精品解析：江苏省无锡市澄宜六校2024-2025学年高三上学期12月联考物理试题

澄宜六校阶段性联合测试 高三物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题： 共10题， 每题4分，共 40分，每小题只有一个选项最符合题意。 1. 如图所示，声源S连续发射频率一定的声波，与S共面的圆周上有四个静止的观察者a、b、c、d，当声源以一定的速度由a向b运动的过程中，接收到的频率始终高于声源发射的频率的观察者是（　　） A. a B. b C. c D. d 【答案】B 【解析】 【详解】根据多普勒效应可知，当声源靠近观察者时观察者接收到的频率大于声源发出的频率，则声源由a向b运动的过程中，观察者a接收的频率始终低于声源发射的频率，观察者c和d接收的频率先大于后小于声源发射的频率，接收到的频率始终高于声源发射的频率的是观察者b。 故选B。 2. 中国自主研发制造的万米级全海深载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10909米的中国载人深潜新纪录。某次深潜探测中，“奋斗者”号的速度-时间图像如图所示，忽略下潜过程重力加速度的变化。则（　　） A. 0 ~ t1时间内“奋斗者”号做匀加速运动 B. 0 ~ t1时间内潜水器内的科考人员处于超重状态 C. t2 ~ t3时间内潜水器内的科考人员处于失重状态 D. 0 ~ t1时间内的平均速度大于t2 ~ t3时间内的平均速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．速度-时间图像的斜率表示加速度，则0 ~ t1时间内加速度逐渐减小，是变加速直线运动，故A错误； B．潜水器下潜，则运动方向向下，而0 ~ t1时间内加速，加速度向下，内部的科考人员处于失重状态，故B错误； C．在t2 ~ t3时间科考人员随潜水器向下做减速运动，加速度向上，则内部的科考人员处于超重状态，故C错误； D．构造相同时间内的匀变速直线运动，比较图像围成的面积 从而可知0 ~ t1时间内的平均速度；t2 ~ t3时间内的平均速度有，则可知0 ~ t1时间内的平均速度大于t2 ~ t3时间内的平均速度，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，质量为m的金属杆ab，长为l，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与水平导轨平面成θ角斜向上， ab静止于水平导轨上，则（　　） A. 金属杆ab所受的安培力为BIlsinθ B. 金属杆ab所受的摩擦力水平向左 C. 增大θ金属杆ab可能向左运动 D. 减小θ金属杆ab所受的摩擦力增大 【答案】C 【解析】 【详解】受力分析如图 A．导线跟磁场垂直，所以安培力为 故A错误； B．根据左手定则，安培力向左上方，金属杆有向左的运动趋势，金属杆ab所受的摩擦力水平向右，故B错误； C．根据受力分析，金属杆所受安培力的水平分力为 向右的摩擦力的最大值为 增大θ，两个力增大的量不同，有可能使得 （例如最初刚好平衡，并且，增大时，会使得），故金属杆ab可能向左运动，故C正确； D．减小θ，如果金属杆仍然保持静止，金属杆ab所受的摩擦力 金属杆ab所受的摩擦力减小，故D错误； 故选C。 4. 用图示装置做“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验，下列操作中正确的是（　　） A. 电火花打点计时器选用8V交流电源 B. 平衡摩擦力时将砝码盘通过细线挂在小车上 C. 实验中，释放小车与接通打点计时器需同时进行 D. 实验中改变小车的质量后，不需要重新平衡摩擦力 【答案】D 【解析】 【详解】A. 电火花打点计时器选用220V交流电源，故A错误； B. 平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故B错误； C. 实验中，应先接通打点计时器，再释放小车，故C错误； D. 由于平衡摩擦力之后有 故所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量后，不需要重新平衡摩擦力，故D正确。 故选D。 5. 在同一竖直方向、不同高处分别水平抛出两个小球A、B，两球在P点相碰，如图所示。设A、B两球的初速度分别为、，运动到P点的时间分别为、，在P点的速度与竖直方向的夹角分别为、，则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，小球A到P点的高度大于小球B到P点的高度，由公式可得 则小球A运动到P点的时间较大，即 两球到P点的水平位移相等，由可知，小球A的初速度较小，即 两球运动到P点时，竖直分速度为 则有 由于小球A在竖直方向的速度较大，初速度小，则有 故选C。 6. 电动机M的内阻和电阻R的阻值相等，将它们串联接入电路，闭合开关，电动机正常工作。则电路中的电压U、消耗的电功率P关系表达正确的是（　　） A. UM>UR B. UM=UR C. PM=PR D. PM<PR 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据串联电路特点 因为电动机为非纯电阻电路，所以 对于电阻R，有 则 故A正确，B错误； CD．电动机电功率 对于电阻R的功率 因为 所以 故CD错误。 故选A。 7. 如图所示，人造地球卫星1在圆形轨道Ⅰ上运行，人造地球卫星2在椭圆轨道Ⅱ上运行，其中椭圆轨道上的A点为远地点，B点为近地点，两轨道相切于A点，下列说法正确的是（　　） A. 卫星1在轨道Ⅰ上的速度大于7.9 km/s B. 卫星1在A点的加速度小于卫星2在B点的加速度 C. 卫星1和卫星2在相同时间内与地球连线扫过的面积相等 D. 卫星1在轨道Ⅰ上的机械能大于在卫星2在轨道Ⅱ上的机械能 【答案】B 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以卫星1在轨道Ⅰ上的速度小于7.9 km/s，故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 解得 由于卫星1在A点到地心的距离比卫星2在B点到地心的距离大，则卫星1在A点的加速度小于卫星2在B点的加速度，故B正确； C．根据开普勒第二定律可知，卫星1在相同时间内与地球连线扫过的面积相等，卫星2在相同时间内与地球连线扫过的面积相等，但两卫星不在同一轨道，故在相同时间内与地球连线扫过的面积不相等，故C错误； D．由于两卫星的质量关系未知，不能确定它们机械能的大小关系，故D错误。 故选B。 8. 如图，“双人花样滑冰”训练时男运动员以自己为转动轴拉着女运动员沿冰面做圆周运动，两人手臂伸直，女运动员始终未离开冰面。男运动员在缓慢下蹲过程，手中拉力大小恒定，则女运动员（　　） A. 转动的角速度恒定不变 B. 线速度大小恒定不变 C. 受到的合外力大小不变 D. 加速度方向始终沿着伸直的手臂方向 【答案】A 【解析】 【详解】AB．男运动员拉力的水平分力提供女运动员的向心力，设拉力与水平方向夹角为，女运动员重心到转动轴沿手臂的距离为l不变，则有 ， 可得 ， 男运动员缓慢下蹲，减小，则女运动员线速度增大，角速度不变，故A正确，B错误； C．女运动员受到的合力为 由于减小，则女运动员受到的合外力增大，故C错误； D．加速度方向始终沿水平方向指向圆心，故D错误。 故选A。 9. 如图，在正三角形的三个顶点固定三个点电荷，A、B两点固定电荷量为+ q的点电荷，C点固定-q的点电荷，O点为正三角形的中心，D、E为直线BO上的两点且与O的距离相等。则（　　） A. O点的场强为0 B. D、E两点的场强相同 C. D、E两点的电势相同 D. 电子在D的电势能小于E的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A．AB两个正的点电荷在O点的合场强沿OC方向，C点的负电荷在O点的场强也是沿OC方向，则O点的场强不为零，故A错误； B．D、E两点在AC连线的平分线上，则AC两电荷在E点的合场强大于D点的合场强，方向垂直DE斜向下；而B处电荷在D点的场强大于在E点的场强，方向沿DE方向，则D点和E点场强大小不能比较，故B错误； CD．因D、E两点在AC连线的平分线上，可知AC两处的电荷在DE两点的合电势均为零；而正电荷B在D点的电势高于E点电势，可知合成后D点的电势高于E点的电势，电子在D点的电势能小于在E点的电势能，故C错误，D正确。 故选D。 10. 如图所示，轻质弹簧一端固定在粗糙斜面底端，滑块P从O点静止释放，向下滑动过程经A点接触弹簧，最低到达B点处，则滑块从A到B过程中，动能Ek、重力势能Ep随时间t，机械能E、加速度a随位移x变化图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．滑块从A到B过程中，一开始弹簧弹力小于，滑块继续向下做加速度减小的加速运动，当弹簧弹力大于，滑块向下做加速度增大的减速运动，可知滑块的动能先增大后减小，但动能与时间不是线性关系，即图像不是直线，故A错误； B．根据 由于滑块从A到B过程中，不是做匀速运动，则滑块下落的高度与时间不是线性关系，即图像不是直线，故B错误； C．滑块的机械能变化等于除重力外其他力所做的功，则有 可知图像不是直线，故C错误； D．滑块从A到B过程中，根据牛顿第二定律可得， 解得 可知图像是一条斜率为负的直线，故D正确。 故选D。 二、非选择题：共5题，共60分。其中第11题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 测定一节干电池的电动势和内阻。可供使用的实验器材有： A.电流表A（量程0.6 A，内阻约1Ω） B.电压表V1（量程3.0V、内阻约为1kΩ） C.电压表V2（量程15.0V、内阻约为5kΩ） D.滑动变阻器R1（阻值范围0~15Ω、额定电流2A） E.滑动变阻器R2（阻值范围0~100Ω、额定电流0.2A） F.开关S、导线若干 （1）为了提高测量精度电压表选择______；滑动变阻器选择______（填前面的序号） （2）某实验小组采用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻的数据如下表格， 电压（V） 1.30 1.14 1.12 0.98 0.82 0.74 电流（A） 0.10 0.20 0.25 0.30 0.40 0.45 请在图乙U—I坐标系中描点作图______，并通过图像求出此干电池的电动势E=______V；本实验系统误差的原因______。 （3）为了更精确地得到电源的内阻，该实验小组设计了如下的实验测量电流表的内阻 ①断开S2，闭合S1，调节R1使得电流表满偏（R1≫RA）； ②保持R1不变，闭合S2，调节电阻箱R2使得电流表指在满偏的，读出R2的值为2Ω； 则测定的干电池的内阻为______Ω 【答案】（1） ①. B ②. D （2） ①. ②. 1.47##1.46##1.48 ③. 电流表有分压作用 （3）0.62##0.59##0.60##0.61##0.63##0.64##0.65 【解析】 【小问1详解】 [1][2]一节干电池电压约为1.5V，则电压表挑选小量程，即选B；干电池内阻很小，为便于操作和测量数据更精确，滑动变阻器应选小量程，即选D。 【小问2详解】 [3]将表格中数据进行描点，并用平滑曲线连接如图 [4]根据 则结合图像可得，纵截距为电源电动势，读数约为1.46~1.48V。 [5]电流表外接在干路，则电流表有分压作用，造成误差。 【小问3详解】 [6]当调节电阻箱R2使电流表指在满偏的处时，电流表与R2电流之比为2:1，由于并联电流之比等于电阻的反比，则可得电流表内阻为 根据 图像斜率绝对值表示电源内阻与电流表阻值之和，由图像可求得斜率为 则电源内阻为 12. 我国自主研制的运—20重型运输机获得的升力大小F = kv2，k为系数，v是飞机在平直跑道上的滑行速度；F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为m时，起飞离地速度为v0；装载质量为M的货物后，从静止开始匀加速滑行距离d起飞离地；装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变，重力加速度为g。求： （1）k的表达式； （2）飞机装载货物后飞机滑行过程的加速度a。 【答案】（1） （2），方向与速度方向相同 【解析】 【小问1详解】 空载起飞时，升力正好等于重力，则 所以 【小问2详解】 载货起飞时，升力正好等于重力，则 联立解得 方向与速度方向相同。 13. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形如图实线所示，在时刻的波形如图虚线所示。 （1）求波的传播速度大小v； （2）若波的周期大于0.4s，写出处的质点的振动方程。 【答案】（1） （n=0，1，2，3…） （2） cm 【解析】 【小问1详解】 由图像可知，波长为，简谐横波向x轴正方向传播，则有 （n=0，1，2，3…） 解得 （n=0，1，2，3…） 【小问2详解】 若波的周期大于0.4s，设波速为，，则有 ， 解得 则周期为 x=0m处的质点的振动方程为 由图可知 联立解得 cm 14. 如图，半径R=0.5m的光滑半圆轨道AB竖直固定在光滑的水平面上，在左侧光滑水平面上有M=0.2kg的平板小车，其上表面与右侧水平面在同一高度，有一质量m1=0.6kg的滑块以v0=8m/s的速度从平板车的左端滑上，在平板车与挡板发生碰撞前，滑块滑到平板车的右端且相对平板车静止，滑块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.5，滑块m1滑上右边的水平面后与静止在水平面的滑块m2发生碰撞，碰后粘在一起沿半圆轨道运动，取g=10m/s2。求： （1）小滑块在平板车上运动的时间t； （2）平板车的长度L； （3）滑块质量m2满足的条件。 【答案】（1）0.4s （2）1.6m （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 平板车与墙壁碰撞前，滑块与平板车组成的系统动量守恒，则有 联立解得 【小问2详解】 根据能量守恒定律可得 解得 【小问3详解】 滑块m1与滑块m2发生碰撞，动量守恒，则 沿半圆轨道运动，若恰能到达最高点，则有 解得 若恰能到达圆心等高处，则有 解得 所以要使两滑块一起沿半圆轨道运动，需要满足 或 15. 如图甲所示，在xOy平面内y轴的左侧有宽为L的电场区域，在电场区域的左侧有一加速电场，电压为U0，一质量为m，带电量为+q的带电粒子从A点飘入加速电场（忽略初速度），从x轴的P点（-L，0）进入电场区域，粒子进入电场区域时在电场区域加上图乙所示的与y轴平行的交变电场，（T未知），y轴正方向为电场的正方向，粒子经过交变电场后从y轴上的Q点（0，L）沿着x轴的正方向进入第一象限。在第一象限有一垂直纸面的圆形磁场区域，磁场变化规律如图丙所示，磁场变化周期为T0（忽略磁场突变的影响），粒子在t=0时刻进入磁场，且始终在磁场区域内运动。求： （1）经过P点时的速度v0； （2）交变电场的场强大小E0； （3）圆形磁场区域的最小面积S。 【答案】（1） （2）（n=1，2，3……） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子从A点到P点，由动能定理有 解得 【小问2详解】 粒子进入偏转电场中有 （n=1，2，3……） （n=1，2，3……） 联立解得 （n=1，2，3……） 【小问3详解】 粒子从Q点射出时速度方向沿x轴正方向，速度大小为v0，粒子在磁场中运动的周期为 粒子在磁场中运动的轨迹如图所示 设粒子做圆周运动的半径为r，则 圆形磁场的最小半径 最小面积 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 澄宜六校阶段性联合测试 高三物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题： 共10题， 每题4分，共 40分，每小题只有一个选项最符合题意。 1. 如图所示，声源S连续发射频率一定的声波，与S共面的圆周上有四个静止的观察者a、b、c、d，当声源以一定的速度由a向b运动的过程中，接收到的频率始终高于声源发射的频率的观察者是（　　） A. a B. b C. c D. d 2. 中国自主研发制造的万米级全海深载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10909米的中国载人深潜新纪录。某次深潜探测中，“奋斗者”号的速度-时间图像如图所示，忽略下潜过程重力加速度的变化。则（　　） A. 0 ~ t1时间内“奋斗者”号做匀加速运动 B. 0 ~ t1时间内潜水器内的科考人员处于超重状态 C. t2 ~ t3时间内潜水器内的科考人员处于失重状态 D. 0 ~ t1时间内的平均速度大于t2 ~ t3时间内的平均速度 3. 如图所示，质量为m的金属杆ab，长为l，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与水平导轨平面成θ角斜向上， ab静止于水平导轨上，则（　　） A. 金属杆ab所受的安培力为BIlsinθ B. 金属杆ab所受的摩擦力水平向左 C. 增大θ金属杆ab可能向左运动 D. 减小θ金属杆ab所受的摩擦力增大 4. 用图示装置做“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验，下列操作中正确的是（　　） A. 电火花打点计时器选用8V交流电源 B. 平衡摩擦力时将砝码盘通过细线挂在小车上 C. 实验中，释放小车与接通打点计时器需同时进行 D. 实验中改变小车的质量后，不需要重新平衡摩擦力 5. 在同一竖直方向、不同高处分别水平抛出两个小球A、B，两球在P点相碰，如图所示。设A、B两球的初速度分别为、，运动到P点的时间分别为、，在P点的速度与竖直方向的夹角分别为、，则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 6. 电动机M的内阻和电阻R的阻值相等，将它们串联接入电路，闭合开关，电动机正常工作。则电路中的电压U、消耗的电功率P关系表达正确的是（　　） A. UM>UR B. UM=UR C. PM=PR D. PM<PR 7. 如图所示，人造地球卫星1在圆形轨道Ⅰ上运行，人造地球卫星2在椭圆轨道Ⅱ上运行，其中椭圆轨道上的A点为远地点，B点为近地点，两轨道相切于A点，下列说法正确的是（　　） A. 卫星1在轨道Ⅰ上的速度大于7.9 km/s B. 卫星1在A点的加速度小于卫星2在B点的加速度 C. 卫星1和卫星2在相同时间内与地球连线扫过的面积相等 D. 卫星1在轨道Ⅰ上的机械能大于在卫星2在轨道Ⅱ上的机械能 8. 如图，“双人花样滑冰”训练时男运动员以自己为转动轴拉着女运动员沿冰面做圆周运动，两人手臂伸直，女运动员始终未离开冰面。男运动员在缓慢下蹲过程，手中拉力大小恒定，则女运动员（　　） A. 转动的角速度恒定不变 B. 线速度大小恒定不变 C. 受到的合外力大小不变 D. 加速度方向始终沿着伸直的手臂方向 9. 如图，在正三角形的三个顶点固定三个点电荷，A、B两点固定电荷量为+ q的点电荷，C点固定-q的点电荷，O点为正三角形的中心，D、E为直线BO上的两点且与O的距离相等。则（　　） A. O点的场强为0 B. D、E两点的场强相同 C. D、E两点的电势相同 D. 电子在D的电势能小于E的电势能 10. 如图所示，轻质弹簧一端固定在粗糙斜面底端，滑块P从O点静止释放，向下滑动过程经A点接触弹簧，最低到达B点处，则滑块从A到B过程中，动能Ek、重力势能Ep随时间t，机械能E、加速度a随位移x变化图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：共5题，共60分。其中第11题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 测定一节干电池的电动势和内阻。可供使用的实验器材有： A.电流表A（量程0.6 A，内阻约1Ω） B.电压表V1（量程3.0V、内阻约为1kΩ） C.电压表V2（量程15.0V、内阻约为5kΩ） D.滑动变阻器R1（阻值范围0~15Ω、额定电流2A） E.滑动变阻器R2（阻值范围0~100Ω、额定电流0.2A） F.开关S、导线若干 （1）为了提高测量精度电压表选择______；滑动变阻器选择______（填前面的序号） （2）某实验小组采用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻的数据如下表格， 电压（V） 1.30 1.14 1.12 0.98 0.82 0.74 电流（A） 0.10 0.20 0.25 0.30 0.40 0.45 请在图乙U—I坐标系中描点作图______，并通过图像求出此干电池的电动势E=______V；本实验系统误差的原因______。 （3）为了更精确地得到电源的内阻，该实验小组设计了如下的实验测量电流表的内阻 ①断开S2，闭合S1，调节R1使得电流表满偏（R1≫RA）； ②保持R1不变，闭合S2，调节电阻箱R2使得电流表指在满偏的，读出R2的值为2Ω； 则测定的干电池的内阻为______Ω 12. 我国自主研制的运—20重型运输机获得的升力大小F = kv2，k为系数，v是飞机在平直跑道上的滑行速度；F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为m时，起飞离地速度为v0；装载质量为M的货物后，从静止开始匀加速滑行距离d起飞离地；装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变，重力加速度为g。求： （1）k的表达式； （2）飞机装载货物后飞机滑行过程的加速度a。 13. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形如图实线所示，在时刻的波形如图虚线所示。 （1）求波的传播速度大小v； （2）若波的周期大于0.4s，写出处的质点的振动方程。 14. 如图，半径R=0.5m的光滑半圆轨道AB竖直固定在光滑的水平面上，在左侧光滑水平面上有M=0.2kg的平板小车，其上表面与右侧水平面在同一高度，有一质量m1=0.6kg的滑块以v0=8m/s的速度从平板车的左端滑上，在平板车与挡板发生碰撞前，滑块滑到平板车的右端且相对平板车静止，滑块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.5，滑块m1滑上右边的水平面后与静止在水平面的滑块m2发生碰撞，碰后粘在一起沿半圆轨道运动，取g=10m/s2。求： （1）小滑块在平板车上运动的时间t； （2）平板车的长度L； （3）滑块质量m2满足的条件。 15. 如图甲所示，在xOy平面内y轴的左侧有宽为L的电场区域，在电场区域的左侧有一加速电场，电压为U0，一质量为m，带电量为+q的带电粒子从A点飘入加速电场（忽略初速度），从x轴的P点（-L，0）进入电场区域，粒子进入电场区域时在电场区域加上图乙所示的与y轴平行的交变电场，（T未知），y轴正方向为电场的正方向，粒子经过交变电场后从y轴上的Q点（0，L）沿着x轴的正方向进入第一象限。在第一象限有一垂直纸面的圆形磁场区域，磁场变化规律如图丙所示，磁场变化周期为T0（忽略磁场突变的影响），粒子在t=0时刻进入磁场，且始终在磁场区域内运动。求： （1）经过P点时的速度v0； （2）交变电场的场强大小E0； （3）圆形磁场区域的最小面积S。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $