2024-2025学年云南省昆明三中高三（上）开学物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年云南省昆明三中高三（上）开学物理试卷（含答案），共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.关于多用电表的使用，下列说法正确的是( )
A. 甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确
B. 乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，黑表笔电势高于红表笔
C. 丙图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的电阻，黑表笔电势高于红表笔
D. 丙图、丁图中用的是多用电表电阻挡测量同一个二极管的电阻，丙图中测量值较大
2.如图所示为课本中关于近代物理的四幅插图，下列说法正确的是( )
A. 图甲是黑体辐射的实验规律，爱因斯坦在研究黑体辐射时提出了能量子概念，成功解释了光电效应现象
B. 图乙是α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型并估测原子核半径的数量级是10−10m
C. 图丙是射线测厚装置，轧钢厂利用α射线的穿透能力来测量钢板的厚度
D. 图丁是核反应堆示意图，镉棒插入深一些可减小链式反应的速度
3.如图所示，通有恒定电流的长直导线MN右侧放置一个矩形导线框abcd，其中ad边与导线MN平行。在下列几种情况下，导线框内不能产生感应电流的是( )
A. 线框以直导线MN为轴旋转
B. 线框以ad边为轴旋转
C. 线框以ab边为轴旋转
D. 线框沿图平面朝右平动
4.2021年中国全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的纪录。为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将一小段真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场(如图)，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。若某电荷量为q的正离子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小为v1，垂直于磁场方向的分量大小为v2，不计离子重力，则( )
A. 电场力的瞬时功率为qE v12+v22
B. 该离子受到的洛伦兹力大小为qv1B
C. v2与v1的比值不断变小
D. 该离子的加速度恒定不变
5.以下实验中，说法正确的是( )
A. “探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，可以用恒定电流做实验
B. “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，为减小误差应取纯油酸滴入水面
C. “用多用电表测量电学中的物理量”实验结束时，应把选择开关置电阻挡倍率最大处
D. “探究影响感应电流方向的因素”实验中，应先确定电流方向与指针偏转方向的对应关系
6.如图所示，倾角为30°的斜面体固定在水平面上，一横截面半径为R的半圆柱体丙放在水平面上，可视为质点的光滑小球乙质量为m，用轻绳拴接置于半圆柱上；质量为2m的物块甲用轻绳拴接放在斜面体上，拴接小球乙与拴接物块甲的轻绳与竖直的轻绳系于O点，且O点位于半圆柱圆心的正上方。已知O点到水平面的高度为2R，拴接小球乙的轻绳长度为 3R，整个装置处于静止状态，重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 拴接物块甲的轻绳拉力大小为 32mg
B. 小球乙对半圆柱体的压力大小为mg
C. 物块甲所受的摩擦力大小为12mg
D. 半圆柱体所受的摩擦力大小为 32mg
7.为了研究某种透明新材料的光学性质，先将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成θ角射入，CD为光学传感器，可以探测光的强度。从AB面反射回来的光强随θ变化的情况如图乙所示。又将这种新材料制成的一根光导纤维束弯成半圆形，暴露于空气中(假设该激光在空气中的折射率与其在真空中的相同)，此半圆形外半径为R，光导纤维束的半径为r，如图丙所示。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，下列说法正确的是( )
A. 该激光在此新材料中的折射率n=1.25
B. 图甲中若减小入射角θ，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小
C. 用同种激光垂直于光导纤维束端面EF射入，若该束激光恰好不从光导纤维束侧面外泄，则弯成的半圆形外半径R与光导纤维束半径r应满足的关系R=5r
D. 如果用红色激光垂直于光导纤维束端面EF射入时该激光不会从侧面外泄，则换成紫色激光时将可能会从侧面外泄
8.如图所示，轻弹簧下端固定在地面上，上端拴住质量为m1=2kg的物体B，B上方叠放有质量为m2=1kg的物体A，弹簧质量不计，劲度系数k=1N/cm，系统处于静止状态。现对物块A施加竖直向上的力F，重力加速度g取10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 若F=13N且恒定，则力F作用的瞬间，A、B间的弹力大小为10N
B. 若F=13N且恒定，则分离前A、B将一起向上做匀加速直线运动
C. 若F=13N且恒定，则A、B分离的瞬间，弹簧的弹力大小为26N
D. 要求A、B在初位置分离，则F至少20N
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，一轻绳绕过两个轻质滑轮连接着固定点P和物体B、两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体A、B的质量均为1kg，A与斜面间的动摩擦因数为 33，重力加速度大小为10m/s2，将A、B由静止释放，下列说法正确的是( )
A. 物体A、B释放瞬间，轻绳对P点的拉力大小为6N
B. 物体B下降过程中，轻绳的拉力对A和B做的总功为零
C. 物体B下降过程中，B减少的机械能等于A增加的机械能
D. 物体B下降2m时(此时B未落地)的速度大小为4m/s
10.已知探测器在地球表面重力为G1，在月球表面重力为G2，月球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，忽略地球和月球自转的影响，则( )
A. 月球表面的重力加速度为G1G2g
B. 月球的质量为gG2R2G1G
C. 月球的第一宇宙速度大小为 RG2G1
D. 探测器在近月圆轨道上运行周期为2π RG1gG2
11.如图所示，质量为M的楔形物体静止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足够长，与水平方向的夹角为θ，一个质量为m的小物块从斜面底端以初速度v0沿斜面向上开始运动，当小物块沿斜面向上运动到最高点时，速度大小为v，距地面高度为ℎ，重力加速度为g，则下列关系式中正确的是( )
A. mv0=(m+M)vB. mv0csθ=(m+M)v
C. mgℎ=12m(v0sinθ)2D. mgℎ+12(m+M)v2=12mv02
12.如图所示，一带正电的小球用绝缘细绳悬于O点，将小球拉开较小角度后静止释放，形成一个单摆，下列操作能使其做简谐运动的周期变大的是( )
A. 增大摆长
B. 初始拉开的角度更小一点
C. 在此空间加一竖直向上的较小的匀强电场
D. 在悬点O处放置一个带负电的点电荷
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
13.(1)在“研究平抛物体的运动”实验中，图甲是实验装置简图，在该实验中，应采取下列哪些措施减小实验误差______；
A.斜槽轨道末端必须水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.每次实验要平衡摩擦力
D.小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放
(2)在一次实验中，方格纸每个格的边长L=5cm。通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，则该小球做平抛运动的初速度为______m/s，经过B点时的速度为______m/s，抛出点的坐标为______(用L表示)。(g取10m/s2)
14.(1)某同学测量某电池的电动势和内电阻。

①请根据图1电路图在图2中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整______；
②先闭合S1，再将S2分别接1、2两处进行试触，发现电流表的示数几乎不变，电压表的示数变化比较明显，为了减小实验误差，应将S2接在______(选填“1”或“2”)进行实验。
(2)为了更精确的测得此电池的电动势和内阻，该同学合上；S1后，将S2先后接在1和2处，调节滑动变阻器，分别记录多组电压表和电流表的示数。并将两次实验数据分别描绘在同一坐标系中，得到的U−I图像如图4所示。

①某次测量时，电流表和电压表的示数如图3所示，则电流表的示数为______A，电压表的示数为______V；
②请结合两条图像得出此电池电动势的准确值E= ______V(结果保留三位有效数字)，内阻的准确值r= ______Ω(结果保留两位有效数字)。
四、简答题：本大题共1小题，共12分。
15.如图所示，两根电阻不计、足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上，导轨间距为L，导轨所在空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，两根金属杆a、b间隔一定距离静止于导轨上，两杆与导轨垂直且接触良好，杆a、b的电阻分别为R和3R，杆a、b的质量分别为3m和m。现使杆a获得一个大小为U0、水平向右的初速度。
(1)当杆b的速度大小为 3v05时(两杆未相撞)，求此时杆b受到的安培力大小F；
(2)若整个运动过程中两杆未相撞，求整个运动过程中杆a产生的焦耳热Qa；
(3)若初始位置时两杆之间的距离d=5mRv02B2L2，通过计算判断两杆在整个运动过程中是否相撞。
五、计算题：本大题共2小题，共21分。
16.如图所示，“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，加热后小罐内的温度为67℃，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位。室温为27℃，大气压P0=1.0×105Pa。罐内气体可视为理想气体。求：
(1)上罐时忽略罐内空气体积变化，当罐内空气温度回到室温时，罐内空气的压强；
(2)加热过程中罐内溢出的空气质量与加热前罐中空气质量之比。
17.如图甲所示，一长方体木板B放在水平地面上，木板B的右端放置着一个质量为1kg的小铁块A，在t=0时刻，同时突然给A、B一初速度，其中A的初速度大小为vA=1m/s，方向水平向左；B的初速度大小为vB=14m/s，方向水平向右，木板B运动的v−t图像如图乙所示。已知A、B的质量相等，A与B及B与地面之间均有摩擦(动摩擦因数不等)，A与B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A始终没有滑出B，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)A与B之间的动摩擦因数μ1及B与地面之间的动摩擦因数μ2；
(2)小铁块A向左运动相对地面的最大位移；
(3)B运动的时间及B运动的位移大小；
(4)求从整个过程中A、B之间因摩擦产生的热量。
参考答案
1.C
2.D
3.A
4.C
5.D
6.C
7.C
8.C
9.ABD
10.BD
11.BD
12.AC
13.AD 1.5 2.5 (−L,L)
14. 1 0.50 2.60 3.10 0.65
15.解：(1)以向右为正方向，对金属杆a、b组成的系统，由动量守恒定律有：3mv0=mv05+3mva
代入数据解得：va=14v015
此时回路中产生的感应电动势：E=BL(va−v05)
回路中的电流：I=ER+3R
杆b受到的安培力大小：F=BIL
联立以上解得：F=11B2L2v060R
(2)在整个运动中，杆a、b组成的系统动量守恒，设最终共同速度大小为v，有 3mv0=(m+3m)v
代入数据解得：v=34v0
由能量守恒定律有：Q=12×3mv02−12×(m+3m)v2=38mv02
由焦耳定律可知：Qa=R3R+RQ
联立以上解得：Qa=332mv02
(3)若两杆恰好不相撞，设初始时两杆之间的距离为x，在很短时间Δt内，
对杆b分析，由动量定理有：BiL⋅Δt=mΔv
两边求和可得：∑BLi⋅Δt=∑mΔv
即：BLq=mv
由于电荷量：q=Φ3R+R
此时的磁通量：Φ=ΔΦ=BLx
联立解得 x=3mRv0B2L2>d=5mRv02B2L2，故两杆会相撞。
答：(1)当杆b的速度大小为 3v05时(两杆未相撞)，此时杆b受到的安培力大小F为11B2L2v060R；
(2)若整个运动过程中两杆未相撞，求整个运动过程中杆a产生的焦耳热Qa为332mv02；
(3)若初始位置时两杆之间的距离d=5mRv02B2L2，通过计算判断两杆在整个运动过程中不会相撞。
16.解：(1)加热后罐内空气的温度T1=(67+273)K=340K，降温后罐内空气的温度T2=(27+273)K=300K；
哈哈哈根据查理定律p0T1=p1T2
代入数据解得p1=0.882×105Pa
(2)加热过程中，空气做等压变化，设空气体积的变化为ΔV，加热前的温度T2=300K；
好好好根据盖−吕萨克定律VT2=V+ΔVT1
代入数据解得ΔV=215V
根据密度公式m=ρV，则Δm=ρΔV
因此加热过程中罐内溢出的空气质量与加热前罐中空气质量之比Δmm=ΔVV=215VV=2：15
答：(1)当罐内空气温度回到室温时，罐内空气的压强为0.882×105Pa；
(2)加热过程中罐内溢出的空气质量与加热前罐中空气质量之比2：15。
17.解：(1)设A与B之间的动摩擦因数为μ1，由牛顿第二定律得
μ1mg=maA
由图可知aA=vA−vA0tA=2−(−1)3m/s2=1m/s2
则μ1=0.1
由题图乙可知，0～3s内B做匀减速运动，其速度由vB=14m/s变为v=2m/s，则其加速度大小为
aB=vB−vt1=14−23m/s2=4m/s2
方向水平向左，设B与地面之间的动摩擦因数为μ2，由牛顿第二定律得
μ1mg+2μ2mg=maB
则μ2=0.15
(2)由题图乙可知，0～3s内A做匀变速运动，速度由vA=−1m/s变为v=2m/s，则其加速度大小为
aA=v−vAt1=2−(−1)3m/s2=1m/s2
方向水平向右。当A水平向左运动速度减为零时，向左运动的位移最大，则
s=vA22aA
解得s=0.5m
(3)3s之后，B继续向右做匀减速运动，由牛顿第二定律得
2μ2mg−μ1mg=ma′B
则B的加速度大小为
a′B=2m/s
方向水平向左，3s之后B运动的时间为
t2=va′B=22s=1s
则B运动的时间为
t=t1+t2=3s+1s=4s
0～4s内B的位移
xB=vB+v2t1+v2t2
解得xB=25m
方向水平向右。
(4)从图像可以看出，前3s，AB的相对位移是
Δx1=2+142×3m+12×1×1m−12×2×2m=22.5m
然后A相对B往回返了
Δx2=12×2×[(5−3)−(4−3)]m=1m
所以AB的相对位移为Δx=Δx1−Δx2=22.5m−1m=21.5m

A、B之间因摩擦产生的热量为Q=μ1mg(Δx1+Δx2)
解得Q=23.5J
答：(1)A与B之间的动摩擦因数为0.1，B与地面之间的动摩擦因数为0.5；
(2)小铁块A向左运动相对地面的最大位移为0.5m；
(3)B运动的时间为4s，B运动的位移大小为25m；
(4)从整个过程中A、B之间因摩擦产生的热量为23.5J。