四川省成都市成都外国语学校2024-2025学年高三上学期12月联考 物理试题

这是一份四川省成都市成都外国语学校2024-2025学年高三上学期12月联考 物理试题，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本大题共5小题）
1．在1960年，第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制。国际单位制中的七个基本单位，构成了整个国际单位制的基础，下列单位中，不属于基本单位的是（ ）
A．开尔文（K）B．安培（A）C．牛顿（N）D．摩尔（ml）
2．祝融号火星探测器在火星表面着陆过程可以简化为三个过程：先无动力加速下降，后匀速下降，再减速下降，则祝融号在下落过程中（ ）
A．先失重，后平衡，再超重B．先超重，后平衡，再失重
C．先平衡，后失重，再超重D．先失重，后超重，再失重
3．下列说法中，正确的是（ ）
A．在真空中，光子的动量，其中h为普朗克常量，c为光速，λ为波长
B．人类历史上第一次实现了原子核结构的人工转变的方程式为
C．如图“比结合能—质量数”图像所示，锂原子核的比结合能小于氦原子核
D．玻尔的原子结构理论指出，电子围绕原子核运动的轨道是任意的
4．如图所示，竖直平面内，长为l的轻质细线一端固定在O点，另一端拴一个质量为m的小球，小球由最低点A以速度开始运动，其所能到达的最高点与最低点之间的高度差为h，小球摆动过程空气阻力忽略不计，重力加速度为g，则（ ）
A．B．
C．D．小球先做圆周运动，随后做自由落体运动
5．火星是太阳系的内层行星，火星有两个天然卫星：“火卫一”和“火卫二”。现已测出“火卫一”距离火星的中心约为9378km，“火卫二”距离火星的中心约为23459km。若仅考虑火星对其作用力，两者绕火星转动的线速度分别为和，周期分别为和，则（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题（本大题共1小题）
6．如图所示、三角形传送带以1m/s的速度顺时针匀速转动，两边的传送带长都是 2m且水平方向的夹角均为 37°．现有两个质量相同的小物块A、B从传进带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是 0.5，取g=10m/s2，2sin37°=0.6，cs37°=0.8．下列判断正确的是（ ）
A．物块A、B同时达传送带底端
B．传送带对物块A、B均一直做负功
C．物块A、B对传送带均一直做负功
D．物块A与传送带间摩擦产生的热量小于B与传送带间摩擦产生的热量
三、单选题（本大题共1小题）
7．如图所示，两物块M和m用一根绕过定滑轮的轻绳相连。在一定距离内，物块M在某一外力作用下能沿平台向左做匀速直线运动，并保持其速度为。与此同时，物块m随之上升。在此过程中，当物块M依次经过A、B两点时，其轻绳与水平线所成夹角各为：， ，已物块m的质量为1kg，滑轮离台面高为，重力加速度，且物块M、m皆可视为质点。则对于物块M途经A、B两点的运动过程，下列说法中正确的是（ ）
A．轻绳对物块m做功122J
B．物块m做匀速直线运动
C．轻绳对物块m做功的平均功率约为174.6W
D．无法求出轻绳对物块m的冲量大小
四、多选题（本大题共3小题）
8．污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极，金属圆盘置于底部，金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的有（ ）
A．M点的电势比N点的高
B．N点的电场强度比P点的小
C．污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做正功
D．污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大
9．一列简谐横波沿x轴传播，周期为2s，时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是（ ）
A．该波沿x轴正方向传播
B．该波的波速为
C．质点a在0~0.25s时间内通过的路程为
D．质点c做简谐运动的表达式为
10．如图所示，两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上，质量均为0.5 kg，板长均为0.4 m，P2的右端固定一轻质弹簧，弹簧的自由端恰好停在P2中点A点处。物体P置于P1的最右端，质量为1 kg且可看作质点。P1与P以共同速度v0 = 4 m/s向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P1与P2粘连在一起。P压缩弹簧后被弹回并停在A点（弹簧始终在弹性限度内）。P与P1、P2之间的动摩擦因数μ = 0.25，下列说法正确的有（ ）
A．在运动过程中，弹簧的最大压缩量为0.1 m
B．若P与P1、P2之间接触面光滑，当弹簧恢复原长时P的速度大小为1 m/s
C．若将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，系统稳定时P受到向右的摩擦力
D．若将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，系统稳定时损失的机械能减小
五、实验题（本大题共2小题）
11．
(1)如图甲所示，是光由真空射入某种介质时的折射情况，试由图中所给出的数据求出这种介质的折射率为 （计算结果保留2位有效数字）。已知，，，。
(2)某实验小组使用图乙的装置测量某红色激光的波长，用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝中心的距离。激光经过双缝后投射到光屏中的条纹如图丙所示，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离 。通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离，已知（为相邻两条亮纹间的距离）由此则可以计算该激光的波长 （计算结果保留3位有效数字）。
12．物理兴趣小组利用图（a）所示的装置研究小球的正碰。正确安装装置并调试后，先让小球A从斜槽轨道上滚下（不放小球B），拍摄小球A平抛过程的频闪照片，如图（b）所示；然后把小球B放在斜槽轨道末端，再让小球A从轨道上滚下，两个小球碰撞后，拍摄小球A、B平抛过程的频闪照片，如图（c）所示。频闪时间间隔不变。
(1)为了保证实验的效果，以下做法中，有必要的是______。
A．斜槽轨道各处必须光滑
B．每次小球A应从斜槽轨道上同一位置由静止释放
C．频闪时间的间隔只能是0.02 s
D．小球A的半径等于小球B的半径
(2)若两小球碰撞过程动量守恒，则两小球的质量之比mA∶mB = 。
(3)若图（b）和图（c）中背景小方格的边长均为L，重力加速度为g，则小球A与B碰撞前的速度可表示为 （用L、g表示）。
(4)设A、B两小球碰前的速度分别为v1、v2，碰后的速度分别为v1′、v2′，一般来说，两物体碰撞后的分离速度（v2′ − v1′），与碰撞前两球的接近速度（v1 − v2）成正比，比值由两球的材料性质决定，由此，可定义（即），通常把e叫做恢复系数。请计算本实验中两球的恢复系数 。（计算结果保留1位有效数字）。
六、解答题（本大题共3小题）
13．一个小气泡，从深为25m的湖底部缓慢上浮到湖面，气体可视为理想气体，湖底温度为7℃，湖面温度为27℃。已知湖水的密度为，g取，大气压强为。求：
(1)气泡在湖底时，气泡内的气体压强。
(2)气泡上升到接近湖面时，体积是原来的多少倍。
14．跳远，又称“急行跳远”，是在助跑道上沿直线助跑，在跑进中用单脚起跳腾空，最后双脚落入沙坑的田径运动项目。比赛时，以跳的远度决定名次。某运动员质量，该运动员在一次比赛中助跑结束时速度（方向水平向右）。从开始起跳到双脚离地共用时0.5s，起跳后运动员做初速度大小为，方向与水平面成角的斜抛运动。运动员可看作质点，全过程都在同一竖直面内运动。，，g取，不计空气阻力。对该运动员的起跳过程，试求：
(1)运动员动能的变化量及动量变化量的大小（答案可用根号表示）。
(2)地面对运动员的平均摩擦力的大小。
(3)地面对运动员的平均支持力的大小。
15．如图，木板A放置在光滑水平桌面上，通过两根相同的水平轻弹簧M、N与桌面上的两个固定挡板相连（两根弹簧的各端都栓接）。小物块B放在A的最左端，通过一条跨过轻质定滑轮的轻绳与带正电的小球C相连，轻绳绝缘且不可伸长，B与滑轮间的绳子与桌面平行。桌面右侧存在一竖直向上的匀强电场，A、B、C均静止，M、N处于原长状态，轻绳处于自然伸直状态。t = 0时撤去电场，C向下加速运动，下降0.2 m后开始匀速运动，C开始做匀速运动瞬间弹簧N的弹性势能为1 J。已知：mA = 3 kg，mB = 4 kg，mC = 2 kg，小球C的带电量为q = 1 × 10−5 C，重力加速度大小取g = 10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终处在弹性限度内，轻绳与滑轮间的摩擦力不计。
(1)求匀强电场的场强大小。
(2)求A与B间的滑动摩擦因数，以及C做匀速运动时的速度大小。
(3)若t = 0时电场方向改为竖直向下，当B与A即将发生相对滑动瞬间撤去电场，A、B继续向右运动，一段时间后，A从右向左运动。求A第一次从右向左运动过程中最大速度的大小。（整个过程B未与A脱离，C未与地面相碰）
参考答案
1．【答案】C
【详解】A．开尔文（K）是温度的国际单位，是基本单位，A不符合题意；
B．安培（A）是电流强度的国际单位，是基本单位，B不符合题意；
C．牛顿（N）是力的国际单位，不是基本单位，C符合题意；
D．摩尔（ml）是物质的量的国际单位，是基本单位，D不符合题意。选C。
2．【答案】A
【详解】依题意，可知探测器在下落的过程中，加速度方向先竖直向下，接着为零，最后竖直向上，所以可知祝融号在下落过程中先失重，后平衡，再超重。选A。
3．【答案】C
【详解】A．在真空中，光子的动量，其中h为普朗克常量，λ为波长，A错误；
B. 人类历史上第一次实现了原子核结构的人工转变的方程式为，故B错误；
C．如图“比结合能—质量数”图像所示，纵坐标表示比结合能，锂原子核的纵坐标小于氦原子核的纵坐标，锂原子核的比结合能小于氦原子核，C正确；
D．玻尔的原子结构理论指出，电子围绕原子核运动的轨道是确定的，而不是任意的，D错误。选C。
4．【答案】B
【详解】若小球恰能到圆心等高的位置，由机械能守恒有，则，若小球恰能做完整的圆周运动，由机械能守恒有，在最高点时，则，而由已知，可知小球会在圆弧轨道的某点脱离圆轨道而继续做斜抛运动。若小球脱离圆轨道时细绳与竖直方向的夹角为，设脱离轨道时速度为v，则有，，解得，，此后小球脱离圆轨道向上斜抛，上抛到的最大高度为，可知小球摆动最低点与最高点的高度差为，可知，故，选B。
5．【答案】D
【详解】根据万有引力提供向心力有，解得，，由于，可得，，选D。
6．【答案】AB
【详解】A．物体AB都以1m/s的初速度沿传送带下滑，故传送带对两物体的滑动摩擦力均沿斜面向上，大小也相等，两物体沿斜面向下的加速度大小相同，滑到底端时位移大小相同，时间相同，A正确；
B．传送带对两物体的滑动摩擦力均沿斜面向上，位移向下，摩擦力做负功，B正确；
C．传送带顺时针匀速转动，A对传送带摩擦力的方向向下，当B向下的速度大于1m/s，所以B对传送带的摩擦力的方向也向下，对传送带做正功，C错误；
D．划痕长度由相对位移决定，由于传送带顺时针匀速转动，所以B物体与传送带运动方向相同，划痕较少，所以物块A与传送带间摩擦产生的热量大于B与传送带间摩擦产生的热量，D错误。选AB。
7．【答案】C
【详解】B．根据速度分解得， ，物块m做加速直线运动，B错误；
A．物块m上升的高度为 ，轻绳对物块m做功为 ，A错误；
C．运动时间为 ，轻绳对物块m做功的平均功率为，C正确；
D．根据动量定理得 ，解得 ，能求出轻绳对物块m的冲量大小，D错误。选C。
8．【答案】BC
【详解】A．沿电场线电势降低，可知，M点的电势比N点的低，A错误；
B．电场线分布的密集程度能够间接表示电场的强弱，N点所在位置的电场线分布比P点位置的稀疏一些，则N点的电场强度比P点的小，B正确；
C．污泥絮体经处理后带负电，根据，结合上述可知，M点的电势比N点的低，则有，即污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做正功，C正确；
D．M点和P点在同一等势面上，则有，结合上述可知，污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做正功，则若将污泥絮体从P点移到N点，电场力也对其做正功，即若将污泥絮体从N点移到P点，电场力也对其做负功，此过程电势能增大，则污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小，D错误。选BC。
9．【答案】BD
【详解】A．此时介质中质点b向y轴负方向运动，根据平移法可知，该波沿x轴负方向传播，A错误；
B．由图可知波长为，则该波的波速为，故B正确；
C．由通过分析质点a的运动，得振动方程为cm，当时，质点a位于，因此质点a在0~0.25s时间内走过的路程为，故C错误；
D．在时刻开始质点c运动开始由波谷向x轴运动，再由x轴运动到波峰，再由波峰向x轴运动，再由x轴运动到波谷，所以得质点c的运动的表达式为cm，故D正确。选BD。
10．【答案】ACD
【详解】A．设板的质量为m，物体的质量为2m，P1、P2组成的系统不受外力，系统在水平方向上动量守恒，P1、P2碰撞后，二者的共同速度为v1，则有，解得，弹簧压缩量最大时，三者具有共同的速度为v2，设弹簧的最大压缩量为x，整个系统动量守恒，则有，解得，根据能量守恒定律可得，P与P1、P2整体共速时损失的动能为，解得，故A正确；
B．若P与P1、P2之间接触面光滑，整个系统动量守恒、机械能守恒，属于弹性碰撞，因为P的质量与P1、P2整体的质量相等，当弹簧恢复原长时，P与P1、P2整体交换速度，即此时P的速度为2 m/s，B错误；
C．若将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，则系统内三物体第一次共速时，弹簧的最大压缩量x′ > x = 0.1 m，系统内三物体第二次共速时，三物体损失的总动能E损与未换弹簧时相同，所以物体P无法返回A点，而是在A点右侧与P2相对静止，此时弹簧处于压缩状态，物体P受到向左的弹力和向右的摩擦力而处于平衡状态，C正确；
D．由上述分析可知，系统稳定时，三物体最终损失的总动能E损与弹簧的劲度系数无关。未换弹簧前，三物体最终损失的总动能E损全部转化为摩擦增加的内能，但将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，则系统稳定时，弹簧处于压缩状态，所以三物体损失的总动能E损一部分转化为摩擦增加的内能，另一部分转化为弹簧的弹性势能（属于系统的机械能），所以此时系统损失的机械能减小，D正确。选ACD。
11．【答案】(1)1.1，(2)65.0；650
【详解】（1）由题意及几何关系可知，介质的折射率
（2）[1] A、B两亮纹间的距离
[2] 相邻两条纹的宽度，激光的波长
12．【答案】(1)BD，(2)2∶1，(3)，(4)0.8
【详解】（1）A．由于小球A每次均从斜槽同一位置静止释放，小球克服摩擦阻力做功相同，小球A飞出斜槽末端速度大小一定，可知，实验中，斜槽轨道不需要确保光滑，A错误；
B．实验中，为了确保小球A飞出斜槽末端速度大小一定，每次小球A均应从斜槽轨道上同一位置由静止释放，B正确；
C．实验中利用频闪确定小球平抛运动的轨迹，频闪时间的间隔需要相等，但不一定是0.02 s，C错误；
D．为了确保小球发生对心正碰，小球A的半径需要等于小球B的半径，D正确。选BD。
（2）令坐标纸每格长为L，根据图（b）有，根据图（c）有，，根据动量守恒定律有，解得
（3）根据图（b）有，，解得
（4）根据恢复系数的定义可知，其中，，，解得
13．【答案】(1)，(2)
【详解】（1）由压强关系可知
（2）气泡上升到湖面时压强，，由理想气体状态方程有，解得
14．【答案】(1)1530J，，(2)，(3)
【分析】（1）由题意可知已知初末速度的情况下，可求出初末动能，即可求出动能的变化量。求动量变化量时速度变化量是矢量，因为初末速度方向不同，需要用到矢量的合成。需要根据几何关系求出速度的变化量大小，之后根据公式求动量变化量。
（2）因为摩擦力在水平方向，所以求解摩擦力时需要水平方向利用动量定理
（3）因为支持力在竖直方向，所以求解支持力时需要竖直方向利用动量定理
【详解】（1）起跳过程中速度变化情况如图所示
动能变化量，动量变化量，其中速度变化量，又，，联立以上四式解得
（2）水平方向上动量定理，结合上题公式解得
（3）竖直方向上动量定理，结合（1）中公式解得
15．【答案】(1)，(2)，，(3)
【详解】（1）撤去电场前，A、B、C均静止，M、N处于原长状态，对A、B整体分析可知，此时绳中拉力为0，对C，，解得
（2）C开始做匀速直线运动后，对C和B分别根据共点力平衡条件，，其中，解得，C开始匀速运动瞬间，A、B刚好发生相对滑动，由能量守恒定律有，解得
（3）没有电场时，对A根据共点力平衡有，当电场方向改为竖直向下，对A根据牛顿第二定律可得，对B、C根据牛顿第二定律可得， ，撤去电场后，对A、B、C及弹簧M、N组成的系统，由能量守恒定律有，此后A做简谐运动，所以A第一次从右向左运动过程中的最大速度为，联立解得