青海省西宁市大通回族土族自治县2024-2025学年高三上学期开学摸底考试物理试题

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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、选择题：本题共10小题，共43分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．核潜艇是依靠核反应堆中的裂变产生的能量转化成机械能来提供动力的．下列有关说法正确的是（ ）
A．核反应堆中发生的反应可能为
B．核反应堆内发生的核反应与太阳发光的原理相同
C．核裂变反应与聚变反应都会发生质量亏损
D．核裂变反应目前还无法人为控制反应速度
2．举办庆祝活动经常释放气球，以增加欢庆气氛．随着气球缓慢升到高空，大气逐渐变得稀薄，大气压强变小，同时温度降低．若将气球内气体看作理想气体，下列说法正确的是（ ）
A．外界对气球内气体做功，气体内能增加
B．外界对气球内气体做功，气球内能减小
C．气球内气体从外界吸收热量，气体内能增加
D．气球内气体向外界放出热量，气体内能减小
3．如图所示为A、B两辆汽车运动的位移一时间图像，则在时间内，下列说法正确的是（ ）
A．A、B的平均速度相等B．A、B的速度越来越大
C．A、B间的距离越来越大D．任一时刻，A、B速度不可能相等
4．如图所示，半径为r的金属圆环中，有大小为Ⅰ、顺时针方向的恒定电流，圆环平面与匀强磁场垂直且与磁场边界线相切于P点，磁感应强度大小为B．现将圆环绕P点在其平面内沿顺时针方向转过60°．则稳定后圆环受到的安培力大小为（ ）
A．BIrB．C．D．2BIr
5．如图所示，两个倾角均为45°的斜面固定在竖直平面内，两个相同的光滑球A、B放在斜面上，现给B球加一个沿右侧斜面向上的力F，使B球缓慢地沿右侧斜面向上移动，则从开始移动至A、B两球球心在同一高度的过程中，B球对右侧斜面的压力（ ）
A．变小B．不变C．变大D．先变小后变大
6．如图所示为某弹簧振子振动的图像，已知该图像为正弦函数图像，下列描述正确的是（ ）
A．该振子的周期为2s
B．在1.5~2s时间内，振子的加速度不断增大
C．在3.5s时，振子的速度沿x轴负方向，加速度也沿x轴负方向
D．在3.5~5.5s时间内，振子通过的路程为cm
7．如图所示，A、B是平行板电容器的两个极板，某时刻将单刀双掷开关接1，待电路稳定后，下列说法正确的是（ ）
A．若增大A、B间距，导线上P点处的电流向右
B．若在A、B间插入电介质，待电路稳定后，则A、B之间的电势差增大
C．若将单刀双掷开关接2，流过R的电流先增大后减小
D．若将单刀双掷开关断开，并增大A、B间距，A、B之间的电势差将大于电源电动势E
8．彗星（Cmet）是一类比较特殊的天体，当其围绕太阳运动时，其亮度和形状会随日距变化而变化．若某彗星进入近日点时，其轨道恰好与地球运行轨道相切，运行轨迹如图．忽略地球和彗星间的引力作用，地球运行轨道为圆形，下列说法正确的是（ ）
A．该彗星的运行轨道可能为圆形
B．该彗星的运行周期大于地球的运行周期
C．当该彗星经过近日点时，其线速度大于地球的线速度
D．当该彗星经过近日点时，其加速度大于地球的加速度
9．解放军战士为了增强身体素质，进行拉轮胎负重训练，如图所示．已知绳子与水平地面间的夹角恒为θ，轮胎质量为m，该战士由静止开始做加速直线运动，位移为x时，速度达到最大为v，已知绳上拉力大小为F，重力加速度为g，则在该过程中（ ）
A．轮胎克服阻力做的功为B．轮胎所受合外力做的功为
C．拉力的最大功率为D．拉力所做的功为
10．如图所示，圆心为O的同心圆a、b、c是磁场的圆形边界，半径分别为r、2r、3r，在a内有垂直于纸面向外的匀强磁场，在b和c之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B，一根长为4r的金属棒垂直磁场放置，一端与O点重合，A、C、D是金属棒上三个点，到O点距离分别为r、2r、3r，让金属棒在纸面内绕O点沿逆时针方向以角速度ω匀速转动，则下列说法正确的是（ ）
A．金属棒上O点电势最高B．O、A电势差绝对值小于C、D电势差绝对值
C．C点电势比A点电势高D．O、D两点的电势差绝对值为
二、非选择题：本题共5小题，共57分．
11．（6分）小明同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律．将细线一端悬挂在铁架台上，另一端系住一个底部粘有宽度为d的遮光片小钢球，小钢球静止于A点，光电门固定在A点正下方．将小钢球拉起一定的高度由静止释放，光电门记录小钢球的遮光片挡光时间为t．已知重力加速度为g．
（1）还需要测量的物理量是______；
A．小钢球和挡光片的质量mB．小钢球被拉起的高度h
C．细线的长度lD．小钢球的直径D
（2）若想验证机械能守恒定律，只需验证______成立即可（用题中的物理符号表示）；
（3）小明实验过程中发现，小球动能增加量总是稍大于重力势能减少量，可能的原因是______（写出一条即可）．
12．（10分）某实验小组想测量一节干电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路．先将电压表正接线柱接a位置，闭合开关，他们发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，电压表有示数且不变，在其他连接不变的情况下，再将电压表正接线柱接由a位置移到b位置，发现无论怎样移动滑片，电流表和电压表均无示数．
（1）电路中的故障是______；
A．滑动变阻器断路B．电流表断路C．滑动变阻器短路
（2）实验小组清除故障后将电压表正接线柱接在a处，闭合开关，调节滑片的位置，记录相应的电压表和电流表的示数，根据记录的数据作出图像，如图乙．则干电池的电动势为______V（保留3位有效数字）、内阻为______Ω（保留2位有效数字），电动势的测量值______（选填“偏大”“偏小”或“准确”）；
（3）将电压表正接线柱接在b处，闭合开关，重复（2）中操作作出图像，如图丙．此实验方案的误差来源是电流表分压，试在图丙中定性画出电源U-I图像的理论值图线．
13．（10分）如图所示，一束平行于直角三棱镜截面ABC的单色光从真空垂直BC边从P点射入三棱镜，P点到C点的距离为1.6L，AB边长为3L，光线射入后恰好在AC边上发生全反射．已知，光在真空中的传播速度为c，，，求：
（1）该三棱镜的折射率n；
（2）光线从BC边传播到AB边所用的时间t（只考虑一次反射）．
14．（14分）如图所示，质量均为m、长均为L的两个相同的长木板B、C都静止在光滑水平面上，质量也为m的物块A以一定的初速度从左端滑上长木板B，在A刚好滑到B的右端时A、B共速，而此时B与C恰好相碰，B、C碰撞后粘在一起运动．A与B、C间的动摩擦因数均为0.5，不计A的大小，重力加速度为g，求：
（1）A刚滑上B时的速度大小；
（2）A与长木板相对静止时，A到C右端的距离．
15．（17分）如图所示的质谱仪由粒子室、加速电场、速度选择器和匀强的偏转磁场四部分组成．加速电场的加速电压为U，速度选择器两极板间的距离为d，电势差为，磁感应强度为（未知）．粒子室内充有大量和，粒子从狭缝飘入加速电场的初速度不计，经加速电场加速后从狭缝。垂直于电场及磁场进入速度选择器中，沿直线通过速度选择器，从O点垂直于偏转磁场的边界射入偏转磁场，从距O点正下方距离的位置、与磁场边界成θ角进入偏转磁场，偏转磁场磁感应强度大小为B．在偏转磁场边界处放置两个粒子收集装置（图中未画出），收集两种粒子．不计粒子的重力及粒子间的相互作用力，设质子和中子的质量均为m，质子的电荷量为e．求：
（1）速度选择器中磁场的磁感应强度大小；
（2）两粒子收集装置间的距离x．
青海省大通县教学研究室2025届高三开学摸底考试•物理
参考答案、提示及评分细则
1．C 为核聚变反应，故A错误；太阳发光是利用的核聚变反应释放的热量，故B错误；因为核裂变反应与聚变反应都会释放能量，均会发生质量亏损，故C正确；核裂变反应目前可以人为控制其反应速度，故D错误．
2．D 由于大气压强减小，故气球体积增大，因此气球内气体对外界做功，由于外界大气温度降低，故气球内气体向外界传递热量．由于温度降低，故气球内气体内能减小，故D正确．
3．A 两者位移相等，则平均速度相等，A正确；A的速度越来越小，B错误；A、B间的距离先增大后减小，C错误；当A、B间的距离最大时，两者速度相等，D错误．
4．C 稳定后，金属圆环在磁场中的有效长度为，则此时金属圆环受到的安培力大小为，C项正确．
5．B 对A、B整体研究，若两个球的总重力为G，则B球对右侧斜面的压力大小就等于G在垂直右侧斜面方向的分力，即，是不变的，B正确．
6．C该振子的周期为4s，A错误；在1.5~2s时间内，振子的位移不断减小，则加速度不断减小，B错误；在3.5s时，振子的速度和加速度都沿x轴负方向，C正确；在3.5~5.5s时间，刚好是半个周期，振子通过的路程为cm，D错误．
7．D若增大A、B间距，根据，可知，A、B上电荷量将减小，电容器要放电，P点处的电流向左，A错误；由于开关始终接1，电压恒定不变，B错误；若将单刀双掷开关接2，电容器放电，电流减小，C错误；若将单刀双掷开关断开，并增大A、B间距，根据，可知，A、B之间的电势差将大于电源电动势E，D正确．
8．BC 该彗星的轨道为椭圆，故A错误；由图可知，彗星轨道的半长轴大于地球的轨道半径，根据开普勒第三定律可知：其周期大于地球的运行周期，故B正确；当该彗星经过近日点时，其线速度大于地球的线速度大小，故C正确；根据牛顿第二定律有，故该彗星经过近日点时，其加速度与地球的加速度大小相等，故D错误．
9．BC 拉力做的功为，故D错误；对轮胎由动能定理有，故，因此A错误、B正确；根据功率表达式有，故C正确．
10．BD 根据右手定则，A点电势比O点电势高，A错误；OA段切割磁感线的平均速度小于CD段切割磁感线平均速度，因此OA电势差绝对值小于CD电势差绝对值，B正确；C、A两点的电势差为零，即A、C两点是等势的，C错误；O、D两点的电势差绝对值为，D正确．
11．（1）B（2）（3）由于挡光片有一定长度，所测的速度大于小球的实际速度（每空2分）
解析：（1）（2）若想验证机械能守恒，需要验证，其中，即只需验证，所以还需测量小钢球被拉起的高度h．
（3）若是小球动能增加量总是稍大于重力势能减少量，是因为小球到达最低点时，挡光片的线速度大于小球的线速度，使得小球的动能增加量大于重力势能的减少量．
12．（1）B（2分）（2）1.58（2分）0.64（0.63~0.64均给分）（2分）偏小（2分）（3）见解析（2分）
解析：（1）电压表正接线柱接a位置时，电流表始终没有示数，电压表有示数且不变，说明电压表可以连通电源，电流表没有与电源连通．将电压表正接线柱由a位置移到b位置时，电压表、电流表均无示数，说明两表均不能接通电源，故判断电流表断路．
（2）由闭合电路欧姆定律可得，由图可得V，内阻为．此种方案由于电压表分流，E和r的测量结果都偏小．
（3）电流表分压，当时，，当电流是某一值I时，理论的电压值应该比实验的电压值大，且电流I越大，就越大，故理论图线纵截距与实验图线相同，斜率比实验图线小，如图所示．
13．解：（1）作出光路图如图所示，根据几何关系可知，光在AC面上的临界角（1分）
根据（1分）
可得（1分）
（2）根据几何关系有（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
又（1分）
（1分）
解得（1分）
14．解：（1）A滑上B后做匀减速运动，加速度大小（1分）
B加速的加速度大小（1分）
设A的初速度大小为，A、B共速时速度大小为，根据动量守恒有
（1分）
解得（1分）
根据题意有（1分）
解得，（2分）
（2）设B、C碰撞后瞬间速度为，根据动量守恒有（1分）
解得（1分）
设A、B、C最后的共同速度大小为，根据动量守恒有（1分）
解得（1分）
设物块A与C相对静止时离C右端距离为x，根据能量守恒
（2分）
解得（1分）
15．解：（1）根据在磁场中沿直线运动可知（2分）
经过加速电场有（2分）
又（1分）
解得（2分）
（2）对，由动能定理有（2分）
解得（1分）
根据洛伦兹力提供向心力有（2分）
（2分）
根据几何关系有（2分）
解得（1分）