广东省佛山市2024-2025学年高三上学期一模物理试题（一）（解析版）

这是一份广东省佛山市2024-2025学年高三上学期一模物理试题（一）（解析版），共19页。试卷主要包含了考生必须保持答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页，满分100分。考试时间75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目后面的答案信息点涂黑；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的钢笔或签字笔作答，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，先写上新答案，然后再划掉原来的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。
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，只有一项符合题目要求，选对得4分，选错得0分。
1. 2024年6月25日，嫦娥六号完成人类首次月球背面采样任务后，其返回器采用“半弹道跳跃式”返回地球返回器沿ABCDEF路径运动，如图所示，假设此过程返回器只受引力和空气作用，下列说法正确的是（ ）

A. 在B点加速度竖直向下
B. 在C点的速度小于A点的速度
C. 在D点的速度为零
D. 在E点的速度等于A点的速度
【答案】B
【解析】A．返回器沿ABCDEF路径做曲线运动，由于曲线运动的合力指向曲线弯曲的内侧，即加速度方向指向曲线的内侧，可知，所以在B点的加速度方向向上，不可能竖直向下，故A错误。
B．返回器沿ABCDEF路径做曲线运动，返回器从A点到点过程中，要克服大气的阻力做功，则机械能减小，A点与点在同一高度，两点的重力势能相同，则动能减小，即返回器在点的速度小于A点的速度，故B正确；
C．返回器沿ABCDEF路径做曲线运动，到达最高点D时，竖直方向的分速度为零，但水平方向有速度，即返回器在D点的速度不等于零，故C错误；
D．从C点到E点，没有空气阻力，只有重力做功，机械能守恒，即C、E两点的机械能相等，由于C、E两点在同一高度，重力势能相等，在E点的速度大小等于C点的速度大小，结合上述可知，在E点的速度小于A点的速度，故D错误。故选B。
2. 如图所示，某同学用大腿颠足球，某时刻质量为的足球以的竖直向下的速度碰撞大腿，足球与腿接触后竖直向上原速反弹，重力加速度取，则在足球与腿碰撞的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 碰撞前后，足球动量变化量的大小为
B. 碰撞前，足球的动量大小为
C. 足球对大腿的冲量大小为
D. 大腿对足球的平均作用力大小为
【答案】A
【解析】A．以竖直向下为正方向，碰撞前后，足球的动量变化量为
则碰撞前后，足球的动量变化量的大小为，故A正确；
B．碰撞前，足球动量大小为
故B错误；
CD．以竖直向下为正方向，碰撞过程中，根据动量定理可得
解得
则大腿对足球的平均作用力大小为18N，根据牛顿第三定律可知，足球对大腿的平均作用力大小为
则足球对大腿的冲量大小为
故CD错误。故选A。
3. 靠墙静蹲是一种训练腿部肌肉的方式，如图所示。若此人体重为，静蹲时竖直墙壁对人的弹力大小为、方向水平向右，忽略墙壁对人的摩擦，鞋底与水平地面间的动摩擦因数为，则下列说法正确的是（ ）
A. 地面对脚的摩擦力大小为，方向水平向左
B. 脚对地面的摩擦力大小为，方向水平向左
C. 地面对人的作用力大小为
D. 地面和墙壁对人的作用力的合力大小为
【答案】C
【解析】AB．对人受力分析，在水平方向根据平衡条件可知，人受到墙壁对人水平向右的弹力N和地面对人水平向左的摩擦力f，大小相等，即f=N
根据牛顿第三定律可知，脚对地面的摩擦力水平向右，大小为N，故AB错误；
C．在竖直方向上，根据平衡条件可知，地面对人竖直向上的支持力和人的重力，大小相等，即Fy=G
在水平方向上f=N
所以，地面对人的作用力大小为，故C正确；
D．对人受力分析，人受到地面对人的作用力、墙壁对人的弹力和重力，根据平衡条件可知，地面和墙壁对人的作用力的合力与人的重力等大反向，故D错误。
故选C。
4. 我国自主研制可重复使用的“双曲线二号”火箭在竖直方向做直线运动。若其运动全过程的v − t图像如图所示，其中ab段是直线，在t4 ~ t5时段火箭悬停。已知空气阻力与速度大小相关，火箭燃料消耗对质量的影响不能忽略，取竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A. t1时刻火箭到达最高点B. t2 ~ t3时段火箭所受合力保持不变
C. t4 ~ t5时段火箭所受推力逐渐变小D. t5 ~ t6时段表示火箭触地反弹
【答案】C
【解析】A．t1时刻之后速度仍然为正值，竖直向上，t1时刻不是火箭到达的最高点，故A错误；
B．根据v − t图像，t2 ~ t3时段加速度不变，火箭质量减小，合力减小，故B错误；
C．t4 ~ t5时段加速度为零，合力为零，质量减小，推力等于重力也减小，故C正确；
D．根据v − t图像，t4 ~ t5时刻悬停在空中，t5 ~ t6时段继续向下运动到速度为零，故D错误。故选C。
5. 如图甲，蜻蜓在平静的湖面上点水，泛起涟漪。可认为涟漪为简谐横波，点水处点为波源。某时刻记为，以为原点在湖面建立波的分布图如图乙所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷；波源的振动图像如图丙所示，竖直向上为轴正方向，则下列说法正确的是（ ）
A. 涟漪的波速为
B. 时，A处质点处于平衡位置
C. 时，B处质点竖直向下运动
D. 时，C处质点竖直向下运动
【答案】D
【解析】A．根据图乙可知波长为
根据图丙可知周期为
则波速为
故A错误；
B．质点A与波源O相距，振动情况完全相同，根据图丙可知，t=2s时，波源处于波峰，则A质点也处于波峰，故B错误；
C．关于图乙可知，B质点与波源O相距，二者振动情况完全相反。根据图丙可知，t=3s时，波源处于平衡位置向下振动，则B处质点处于平衡位置向上运动，故C错误；
D．质点C与波源O相距，振动情况完全相同，根据图丙可知，t=3s时，波源处于平衡位置向下振动，则C处质点也处于平衡位置向下振动，故D正确。
故选D。
6. 如图所示为某半导体气相溅射沉积镀膜法的原理图，在真空室中，接电源正极的电容器上极板处放置待镀膜的硅晶圆，接电源负极的下极板处放置镀膜靶材。等离子体氩气从左端进入真空室中的电场（可认为离子初速为零），带正电的氩离子（Ar+）在电场力作用下加速轰击靶材，使得靶材原子溅射到上方硅晶圆衬底上，从而实现硅晶圆镀膜。已知Ar的相对原子质量大于He的相对原子质量，不考虑离子间相互作用，则离子在电场中的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A. Ar+的电势能增大
B. 若Ar+换为He+则获得的动量变小
C. 若Ar+换为He+则获得的动能变小
D. 等离子体中的负电荷从高电势向低电势运动
【答案】B
【解析】A．电场力对Ar+做正功，Ar+的电势能减小，故A错误；
B．根据
解得
Ar+与He+两粒子所带电荷量相等，Ar的相对原子质量大于He的相对原子质量，可知，若将Ar+换为He+，则获得的动量变小，故B正确；
C．根据
由于Ar+与He+两粒子所带电荷量相等，可知，若将Ar+换为He+，则获得的动能不变，故C错误；
D．等离子体中的负电荷在电场力作用下将向上偏转，可知，负电荷从低电势向高电势运动，故D错误。
故选B。
7. 甲、乙两位同学玩投球游戏，如图所示，甲以大小为的速度从点抛出球，乙以大小为的速度从点抛出球两点高度差为、水平距离为；两球在同一竖直平面内运动，且均运动到最高点时相碰，两点高度差为、水平距离为，忽略空气阻力，球可视为质点，重力加速度大小为，则（ ）
A. 两球相碰前瞬间速度相同
B. 两球抛出时的时间差为
C. 两球抛出时的时间差为
D. 球初速度方向与水平方向的夹角满足
【答案】D
【解析】A．将两球的运动的逆过程看做是反向的平抛运动，根据
因a球的竖直高度大且水平距离小，可知a球在C点的速度较小，即两球相碰前瞬间速度不相同，选项A错误；
B．因和不是两球的水平速度，可知两球抛出时的时间差不等于，选项B错误；
C．两球抛出时的时间差为，选项C错误；
D．球位移方向与水平方向的夹角满足
则球初速度方向与水平方向的夹角满足
选项D正确。故选D。
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. 2024年10月30日，神州十九号载人飞船与空间站成功对接。对接前，飞船先到达空间站后下方约处的轨道进行第一次停泊，最终在离地高度约为处与空间站实现对接。飞船在该停泊轨道的运动及空间站的运动均可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）

A. 飞船在停泊轨道的速度比空间站小
B. 飞船在停泊轨道的加速度比空间站小
C. 空间站中的宇航员每24小时能看见多次日出
D. 飞船在停泊轨道需加速才能与空间站实现对接
【答案】CD
【解析】AB．根据万有引力提供向心力可得
可得，
由于飞船在停泊轨道的半径小于空间站的轨道半径，则飞船在停泊轨道的速度比空间站大，飞船在停泊轨道的加速度比空间站大，故AB错误；
C．根据万有引力提供向心力可得
可得
空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，空间站的周期小于24h，则空间站中的宇航员每24小时能看见多次日出，故C正确；
D．飞船在停泊轨道的半径小于空间站的轨道半径，所以飞船在停泊轨道需加速做离心运动才能与空间站实现对接，故D正确。
故选CD。
9. 中国选手邓雅文在巴黎奥运会自由式小轮车比赛中勇夺金牌。小轮车比赛场地如图所示，段和段均为四分之一圆弧，段水平。选手骑车从处静止出发，沿轨迹运动，到处竖直跃起，到达最高点后落回处，再沿轨迹运动回处。人和车整体可视为质点，且认为在圆弧轨道运动过程中人不提供动力。下列说法正确的是（ ）
A. 从到的过程，场地对小轮车的支持力一直增大
B. 从到再到的过程，选手先失重后超重
C. 在点时，选手的速度和加速度均为零
D. 在点时，选手所受重力的功率为零
【答案】AD
【解析】A．从M到N的过程，小轮车运动的速度越来越大，支持力和重力沿半径方向的合力提供向心力逐渐增大，则场地对小轮车的支持力一直增大，故A正确；
B．从P到Q再到P的过程，选手只受到重力，处于一直失重状态，故B错误；
C．在Q点时，选手的速度为0，加速度为重力加速度，故C错误；
D．在O点时，选手的竖直分速度为
根据可知，则选手所受重力的功率为0，故D正确。故选AD。
10. 如图所示，平面内有一外、内直径分别为和的环形区域，以直径AD为分界，左、右半环形区域内分别有垂直平面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。直径为、电阻不计的两个半圆形金属框，置于环形区域的外圆处，并在A、D两处分别用长度可忽略的绝缘材料连接金属框的、两点间连有一阻值为的电阻，一长度为、电阻为的导体棒过圆心放置于金属框上，并绕过点的转轴以角速度顺时针匀速转动，转动过程其两端与金属框接触良好当导体棒转至图中位置时，下列说法正确的是（ ）
A. 电阻中电流方向由到
B. 流过的电流大小为
C. 、两点间的电势差为
D. 导体棒段所受安培力大小为
【答案】ABD
【解析】A．根据右手定则，金属棒转动切割磁感线时，点电势高，电阻中电流方向由到，故A正确；
B．导体棒切割磁感线产生的感应电动势
流过的电流大小为
解得
故B正确；
C．结合上述可知，、两点间的电势差为
解得
故C错误；
D．导体棒段所受安培力大小为
结合上述解得
D正确。故选ABD。
三、非选择题。本题共5小题，共54分，根据要求作答。
11. 某学习小组利用多种方法测量重力加速度。
（1）甲同学利用打点计时器、重锤等器材测量重力加速度。实验获得的纸带如图甲所示，已知每相邻两计数点间还有四个点未画出，电源频率为，则该地的重力加速度为___________m/s²（结果保留3位有效数字）。
（2）乙同学利用双线摆测重力加速度，如图乙，双线摆上端系在间距为、等高的两螺钉上，长均为的两细绳下端悬挂磁性小铁球，手机置于磁性小铁球正下方。
①用螺旋测微器测量磁性小铁球的直径，其读数如图丙所示，直径___________mm；
②开启手机磁力计，使双线摆前后摆动起来（最大摆角不超过5°），测得磁感应强度随时间的变化如图丁所示，发现磁性小铁球摆动过程中，磁感应强度的最小值在逐渐增大，其原因是：___________；
该同学测出图中第1至第11个峰值之间的时间间隔为，则当地重力加速度的大小___________（用、、、表示）。
【答案】（1）9.78
（2）10.753##10.750##10.751##10.752##10.754 由于阻力作用，小球能摆到的最高点越来越靠近手机（或：由于阻力作用，小球摆动幅度越来越小，最高点越来越靠近手机） 或或
【解析】【小问1详解】
由于每两个计数点之间还有四个计时点，则相邻两计数点之间的时间间隔为
由逐差法得
【小问2详解】
[1]由图丙得磁性小铁球的直径
[2]由于阻力作用，小球能摆到的最高点越来越靠近手机，磁场就越强。（或：由于阻力作用，小球摆动幅度越来越小，最高点越来越靠近手机）
[3]一个周期内，小球两次经过最低点，磁感应强度出现两个峰值，则周期
小球摆长
由单摆周期公式得
12. 某光敏电阻在有、无光照时电阻值的数量级分别为和。现有器材：电源（电动势约为、内阻不计）、电压表（量程为、内阻约为）、电阻箱（最大阻值为）、开关和导线。为测量该光敏电阻在有、无光照时的电阻，小明设计了如下实验方案。
（1）小明先设计如图甲电路测量光敏电阻在无光照时的电阻（光敏电阻用黑纸包住）。闭合开关，将开关打至，记下此时电压表示数U，再将开关打至，调节电阻箱阻值的顺序应___________（选填“由大到小”或“由小到大”），调节电阻箱直至___________，此时阻值即为光敏电阻的阻值。
（2）为了测量光敏电阻在有光照时的电阻，需先测出电源电动势和电压表内阻。小明将开关打至，调节电阻箱，当电压表读数为时，记下此时电阻箱阻值为；再次调节电阻箱，当电压表读数为时，记下此时电阻箱阻值为，则电源电动势___________V，电压表内阻___________。（以上两空均用符号和表示）
（3）接着小明用图乙测量光敏电阻在有光照时的电阻。闭合开关，用光照射光敏电阻，读出电压表示数，即可计算得出光敏电阻阻值。为了尽可能减小误差并保证安全，电阻箱的阻值应调至___________（选填”50.0kΩ”“5.0kΩ”或“0.5kΩ”）更合理。
【答案】（1）由大到小 电压表电压为
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
[1][2]再将开关打至，调节电阻箱阻值的顺序应由大到小，调节电阻箱直至电压表电压为，此时阻值即为光敏电阻的阻值。
【小问2详解】
[1][2]由闭合电路的欧姆定律，
其中
解得，
【小问3详解】
电压表与电阻箱并联，电阻箱阻值越小电压表分流越小，实验误差越小，如果电阻箱阻值调到0.5kΩ，电路电流偏大，可能损坏电路元件，为减小实验误差保护电路安全，电阻箱阻值调到5.0kΩ比较合适。
13. 在深海潜水时，潜水员需在特制的加压舱内接受高压适应训练，适应后再送到深海处潜水。如下图是某加压舱的实物图，若加压前，舱内潜水员肺内气压为，肺内气体容积为，经一段时间加压并稳定后，舱内潜水员肺内气压变为，肺内气体容积变为，此过程潜水员肺内气体温度维持在不变。求：
（1）加压并稳定后，潜水员肺内的气体在压强为，温度为的体积；
（2）加压前与加压稳定后，潜水员肺内气体的质量之比。
【答案】（1） （2）
【解析】【小问1详解】
潜水员肺内气体在加压后
压强、体积
压强、体积
根据玻意耳定律得
解得
【小问2详解】
由（1）知加压后潜水员肺内气体在气压为p0，温度在时的体积为。根据
压强和温度都相同时，气体密度相等则加压前、后潜水员肺内气体的质量之比为
14. 如图所示，平面内有一个由矩形和半圆形组合成的阴影区，阴影区外只有垂直平面向里、面积足够大的匀强磁场（阴影区内无磁场），磁感应强度大小为；阴影区内在半圆直径处放置一块带有很多微孔的电极板，电子枪产生的电子（无初速），经电极板加速后，垂直方向进入无电磁场的半圆形区域，最后进入阴影区外面的磁场若射向圆心的电子经磁场偏转后恰好打在点，并被电极板吸收已知半圆的半径为，电子的比荷为，不计电子重力，求：

（1）加速电压大小；
（2）若仅向下调整电子枪位置，使电子从的中点垂直射出，最后打在点，求电子在磁场中运动的时间；
（3）若要使射向点的电子，经磁场一次偏转后能再次返回点，且电子在磁场中运动时间为（2）问中的，求加速电压大小。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1详解】
电子在电场中加速，根据动能定理可得
电子进入磁场后运动轨迹如图（1）所示

其运动半径为
由洛伦兹力提供向心力可得
联立可得
【小问2详解】
电子运动轨迹如图（2）所示

由几何关系得
可得
则磁偏转圆心角为
电子在磁场中运动周期
则电子在磁场中运动时间为
可得
【小问3详解】
电子运动轨迹如图（3）所示

由几何关系得
解得
电子在电场中加速，根据动能定理可得
由洛伦兹力提供向心力可得
联立解得
15. 如图所示，一平台固定在水平面上，其上表面静置着质量分别为和的小球与，小球间锁定一压缩状态的轻质弹簧（弹簧与不粘连）。紧挨平台静置着一小车，车上固定着一段水平阻尼管，管的左端开口与平台等高，管的右端开口处平滑衔接着两段均为四分一圆弧的滑槽，半径分别为和，小车连同车上装置的总质量为。现解锁弹簧，当弹簧恢复原长时，的速度为； B在阻尼管所受阻力与其相对管的运动位移成正比，即（为已知常数），恰好可以离开阻尼管，落入滑槽cde。除阻尼管内阻力外，其它摩擦及阻力均忽略不计，重力加速度为。求：
（1）弹簧锁定时的弹性势能大小；
（2）B第一次离开点时小车速度大小，以及B腾空过程中，小车的位移大小（已知C不会返回与平台碰撞）；
（3）阻尼管的长度，以及第二次滑至滑槽最低点时（此时半径为）所受弹力大小。
【答案】（1）
（2）
（3），
【解析】【小问1详解】
弹簧解锁过程，A与B组成系统动量守恒
能量守恒
解得
【小问2详解】
B进入滑槽运动的过程中，B与C系统水平方向动量守恒，从a到b过程有
从到过程有
解得
B从到过程，系统能量守恒
解得
B离开点后相对C做竖直上抛运动，腾空时间
解得
因此B第一次腾空过程，的位移大小
【小问3详解】
B从到，系统能量守恒
解得
B从离开阻尼管滑至过程，B与C系统水平方向动量守恒及机械能守恒，有，
解得第一次滑至时的速度，（舍去）
第二次滑至时的速度，
B在点有
解得