山西省呂梁市2024-2025學年高三上學期開學摸底考試物理試題（原卷版+解析版）-試卷下載-教習網

2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3．考試結束后，將本試題卷和答題卡一并交回。
一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
1. 受特大地磁暴影響，2024年5月11日凌晨，我國新疆、北京、內蒙古等地出現極光。磁暴產生的高能帶電粒子與大氣中氧原子發(fā)生作用而使氧原子被激發(fā)至高能級，氧原子的電子從高能級向低能級躍遷時發(fā)出特定波長的光，形成不同顏色的極光。北京的天文愛好者拍攝到的極光呈紅色，而內蒙古的天文愛好者拍攝到的極光呈綠色。關于不同地區(qū)極光，下列說法正確的是（）
A. 北京紅色極光波長小于內蒙古綠色極光的波長
B. 北京紅色極光的能量大于內蒙古綠色極光的能量
C. 氧原子的電子從高能級向低能級躍遷時兩能級差值北京比內蒙古小
D. 用北京紅色極光照射某金屬表面可發(fā)生光電效應，如果改用內蒙古綠色極光照射該金屬表面不一定能發(fā)生光電效應
【答案】C
【解析】
【詳解】A．紅光的頻率小于綠光的頻率，根據可知，北京紅色極光的波長大于內蒙古綠色極光的波長，故A錯誤；
B．紅光的頻率小于綠光的頻率，根據可知北京紅色極光的能量小于內蒙古綠色極光的能量，故B錯誤；
C．輻射出的光子能量越大，氧原子的電子從高能級向低能級躍遷時兩能級差值越大，故氧原子的電子從高能級向低能級躍遷時兩能級差值北京比內蒙古小，故C正確；
D．紅光的頻率小于綠光的頻率，用北京紅色極光照射某金屬表面可發(fā)生光電效應，如果改用內蒙古綠色極光照射該金屬表面一定能發(fā)生光電效應，故D錯誤。
故選C。
2. 現代生活中共享電動車已成為一種新型的短途交通工具，通過掃碼開鎖，循環(huán)共享，方便快捷。一輛共享電動車所用電池是鋰電池，騎行在一段傾角不太大的坡路上加速上坡過程中，在此過程中電能向其他形式能量轉化，下列說法正確的是（）
A. 電能轉化為動能和重力勢能B. 電能轉化為重力勢能和內能
C. 電能轉化成動能和內能D. 電能轉化為機械能和內能
【答案】D
【解析】
【詳解】電動平衡車在一段傾角不太大的坡路上加速上坡過程中，電動平衡車速度增大，動能增大，電動平衡車的高度升高，重力勢能增大，且電動平衡車在運動過程中克服摩擦力做功產生熱量，故根據能量守恒可知電能轉化為機械能和內能。
故選D。
3. 波源的振動在介質中產生一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波，從某一時刻開始計時坐標原點處質點的振動圖像如圖甲所示，時的波形如圖乙所示，質點P平衡位置的橫坐標為，則下列說法正確的是（）
A. 該簡諧波沿x軸正方向傳播
B. 時刻質點P正沿y軸負方向運動
C. 如果將波源的振動周期增大為，則簡諧波波速為
D. 如果將波源的振動周期增大為，則簡諧波波速為
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．從振動圖像可知=0.2s時刻坐標原點處質點的運動方向沿y軸負方向，根據波傳播方向與質點振動的關系可知該簡諧波沿x軸負方向傳播，同理的知0.2s時刻質點P正沿y軸正方向運動，故AB錯誤；
CD．波速由介質本身決定的與波動的周期沒有關系，從振診圖像可知振動周期，即波的周期0.4s，從波動圖像可知波長為8m，則波速為
=20m/s
故C正確，D錯誤。
故選C。
4. 某同學在學習了奧斯特實驗和磁場的相關知識后設計了一個測量微弱磁場的實驗裝置。他先把一個可以自由轉動的小磁針放在水平桌面上，小磁針靜止在南北指向上，然后再將一長直導線沿南北方向放置在小磁針上方，將導線中通入微弱電流，穩(wěn)定后小磁針N極偏轉了角再次處于靜止狀態(tài)，如圖所示，他又從網上查出了小磁針所在地磁場的水平分量大小為，不考慮磁偏角，則通電長直導線在小磁針所在處產生磁場的磁感應強度大小和方向分別為（）
A. ，向東B. ，向西
C. ，向東D. ，向西
【答案】A
【解析】
【詳解】把一個可以自由轉動的小磁針放在水平桌面上，小磁針靜止在南北指向上，可知小磁針所在地磁場的水平分量向北，則通電長直導線在小磁針所在處產生磁場的磁感應強度向東，大小為
故選A。
5. 在真空中，一均勻帶正電荷的圓環(huán)，其半徑為R，圓心為O，AB和CD為半圓環(huán)的直徑，AB與CD垂直，四分之一圓環(huán)AC部分的全部正電荷在圓心O處產生的電場強度大小為，關于圓環(huán)各部分電荷在圓心O處產生的電場強度正確的是（）
A. 整個圓環(huán)全部正電荷在圓心O處產生的電場強度大小為
B. 四分之一圓環(huán)AD部分的全部正電荷和四分之一圓環(huán)BC部分的全部正電荷在O處產生的合電場強度大小為
C. 四分之三圓環(huán)ACBD部分的全部正電荷在圓心O處產生的電場強度大小為
D. 半圓環(huán)ACB部分的全部正電荷在圓心O處產生的電場強度大小為
【答案】D
【解析】
【詳解】A．根據場強的疊加以及對稱性可知，整個圓環(huán)全部正電荷在圓心O處產生的電場強度大小為零，故A錯誤；
B．根據場強的疊加以及對稱性可知，四分之一圓環(huán)AD部分的全部正電荷在O處產生的電場強度與四分之一圓環(huán)BC部分的全部正電荷在O處產生的電場強度等大反向，故四分之一圓環(huán)AD部分的全部正電荷和四分之一圓環(huán)BC部分的全部正電荷在O處產生的合電場強度大小為零，故B錯誤；
C．四分之一圓環(huán)AC部分的全部正電荷在圓心O處產生的電場強度大小為，根據對稱性可知四分之一圓環(huán)BC部分、BD部分、AD部分的全部正電荷在圓心O處產生的電場強度大小為，由于四分之一圓環(huán)AC部分的全部正電荷在O處產生的電場強度與四分之一圓環(huán)BD部分的全部正電荷在O處產生的電場強度等大反向，故四分之三圓環(huán)ACBD部分的全部正電荷在圓心O處產生的電場強度大小為，故C錯誤；
D．根據對稱性可知四分之一圓環(huán)AC部分的全部正電荷在圓心O處產生的電場強度方向為沿中垂線且指向，四分之一圓環(huán)BC部分的全部正電荷在圓心O處產生的電場強度方向為沿中垂線且指向，故半圓環(huán)ACB部分的全部正電荷在圓心O處產生的電場強度大小為
故D正確。
故選D。
6. 2024年5月8日，嫦娥六號探測器在北京航天飛行控制中心的精確控制下，成功實施近月制動，順利進入環(huán)月軌道飛行。嫦娥六號探測器的環(huán)月軌道飛行可看作勻速圓周運動，運動周期為T。已知月球質量與地球質量的比值為p，月球半徑與地球半徑的比值為q，地球半徑為R，地球表面的重力加速度大小為g，引力常量為G，則（）
A. 嫦娥六號探測器發(fā)射的速度應大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度
B. 嫦娥六號探測器軌道距月球表面的高度為
C. 月球的第一宇宙速度大小為
D. 月球表面的重力加速度大小為
【答案】B
【解析】
【詳解】A．嫦娥六號探測器沒有脫離地球引力，所以嫦娥六號探測器發(fā)射的速度應大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故A錯誤；
B．在地球表面上有
嫦娥六號探測器的環(huán)月軌道做勻速圓周運動有
聯立解得
故B正確；
C．設月球的第一宇宙速度大小為v，則有
解得
故C錯誤；
D．月球表面上有
解得
故D錯誤。
故選B。
7. 在如圖所示電路中，理想變壓器原、副線圈匝數分別為、，且保持不變，原線圈連接一個電流表，副線圈連接定值電阻、滑動變阻器R、一個電壓表V和一個電流表，電壓表和電流表均為理想交流電表，a、b兩端接在電壓的有效值恒定的正弦交流電源兩端。電壓表的示數用U表示，電流表、的示數分別用、表示，則在滑動變阻器R滑片向右調節(jié)過程中，下列說法中正確的是（）
A. 電壓表V示數U減小
B. 電流表示數增大
C. 電流表、的示數比值增大
D. 電壓表V示數與電流表示數的比值增大
【答案】D
【解析】
【詳解】A．根據題圖，可知電壓表的示數為理想變壓器副線圈兩端的電壓，由于輸入電壓及線圈匝數比不變，所以在滑動變阻器R滑片向右調節(jié)過程中，電壓表V的示數不變，故A錯誤；
BC．在滑動變阻器R滑片向右調節(jié)過程中，R接入電路中的有效阻值增大，根據
可知電流表的示數減小，根據理想變壓器電流與匝數比關系，即
由于匝數比不變，則電流表、的示數比值不變，可知電流表的示數也減小，故BC錯誤；
D．電壓表V示數與電流表A2示數的比值
由于R增大，所以比值增大，故D正確。
故選D。
8. 2024年6月15日零時起，中國鐵路實行新的列車運行圖，武廣高鐵常態(tài)化按350公里時速高標運營，當日9時15分，長沙南站開出首趟高標運營列車，到廣州南站僅需1小時59分。此高鐵列車啟動過程做勻加速直線運動，設運動過程中列車受到的阻力與行駛速度的大小成正比，在啟動過程中當速度大小為v時機車的輸出功率為P，當速度大小為時機車的輸出功率可能為（）
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】
【詳解】列車以速度為v行駛時受到的阻力為
列車的牽引力為
設列車總質量為m，根據牛頓第二定律有
F1-f 1=ma
聯立解得
同理，列車以速度為2v行駛時受到的阻力為
列車的牽引力為
根據牛頓第二定律有
F2-f 2=ma
聯立解得
因為
可知
故選AB。
9. 玻璃磚是一種光學性能較理想的裝飾材料，通過對光的漫散射使整個空間的光線更加柔和，所以玻璃磚在室內裝飾裝修中被廣泛應用。如圖所示，一橫截面為半圓形的透明玻璃磚，圓心為O，半徑為R，AB為半圓的直徑，一束紅色光從直徑上的P點垂直射入玻璃磚，已知，光線第一次射到玻璃磚圓弧面AQB上時恰好在Q點發(fā)生全反射，則下列說法正確的是（）
A. 玻璃磚相對于該紅色光的折射率為
B. 玻璃磚相對于該紅色光的折射率為
C. 紅色光經過多次反射后射出玻璃磚時光線垂直于AB面
D. 紅色光經過多次反射后射出玻璃磚時光線與AB面的夾角為
【答案】AC
【解析】
【詳解】AB．光線第一次射到玻璃磚圓弧面AQB上時恰好在Q點發(fā)生全反射，根據幾何關系可得
全發(fā)射的臨界角滿足
解得玻璃磚相對于該紅色光的折射率為
故A正確，B錯誤；
CD．根據題意作出光路圖
根據對稱性可知紅色光經過多次反射后射出玻璃磚時光線垂直于AB面，故C正確，D錯誤。
故選AC。
10. 如圖所示，在光滑水平面上兩條平行邊界間有寬度為d的勻強磁場，磁場區(qū)域足夠長，勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向豎直向下，即垂直于紙面向內，磁場左側有一邊長為d的正方形金屬導體線框，線框的質量為m，電阻為R，線框在紙面內，CD邊平行于磁場左邊界，線框以恒定的速度v通過磁場區(qū)域，速度v方向與左邊界的夾角為，在線框勻速通過磁場區(qū)域過程中，下列說法正確的是（）
A. 線框穿出磁場過程中受到的安培力方向與速度v方向相反
B. 線框從CD邊運動到磁場左邊界至AB邊運動到磁場左邊界過程中通過線框導體橫截面的電荷量為
C. 線框穿過磁場整個過程中線框中產生的熱量為
D. 如果給線框一個初速度，方向與左邊界的夾角為，線框的CD邊恰好沒有穿出磁場，此過程中線框受安培力的沖量大小為
【答案】BCD
【解析】
【詳解】A．由題意，根據楞次定律結合左手定則，判斷知線框穿出磁場過程中受到的安培力方向水平向左，故A錯誤；
B．由題意，可得通過線框導體橫截面的電荷量為
則線框從CD邊運動到磁場左邊界至AB邊運動到磁場左邊界過程中通過線框導體橫截面的電荷量為
故B正確；
C．根據功能關系，可得線框穿過磁場整個過程中線框中產生的熱量等于線框克服安培力所做的功，即
故C正確；
D．線框CD邊恰好沒有穿出磁場，線框只受安培力的作用，此過程中線框受安培力的方向水平向左，線框的CD邊恰好沒有穿出磁場，則水平方向的末速度變?yōu)?。在水平方向上，設向左為正方向，根據動量定理，此過程中線框受安培力的沖量
即線框所受安培力的沖量大小為，故D正確。
故選BCD 。
二、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11. 某實驗小組利用如圖裝置驗證動量守恒定律。該裝置的斜槽軌道傾斜部分與平直部分平滑連接，平直軌道一側固定有刻度尺，平直部分上O點與刻度尺的零刻度線相齊，選擇兩木塊進行實驗，用天平稱量木塊1和木塊2的質量分別為和。調節(jié)斜槽軌道的平直部分水平，將木塊2放于水平軌道的O點，木塊2左邊與O點相齊，將木塊1從斜槽軌道上某一點A由靜止釋放，滑下后在O點與木塊2發(fā)生碰撞，測得木塊1和木塊2停下來的位置坐標分別為、；取走放于水平軌道的O點的木塊2，再將木塊1從A點由靜止釋放，記錄木塊1停下的位置坐標，兩木塊與平直軌道的動摩擦因數相同。請回答下列問題：
（1）關于該實驗下列說法正確的是_______（填對應標號）。
A. 本實驗中刻度尺應與斜槽軌道平直部分平行
B. 如果換用木塊2從傾斜部分滑下與木塊1碰撞則可能無法完成實驗
C. 取走木塊2后，木塊1第二次從斜槽軌道傾斜部分靜止滑下的位置可以與第一次滑下的位置不同
D. 本實驗中斜槽軌道的傾斜部分越光滑實驗誤差越小
（2）該實驗中兩木塊在斜槽軌道平直部分運動的加速度________（選填“相同”或“不相同”）。在誤差允許的范圍內，如果滿足關系式________（選用字母、、、、來表示），則可以驗證兩木塊碰撞過程動量守恒。
【答案】（1）AB （2） ①. 相同 ②.
【解析】
【小問1詳解】
A．本實驗中刻度尺是測量兩木塊在軌道平直部分運動的位移，所以刻度尺應與斜槽軌道平直部分平行，故A正確；
B．如果換用木塊2從傾斜部分滑下與木塊1碰撞，碰撞后木塊2會反彈，則不能測出木塊2碰撞后的運動位移，所以不能完成實驗，故B正確；
C．取走木塊2后，木塊1第二次從斜槽軌道傾斜部分靜止滑下的位置必須與第一次滑下的位置相同，這是為了保證兩次木塊1剛滑到O點時的速度相同，故C錯誤；
D．讓木塊1從斜槽軌道的傾斜部分滑下是為了獲得一個初速度，與傾斜部分的光滑程度無關，如果要提高初速度可以將釋放點的高度提高一點，所以斜槽軌道的傾斜部分光滑程度與實驗誤差無關，故D錯誤。
故選AB。
【小問2詳解】
[1]兩木塊做勻減速直線運動，根據動力學公式
加速度為
兩木塊加速度大小相等；可知木塊1碰撞前的速度為
木塊1碰撞后的速度為
木塊2碰撞后的速度為
兩木塊碰撞前后動量守恒，則
將速度代入等式可得
12. 某物理實驗興趣小組用如圖甲所示的實驗裝置測量金屬絲的電阻率，其中相細均勻、橫截面為圓形的金屬絲接在接線柱M、N之間，金屬夾P可在金屬絲上移動，且與其保持接觸良好。
實驗可供選擇的器材如下：
A.電源：電動勢E為，內阻r為
B.電流表：量程為，內阻為
C.電流表：量程，內阻為
D.金屬絲：總電阻為
E.定值電阻
F.定值電阻
G.開關、導線若干
（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d，其示數如圖乙所示，則直徑________mm。
（2）要完成實驗，要求無論金屬夾P在金屬絲上任何位置電流表示數都不會超過電流表的量程，且電流示數能達到三分之一量程以上，則電流表應選________，定值電阻應選_______。（填寫實驗器材前面的字母代號）
（3）按電路圖連接電路，閉合開關，通過多次改變金屬夾P的位置，讀出金屬夾在不同位置時電流表的示數I、MP段金屬絲的長度x，作出圖像如圖丙所示（圖中a、b和c均為已知量）。結合圖像丙中的數據，可求得該金屬絲的電阻率_______（用已知量符號和測得的物理量符號表示）。
【答案】（1）0.900
（2） ①. B ②. E
（3）
【解析】
【小問1詳解】
根據螺旋測微器的精確度為0.01mm，讀數可知
d=05mm+ = 0.900mm
【小問2詳解】
電流示數能達到三分之一量程以上，設電路中的最小總電阻為，則有
如果選量程0～300mA的電流表，解得

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