江西省吉安市第一中学2024-2025学年高三下学期全真模拟（一） 物理试卷（含解析）

吉安一中2024—2025学年度下学期全真模拟考试（一）
高三物理试卷
一、单选题（共28分）
1．一机器狗（如图甲所示，视为质点）沿平直地面运动的速度—时间关系图像如图乙所示，机器狗整个运动过程中加速度的大小始终为。下列说法正确的是
A．时，机器狗的速度大小为
B．机器狗在时的运动方向与在时的运动方向相反
C．在内，机器狗通过的路程与其位移大小相等
D．从开始运动到停止，机器狗的平均速度为0
2．如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角三角形△ABC，为直角，此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射，该棱镜材料的折射率为
A． B． C． D．
3．如图甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中通有电流，其电流随时间t的变化规律如图乙所示，不考虑其他磁场的影响。下列说法正确的是
A．时刻B环中感应电流最大
B．和时刻，两环相互排斥
C．和时刻，B环中产生的感应电流方向相同
D．时刻，B环有扩张的趋势
4．如图甲所示，在某介质中有相距为14m的A、B两点，t＝0时A、B两质点在外力作用下同时开始振动，其振动图像如图乙，外力作用时间均为4s，形成简谐横波在A、B连线上传播，波速为2m/s，已知C、D均在A、B连线上，C为A、B的中点，D点到B点的距离为6m，则下列关于A、B、C、D的振动说法正确的是
A．该简谐波的频率为0.25Hz
B．A、B两点处的振动时间均为4s
C．在相同时间内C、D两点振动过程中通过的路程一定相等
D．C、D两点的振动时间不相等
5．两个完全相同的光滑小球A、B和两根等长的轻质细绳，按如图所示方式悬挂处于静止状态，、分别为A、B的球心。若从两球静止时的图示位置开始，在竖直平面内缓慢向右推A，直到与悬点O等高，且推力始终沿、连线的方向，整个过程两小球始终在同一竖直面内，两根细绳始终伸直。则下列说法正确的是
A．轻绳的拉力一直减小
B．A对B的弹力先增大后减小
C．推力先增大后减小
D．轻绳的拉力先减小后增大
6．有一条河流，河水流量为，落差为5m。现利用它来发电，水电站的总效率为50%，发电机的输出电压为350V。水电站到用户之间要进行远距离输电，两地间输电线的总电阻为4Ω，允许输电线上损耗的功率为发电机输出功率的5%，用户所需要电压为220V，认为所用的变压器都是理想变压器，g取10m/s2。以下关于升压、降压变压器原、副线圈匝数比正确的是
A．升压变压器匝数比约为1:8，降压变压器匝数比约为12:1
B．升压变压器匝数比约为1:6，降压变压器匝数比约为10:1
C．升压变压器匝数比约为1:10，降压变压器匝数比约为15:1
D．升压变压器匝数比约为1:4，降压变压器匝数比约为8:1
7．运动员为了练习腰部力量，在腰部拴上轻绳然后沿着斜面下滑，运动的简化模型如图所示，倾角为37°的光滑斜面固定放置，质量为m运动员与质量为m的重物通过轻质细绳连接，细绳跨过天花板上的两个定滑轮，运动员从斜面上的某点由静止开始下滑，当运动到A点时速度大小为，且此时细绳与斜面垂直，当运动到B点时，细绳与斜面的夹角为37°，已知A、B两点之间的距离为2L，重力加速度为g，运动员在运动的过程中一直未离开斜面，细绳一直处于伸直状态，不计细绳与滑轮之间的摩擦，运动员与重物（均视为质点）总在同一竖直面内运动，，，下列说法正确的是
A．运动员在A点时，重物的速度大小为
B．运动员从A点运动到B点，重物重力势能的增加量为
C．运动员从A点运动到B点，系统总重力势能的减小为
D．运动员在B点时，其速度大小为
二、多选题（共18分）
8．如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中巴耳末系中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是
A．光电管阴极K金属材料的逸出功为1.5eV
B．若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源左侧为正极
C．若用两束强度相同的不同颜色的光照射图乙中的光电管K极，频率高的饱和电流小
D．氢原子从能级跃迁到能级时，氢原子能量减小，核外电子动能也减小
9．图1是北京卫星测控中心对某卫星的监控画面，图中左侧数值表示纬度，下方数值表示经度，曲线是运行过程中卫星和地心的连线与地球表面的交点（即星下点）的轨迹展开图。该卫星运行的轨道可视为圆轨道，高度低于地球同步卫星轨道，绕行方向如图2所示。已知地球半径为，地球同步卫星轨道半径约为。关于该卫星，下列说法正确的是
A．轨道平面与赤道平面夹角为
B．连续两次到达同一经度均要运动1.5圈
C．运行速度小于地球同步卫星的运行速度
D．轨道半径约为
10．如图所示是磁流体发电机的简易模型图，其发电通道是一个长方体空腔，长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，这两个电极通过开关与阻值为R的电阻连成闭合电路，整个发电通道处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向里，如果等离子源以速度发射质量均为m、带电量大小均为q的等离子粒子，沿着与板面平行的方向射入两板间，单位体积内正负离子的个数均为n。忽略等离子体的重力、相互作用力及其他因素。下列说法正确的是
A．开关断开的情况下，稳定后上极板电势高于下极板
B．设等离子体的电阻率为，没有接通电路时，等离子体受到阻力为f，则接通电路后，为了维持速度不变在通道两侧所加的压强差为
C．电键闭合时，若正离子在通道中的运动轨迹如图中虚线所示（负离子与之类似），设此时两极板电压为U，图中轨迹的最高点和最低点的高度差为
D．图中轨迹的最高点和最低点的高度差为h，在h＜a的情况下，通过电阻的电流为
三、实验题（每空2分，共18分。）
11．（8分）为了验证动量守恒定律（探究碰撞中的不变量），某同学选取了两个材质相同、体积不等的立方体滑块A和B，按下述步骤进行实验：
步骤1：在A、B的相撞面分别装上粘扣，以便二者相撞以后能够立刻连接为整体；
步骤2：安装好实验装置如图，铝质轨道槽的左端是倾斜槽，右端是长直水平槽，倾斜槽和水平槽由一小段圆弧连接，轨道槽被固定在水平桌面上，在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机；
步骤3：让滑块B静置于水平槽的某处，滑块A从斜槽某处由静止释放，同时开始频闪拍摄，直到A、B停止运动，得到一张多次曝光的数码照片；
步骤4：多次重复步骤3，得到多张照片，挑出其中最理想的一张，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如图所示．
（1）由图分析可知，滑块A与滑块B碰撞发生的位置 ．
①在P5、P6之间
②在P6处
③在P6，P7之间
（2）为了探究碰撞中动量是否守恒，需要直接测量或读取的物理量是 ．
①A、B两个滑块的质量m1和m2
②滑块A释放时距桌面的高度
③频闪照相的周期
④照片尺寸和实际尺寸的比例⑤滑块与桌面间的动摩擦因数
⑥照片上测得的S34、S45、S56和S67、S78、S89
（3）请根据测量或读取的物理量写出验证动量守恒的表达式： ．
（4）请你写出一条有利于提高实验准确度或改进实验原理的建议： ．
12．（10分）某小组用图甲所示电路测量毫安表G的内阻Rg。毫安表G量程Ig=3mA，内阻Rg约60Ω~90Ω，可供选择的器材如下：
A．滑动变阻器R1（最大阻值500Ω）；
B．滑动变阻器R2（最大阻值5kΩ）；
C．电阻箱R（0~999．9Ω）；
D．电压表（量程0~300mV）；
E．电源E（电动势约为6V）；
F．开关、导线若干
（1）实验中，滑动变阻器应选用 （选填“R1”或“R2”）；
（2）闭合开关S1，开关S2接a，调节滑动变阻器的滑片，电表示数如图所示，毫安表G内阻的测量值Rg= Ω；（结果保留三位有效数字）
（3）闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使毫安表G的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关S2接b，调节电阻箱的阻值使毫安表G的指针指在1.50mA处，记下电阻箱的阻值R=76.8Ω，则毫安表G内阻的测量值Rg′= Ω；
（4）该小组认为在（3）中测得毫安表G的内阻较为准确，你 （选填“同意”或“不同意”）该观点，理由是 。
四、解答题（共36分）
13．（10分）遂川汤湖温泉是江西吉安天然高温矿泉。严冬，泡泉时氤氲水雾如轻纱漫卷，狗牯脑茶山随雾霭起伏，恍若仙境泼墨。在水底有很多小孔冒出微小气泡，可以看到气泡在缓慢上升过程中体积逐渐变大且没有破裂。假设初始时小气泡（可视为理想气体）体积，气泡上升过程中内外压强相同。已知泉水水深，大气压强，水的密度，重力加速度g取。
（1）求气泡到达水面时的体积；
（2）已知气泡上升过程中对外界做功，判断气泡是吸热还是放热，并求出热量的数值。
14．（10分）空间有一水平向右的匀强电场，一质量为、带电量为的正电小球用一绝缘轻绳悬挂于点。若将小球拉到最低点，并给小球垂直纸面向里的初速度，发现小球恰好沿一倾斜平面做匀速圆周运动，其圆心与悬挂点的连线与竖直方向成角，如题图所示。已知重力加速度为，小球可视为质点，忽略空气阻力，，求：
（1）电场强度的大小；
（2）绝缘轻绳的长度；
（3）小球从倾斜圆轨道的最低点到最高点的过程中，小球机械能的变化量。
15．（16分）如图所示，电阻可忽略的导轨EFGH与EFGH组成两组足够长的平行导轨，其中EFEF组成的面与水平面夹角为θ=30°，且处于垂直于斜面向下大小为B0的匀强磁场中，EF与EF之间的距离为2L，GHG'H'水平，且处于竖直向下，大小也为B0的匀强磁场中，GH与G'H'之间的距离为L，质量为2m，长为2L，电阻为2R的导体棒AB横跨在倾斜导轨上并与导轨垂直，且与倾斜导轨之间无摩擦，质量为m，长为L，电阻为R的导体棒CD横跨在水平导轨上并与导轨垂直，且与水平导轨之间动摩擦因数为μ=0.5，导体棒CD通过一轻质细线跨过一个定滑轮与一质量也为m的物块相连，不计细线与滑轮的阻力和空气阻力。
（1）固定AB导体棒，试求CD棒能达到的最大速度；
（2）若固定CD棒，将AB棒由静止释放，则AB棒两端的最大电压为多少；
（3）同时释放AB棒和CD棒，试求两导体棒能达到的最大速度分别为多大。
吉安一中2024—2025学年度下学期全真模拟考试（一）
高三物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D A D A A C BC ABD AD
1.C 【知识点】v-t图象面积的物理意义、利用v-t图象求位移【详解】A．根据题意即v-t图像，时，机器狗的速度大小 ，选项 A 错误；B．机器狗一直沿同一方向运动，故在 时的运动方向与在 时的运动方向相同，选项 B 错误；C．在 内，机器狗做单向直线运动，故其通过的路程与其位移大小相等，选项 C 正确；D．从开始运动到停止，机器狗的位移不为 0，其平均速度不为 0，选项 D 错误；故选C。
2．D（来源：高二·课本原题）【知识点】折射和全反射的综合问题【详解】如图所示，由几何关系可得
光束射到AB边时，根据光的折射定律有
当光束射到AC边时，恰好发生全反射有联立以上两式解得故选D。
3．A【知识点】增缩减扩【详解】A．由图像可知， t4时刻A环中电流为零，但电流变化率最大，此时B环中感应电流最大，A正确；BC．t2时刻A环中电流减小，由楞次定律可知，B环中产生与A环中方向相同的感应电流，t3时刻A环中电流减小，B环中产生与A方向相同的感应电流，因此t2和t3时刻，A、B两环都相互吸引，B环在这两个时刻电流方向相反，BC错误；D．t4时刻B环磁感应强度为0，面积无变化趋势，D错误。故选A。
4．D【知识点】简谐运动x-t的图象及其信息读取、机械波相关物理量的计算【详解】A．由振动图像可知，周期，根据频率可得频率故A错误；B．A、两点在外力作用下同时开始振动，外力作用时间均为，但波源停止振动后，波仍会继续传播，所以A、两点的振动时间大于，故B错误；CD．为A、的中点，则波从A、传到的时间均为波从传到的时间为波从A传到的时间所以点先振动，点后振动，且振动时间不同，则在相同时间内、两点振动过程中通过的路程不一定相等，故C错误，D正确。故选D。
5．A【知识点】动态平衡问题【详解】AB．对B，因A对B的弹力方向与轻绳OO2的夹角不变，利用辅助圆法，作出轻绳OO2的拉力F2与A、B间弹力N的变化情况如图所示
由图可知，OO2的拉力F2一直减小，A、B间的弹力N一直增大，故A正确，B错误；D．同理对A，轻绳OO1的拉力F1与F′（推力F和A、B间的弹力的合力）的变化情况如图所示
由图可知，F1一直减小，故D错误；
C．刚开始阶段有，由于F′减小，N增大，则F增大，之后有，由于F′增大，N增大，则F增大，所以F一直增大，故C错误。故选A。
6．A（来源：高二·课本原题）【知识点】理想变压器原、副线圈两端的电压、功率、电流关系及其应用【详解】发电机的输出功率，P损=5%P=I2R，解得输电线上的电流，则升压变压器输出电压，则升压变压器的匝数比，输电线上的电压减少U损=IR=100V，则输入降压变压器的电压 U2=U1 U损=2000V 100V=1900V，则降压变压器的匝数比，所以升压、降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1﹕8，12﹕1。
7．C【知识点】用细绳连接的系统机械能守恒问题【详解】A．设运动员的速度为，绳与斜面夹角为α，则沿绳方向的分速度即重物的速度为垂直绳方向的分速度为可知到A点时，细绳与斜面垂直，所以运动员在A点时，重物的速度大小为零，故A错误；B．运动员从A点运动到B点，重物重力势能的增加量为故B错误；
C．运动员从A点运动到B点，运动员的重力势能减少
所以系统总重力势能的增加量为即减少了，故C正确；
D．根据系统机械能守恒可知，系统减少的重力势能等于系统增加的动能，有可得运动员在B点时，其速度大小为
故D错误。故选C。
8．BC【知识点】光电效应现象及其解释、理解氢原子光谱的特点【详解】A．大量处于激发态的氢原子跃迁到时，发出巴耳末系中频率最高的光子，光子对应的能量为由丙图可知截止电压为，光电子的最大初动能为由光电效应方程可得解得光电管阴极K金属材料的逸出功为，故A错误；B．若调节滑片使光电流为零，需要施加反向电压，即电源左侧应该为正极，故B正确；C．若用两束强度相同的不同颜色的光照射，单位时间内发射光子数是不一样的，频率高的光子对应较大能量，光子数少，饱和电流小，故C正确；
D．氢原子从能级跃迁到能级时，氢原子能量减小，库仑力做正功，核外电子动能增加，故D错误。故选BC。
9．ABD【知识点】地球同步卫星与其他卫星的对比、卫星的各个物理量计算、卫星的追及相遇问题【详解】A．卫星轨道平面一定过地球的球心，由图可知，星下点轨迹最高纬度达到60°，即卫星轨道平面与赤道平面成60°，故A正确； B．根据图乙，假设地球不自转，在卫星运动的半个周期内，星下点应该由（纬度60°、经度-180°）首次到达（纬度-60°、经度0°），而实际在地球自转的情况下，星下点首次到达了（纬度-60°、经度-60°），那么经度相差的60°就等于地球自转的角度，地球自转周期为T自=24h，设卫星运动的周期为T，则有：解得：T=8h可知卫星连续两次到达同一经度地球转过半周，卫星均要运动1.5圈，故B正确；D．根据开普勒第三定律解得选项D正确；
C．根据可得可知运行速度大于地球同步卫星的运行速度，选项C错误。故选ABD。
10.AD【知识点】霍尔效应的相关计算【详解】A．开关断开时，极板间的电压大小等于电动势。由左手定则可知，正离子受洛伦兹力向上，可知上极板电势高。A正确；B．根据电阻定律可知发电机板间部分的等离子体等效内阻接通电路，此时发电通道内电荷量为q的离子受力平衡有解得由欧姆定律可得该电流在发电通道内受到的安培力大小为FA=BIa要使等离子做匀速直线运动，所需推力整理后解得B错误；C．两板间电场强度为
配速其中离子受到的洛伦兹力故离子以线速度做匀速圆周运动和以做匀速直线运动的合运动。那么做匀速圆周运动的半径为则C错误；D．当在的情况下，即
解得此时与极板距离小于2R的粒子可以打到极板而形成电流，单位时间内打到一块极板上的粒子数为此时发电机的输出电流为D正确。故选AD。
11．（每空2分，共8分）② ①⑥ m1（S45+2S56－S34）=（m1+m2）（2S67+S78－S89） ①使用更平整的轨道槽，轨道要平整，防止各段摩擦力不同，滑块做非匀变速运动．②在足够成像的前提下，缩短频闪照相每次曝光的时间，碰撞时间很短，缩短频闪照相每次曝光的时间，使滑块碰撞位置拍摄更加清晰、准确．③将轨道的左端垫起少许，平衡摩擦力，使得滑块碰撞前后都做匀速运动．（答出其中一条即可，其他合理答案也可）
【知识点】验证动量守恒定律【详解】第一空．由图可得S34=2．60cm，S45=2．40cm，S56=2．20cm，S67=1.60cm，S78=1.40cm，S89=1.20cm．根据匀变速直线运动的特点可知A物体在P6处之前做匀变速运动，在P6处速度发生了变化，因此A、B碰撞的位置在P6处．第二空．为了探究A、B碰撞前后动量是否守恒，就要得到碰撞前后滑块的动量，所以要测量A、B两个滑块的质量m1、m2和碰撞前后的速度．设照相机拍摄时间间隔为T，则P4处的速度为，P5处的速度为，因为，所以A、B碰撞前在P6处的速度为；同理可得碰撞后A、B在P6处的速度为，因此需要测量或读取的物理量是①⑥．第三空．若动量守恒则有m1v6=（m1+m2）v'6整理得m1（S45+2S56－S34）=（m1+m2）（2S67+S78－S89）验证动量守恒的表达式：m1（S45+2S56－S34）=（m1+m2）（2S67+S78－S89）第四空．提高实验准确度或改进实验原理的建议：
①使用更平整的轨道槽，轨道要平整，防止各段摩擦力不同，滑块做非匀变速运动．
②在足够成像的前提下，缩短频闪照相每次曝光的时间，碰撞时间很短，缩短频闪照相每次曝光的时间，使滑块碰撞位置拍摄更加清晰、准确．
③将轨道的左端垫起少许，平衡摩擦力，使得滑块碰撞前后都做匀速运动．（答出其中一条即可，其他合理答案也可）
12．（每空2分，共10分）（1）R2 （2）80.0 （3）76.8 （4）不同意 将开关S2接b时电路电流增大，流过电阻箱的电流大于流过毫安表的电流，毫安表内阻测量值小于真实值
【知识点】半偏法测电表内阻的实验目的、原理、器材、半偏法测灵敏电流计内阻的电路设计和实验步骤和误差分析【详解】1）电路最小电阻约为RΩ=2000Ω
故滑动变阻器应选择R2；（2）由图示电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，闭合开关前滑片要置于左端。（3）由图示毫伏表可知，其分度值是10mV，读数是160mV
由图示毫安表可知，其分度值是0.1mA，读数是2．00mA毫安表内阻测量值RgΩ=80.0Ω（4）保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关S2接b，电路电流不变，当毫安表指针指在1.50mA处时，流过电阻箱的电流为1.50mA，由并联电路特点可知，毫安表内阻等于电阻箱阻值，即毫安表内阻Rg′=R=76．8Ω。（5）[1][2]不同意。保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关S2接b，毫安表与电阻箱并联，电路总电阻减小，电路电流变大，干路电流大于3mA，当毫安表指针指在1.50mA处时，流过电阻箱的电流大于1.50mA，电阻箱阻值小于毫安表内阻，实验认为毫安表内阻等于电阻箱阻值，则毫安表内阻测量值小于真实值。
13．（本题10分）（1）（2）吸热，【知识点】应用波意耳定律解决实际问题、判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况、计算系统内能改变、吸放热及做功【详解】（1）气泡在深度时，压强为解得水温不变，根据玻意耳定律有
解得（2）温度不变，内能不变，根据热力学第一定律有
体积变大，气泡上升过程中对外界做功，则有解得气泡从外界吸收热量
14．（本题10分）（1）（2）（3）
【知识点】带电物体（计重力）在匀强电场中的圆周运动
【详解】（1）由题意可知，小球做圆锥摆运动，则运动平面与重力和电场力的合力垂直，因此重力和电场力的合力沿OP方向，故解得
（2）小球做匀速圆周运动的合力指向圆心，大小为
根据向心力公式有联立上式得又由几何关系可得绝缘轻绳的长度
（3）从A点到B点的过程中，电场力对小球做的功为
由功能关系可得小球机械能的变化量。
15.（本题16分）（1）；（2）；（3），
【知识点】双杆在不等宽导轨上运动问题【详解】（1）CD棒达到的最大速度，根据平衡条件有根据闭合电路欧姆定律有由此可得
（2）对AB，根据共点力平衡有根据闭合电路欧姆定律有
由此可得AB两端的电压为
（3）对导体棒AB分析对导体棒CD分析由以上两式可得始终成立，因而任意时刻
研究CD棒，最终，
可解得