山西省吕梁市孝义市第三中学2024-2025学年高三上学期8月开学质量检测物理试卷（解析版）

这是一份山西省吕梁市孝义市第三中学2024-2025学年高三上学期8月开学质量检测物理试卷（解析版），共20页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围，3s内的位移为0等内容，欢迎下载使用。

考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：高考范围.
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. 进入7月份，全国有多地的温度较常年有明显提升，有个别城市的温度超过40℃。若一个汽车轮胎在太阳下暴晒，胎内封闭气体的质量和体积均不变，随着温度升高，下列说法正确的是（ ）
A. 气体分子密度增大
B. 气体分子速率均增大
C. 气体分子速率峰值向速度小的方向移动
D. 气体分子单位时间内撞击轮胎单位面积内壁的平均作用力增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．胎内封闭气体的质量和体积均不变，则气体分子密度不变，故A错误；
BC．胎内封闭气体的温度升高，气体分子的平均速率增大，气体分子速率峰值向速度大的方向移动，但不是每个气体分子速率均增大，故BC错误；
D．在体积不变的情况下，温度越高，气体的压强越大，气体分子单位时间内撞击轮胎单位面积内壁的平均作用力越大，故D正确。
故选D。
2. 碳14是碳的一种放射性的同位素，于1940年首被发现，它是用宇宙射线中的中子撞击空气中的氮原子所产生的，其半衰期约为5730年，碳14大部分是发生衰变，其衰变方程为。的比结合能为，X的比结合能为，则下列说法正确的是（ ）
A. X比的比结合能小
B. 衰变中释放的能量为
C. 新核X的核子数与核子数不同
D. 现在地球上的，经过11460年后会全部发生衰变
【答案】B
【解析】
【详解】A．衰变反应时释放能量，新核更稳定，X比的比结合能大，故A错误；
C．根据电荷数和质量数守恒可知，X为，其核子数与核子数相同，故C错误；
B．衰变中释放的能量为
故B正确；
D．现在地球上的的个数为，经过11460年后剩余部分个数为，则有
即衰变了，故D错误。
故选B。
3. 一个质量为m的物块放在水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，用一个大小等于mg的外力作用在物块上，物块沿水平面做加速度大小等于的匀加速直线运动，重力加速度为g，则物块运动过程中对地面的压力大小可能等于（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设F=mg与水平方向的夹角为，受力分析如图所示
则有
，
可得
又
联立得
解得
，
则支持力的大小为
可得
，
故选A。
4. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，在时波形图如图所示，P、Q是介质中的两个质点，P正好在波峰位置，质点Q的平衡位置在处，从图示时刻开始，质点Q到达平衡位置比质点P到达平衡位置滞后0.1s，则下列说法正确的是（ ）
A 波沿x轴正方向传播
B. 波速为1cm/s
C. 质点Q在0.3s内的位移为0.2cm
D. 质点P的振动方程为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据质点Q到达平衡位置比质点P到达平衡位置滞后0.1s，可知Q沿y轴负方向运动，则可得波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．设波的波动方程为
代入特殊点，，解得
故
代入时，解得
从图示时刻开始，质点Q到达平衡位置比质点P到达平衡位置滞后01s，可知
解得
v=10cm/s
根据
解得
故B错误；
C．根据
因Q点在t=0时刻向下振动，可知质点Q在0.3s内的位移小于A=0.2cm，故C错误；
D．设波振动方程为
其中
解得
故D正确。
故选D。
5. 城市公园亮化设计为城市树立了良好形象，如图所示，某公园水池底面有一半径为r的圆形线光源，圆面离水面的距离为h，在水面上形成一个亮环，已知水对光的折射率为n，则亮环的面积大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意，作出光线恰好在A点和B点发生全反射的光路图，其中AB部分有光线射出
根据几何关系可得
，
根据全反射临界角有
可得
则有
则亮环面积大小为
联立解得
故选C。
6. 2024年5月3日17时27分，“嫦娥六号”探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，准确进入地月转移轨道，发射任务取得圆满成功。“嫦娥六号”被月球捕获后，经过调整进入周期为T、距月球表面高度为h的圆形轨道，绕月球做匀速圆周运动。运动的线速度大小为v，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A. “嫦娥六号”在地球上的发射速度大于地球的第二宇宙速度
B. 月球的第一宇宙速度不大于v
C. 月球的质量为
D. 月球表面的重力加速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A．“嫦娥六号”在地球上的发射速度大于地球的第一宇宙速度，小于地球的第二宇宙速度，故A错误；
B．第一宇宙速度是航天器最小发射速度，也是航天器最大运行速度。“嫦娥六号”在月球该轨道上的运行速度小于月球的第一宇宙速度，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力
得月球的质量为
故C正确；
D．根据万有引力提供重力
解得
故D错误。
故选C。
7. 如图所示，半径为R的光滑半圆弧槽ABC固定在竖直平面内，B为圆弧槽最低点，质量为m的通电直导体棒a静止于B点，电流方向垂直于纸面向里，空间有水平向右的匀强磁场，重力加速度为g，导体棒对圆弧槽的压力大小等于2mg，现将磁场方向在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转过90°，则此过程中安培力对导体棒做的功为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意，由左手定则可知，匀强磁场水平向右时，安培力竖直向下，由牛顿第三定律可知，圆弧槽对导体棒的支持力为，由平衡条件有
解得
将磁场方向在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转过90°，使导体棒a沿凹槽ABC内壁向A点缓慢移动，导体棒a在移动的过程中处于动态平衡，最终静止于点，如图所示
由几何关系可得
则从点到点，由动能定理有
解得
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
8. 如图所示，一个不带电的金属球固定在带正电的点电荷Q附近，P是金属球表面离Q最近的一点，金属球处于静电平衡时，下列说法正确的是（ ）
A. 金属球上感应电荷在球体内产生的场强处处为零
B. 金属球上感应电荷在球体内产生的场强处处不同
C. 将金属球接地，金属球的电势会降低
D. P点处感应出负电荷，P点处电势为负
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．感应电荷在金属球球心处产生的电场场强与+Q的点电荷在此处的电场场强大小相等，方向相反，合电场强度为零，故点电荷Q在金属球内产生的电场处处不同，故A错误，B正确；
CD．金属球周围的电场线分布为Q指向P球右侧部分，由金属球的左侧部分指向无穷远处，无穷远处电势为零，因此金属球的电势为正，由于处于静电平衡态的金属球为等势体，其表面为等势面，将金属球接地，金属球和整个地球变为等势体，电势变为零因此电势降低，故C正确D错误。
故选BC。
9. 如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电表为理想电表，、为定值电阻，R为滑动变阻器，在a、b端输入有效值恒定的正弦交流电，则下列说法正确的是（ ）
A. 仅将向下移，电流表示数变大、电压表示数变大
B. 仅将向下移，电流表示数变小、电压表示数变大
C. 仅将向下移，电流表示数变小、电压表示数一定变小
D. 仅将向下移，电流表示数变小、电压表示数有可能变大
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．根据题意，设副线圈回路的总电阻为，则原线圈等效电阻为
仅将向下移，滑动变阻器接入电路电阻减小，减小，则减小，由
可知，增大，即电流表示数变大，由
可知，流过副线圈的电流增大，则电压表示数
增大，故A正确，B错误；
CD．结合上述分析可知，仅将向下移，即减小，则增大，由
可知，减小，即电流表示数变小，由
可知，由于减小，减小，则可能增大，也可能减小，还可能不变，则电压表示数
可能增大，也可能减小，还可能不变，故C错误，D正确。
故选AD。
10. 如图所示，质量为m的“U”形光滑导轨放在光滑绝缘的水平面上，导轨间距为L，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，导轨足够长且电阻不计，质量为m的金属棒垂直放在导轨上，金属棒接入电路的电阻为R，用大小为F的水平恒力作用在金属棒上，使金属棒向右运动，金属棒运动过程中，始终与导轨垂直并接触良好，则下列说法正确的是（ ）
A. 导轨运动的最大加速度为
B. 回路中的最大电流为
C. 当回路中的电流恒定后撤去F，导轨和金属棒最终均会停下来
D. 当回路中的电流恒定后撤去F，此后金属棒中产生的总焦耳热为
【答案】AD
【解析】
【详解】B．金属棒向右运动后，产生感应电流受安培力将阻碍其运动，当安培力与F大小相等时，金属棒速度达到最大，有
解得
B错误；
A．金属棒速度达到最大时，感应电流最大，导轨受到的安培力最大，加速度最大，有
A正确；
C．撤去F前，导轨和金属棒均有速度且不相等，又导轨放在光滑绝缘的水平面上，撤去F后动量守恒，导轨和金属棒最终具有共同速度，不会停下来，C正确；
D．金属棒速度达到最大时有
解得
设此过程导轨获得的速度为v，根据动量定理有
撤去拉力，导体棒和金属框组成的系统动量守恒，当二者共速时，不再产生电磁感应，此过程有
拉力撤去后回路中产生的焦耳热为
联立解得
故D正确。
故选AD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分.
11. 某实验小组要探究弹簧的弹力与伸长量的关系，重力加速度为g。
（1）小王同学的弹簧较短，他将两个完全相同的弹簧串接悬挂在铁架台上进行实验，如图甲所示，刻度尺竖直放置，刻度尺零刻度与弹簧1上端对齐，某次悬挂钩码后，指针A所指的位置如图乙所示，则此时弹簧1的长度为______cm；多次改变钩码的质量m，记录对应的指针A、B所指刻度尺的刻度值、，求出弹簧1、2每次的伸长量和，在同一坐标系中描点作图，发现两弹簧的图像平行并不重合，不重合的原因是______；若图像的斜率为，则弹簧的劲度系数为______；
（2）小李同学的弹簧较长，他用图丙所示装置做实验，多次改变挂盘中砝码的质量m，测得多组m及对应的距离传感器到挂盘的距离h，作出图像，图像的斜率绝对值为，则弹簧的劲度系数为______，未考虑挂盘的质量，对实验的结果______（填“有”或“没有”）影响。
【答案】（1） ①. 7.20 ②. 两个弹簧的劲度系数有所不同 ③.
（2） ①. ②. 没有
【解析】
【小问1详解】
[1]由刻度尺的读数可知弹簧1的长度为7.20cm；
[2]两条线没有重合的原因可能是两个弹簧的劲度系数有所不同；
[3]对弹簧2受力分析可知
则在图像中，其斜率为
由此可知弹簧的劲度系数为
【小问2详解】
[1]设挂钩到底部的高度为H，弹簧的原长为，当悬挂钩码的质量为时，则有
由此可知，在的图像中，其斜率为
解得
[2]由于图像中，考虑挂盘的质量时
其斜率不变，故对实验没有影响。
12. 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，为了尽可能减小实验误差，选取合适的器材，连接成了如图所示的电路，定值电阻的阻值为。
（1）在右图方框内画出其实验电路图_______。
（2）将电阻箱接入电路的电阻调到最大，闭合开关、，调节电阻箱的阻值，使电压表和电流表的指针偏转均较大，记录这时电压表和电流表的示数、及此时电阻箱接入电路的电阻，由此可知电流表的内阻______；
（3）断开开关，多次调节电阻箱的阻值，得到多组电阻箱接入电路的阻值R及对应的电流表的示数I，作出图像，得到图像与纵轴的截距为b，图像的斜率为k，由此求得电池的电动势______，电池的内阻______（用、、b、k表示）。若不考虑电流表的内阻，测得的电源的内阻______（填“偏大”或“偏小”）。
【答案】（1）见解析 （2）
（3） ①. ②. ③. 偏大
【解析】
【小问1详解】
根据实物图，实验电路图如图所示
【小问2详解】
闭合开关、，调节电阻箱的阻值，使电压表和电流表的指针偏转均较大，记录这时电压表和电流表的示数、及此时电阻箱接入电路的电阻，则有
解得电流表的内阻为
【小问3详解】
[1][2]断开开关，根据闭合电路欧姆定律可得
可得
由题意可知
，
解得
，
[3]根据
若不考虑电流表的内阻，则内阻测量值为
即测得的电源的内阻偏大。
13. 体育课上同学们踢足球，用的足球内部体积为4L，球内气体压强为1.1个标准大气压，由于足球会漏气，踢完球后，足球内的气压只有0.8个标准大气压，足球体积和温度不变，求：
（1）漏出气体的质量占原来球内气体的质量百分比（结果保留1位小数）；
（2）若用气筒给该足球充气，每次充进1个标准大气压的气体0.1L，要使球内气压再次达到1.1个标准大气压，需要充气多少次（充气过程气体温度不变）。
【答案】（1）
（2）12次
【解析】
【小问1详解】
根据题意，设漏出气体在0.8个标准大气压的体积为，则由玻意耳定律有
解得
则漏出气体的质量占原来球内气体的质量百分比为
【小问2详解】
根据题意，由玻意耳定律有
解得
即需要充气12次。
14. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、二象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，在第四象限内存在与y轴正方向成45°角的匀强电场。电场强度大小为E，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，在y轴负半轴上离O点距离为的P点由静止释放，经电场加速后进入磁场，经磁场偏转后恰好能回到P点，不计粒子重力，求：
（1）粒子第一次进磁场时的速度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）粒子第三次经过x轴时的位置到O点的距离l。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
设粒子第一次经过x轴时与轴的交点为A1，根据三角函数得
根据牛顿第二定律得

根据运动学公式得

解得

【小问2详解】
根据牛顿第二定律得


解得
【小问3详解】
粒子第三次经过x轴时与轴的交点为A2，设A1、A2之间的距离为 ，粒子在电场中做类平抛运动，类平抛运动的时间为t


解得

粒子第三次经过x轴时的位置到O点的距离l为

15. 如图所示，半径为R的四分之一圆弧轨道的最低点与水平面相切，质量均为m的物块B和C在水平面上以的速度一起向左运动，轻弹簧连接在物块C上，与物块B刚好接触，质量为m的物块A在圆弧轨道最高点由静止释放，运动到水平面上与物块B发生弹性正碰，弹簧始终在弹性限度内，物块A、B、C均视为质点，A、B的每次弹性碰撞均发生在水平面上，碰撞时间极短，不计一切摩擦，重力加速度为g。求：
（1）物块A第一次运动到圆弧轨道最低点时，对圆弧轨道的压力大小；
（2）弹簧第一次被压缩后获得的最大弹性势能；
（3）最终，物块A、B、C的速度。
【答案】（1）
（2）
（3）物块A的最终速度大小为，方向向左；物块B的速度大小为，方向向右；物块C的速度大小为，方向向右。
【解析】
【小问1详解】
物块A从释放到第一次运动到圆弧轨道最低点过程中，机械能守恒
解得
物块A在最低点时，由牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知物块A对圆弧轨道的压力大小为
【小问2详解】
依题意，物块A与物块B发生弹性碰撞，二者交换速度，可知物块A的速度为水平向左的，物块B的速度为。之后，物块B与物块C通过弹簧相互作用，取水平向左为正方向，当弹簧第一次被压缩后获得的最大弹性势能时，二者共速，可得
最大弹性势能为
联立，解得
【小问3详解】
依题意，物块A与物块B交换速度后，向左运动滑上圆弧轨道后，之后原速率返回，速度大小仍为
物块B与物块C相互作用后，速度也实现了互换，即物块B的速度大小为
方向向左，物块C速度大小为
方向向右，之后物块A、B再次发生弹性碰撞，再次交换速度，物块A速度大小仍为
方向向左，物块B速度大小仍为
方向向右，追上物块C，通过弹簧相互作用，然后速度交换，物块C的速度大小为
方向向右，物块B的速度大小为
方向向左，同时物块A的速度再次为水平向右，大小为
然后物块A、B再次发生弹性碰撞，交换速度，物块B的速度大小为
方向向右，物块A的速度大小为
方向向左，之后通过圆弧轨道，再次变为水平向右的
综上所述，物块A的最终速度大小为，方向向左，物块B的速度大小为，方向向右，物块C的速度大小为，方向向右。