重庆市西南大学附属中学2024~2025学年高三上学期12月一诊模拟考试 物理 （PDF版，含答案）

西南大学附中高 2025 届高三上 12 月一诊模拟考试
物 理 试 题
（满分：100 分；考试时间：75 分钟）
2024 年 12 月
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上．
2．答选择题时，必须使用 2B 铅笔填涂；答非选择题时，必须使用 0.5 毫米的黑色签字笔书写；
必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整．
3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷学生保存，以备评讲）．
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
一项是符合题目要求的．
1． 平衡木上运动员行云流水般的优美姿态令人惊叹。如图所示，某运动员静止在水平的平衡
木上，其双手手臂与平衡木的夹角均为θ．若该运动员所受重力为G ，则平衡木各部分对
她的作用力的合力大小为
G G
A．G B． C． D．0
sin cos
2． 跳伞爱好者在竖直下降过程中速度v随时间t的变化曲线如图所示．图中0 到t3 过程为曲线，
t3 到t4 可视为与t 轴平行的直线．则
A．0 到 t2，跳伞者的加速度增大 B．t2到 t3，跳伞者处于超重状态
C．t3时刻跳伞者降落在地面 D．t3到 t4，跳伞者的机械能守恒
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3． 如图所示，平行板电容器两极板、滑动变阻器、电源和开关S相连，当S处于闭合状态，板
间一带电微粒恰好处于静止状态．某时刻观察到微粒突然向下运动，则可能的原因是
A．开关 S 突然断开 B．滑动变阻器的滑片 P 向左移动
C．保持两极板水平，并减小二者间距离 D．保持两极板水平，并增大二者间距离
4． 人体接触高压线极其危险，如图所示小鸟站在一条通电的铝质裸露的高压线上却平安无
事．小明为搞清楚其中的原因，查阅相关数据知：导线横截面积为150mm2，导线上通过的
电流为350A，鸟两爪间的距离为5cm，铝的电阻率为 3×10-8 Ω m．结合数据分析正确的是
A．小鸟的双脚绝缘，没有电流通过小鸟，所以小鸟不会触电
B．小鸟两脚间的输电线电阻约为 1.0×10-4Ω
C．小鸟两脚间电压约为 3.5×10-3V
D．小鸟两脚间电压约为 3.5×10-4V
5． 如图所示，空间中同一高度上固定两根平行长直导线L1、L2，两导线通有大小相等、方向
均垂直于纸面向里的电流．现将另一质量为m，长为L的直导线L3(图中未画)平行于L1、L2
放置在二者连线的中垂线OP的某点处，当L3中通以电流大小为 Ⅰ 时，其恰好处于静止状
态．已知重力加速度为g，下列说法正确的是
A．L3 可能在 L1、L2 连线的中点
mg
B．L3 所在位置处磁感应强度一定为
IL
C．L3 中电流的方向一定垂直于纸面向外
D．L3 中电流的方向一定垂直于纸面向里
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6． 某空间的 x 轴上只存在沿此轴方向的静电场，x轴上各点电势分布如图．一电子只在电场力
作用下由 x 轴上某点无初速释放，下列说法正确的是
A．x2 到 x3 范围内，x = 0 处的电场强度最大
B．若电子在 x1 位置释放，不能通过 x3 点
C．若电子沿 x 轴运动过程中的总能量恒为零，则电子的运动区间可能为 x2 , x 3
D．若电子在 x = 0 处释放，电子将一直向右加速运动到 x4 点
7． 依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜，我国科学家发现了一颗迄今为
止质量最大的恒星级黑洞LB-1．这个黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统，黑洞和恒星都
绕二者的质量中心做圆周运动，恒星的质量约为8M0，恒星距黑洞的距离约为1.5R，恒星做
圆周运动的周期约为0.2T，M0为太阳的质量、R为日地距离，T为地球绕太阳的运动周期．由
此估算该黑洞的质量约为
A．56M0 B．76M0 C．84M0 D．96M0
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 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 5分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分．
8． 某自行车所装车灯发电机如图甲所示，其结构如图乙所示．绕有线圈的匚形铁芯开口处装
有磁铁．车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动．摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，
从而使铁芯中磁通量发生变化．线圈两端c、d作为发电机输出端．通过导线与灯泡L相连．当
车轮匀速转动时，发电机输出电压近似视为正弦交流电．假设灯泡阻值不变，摩擦轮与轮
胎间不打滑．在磁铁从图示位置匀速转过180°的过程中，下列说法正确的是
A．通过 L 的电流方向为 c→d B．通过 L 的电流方向为 d→c
C．L 中的电流先变大后变小 D．L 中的电流大小不变
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9． 某型号汽车以72km/h的速度匀速行驶过程，其发动机和传动与变速系统内的功率分配关系
如图所示．该汽车行驶时所受空气阻力与瞬时速率的关系为 f1 = kv2 （k为恒量），且所受
路面的阻力 f2 大小恒定．当该汽车以速度72km/h 匀速行驶过程，汽车受到的驱动力大小
为F，汽车发动机的效率为 ，则
A． F 250N B．F 500N C． 15% D． 25%
10． 如图甲所示，一倾角为 、上端接有阻值为R的定值电阻的光滑导轨，处于磁感应强度大小
为 、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导轨间距为L，导轨电阻忽略不计、且ab两点
与导轨上端相距足够远．一质量为 的金属棒，在棒中点受到沿斜面且平行于导轨的拉力F
作用，由静止开始从ab处沿导轨向上加速运动，金属棒运动的速度—位移图像如图乙所示
（b点位置为坐标原点）．金属棒在导轨间连接的阻值为R，且重力加速度为g，则金属棒
从起点b沿导轨向上运动 x0的过程中
乙
A．金属杆所受安培力的大小与速率成正比
B．金属棒做匀加速直线运动
B2L2v x
C．定值电阻产生的焦耳热为 0 0
4R
B2L21 v x
D．拉力 F 做的功为 mv2 0 0 0 mgx0 sin
2 4R
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三、非选择题：共 57分．
11． (6分) 某小组探究小球做平抛运动的规律．
x1 x2 x3
O
x
y1 1
y2 2
y3 3
y
图甲 图乙 图丙
步骤一：探究平抛运动竖直分运动的特点
在如图甲所示实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放，
自由下落．
(1) 请预测可能观察到的实验现象是：_______________________________．
(2) 分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，发现实验现象类似．上
述实验表明，平抛运动在竖直方向分运动为：_______________________________．
步骤二：探究平抛运动水平分运动的特点
让小球从如图乙装置上由静止释放，用手机录像功能拍摄小球做平抛运动的过程．录像每
1
秒30帧，即每相邻两帧的时间间隔为 s．现采用逐帧分析的办法，拼叠各帧画面，还原
30
小球平抛运动轨迹如图丙．标记1、2、3分别为小球运动轨迹上相邻三帧的位置，坐标分别
用x、y表示，以下角标作为区分．
(1) 标记 1、3 两处的时间间隔为：_________ s．
(2) O 为抛出点，且 y : y : y 1: 4:9．若要证明水平分运动为匀速直线运动，则需证明比1 2 3
例式： x1 : x2 : x3 _________ 成立．
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12． (9分) 某实验小组按图甲的电路测定一节干电池的电动势和内阻．图乙已将实验器材进行
了部分连接．
- 3V 15V - 0.6A 3A
图甲 图乙
图丙 图丁
(1) 结合图甲，将图乙中的实物电路补充完整．
(2) 调节滑动变阻器测得 6 组电流和电压的数据，并做出电池路端电压 U 随电流 I 变化的
U—I 图像，如图丙．结合图像分析，得到电池电动势 E =_____ V，内阻 r =______Ω．（保
留三位有效数字）
(3) 此后，实验组更换了实验器材重测一次．移去电流表，同时用电阻箱替换滑动变阻器．重
新连接电路，测量多组电压和电阻的数据，并做出电池路端电压 U 随电阻 R 变化的图
像．通过图像可测得电池电动势和内阻．在图丁的虚线框中画出相应的实验电路图，
电阻箱用符号“ ”表示，其余器件符号参考图甲．电压表内阻很大，根据方框
中电路图，某次电阻箱阻值读数为 R0，电压表示数为 U0，结合闭合电路欧姆定律，可
得电动势 E =______________（用本题中字母 r、U0、R0 表示）
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13． (10分) 现有一把0.6kg的铁锤钉钉子，打击前瞬间铁锤的速度为3m/s，打击后铁锤的速度变
为0，打击时间为0.01s．重力加速度 g = 10m/s2，求上述打击过程：
铁锤
v
铁钉
(1) 铁锤的动量变化量；
(2) 考虑铁锤所受的重力，钉子受到的平均作用力大小。
14． (14分) 如图所示，半径为R的光滑圆弧面AB与光滑水平面BC平滑连接（圆弧的圆心在B的
R
正下方），其中A、B两点的水平距离和竖直距离分别为d、h．长为 的轻杆上端固定在光
2
滑水平转轴O，下端固定一个小球，小球刚好与水平面接触．质量为M的物块在水平恒力作
用下从A点由静止运动到B点．物块在B点处时撤去水平恒力，此时物块对圆弧面的压力为
零．最后物块与小球发生一次弹性正碰，使小球在竖直平面内做完整的圆周运动．忽略一
切阻力，重力加速度为g，求：
O
B C
h
M F
A
d
(1) 物块到达 B 点的速度 v0；
(2) 水平恒力 F 的大小；
(3) 小球质量 m 的取值范围．
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15． (18分) 如图所示直角坐标系 xOy平面内，位于 A d ,0 点的粒子枪由粒子源C和加速电场
q
组成. 粒子源C可以不断提供初速度为零、比荷（即： ）为k的正电粒子，粒子枪从A点
m
沿y轴正方向发出粒子．区域 I x 0 内存在磁感应强度为B、方向垂直坐标平面向外的匀
kdB2
强磁场，区域 II 0 x d, y 2d 内存在电场强度为 E 、方向沿x轴正方向的匀强
2
电场，区域Ⅲ d x 3d 内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小仍为 B.
不计正电粒子的重力以及它们之间的相互作用，完成下列问题：
(1) 当加速电场电压为 U0时，求粒子枪射出粒子的速度 v0；
(2) 调节加速电场电压 U，发现全部粒子第一次到达 y 轴的位置范围为0 y 3d ，求电
压Ｕ的取值范围；
(3) 研究其中垂直穿过 y 轴的粒子，求该粒子最终离开磁场的位置坐标．
（粒子枪发射粒子后，不再影响粒子的运动．计算中可能用到： 2 1.4， 3 1.7 ，
5 2.2， 6 2.4， 7 2.6， 8 2.8）
I II III y
d 2d
B E B
A
O
U x
C
粒子枪
-2d
无场
区域
（命题人、审题人：雷鸣、袁芳、郝永皓）
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高三物理参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A B D C B C B AC BD AD
11．(1) 在误差允许的范围内两球同时落地/听到同时落地的撞击声（1分）
(2) 自由落体运动/自由下落（1分）
(3) 1 （2分） (4) 1:2:3（2分）
15
12．(1) (3分)
(2) 1.48V、1.49V、1.50（1分） 0.509 ~ 0.556 Ω（2分）
(3) 见图（1分） 0 +
0 （2分）
0
13．(1) 1.8kg·m/s (2) 186N
解：(1) 规定铁锤初速度方向为正方向，对铁锤分析：
P 0 mv 1.8kg m / s ，改变量为1.8kg m / s方向：竖直向上（2分+2分）
(2) 钉子受到的平均作用力为 F`，对铁锤由牛顿第三定律可得： F F '（1分）
F mg t P（3分）
F = 186N （2分）
v2
14．(1) 由 B点压力为零，有Mg M 0 （2分）
R
2 2
得 v0 gR
2 d h
，（或者 R2 d 2 R h ， v0 g ）（1分）2h
(2) A 1物块从 到 B由动能定理，有 Fd Mgh Mv20 （2分），2
R 2h d 2 5h2
得 F Mg （或者 Mg）（1分）
2d 4hd
(3) 物块与小球发生弹性正碰，有Mv0 Mv1 mv2（2分）
1M v2 1M v2 1 2
2 0 2 1
mv2 （2分）2
小球恰做完整圆周运动，最高点 v > 0 （1分）
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1
碰后小球从最低点运动到最高点由动能定理， mgR 0 mv22 （1分）2
解得m 2 1 M ，
d 2 h2
所以小球质量取值范围：m 2 1 M （或者m 1 M ）（2分）
hR
15 1．(1) qU0 mv
2
0 （2分） 得 v0 2kU2 0
（1分） d
(2) 1粒子在 I磁场中运动的半径最小为 d（1分）
2
粒子在 I磁场中运动的半径最大为 2d （1分）
v2 2d
由 qvB m （2分）
R 3 d
1 kB2 2qU d mv2 解得 U 2kB2d 2 （2分）
2 8 d d
y
0.2d
y
x
d
d
x
2 2d 1.8d
2.6d
1.8d
3.2d
2
(3) v直穿 y轴粒子 R1 d （1分）， qv1B m 1 （1分）得 v1 kBdR1
在 II qEd 1 1区域电场中加速过程 mv22 mv
2
1 （1分）得 v2 2kBd2 2
2
在 III v区域运动一个半圆 qv 22B m （1分），得 RR 2
2d
2
之后将进入电场减速运动，由对称性速度变为 v1
在 I区域运动半径为 R1 d
运动一个半圆穿过 y轴坐标为 0.2d
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之后重复前一过程，在 II区域第二次加速，III区域
运动半圆周离开磁场坐标为（d,-2.6d），进入无场区。
匀速运动后，在 I区域运动半径为 R2 2d
1 2 1 2 R mv之后在 II区域第 3次加速， qEd mv3 mv ， 32 3 3d（1分）2 2 qB
在 II区域第 4次加速后在 III区域运动半径
R4 2d恰好与右边界相切（1分）
在 II区域第 5次加速后在 III区域运动半径
R5 5d 粒子将从右边界离开 III区域磁场（1分）
由几何关系可知，粒子离开磁场的坐标为（3d，-d）（2分）
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