试题卷、草稿纸上作答无效。
2．考试结束后，请将答题卡交回。
一、单选题（28分，每题4分）
1．根据近代物理知识，你认为下列说法中正确的是（ ）
A．是核裂变反应
B．结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固
C．氡的半衰期为3.8天，现有16个氡原子核，经过7.6天后剩下4个氡原子核
D．α射线比γ射线穿透能力强，电离能力弱
2．2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，并顺利进入月球附近的椭圆形捕获轨道，沿顺时针方向运行。如图所示，捕获轨道的近月点为A，远月点为C，短轴的一个端点为B，设鹊桥二号由A第一次运动到B和由B第一次运动到C的时间分别为、，对应的两个阶段鹊桥二号与月球连线扫过的面积分别为、，在A、B两点的速度大小为vA、vB，加速度大小为aA、aB。则（ ）
A． B．C．D．
3．一物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力F的作用下开始向上运动，如图甲所示，在物体运动过程中，空气阻力不计，其机械能E与位移x的关系图像如图乙所示，其中曲线上点A处的切线的斜率最大，则（ ）
A．在0~x1过程中物体所受拉力是变力，且x2处所受拉力最大
B．在x1处物体的速度最大
C．x1~x3过程中，物体的动能先增大后减小
D．在0~x2过程中，物体的加速度先增大后减小
4．如图为一交变电流的图像，图中曲线是正弦曲线的一部分，该交变电流电动势的有效值为（ ）
A．B．C．D．
5．如图所示，在升降电梯里固定一倾角为的光滑斜面，将质量为m的光滑小球置于斜面和一个光滑竖直固定挡板之间。当电梯具有竖直向上的加速度a时，下列说法正确的是（ ）
A．电梯一定正在加速上升
B．斜面对小球的弹力大小为
C．若增大加速度a，挡板对小球的弹力不变
D．若增大加速度a，挡板对小球的弹力一定增大
6．一斜面倾角为，A、B两个小球均以水平初速度水平抛出，如图所示，A球垂直撞在斜面上，B球落到斜面上的位移最短，不计空气阻力，则A、B两个小球下落时间与之间的关系为（ ）
A．B．C．D．
7．如图所示，在直角坐标系xOy第一象限内x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量均为m，电荷量均为q的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知粒子带负电，==d，粒子重力及粒子间的相互作用均不计，则（ ）
A．粒子的速度大小为
B．从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为
C．从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为9∶2
D．沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为
二、多选题（15分，每题5分，选对不全得3分）
8．在百米赛跑运动员训练时，更侧重从起跑到冲刺的瞬时速度随位移的关系，以便进行针对性训练，使技术更全面。如图所示为运动员某次训练中利用传感器得到的图像，从图中可得（ ）
A．运动员前运动时间大于最后的运动时间
B．运动员最后的平均速度与的平均速度相差不大
C．运动员最后的平均速度比的平均速度大很多
D．运动员抢跑会让整个图像向左移动
9．一列简谐横波沿轴正方向传播，此波在某时刻的波形图如图甲所示。质点的平衡位置在处，质点的平衡位置是处。质点从时刻开始振动，其振动图像如图乙所示。此波传播到达平衡位置为处的质点时，遇到一障碍物（未画出）之后立刻传播方向反向，反射波与原入射波在相遇区域发生干涉，某时刻两列波部分波形如图丙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．时刻点向下振动，波速为
B．从到，质点通过的路程大于
C．时，质点的位移为0
D．足够长时间后，之间有5个振动加强点（不包括两点）
10．制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中的两平行极板，如图1所示。加在极板P、Q间的电压UPQ做周期性变化，其正向电压为U0，反向电压为-，电压变化的周期为2t，如图2所示。在t=0时，极板Q附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场力作用由静止开始运动。不考虑重力作用，下列判断正确的是（ ）
A．当电子经过时间t，3t，5t，…，（2n-1）t时到P板，电子到达P板的速度最大
B．当两板间距离时，电子到达P板的速度最大
C．当经过时间2t时，电子运动位移小于两板间距，电子就不会达到P板
D．当两板间距离d>时，2t时间内电子不会达到P板
三、实验题（16分）
11．（6分，每空2分）某同学利用如图甲所示装置做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。
（1）下列说法正确的是 ；
A．若仅将蓝色滤光片换成红色滤光片，则相邻干涉条纹间距变宽
B．若仅将单缝向双缝移动一小段距离，则相邻干涉条纹间距变宽
C．若仅增大双缝间的距离，则相邻干涉条纹间距变窄
D．若去掉滤光片。则干涉现象消失
（2）实验中，选用红色滤光片测量红光的波长，测得双缝间的距离mm，双缝与屏之间的距离为m，通过测量头观察第1条亮条纹的读数为3.645mm，观察第6条亮条纹的位置如图乙所示，其读数为 mm。由此求得红光的波长为 m（计算结果保留三位有效数字）。
12．（10分，每空2分）某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找到了如下的实验器材：电池组（电动势约为6.0V，内阻约为）、灵
敏电流计G（满偏电流，内阻，定值电阻（），定值电
阻（阻值可求），变阻箱R（阻值范围可调），开关，导线若干。同学们研究器材，
思考讨论后确定了如下的实验方案，请你将该方案补充完整。
（1）若想灵敏电流计G改装成量程为6V的电压表，需要 一个定值电阻R2（选填“串联”或“并联”），该定值电阻的阻值 Ω。
（2）为了准确测出电池组的电动势和内阻，在图中虚线框中设计电路图，请把该电路图补充完整 。

（3）采集灵敏电流计G和变阻箱R的读数，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为k，纵截距为b，则所测得电池组的内阻r = 。（用题目中所给的字母表示，已知电源中的电流远大于电流计G中的电流）
（4）组长还组织大家进一步研讨，图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个该型号的灯泡并联后再与的定值电阻串联起来接在上述电池组上（若测得电池组的电动势E=6.0V，内阻，如图丁，则每只灯泡消耗的实际功率为 （保留2位有效数字）。

四、解答题（41分，要求写出必要文字说明和解答过程，只写结果不给分）
13．（10分）如图所示，竖直放置在水平桌面上的开口向上的导热气缸，内壁光滑，现用横截面积为S的圆形轻质活塞封闭一定质量的理想气体，初始时，活塞距离气缸底部的高
度为H。往活塞上缓慢加细沙，直至活塞下降时停止加细沙。该过程环境温度保持不变，大气压强为，重力加速度为g。求：
（1）停止加细沙后，气缸内气体压强大小；
（2）缓慢改变环境温度，使轻质活塞回到初始位置处，若此过程中封闭气体吸收的热量为Q，则气缸内封闭的气体内能的变化量是多少？
14．（13分）如图所示，水平桌面上有一边长为的正方形单匝导线框，竖直向下的磁场垂直穿过正方形导线框，磁感应强度。该导线框右侧通过导线与固定光滑的平行金属导轨、连接，与相连的导线中串有开关S。平行金属导轨、分别与平行金属导轨、相连接，连接处平滑且绝缘，导轨间距均为，且与导线框在同一水平面上。导轨、及、所在的空间分为三个区域，区域I、III内分别存在竖直方向的匀强磁场、，区域II处无磁场。质量为、电阻为的导体棒静置于区域I的左侧边界处（考虑边界上磁场）；质量为、电阻为的导体棒静置于区域II中导轨连接处的右侧的某位置。时闭合开关S，导体棒运动到区域I右边界时已达到稳定状态，进入区域II后与导体棒发生弹性碰撞。求：
（1）导体棒在区域I中运动时的最大速度；
（2）若最终导体棒未离开区域III，则区域III的面积至少为多少。
15．（18分）如图，一长为L（L是未知量）、质量为的长木板放在光滑水平地面上，物块A、B、C放在长木板上，物块A在长木板的左端，物块C在长木板上的右端，物块B与物块A的距离，所有物块均保持静止。现对物块A施加一个水平向右的推力，在物块A、B即将发生碰撞前的瞬间撤去推力F。已知物块A的质量为，物块B、C的质量为，物块A、B、C与长木板的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，物块A、B、C均可视为质点，物块间的碰撞均无机械能损失。求：
（1）施加推力时，物块A的加速度的大小；
（2）物块A、B碰撞后的瞬间各自的速度大小；
（3）若将长木板换成质量不计的轻质薄板，且物块A、B碰撞后瞬间，轻质薄板和物块A粘在一起，求从施加推力F到物块A、B、C与轻质薄板共速所需的时间（最后结果保留两位小数，整个过程中物块B、C不相碰）。
【参考答案】
一、选择题（43分，1-7题每题4分，8-10题每题5分，选对不全得3分）
1．A
【详解】A．是核裂变反应，故A正确；
B．在原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，故B错误；
C．半衰期是对大量的原子核衰变的统计规律，对少量的原子核不适用，所以无法判断16个氡原子核，经过7.6天后剩下多少氡原子核，故C错误；
D．α射线比γ射线电离能力强，但穿透能力弱，故D错误。
故选A。
2．B
【详解】AB．由开普勒第二定律可知，鹊桥二号在近月点A速度最大，在远月点C速度最小，可知从A到C的过程中，速度逐渐减小，鹊桥二号由A第一次运动到B的弧长等于由B第一次运动到C的弧长，因此可知鹊桥二号由A第一次运动到B的时间小于由B第一次运动到C的时间，即；由鹊桥二号与月球连线在相等的时间内扫过的面积相等可知，对应的两个阶段鹊桥二号与月球连线扫过的面积则有，A错误，B正确；
C．由开普勒第二定律可知，鹊桥二号与月球连线在相等的时间内扫过的面积相等，因此鹊桥二号在近月点A附近，在相等时间内通过的弧长较长，即运动的速度较大，在B点附近，在相等时间内通过的弧长较小，即运动速度较小，因此有在A点的速度大于在B点的速度，即，C错误；
D．设月球质量为M，鹊桥二号质量为m，由牛顿第二定律可得

可知，则有，D错误。故选B。
3．C
【详解】A．机械能E与位移x的关系图像切线的斜率表示拉力F的大小，由图可知，x1处图像切线的斜率最大，则说明此时拉力最大，在0~x1过程中物体所受拉力逐渐增大，x1~x2过程中，拉力减小，x2处所受拉力为零，故A错误；
B．x1~x2过程中，拉力减小，x2处所受拉力为零，则在这一过程中物体应先加速后减速，则说明最大速度一定不在x1处，故B错误；
C．x1~x2过程中，物体先加速后减速，故动能先增大后减小；x2~x3的过程机械能不变，拉力为零，物体在重力作用下做减速运动，动能继续减小，故在x1~x3过程中，物体的动能先增大后减小，故C正确；
D．由图像可知，0~x2过程中，拉力先增大后减小，直到变为零，则物体受到的合力应先增大，后减小，减小到零后，再反向增大，即加速度应先增大，后减小，再反向增大，故D错误。
故选C。
4．D
【详解】根据交流电的有效值的定义可知
5．D
【详解】A．电梯具有竖直向上的加速度a，由于速度方向未知，则电梯可能加速上升或减速下降，故A错误；
B．对小球受力分析，如图
水平方向由平衡条件
竖直方向由牛顿第二定律
所以斜面对小球的弹力大小为
故B错误；
CD．若增大加速度a，根据
可知斜面对小球的弹力增大，根据
可知挡板对小球的弹力一定增大，故C错误，D正确。
故选D。
6．D
【详解】A．球垂直撞在斜面上，则速度关系为
解得
当B球抛出点与落点的连线垂直于斜面时，位移最短，则
解得
则有
故选D。
7．C
【详解】A．由题意可知，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点，可以画出其轨迹1，如图所示，可知SP为直径，由几何关系则有
得
由洛仑兹力提供向心力可得
得
A错误；
B．粒子的运动周期
得
从O点射出的粒子如轨迹3，由几何知识可得轨迹3所对应的圆心角为60°，在磁场中的运动时间
故B错误；
C．从x轴上射出磁场的粒子中，运动时间最长的粒子为运动轨迹与x轴相切的粒子（轨迹2），对应的圆心角为270°，得
运动时间最短的粒子为从原点飞出的粒子（轨迹3），此时对应的圆心角为60°，得到
所以
故C正确；
D．沿平行x轴正方向射入的粒子，圆心在原点处，运动轨迹为四分之一圆，离开磁场时的位置到O点的距离为d，故D错误。
故选C。
8．AB
【详解】A．由图像可知，运动员在前20m运动的任何时刻的瞬时速度都比在最后20 m运动的任何时刻的瞬时速度小，则在前20 m的平均速度一定小于在最后20m的平均速度，位移相同，平均速度小的时间更长。故A正确；
BC．由图像可知，运动员在最后20 m的瞬时速度与在30m~80m的瞬时速度相差不大，则平均速度也相差不大。故B正确；C错误；
D．不论抢跑与否，运动员的起始位置与结束位置都不变，图像不会向左或向右移动。故D错误。
故选AB。
9．BD
【详解】A．质点N从时刻开始振动，由振动图像可知此时质点N向上振动；由图可知波长为4m，周期为0.2s，波速为
20m/s
故A错误；
B．根据M、N的位置关系可知，s时刻，M质点在x轴下方向平衡位置运动，速度逐渐增大，从到经历了0.15s，即，则质点M通过的路程s>3A=15cm，故B正确；
C．根据振动图像可知时，质点N在最大位移处，故C错误；
D．由图丙可知位于x=10m、8m、6m、4m、2m的点两列波的运动方向一致，为加强点，故D正确；
故选BD。
10．BD
【详解】C．两极板间距离未知，电子能否到达P板无法判断，C错误；
B．电子在0~t时间内做匀加速运动，加速度的大小
位移
依题意得
解得
所以，当两板间距离时，电子到达P板的速度最大，B正确；
D．在t~2t时间内，电子先向上匀减速运动，后向下匀加速运动运动，速度零时位移最大，加速度的大小为
初速度的大小
v1=a1t
向上匀减速运动阶段的位移
x2=
当d=x1+x2时
解得
当两板间距离时，电子恰好好到达P板，也是2t时间内电子向上运动的最大位移，所以当两板间距离d>时，2t时间内电子不会达到P板，D正确；
A．3t，5t，…，（2n-1）t这些时刻，不是电子向上运动最大位移的时刻，无论两板间的距离多大，电子不可能这些时刻到达P板，A错误。
故选BD。
三、实验题（16分）
11．（每空2分）（1）AC
（2）4.945（4.942～4.947之间均给分）
（之间均给分）
【详解】（1）[1]A．相邻两亮条纹间距，蓝光波长小于红光波长，将蓝色滤光片换成红色滤光片，则相邻干涉条纹间距变宽，A正确；
B．条纹间距与单缝和双缝间的距离无关， B错误；
C．相邻两亮条纹间距，双缝间距变大，条纹间距变小， C正确；
D．光源发出的光如果不是单色光，去掉滤光片，仍能发生干涉现象，是复色光的干涉，D错误；
故选AC。
（2）[2] 4.5mm+
[3]由题图可知，条纹间距，双缝与屏之间的距离为m， 双缝间的距离mm，由，得
代入数据得m
12．（每空2分）（1）串联 59800
（2）
（3）
（4）0.27/0.28/0.29/0.30/0.31
【详解】（1）[1][2]若想灵敏电流计G改装成量程为6V的电压表，需要串联一个定值电阻R2，该定值电阻的阻值
（2）[3]电路如图，其中R1为保护电阻；
（3）[4]由电路图可得
因已知电源中的电流远大于电流计G中的电流，则可写成
即
则
解得
（4）[5]由电路可知
即
U=6-20I
将此关系图像画在灯泡的U-I图像中，如图；
则交点为电路的工作点，则I=0.24A，U=1.2V，则每只灯泡消耗的功率
P=IU=0.29W
四、解答题（要求写出必要文字说明和解答过程，只写结果不给分）
13．（1） （2）
【详解】（1）设稳定时汽缸内气体压强为p，根据玻意耳定律
--------------（2分）
解得
------------------------（2分）
（2）由热力学第一定律知
------------------------（2分）
又
-------------------（2分）
解得
-----------------（2分）
14．（1） （2）
【详解】（1）正方形线框产生的感应电动势--------（2分）
闭合开关S后，导体棒a加速运动，随着速度的增加，产生的感应电动势也逐渐增大，回路电流逐渐减小，当达到稳定状态时，回路电流为零，导体棒a产生的感应电动势与正方形线框产生的感应电动势大小相等
------------------（1分）
可得最大速度
---------------（1分）
（2）两导体棒发生弹性碰撞，满足
--------------（1分）
----------------（1分）
解得
，--------------------（1分）
导体棒b进入B2后，切割磁感线，产生感应电动势，与导轨和导体棒a形成闭合回路，形成电流，受到向后的安培力，做减速运动，最终停止运动，该过程中
----------------（1分）
-----------------（1分）
根据动量定理
----------------（1分）
而
-------------------（1分）
整理可得区域III的长度至少为
--------------（1分）
区域III的面积至少为
-------------------（1分）
15．（1） （2）， （3）
【详解】（1）对A进行受力分析可得
-----------（2分）
代入题中数据解得
----------------（1分）
（2）假设长木板、物体B、C一起加速，加速度为，则有
因为
假设成立。所以
--------------（1分）
设物体A与物体B碰前所需时间为t，则
----------------（1分）
解得
---------------------（1分）
设物体A、B碰前速度为、，则
，
解得
，------------------（1分）
物体A、B碰后速度为、，则根据动量守恒定律和能量守恒定律可得
---------------（1分）
-------------------（1分）
解得
，----------------（1分）
（3）对A有
-----------------（0.5分）
得
--------------------（0.5分）
轻质薄木板与B、C相对静止，有相同的加速度
-------------------（0.5分）
设物体A与物体B碰前所需时间为，物体A、B碰前速度为、，则
---------------------（0.5分）
得
------------------------（0.5分）
且
，----------------------（0.5分）
物体A、B碰后速度为、，则根据动量守恒定律和能量守恒定律可得
---------------（0.5分）
----------------------（0.5分）
解得
，---------------（0.5分）
A、B碰后，物块A与薄板粘在一起以匀速（BC对薄板摩擦力等大反向），B匀减速，C匀加速至，时间，则
--------------------（0.5分）
此时B的速度
-------------------（0.5分）
此后，物体A、C和薄板相对静止，一起匀加，B匀减至共速，物体A、C的加 速度大小
-------------------（0.5分）
物体B的加速度大小
-----------------（0.5分）
由
-----------------------（0.5分）
得
--------------（0.5分）
则所需总时间
-----------------（0.5分）题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
C
D
D
D
C
AB
BD
BD