2024-2025學年高三年級第一次模擬考試物理試題一、選擇題（本題共10題，第1-7題為單選題，每小題4分，第8-10題為多選題，全部選對6分，選對但不全的得3分，有選錯得0分。共46分）1.2024年是量子力學誕生一百周年，量子力學已經對多個領域產生了深遠的影響，包括物理學、化學、計算機科學、通信技術和生物學，量子力學已成為現代科學的重要基石之一。下列關于量子力學創立初期的奠基性事件中說法正確的是（）A.黑體輻射電磁波的強度的極大值隨著溫度的降低向波長短的方向移動B.發生光電效應時，逸出光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比關系C.德布羅意的物質波假設認為一切實物粒子都具有波粒二象性D.根據玻爾原子理論，氫原子由高能級向低能級躍遷時，只能吸收特定頻率的光【答案】C【解析】【詳解】A．黑體輻射電磁波的強度的極大值隨著溫度的降低向波長長的方向移動，A錯誤；B．發生光電效應時，逸出光電子最大初動能隨入射光的頻率的增大而增大，但是不成正比，B錯誤；C．德布羅意的物質波假設認為一切實物粒子都具有波粒二象性，C正確；D．根據玻爾原子理論，氫原子由高能級向低能級躍遷時，只能放出特定頻率的光，D錯誤。故選C。2.現用某款智能手機進行豎直上拋實驗：用手掌托著智能手機，在軟件phyphox里面打開加速度傳感器，把手機向上拋出，然后又在拋出點接住手機，以豎直向上為正方向，測得手機在豎直方向的加速度隨時間變化的圖像如圖所示，則手機（）A.在時間內手機先加速后減速 B.在時間內手機受到的支持力逐漸減小C.在時刻手機到達最高點 D.在時間內，手機處于失重狀態【答案】B【解析】【詳解】A．由題圖可知，時間內手機沒有離開手掌，速度向上，加速度向上，手機一直在向上加速，故A錯誤；B．時間內加速度向上，大小逐漸減小，根據牛頓第二定律，則有隨著a的減小，手機受到支持力逐漸減小，故B正確；C．時刻手機的加速度為0，此時手機向上的速度達到最大，由于慣性手機會繼續向上運動，所以在時刻手機還沒有到達最高點，故C錯誤；D．在時間內加速度先向上再向下，手機應處于先超重再失重狀態，故D錯誤。故選B。3.如圖所示，位于豎直平面內的一面墻上有A、B、C三個完全相同的窗戶。將一個小球斜向上拋出，小球在空中依次飛過A、B、C三個窗戶，圖中曲線為小球在空中運動的軌跡，軌跡所在的平面靠近豎直墻面，且與墻面平行。不計空氣阻力的影響，以下說法中正確的是（）A.小球通過窗戶A所用的時間最短 B.小球通過窗戶C的平均速度最大C.小球通過窗戶C動能變化量最小 D.小球通過窗戶A克服重力做的功最多【答案】A【解析】【詳解】A．小球做斜上拋運動，可以分解成水平方向的勻速直線運動，豎直方向的豎直上拋運動，水平方向運動和豎直方向運動具有等時性。小球豎直方向速度逐漸減小，而A、B、C三個窗戶的豎直高度相等，所以通過A所用時間最小，通過C所用時間最大，故A正確；B．小球豎直方向速度逐漸減小，水平方向速度不變，所以經A的平均速度最大，經C的平均速度最小，故B錯誤；D．根據重力做功公式WG=mgh小球通過A、B、C三個窗戶重力做功相等，即小球通過A、B、C三個窗戶克服重力做功相等，故D錯誤；C．根據動能定理結合D選項分析可知小球通過A、B、C三個窗戶動能變化量相同，故C錯誤。故選A。4.2024年6月1日，為我國月球探測器嫦娥6號在月球著陸。這次月球探測器成功登月為我國在2030年前實現航天員登陸月球奠定了堅實的基礎。已知月球質量約是地球質量，半徑約為地球半徑，設在地球表面發射一顆人造地球衛星最小的發射速度為，將來我國航天員登上月球后在月球表面發射一顆月球衛星，最小的發射速度為為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】對于地球衛星可得人造地球衛星最小的發射速度為同理可得月球衛星最小的發射速度為則有可得故選C。5.小明同學用電流傳感器進行電容器放電現象研究，按照圖甲正確連接電路，將開關S與1端連接，先給電容器充電。過一段時間后，將開關S擲向2端，測得電流隨時間變化的曲線如圖乙中的實線a所示。在重復實驗時，小明將電阻用替換，已知，其它實驗條件不變，則重復實驗所得的放電曲線（用虛線表示）可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】將電阻用替換后，由于可知替換后最大放電電流減小，由于i-t曲線與坐標軸圍成的面積即為電荷量，而兩次放電總電荷量相同，因此兩曲線與坐標軸圍成的面積應相等，故替換成后放電電流隨時間變化的曲線應該是B。故選B。6.空氣炸鍋是利用高溫空氣循環技術加熱食物。圖為某型號空氣炸鍋簡化模型圖，其內部有一氣密性良好的內膽，封閉了質量、體積均不變可視為理想氣體的空氣，已知初始氣體壓強為，溫度為，加熱一段時間后氣體溫度升高到，此過程中氣體吸收的熱量為，熱力學溫度與攝氏溫度的關系是，則（）A.升溫后內膽中所有氣體分子的動能都增大B.升溫后內膽中氣體的壓強為C.此過程內膽中氣體的內能增加量小于D.此過程內膽中氣體分子單位時間內撞擊內壁的次數不變【答案】B【解析】【詳解】A．升溫后分子平均動能變大，并非所有氣體分子的動能都增大，故A錯誤；B．根據其中T0=300K，T=420K解得升溫后膽中氣體的壓強為p=1.4×105Pa故B正確；C．此過程膽中氣體體積不變，則W=0，吸收的熱量為，由熱力學第一定律，則氣體內能增加量為故C錯誤；D．氣體體積不變，壓強增大，則單位氣體體積的分子數不變，升溫后氣體分子平均速率變大，則單位時間內撞擊內壁的次數增多，故D錯誤。故選B。7.如圖，將質量為m的小球用兩根長均為L的細線分別懸于固定水平桿上的A、B兩點，小球靜止時，兩細線與桿的夾角（），一個始終垂直于紙面向外的拉力作用在小球上，使小球緩慢移動，重力加速度大小為g，當小球移動的水平距離為0.3L時，細線的拉力的大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】小球移動的水平距離為0.3L時的側面圖為如圖可知兩細線的拉力的合力大小為由于小球靜止時兩細線與桿的夾角，有所以可得設每根細線的拉力大小為，則解得故選C。8.目前困擾5G發展的大難題之一是供電，5G基站系統功耗大，信號覆蓋半徑小。如圖所示，電壓為100kV的主供電線路為某5G基站供電，基站用電器功率為9kW，線路電阻為40Ω，線路損耗功率占總功率的10%（變壓器均視為理想變壓器），則（）A.輸電線路中的電流為5A B.高壓變壓器原、副線圈的匝數比為50：1C.輸電線路中的電流為2500A D.高壓變壓器原、副線圈的匝數比為100：1【答案】AB【解析】【詳解】AC．由題意可知，總功率為線路損耗功率又解得輸電線路中的電流為故A正確，C錯誤；BD．高壓變壓器副線圈的電壓為高壓變壓器原、副線圈的匝數比為故B正確，D錯誤。故選AB。9.為實現“雙碳”目標，我國大力發展新能源汽車。某品牌新能源電動汽車動力電池額定電壓為364V，額定容量是131A?h，圖為該汽車在充電過程的顯示表。若在測試路面上汽車每公里消耗0.1kw?h。下列說法正確的是（）A.容量A?h是電荷量的單位 B.顯示表中的充電電量是指電荷量C.當前充電的電荷量約為 D.汽車充滿電后在測試路面上能行駛約477公里【答案】ACD【解析】【詳解】A．容量A·h是電荷量的單位，選項A正確；B．顯示表中的充電電量單位是kW?h是指能量，選項B錯誤；C．當前充電的電荷量約為選項C正確；D．汽車充滿電后在測試路面上能行駛約選項D正確。故選ACD。10.如圖甲所示，兩平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上，左端連接阻值為R＝1.5Ω的電阻，導軌間距為L＝1m。一長為L＝1m，阻值為r＝0.5Ω的導體棒垂直放置在導軌上，到導軌左端的距離為，空間中有垂直導軌平面向里均勻分布的磁場，磁感應強度隨時間變化的圖線如圖乙所示。從t＝0時刻開始，導體棒在外力作用下向左做初速度為零的勻加速直線運動，速度隨時間變化的關系如圖丙所示，在導體棒離開導軌前的過程，下列說法正確的是（）A.回路中的電流先逐漸增大后逐漸減小B.t＝2s內某時刻回路中電流方向發生變化C.t＝1s時導體棒所受安培力大小為0.11N、方向向左D.該過程通過定值電阻R凈電荷量為0.8C【答案】CD【解析】【詳解】AB．由圖乙可知，磁感應強度隨時間變化的關系式為由圖丙可知，導體棒運動速度與時間的關系式為導體棒運動位移與時間的關系式為由于到導軌左端的距離為，所以導體棒運動的最大時間為磁感應強度變化產生的感生電動勢為導體棒運動產生的動生電動勢為由楞次定律和右手定則可知，感生電動勢與動生電動勢方向相反，則回路中感應電動勢為感應電流為可知，隨著增大，感應電流減小，當時

即時，感應電流方向改變，電流開始反向增大，所以回路中的電流先逐漸減小后逐漸增大，時回路中電流方向發生變化，故AB均錯誤；C．結合AB分析可知，時，感應電流為方向為逆時針，磁感應強度為導體棒所受安培力大小為由左手定則可知，方向向左，C正確；D．根據，，可得D正確。故選CD。二、實驗題（11題6分，12題8分）11.如圖甲所示，學生將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗（已知當地的重力加速度為g）。（1）實驗室提供的器材有打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需要的器材是______。A.天平及砝碼 B.毫米刻度尺 C.直流電源 D.交流電源（2）實驗中得到如圖乙所示的一條紙帶（部分）。在紙帶上選取三個連續打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為，已知打點計時器打點的周期為T，設重物的質量為m，從打O點到打B點的過程中，動能增加量＝______。（3）該同學在紙帶上選取多個計數點，測量它們到起始點O的距離h，計算對應計數點的重物速度v，得到如圖丙所示的圖像，由圖像可求得當地的重力加速度g＝______m/s（保留兩位小數）。【答案】（1）BD（2）（3）9.70【解析】【小問1詳解】A．驗證機械能守恒定律，根據不需要測出重物的質量，A錯誤；B．需要測出下落的高度和末速度，需要用毫米刻度尺測量紙帶上的點的距離，B正確；CD．打點計時器需要用交流電源，C錯誤，D正確。故選BD。【小問2詳解】B點的速度為動能增加量為【小問3詳解】根據有圖像的斜率為解得12.工業上經常用“電導儀”來測定液體的電阻率，其中一個關鍵部件如圖甲所示，兩片金屬放到液體中形成一個電容器形狀的液體電阻，中間的液體即電阻的有效部分。小明想測量某導電溶液的電阻率，在一透明塑料長方體容器內部左右兩側正對插入與容器等寬、與導電溶液等高的電極，兩電極的正對面積為S=50cm2，電極電阻不計。實驗提供的器材如下：電壓表（量程15V，內阻約為40kΩ）；電流表（量程300μA，內阻約為100Ω）；滑動變阻器R（20Ω，1A）；電池組（電動勢E=12V，內阻r約為6Ω）；單刀單擲開關一個；導線若干。（1）小明先用歐姆表粗測溶液電阻，選擇歐姆×100擋后測量結果如圖乙所示，粗略測量電阻為______Ω（保留2位有效數字）。（2）為了準確測量溶液電阻阻值，需測量多組電壓表、電流表數據，請用筆畫線代替導線，將圖丙的實物電路補充完整______。（3）實驗時，僅改變兩電極間距d，測得多組U、I數據，計算出對應的電阻R，描繪出如圖丁所示的R?d圖線______，由圖像可得該導電溶液的電阻率ρ=______Ω·m。（計算結果保留3位有效數字）d/cmR/（×104Ω）100.8201.7302.4362.94636（4）小明在實驗中未考慮電表內阻的影響，從原理看，他用圖像法計算出的電阻率ρ將______（選填“大于”“小于”或“等于”）實際值。【答案】（1）5.0×103（2）（3）①.②.400（4）等于【解析】【小問1詳解】小明先用歐姆表粗測溶液電阻，選擇歐姆×100擋后測量結果如圖乙所示，粗略測量電阻為Rx=50×100Ω=5.0×103Ω【小問2詳解】為了準確測量其阻值，并測量多組數據，則滑動變阻器應采用分壓式接法，根據所以應該選擇電流表內接法，因此其實物圖如圖所示【小問3詳解】[1]計算出對應的電阻R，描繪出如圖丁所示的R?d圖線[2]根據可得結合圖像可得解得該導電溶液的電阻率ρ=400Ω·m【小問4詳解】若考慮電表的內阻，有由于該實驗中是通過圖像的斜率去求電阻率，而斜率與電流表內阻無關，因此計算結果與真實值相比會不變。三、計算題（13題10分，14題13分，15題17分，共40分）13.如圖甲是天然水晶制成的水晶球。如圖乙是過球心的一個截面圓，且半徑為R，AB是截面圓的直徑，某種單色細光束從C點平行直徑AB射入水晶球，恰好從B點射出水晶球，已知CB與直徑AB的夾角為θ，光在真空中的傳播速度為c，已知θ=30°。求：（1）水晶球對此單色細光束的折射率n；（2）細光束在水晶球中的傳播時間。【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】在圖乙中作出過C點的法線并根據數學知識標出角度，如圖所示根據折射定律，水晶球對此單色細光束的折射率為【小問2詳解】細光束在水晶球中傳播路程為細光束在水晶球中傳播的速度為又求得細光束在水晶球中的傳播時間為14.如圖，平板小車C靜止在水平面上，左端緊靠平臺且與平臺等高，平臺邊緣正上方用長H=0.8m的輕繩懸掛質量為m的物塊A，懸點正下方靜置一質量為的物塊B，將A向左拉至輕繩水平由靜止釋放，A與B發生正碰，碰后A的速度為零。已知A與B碰撞過程中的恢復系數，該系數是一個定值，只與發生碰撞物體材料有關。現將A、B互換角色，將B懸掛起來從水平位置由靜止釋放，與A發生正碰后，A滑上小車后，立即取走B，經過一段時間作用，小車C停止且A不滑出小車。已知物塊A和小車C質量都為m=2kg，物塊A與小車C上表面間的動摩擦因數，小車C與地面摩擦因素，重力加速度，A、B均可視作質點，不計空氣阻力。求：（1）物塊B與物塊A碰撞前速度；（2）A剛滑上小車時的速度大小；（3）小車C最少需要長度L，及最后小車離開平臺的位移x。【答案】（1）4m/s（2）4m/s（3），【解析】【小問1詳解】對B進行分析，根據動能定理有解得【小問2詳解】當A向左拉至輕繩水平由靜止釋放至最低點過程，根據動能定理有解得A碰撞B過程，根據動量守恒定律有解得則A與B碰撞過程中的恢復系數B碰撞A過程，根據動量守恒定律有B與A碰撞過程中的恢復系數由于B質量大于A質量，碰撞后A、B速度方向相同，且A的速度大于B的速度，則解得，【小問3詳解】A滑上C后，A先向右做勻減速直線運動，對A進行分析，根據牛頓第二定律有解得C先向右做勻加速直線運動，根據牛頓第二定律有解得歷時，A、C達到相同速度，則有解得，此后A、C保持相對靜止，向右做勻減速直線運動，則小車C的最小長度解得上述過程C的位移A、C保持相對靜止，根據牛頓第二定律有解得減速至0過程，利用逆向思維，根據速度與位移的關系有解得則最后小車離開平臺的位移解得15.微觀粒子的