西南大學附中高2025屆高三上12月一診模擬考試物理試題（滿分：100分；考試時間：75分鐘）2024年12月注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、班級、考場/座位號、準考證號填寫在答題卡上。2．答選擇題時，必須使用2B鉛筆填涂；答非選擇題時，必須使用0.5毫米的黑色簽字筆書寫；必須在題號對應的答題區域內作答，超出答題區域書寫無效；保持答卷清潔、完整。3．考試結束后，將答題卡交回（試題卷學生保存，以備評講）。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.平衡木上運動員行云流水般的優美姿態令人驚嘆。如圖所示，某運動員靜止在水平的平衡木上，其雙手手臂與平衡木的夾角均為。若該運動員所受重力為，則平衡木各部分對她的作用力的合力大小為（）A. B. C. D.0【答案】A【解析】【詳解】某運動員靜止在水平的平衡木上，所以人所受到的合力為0，人受到重力和平衡木各部分對他的作用力，所以平衡木各部分對他的作用力的合力與人的重力大小相等，方向相反。故選A。2.跳傘愛好者在豎直下降過程中速度v隨時間t的變化曲線如圖所示。圖中0到t3過程為曲線，t3到t4可視為與t軸平行的直線。則（）A.0到t2，跳傘者的加速度增大 B.t2到t3，跳傘者處于超重狀態C.t3時刻跳傘者降落在地面 D.t3到t4，跳傘者的機械能守恒【答案】B【解析】【詳解】A．v?t圖像的斜率表示加速度，如圖所示，0到t2的斜率在減小，所以跳傘者的加速度減小，A錯誤；B．t2到t3向下做減速運動，加速度方向向上，為超重狀態，B正確；C．t3時刻跳傘者還在運動，之后向下做勻速直線運動，C錯誤；D．t3到t4，跳傘者做勻速運動，動能不變，下落過程中重力勢能減小，所以機械能減小，D錯誤。故選B。3.如圖所示，平行板電容器兩極板、滑動變阻器、電源和開關S相連，當S處于閉合狀態，板間一帶電微粒恰好處于靜止狀態。某時刻觀察到微粒突然向下運動，則可能的原因是（）A.開關突然斷開B.滑動變阻器的滑片向左移動C.保持兩極板水平，并減小二者間距離D.保持兩極板水平，并增大二者間距離【答案】D【解析】【詳解】A．開關S斷開，電容器的帶電量、兩板間的電壓和電場強度不變，因此微粒不會運動，故A錯誤；B．開關S保持閉合，電容器兩板間的電壓等于電源電動勢，大小保持不變。滑動變阻器的滑片P向左移動時，電容器兩板間的電場強度不變，微粒不會運動，故B錯誤；C．開關S保持閉合，電容器兩板間的電壓等于電源電動勢，大小保持不變。當兩板間的距離減小時，由可得電場強度E增大，微粒向上運動，故C錯誤；D．開關S保持閉合，電容器兩板間的電壓等于電源電動勢，大小保持不變。當兩板間的距離增大時，由可得電場強度E減小，微粒向下運動，故D正確。故選D。4.人體接觸高壓線極其危險，如圖所示小鳥站在一條通電的鋁質裸露的高壓線上卻平安無事。小明為搞清楚其中的原因，查閱相關數據知：導線橫截面積為150mm2，導線上通過的電流為350A，鳥兩爪間的距離為5cm，鋁的電阻率為3×10?8Ω?m。結合數據分析正確的是（）A.小鳥的雙腳絕緣，沒有電流通過小鳥，所以小鳥不會觸電B.小鳥兩腳間的輸電線電阻約為1.0×10?4ΩC.小鳥兩腳間電壓約為3.5×10?3VD.小鳥兩腳間電壓約為3.5×10?4V【答案】C【解析】【詳解】A．小鳥雙腳間的電壓太小，通過小鳥的電流太小，小鳥才不會觸電的，A錯誤；B．小鳥雙腳間輸電線電阻B錯誤；CD．小鳥兩腳間電壓約為C正確，D錯誤。故選C。5.如圖所示，空間中同一高度上固定兩根平行長直導線、，兩導線通有大小相等、方向均垂直于紙面向里的電流。現將另一質量為，長為的直導線（圖中未畫）平行于、放置在二者連線的中垂線的某點處，當中通以電流大小為時，其恰好處于靜止狀態。已知重力加速度為，下列說法正確的是（）A.可能在、連線的中點B.所在位置處磁感應強度一定為C.中電流的方向一定垂直于紙面向外D.中電流的方向一定垂直于紙面向里【答案】B【解析】【詳解】A．當L3位于L1、L2連線的中點時，L1、L2對L3的安培力等大反向，L3所受合力大小等于其重力，無法保持靜止，A錯誤；B．由受力平衡可知L3所在位置的磁感應強度大小為B正確；CD．由安培定則和左手定則可知，通電長直導線之間的安培力的特點是“同向相吸、反向相斥”，如圖所示由受力分析可知L3中電流方向可能垂直于紙面向里，也可能垂直于紙面向外，CD錯誤。故選B。6.某空間的軸上只存在沿此軸方向的靜電場，軸上各點電勢分布如圖。一電子只在電場力作用下由軸上某點無初速釋放，下列說法正確的是（）A.到范圍內，處的電場強度最大B.若電子在位置釋放，不能通過點C.若電子沿軸運動過程中的總能量恒為零，則電子的運動區間可能為D.若電子在處釋放，電子將一直向右加速運動到點【答案】C【解析】【詳解】A．根據圖像的斜率大小表示電場強度大小，由圖可知原點圖像的切線斜率為零，故原點的電場強度零，不是最大，A錯誤；BD．若電子在位置釋放，電子在處的動能為零，由圖可知，電子在和兩個位置的電勢相等，則電子在兩處的電勢能也相等，根據總能量守恒可知，粒子在的動能才為零，即電子運動到位置時，速度才會減為零，故電子可以通過點，且電子先加速運動，而后減速運動，在和間來回往復運動，BD錯誤；C．電子帶負電荷，開始時由電勢低處向電勢高處運動，又因為電子沿x軸運動過程中的總能量恒為零，則開始運動時動能為零，電勢能也為零，則粒子的活動區間是，C正確。故選C。7.依托我國自主研制的國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡，我國科學家發現了一顆迄今為止質量最大的恒星級黑洞LB-1。這個黑洞與一顆恒星形成了一個雙星系統，黑洞和恒星都繞二者的質量中心做圓周運動，恒星的質量約為，恒星距黑洞的距離約為，恒星做圓周運動的周期約為，為太陽的質量、為日地距離，為地球繞太陽的運動周期。由此估算該黑洞的質量約為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】設該黑洞質量為，其軌道半徑，恒星的質量為，其軌道半徑，兩者相距為L，運動周期為，黑洞與一顆恒星形成了一個雙星系統，根據萬有引力提供向心力有因為聯立解得地球繞太陽做勻速圓周運動，設地球質量為m，根據萬有引力提供向心力解得題意知，，聯立以上解得故選B。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.某自行車所裝車燈發電機如圖甲所示，其結構如圖乙所示。繞有線圈的匚形鐵芯開口處裝有磁鐵。車輪轉動時帶動與其接觸的摩擦輪轉動。摩擦輪又通過傳動軸帶動磁鐵一起轉動，從而使鐵芯中磁通量發生變化。線圈兩端c、d作為發電機輸出端。通過導線與燈泡L相連。當車輪勻速轉動時，發電機輸出電壓近似視為正弦交流電。假設燈泡阻值不變，摩擦輪與輪胎間不打滑。在磁鐵從圖示位置勻速轉過的過程中，下列說法正確的是（）A.通過的電流方向為 B.通過的電流方向為C.L中的電流先變大后變小 D.L中的電流大小不變【答案】AC【解析】【詳解】AB．根據題意，由楞次定律可知，通過L的電流方向由c到d，故A正確，B錯誤；CD．由圖可知，開始階段，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最小，轉動后，磁通量減小，磁通量的變化率增大，當轉過時，穿過線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最大，當轉過時，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最小，可知，轉動過程中L中的電流先變大后變小，故C正確，D錯誤；故選AC。9.某型號汽車以的速度勻速行駛過程，其發動機和傳動與變速系統內的功率分配關系如圖所示。該汽車行駛時所受空氣阻力與瞬時速率的關系為（為恒量），且所受路面的阻力大小恒定。當該汽車以速度勻速行駛過程，汽車受到的驅動力大小為，汽車發動機的效率為，則（）A. B. C. D.【答案】BD【解析】【詳解】AB．汽車勻速行駛時，汽車受到空氣阻力汽車受路面的阻力汽車勻速行駛時，牽引力和阻力平衡，則有A錯誤，B正確；CD．由圖示可知，發動機的輸出功率故汽車發動機的效率C錯誤，D正確。故選BD。10.如圖甲所示，一傾角為θ、上端接有阻值為R的定值電阻的光滑導軌，處于磁感應強度大小為B、方向垂直導軌平面向上的勻強磁場中，導軌間距為L，導軌電阻忽略不計、且ab兩點與導軌上端相距足夠遠。一質量為m的金屬棒，在棒中點受到沿斜面且平行于導軌的拉力F作用，由靜止開始從ab處沿導軌向上加速運動，金屬棒運動的速度—位移圖像如圖乙所示（b點位置為坐標原點）。金屬棒在導軌間連接的阻值為R，且重力加速度為g，則金屬棒從起點b沿導軌向上運動x0的過程中（）A.金屬桿所受安培力的大小與速率成正比B.金屬棒做勻加速直線運動C.定值電阻產生的焦耳熱為D.拉力F做的功為【答案】AD【解析】【詳解】B．根據圖乙可知v?x圖像為一條傾斜的直線，若金屬棒做勻加速直線運動，金屬棒運動的速度位移之間的關系為此時v?x圖像應該為曲線，所以金屬棒做變加速直線運動，故B錯誤；A．金屬桿所受安培力的大小為故金屬桿所受安培力的大小與速率成正比，故A正確；CD．金屬棒從靜止開始從ab處沿導軌向上加速運動過程ab棒產生a流向b的感應電流，受到沿斜面向下的安培力，從開始到向上運動x0的過程中，根據動能定理得這段時間v?x圖像與橫軸圍成圖形的面積為，所以解得電路中產生的焦耳熱等于克服安培力做的功，所以定值電阻產生的焦耳熱為故C錯誤，D正確。故選AD。三、非選擇題：共57分。11.某小組探究小球做平拋運動的規律。步驟一：探究平拋運動豎直分運動的特點在如圖甲所示實驗中，用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，同時B球被釋放，自由下落。（1）請預測可能觀察到的實驗現象是：_____。（2）分別改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，多次重復實驗，發現實驗現象類似。上述實驗表明，平拋運動在豎直方向分運動為：_____。步驟二：探究平拋運動水平分運動的特點讓小球從如圖乙裝置上由靜止釋放，用手機錄像功能拍攝小球做平拋運動的過程。錄像每秒30幀，即每相鄰兩幀的時間間隔為。現采用逐幀分析的辦法，拼疊各幀畫面，還原小球平拋運動軌跡如圖丙。標記1、2、3分別為小球運動軌跡上相鄰三幀的位置，坐標分別用、表示，以下角標作為區分。（1）標記1、3兩處的時間間隔為：_____。（2）O為拋出點，且。若要證明水平分運動為勻速直線運動，則需證明比例式：_____成立。【答案】①.在誤差允許的范圍內兩球同時落地或聽到同時落地的撞擊聲②.自由落體運動③.④.【解析】【詳解】步驟一（1）[1]根據平拋運動規律可知，可觀察到的現象是：在誤差允許的范圍內兩球同時落地或者聽到同時落地的撞擊聲；（2）[2]實驗表明平拋運動在豎直方向分運動為自由落體運動；步驟二（1）[3]由于每相鄰兩幀的時間間隔為，則標記1、3兩處的時間間隔為（2）[4]O為拋出點，且，根據勻變速直線運動規律可知時間之比為，若水平方向為勻速直線運動，則根據水平方向勻速直線運動規律可知12.某實驗小組按圖甲的電路測定一節干電池的電動勢和內阻。圖乙已將實驗器材進行了部分連接。（1）結合圖甲，將圖乙中的實物電路補充完整_____。（2）調節滑動變阻器測得6組電流和電壓的數據，并做出電池路端電壓U隨電流I變化的U?I圖像，如圖丙。結合圖像分析，得到電池電動勢E=_____V，內阻r=_____Ω。（保留三位有效數字）（3）此后，實驗組更換了實驗器材重測一次。移去電流表，同時用電阻箱替換滑動變阻器。重新連接電路，測量多組電壓和電阻的數據，并做出電池路端電壓U隨電阻R變化的圖像。通過圖像可測得電池電動勢和內阻。在圖丁的虛線框中畫出相應的實驗電路圖_____，電阻箱用符號“”表示，其余器件符號參考圖甲。電壓表內阻很大，根據方框中電路圖，某次電阻箱阻值讀數為R0，電壓表示數為U0，結合閉合電路歐姆定律，可得電動勢E=_____（用本題中字母r、U0、R0表示）【答案】（1）（2）①.1.49##1.48##1.50②.0.509（0.509~0.556均可）（3）①.②.【解析】【小問1詳解】根據電路圖連接實物圖如圖【小問2詳解】[1][2]根據閉合電路歐姆定律可知則圖線的縱軸截距表示電源電動勢，圖線的斜率絕對值表示電源內阻，故有【小問3詳解】[1]根據實驗原理設計電路圖如圖[2]根據閉合電路歐姆定律有13.現有一把的鐵錘釘釘子，打擊前瞬間鐵錘的速度為，打擊后鐵錘的速度變為0，打擊時間為0.01s。重力加速度，求上述打擊過程：（1）鐵錘的動量變化量；（2）考慮鐵錘所受的重力，釘子受到的平均作用力大小。【答案】（1）（2）186N【解析】【小問1詳解】規定鐵錘初速度方向為正方向，對鐵錘分析即動量變化量的大小為，方向與初速度的方向相反；小問2詳解】釘子對鐵錘的平均作用力為，對于鐵錘，以初速度的方向為正方向，由動量定理可得解得根據牛頓第三定律可得，釘子受到的平均作用力的大小14.如圖所示，半徑為R的光滑圓弧面AB與光滑水平面BC平滑連接（圓弧的圓心在B的正下方），其中A、B兩點的水平距離和豎直距離分別為d、h。長為的輕桿上端固定在光滑水平轉軸O，下端固定一個小球，小球剛好與水平面接觸。質量為M的物塊在水平恒力作用下從A點由靜止運動到B點、物塊在B點處時撤去水平恒力，此時物塊對圓弧面的壓力為零。最后物塊與小球發生一次彈性正碰，使小球在豎直平面內做完整的圓周運動。忽略一切阻力，重力加速度為g，求：（1）物塊到達B點的速度v0；（2）水平恒力F的大小；（3）小球質量m的取值范圍。【答案】（1）或（2）或（3）或【解析】【小問1詳解】由B點壓力為零，則有可得（或者，）【小問2詳解】物塊從A到B由動能定理，有解得（或者）【小問3詳解】物塊與小球發生彈性正碰，有小球恰做完整圓周運動，最高點v>0；碰后小球從最低點運動到最高點，由動能定理得解得所以小球質量取值范圍（或者）15.如圖所示直角坐標系平面內，位于點的粒子槍由粒子源和加速電場組成。粒子源C可以不斷提供初速度為零、比