第=page11頁，共=sectionpages11頁天津市名校2024-2025學年高三（上）12月檢測物理試卷一、單選題：本大題共5小題，共25分。1.如圖所示，穿在豎直桿上的物塊A與放在水平桌面上的物塊B用繩相連，O為定滑輪，將A由圖示位置釋放，當繩與水平方向的夾角為30°時，物塊B的速度大小為2m/s，則此時物塊A的速度大小為(

)A.1m/s B.2m/s【答案】C

【解析】【分析】

將物塊A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，在沿繩子方向的分速度等于B的速度，依據運動的合成法則，即可求解。

解決本題的關鍵會對速度進行分解。

【解答】

物塊A沿豎直桿的運動方向是物塊A的合速度方向，將合速度沿著繩子與垂直繩子兩個方向分解，繩子方向的速度等于物塊B的速度，如圖所示，由圖可得vvABD錯誤，C正確。故選C。2.女航天員王亞平在“天宮一號”目標飛行器里通過一個實驗成功展示了失重狀態下液滴的表面張力引起的效應.在視頻中可觀察到漂浮的液滴處于相互垂直的兩個橢球之間不斷變化的周期性“脈動”中.假設液滴處于完全失重狀態，液滴的上述“脈動”可視為液滴形狀的周期性微小變化(振動)，如圖所示.已知液滴振動的頻率表達式為f=krxρ??12σ?12，其中k為一個無單位的比例系數，r為液滴半徑，ρ為液體密度，σ為液體表面張力系數(其單位為A.32 B.?32 C.2【答案】B

【解析】【分析】

本題考查單位的換算，要注意明確物理量之間的計算公式同樣可適用于單位間的換算關系；因此可以利用單位來驗證公式的正誤。

【解答】根據物理公式同時對應單位間的換算關系可知：

A.若x=32，則有：(m)?32(kgm2)12(Nm)12=m3(Nkg?m)13.為了應對地球上越來越嚴重的霧霆天氣和能源危機，各國科學家正在對太空電站的可行性和關鍵技術進行研究．太空電站又稱空間太陽能電站，是指在地球同步軌道上運行的超大型航天器，其上安裝著巨大的太陽能電池板或激光器，將產生的電能通過微波或激光以無線能量傳輸方式傳輸到地面．假設若干年后，人類第一臺太空電站在地球的同步軌道上繞地球做勻速圓周運動．已知該太空電站經過時間t(t小于太空電站運行的周期)，它運動的弧長為s，它與地球中心連線掃過的角度為β(弧度)，引力常量為G，則下列說法中正確的是A.太空電站在軌道上運行的速度大于地球的第一宇宙速度

B.太空電站軌道所在處的加速度小于赤道上隨地球自轉物體的向心加速度

C.太空電站的環繞周期為βt2π

【答案】D

【解析】解：該太空電站經過時間t(t小于太空電站運行的周期)，它運動的弧長為s，它與地球中心連線掃過的角度為β(弧度)，

則太空站運行的線速度為v=st

角速度為：ω=βt

根據v=ωr得軌道半徑為：r=vω=stβt=sβ

A、人類第一臺太空電站在地球的同步軌道上繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力：GMmr2=mv2r，解得：v=GMr，半徑越小，線速度越大，第一宇宙速度是近地衛星的環繞速度，故太空電站在軌道上運行的速度小于地球的第一宇宙速度，故A錯誤；

B、人類第一臺太空電站在地球的同步軌道上繞地球做勻速圓周運動，周期與地球自轉角速度相同，軌道半徑大于地球自轉物體半徑，根據a=ω2r可知，太空電站軌道所在處的加速度大于赤道上隨地球自轉物體的向心加速度，故B4.勻強電場平行于xOy平面。a、b兩點坐標分別為(0,8)和(3,0)，電勢分別為14V和8VA.場強方向垂直于ab連線

B.場強方向平行于ab連線

C.電場強度大小為250V/m

D.把電荷從a點沿aOb【答案】C

【解析】【分析】本題考查勻強電場的性質。解決問題的關鍵是熟知勻強電場場強與電勢差之間的關系，知道電場線與等勢面垂直，知道正電荷在電勢高的地方電勢能大，負電荷在電勢高的地方電勢能小。【解答】AB.因aO兩點的電勢分別為14V和2V，可知其中點則bc為等勢面，場強方向垂直于bc斜向下，故AB錯誤；

C.由場強與電勢差的關系結合幾何關系可得E=Ud=8?20.03×cos375.如圖所示，扇形AOB為透明柱狀介質的橫截面，圓心角∠AOB=60°，兩束平行于角平分線OM的單色光a和b由OA面射入介質，經OA

A.該介質對a光的折射率為233

B.a光的折射光線不能在AB面發生全反射

C.在同一介質中，a光的光速大于b光的光速

D.用同一裝置進行雙縫干涉實驗，【答案】B

【解析】【分析】

根據題意作出光路圖，由幾何知識求出入射角和折射角，即可由折射定律公式n=sinisinr求解折射率；

由幾何知識求出光線在M點的入射角，與臨界角比較，分析能否發生全反射；

再根據光速及波長和頻率的關系可明確兩光的光速大小，由干涉條紋間距公式可明確間距的大小。

本題考查光的折射及光的干射等內容，要求能熟練應用折射定律并掌握光的波長、頻率及波速間公式的應用。

【解答】

A、結合光路圖，由幾何知識可知，a光入射角i=60°，折射角r=30°，根據折射定律得a光的折射率為n=sinisinr=sin60°sin30°=3，故A錯誤；

B、由幾何知識求出a光線在M點的入射角i′=30°，sini′=二、多選題：本大題共3小題，共15分。6.如圖所示，一根套有輕質細環的粗糙桿水平放置，一小球用細線系在細環上，小球置于一光滑斜面上，現用力將斜面緩慢右移(從虛線運動到實線)，此過程中細環始終靜止在原位置，則下列說法正確的是

A.斜面對小球的支持力變大 B.桿對細環的摩擦力變小

C.細線對細環的拉力變大 D.桿對細環的支持力變小【答案】AD

【解析】解：AC、以小球為研究對象，分析受力如圖所示，根據平行四邊形定則作出T與N′的合力，則由平衡條件得知，T與N′的合力與重力G球等大、反向，由圖看出，T變小，即細線對小球的拉力變小，細線對細環的拉力也變小；N′變大，則斜面對小球的支持力變大。故A正確，C錯誤；

B、以小環和小球整體為研究對象受力分析，受重力、斜向上的支持力、向右的推力F、向左的摩擦力，根據平衡條件推力F和支持力水平方向分力之和與向左的摩擦力平衡，支持力增大故摩擦力增大，故B錯誤；

D、細線的拉力變小，與水平方向的夾角變小，則細線在豎直向下的分力變小，豎直方向根據平衡條件可知桿對細環的支持力變小，故D正確；

故選：AD。

緩慢推動斜面體，小球處于動態平衡狀態，先以小球為研究對象，分析受力，作出力圖，根據圖解法分析T的變化。再對斜面體研究，運用推理分析F7.如圖所示，理想變壓器的原線圈與定值電阻r串聯，副線圈接熱敏電阻RT

(溫度升高，電阻減小)，在正弦交流電源的電壓U0不變的情況下，下列說法正確的是

A.當RT的溫度升高時，原線圈兩端的電壓一定減小

B.當RT的溫度升高時，原線圈中的電流一定減小

C.當RT的溫度降低時，r消耗的功率一定減小

D.當R【答案】AC

【解析】【分析】

本題考查變壓器的工作原理，以及熱敏電阻的應用。

當RT的溫度升高時，其阻值減小，根據

I1I2=n2n1和U0=I1r+U1，可知原線圈兩端的電壓U1變化情況；同理，當RT的溫度降低時，其阻值增大，根據

I1I2=

n2n1和P=I1?2r，可知r消耗的功率變化情況。

【解答】

AB.設變壓器原線圈的匝數為n1，副線圈的匝數為n2;由題可知U0=I1r+U1

而I1I2=n2n1得I1=n8.如下圖，圖實驗1密封的桶裝薯片從上海帶到拉薩后蓋子凸起。若兩地溫度相同，研究桶內的氣體壓強p和分子平均動能Ek的變化情況。圖實驗2中中國制造的列車空氣彈簧實現了歐洲高端鐵路市場全覆蓋，空氣彈簧安裝在列車車廂底部，可以起到有效減震、提升列車運行平穩性的作用。空氣彈簧主要由活塞、氣缸及密封在氣缸內的一定質量氣體構成。列車上下乘客及劇烈顛簸均會引起車廂震動。上下乘客時氣缸內氣體的體積變化較慢，氣體與外界有充分的熱交換;劇烈顛簸時氣缸內氣體的體積變化較快，氣體與外界來不及熱交換，外界溫度恒定，氣缸內氣體視為理想氣體。(

)

A.圖實驗1中桶內的氣體壓強p減小和分子平均動能Ek減小

B.圖實驗1中桶內的氣體壓強p減小和分子平均動能Ek不變

C.圖實驗2中劇烈顛簸造成氣體壓縮的過程中，空氣彈簧內氣體的內能增加

D.圖實驗2【答案】BC

【解析】【分析】溫度是分子平均動能的標志，根據理想氣體狀態方程分析溫度的變化。做功和熱傳遞可以改變氣體的內能，根據熱力學第一定律分析。

【解答】AB.根據一定質量的理想氣體狀態方程pV=nRT可知，當溫度相同時，體積變大，則桶內的氣體壓強p減小，而溫度是影響分子平均動能的唯一因素，則分子平均動能Ek不變，A錯誤，B正確;

CD.劇烈顛簸造成氣體壓縮的過程中，因為時間很短，所以氣體與外界來不及熱交換，Q=0，外界對氣體做功，根據熱力學第一定律三、實驗題：本大題共2小題，共12分。9.某同學用如圖所示裝置來探究“在外力一定時，物體的加速度與其質量之間的關系”。(1A.平衡摩擦力時，應先將沙桶用細線繞過定滑輪系在小車上

B.平衡摩擦力時，小車后面應固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器

C.小車釋放前應靠近打點計時器，且先釋放小車后接通打點計時器的電源(2)將沙和沙桶的總重力mg近似地當成小車所受的拉力F會給實驗帶來系統誤差。設小車所受拉力的真實值為F真，為了使系統誤差mg?F真F真<5(3)在完成實驗操作后，用圖象法處理數據，得到小車的加速度倒數1aA.

B．

C.

D．

【答案】(1)B；(2【解析】【分析】

為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，需要平衡摩擦力，同時要調整長木板上滑輪的高度使細線與長木板平行，根據作差法求解加速度，根據牛頓第二定律結合圖象特點分析產生的原因，分別對小車和整體根據牛頓第二定律列式求解即可。

對于實驗問題一定要明確實驗原理，并且親自動手實驗，熟練應用所學基本規律解決實驗問題，注意平衡摩擦力的細節，應用牛頓第二定律求出圖象的函數表達式是解題的關鍵。

【解答】

(1)A、實驗前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時，不能將沙桶用細線繞過定滑輪系在小車上，故A錯誤；

B、實驗時小車與紙帶相連，平衡摩擦力時，小車后面應固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器，故B正確；

C、為充分利用紙帶，小車釋放前應靠近打點計時器，且先接通打點計時器的電源然后釋放小車，故C錯誤；

故選：B；

(2)在本實驗中認為細線的拉力F等于砝碼和砝碼盤的總重力mg，由此造成的誤差是系統誤差，

對小車，根據牛頓第二定律得：a=F真M，

對整體，根據牛頓第二定律得：a=mgM+m，

且mg?F真F真<5%

解得：mM10.太陽能電池帆板可以給衛星、宇宙飛船提供能量。如圖甲，太陽能電池在有光照時，可以將光能轉化為電能，在沒有光照時，可以視為一個電動勢為零的電學器件。

探究一：實驗小組用測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法，用圖乙電路探究太陽能電池被不透光黑紙包住時的I—(1)圖乙中虛線處____(填“需要”、“不需要”)連接導線；滑動變阻器如圖丙所示，開關閉合前，滑片應移至____(填“A”，“B”(2)通過實驗，在圖上作出被黑紙包住的太陽能電池的I—U特性曲線如圖，將其與一個電動勢為3V(內阻忽略不計)的電源和阻值為5kΩ的定值電阻串聯在一起，它消耗的電功率約為____W.(結果保留兩位有效數字)

探宄二：在穩定光照環境中，取下太陽能電池外黑紙，并按圖丁電路“測量金屬絲的電阻率”

(3)該小組用螺旋測微器測量金屬絲直徑時讀數如圖戊所示，其直徑為____mm。

(4)實驗中測得電壓表示數為U，電流表示數I，金屬絲直徑為D)、長度為【答案】(1)需要；A【解析】探究一：

【分析】：

(1)電壓電流需從零開始連續變化，滑動變阻器應采用分壓式接法，分析電路圖選出所需實驗電路；

(2)根據伏安特性曲線的性質可明確電源的電動勢，再根據閉合電路歐姆定律可求得電池板的效率。

本題考查燈泡伏安特性曲線的實驗；解決本題的關鍵知道滑動變阻器分壓式和限流式接法的區別，以及會通過歐姆定律判斷電阻的大小．要掌握應用圖象法解題的方法。

【解答】：

(1)滑動變阻器需要分壓式接法，開關閉合前滑動變阻器應移到電阻最大處；

(2)結合伏安特性曲線進行計算，在U?I圖中作出對應的電阻的伏安特性曲線，如圖所示；圖象的交點為電源的工作點，則由圖可知電源的工作電壓為2.4V，由電功率公式可得；P=4.2×10?4W。

故答案為：(1)需要；A(2)4.2×10?4。

探究二：

【分析】：

本題考查了螺旋測微器的讀數，求金屬絲的電阻率表達式，要掌握常用器材的使用及讀數方法，實驗誤差分析。

(3)螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數之和是螺旋測微器示數之和；

四、簡答題：本大題共1小題，共14分。11.如圖所示，線圈abcd每邊長l=0.20m，線圈質量m1=0.10kg，電阻R=0.10(1)(2)(3)從開始運動到線圈全部剛好離開磁場的過程中，砝碼下降的總距離H【答案】解：(1)線圈ab邊進入磁場開始做勻速運動，對線圈和砝碼組成的整體，由平衡條件得：

m2g=m1g+F安

產生感應電動勢：E=Blv

感應電流：I=ER=BlvR

線圈受到的安培力：F安=BIl=B2l2vR

聯立解得：v=4m/s；

(2)線圈從ab邊進入磁場到【解析】(1)線圈ab邊進入磁場開始做勻速運動，由平衡條件結合安培力的計算公式進行解答；

(2)根據運動學公式求解線圈從ab邊進入磁場到c五、計算題：本大題共2小題，共34分。12.跳臺滑雪是冬奧會的比賽項目之一，如圖為一簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖。助滑坡由AB和BC組成，AB為斜坡，BC為R=10m的圓弧面，二者相切于B點，與水平面相切于C點，AC間的豎直高度差為h1=40m，CD為豎直跳臺。運動員連同滑雪裝備總質量為80?kg，從A點由靜止滑下，通過C(1)運動員從A點滑到(2