河北省2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期開學(xué)物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12025屆高三開學(xué)摸底聯(lián)考物理試題注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考場號(hào)、座位號(hào)、準(zhǔn)考證號(hào)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(duì)應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號(hào)?；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。考試時(shí)間為75分鐘，滿分100分一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.被國際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）稱為“新興PET核素”，可以用于PET成像和放射性治療，有望用于基于放射性核素的診療一體化研究。在核反應(yīng)方程中，X為（）A.粒子 B.電子 C.質(zhì)子 D.中子〖答案〗B〖解析〗根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，則核反應(yīng)方程為可知X為電子。故選B。2.圓環(huán)蘸肥皂液后會(huì)形成薄膜，如圖為薄膜豎直靜置時(shí)拍攝的干涉照片，根據(jù)照片可判斷圓環(huán)最低點(diǎn)位于（）A.處 B.處 C.處 D.處〖答案〗A〖解析〗圓環(huán)豎直放置時(shí)，由于重力作用，膜的下部較厚、上部較薄，膜的縱截面如圖所示在同一水平線上的膜厚度相同，出現(xiàn)在同一個(gè)水平干涉條紋，在同一個(gè)干涉級(jí)次上，條紋分布上疏下密，圓環(huán)最低點(diǎn)位于a處。故選A。3.如圖甲所示為烤腸機(jī)，香腸可視為質(zhì)量為m的均勻圓柱體，靜止在兩根水平的平行金屬桿1、2中間，其截面圖如圖乙所示。香腸的圓心O到兩根金屬桿圓心、的距離均為l，圓心O到兩根金屬桿圓心、連線的垂直距離為d，重力加速度為g。則金屬桿1對(duì)香腸的支持力大小為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗設(shè)金屬桿對(duì)香腸的支持力方向與豎直方向的夾角為，根據(jù)受力平衡可得由圖中幾何關(guān)系可得聯(lián)立解得金屬桿1對(duì)香腸的支持力大小為故選C。4.某實(shí)驗(yàn)小組測得在豎直方向飛行的無人機(jī)（載有貨物）飛行高度y隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示，E、F、M、N為曲線上的點(diǎn)，EF段可視為直線，M點(diǎn)為曲線的最高點(diǎn)，N點(diǎn)在橫軸上。取豎直向上為正方向。則（）A.EF段無人機(jī)做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.FM段無人機(jī)的貨物處于失重狀態(tài)C.M點(diǎn)無人機(jī)的速度最大 D.N點(diǎn)無人機(jī)距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)y-t圖像的斜率表示無人機(jī)的速度，因EF段可視為直線，故EF段的速度不變，即EF段無人機(jī)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)y-t圖像的斜率表示無人機(jī)的速度，F(xiàn)M段無人機(jī)的速度不斷減小，在M點(diǎn)無人機(jī)的速度為零，故在FM段無人機(jī)的加速度向下，故貨物處于失重狀態(tài)，故B正確，C錯(cuò)誤；D．由圖可知，M點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，N點(diǎn)表示無人機(jī)回到出發(fā)點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。故選B。5.如圖甲為按壓式發(fā)電手電筒。以一定的頻率不斷按壓手柄時(shí)，其內(nèi)置發(fā)電機(jī)會(huì)產(chǎn)生如圖乙所示的正弦交流電。已知發(fā)電機(jī)串聯(lián)6只高亮度燈泡，每只燈泡的額定電流為阻值為，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻可忽略不計(jì)，則燈泡正常發(fā)光時(shí)，此發(fā)電機(jī)（）A.輸出的交流電頻率為B.輸出電流方向每秒改變5次C.輸出電壓的最大值為D.產(chǎn)生電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)發(fā)電機(jī)的圖像可讀得周期為，則輸出的交流電頻率為故A錯(cuò)誤；B．輸出交流的方向在一個(gè)周期改變2次，則每秒改變10次方向，故B錯(cuò)誤；C．發(fā)電機(jī)串聯(lián)6只高亮度燈泡，每只燈泡的額定電流為阻值為，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻可忽略不計(jì)，燈泡正常發(fā)光，則輸出電壓的最大值為故C錯(cuò)誤；D．發(fā)電機(jī)的線圈從中性面開始計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，則初相為零，角速度為電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為故D正確。故選D。6.《天問》是屈原筆下的不朽詩篇，而天問”行星探索系列代表著中國人對(duì)深空物理研究的不懈追求。如圖所示，半徑相同的兩球形行星A、B各有一個(gè)近表面衛(wèi)星C、D，各自繞行周期分別為、，已知，忽略衛(wèi)星到行星表面的高度，則行星A，B的密度之比為（）A. B. C. D.2〖答案〗B〖解析〗由萬有引力提供向心力解得行星的質(zhì)量為行星的體積為可得行星的密度為則行星A，B的密度之比為故選B。7.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧置于固定光滑斜面上，下端與固定在斜面底端的擋板連接，彈簧處于原長狀態(tài)時(shí)上端位于B點(diǎn)。一質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面上A點(diǎn)由靜止開始釋放、下滑至最低點(diǎn)C。已知彈簧的彈性勢能表達(dá)式為，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，斜面傾角為30°，AB=BC=L，忽略空氣阻力和一切摩擦，彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.由A到C的過程中，物塊的機(jī)械能守恒B.彈簧的勁度系數(shù)為C.當(dāng)彈簧的壓縮量為時(shí)，物塊的速度最大D.由A到C過程中，物塊的最大速度大小為〖答案〗C〖解析〗A．由A到C的過程中，彈簧彈力對(duì)物塊做功，物塊的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B．由于物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則所以故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)物塊的加速度為零時(shí)，速度達(dá)到最大，則解得故C正確；D．根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律可得解得故D錯(cuò)誤。故選C。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，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.杜甫曾在《曲江》中提到：穿花蛺蝶深深見，點(diǎn)水蜻蜓款款飛。如圖甲所示，平靜水面上的處，蜻蜓點(diǎn)水”時(shí)形成一列水波向四周傳播（可視為簡諧波），在某一傳播方向上，有兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖示時(shí)刻，波源在波峰，在波谷與間隔一個(gè)波峰，在外側(cè)的鄰近波峰上，如圖乙所示。已知波速為，連線在水平方向的距離為，在豎直方向的高度差為。下列說法正確的是（）A.水波的波長為B.振源的振動(dòng)周期為C.的平衡位置間距始終為D.有可能在某一時(shí)刻振動(dòng)狀態(tài)完全相同〖答案〗BC〖解析〗A．因波源在波峰，在波谷與間隔一個(gè)波峰，連線在水平方向的距離為，則有解得水波的波長為故A錯(cuò)誤；B．已知波速為，可得波的周期為振源的振動(dòng)周期與波的傳播周期相同，也為，故B正確；C．質(zhì)點(diǎn)A處于波谷時(shí)質(zhì)點(diǎn)B處于相鄰的波峰處，則的平衡位置間距始終為故C正確；D．質(zhì)點(diǎn)A處于波谷時(shí)質(zhì)點(diǎn)B處于相鄰的波峰處，兩質(zhì)點(diǎn)相差，則兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況始終相反，故D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖甲所示，直線加速器由多個(gè)橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，其中心軸線在同一直線上，圓筒的長度依照一定的規(guī)律依次增加。序號(hào)為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個(gè)極相連，序號(hào)為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一個(gè)極相連。交變電源兩極間電勢差的變化規(guī)律如圖乙所示。某時(shí)刻位于序號(hào)為0的金屬圓板中心的粒子由靜止開始加速，沿中心軸線進(jìn)入圓筒1，粒子運(yùn)動(dòng)到圓筒與圓筒之間各個(gè)間隙中都恰好使靜電力的方向跟運(yùn)動(dòng)方向相同而不斷加速。已知電壓的絕對(duì)值為，周期為，粒子的比荷為，粒子通過圓筒間隙的時(shí)間可以忽略不計(jì)，只考慮靜電力的作用。則（）A.粒子在金屬圓筒內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.粒子在各個(gè)金屬圓筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均為C.粒子剛進(jìn)入第8個(gè)圓筒時(shí)的速度大小為D.第8個(gè)圓筒的長度為〖答案〗BC〖解析〗A．由于金屬圓筒處于靜電平衡狀態(tài)，圓筒內(nèi)部場強(qiáng)為零，則電子在金屬圓筒中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)殡娮訌慕饘賵A筒出來后要繼續(xù)做加速運(yùn)動(dòng)，所以電子在金屬圓筒中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間應(yīng)該為交變電源周期的一半，即，故B正確；C．由動(dòng)能定理得可得粒子剛進(jìn)入第8個(gè)圓筒時(shí)的速度大小為故C正確；D．因?yàn)殡娮釉趫A筒中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以第8個(gè)圓筒長度為故D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖所示，兩足夠長的平行導(dǎo)軌豎直放置，水平部分粗糙并固定在絕緣水平面上，彎曲部分光滑，兩部分平滑連接，空間中存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)軌右端與定值電阻相連。讓導(dǎo)體棒從彎曲導(dǎo)軌上某位置由靜止開始下滑，在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。下列說法正確的是（）A.導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中，回路中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流（從上往下看）B.導(dǎo)體棒沿彎曲導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過程中，其速率一直變大C.導(dǎo)體棒沿彎曲導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過程中，所受安培力方向沿導(dǎo)軌切線向上D.導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中，克服安培力做的功小于其機(jī)械能的減少量〖答案〗AD〖解析〗A．導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)右手定則可知，回路中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流（從上往下看），故A正確；BC．導(dǎo)體棒沿彎曲導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過程中，由左手定則可知，所受安培力方向水平向左；當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到最底端時(shí)，重力沿切線方向的分力為0；所以在彎曲導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過程中，重力沿切線方向的分力先大于安培力沿切線方向的分力，導(dǎo)體棒的速率增加；當(dāng)重力沿切線方向的分力等于安培力沿切線方向的分力時(shí)，導(dǎo)體棒的速率最大；之后重力沿切線方向的分力小于安培力沿切線方向的分力，導(dǎo)體棒的速率減小，故BC錯(cuò)誤；D．根據(jù)能量守恒定律可知，導(dǎo)體棒運(yùn)減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為回路中產(chǎn)生的熱量以及在水平軌道因摩擦而產(chǎn)生的熱量，故導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中，克服安培力做的功小于其機(jī)械能的減少量，故D正確。故選AD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某研究小組利用如圖甲所示的裝置研究小車碰撞前后的動(dòng)能變化。水平放置的滑軌上有兩輛安裝了彈性碰撞架的小車，小車上安裝有寬度均為的遮光條，光電門1和光電門2相隔適當(dāng)距離安裝好。測得小車A、B（包含遮光條）的質(zhì)量分別為和。（1）如圖乙，用游標(biāo)卡尺測得遮光條寬度________mm。設(shè)遮光條通過光電門的時(shí)間為，則小車通過光電門的速度大小為____________（用表示）（2）碰撞前小車B靜止，實(shí)驗(yàn)測得碰撞前小車A的速度大小為，碰撞后小車A，B的速度大小均為，速度方向相反，小車A的質(zhì)量為，則小車B的質(zhì)量應(yīng)為_________；兩小車碰撞后的系統(tǒng)總動(dòng)能_________（選填“大于”“小于”或“等于”）碰撞前的系統(tǒng)總動(dòng)能?！即鸢浮剑?）10.60（2）3等于〖解析〗【小問1詳析】[1]遮光條的寬度為[2]小車通過光電門的速度大小為【小問2詳析】[1]碰撞過程中，由動(dòng)量守恒定律其中代入數(shù)據(jù)解得，小車B的質(zhì)量應(yīng)為[2]碰撞前的總動(dòng)能為碰撞后的總動(dòng)能為所以兩小車碰撞后的系統(tǒng)總動(dòng)能等于碰撞前的系統(tǒng)總動(dòng)能。12.某探究小組要測量電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻?？衫玫钠鞑挠校弘妷罕?、電阻絲（已知電阻率為，橫截面積為，金屬夾、刻度尺，開關(guān)。導(dǎo)線若干。他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路原理圖。（1）實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將電阻絲拉直固定，按照?qǐng)D甲連接電路，金屬夾置于電阻絲的__________（選填“A”或“B”）端；②閉合開關(guān)S，快速滑動(dòng)金屬夾至適當(dāng)位置并記錄電壓表示數(shù)，斷開開關(guān)S。記錄金屬夾與端的距離；③多次重復(fù)步驟②，根據(jù)記錄的若干組的值，作出圖乙所示的_________（選填“L”“”或“”圖像。（2）由圖線得出縱軸截距為，斜率為，則待測電池的電動(dòng)勢________，待測電池的內(nèi)阻_______。（用已知物理量的字母表示）〖答案〗（1）A（2）〖解析〗【小問1詳析】[1]①為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，金屬夾置于電阻絲的最大阻值處，由圖可知，金屬夾置于電阻絲的A端；[2]③對(duì)于電路圖甲，根據(jù)閉合電路歐姆定律有設(shè)金屬絲的電阻率為，橫截面積為，結(jié)合歐姆定律和電阻定律聯(lián)立可得整理可得所以作出圖乙所示的圖像；【小問2詳析】[1][2]根據(jù)結(jié)合圖乙可知，所以待測電池的電動(dòng)勢為待測電池內(nèi)阻13.如果不小心把乒乓球打癟了（如圖），只要乒乓球沒有破裂、就可以用物理方法恢復(fù)。乒乓球完好時(shí)內(nèi)部氣壓為大氣壓強(qiáng)。某次打癟后體積變?yōu)樵w積的。若采用熱水浸泡，乒乓球就剛好開始恢復(fù)（體積依然是原體積的）。假設(shè)浸泡時(shí)乒乓球外壓強(qiáng)為，乒乓球?qū)嵝阅芰己?，外界環(huán)境溫度恒為。（1）求乒乓球剛好開始恢復(fù)時(shí)，球內(nèi)、外的壓強(qiáng)差；（2）如果將打癟的乒乓球放入容器內(nèi)（氣體壓強(qiáng)為）密閉，再用抽氣機(jī)從容器里往外抽氣，假設(shè)抽氣過程氣體溫度保持不變，求球內(nèi)、外的壓強(qiáng)差達(dá)到（1）中的數(shù)值時(shí)，抽出氣體的質(zhì)量與容器內(nèi)原有氣體質(zhì)量的比值?！即鸢浮剑?）（2）0.2〖解析〗【小問1詳析】以球內(nèi)氣體為研究對(duì)象，打癟前后溫度不變，可知可得打癟后的壓強(qiáng)開始恢復(fù)時(shí)，氣體發(fā)生等容變化，則開始恢復(fù)時(shí)，球內(nèi)的壓強(qiáng)球內(nèi)、外壓強(qiáng)差【小問2詳析】球內(nèi)、外的壓強(qiáng)差達(dá)到（1）中的數(shù)值時(shí)，容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)設(shè)容器內(nèi)氣體初始狀態(tài)的體積為V，抽氣后折合成同溫，同壓下的體積為，則解得抽出氣體的質(zhì)量與容器內(nèi)原有氣體質(zhì)量的比值14.如圖所示，長的木板B靜止在光滑水平面上，木板右側(cè)緊靠光滑圓弧槽C，C左側(cè)與木板B等高，C與B不粘連，在木板B的左端放置一個(gè)質(zhì)量的物塊A，物塊A的正上方點(diǎn)固定一長的輕繩，在輕繩下端固定一個(gè)質(zhì)量的小球?，F(xiàn)將小球向左拉起，使細(xì)繩繃直并與豎直方向成角由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊碰撞（碰撞的恢復(fù)系數(shù)），隨后A在木板B上滑行并能沖上圓弧槽C，B、C剛分離時(shí)，B的速度大小為。已知兩物體碰后相對(duì)速度大小與碰前相對(duì)速度大小的比值叫做恢復(fù)系數(shù)，小球和物塊A均可視為質(zhì)點(diǎn)，B、C的質(zhì)量均為，取重力加速度。求：（1）小球與物塊A碰撞前瞬間，所受輕繩的拉力大??；（2）物塊A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）物塊A沖上圓弧槽C至最高點(diǎn)的過程中，圓弧槽C所受合外力沖量的大小〖答案〗（1）48N（2）0.2（3）〖解析〗【小問1詳析】對(duì)小球由動(dòng)能定理小球與物塊A碰撞前瞬間，對(duì)小球由牛頓第二定律聯(lián)立可得，小球與物塊A碰撞前瞬間，所受輕繩拉力大小【小問2詳析】小球與物塊A碰撞過程中，由動(dòng)量守恒定律由（1）可知其中聯(lián)立可得，對(duì)物塊A由牛頓第二定律對(duì)木板B和圓弧槽C整體由牛頓第二定律設(shè)物塊