2025届广东省广州市白云区高三下学期一模考试物理试题

这是一份2025届广东省广州市白云区高三下学期一模考试物理试题，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本大题共7小题）
1．跳水是一项极具观赏性的运动，如图所示，3米跳板的跳水运动员在跳板末端保持静止，此时跳板向下弯曲，下列说法正确的是（ ）
A．运动员对跳板的压力大小大于运动员所受的重力
B．运动员受到的支持力与运动员所受的重力是一对平衡力
C．运动员受到的支持力方向竖直向上
D．运动员对跳板的压力小于运动员所受的重力
2．如图甲所示，把小球安装在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球和弹簧穿在光滑的水平杆上。小球振动时，沿垂直于振动方向以速度v匀速拉动纸带，纸带上可留下痕迹，a、b是纸带上的两点，不计阻力，如图乙所示。由此可判断（ ）
A．t时间内小球的运动路程为vt
B．小球的机械能守恒
C．小球通过a点时的速度大于通过b点的速度
D．如果小球以较小的振幅振动，周期也会变小
3．随着绿色环保理念深入人心，电动汽车市场日趋火爆，电池充电技术飞速发展。如图为某科技公司利用电磁感应原理设计的无线充电桩原理示意图，若汽车以22 kW的恒定功率充电，送电线圈连接的交流电，不计能量损失，下列说法正确的是（ ）
A．送电线圈中的电流为100 A
B．受电线圈中电流的频率为100 Hz
C．仅减小送电线圈的匝数，会增大电池端的输出电流
D．仅减小送电线圈的匝数，会减小电池端的输出电压
4．在做甩手动作的物理原理研究课题中，采用手机的加速度传感器测定手的向心加速度。某次一同学先用刻度尺测量手臂长（如图所示），然后伸直手臂，以肩为轴从水平位置加速自然下摆，当手臂摆到竖直方向时，手握住的手机显示手的向心加速度大小约为，下列说法正确的是（ ）
A．可估算手臂摆到竖直位置时手的线速度大小约为2m/s
B．手臂摆到竖直位置时手机处于失重状态
C．自然下摆过程中手机所受合力始终沿手臂方向
D．由可知手掌比手肘的向心加速度小
5．一同学将手机放置于手掌上，从静止开始向上加速直线运动，一小段时间后手掌突然停止不动，用v和s表示手机的速度和位置，不计空气阻力。手机从静止到落回手掌瞬间，其运动图像一定错误的是（ ）
A．B．
C．D．
6．图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（ ）
A．按下按钮过程，螺线管P端电势较高
B．松开按钮后，穿过螺线管的磁通量为零
C．按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势
D．若按下和松开按钮的时间相同，螺线管产生大小相同的感应电动势
7．如图所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为0.3 kg的物块从弹簧上端某高度处自由下落，当弹簧的压缩量为0.1 m时物块达到最大速度，此后物块继续向下运动到达最低点。在以上整个运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，物块和弹簧接触瞬间机械能损失不计，不计空气阻力，取，下列说法正确的是（ ）
A．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，物块的加速度先增大后减小
B．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，物块的机械能先增大后减小
C．该弹簧的劲度系数为20.0 N/m
D．弹簧压缩量为0.2 m时，物块的加速度大小为
二、多选题（本大题共3小题）
8．某显微镜原理如图所示，中间金属针被置于一个先抽成真空后充入少量氦气的玻璃泡中，泡内壁镀上一层薄的荧光导电膜，荧光膜与金属针之间加上高电压。氦原子与针尖碰撞，变成带正电的氦离子，氦离子沿辐射状电场线运动撞击荧光膜发光获得图样，则下列说法正确的是（ ）
A．金属针接高压的负极
B．辐射状场线上靠近金属针的a点（图中未画出）电势比靠近荧光膜的b点电势高
C．氦离子靠近荧光膜的过程中，氦离子的加速度增大
D．氦离子靠近荧光膜的过程中，氦离子的电势能减小
9．我国设想的登月载人飞船运行轨迹如图所示。飞船在圆形“停泊轨道”的P点加速进入椭圆“过渡轨道”，该轨道离地球表面最近距离为，飞船到达离P点最远距离为L的Q点时，被月球引力“俘获”，在距月球表面的圆形“绕月轨道”上飞行。已知地球半径为R，月球半径为r，地球表面重力加速度为g（是月球的6倍），飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是（ ）
A．飞船的发射速度大于11.2km/s
B．飞船在“过渡轨道”上P点加速度等于“停泊轨道”上P点的加速度
C．飞船在“过渡轨道”上的P点运行速度为
D．飞船从P点运动到Q点的时间为
10．如图，小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道，整个小车（含管道）的质量为m，原来静止在光滑的水平面上。有一个可以看作质点的小球，质量也为m，半径略小于管道半径，以水平速度v从左端滑上小车，小球恰好能到达管道的最高点，然后从管道右端滑离小车。不计空气阻力，关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球滑离小车时，小车回到原来位置
B．小球滑离小车时的速度大小为v
C．到达最高点时小球上升的竖直高度为
D．小球从滑进管道到滑到最高点的过程中，小车所受合外力冲量大小为
三、实验题（本大题共2小题）
11．下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。
（1）某实验小组利用图甲装置研究自由落体运动，如图乙所示为实验中选出的一条点迹清晰的纸带。O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点。已知打点频率为50Hz，重锤质量为200g，当地的重力加速度为。计算到B点时重锤的瞬时速度，甲同学用，乙同学用，其中所选择方法正确的是 （选填“甲”或“乙”）同学；计算出重锤下落的加速度为 （保留两位有效数字），进一步计算重锤和纸带下落过程中所受的阻力 N（保留一位有效数字）。
（2）在“用单摆测重力加速度的大小”实验中，用游标卡尺测量摆球直径d，其示数如图丙所示，图丁为局部放大图，读数 cm。用秒表记录时间的起点应该是摆球运动过程中的 （填“最高点”或“最低点”）。
（3）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，使光源、透镜、滤光片、单缝、双缝中心均在遮光筒的中心轴线上，使单缝与双缝 ，二者间距约2~5cm。若实验中观察到单色光的干涉条纹后，撤掉滤光片，则会在毛玻璃屏上观察到 。
12．某实验小组利用如图甲所示的电路探究热敏电阻的特性。
（1）闭合开关前，将R的滑片移到最 （填“左”或“右”）端；将开关闭合，单刀双掷开关扳到1，移动滑动变阻器的滑片，读出电压表的读数U；保持滑片的位置不变，将单刀双掷开关扳到2，调节电阻箱，使电压表的示数仍为U，电阻箱的示数如图乙所示，则热敏电阻的阻值为 ；
（2）通过查阅资料了解到该规格热敏电阻的阻值随温度的变化规律为，其中t为环境的摄氏温度；现设计了如图丙所示的由热敏电阻控制的报警系统，当电路中的电流达到4 mA，报警装置开启；提供的器材有：电源（电动势为30 V、内阻可忽略），开关，电阻箱（最大阻值为），热敏电阻，保护电阻；当电阻箱的阻值调为零，环境温度达到80℃时，电路中的电流为6 mA，则保护电阻的阻值为 ；若要报警装置在环境温度为50℃时开启，电阻箱的阻值应该设为 ；如果要求报警装置开启的温度降低，则电阻箱的阻值应 。（填“增大”、“不变”或“减小”）。
四、解答题（本大题共3小题）
13．为了观察门外情况，在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称作视场角。如图，ABCD为玻璃的截面，AD长为3 cm，AB长为2 cm，若用一束激光从A点与竖直方向成37°射入玻璃，恰好从BC边中点射出，已知：，。求：
（1）玻璃的折射率。
（2）视场角的度数。
14．如图，正方体边长为2L，点G、H分别是AD边和边的中点，正方体区域存在电场强度大小为E方向垂直ABCD平面向下的匀强电场（图中未画出），正方体右半部分区域内均存在磁感应强度大小为B、方向垂直于面的匀强磁场。一带电粒子从点在平面内斜向上射入电场后沿图中曲线运动，经GH的中点进入电磁场区域，并沿直线通过电磁场区域，不计粒子重力。求：
（1）粒子沿直线通过电磁场区域时的速度大小。
（2）粒子的电荷量与质量之比。
15．如图甲所示为固定安装在机车头部的碰撞吸能装置，由一级吸能元件钩缓装置和二级吸能元件防爬装置（可压缩）构成。某次碰撞实验中，一辆总质量为的机车以6 m/s的初速度与固定的刚性墙发生正碰。开始仅触发一级吸能元件钩缓装置（由缓冲器与吸能管组成），其弹力随作用行程（压缩量）的变化关系如图乙所示，缓冲阶段，缓冲器弹力与压缩量成正比，属于弹性形变。作用行程为55mm时，达到最大缓冲极限，缓冲器被锁定，钩缓装置中吸能管开始平稳变形，产生的弹力恒为，其作用行程为110mm。吸能管行程结束后，钩缓装置迅速刚化，此时启动二级吸能元件，防爬装置被压缩产生恒定缓冲作用力，此过程行程为225mm时，机车刚好停止，车体完好无损。（设每次碰撞过程中，该吸能装置的性能保持不变，忽略其它阻力影响）求：
（1）一级吸能元件钩缓装置通过缓冲与吸能管变形过程总共吸收的能量；
（2）二级吸能元件工作时的缓冲作用力及作用时间；
（3）为了测试该吸能装置的一级吸能元件性能，将该套吸能装置安装在货车甲前端，货车甲总质量为，与静止在水平面上无制动的质量为的货车乙发生正碰（不考虑货车的形变），在一级吸能元件最大缓冲极限内进行碰撞测试。求货车乙被碰后的速率范围。
参考答案
1．【答案】D
【详解】由题意可知运动员受到重力、垂直跳板的支持力和跳板对脚的摩擦力而平衡如图所示，所以支持力与重力不是一对平衡力，且跳板倾斜，所以支持力的方向不是竖直向上。由于支持力与摩擦力相互垂直，两个力的合力与重力等大反向，所以支持力小于重力。压力与支持力是一对作用力与反作用力，所以压力小于重力，D正确。
2．【答案】C
【详解】vt是t时间内纸带运动的路程，并不是小球的运动路程，A错误；小球振动过程只有弹簧的弹力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，不是小球的机械能守恒，B错误；由于小球做简谐运动，由图可知小球通过a点时更靠近平衡位置，由简谐运动规律可知其速度大于通过b点的速度，C正确；由于小球的运动为简谐运动，其振动周期与振幅无关，D错误。
3．【答案】A
【思路点拨】对理想变压器进行分析的两种常见情况：
原、副线圈匝数比不变，负载电阻变化
分析各物理量随负载电阻R变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是
负载电阻不变，原、副线圈匝数比变化
分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是
(为原线圈中的物理量，为副线圈中的物理量。)
【详解】根据P=UI，解得，则送电线圈中的电流为100 A，A正确；送电线圈频率为50Hz，则受电线圈中交流电的频率也为50Hz，B错误；输送电压与输送功率恒定，则送电线圈中电流恒定，减小送电线圈匝数n1，根据 ，受电线圈电压U2增大，根据 ，电池端的输出电流减小，CD错误。
4．【答案】A
【详解】由图可知手臂长度，由可得手臂摆到竖直位置时手的线速度大小，A正确；手臂摆到竖直位置时手机的加速度竖直向上，处于超重状态，B错误；自然下摆过程中手机做变速圆周运动，所受合力不始终沿手臂方向，C错误；手掌与手肘的转动角速度相同，手掌比手肘的转动半径大，由可知手掌比手肘的向心加速度大，D错误。
5．【答案】C
【详解】手机离开手之前向上做加速运动，加速度是否恒定未知，故图像的斜率不变或者减小均有可能。离开手之后做竖直上抛运动，加速度恒定不变，故离开手之后图像斜率不变，由竖直上抛的对称性可知，手机回到手中的瞬时速度与离开手的瞬时速度大小相同，AB可能正确，不符合题意；图像的斜率为速度，因为手机离开手之前向上加速，速度不断变大，故图像斜率逐渐变大，C一定错误，符合题意；由图像可知，手机经历先向上加速，后向上减速，再向下加速的过程，与题中手机的运动过程可以吻合，D图像可能正确，不符合题意。
6．【答案】D
【详解】按下按钮过程，通过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律增反减同结合右手螺旋定则，可知电流从端流出，则螺线管端电势较高，A错误；松开按钮后，穿过螺线管的磁通量变小，但不为零，B错误；按住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，C错误；按下和松开按钮过程，若按下和松开按钮的时间相同，螺线管中磁通量的变化率相同，故螺线管产生的感应电动势大小相同，D正确。
【方法总结】楞次定律的广义表述主要有以下几种：
1、“增反减同”
（1）当原磁场磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反。
（2）当原磁场磁通量减少时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同。
2、“来拒去留”
由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流与磁场间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”磁场与导体的相对运动。
3、“增缩减扩”
就闭合回路的面积而言，收缩或扩张是为了阻碍穿过闭合回路的原磁通量的变化。若穿过闭合回路的原磁通量增加，面积有收缩趋势；若穿过闭合回路的磁通量减少，面积有扩张趋势。
4、增离减靠”
当磁场变化且线圈可移动时，由于磁场增强，穿过线圈的磁通量增加，线圈将通过原理磁体来阻碍磁通量增加；反之，由于磁场减弱，线圈中的磁通量减少，线圈将靠近磁体来阻碍磁通量减少。
7．【答案】D
【详解】物块从接触弹簧到压缩至最短的过程中，开始时重力大于弹簧弹力，合力向下，随着弹簧压缩量增大，弹力增大，合力减小，加速度减小，当弹力大小等于重力大小时速度达到最大；之后弹力大于重力，合力向上，且随着弹簧压缩量继续增大，合力增大，加速度增大。所以加速度是先减小后增大，A错误；从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧弹力对物块做负功，根据功能关系，除重力之外的力做负功，物块的机械能一直减小，B错误；速度最大时，弹簧压缩量，对物块，由平衡条件有，代入题中数据得弹簧的劲度系数，C错误；弹簧压缩量为时，由牛顿第二定律得，联立以上解得加速度大小D正确。
8．【答案】BD
【详解】在显微镜中，氦原子与针尖碰撞，变成带正电的氦离子，随即氦离子沿着辐射状的场线运动至荧光膜，可以判断荧光膜带负电，金属针接高压正极，A错误；在电场中，电势沿电场线方向递减。由于金属针接正高压，电场线从金属针指向荧光膜，因此a点（靠近金属针）的电势比b点（靠近荧光膜）的电势高，B正确；靠近荧光膜时，电场线变疏，故电场强度减小，电场力减小，根据牛顿第二定律可知氦离子的加速度减小，C错误； 氦离子靠近荧光膜的过程中，电场力做正功，氦离子的电势能减小，D正确。
9．【答案】BD
【详解】第二宇宙速度11.2km/s是卫星脱离地球引力束缚的最小发射速度。飞船只是从地球轨道转移到绕月轨道，没有脱离地球引力束缚，所以发射速度小于11.2km/s，A错误；在P点，对飞船根据牛顿第二定律有，解得加速度，在同一点P，r相同，所以船在“过渡轨道”上P点加速度等于“停泊轨道”上P点的加速度，B正确；设飞船在停泊轨道速度为，对飞船在停泊轨道，由牛顿第二定律
解得，又因为黄金代换式，联立解得。但飞船在 “过渡轨道” 上P点是做离心运动，所以 “过渡轨道” 上P点运行速度大于，C错误；飞船在停泊轨道的周期，对停泊轨道与过渡轨道，由开普勒第三定律有，飞船从P点运动到Q点的时间为，联立解得，D正确。
【知识归纳】变轨原理及变轨过程分析
（1）变轨原理
为了节省能量，在赤道上顺着地球自转方向发射卫星到圆轨道Ⅰ上，如图所示；

2、在A点(近地点)点火加速，由于速度变大，万有引力不足以提供卫星在轨道Ⅰ上做圆周运动的向心力，卫星做离心运动进入椭圆轨道Ⅱ；
3、在B点(远地点)再次点火加速进入圆形轨道Ⅲ；
（2）变轨过程分析
1、速度：设卫星在圆轨道Ⅰ和Ⅲ上运行时的速率分别为、，在轨道Ⅱ上过A点和B点时速率分别为、。在A点加速，则>，在B点加速，则>，又因为，故有；
2、加速度：因为在A点，卫星只受到万有引力作用，故不论从轨道Ⅰ还是轨道Ⅱ上经过A点，卫星的加速度都相同，同理，卫星在轨道Ⅱ或轨道Ⅲ上经过B点的加速度也相同。
3、周期：设卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上的运行周期分别为、、，轨道半径分别为、(半长轴)、，由开普勒第三定律可知；
4、机械能：在一个确定的圆(椭圆)轨道上机械能守恒。若卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道的机械能分别为、、，则。
10．【答案】CD
【详解】由题意知，小球恰好能到达管道的最高点，此时二者速度相同，之后小球沿右侧管道滑下，从管道的右端滑离，全过程小球给管道的弹力存在水平向右的分量，所以小车一直向右加速运动，不可能回到原来位置，A错误；由动量守恒定律可得，其中是小球速度，是小车速度。由机械能守恒定律可得，解得，，小球滑离小车时的速度大小是0，B错误；小球恰好到达管道的最高点后，则小球和小车的速度相同为，由动量守恒定律可得，解得，根据机械能守恒定律可得，解得，C正确；小球滑到管道的最高点时，根据动量定理可得，小车所受合外力冲量为，D正确。
11．【答案】（1）乙；9.5；0.06 （2）1.66；最低点 （3）平行；彩色条纹
【详解】（1）由于重锤下落过程中有阻力作用，则不能用计算，只能用计算，即所选择方法正确的是乙同学；
重锤下落的加速度为；
重锤和纸带下落过程中所受的阻力。
（2）游标卡尺测量摆球直径d =1.6cm+0.1mm×6=1.66cm，
摆球在最低点的速度最大，选作起点计时误差小，用秒表记录时间的起点应该是摆球运动过程中的最低点。
（3）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，使光源、透镜、滤光片、单缝、双缝中心均在遮光筒的中心轴线上，使单缝与双缝平行，二者间距约2 cm ~5 cm。若实验中观察到单色光的干涉条纹后，撤掉滤光片，则仍能在光屏上发生干涉现象，会在毛玻璃屏上观察到彩色的干涉条纹。
12．【答案】（1）左；6200 （2）3000；1420；减小
【详解】（1）为了保护电路，闭合开关前，要让电路电阻最大，电流最小，将R的滑片移到最左端；由题意知，两种情况下的电压表示数相等，所以电阻箱与热敏电阻的阻值相等，由图乙知，电阻箱阻值为。
（2）根据，可知当环境温度达到80℃时，热敏电阻，根据闭合电路欧姆定律有，代入题中数据，联立解得；题意可知当电路中的电流达到4mA，报警装置开启，环境温度为50℃时，热敏电阻，根据闭合电路欧姆定律有，联立解得此时电阻箱阻值 ；由题意得，报警装置开启的温度降低时，热敏电阻阻值变大，又因为报警装置开启时电路的总电阻不变，所以电阻箱的阻值应减小。
13．【答案】（1） （2）
【详解】（1）画出光路图如图所示，
根据几何关系可得，
根据折射定律。
（2）根据（1）分析可知视场角的度数。
14．【答案】（1） （2）
【详解】（1）设粒子质量、电量分别为，粒子在电磁场区域时的速度大小为v，
由题意知粒子沿直线通过电磁场区域，则粒子在电磁场区域只能做匀速直线运动，故粒子受到的电场力与洛伦兹力等大反向，故有，
解得。
（2）分析可知粒子受到的电场力竖直向下，所以洛伦兹力竖直向上，左手定则可知粒子是垂直于GH方向进入电磁场区域的，综合以上分析可知粒子在电场中做的是类斜抛运动，由逆向思维法可知，粒子从GH的中点到点做类平抛运动，则竖直方向有，
水平方向有，
联立解得。
15．【答案】（1）247500 J （2），0.09 s （3）见解析
【详解】（1）由题可知一级吸能元件吸收能量等于缓冲吸能与吸能管吸能总和，则有，
由图可知，，
可得。
（2）设一级吸能元件工作结束时机车的速度为，
由能量守恒定律得，
解得。
设二级吸能原件工作时的缓冲作用力大小为，作用时间为t，
由动能定理和动量定理有，，
解得，。
（3）由题意在一级吸能元件最大缓冲极限内进行碰撞测试，设甲车速度为，甲乙两车碰撞后两车共速且刚好使一级吸能元件达到最大缓冲极限，此时两车速度设为，
则有，
又有，
联立解得。
由题可知两车碰撞中当甲车速度时，碰撞过程一级吸能元件中的缓冲器末被锁定，此时发生弹性碰撞，弹簧恢复形变后，甲车的速度为，乙车获得速度为，
则有，，
解得。
即当时，。可知在一级吸能元件最大缓冲极限内进行碰撞测试，货车乙被碰后的速率满足。