四川省成都市石室中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题（Word版附解析）

这是一份四川省成都市石室中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题（Word版附解析），共8页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

考试时间：75分钟
一、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。
1．关于光现象，下列说法正确的是
A．为了增加光的透射，通常在摄像机的镜头表面镀一层特定厚度的薄膜，这是利用了光的干涉
B．光照射到不透明圆盘后，在圆盘阴影中心出现一个亮斑，这是光的偏振现象
C．在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，银幕上的图像才清晰，这副眼镜利用了光的全反射
D．用光导纤维传输载有声音、图像以及各种数字信号的信息，这是利用了光的衍射
2．常见的气压式水枪玩具内部原理如图所示。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。现将阀门M打开，水立即从枪口喷出。若在水快速喷出的过程中，罐内气体来不及与外界进行热交换，则喷水时
A．气体压强变大B．外界对气体做正功
C．气体内能不变D．气体内能减少
3．医学中常用某些放射性元素治疗疾病。假设质量为m0的放射性元素Y经过时间t后剩余Y的质量为m，对应的mm0-t图线如图所示。则Y的半衰期为
A．16dB．12d
C．8dD．6d
4．如图所示为氢原子的能级示意图，根据玻尔理论，下列说法正确的是
A．基态的氢原子吸收13eV的能量可以跃迁到n=4的激发态
B．处于n=4能级的大量氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出6种不同频率的光
C．大量氢原子处于n=4的激发态时，从n=4能级跃迁到n=3能级辐射的光子频率最高
D．氢原子从n=2能级跃迁到n=4能级的过程中能量减小
5．如图所示，电阻为r的单匝金属直角线框abcd放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，a、d两点连线与磁场垂直，ab、cd长均为l，bc长为2l，定值电阻阻值为R。线框绕ad连线以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时，则
A．线框每转一圈，回路电流方向改变一次
B．回路中产生的感应电动势有效值为2Bl2ω
C．a、d两点间的电压的有效值为2Bl2ω
D．14周期内通过R的电荷量为2Bl2R+r
6．如图所示是一种自动测定水箱高度变化的传感器装置。装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点 P 接滑动变阻器R。水箱液面表由电流表改装而成。为简化模型，动态过程中设电源电动势E不变，内阻r不可忽略。当水从底部流出，水箱内液面下降的过程中，下列说法正确的是
A．电路中电流增大
B．电路的路端电压减小
C．整个电路的总功率减小
D．电源的效率先增大后减小
7．如图所示，质量为0.2kg的方形铝管静置在足够大的光滑绝缘水平面上，现使质量为0.3kg的条形磁铁（条形磁铁横截面比铝管管内横截面小）以v=5m/s的水平初速度自左向右穿过铝管，忽略一切摩擦，不计管壁厚度。则关于磁铁穿过铝管的过程中，下列说法正确的是
A．从左往右看，图示时刻铝管中的感应电流沿逆时针方向
N
S
B．铝管可能先做加速运动后做匀速运动
C．磁铁减少的动能等于铝管增加的动能
D．铝管获得的速度可能等于2m/s
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，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8．电动汽车无线充电示意图如图，若发射线圈的输入电压为、匝数为1100匝，接收线圈的匝数为2200匝。由于漏磁，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的90%，下列说法正确的是
A．发射线圈采用直流电也能为电动汽车充电
B．接收线圈中交变电流的频率为50Hz
C．接收线圈输出电压的有效值为396V
D．接收线圈输出电压的有效值为440V
9．如图甲所示，以O为原点，竖直向下为正方向建立x轴。在x=0和x=4x0处分别固定电量为Q的正点电荷。A、B、C为x轴上坐标分别为x0、2x0、3x0的点，AC之间沿x轴方向电势变化如图乙所示。现从A点将一带正电小球由静止释放，小球向下运动。已知释放瞬间小球加速度为2g，g为当地重力加速度，静电力常量为k。以下结论正确的是
A．小球的比荷q1m1=9gx028kQ
B．小球的比荷q1m1=9gx02kQ
C．小球经过B点时的速度大小为11gx0
D．小球经过B点时的速度大小为11gx02
10．静止的原子核92238U在匀强磁场中发生α衰变，衰变后的α粒子与新核X均做匀速圆周运动，若92238U、α粒子、新核X的比结合能分别为E1、E2、E3，真空光速为c，不计衰变放出光子的动量，下列说法正确的是
A．α粒子与新核X的轨迹相内切
B．α粒子与新核X做圆周运动的周期之比为90:117
C．α粒子与新核X做圆周运动的半径之比为45:1
D．该核反应的质量亏损为238E1－4E2－234E3c2
三、实验题:本题共2个小题，共14分
11．（6分）利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，应用了通过对宏观量的测量来间接测量微观量的方法。
(1)某同学进行了下列操作：
A．向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上
B．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上扩展为形状稳定的油酸薄膜
C．取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液。测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V
D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S
E．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上。
正确操作的合理顺序是 （填字母代号）；
(2)已知实验室中使用的酒精油酸溶液每2000mL溶液中含有1mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上（如下图）。
①油膜占有的面积约为 cm²；
②油酸分子的大小d= m（结果保留一位有效数字）；
12．（8分）某探究小组要测量一金属丝的电阻率ρ。可利用的器材有：电压表（内阻很大）、待测金属丝（横截面积S=0.5mm2）、金属夹、刻度尺、开关、电源（电动势为E，内阻r=1.0Ω）、导线若干。他们设计了如图甲所示的实验电路原理图。
(1)实验步骤如下：
①将金属丝拉直固定，按照图甲连接电路，金属夹置于金属丝的 （选填“A”或“B”）端；
②闭合开关S，滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L；
③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图像如图乙。
(2)根据分析可得1U= （用E、S、ρ、L和r表示）。
(3)由图乙求得电源电动势E= V，待测金属丝的电阻率ρ= Ω·m。（结果保留2位有效数字）
四、解答题：本题共3个小题，共40分。
13．（10分）如图，将一平面镜置于某透明液体中，光线以入射角i=45∘进入液体，经平面镜反射后恰好不能从液面射出。已知该液体的折射率为2，求平面镜与水平面的夹角α为多大？
14．（14分）如图，在x<0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，在x>0的区域存在方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场。一个氘核（12H）和一个氚核（13H）先后从x轴上P、Q两点射出，速度大小分别为v02、v0，速度方向与x轴正方向的夹角均为θ=37°。一段时间后，氘核和氚核同时沿平行x轴方向到达y轴上的M点（图中未画出）。已知Q点坐标为－d,0，不计粒子重力及粒子间的静电力作用，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）y轴上M点的纵坐标及x轴上P点的横坐标；
（2）匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B大小之比。
15．（16分）如图甲所示，间距为L=0.25m的相互平行的水平光滑轨道HC、GD与足够长的粗糙竖直轨道DE和CF在C、D处平滑连接，转弯半径忽略不计。CD处外侧有一个槽口，可以使杆不脱离轨道且速率不变地滑入竖直轨道，轨道电阻不计。水平轨道上ABCD区域有变化的匀强磁场B1，B1磁场的宽度d=0.66m，B1的变化规律如图乙所示，竖直轨道CDEF之间有倾斜的匀强磁场B2=2T，方向与水平面成θ=37∘。EF间接有一阻值R=1.1Ω的定值电阻。现有一长度与轨道间距相同，质量为m=0.06kg、电阻不计的滑杆MN，在距离AB左侧x0=0.70m处以v0=3m/s的初速度向右进入水平轨道，且在整个运动过程中与轨道的接触良好。MN杆开始进入水平轨道时为计时起点，滑杆与竖直轨道CDEF的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，cs37°=0.8，sin37°=0.6。求：
（1）当t=0.1s时杆电流大小和方向（填N→M或M→N）；
（2）MN杆到达CD处时的速度大小v1；
（3）MN杆通过CD进入竖直轨道后下滑高度h=0.85m时的速度为v=2.5m/s，求此时杆的加速度以及此下落过程中电阻R产生的焦耳热。
成都石室中学2024-2025学年度上期高2025届入学考试
物理参考答案
一、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。
1．【答案】A
【详解】A．为了增加光的透射，通常在摄像机的镜头表面镀一层特定厚度的薄膜，这是薄膜干涉现象，利用了光的干涉，故A正确；B．光照射到不透明圆盘后，在圆盘阴影中心出现一个亮斑，这是光的衍射现象，故B错误；C．在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，银幕上的图像才清晰，这副眼镜利用了光的偏振，故C错误；D．用光导纤维传输载有声音、图像以及各种数字信号的信息，这是利用了光的全反射，故D错误。故选A。
2．【答案】D
【详解】B．阀门M打开，水立即从枪口喷出，气体膨胀，则气体对外界做正功，即有 W<0，故B错误；
CD．水被快速喷出，罐内气体来不及与外界进行热交换，即有Q=0，根据热力学第一定律有 ΔU=W+Q 结合上述可知 ΔU<0 ，即气体内能减少，故C错误，D正确；
A．结合上述，气体内能减小，则气体温度降低，根据理想气体状态方程有 pVT=C 由于V增大，T减小，可知压强减小，故A错误。故选D。
3．【答案】A
【详解】由半衰期公式m余=m原12tT可得 mm0=12tT，由mm0-t图线可知，当质量比mm0从1衰减到18时，则有 mm0=18，其所用时间 t=48d ，可得 18=1248dT，则有 48dT=3解得 T=16d 故选A。
4．【答案】B
【详解】A．处于基态的氢原子必须要刚好吸收 ΔE=E4-E1=12.75eV的能量才能从基态跃迁到n=4的激发态。故A错误；B．从n=4能级向低能级跃迁，一共发出C42=6种不同频率的光。B正确。C．由跃迁条件
hν=Em-En(m>n)，在从n=4能级跃迁到n=3能级辐射的光子频率最低。故C错误；D．氢原子从低能级向高能级跃迁要吸收能量，能量增加。故D错误；故选B。
5．【答案】D
【详解】A．线圈产生的是正弦交流电，正弦交流电在一个周期内方向改变2次。故A错误；
BC．回路中产生的感应电动势有效值为 E=Em2=Bl⋅2lω2=2Bl2ω，a、d两点间的电压为路端电压，为
U=RR+rE=RR+r2Bl2ω ，故B正确；C错误；
D．14周期通过的电荷量为 q=It=ER+rt=ΔΦR+r=2Bl2R+r 故D正确。 故选D。
6．【答案】C
【详解】当水从底部快速抽走，水箱内液面下降的过程中，P点上升，则电阻R变大，总电阻变大，电路中的电流减小，路端电压变大，根据P=IE可知电路的总功率减小，根据 η=I(E-Ir)IE=1-IrE 可知电源效率增大。故选C。
7．【答案】D
【详解】A．图示时刻穿过铝管的磁通量向左增大，根据楞次定律，铝管中感应电流产生的磁场方向向右，再根据安培定则，从左往右看铝管中的感应电流为顺时针方向。故A选项错误；B．根据磁铁向右穿过了铝管，因此磁铁的速度一直大于铝管的速度；根据楞次定律铝管和磁铁间的安培力将阻碍磁铁和铝管之间的相对运动，铝管对磁铁的安培力一直水平向左，磁铁对铝管的安培力一直水平向右，且安培力的大小随相对速度的减小而减小，故磁铁做加速度减小的减速运动，铝管做加速度减小的加速运动。故B选项错误；
C．磁铁穿过铝管的过程中，铝管中将产生感应电流，铝管中有热量产生，根据能量守恒定律，磁铁减少的动能等于铝管增加的动能和产生的热量之和。故C选项错误；D．假设铝管足够长，最后铝管和磁铁的速度相等，选择水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律可得mv=(M+m)v共 则v共=3m/s，因铝管最终未与磁铁共速，所以铝管获得的速度小于3m/s，故D选项正确。故选D。
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，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8．【答案】BC
【详解】A．变压器是利用电磁感应原理，必须通过交流电产生变化的磁场，才能产生感应电流，选项A错误；B．变压器不改变交变电流的频率，频率应为f=ω2π=100π2π=50Hz，选项B正确；CD．根据正弦式交流电中有效值和峰值的关系可知，原线圈的电压有效值U1=Um2=22022V=220V，根据变压器的工作原理有 U1=n1⋅ΔΦΔt ，U2=n2⋅90%∆ΦΔt，联立可得U1U2=n190%n2 解得：U2=396V。选项C正确，选项D错误。故选BC。
9．【答案】AD
【详解】AB．已知释放瞬间小球加速度为2g，根据牛顿第二定律可得 m1g+kQq1x02－kQq19x02=m1⋅2g
解得小球的比荷为q1m1=9gx028kQ，故A正确，B错误；
CD．小球从A点静止释放到B点过程，根据动能定理可得 m1gx0+q1(4kQ3x0－kQx0)=12m1vB2-0
解得小球经过B点时的速度大小为 vB=11gx02，故C错误，D正确。故选BD。
10．【答案】BC
【详解】A．该α衰变的核反应的方程式为92238U→90234X+24He ，产生的新核X和α粒子均带正电，衰变过程满足动量守恒而且总动量为零，则衰变刚结束时，α粒子与新核X的动量等大反向，根据左手定则和洛伦兹力提供向心力可得：α粒子与新核X的轨迹相外切，故A选项错误；B．根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期公式T=2πmqB可得TαTX=mαmX∙qXqα=90117 ，故B选项正确；C．衰变结束时，α粒子与新核X的动量大小相等，由 r=mvBq=pBq 可得 rα:rX=qX:qα=90:2=45:1，故C正确；D．α衰变是放能核反应，反应后原子核结合得更紧密，新核的比结合能更大，由能量守恒可得Δmc2=4E2+234E3-238E1 解得 Δm=4E2+234E3－238E1c2，故D选项错误。故选BC。
三、实验题:本题共2个小题，共14分
11．【答案】(1)CABED (2) 120~125 8×10-10 （每空2分）
【详解】（1）本实验首先要制备酒精油酸溶液，并明确一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，同时通过量筒测出N滴油酸酒精溶液的体积；再向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上；然后将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状；接着将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积。最后用一滴溶液里纯油酸的体积除以其面积，恰好就是油酸分子的直径。
故正确的步骤为CABED。
（2）[1]由图得油膜占有的面积约为123cm2。
[2]一滴溶液里油酸的体积为 V=150×12000mL=1×10-5mL 油酸分子的大小 d=VS=8×10-10m
12．【答案】(1)A (2)rSρE1L+1E (3) 3.3 2.5×10-6 （每空2分）
【详解】（1）为了保护电源，闭合开关S前，应将金属夹置于金属丝的“A”端。
（2）对于电路图甲，根据闭合电路欧姆定律有 U=E-Ir
设金属丝的电阻率为ρ，结合欧姆定律和电阻定律 I=UR R=ρLS 联立可得 U=E-USρLr
整理可得 1U=rSρE1L+1E
（3）[1][2]根据 1U=rSρE1L+1E 可知1U-1L图像中的纵截距 b=1E=0.3，斜率k=rSρE=0.9-0.310=0.06
则由图乙带入数据计算可得 E=3.3V，ρ=2.5×10-6Ω⋅m
四、解答题：本题共3个小题，共40分。
13．解：光线经平面镜反射后，恰好不能从液面射出，光路图如图
根据 sinisinr =n （2分）
解得光线在射入液面时的折射角为 r=30°（1分）
有 sinC= 1n （2分）
解得 ∠C=45° （1分）
由几何关系可得 2β+（90°-r）+（90°-C）=180°
解得 β=37.5° （2分）
由几何关系可得 α=β－r
解得 α=7.5° （2分）
14．解：（1）氚核从Q点射出后在电场中做抛体运动，在x轴方向
匀速直线运动，则有 d=v0cs37°⋅t （1分）
解得 t= 5d4v0 （1分）
在y轴方向 yM= 12v0sin37°⋅t （1分）
解得y轴上M点的纵坐标 yM= 38d （1分）
氘核从P点射出后在磁场中做匀速圆周运动，两粒子运动轨迹如图所示
由几何关系可得 r1+cs37°=yM （1分）
解得 r= 524d （1分）
由几何关系 xP=rsinθ （1分）
联立解得x轴上P点的横坐标 xP=18d （1分）
（2）设氘核（12H）的质量为2m，电荷量为q，则氚核（13H）的质量为3m，电荷量为q。氚核，根据抛体运动规律得 a= v0sin37°t （1分）
其中 qE=3ma （1分）
解得 E= 36mv0225qd （1分）
氘核：根据洛伦兹力提供向心力有
qv02B =2mv022r （1分）
解得 B= 24mv05qd （1分）
则有 EB=3v010 （1分）
15．解：（1）t=0.1s时，有 x=v0t=0.3m
滑杆还没有进入磁场，电路中的感应电动势为 E= ΔB1ΔtdL=1.65V （1分）
根据闭合电路的欧姆定律，可得杆中电流大小为 I= ER =1.5A （1分）
根据楞次定律可得电流方向为N→M （1分）
（2）滑杆进入磁场后B1=2T，由动量定理得 -B1LIt=mv1-mv0 （1分）
其中 I= ER （1分）
E=BLv （1分）
vt=d （1分）
解得 v1=0.5m/s （1分）
（3）竖直面上的磁场B2可以分解为水平方向 Bx=B2csθ=1.6T
竖直方向 By=B2sinθ=1.2T
产生的电流 I= BxLvR = 1011A （1分）
由牛顿第二定律得 mg-BxIL-μByIL=ma （1分）
解得 a= 53 m/s2 （1分）
下落过程中由动能定理得 mgh-W=12mv2-12mv12 （1分）
解得 W=0.33J （1分）
即焦耳热与摩擦产生的总热量为 Q=0.33J
其中 FA=BxIL
f=μByIL
解得 FAf=BxμBy=83 （2分）
所以产生的焦耳热 QA= 811Q = 0.24J （1分）