2024—2025学年度下学期高三年级素养检测一物理试卷本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共100分。考试时间75分钟第I卷（选择题共46分）一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.如图所示，通过计算可知：一个半径为R的均匀带电体（或球壳）在球的外部产生的电场，与一个位于QEk2球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，在相关应用中可用点电荷场强公式r进行计算。这里所采用最核心的物理方法与下列哪个相同（）A.瞬时速度概念的建立B.“重心”模型的建立C.弹簧振子模型的建立D.探究向心力大小的表达式【答案】B育英学习站【解析】【详解】A．一个半径为R的均匀带电体（或球壳）在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，这里采用最核心的物理方法为等效替代，瞬时速度概念的建立采用了极限法，故A错误；B．“重心”模型的建立采用了等效替代，故B正确；C．弹簧振子模型的建立采用了理想模型法，故C错误；D．探究向心力大小的表达式采用了控制变量法，故D错误。故选B。2.“抖空竹”是中国传统的体育活动之一。现将抖空竹中的一个变化过程简化成如图所示模型：不可伸长的轻第1页/共23页学科网（北京）股份有限公司绳系于两根轻杆的端点位置，左、右手分别握住两根轻杆的另一端，一定质量的空竹架在轻绳上。接下来做出如下动作，左手抬高的同时右手放低，使绳的两个端点沿竖直面内等腰梯形的两个腰（梯形的上下底水平）匀速移动，即两端点分别自A、C两点，沿AB、CD以同样大小的速度匀速移动，忽略摩擦力及空气阻力的影响，则在变化过程中，下列说法正确的是（）A.左右两绳的夹角增大B.左右两绳的夹角减少C.轻绳的张力变大D.轻绳的张力大小不变【答案】D【解析】【详解】对空竹受力分析，同一根绳子拉力处处相等，所以F1F2在水平方向空竹育英学习站共点力平衡，设F1与水平方向的夹角为，F2与水平方向的夹角为，有F1cosF2cos所以α=β所以两根绳与竖直方向的夹角相等为，则2F1cosmg解得第2页/共23页学科网（北京）股份有限公司mgF12cos两端点沿AB、CD以同一速度匀速移动，移动的过程有的位移大小相等，两端点在水平方向上的距离不变，所以不变，从而得出F1和F2均不变，且两者大小相等，故ABC错误，D正确。故选D。3.在巴黎奥运会上，中国跳水梦之队首次包揽八金。如图甲所示，在某次跳水比赛中，假设运动员入水前做竖直上抛运动，从离开跳板瞬间开始计时，取竖直向下为正方向，该运动员重心的竖直速度v随时间t变化的图像如图乙所示，其中0t2部分为直线。则（）A.t1时刻运动员离水面最高B.t3时刻运动员离水面最高C.t4时刻运动员所受重力瞬时功率最大D.0t1运动员所受重力冲量为零【答案】A【解析】【详解】AB．由乙图可知，0t1时刻运动员向上减速到零，故t1时刻运动员离水面最高，故A正确，B错误；育英学习站C．由乙图可知，t4时刻运动员的速度为零，故此时的重力瞬时功率为零，故C错误；D．根据Imgt可知0t1运动员所受重力冲量不为零，故D错误。故选A。4.如图，嫦娥六号于2024年6月2日6时23分成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区，开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务。着陆前探测器先在离月面高度为h的圆轨道做周期为T的圆周运动，随后实施降轨，当离月面高度为100m时悬停避障。这时反推发动机向下喷出气体的速度大小为第3页/共23页学科网（北京）股份有限公司v，探测器质量为m，月球半径为R，若不计探测器质量的变化，发动机每秒喷出气体的质量为（）33234π2mRh4π2mRh2πmRh4πmRA.B.C.D.22T2vR2T2vR2TvRhTv【答案】B【解析】【详解】设月球质量为M，探测器在圆轨道运动时，有2Mm2πGmRh(Rh)2T设月球表面重力加速度为g，有MmGmgR2探测器悬停时，发动机推力Fmg设Δt时间喷出气体质量为m，由动量定理FΔtΔmv0联立可得发动机每秒喷出气体的质育英学习站量为Δm4π2m(Rh)3ΔtR2T2v故选B。5.某实验室有一研究摆动的装置，如图所示，质量为m的小球B通过不可伸长的轻绳与质量为2m的滑块A相连接，且滑块A穿套在光滑的轻杆之上可以左右自由滑动。现保持轻绳伸直并将小球B从与A等高处静止释放，已知AB在同一竖直面内，重力加速度为g，忽略空气阻力，则当小球B第一次摆至最低点时轻绳所受的拉力大小为（）第4页/共23页学科网（北京）股份有限公司A.mgB.2mgC.3mgD.4mg【答案】D【解析】【详解】由题知，A、B组成的系统在水平方向上动量守恒，小球B从释放点第一次摆到最低点有2mvAmvB根据能量守恒有11mgL2mv2mv22A2B联立解得gL4gLv,vA3B3小球B第一次摆至最低点，根据牛顿第二定律有2vvFmgmABL解得轻绳的拉力为F4mg根据牛顿第三定律，可知当小球B第一次摆至最低点时轻绳所受的拉力大小为4mg。故选D。6.如图，在水平地面上固定一圆环，圆环内壁光滑，圆环内嵌着A、B两个大小相同的小球，它们的质量分别是mA、mB，且mAmB，小球的直径略小于圆环的孔径且它们之间的摩擦忽略不计，圆环的内半径远大于球的半径，初始时球处于育英学习站静止状态，球以一定初速度撞击球，、两个球在点发生弹性BABABa碰撞，一段时间后，A、B两个球在b点发生第二次弹性碰撞，a、b两点与圆环圆心的连线夹角为120°，则mA:mB为（）A.2∶1B.3∶1C.4∶1D.5∶1【答案】A第5页/共23页学科网（北京）股份有限公司【解析】【详解】两球发生弹性碰撞，设碰后速度分别为vA、vB，则根据动量守恒和机械能守恒有111mvmvmv，mv2mv2mv2A0AABB2A02AA2BB联立解得mAmB2mAv0vAv0，vBmAmBmAmB第二次碰撞发生在图中的b点，则从第一次碰撞到第二次碰撞之间，有14xAkl周（k0，1，2），xBkl周，（k0，1，2）3313k故A、B通过的路程之比为（k0，1，2），则有43kvAxA13k（k0，1，2）vBxB43k联立解得mA43k（k0，1，2）mB23k由于两质量均为正数，故k0，即m2AmB1故选A。育英学习站7.如图所示，虚线圆的半径为R，AB是直径，O是圆心，D是圆周上的一点，C是BA延长线上的一点，CD是虚线圆的切线，把电荷量均为q的正电荷（均可视为点电荷）分别置于A、D两点，已知∠DBA=30°，静电力常量为k，下列说法正确的是（）kqA.A点的点电荷在B点产生的电场强度大小为2R2第6页/共23页学科网（北京）股份有限公司kqB.D点的点电荷在B点产生的电场强度大小为3R2kqC.D点的点电荷在C点产生的电场强度大小为2R23kqD.如果在A、D两点同时放置电荷量均为q的两正点电荷，则O点的电场强度的大小为R2【答案】D【解析】【详解】A．A点的点电荷在B点产生的电场强度kqkqE0(2R)24R2故A错误；B．由几何关系可得BD2Rcos303RD点的点电荷在B点产生的场强大小kqkqE1(BD)23R2故B错误；C．由几何关系可得ODCD，DOC60，则育英学习站DCODtanDOC3RD点的点电荷在C点产生的场强大小为kqkqE2(DC)23R2故C错误；D．两点电荷分别在O点产生的电场强度大小均为kqE3R2两个电场强度的夹角为60°，则O点电场强度的大小为3kqE2Ecos3043R2第7页/共23页学科网（北京）股份有限公司故D正确。故选D。二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。8.如图所示，光滑水平轨道上放置足够长的木板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端，A、B间动摩擦因数为μ=0.5，三者质量分别为mA=2kg，mB=1kg，mC=2kg。开始时C静止，A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后立即一起向右运动。取g=10m/s2，则（）A.A与C碰撞后瞬间，A的速度为3m/sB.A与C碰撞后瞬间，A的速度为2.5m/sC.A与C碰撞过程中损失的机械能为15JD.若长木板A的长度为0.6m，则滑块B不会滑离木板A【答案】BD【解析】【详解】AB．在A与C碰撞中，因碰撞时间极小，动量守恒，设碰撞后瞬间A与C共同速度为vAC，以右为正方向，由动量守恒定律可得mAv0=（mA+mC）vAC解得vAC=2.5m/sA错误，B正确．与碰撞运动中损失的机械能育英学习站为CAC11Emv2m+mv22A02ACAC代入数据解得E12.5JC错误；D．A与B的摩擦力大小为Ff=mBg则有B的加速度大小为22aB=g0.510ms5ms第8页/共23页学科网（北京）股份有限公司AC的加速度大小为FfmBg0.511022aAC==ms1.25msmA+mCmA+mC22B做减速运动，AC做加速运动，设速度相等时所用时间为t，则有v0aBtvAC+aACt解得t=0.4sB的位移为11x=vtat250.4m50.42m1.6mB02B2A的位移为11x=vtat22.50.4m1.250.42m1.1mAAC2AC2B相对A的位移为△x=xB－xA=1.6m－1.1m=0.5m因此若长木板A的长度为0.6m，则滑块B不会滑离木板A，D正确。故选BD。kQ9.一半径为R的半球面均匀带有正电荷Q，电荷Q在球心O处产生的场强大小E，方向如图所示。0R2把半球面分为表面积相等的上、下两部分，如图甲所示，上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E1、E2；把半球面分为表面积相等的左、右两部分，如图乙所示，左、右两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E3、E4育英学习站，则（）kQkQA.EB.E12R222R2kQkQC.ED.E32R242R2【答案】AD【解析】kQ【详解】AB．根据点电荷电场强度公式E，且电荷只分布在球的表面，可知每个电荷在球心O处产r2第9页/共23页学科网（北京）股份有限公司生的电场强度大小相同。对于图甲，表面积相同，所分布电荷总量相同，由电场强度的矢量叠加可知，上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小关系为El＞E2因电荷Q在球心O处产生的场强大小kQE0R2则EkQE=122R2EkQE=222R2故A正确，B错误；CD．对于图乙，半球面分为表面积相等的左、右两部分，由于左右两个半个球壳在同一点产生的场强大小相等，则根据电场的叠加可知，左侧部分在O点产生的场强与右侧电荷在O点产生的场强大小相等，即E3＝E4由于方向不共线，由合成法则可知EkQEE=3422R2故C错误，D正确。故选AD.10.如图所示，水平面内的等边三角形BCD的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道AC的最低点，A点到B、D两点的距离均为L，z轴上的A点在BD边上的竖直投影点为O。y轴上B、D两点固定两个等量的正点电荷，在z轴两电荷连线的育英学习站中垂线上必定有两个场强最强的点，这两个点关于原点O对称。在A点将质量为m、电荷量为q的小球套在轨道AC上（忽略它对原电场的影响），将小球由静止释放，已知静电Qq3力常量为k，重力加速度为g，且kmg，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）L23第10页/共23页学科网（北京）股份有限公司A.图中的A点是z轴上场强最强的点mgB.轨道上A点的电场强度大小为qC.小球刚到达C点时的加速度不为03D.小球刚到达C点时的动能为mgL2【答案】BD【解析】【详解】A．由题意可知3OAL2如图