2024-2025学年四川省成都市金牛区高三质量测试(二模)物理试题含解析

2024-2025学年四川省成都市金牛区高三质量测试（二模）物理试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。

用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。

将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。

2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

答案不能答在试题卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

4．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、2018年11月6日，中国空间站“天和号”以1：1实物形式(工艺验证舱)亮相珠海航展，它将作为未来“天宫号”空间站的核心舱．计划于2022年左右建成的空间站在高度为400~450km(约为地球同步卫星高度的九分之一)的轨道上绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是
A．空间站运行的加速度等于地球同步卫星运行的加速度
B．空间站运行的速度约等于地球同步卫星运行速度的3倍
C．空间站运行的周期大于地球的自转周期
D．空间站运行的角速度大于地球自转的角速度
2、如图所示，一U型粗糙金属导轨固定在水平桌面上，导体棒MN垂直于导轨放置，整个装置处于某匀强磁场中。

轻轻敲击导体棒，使其获得平行于导轨向右的速度并做切割磁感线运动，运动过程中导体棒MN与导轨始终保持垂直且接触良好。

欲使导体棒能够在导轨上滑行距离较大，则磁感应强度的方向可能为（）
A．垂直导体棒向上偏左
B．垂直导体棒向下偏左
C．垂直金属导轨平面向上
D．垂直金属导轨平面向下
3、某静电场在x轴正半轴上的电势Φ随x变化的关系如图所示，则（）
A ．x 1处跟x 2处的电场强度方向相同
B ．x 1处跟x 2处的电场强度大小相等
C ．若把带正电的粒子从x 1处移到x 2处，电场力先做正功再做负功
D ．同一个带正电的粒子在R 处具有的电势能小于x 2在处的电势能
4、甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A 、B 两点沿x 轴相向传播，0t =时的波形图像如图所示，若两列波的波速都是1m/s ，下列说法正确的是（ ）
A ．甲乙两列波的频率都是4Hz
B ．1s t =时，甲乙两波相遇
C ．3s t =时，6m x =处质点的位移为负方向最大
D ．0s t =时，2m x =处质点与10m x =处质点的振动方向相反
5、如图所示，两根粗细不同，两端开口的直玻璃管A 和B 竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量温度相同的理想气体，气柱长度12H H <，水银柱长度12h h >，今使封闭空气降低相同的温度（大气压保持不变），则两管中空气柱上方水银柱的移动情况是（ ）
A ．均向下移动，A 管移动较少
B ．均向下移动，A 管移动较多
C ．均向下移动，两管移动的一样多
D ．水银柱的移动距离与管的粗细有关
6、一个质量为m 的质点以速度0v 做匀速运动，某一时刻开始受到恒力F 的作用，质点的速度先减小后增大，其最小
值为02v 。

质点从开始受到恒力作用到速度减至最小的过程中 A ．该质点做匀变速直线运动 B ．经历的时间为02mv F C ．该质点可能做圆周运动 D ．发生的位移大小为0218mv F
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，两导轨上端接有电阻R （其余电阻不计），虚线MM ′和NN ′之间有垂直于导轨平面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B 1，虚线NN ′和PP ′之间也有垂直于导轨平面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B 2（B 1>B 2）。

现将质量为m 的金属杆ab ，从MM ′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，已知ab 棒到达NN ′和PP ′之前已经匀速运动。

则ab 棒从MM ′运动到PP ′这段时间内的v –t 图可能正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
8、在光滑绝缘水平面上，一绝缘轻绳栓着一个带电小球绕竖直方向的轴O 在匀强磁场中做顺时针方向的匀速圆周运
动，磁场的方向竖直向下，其俯视图如图，若小球运动到A点时，绳子突然断开，关于小球在绳断开后的运动情况，可能的是（）
A．小球做逆时针匀速圆周运动，半径不变
B．小球做逆时针匀速圆周运动，半径减小
C．小球做顺时针匀速圆周运动，半径不变
D．小球做顺时针匀速圆周运动，半径减小
9、如图所示，一束红光从空气射向折射率n=2种玻璃的表面，其中i为入射角，则下列说法正确的是（）
A．当i=45°时会发生全反射现象
B．无论入射角i为多大，折射角r都不会超过45°
C．当入射角的正切值tan i=2，反射光线与折射光线恰好相互垂直
D．光从空气射入玻璃，速度减小
E.若将入射光换成紫光，则在同样入射角i的情况下，折射角r将变大
10、如图所示，两端开门、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分。

左侧水银柱A有一部分在水平管中。

若保持温度不变。

向右管缓缓注入少量水则称定后（）
A．右侧水银面高度差h1增大B．空气柱B的长度增大
C．空气柱B的压强增大D．左侧水银面高度差h2减小
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）市场上销售的铜质电线电缆产品中，部分存在导体电阻不合格问题，质检部门检验发现一个是铜材质量不
合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜；再一个就是铜材质量可能合格，但横截面积较小．某兴趣小组想应用所学的知识来检测实验室中一捆铜电线的电阻率是否合格．小组成员经查阅，纯铜的电阻率为81.810?m -⨯Ω．现取横截面积约为1 mm 2、长度为111m （真实长度）的铜电线，进行实验测量其电阻率，实验室现有的器材如下：
A ．电源（电动势约为5V ，内阻不计）；
B ．待测长度为111m 的铜电线，横截面积约1 mm 2；
C ．电压表V 1（量程为3V ，内阻约为1．5 kΩ）；
D ．电压表V 2（量程为5V ，内阻约为3 kΩ）；
E ．电阻箱R （阻值范围1~2．9Ω）；
F ．定值电阻01R =Ω
G ．开关、导线若干．
（1）小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径d ，如图甲所示，则d =_________mm ．
（2）小组设计的测量电路如图乙所示，则P 是___________，N 是____________，（填器材名称及对应符号）通过实验作出的图象如图丙所示．
（3）图乙电路测得铜电线的电阻测量值比真实值___________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”），原因是
_______________________________．
（4）这捆铜电线的电阻率ρ=______________（结果保留三位有效数字）；从铜电线自身角度，你认为电阻率大的可能原因是______________．
12．（12分）用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：
①用天平测出A 、B 两个小球的质量m A 和m B ；
②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；
③先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置（如图乙所示）；
④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置（如图丙所示）；
⑤测出所需要的物理量．
请回答：
(1)实验①中A、B的两球质量应满足______
(2)在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有______；（请选填“x0、y0、x A、y A、x B、y B”）
(3)两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：______．
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，开口向上、竖直放置的导热汽缸内壁光滑，汽缸内部的横截面积为S，高度为h，汽缸内有一质量为m，厚度不计的活塞，活塞下端封闭一定质量理想气体。

在汽缸内A、A 处放置装有力传感器的小卡环，卡环
上表面与汽缸底的距离为0.5h。

开始时，活塞置于汽缸顶端，初始状态温度为T，外界大气压强大小为mg
S
且保持不
变。

缓慢降低被封闭气体的温度，求：
①当活塞恰好与卡环接触但无压力时，被封闭气体的温度；
②当传感器显示活塞对卡环的压力为0.5mg时，被封闭气体的温度。

14．（16分）如图所示，水平地面上方MN边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场（图中未画电场），磁感应强度B=1.0T，边界右侧离地面高h=0.45m处有一光滑绝缘平台，右边有一带正电的小球a，质量m a=0.1kg、电量q=0.1C，以初速度v0=0.9m/s水平向左运动，与大小相同但质量为m b=0.05kg静止于平台左边缘的不带电的绝缘球b发生弹性正碰，碰后a球恰好做匀速圆周运动，两球均视为质点，重力加速度g=10m/s2。

求∶
(1)碰撞后a球与b球的速度；
(2)碰后两球落地点间的距离（结果保留一位有效数字）。

15．（12分）如图所示，一金属箱固定在倾角为37︒的足够长固定斜面上，金属箱底面厚度不计，箱长l1=4.5m，质量m1=8kg。

金属箱上端侧壁A打开，距斜面顶端l2=5m。

现将质量m2=1kg的物块(可视为质点)由斜面顶端自由释放，沿斜面进入金属箱，物块进入金属箱时没有能量损失，最后与金属箱下端侧壁B发生弹性碰撞。

碰撞的同时上端侧壁A 下落锁定并释放金属箱。

已知物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.3，与金属箱内表面间的动摩擦因数μ2=0.125，金属箱
与斜面间的动摩擦因数μ3=0.625
3
，重力加速度g取10m/s 2，sin37︒=0.6，cos37︒=0.8，求：
(1)物块与金属箱下端侧壁B相碰前瞬间的速度；
(2)物块与金属箱侧壁第二次相碰前物块的速度。

(结果保留2位小数)
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D
【解析】 根据2
2222=()GMm v m r m r m ma r T r
πω===来判断空间站运动的速度、加速度、角速度以及周期的大小 【详解】
ACD 、根据2
2222=()GMm v m r m r m ma r T r
πω=== 可知半径越大，周期越大，而加速度、线速度、角速度都在减小，故AC 错；D 对；
B 、题目中给的是高度约为地球同步卫星高度的九分之一，那半径就不是九分之一的关系，所以空间站运行的速度不等于地球同步卫星运行速度的3倍，故B 错；
故选D
本题比较简单，但如果不仔细读题的话就会做错B 选项，所以在做题过程中仔细审题是非常关键的．
2、B
【解析】
欲使导体棒能够在导轨上滑行距离较大，则导体棒在滑行过程中所受摩擦力应较小，则安培力的方向应为斜向上，由右手定则和左手定则可知，磁感应强度的方向可能为垂直导体棒向下偏左，故B 正确。

故选B 。

3、A
【解析】
A ．x 1和x 2处的斜率都是负值，说明场强方向相同，故A 正确；
B ．x 1处的斜率大于x 2处的斜率，说明x 1处的电场强度大于x 2处的电场强度，故B 错误；
C ．从x 1处到x 2处，电势逐渐降低，则移动正电荷，电场力一直做正功，电势能一直减小，故C 错误；
D ．根据
E p =q φ可知，正电荷在R 处具有的电势能为零，在x 2处的电势小于零，所以正电荷在此具有的电势能小于零，
电势能为标量，正负号表示大小，所以同一个带正电荷的粒子在R 处具有的电势能大于在x 2处的电势能，故D 错误。

故选A 。

4、C
【解析】
A ．两列波长均为4m λ=，根据v f λ=可知频率为
1Hz 4
v
f λ== A 错误；
B ．两波初始时刻相距04m s =，相遇用时
04s 2s 22
s t v === B 错误；
C ．3s t =时，结合B 选项和波形平移法可知，甲、乙两列波在6m 处均为波谷位置，所以质点的负向位移最大，C 正确；
D ．根据同侧法可知0s t =时，2m x =处质点与10m x =处质点的振动方向均向上，D 错误。

故选C 。

5、A
【解析】
D ．因为大气压保持不变，封闭空气柱均做等压变化，放封闭空气柱下端的水银面高度不变，根据盖一吕萨克定律V C T
=，可得 V C T
∆=∆ 则
T V V T
∆∆=
即 T S H SH T
∆∆=
化简得 T H H T
∆∆= 则空气柱长度的变化与玻璃管的粗细无关，D 错误；
ABC ．因A 、B 管中的封闭空气柱初温T 相同，温度的变化T ∆也相同，则H ∆与H 成正比。

又0T ∆<，所以0H ∆<，即A 、B 管中空气柱的长度都减小，水银柱均向下移动，因为12H H <，所以
12H H ∆<∆
所以A 管中空气柱长度减小得较少，A 正确，BC 错误。

故选A 。

6、D
【解析】
质点减速运动的最小速度不为0，说明质点不是做直线运动，力F 是恒力所以不能做圆周运动，而是做匀变速曲线运动．设力F 与初速度夹角为θ，因速度的最小值为
02v 可知初速度v 0在力F 方向的分量为02v ，则初速度方向与恒力方向的夹角为150°，在恒力方向上有
v 0cos 30°－F m
t ＝0 在垂直恒力方向上有质点的位移
s =联立解得时间为
t = 发生的位移为
208s F
= 选项ABC 错误，D 正确；
故选D ．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、BC
【解析】
A ．若第一阶段匀速，则
221B L v mg R
= 冲入第二磁场以后
222B L v mg R
> 则金属棒会做加速度逐渐减小的加速运动，所以选项A 错误；
B ．若刚进入第一磁场时速度过大，则由
22111()B L v a mg m R
=- 则金属棒做加速度逐渐减小的减速运动，直到匀速；冲入第二磁场以后会加速，做加速度逐渐减小的变加速运动
22221()B L v a mg m R
=- 性质为加速，所以选项B 正确；
CD ．若刚进入第一磁场时速度过小，则由
22111()B L v a mg m R
=- 则金属棒做加速度逐渐减小的加速运动，直到匀速；冲入第二磁场以后会加速，做加速度逐渐减小的变加速运动
22221()B L v a mg m R
=- 性质为加速，所以选项C 正确，D 错误；
故选BC 。

8、ABC
【解析】
AB ．如果小球带正电，则小球所受的洛伦兹力方向背离圆心，当洛伦兹力的大小等于小球原来所受合力大小时，绳子断后，小球做逆时针的匀速圆周运动，半径不变，也可能洛伦兹力大于之前合力的大小，则半径减小，故AB 正确； CD ．若小球带负电，则小球所受的洛伦兹力指向圆心，开始时，拉力可能为零，绳断后，仍然洛伦兹力提供向心力，顺时针做圆周运动，半径不变．若开始靠洛伦兹力和拉力的合力提供向心力，拉力减小为零，小球靠洛伦兹力提供向心力，速度的大小不变，半径变大，故C 正确，D 错误．
故选ABC 。

9、BCD
【解析】
A ．光线从空气进入玻璃中时，由光疏射向光密介质，不可能会发生全反射现象，选项A 错误；
B ．根据sin sin i n r
=当i =90°时r =45°，可知无论入射角i 为多大，折射角r 都不会超过45°，选项B 正确； C ．当反射光线与折射光线恰好相互垂直时，则 sin
sin(90)
i i =
- 解得
tan i =选项C 正确；
D ．光从空气射入玻璃，由光疏射向光密介质，速度减小，选项D 正确；
E ．若将入射光换成紫光，则由于紫光的折射率大于红光，则在同样入射角i 的情况下，折射角r 将变小，选项E 错误。

故选BCD 。

10、BD
【解析】
AD ．设水银密度为ρ，向右管注入少量水银，右侧的压强就增大，右侧的水银就会向左移动，从而左侧的水银A 向上运动，h 2就会变小，根据平衡B 段气柱的压强
0201B p p gh p gh ρρ=+=+
可知，右侧水银面高度差h 1减小，故A 错误，D 正确；
BC ．由于h 2变小，则B 段气柱的压强减小，因为温度不变，根据玻意耳定律：pV 为定值，可知：空气柱B 的体积变大，长度将增大，故B 正确，C 错误。

故选BD 。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、1.125 电压表V 2 电压表V 1 偏大 电压表V 1的分流 82.5810m -⨯Ω⋅ 可能是再生铜或含过多杂质的次铜
【解析】
（1）铜电线的直径 1.0mm+12.50.01mm=1.125mm d =⨯；
（2）P 测量的电压大于N 测量的电压，故P 是电压表V 2，N 是电压表V 1；
（3）偏大，由于没考虑电压表V 1的分流，使测得的铜电线的电阻偏大．
（4）分析电路可知，通过铜电线的电流12121211,(1)x R x x U U U U U U I I R R R R I U U --==
===-，整理得2111x U R U R =+⋅，根据题图丙可知斜率7.5 1.00 2.60,2.50x k R -==
Ω=Ω，622282.600.99410()0.994mm ,m=2.5810m 2100
x R S d S r L ππρ--⨯⨯=====Ω⋅⨯Ω⋅， 故电阻率达不到要求，使用的有可能是再生铜或含过多杂质的次铜．
12、A B o m m x > ; A x ; B A o A A B B x m x m x m x =+ ;
【解析】
（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有m A v 0=m A v 1+m B v 2，在碰撞过程中动能守恒，故有
222012111222A A B m v m v m v =+，解得10A B A B
m m v m m m -=+，要碰后a 的速度v 1＞0，即m A -m B ＞0，m A ＞m B ；（2）由于频闪照相的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移，在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有x 0、x A 、x B ；（3）验证的方程为m A x 0＝m A x A ＋m B x B
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、①2T ；②38
T 。

【解析】
①从开始降温到活塞恰好与卡环接触但无压力时的过程为等压变化
由盖⋅吕萨克定律可得
2
2h S hS T T = 解得22
T T = ②当传感器显示活塞对卡环的压力为0.5F mg =时，设被封闭气体压强为3p ，则有
102mg mg p p S S
=+= 30p S F p S mg +=+ 解得332mg p S
= 由理想气体状态方程可得
331113
p V p V T T = 解得338
T T = 14、 (1)0.3m/s a v =，
1.2m/s b v =；(2)0.1m 【解析】
(1)两车发生弹性正碰，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律就可以求出碰撞后的速度。

(2)碰撞后a 在磁场中做圆周运动，b 做平抛运动，应用牛顿第二定律与几何知识、应用平抛运动规律可以求出两球落地间的距离。

【详解】
(1)a 球与b 球的碰撞，由动量守恒定律得：
0a a a b b m v m v m v =+
由能量守恒定律有：
2220111222
a a a
b b m v m v m v =+ 解得：
0.3m/s a v =， 1.2m/s b v =
(2)对a 球，重力和电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律有：
2a a v qv B m r
= 解得：
0.3m a mv r qB
== 设a 球落地点与圆心的连线和地面夹角为θ，有
sin h r θ=+
222()a r x h r =+-
可得：
6π
θ=
则a 球水平位移为：
cos a x r θ==
b 球不带电，碰后做平抛运动，竖直方向：
212
b h gt = 水平方向：
0.36m b b b x v t ==
故两球相距：
0.1m b a x x x ∆=-=
15、 (1)9m /s ；(2)3.15m/s ，方向斜面向上
【解析】
(1)物块沿斜面下滑，设加速度为1a ，末速度为1v ，由牛顿第二定律得 21221sin cos m g m g m a θμθ-=
由运动学规律可得
21212a l v =
物块进入金属箱后，设加速度为2a ，末速度为2v ，由牛顿第二定律得 22222sin cos m g m g m a θμθ-=
由运动学规律可得
2221212a l v v =-
解得
29m/s v =
(2)物块与金属箱侧壁发生弹性碰撞，设碰后物块与金属箱的速度分别为v 3和v 4，由动量守恒定律及能量守恒可得 222314m v m v m v =+
222222*********
m v m v m v =+ 物块与金属箱侧壁发生弹性碰撞后，物块沿金属箱底面向上滑行，设加速度为a 3，金属箱向下运动的加速度为a 4，由牛顿第二定律可得
22223sin cos m g m g m a θμθ+=
()13122214sin cos cos m g m m g m g m a θμθμθ-+-=
物块减速运动为0时，有331v a t =，得
11s t =
1s 内物块和金属位移之和
22311141117.5m 4.5m 22
x a t v t a t =++=>总 说明物块第二次与金属箱碰撞为侧壁A ，设物块上滑的位移为x 1，金属箱下滑的位移为x 2，第一次与第二次碰撞的时间间隔为t 2，由运动学规律可得
22244212
x v t a t =+
21323212
x v t a t =- 211x x l +=
设第二次碰撞前物块的速度为v 5，由运动学规律可得 5332v v a t =-
解得
3 3.15m/s v =
方向沿斜面向上。