九师联盟2025届高三上学期12月质量检测物理试卷(含答案)

这是一份九师联盟2025届高三上学期12月质量检测物理试卷(含答案)，共15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。

一、单选题
1．如图所示，在某次雷雨天气中，一朵下层带有负电的云处于一栋建筑物上空，建筑物上装有避雷针，避雷针通过导线接地，四条线为周围空间的四个等势面.三点分别位于三个等势面上，取大地的电势为零，下列说法正确的是( )
A.避雷针尖端放电后B点电势升高
B.A点场强小于C点场强
C.避雷针尖端放电时电子奔向避雷针过程中电势能增大
D.C点电势高于A点电势
2．如图所示，两物块叠放在光滑的水平桌面上，A被绳子系着拴在天花板上，绳子刚好拉直，此时绳子与水平面的夹角为.已知A的质量为2.2 kg，之间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取.现用水平向右的外力F匀速拉动物块B，，拉动过程中，下列说法正确的是( )
A.F的大小为6.6N
B.绳上的拉力为8.8N
C.仅调节绳子长度，使绳子与天花板夹角变小，则F变大
D.之间的动摩擦因数越大，A对B的压力就越大
3．如图所示，面积为S的正方形单匝线框abcd固定在磁场中，线框平面与磁场垂直，取垂直于纸面向外为磁场的正方向.某时刻起，磁感应强度B随时间变化的规律为，线框的电阻为R，下列说法正确的是( )
A.时刻线框中的电流为零
B.时刻ab边受到的安培力垂直于ab边向左
C.时间内线框产生的焦耳热为
D.时间内流过线框某一横截面内的电荷量为
4．太阳大约还有50亿年的寿命，在其寿命末期，太阳会坍缩成为一颗白矮星.假设坍缩之前太阳的质量为，坍缩之后的直径大约为16 000 km.已知引力常量为，不考虑太阳的自转和坍缩过程中质量的变化，则坍缩后太阳的第一宇宙速度约为( )
A.B.C.D.
5．如图所示的光纤树是孩子们喜欢的玩具，它由很多根粗细均匀、密度相同的透明纤维丝制成.每根纤维丝发光原理可以等效为右图的装置，底部放置光源，可向各个方向发出同种颜色的光，光射向纤维丝截面后，可在侧面看到一根根发光的细丝，光源可以调出红、绿、蓝三种不同颜色的光，三种色光中，红光折射率最小，蓝光最大，下列说法正确的是( )
A.光从截面处射入纤维丝后频率变大B.红光在纤维丝中的波长比蓝光大
C.光从截面处射入纤维丝后波长变大D.射向纤维丝截面的光不会从侧面射出
6．动车组由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车.已知某动车组由9节车厢组成，靠近前进方向的车厢为1号车厢，其中第1、4、7节车厢为动车，其余车厢为拖车.假设各车厢质量均相等，每节动车提供的动力相同，动车组在平直铁路桥上运行过程中每节车厢受到的阻力均为f.下列说法正确的是( )
A.动车组匀速运动时，第1、2节车厢间的作用力为8f
B.动车组匀加速运动时，第3、4节车厢间的作用力为6f
C.动车组匀加速运动时，第6、7节车厢间无作用力
D.动车组匀速运动时，若突然关闭第4节车厢的动力，第8、9节车厢间的作用力不变
7．如图所示，某同学在表演水流星时感受到自己对地面的压力大小发生变化，已知水桶(含水)的质量为m，该同学拉动水桶使其能在竖直面内做圆周运动而水恰不洒出，水桶稳定后仅有重力对水桶做功，忽略绳子质量，水桶可视为质点，重力加速度为g，则该同学对地面的最大压力和最小压力差为( )
A.B.C.D.
二、多选题
8．平静水面上的O点处有一物体做竖直方向的简谐运动，形成在水面上传播的简谐波，观察发现水面上相距L的两点开始振动的时间相差t，已知三点共线，且，下列说法正确的是( )
A.振动周期可能不同B.距离可能越来越大
C.水面波传播速度可能为D.水面波传播速度可能为
9．如图所示，在半径为R的圆形区域内(圆心为O)有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为的带电粒子沿PO方向从P点射入圆形区域，经过时间t从圆上Q点(图中未标出)射出.已知PQ连线长度为，不计粒子的重力，下列说法正确的是( )
A.带电粒子的速度为
B.带电粒子在圆形区域中运动的时间为
C.若仅将粒子入射速度的大小减小为原来的，在圆形区域中运动的时间为
D.若仅将粒子入射速度的大小减小为原来的，在圆形区域中运动的时间为
10．如图所示，相互平行的两金属板竖直放置，两板之间存在着与金属板垂直的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，两板间距为d.一质量为m，电荷量为q的小球以速度斜向右上从孔P射入两板之间，进入两板之间开始计时.小球刚进入磁场后一段时间内动能不变，时刻撤去电场和磁场，小球最终垂直金属板从孔Q射出，此时动能为初始动能的一半.重力加速度取g，下列说法正确的是( )
A.B.磁感应强度的大小为
C.初速度与水平方向的夹角为30°D.PQ之间的高度差为
三、实验题
11．某实验小组设计了如下方案测定物块与桌面间的动摩擦因数.实验部分步骤如下:
a.如图所示，将相同材料的两木块(可视为质点)用细线连接起来，A放到水平桌面上，用手按住A使其静止不动，B竖直悬挂，离地高度为h;
b.松手后，一起运动，B落到水平面上后速度立即减小为0，测出A物块在水平桌面上滑动的距离;
c.让A和B互换位置，重复a、b步骤，测出B物块在水平桌面上滑动的距离.
（1）本实验中必不可少的一个实验器材是_______(填写器材前对应的字母).
A.弹簧测力计B.天平C.刻度尺D.秒表
（2）木块与桌面间的摩擦因数的表达式为_______ (用表示).
（3）请写出造成实验系统误差的一个因素_______(至少写出一项).
12．某兴趣小组为了测量一电池的电动势，他们设计了如图所示的电路.利用的器材有:电压表、电阻丝、定值电阻(阻值为)、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干.
（1）该兴趣小组实验步骤如下:
①将电阻丝拉直并固定，测出其总长度为，并按照图示连接电路;
②闭合开关S，滑动金属夹至适当位置并记录下电压表的示数U，断开开关S，记录电阻丝接入电路的长度L;
③多次重复步骤②，记录若干组对应的的值;
（2）该兴趣小组增大电阻丝接入电路的长度L时，电压表的读数将______(填“增大”“减小”或“不变”).
（3）该兴趣小组通过图像法测量该电池的电动势，为使图像呈直线，应描绘的是______图像.
A.B.C.D.
（4）该兴趣小组描绘的（3）的图像的纵截距为b，则待测电池的电动势为_______(用b和题目中的字母表示).
（5）考虑到该电压表为非理想表，若该兴趣小组断开金属夹时电压表的示数为，与（4）中测得的电动势E相比，_______E(填“大于”“小于”或“等于”).
四、计算题
13．如图所示是一种球形装饰品，A为一个半径为2R体积不变的透明密封的塑料球壳，B为一个气球(可看做球形)，假设气球内外压强差与其半径的关系为，r为球的半径，k为常数(已知)，C为一个可自由关闭的细充气管.起初气球未被吹起，其体积可忽略不计，A内空气压强为.已知球均导热良好。
（1）现通过C向B球内充入压强为的空气，当B球半径为R时，求需要充入空气的体积.
（2）满足（1）条件时，因为某种原因B气球破裂，求稳定后A球内空气的压强.
14．如图所示，将物块B放在轨道C的最右端，轨道C的左端为四分之一的圆弧，最高点的切线沿竖直方向，右端水平，且水平部分与圆弧平滑相连.将一个小球A用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块B的右侧.现将细线拉直到水平位置，由静止释放小球A，小球A运动到最低点时与物块B发生弹性碰撞，碰撞后物块沿着轨道C运动，已知细线长为3R，小球A质量为3m，物块B、轨道C质量均为m，C的圆弧部分半径为R.小球、物块均可视为质点.不计空气阻力和一切摩擦，重力加速度为g.
（1）求小球A与物块B碰撞后的瞬间，物块B速度的大小;
（2）物块B能否从轨道C的圆弧部分冲出?若能，求出物块B上升的最大高度与轨道C的水平部分的高度差;若不能，求出物块B上升的最大高度与轨道C的水平部分的高度差。
15．如图所示，两根相距的足够长的平行金属导轨倾斜放置，导轨与水平面成37°，两导轨顶端通过导线连接电源、开关和阻值的电阻.初始时开关S断开，质量分别为、的金属细杆垂直于导轨放置，导轨的上下两部分通过两处的绝缘小块相连，MN连线与导轨垂直，两导轨处于大小为、垂直导轨平面向上的匀强磁场中，金属细杆的电阻分别为，两杆与导轨的动摩擦因数均为.初始时两金属杆均静止，闭合开关S，ab杆开始向下运动，ab杆运动到MN时已经匀速，已知电源的电动势，内阻.重力加速度，，.求:
（1）金属杆ab运动到MN处时的速度大小;
（2）金属杆ab从静止运动到MN处过程中，通过ab杆上的电荷量;
（3）ab杆在导轨上运动时产生的焦耳热(忽略电磁辐射).
参考答案
1．答案：D
解析：C点离云层下表而更近，C点电势低于A点电势，A错误;A点处等势面更为密集，A点场强大于C点场强，B错误;避雷针尖端放电时电子奔向避雷针过程中电场力做正功，电势能降低，C错误;由于避雷针开始带正电，B点电势小于零，故避雷针尖端放电后B点电势升高，D正确.
2．答案：C
解析：匀速拉B时，对的受力分析如图所示，受力平衡，可得，联立可得，;对B有，μ越大，N越小，所以A、B、D错误，C正确。
3．答案：C
解析：根据法拉第电磁感应定律可知时刻线框中的电流不为零，A错误;时刻线框中的电流为零，ab边不受安培力，B错误;时间内流过线框某一横截面内的电荷量为，C正确;时间内电流的有效值为，线框产生的焦耳热为，D错误.
4．答案：A
解析：第一宇宙速度的求解，有，解得，A正确.
5．答案：C
解析：光从光疏介质进入光密介质，频率不变，波长变短，A、B错误;由可知折射率越大，频率越高，介质中的波长越短，C正确;依题意可知，在侧面可以看到一根根发光的细丝，则光能从纤维丝的侧面射出，D错误.
6．答案：C
解析：动车组匀速运动时，整体受力平衡，后8节车厢受力平衡，解得，A错误;设动车组加速度为a，对整体，对4~9节车厢，解得，B错误;同B，先整体后隔离可得第6、7节车厢间无作用力，故C正确;若关闭第4节车厢的动力，动车组的加速度发生变化，故第8、9节车厢间的作用力也随之变化，D错误.
7．答案：B
解析：水桶在最高点处恰满足重力提供向心力，设水桶从最高点转过θ时绳子拉力的竖直向上的分量最大，则，在此处，解得，此时人对地面压力大小为，该同学对地面的最小压力为，B正确。
8．答案：CD
解析：简谐波形成后，各振动质点周期相同，各质点不会随波移动，A、B错误;若O在两点外侧，波的传播速度为，若O在两点内侧，波的传播速度为，C，D正确.
9．答案：BD
解析：洛伦兹力提供向心力，根据几何关系，可得，A错误;根据几何关系带电粒子在圆形区域中转过的圆心角为60°.故，B正确;将粒子射入速度的大小减小为原来的，则，根据几何关系，粒子在圆形区域中转过的圆心角为120°，故，C错误，D正确。
10．答案：AD
解析：小球刚进入磁场时对小球进行受力分析如图所示，因为小球的动能不变，所以重力和电场力的合力始终不做功，洛伦兹力应与重力和电场力的合力等大反向，小球只能做匀速直线运动.撤去电场和磁场之后，小球只受重力作用，做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动，由于末动能是初动能的一半，可以确定初速度与水平方向夹角为45°.有，斜抛运动的时间，所以匀速直线运动的时间.又由于初速度与水平方向夹角为45°，所以，可得.PQ之间的竖直高度差为，A，D正确。
11．答案：（1）C（2）（3）木块的平整程度不一样会影响结果；小滑轮与轴的摩擦对测量结果会有影响；桌面不水平会影响测量结果
解析：本实验通过功能关系求解动摩擦因数，从B开始下落到最后落到地面上，由功能关系可知，B落地后对A分析有，联立求得;同理当互换位置后，重复实验有，联立以上两式，求得，本实验中只用刻度尺就行，实验中两木块的平整程度不一样会影响结果;小滑轮与轴的摩擦对测量结果会有影响;桌面不水平会影响测量结果.
12．答案：（2）增大（3）D（4）（5）小于
解析：（2）根据闭合电路欧姆定律，该兴趣小组增大电阻丝接入电路的长度L时，电压表的读数将增大;
（3）设金属丝的总电阻为R，结合欧姆定律和电阻定律，整理可得，故应描绘图像;
（4）根据（3）可得;
（5）由于电压表分流，根据等效电源法，可得，故测量值小于真实值.
13．答案：（1）（2）
解析：（1）对之间的气体分析，设B半径为R时B内气体压强为，A内气体压强为，由玻意耳定律得
由于
解得
依题意可知
则此时B内气体压强
由玻意耳定律得
解得
（2）气球破了之后，两部分气体混合一起后压强为，有
解得
14．答案：（1）（2）
解析：（1）对小球A摆动到最低点的过程中，由动能定理
小球与物块碰撞过程中，由动量守恒定律和机械能守恒定律有
解得小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小为
（2）假设物块B能离开轨道C的圆弧部分，对物块与轨道C整体由水平方向动量守恒
由能量守恒定律
解得
即物块B能离开轨道C的圆弧部分，上升的最大高度与轨道C的水平部分的高度差为
15．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）金属棒ab匀速运动过程中受力如图所示，
支持力为，摩擦力为，安培力为F，则有
代入数据可得
则金属棒ab以速度匀速运动时无电流，即金属棒ab切割磁感线的电动势也为E，有
代入数据可得
（2）金属杆ab运动到MN的过程中，由于，在很短的时间内由动量定理可知
即
全过程中电量累加起来，有
代入数据得
（3）金属杆ab运动到MN的过程中，滑动距离为x，电源消耗的电能为
金属杆ab增加的动能为
重力势能减小
克服摩擦力做功
由于，有，则回路中的焦耳热
此过程中金属杆ab上的焦耳热为
金属杆ab运动到MN下方后，由于，，体系动量守恒，设最终速度均为，则有
该过程中系统重力势能的减小量仍等于系统克服摩擦力做的功，系统产生的焦耳热
此过程中金属杆ab上的焦耳热为
ab杆在导轨上运动时产生的焦耳热
代入数据得