2025屆新高三開學(xué)摸底物理考試卷（新高考通 用）01（解析版）

2024屆新高三開學(xué)摸底考試卷（新高考通用）物理（考試時(shí)間：75分鐘試卷滿分：100分）注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單選題(本大題共7小題，每小題4分，共28分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)符合要求)1．（本題4分）北斗二期導(dǎo)航系統(tǒng)的“心臟”是上海天文臺自主研發(fā)的星載氫原子鐘，它是利用氫原子能級躍遷時(shí)輻射出來的電磁波去控制校準(zhǔn)石英鐘的。如圖為氫原子能級圖，則下列說法正確的是（

）A．氫原子從低能級向高能級躍遷時(shí)輻射光子B．大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時(shí)，形成的線狀光譜總共有3條亮線C．大量處于n=4能級的氫原子輻射出來的光子中，波長最長的光子能量為0.66eVD．用大量能量為3.6eV的光子持續(xù)照射處于基態(tài)的氫原子，可使其電離【答案】C【詳解】A．氫原子從低能級向高能級躍遷時(shí)需要吸收光子，故A錯(cuò)誤；B．大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時(shí)，形成的線狀光譜總共有6條亮線，分別是4→3、4→2、4→1、3→2、3→1、2→1能級之間躍遷產(chǎn)生的。故B錯(cuò)誤；C．大量處于n=4能級的氫原子輻射出來的光子中，波長最長的光子能量為4→3能級產(chǎn)生的，能量大小為0.66eV。故C正確；D．若想使處于基態(tài)的氫原子電離，光子的能量最小需要13.6eV故選C。2．（本題4分）我們在進(jìn)行古建筑復(fù)原時(shí)，需要用各種各樣的鑿子制作卯眼，如圖甲所示為木工常用的一種鑿子，其截面如圖乙所示，側(cè)面與豎直面間的夾角為θ。當(dāng)在頂部施加豎直向下的力F時(shí)，其側(cè)面和豎直面對兩側(cè)木頭的壓力分別為F1和F

A．力F一定小于FB．力F一定大于FC．F1和F2D．夾角θ越大，鑿子越容易進(jìn)入木頭【答案】A【詳解】A．根據(jù)平衡條件，作出力F與F1'和

其中F=F'、F1=由于F1'對應(yīng)的是直角三角形的斜邊，可知，力F一定小于B．由于直角三角形的兩個(gè)銳角大小關(guān)系不確定，故力F與F2C．根據(jù)上述關(guān)系圖可有F故C錯(cuò)誤；D．結(jié)合上述可知F1sin解得F1=可知，在頂部施加同樣的力F時(shí)，夾角θ越大，力F1和F故選A。3．（本題4分）如圖所示，小明取山泉水時(shí)發(fā)現(xiàn)水平細(xì)水管到水平地面的距離為水桶高的兩倍，在地面上平移水桶，水恰好從桶口中心無阻擋地落到桶底邊沿A。已知桶高為h，直徑為D，則下列說法正確的是（）A．水離開出水口到桶口的時(shí)間是水在空中運(yùn)動時(shí)間的一半B．水從出水口到桶口速度的增加量小于水從桶口到桶底邊沿A速度的增加量C．水離開出水口的速度為2D．水在下落過程中處于超重狀態(tài)【答案】C【詳解】A．已知桶高為h，水平細(xì)水管到水平地面的距離為水桶高的兩倍，則水平細(xì)水管到水平地面的距離為H=2?由H=1t水平細(xì)水管到桶口的高度為H??=?由?=1t=則t故A錯(cuò)誤；B．水從桶口到桶底邊沿A的時(shí)間t水從出水口到桶口速度的增加量為Δ水從桶口到桶底邊沿A速度的增加量Δ則Δ故B錯(cuò)誤；C．設(shè)出水孔到桶口中心的水平距離為x，則x=v0解得v故C正確；D．水在下落過程中的加速度為重力加速度，方向豎直向下，處于失重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。故選C。4．（本題4分）未來宇航員登上某行星上進(jìn)行科學(xué)探索。他在該行星表面的北極點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m的物體，由于該星球大氣阻力作用，其加速度a隨下落位移x變化的關(guān)系如圖所示（釋放瞬間物體所受的氣體阻力為0）。已知該星球?yàn)橘|(zhì)量均勻分布的球體，且半徑為R=4×103km，引力常量為G=6.67×A．該行星的第一宇宙速度為4km/sB．該行星的第一宇宙速度為7.9km/sC．該行星的平均密度為5.5×D．在北極點(diǎn)釋放的該物體的最大速度為6【答案】A【詳解】AB．分析題意結(jié)合圖象可知，開始下落瞬間，物體只受萬有引力作用，根據(jù)萬有引力等于重力可知GMm解得恒星的質(zhì)量為M=在恒星表面飛行的衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力GMm聯(lián)立求得v=選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬有引力等于重力可知GMm根據(jù)密度公式可知ρ=選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)v由圖可知ax=可知最大速度為v選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。5．（本題4分）接地導(dǎo)體球殼外固定放置著一個(gè)點(diǎn)電荷，空間電場線的分布如圖所示，a、b為點(diǎn)電荷與球殼球心連線上的兩點(diǎn)，a點(diǎn)在點(diǎn)電荷左側(cè)，b點(diǎn)在點(diǎn)電荷右側(cè)，a、b兩點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離相等。下列說法正確的是（）A．該點(diǎn)電荷帶負(fù)電B．a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大C．b點(diǎn)的電勢小于零D．導(dǎo)體球殼內(nèi)的電場強(qiáng)度等于零【答案】D【詳解】A．電場線由正電荷出發(fā)，可知點(diǎn)電荷帶正電，A錯(cuò)誤；B．電場線越密，場強(qiáng)越大，a點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的小，B錯(cuò)誤；C．因球殼接地，則球殼處的電勢為零，沿電場線方向電勢降低，則b點(diǎn)的電勢大于零，C錯(cuò)誤；D．由靜電屏蔽知，導(dǎo)體球殼內(nèi)的電場強(qiáng)度處處為零，D正確。故選D。6．（本題4分）水晶球是用天然水晶加工而成的一種透明的球型物品。如圖甲所示為一個(gè)質(zhì)量分布均勻的透明水晶球，半徑為a，過球心的截面如圖乙所示，PQ為直徑，一單色細(xì)光束從P點(diǎn)射入球內(nèi)，折射光線與PQ夾角為37℃，出射光線與PQ平行。已知光在真空中的傳播速度為c，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則（

）A．光束在P點(diǎn)的入射角為53° B．“水晶球”的折射率為1.6C．光在“水晶球”中的傳播速度為34c 【答案】B【詳解】B．根據(jù)題意作出光路圖如圖由幾何關(guān)系可知，光線射出時(shí)的折射角r為2θ，折射率n=故B正確；A．由圖β=r=2θ=74°故A錯(cuò)誤；C．光在“水晶球”中的傳播速度為v=故C錯(cuò)誤；D．光在“水晶球”中傳播的距離l=2a時(shí)間t=帶入數(shù)據(jù)有t=故D錯(cuò)誤。故選B。7．（本題4分）在勻強(qiáng)磁場中有一電阻忽略不計(jì)的矩形線圈，繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的正弦交流電的感應(yīng)電動勢e隨時(shí)間t的變化如圖甲所示，把該交流電輸入到圖乙中理想變壓器的A、B兩端。已知R，為熱敏電阻（其電阻隨溫度升高而減?。?，R為定值電阻，圖中各電表均為理想電表。下列說法正確的是（

）A．變壓器A、B兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=100sin50πt（V）B．圖甲中t=2×10?2s時(shí)，穿過線圈的磁通量最大C．Rt處溫度升高后，電壓表V1與V2示數(shù)的比值不變D．Rt處溫度升高后，變壓器的輸入功率減小【答案】B【詳解】A．根據(jù)圖甲可知，Em=100V，T=0.02s，則ω=故變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=100sin100πt（V），故A錯(cuò)誤；B．圖甲中t=2×10?2s時(shí)，線圈平面與磁場垂直，穿過線圈的磁通量最大，故B正確；C．理想變壓器匝數(shù)不變，輸入電壓不變，則電壓表V1示數(shù)不變，副線圈兩端的電壓U2不變，Rt處溫度升高時(shí)，Rt的阻值減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，副線圈回路中的電流I2增大，電壓表V2測量Rt兩端的電壓，根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律及歐姆定律有Ut=U2?I2R則電壓表V2示數(shù)減小，電壓表V1示數(shù)與V2示數(shù)的比值變大，故C錯(cuò)誤；D．理想變壓器匝數(shù)不變，輸入電壓不變，副線圈兩端的電壓U2不變，Rt處溫度升高時(shí)，Rt的阻值變小，變壓器的輸出功率P=輸出功率變大，理想變壓器輸入功率等于輸出功率，故變壓器的輸入功率變大，故D錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8．（本題6分）矩形金屬線圈ABCD位于如圖所示的通電長直導(dǎo)線附近，線圈與導(dǎo)線在同一個(gè)平面內(nèi)，線圈的兩條邊與導(dǎo)線平行。下面說法正確的是（）A．在這個(gè)平面內(nèi)線圈平行導(dǎo)線移動時(shí)穿過線圈的磁通量減小B．在這個(gè)平面內(nèi)線圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線移動時(shí)穿過線圈的磁通量減小C．當(dāng)導(dǎo)線中的電流I增大時(shí)線圈產(chǎn)生沿ABCDA方向的感應(yīng)電流D．當(dāng)導(dǎo)線中的電流I減小時(shí)線圈產(chǎn)生沿ABCDA方向的感應(yīng)電流【答案】BC【詳解】A．在這個(gè)平面內(nèi)線圈平行導(dǎo)線移動時(shí)穿過線圈的磁通量不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．離導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場越弱，則在這個(gè)平面內(nèi)線圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線移動時(shí)穿過線圈的磁通量減小，選項(xiàng)B正確；CD．當(dāng)導(dǎo)線中的電流I增大時(shí)，穿過線圈的磁通量向里增加，根據(jù)楞次定律可得，線圈產(chǎn)生沿ABCDA方向的感應(yīng)電流；同理當(dāng)導(dǎo)線中的電流I減小時(shí)線圈產(chǎn)生沿ADCBA方向的感應(yīng)電流，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9．（本題6分）如圖，固定在豎直面內(nèi)的光滑軌道ABC由直線段AB和圓弧段BC組成，兩段相切于B點(diǎn)，AB段與水平面夾角θ為30°，BC段圓心為O，最高點(diǎn)為C，A與C的高度差等于圓弧軌道的直徑2R。小球從A點(diǎn)以初速度v0沖上軌道，能沿軌道運(yùn)動恰好到達(dá)C點(diǎn)，重力加速度為gA．小球從B到C的過程中，對軌道的壓力逐漸減小B．小球從A到C的過程中，小球的機(jī)械能不斷減少C．小球的初速度vD．若小球初速度v0增大時(shí)，小球沒有從圓軌道上B點(diǎn)脫離軌道，則小球能夠沿圓軌道運(yùn)動到C【答案】CD【詳解】A．由題知，小球能沿軌道運(yùn)動恰好到達(dá)C點(diǎn)，則小球在C點(diǎn)的速度為vC

=0則小球從C到B的過程中，有mgRF聯(lián)立有F則從C到B的過程中α由0增大到θ，則cosα逐漸減小，故FN逐漸減小，而小球從B到C的過程中，對軌道的壓力逐漸增大，A錯(cuò)誤；B．小球從A到C的過程中，只有重力做功，機(jī)械能不變，故B錯(cuò)誤；C．從A到C的過程中有?mg?2R=解得v故C正確；D．小球沒有從圓軌道上B點(diǎn)脫離軌道，說明mg隨著高度上升，小球的速度減小，所需向心力減小，同時(shí)，重力指向圓心的分力增大，則更不會脫離軌道，能夠到達(dá)C點(diǎn)，故D正確。故選CD。10．（本題6分）如圖所示，平行導(dǎo)軌間距為L，一部分固定放置在絕緣水平面上（足夠長），另一部分彎曲，ab是兩部分的分界線，彎曲部分在ab處的切線水平，ab的右側(cè)存在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。導(dǎo)體棒2靜置于水平導(dǎo)軌上，讓導(dǎo)體棒1從彎曲導(dǎo)軌上距水平面高度為L的地方由靜止開始下滑，當(dāng)1運(yùn)動到ab處時(shí)，2剛好要滑動，彎曲導(dǎo)軌光滑，水平導(dǎo)軌與2之間的動摩擦因數(shù)為0.5，兩導(dǎo)體棒接入回路的總電阻為R，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A．1運(yùn)動到ab處的速度大小為2gL B．1運(yùn)動到ab處的速度大小為2C．2的質(zhì)量為2B2L【答案】AC【詳解】AB．當(dāng)1運(yùn)動到ab處過程中，根據(jù)動能定理可得mgL=解得v=故A正確，B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)1運(yùn)動到ab處時(shí)，2剛好要滑動，則對2研究FFI=EE=BLv聯(lián)立解得m=故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。第II卷（非選擇題）請點(diǎn)擊修改第II卷的文字說明三、非選擇題（本題共5小題，共54分．考生根據(jù)要求作答）11．（本題8分）圖為某實(shí)驗(yàn)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置，實(shí)驗(yàn)的主要步驟有：A．將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上并調(diào)至水平；B．測出擋光條的寬度d；C．分別測出滑塊與擋光條的總質(zhì)量M及托盤與砝碼的總質(zhì)量m；D．將滑塊移至圖示位置，測出擋光條到光電門的距離L；E.由靜止釋放滑塊，讀出擋光條通過光電門的時(shí)間t；F.改變擋光條到光電門的距離，重復(fù)步驟D、E，測出多組L和t。已知重力加速度為g，請回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)中（填“需要”或“不需要”）滿足m遠(yuǎn)小于M。(2)若某次測得擋光條到光電門的距離為L，擋光條通過光電門的時(shí)間為t，滑塊由靜止釋放至光電門的過程，系統(tǒng)的重力勢能減少了；若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足。（用實(shí)驗(yàn)步驟中各測量量符號表示）(3)多次改變擋光條到光電門的距離，重復(fù)步驟D、E，測出多組L和t，作出L隨1t2的變化圖像如圖所示，圖線為過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，如果在誤差允許的范圍內(nèi)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間=【答案】(1)不需要(2)mgLmgL=(3)a(M+m)【詳解】（1）實(shí)驗(yàn)中需驗(yàn)證砝碼及托盤減少的重力勢能與系統(tǒng)增加的動能是否相等，并不需要測量拉力，故不需要滿足m遠(yuǎn)小于M。（2）[1]滑塊由靜止釋放至光電門的過程，系統(tǒng)的重力勢能減少了Δ[2]根據(jù)極短時(shí)間的平均速度等于瞬時(shí)速度，滑塊通過光電門時(shí)速度大小為v=系統(tǒng)動能增加了Δ系統(tǒng)機(jī)械能守恒有Δ則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是mgL=（3）由（2）可知系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是mgL=整理得L=圖像的斜率為k=解得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間=12．（本題10分）某同學(xué)利用如圖（a）所示的電路測量一微安表（量程為100μA，內(nèi)阻大約為2500Ω）的內(nèi)阻?？墒褂玫钠鞑挠校簝蓚€(gè)滑動變阻器R1、R2（其中一個(gè)阻值為20Ω，另一個(gè)阻值為2000Ω）；電阻箱Rz（最大阻值為99999.9Ω）；電源E（電動勢約為1.5V）；開關(guān)S1和S2。C、D分別為兩個(gè)滑動變阻器的滑片。(1)按原理圖（a）將圖（b）中的實(shí)物連線。(2)完成下列填空：①R1的阻值為Ω（填“20”或“2000”）。②為了保護(hù)微安表，開始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖（a）中滑動變阻器的端（填“左”或“右”）對應(yīng)的位置；將R2的滑片D置于中間位置附近。③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1。將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置，最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前B與D所在位置的電勢（填：“相等”或“不相等”）。④將電阻箱Rz和微安表位置對調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2601.0Ω時(shí)，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變。待測微安表的內(nèi)阻為Ω（結(jié)果保留到個(gè)位）?！敬鸢浮?1)(2)20左相等2550【詳解】（1）按原理圖（a）將圖（b）中的實(shí)物連線，如圖所示。（2）①[1]滑動變阻器R1采用分壓式接法，為了方便調(diào)節(jié)，要選擇阻值較小的滑動變阻器，故R1的阻值為20Ω。②[2]為了保護(hù)微安表，開始時(shí)將R1的滑片C滑到滑動變阻器的左端對應(yīng)的位置。③[3]將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1；將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置；最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通后在BD中無電流流過，可知B與D所在位置的電勢相等。④[4]設(shè)滑片D兩側(cè)電阻分別為R21和R22，微安表的電阻值為RA，由BR同理，當(dāng)Rz和微安表對調(diào)時(shí)，仍有R聯(lián)立兩式解得R13．（本題9分）如圖所示，A為豎直放置的導(dǎo)熱汽缸，其質(zhì)量M=2kg、高度L=9cm，B為質(zhì)量m=2kg的導(dǎo)熱活塞，汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量（遠(yuǎn)小于汽缸的質(zhì)量）的理想氣體，B與水平地面間連有勁度系數(shù)k=1000N/m的輕彈簧，A與B的橫截面積均為S=10cm2。當(dāng)整個(gè)裝置靜止時(shí)，活塞B距汽缸底部的高度為23（i）求剛開始汽缸A靜止時(shí)內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)p；（ii）用力從汽缸頂端緩緩上提汽缸A，求活塞B剛要離開A時(shí)，活塞B上升的高度H。

【答案】（i）p=1.2×105【詳解】（ⅰ）對汽缸受力分析有Mg+解得p=1.2×（ⅱ）設(shè)剛開始靜止時(shí)彈簧的壓縮量為ΔxM+m可得Δ設(shè)活塞B剛離開汽缸A時(shí)內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)為p'，彈簧的壓縮量為ΔpS×對活塞B受力分析有mg+可得Δ由幾何關(guān)系有H=14．（本題12分）如圖所示，電動機(jī)帶動傾角為θ=37°的傳送帶以v=8m/s的速度逆時(shí)針勻速運(yùn)動，傳送帶下端點(diǎn)C與水平面CDP平滑連接，B、C間距L=20m；傳送帶在上端點(diǎn)B恰好與固定在豎直平面內(nèi)的半徑為R=0.5m的光滑圓弧軌道相切，一輕質(zhì)彈簧的右端固定在P處的擋板上，質(zhì)量M=2kg可看成質(zhì)點(diǎn)的物塊靠在彈簧的左端D處，此時(shí)彈簧處于原長，C、D間距x=1m，PD段光滑，DC段粗糙?，F(xiàn)將物塊壓縮彈簧至一定距離后由靜止釋放，物塊經(jīng)過DC沖上傳送帶，經(jīng)B點(diǎn)沖上光滑圓弧軌道，通過最高點(diǎn)A時(shí)對A點(diǎn)的壓力為8N，上述過程中，物塊經(jīng)C點(diǎn)滑上傳送帶時(shí)，速度大小不變，方向變?yōu)檠貍魉蛶Х较?。已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.8、與CD段間的動摩擦因數(shù)為μ（1）物塊在圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí)的速度；（2）物塊在傳送帶上運(yùn)動的過程中，帶動傳送帶的電動機(jī)由于運(yùn)送物塊多輸出的電能E；（3）如果將傳送帶調(diào)整為以v=8m/s的速度順時(shí)針勻速運(yùn)動，重新將物塊壓縮彈簧至相同的距離后由靜止釋放，則物塊在整個(gè)運(yùn)動過程中在CD【答案】（1）5m/s；（2）512J；（3）19J【詳解】（1）M通過A點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得Mg+解得v從B到A由動能定理得?Mg(R+R解得v（2）由于μ1=0.8>tanθ，M在傳送帶上運(yùn)動時(shí)由于μ解得a=0.4由公式v可解得v根據(jù)速度公式v解得t=5則傳送帶在時(shí)間t內(nèi)的位移為x由于M對傳送帶有沿傳送帶向下的摩擦力，要維持傳送帶勻速運(yùn)動，故電動機(jī)要額外克服摩擦力做功，即W則多輸出的電能為E=W=512（3）根據(jù)第（2）問可知，物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度大小為v設(shè)物塊在傳送帶上向上滑動的加速度大小為a1μ解得a上滑距離S物塊減速到零后開始沿傳送帶