2025届河南省焦作市博爱县第一中学高三上学期一模物理试题

焦作市博爱一中2024一2025学年高三（上)一模考试 物理参考答案 一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1至7小题只有 一项符合题目要求，每小题4分。第8至10小题有多项符合题目的要求，全部选对的得4 分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1.【答案】D 【解析】A.在~t图像中，斜率绝对值表示加速度大小，由图像可知乙车的加速度 大于甲车的加速度，A错误； B.由于甲车在前，若未发生碰撞，在t=10s之前，乙车速度大于甲车速度，两车 距离逐渐靠近，在=10s之后，乙车速度小于甲车速度，两车距离逐渐增大，因 此t=10s时，两车相距最近，B错误； CD.有图像可知，在t=10s时，两车速度相等，大小为v=10ms,若此时两车未相 撞，则以后不可能相撞，在0~10s这段时间内，甲车的位移 =7=20+10×10m=150m,乙车的位移52=m=30+10x10m=200m,因此，为避 2 2 免两车发生碰撞，开始刹车时两车之间的距离至少为△s=S2-5=50m,C错误，D 正确。选D。 2.【答案】B 【解析】A.卫星从轨道1变轨到轨道2，需要在Q点加速做离心运动，所以在轨道 1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度，A错误； B.卫星在轨道2上运动时只有万有引力做功，机械能守恒，经过Q点的机械能等于 在轨道2上经过P点的机械能，B正确： C.卫星从轨道2变轨到轨道3，需要在P点加速做离心运动，卫星在轨道2上经过 P点的机械能小于在轨道3上经过P点的机械能，C错误： D.根据G=ma,a=,卫星在轨道2上经过P点的加速度等于在轨道3 经过P点的加速度，D错误。选B。 3.【答案】B 【解析】由题图可知α=kr=2ar,根据圆周运动的向心加速度与角速度的关 r2-r1 系可得Q=027,所以W2=2二a,即地球自转的角速度大小为w= r2-r1 2a1,A Vr2-r1 错误；由于a2=ω212，解得ω'= 厚，故其周期为T=恶=2m居，B正 Va2 确；上升过程中，电梯舱和人的角速度相同，随着？增大，向心加速度增大，根 据牛顿第二定律F-N=ma可知，支持力变小，C错误；太空中的物体处于完全 失重状态，从空间站向舱外释放一物体，物体将仍然绕地球做圆周运动，不会做自 由落体运动，D错误。 4.【答案】C 高三物理参考答案第1页（共6页) 【解析】A.电场线的疏密表示场强的大小，则玻璃泡上半部分的电场可视为位于O 点处点电荷形成的电场，所以a、b、c三点场强大小相等，方向不同，A错误 B.根据点电荷形成的电场的电势分布可知沿着电场线方向电势逐渐降低，可知 Pa>P。=.=4,故B错误； CD.越靠近O场强越强，则Od部分的场强均大于db部分的场强，根据电场强度与 电势差的关系可知(%%)2细，鸭)，（俱-9）B,号，故C正确，D错误。选 C。 5.【答案】D 【解析】单摆周期公式为T=2π A.增大摆长，周期变大，A错误： B.初始拉开的角度更小一点，不影响周期，B错误： C.在悬点O处放置一个带正电的点电荷，则库仑力始终沿绳的方向，不影响回复 力，则单摆周期不变，C错误： D.在此空间加一竖直向下的匀强电场，小球所受电场力与重力同向，即等效重力加 速度增大，周期变小，D正确。选D。 6.【答案】B 【解析】A.线框中产生交流电的周期等于线圈做简谐振动的周期，为T,,选项A错 误： B.ab边在左侧磁场中产生的感应电动势最大值B=B,有效值，-B,od边 在右侧磁场中产生的感应电动势最大值卫，m2=2BL,有效值E2=√2BL,根据有效 值的概念号+因否-石，解得线框中交流电动势有效值为区-5，：选项 R2R2R 2 B正确； C.当cd边在右侧磁场中速度最大时，感应电流最大，此时安培力最大，此时外力 等于安培力，则外力最大，则外力的最大值为 R=2BI=2BL2B_4B1，选项C错误： R R D.当ab边在左侧磁场中速度为零时，安培力最小，但此时线框的加速度不等于 零，则根据F=ma可知，外力的最小值不为零，选项D错误。选B。 7.【答案】B 【解析】A.图甲中铀238的半衰期是45亿年，半衰期只适用大量原子核的衰变， 所以经过45亿年，10个铀238不一定有5个发生衰变，故A错误： B.图乙中氦核比氘核更稳定，氘核的比结合能小于氦核的比结合能，故B正确： C.图丙中一个氢原子从=4的能级向基态跃迁时，跃迁路径可能为4→1、 4→2→1、4→3→1、4→3→2→1，所以最多可以放出3种不同频率的光，故C错 误； D.图丁中为光电效应实验，用不同光照射某金属得到的I一J关系图，根据 高三物理参考答案第2页（共6页) =hw-W。,eU。=E 由图像可知，c光对应的遏止电压最大，则c光对应的光电子最大初动能最大，c 光频率最高，故D错误。 故选B。 8.【答案】BD 【解析】A.A、B两小孩相对转盘轴心的速度大小均为o,但方向不同，A错误； B,圆盘整体相对地面的加速度大小为兰，方向竖直向上，四个小孩相对转盘轴心 的加速度为x,方向水平，相对地面四个小孩的加速度大小为 +(owr,故B正确； C.转盘对小孩的竖直方向作用力大小为？=m。+s,转盘对小孩的作用力大小为 R F= ig +m- +(mair), 故C错误： R D.A、B两小孩相对地面的速度为小孩相对转盘轴心的速度和轴心相对地面水平向 左的速度的矢量合，大小均为V好+(a),D正确。选BD。 9.【答案】ACD 【解析】A.随着滑动变阻器滑片向左移，使总电阻减小，干路电流增大，在02A 以下时，电动机相当于纯电阻电路，两端电压随电流增大而增大，故图线②为V 示数随电流表的变化图线，而V,测的是路端电压，由U=E-r可知，示数随电流 增大而减小，故图线①为V,示数随电流表的变化图线，A正确： B.由图线①可知，当路端电压为3.4V时，干路电流为0.1A,当路端电压为3.0 V时，干路电流为0.3A,代入A解析中的表达式，可解得E=3.6V,r=22,B 错误； C.由图线②可知，当电动机两端电压最大3.0V时，流过电动机电流0.3A,电动 机的输入功率最大，最大值为乃=U4=0.9W,C正确： D.当滑动变阻器滑片处于最右端时阻值最大，此时干路电流为0.1A,路端电压 3.4V,电动机两端电压0.4V,可知R与R并联部分的总电阻为 R4=34042=309,考虑到R的阻值，可知变阻器R的最大阻值大于30P,D 0.1 正确。选ACD。 10.【答案】AC 【解析】A.由图乙可知该简谐横波的周期为0.6s,则波速为 v=2-03 m/s=0.5m/s,A正确： T0.6 高三物理参考答案第3页（共6页) B.波源的起振方向向上，波传到A点经历的时间4-42+09 =3st=3.3s y0.5 时，A处质点振动了O.3s,即半个周期，A处质点回到平衡位置且向下振动，B错 误； CD.在SB连线上取一点O',使S0'=SO,QB之间各质点的振动情况可以等效为在 0、8之间质点的振动情况，由几何关系知08=58-50=0.3m=22<221,则8 4 处质点开始振动时，OB连线上只有两个质点正处于波谷，C正确，D错误。选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 1.(6分)【答案】()440士0.05：(2)1.5：(3)△4△26+4) 2d(△-△t) 【解析】(1)根据图示可知读数为4.40cm。 2》根搭平均难假待计算公式可知=是-拉gm=15 (3)根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的速度，有=？+g 2+△ 2 d d 2d(△4-2) =么，5F丛，联立可得8=△M4,(y+A应 分)【答案】A:B:质量一定时，手机加速度与合外力成正 【解析】(3)[1]前面的数据波动是保持平衡时的轻微扰动，后续的数据波动是因 为手机在做（近似)简谐运动，第一个峰值即为我们要的绳子被剪断时的瞬时加速 度，选“A”点： (4)[2]剪断细绳瞬间，弹簧的弹力大小不变，手机受到的合力大小F小桶和砝码 的重力大小。选B。 (5)[3]由丙图知，图像为过原点的一条直线，根据图像可以得到的结论，当手机 的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比。 (6)[4]绳子剪断前，设弹力为F,小桶质量为，手机质量为M,对手机有平 衡知F-(m+)g-Mg=0,绳子剪断后，对手机由牛顿第二定律有F-Mg=Ma, 综上可闲a四2是m号，期钓边是 M 13.(12分)【答案】(1) ,8 (2)①=6+10k W=-1.1gh- 20k/ ②1.1N6+g27 高三物理参考答案第4页（共6页) 【解析】(1)对热气球由牛顿第二定律F-g-∫=a,故可知当热气球的质量 调整为0.9m,热气球向上加速，随着速度增大，受到的空气阻力增大，加速度在 减小，即v-t图像的斜率在变小，最后以某一速度匀速运动，图像如下： （2)①热气球在无风空中悬浮时，有F浮g,设热气球在水平气流中平衡时水平 方向速度为、竖直方向速度为V:水平方向有=，竖直方向，依据平衡有 F+,2=1.lmg,解得= 热气球平衡时的速率=√+=V+,对 Viok 10k 热气球下降过程，依据动能定理有1mgh+W-1,mfx1m听，解得空气对热 气球做功W=-1.lgh- 20k ②热气球再次平衡后，水平方向v'x=0,竖直方向 18 ,=10k 设空气对气球在水平方向的冲量为I,竖直方向的冲量大小为I, 由动量定理，水平方向I.=0-1.1mvo,竖直方向I,-1.1mgt=0,联立解得空气对气 球冲量大小1=√匠+了=1.1m√6+g平 14.(16分)【答案】(1)I=3.6A,电流的方向到MM端电势高；(2) m=3g:(3)Q=021 【解析】(1)导体MN进入磁场切割感应电动势为E=B=1.8V,回路的总电阻 RRR业，流过导体W的电流大小为1子3.6A,根据楞次定律或 右手定则，电流的方向N到MM端电势高： (2)在整个线框穿过磁场的过程中，总有一个边在切割磁感线，回路的总电阻相 当于不变，根据动量定理-(B+Bi6++B以)=0-m,- R △t1=△x1,i3= R点 ，5A=A…-0,a=A,A+5++A=,整 Bh R总 理后得3 R息 =m,解得m=kg(约为0.013kg) 75 (3)对MW边通过磁场的过程使用动量定理，为N穿过磁场的时间 B21P1 2 -BIlt =mv-no R总 =w-m,解得V=专6=6ms,根据能量守恒定律 Qm-mNN号体捧生的热QQ。-021 2 15.(18分)【答案】(1)360V(2)n1≥69.4%(3)10.75L/100km(10.75 L/100km~10.77L/100km均可) 高三物埋参考答案第5页（共6页） 【解析】(1)由题图乙知8=6T/s △t 由法拉第电磁感应定律得 B=签-是-360V (2)由题意知v0=72km/h=20m/s,f=0.1g 电动汽车电机总功率为 P=EI=2.88×104W 电动汽车以最大速度加匀速行驶时的最大机械功率为 P0=0=2.0×104W 则电动汽车电机效率为 1=2×100%≈69.4% 故要实现无限续航，电动汽车电机效率应满足1≥69.4% (3)由题意知汽油汽车的机械功率也为P,设其以速度vo行驶100km,行驶时 间为 i=号-5×103g 则汽油发动机产生的机械能为 E0=Pot=1.0×108J 由2=得汽油机消耗的总能量为 E≈3.33X108J 设消耗汽油的质量为m,体积为V,由汽油热值定义有E=q, 解得m≈7.74kg 故V=m-10.75L 则该汽油汽车的油耗为10.75L/100km 高三物理参考答案第6页（共6页) 焦作市博爱一中2024—2025学年高三（上）一模考试 物理 考生注意： 1、答题前，考生务必用黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座位号在答题卡上填写清楚； 2、每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，在试卷上作答无效； 3、考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1至7小题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8至10小题有多项符合题目的要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1. 在高速公路上，甲、乙两汽车在同一条平直的车道上行驶，甲车在前、乙车在后。t=0时刻，发现前方有事故，两车同时开始刹车，两车刹车后的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲车的加速度小于乙车的加速度 B. 若t=10s时两车未发生碰撞，则此时两车相距最远 C. 为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车之间的距离至少为25m D. 为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车之间的距离至少为50m 2. 如图所示，发射地球静止卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经变轨，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次变轨，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1，2相切于Q点，轨道2、3相切于P点。当卫星分别在1、2、3轨道上运行时，下列说法正确的是（  ） A. 卫星在轨道2上经过Q点的速度小于在轨道1上经过Q点的速度 B. 卫星在轨道2上经过Q点的机械能等于在轨道2上经过P点的机械能 C. 卫星在轨道2上经过P点的机械能等于在轨道3上经过P点的机械能 D. 卫星在轨道2上经过P点的加速度小于在轨道3上经过P点的加速度 3. 太空电梯如图甲是国产科幻大片《流浪地球2》中人类在地球同步静止轨道上建造的空间站，人类通过地面和空间站之间的“太空电梯”往返于天地之间。图乙是人乘坐“太空电梯”时由于随地球自转而需要的向心加速度a与到地心距离r的关系图像，已知为地球半径，为地球静止卫星轨道的半径，下列说法正确的是（ ） A. 地球自转的角速度 B. 地球静止卫星的周期 C. 上升过程中电梯舱对人的支持力保持不变 D. 从空间站向舱外自由释放一物体，物体将做自由落体运动 4. “场离子显微镜”的金属钨针尖处于球形真空玻璃泡的球心O，玻璃泡内壁有一层均匀导电膜：在钨针和导电膜间加上高电压后，玻璃泡上半部分的电场线如图所示。a、b、c、d、O为同一平面上的5个点，abc是一段以O为圆心半径为R的圆弧，d为Ob的中点。O、a、b、c、d五点场强分别为EO、Ea、Eb、Ec、Ed，电势分别为φO、φa、φb、φc、φd，则下面说法正确的是（　　） A. a、b、c三点场强相同 B. C. D. 5. 如图所示，一带正电的小球用绝缘细绳悬于O点，将小球拉开较小角度后静止释放，其运动可视为简谐运动，下列操作能使周期变小的是（　　） A. 增大摆长 B. 初始拉开的角度更小一点 C. 在悬点O处放置一个带正电的点电荷 D. 在此空间加一竖直向下的匀强电场 6. 如图所示，宽度为L的区域内存在着同方向的匀强磁场，以中线为界左右两侧的磁感强度大小分别为B和2B，有边长为L的正方形线框abcd，在外力作用力下以中央线为中心做简谐运动，振幅，周期为，其振动速度，设线框的总电阻为R，质量为m，以下说法正确的是（　　） A. 线框中产生交流电的周期为 B. 线框中交流电动势有效值为 C. 外力的最大值为 D. 外力的最小值为零 7. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A. 图甲中铀238原子核的半衰期是45亿年，经过45亿年，10个铀238原子核衰变后还剩5个 B. 图乙中氘核的比结合能小于氦核的比结合能 C. 图丙中一个氢原子从n = 4的能级向基态跃迁时，最多可以放出6种不同频率的光 D. 图丁中为光电效应实验，用不同光照射某金属得到的I − U关系图，则a光频率最高 8. 如图甲所示为驼峰过山车通过轨道最低点的示意图.已知驼峰过山车通过轨道最低点时整体运动速度方向水平向左，大小为v0，通过的轨道是半径为R的圆弧；过山车是一个半径为r的转盘，转盘边缘上通过两个相互垂直的直径上有四个质量相等的小孩A、B、C、D，某时刻AB直径与轨道圆弧的切线平行，转盘以的角速度逆时针转动（俯视）如图乙所示是转盘放大示意图。已知，转盘与水平面平行，圆弧轨道处于竖直平面.下列说法正确的是（ ） A. A、B小孩相对转盘轴心的速度相同 B. 四个小孩相对地面的加速度大小均为 C. 转盘对四个小孩的作用力大小均为 D. A、B两小孩相对地面的速度大小均为 9. 如图所示，图甲中M为一电动机，开关S闭合后，当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表V1和V2的读数随电流表A读数的变化情况如图乙所示，已知电流表A读数在0.2A以下时，电动机没有转动。不考虑电表内阻，以下判断正确的是（　　） A. 直线为V1读数随电流表读数的变化图线 B. 电路中电源电动势为3.4V C. 此电路中，电动机的最大输入功率是0.9W D. 滑动变阻器的最大阻值为30Ω 10. 如图甲所示，在y轴上有一个波源S，位于坐标（0，1.2m）处，t=0时刻波源开始做简谐运动，其振动图像如图乙所示，起振方向垂直于xOy平面向上并向周围均匀介质传播，形成的简谐横波的波长为0.3m，A、B为x轴上的两点。坐标分别为（0.9m，0）、（1.6m，0）。下列说法正确的是（　　） A. 该简谐横波的波速为0.5m/s B. t=3.3s时，A处质点在平衡位置且向上振动 C. B处质点开始振动时，OB连线上共有两个质点正处于波谷 D. B处质点开始振动时，OB连线上共有三个质点正处于波谷 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔∆t。 （1）如上图所示，该同学测得遮光带（透光带）的宽度为___________cm。 （2）该同学记录时间间隔的数据如表所示， 编号 1遮光带 2遮光带 3遮光带 …… ∆t/×10-3s 73.04 38.67 30.00 …… 根据上述实验数据，编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为v3=___________m/s（结果保留两位有效数字）； （3）某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为∆t1、∆t2，则重力加速度g=___________（用d、∆t1、∆t2表示） 12. 利用手机内置加速度传感器可实时显示手机加速度的数值。小明通过智能手机探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度为g。 轻弹簧上端固定，下端与手机相连接，手机下端通过细绳悬挂小桶； 开始时，小桶装有砝码，整个实验装置处于静止状态； （1）突然剪断细绳，通过手机软件记录竖直方向加速度a随时间变化的图像如图乙所示，剪断细绳瞬间手机的加速度对应图中的________（选填“A”“B”或“C”）点； （2）剪断细绳瞬间手机受到的合力大小F等于________； A. 砝码的重力大小 B. 小桶和砝码的重力大小 C. 手机的重力大小 D. 弹簧对手机的拉力大小 （3）改变小桶中砝码质量，重复步骤（1），获得多组实验数据并绘制a—F图像如图丙所示，由图可得结论：在误差允许的范围内，_____________________； （4）如图丁所示，某同学在处理数据时，以手机竖直方向的加速度a为纵坐标，砝码质量m为横坐标，绘制a—m图像，获得一条斜率为k，截距为b的直线，则可推算出手机的质量为________（选用k、b、g表示）。 13. 热气球的飞行原理是通过改变热气球内气体的温度以改变热气球内气体的质量，从而控制热气球的升降，可认为热气球在空中运动过程中体积及形状保持不变。设热气球在体积、形状不变的条件下受到的空气阻力f=kv2，其方向与热气球相对空气的速度v相反，k为已知常量。已知热气球的质量（含载重及热气球内的热空气）为m时，可悬浮在无风的空中，重力加速度为g。不考虑热气球所处环境中空气密度的变化。 （1）若热气球初始时悬浮在无风的空中，现将热气球的质量调整为0.9m（忽略调整时间），设向上为正，请在图中定性画出此后热气球的速度v随时间t变化的图像。 （2）若热气球初始时处在速度为v0的水平气流中，且相对气流静止。将热气球质量调整为1.1m（忽略调整时间），热气球下降距离h时趋近平衡（可视为达到平衡状态）。 ①求热气球平衡时的速率v1及下降距离h过程中空气对热气球做的功W。 ②热气球达到平衡速率v1后，若水平气流速度突然变为0，经过时间t热气球再次达到平衡状态，求该过程中空气对热气球的冲量大小I。 14. 我国在高铁列车和电动汽车的设计和制造领域现在处于世界领先水平，为了节约利用能源，在“刹车”时采用了电磁式动力回收装置，可将部分动能转化为电能并储存起来。如图所示为该装置的简化模型，在光滑的水平面内，一个“日”字形的金属线框，各边长，其中、、边电阻均为，、电阻可忽略，线框以速度冲进宽度也为l，磁感应强度的匀强磁场，最终整个线框恰好能穿出磁场，忽略空气阻力的影响，求： （1）线框刚进磁场时流过的电流大小和方向，并指出M、N哪端电势高； （2）整个线框的质量m； （3）边穿过磁场过程中，边中产生的焦耳热Q。 15. 光伏路面原理如图甲所示，路面将收集到的太阳能转化为电能，通过电网收集，经整流滤波等过程后，在供电线圈产生如图乙所示的交变磁场，电动汽车底盘上的受电线圈通过电磁感应原理接收电能，为汽车电机供电。设图乙中，，光伏路面限速，电动汽车质量，电动汽车受电线圈面积，匝数n=100，忽略电动汽车运动带来的磁场频率变化，太阳光能满足电动汽车在光伏路面正常工作（g取10m/s2）。 （1）求受电线圈产生的电压； （2）设电动汽车行驶时，所受阻力恒为车重的，受电线圈提供的电流为80A，要实现在光伏公路上无限续航，求电动汽车电机效率需满足的条件（结果保留三位有效数字）； （3）已知汽油热值，密度，汽油发动机效率。若一辆质量及行驶阻力与电动汽车相同的普通汽油汽车在此光伏路面按速度v0行驶，试估算其油耗（油耗单位为L/100km，结果保留两位小数）。 焦作市博爱一中2024—2025学年高三（上）一模考试 物理 考生注意： 1、答题前，考生务必用黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座位号在答题卡上填写清楚； 2、每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，在试卷上作答无效； 3、考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1至7小题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8至10小题有多项符合题目的要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 【1题答案】 【答案】AD 【2题答案】 【答案】B 【3题答案】 【答案】B 【4题答案】 【答案】C 【5题答案】 【答案】D 【6题答案】 【答案】BD 【7题答案】 【答案】B 【8题答案】 【答案】BD 【9题答案】 【答案】C 【10题答案】 【答案】AC 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 【11题答案】 【答案】（1） （2）1.5 （3） 【12题答案】 【答案】（1）A （2）B （3）手机质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比 （4） 【13题答案】 【答案】（1）；（2）①，；② 【14题答案】 【答案】（1），电流的方向N到M，M端电势高；（2）；（3） 【15题答案】 【答案】（1）360V；（2）；（3）10.75L/100km（10.75L/100km~10.77L/100km均可） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $