天津市名校2024-2025學(xué)年高三（上）12月檢測(cè)物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁天津市名校2024-2025學(xué)年高三（上）12月檢測(cè)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(dāng)繩與水平方向的夾角為30°時(shí)，物塊B的速度大小為2m/s，則此時(shí)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(jù)運(yùn)動(dòng)的合成法則，即可求解。

解決本題的關(guān)鍵會(huì)對(duì)速度進(jìn)行分解。

【解答】

物塊A沿豎直桿的運(yùn)動(dòng)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(gè)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(cuò)誤，C正確。故選C。2.女航天員王亞平在“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器里通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)成功展示了失重狀態(tài)下液滴的表面張力引起的效應(yīng).在視頻中可觀察到漂浮的液滴處于相互垂直的兩個(gè)橢球之間不斷變化的周期性“脈動(dòng)”中.假設(shè)液滴處于完全失重狀態(tài)，液滴的上述“脈動(dòng)”可視為液滴形狀的周期性微小變化(振動(dòng))，如圖所示.已知液滴振動(dòng)的頻率表達(dá)式為f=krxρ??12σ?12，其中k為一個(gè)無單位的比例系數(shù)，r為液滴半徑，ρ為液體密度，σ為液體表面張力系數(shù)(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(jì)算公式同樣可適用于單位間的換算關(guān)系；因此可以利用單位來驗(yàn)證公式的正誤。

【解答】根據(jù)物理公式同時(shí)對(duì)應(yīng)單位間的換算關(guān)系可知：

A.若x=32，則有：(m)?32(kgm2)12(Nm)12=m3(Nkg?m)13.為了應(yīng)對(duì)地球上越來越嚴(yán)重的霧霆天氣和能源危機(jī)，各國(guó)科學(xué)家正在對(duì)太空電站的可行性和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)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(yùn)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(chǎn)生的電能通過微波或激光以無線能量傳輸方式傳輸?shù)降孛妫僭O(shè)若干年后，人類第一臺(tái)太空電站在地球的同步軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知該太空電站經(jīng)過時(shí)間t(t小于太空電站運(yùn)行的周期)，它運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)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(yùn)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(zhuǎn)物體的向心加速度

C.太空電站的環(huán)繞周期為βt2π

【答案】D

【解析】解：該太空電站經(jīng)過時(shí)間t(t小于太空電站運(yùn)行的周期)，它運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為s，它與地球中心連線掃過的角度為β(弧度)，

則太空站運(yùn)行的線速度為v=st

角速度為：ω=βt

根據(jù)v=ωr得軌道半徑為：r=vω=stβt=sβ

A、人類第一臺(tái)太空電站在地球的同步軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(wèi)星的環(huán)繞速度，故太空電站在軌道上運(yùn)行的速度小于地球的第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；

B、人類第一臺(tái)太空電站在地球的同步軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，軌道半徑大于地球自轉(zhuǎn)物體半徑，根據(jù)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(zhuǎn)物體的向心加速度，故B4.勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于xOy平面。a、b兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為(0,8)和(3,0)，電勢(shì)分別為14V和8VA.場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于ab連線

B.場(chǎng)強(qiáng)方向平行于ab連線

C.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為250V/m

D.把電荷從a點(diǎn)沿aOb【答案】C

【解析】【分析】本題考查勻強(qiáng)電場(chǎng)的性質(zhì)。解決問題的關(guān)鍵是熟知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差之間的關(guān)系，知道電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，知道正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能小。【解答】AB.因aO兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為14V和2V，可知其中點(diǎn)則bc為等勢(shì)面，場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于bc斜向下，故AB錯(cuò)誤；

C.由場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系結(jié)合幾何關(guān)系可得E=Ud=8?20.03×cos375.如圖所示，扇形AOB為透明柱狀介質(zhì)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(zhì)，經(jīng)OA

A.該介質(zhì)對(duì)a光的折射率為233

B.a光的折射光線不能在AB面發(fā)生全反射

C.在同一介質(zhì)中，a光的光速大于b光的光速

D.用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，【答案】B

【解析】【分析】

根據(jù)題意作出光路圖，由幾何知識(shí)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(shí)求出光線在M點(diǎn)的入射角，與臨界角比較，分析能否發(fā)生全反射；

再根據(jù)光速及波長(zhǎng)和頻率的關(guān)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(nèi)容，要求能熟練應(yīng)用折射定律并掌握光的波長(zhǎng)、頻率及波速間公式的應(yīng)用。

【解答】

A、結(jié)合光路圖，由幾何知識(shí)可知，a光入射角i=60°，折射角r=30°，根據(jù)折射定律得a光的折射率為n=sinisinr=sin60°sin30°=3，故A錯(cuò)誤；

B、由幾何知識(shí)求出a光線在M點(diǎn)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(zhì)細(xì)環(huán)的粗糙桿水平放置，一小球用細(xì)線系在細(xì)環(huán)上，小球置于一光滑斜面上，現(xiàn)用力將斜面緩慢右移(從虛線運(yùn)動(dòng)到實(shí)線)，此過程中細(xì)環(huán)始終靜止在原位置，則下列說法正確的是

A.斜面對(duì)小球的支持力變大 B.桿對(duì)細(xì)環(huán)的摩擦力變小

C.細(xì)線對(duì)細(xì)環(huán)的拉力變大 D.桿對(duì)細(xì)環(huán)的支持力變小【答案】AD

【解析】解：AC、以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力如圖所示，根據(jù)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(xì)線對(duì)小球的拉力變小，細(xì)線對(duì)細(xì)環(huán)的拉力也變小；N′變大，則斜面對(duì)小球的支持力變大。故A正確，C錯(cuò)誤；

B、以小環(huán)和小球整體為研究對(duì)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(jù)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(cuò)誤；

D、細(xì)線的拉力變小，與水平方向的夾角變小，則細(xì)線在豎直向下的分力變小，豎直方向根據(jù)平衡條件可知桿對(duì)細(xì)環(huán)的支持力變小，故D正確；

故選：AD。

緩慢推動(dòng)斜面體，小球處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，先以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力，作出力圖，根據(jù)圖解法分析T的變化。再對(duì)斜面體研究，運(yùn)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(lián)，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(dāng)RT的溫度升高時(shí)，原線圈兩端的電壓一定減小

B.當(dāng)RT的溫度升高時(shí)，原線圈中的電流一定減小

C.當(dāng)RT的溫度降低時(shí)，r消耗的功率一定減小

D.當(dāng)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(yīng)用。

當(dāng)RT的溫度升高時(shí)，其阻值減小，根據(jù)

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

I1I2=

n2n1和P=I1?2r，可知r消耗的功率變化情況。

【解答】

AB.設(shè)變壓器原線圈的匝數(shù)為n1，副線圈的匝數(shù)為n2;由題可知U0=I1r+U1

而I1I2=n2n1得I1=n8.如下圖，圖實(shí)驗(yàn)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(nèi)的氣體壓強(qiáng)p和分子平均動(dòng)能Ek的變化情況。圖實(shí)驗(yàn)2中中國(guó)制造的列車空氣彈簧實(shí)現(xiàn)了歐洲高端鐵路市場(chǎng)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(yùn)行平穩(wěn)性的作用?？諝鈴椈芍饕苫钊?、氣缸及密封在氣缸內(nèi)的一定質(zhì)量氣體構(gòu)成。列車上下乘客及劇烈顛簸均會(huì)引起車廂震動(dòng)。上下乘客時(shí)氣缸內(nèi)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(shí)氣缸內(nèi)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(nèi)氣體視為理想氣體。(

)

A.圖實(shí)驗(yàn)1中桶內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p減小和分子平均動(dòng)能Ek減小

B.圖實(shí)驗(yàn)1中桶內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p減小和分子平均動(dòng)能Ek不變

C.圖實(shí)驗(yàn)2中劇烈顛簸造成氣體壓縮的過程中，空氣彈簧內(nèi)氣體的內(nèi)能增加

D.圖實(shí)驗(yàn)2【答案】BC

【解析】【分析】溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程分析溫度的變化。做功和熱傳遞可以改變氣體的內(nèi)能，根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析。

【解答】AB.根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT可知，當(dāng)溫度相同時(shí)，體積變大，則桶內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p減小，而溫度是影響分子平均動(dòng)能的唯一因素，則分子平均動(dòng)能Ek不變，A錯(cuò)誤，B正確;

CD.劇烈顛簸造成氣體壓縮的過程中，因?yàn)闀r(shí)間很短，所以氣體與外界來不及熱交換，Q=0，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共12分。9.某同學(xué)用如圖所示裝置來探究“在外力一定時(shí)，物體的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系”。(1A.平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)先將沙桶用細(xì)線繞過定滑輪系在小車上

B.平衡摩擦力時(shí)，小車后面應(yīng)固定一條紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C.小車釋放前應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，且先釋放小車后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(2)將沙和沙桶的總重力mg近似地當(dāng)成小車所受的拉力F會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來系統(tǒng)誤差。設(shè)小車所受拉力的真實(shí)值為F真，為了使系統(tǒng)誤差mg?F真F真<5(3)在完成實(shí)驗(yàn)操作后，用圖象法處理數(shù)據(jù)，得到小車的加速度倒數(shù)1aA.

B．

C.

D．

【答案】(1)B；(2【解析】【分析】

為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，需要平衡摩擦力，同時(shí)要調(diào)整長(zhǎng)木板上滑輪的高度使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行，根據(jù)作差法求解加速度，根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合圖象特點(diǎn)分析產(chǎn)生的原因，分別對(duì)小車和整體根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)問題一定要明確實(shí)驗(yàn)原理，并且親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問題，注意平衡摩擦力的細(xì)節(jié)，應(yīng)用牛頓第二定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式是解題的關(guān)鍵。

【解答】

(1)A、實(shí)驗(yàn)前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，不能將沙桶用細(xì)線繞過定滑輪系在小車上，故A錯(cuò)誤；

B、實(shí)驗(yàn)時(shí)小車與紙帶相連，平衡摩擦力時(shí)，小車后面應(yīng)固定一條紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故B正確；

C、為充分利用紙帶，小車釋放前應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，且先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源然后釋放小車，故C錯(cuò)誤；

故選：B；

(2)在本實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)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(tǒng)誤差，

對(duì)小車，根據(jù)牛頓第二定律得：a=F真M，

對(duì)整體，根據(jù)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(wèi)星、宇宙飛船提供能量。如圖甲，太陽能電池在有光照時(shí)，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照時(shí)，可以視為一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為零的電學(xué)器件。

探究一：實(shí)驗(yàn)小組用測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)方法，用圖乙電路探究太陽能電池被不透光黑紙包住時(shí)的I—(1)圖乙中虛線處____(填“需要”、“不需要”)連接導(dǎo)線；滑動(dòng)變阻器如圖丙所示，開關(guān)閉合前，滑片應(yīng)移至____(填“A”，“B”(2)通過實(shí)驗(yàn)，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(gè)電動(dòng)勢(shì)為3V(內(nèi)阻忽略不計(jì))的電源和阻值為5kΩ的定值電阻串聯(lián)在一起，它消耗的電功率約為____W.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

探宄二：在穩(wěn)定光照環(huán)境中，取下太陽能電池外黑紙，并按圖丁電路“測(cè)量金屬絲的電阻率”

(3)該小組用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)讀數(shù)如圖戊所示，其直徑為____mm。

(4)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)I，金屬絲直徑為D)、長(zhǎng)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(xù)變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，分析電路圖選出所需實(shí)驗(yàn)電路；

(2)根據(jù)伏安特性曲線的性質(zhì)可明確電源的電動(dòng)勢(shì)，再根據(jù)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(shí)驗(yàn)；解決本題的關(guān)鍵知道滑動(dòng)變阻器分壓式和限流式接法的區(qū)別，以及會(huì)通過歐姆定律判斷電阻的大?。莆諔?yīng)用圖象法解題的方法。

【解答】：

(1)滑動(dòng)變阻器需要分壓式接法，開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器應(yīng)移到電阻最大處；

(2)結(jié)合伏安特性曲線進(jìn)行計(jì)算，在U?I圖中作出對(duì)應(yīng)的電阻的伏安特性曲線，如圖所示；圖象的交點(diǎn)為電源的工作點(diǎn)，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(cè)微器的讀數(shù)，求金屬絲的電阻率表達(dá)式，要掌握常用器材的使用及讀數(shù)方法，實(shí)驗(yàn)誤差分析。

(3)螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器示數(shù)之和；

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

m2g=m1g+F安

產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=Blv

感應(yīng)電流：I=ER=BlvR

線圈受到的安培力：F安=BIl=B2l2vR

聯(lián)立解得：v=4m/s；

(2)線圈從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到【解析】(1)線圈ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)開始做勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件結(jié)合安培力的計(jì)算公式進(jìn)行解答；

(2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解線圈從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到c五、計(jì)算題：本大題共2小題，共34分。12.跳臺(tái)滑雪是冬奧會(huì)的比賽項(xiàng)目之一，如圖為一簡(jiǎn)化后的跳臺(tái)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(diǎn)，與水平面相切于C點(diǎn)，AC間的豎直高度差為h1=40m，CD為豎直跳臺(tái)。運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80?kg，從A點(diǎn)由靜止滑下，通過C(1)運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)滑到(2