河北省2024-2025學年高三上學期開學物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12025屆高三開學摸底聯(lián)考物理試題注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、考場號、座位號、準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號。回答非選擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。考試時間為75分鐘，滿分100分一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.被國際原子能機構（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。在核反應方程中，X為（）A.粒子 B.電子 C.質子 D.中子〖答案〗B〖解析〗根據(jù)質量數(shù)、電荷數(shù)守恒，則核反應方程為可知X為電子。故選B。2.圓環(huán)蘸肥皂液后會形成薄膜，如圖為薄膜豎直靜置時拍攝的干涉照片，根據(jù)照片可判斷圓環(huán)最低點位于（）A.處 B.處 C.處 D.處〖答案〗A〖解析〗圓環(huán)豎直放置時，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)在同一個水平干涉條紋，在同一個干涉級次上，條紋分布上疏下密，圓環(huán)最低點位于a處。故選A。3.如圖甲所示為烤腸機，香腸可視為質量為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對香腸的支持力大小為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗設金屬桿對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系可得聯(lián)立解得金屬桿1對香腸的支持力大小為故選C。4.某實驗小組測得在豎直方向飛行的無人機（載有貨物）飛行高度y隨時間t的變化曲線如圖所示，E、F、M、N為曲線上的點，EF段可視為直線，M點為曲線的最高點，N點在橫軸上。取豎直向上為正方向。則（）A.EF段無人機做勻加速直線運動 B.FM段無人機的貨物處于失重狀態(tài)C.M點無人機的速度最大 D.N點無人機距離出發(fā)點最遠〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)y-t圖像的斜率表示無人機的速度，因EF段可視為直線，故EF段的速度不變，即EF段無人機做勻速直線運動，故A錯誤；BC．根據(jù)y-t圖像的斜率表示無人機的速度，F(xiàn)M段無人機的速度不斷減小，在M點無人機的速度為零，故在FM段無人機的加速度向下，故貨物處于失重狀態(tài)，故B正確，C錯誤；D．由圖可知，M點離出發(fā)點最遠，N點表示無人機回到出發(fā)點，故D錯誤。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，其內(nèi)置發(fā)電機會產(chǎn)生如圖乙所示的正弦交流電。已知發(fā)電機串聯(lián)6只高亮度燈泡，每只燈泡的額定電流為阻值為，發(fā)電機內(nèi)阻可忽略不計，則燈泡正常發(fā)光時，此發(fā)電機（）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)生電動勢的瞬時值表達式為〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)發(fā)電機的圖像可讀得周期為，則輸出的交流電頻率為故A錯誤；B．輸出交流的方向在一個周期改變2次，則每秒改變10次方向，故B錯誤；C．發(fā)電機串聯(lián)6只高亮度燈泡，每只燈泡的額定電流為阻值為，發(fā)電機內(nèi)阻可忽略不計，燈泡正常發(fā)光，則輸出電壓的最大值為故C錯誤；D．發(fā)電機的線圈從中性面開始計時轉動，則初相為零，角速度為電動勢的瞬時值表達式為故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)時上端位于B點。一質量為m的物塊（可視為質點）從斜面上A點由靜止開始釋放、下滑至最低點C。已知彈簧的彈性勢能表達式為，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，物塊的機械能守恒B.彈簧的勁度系數(shù)為C.當彈簧的壓縮量為時，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，彈簧彈力對物塊做功，物塊的機械能不守恒，故A錯誤；B．由于物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，則所以故B錯誤；C．當物塊的加速度為零時，速度達到最大，則解得故C正確；D．根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒定律可得解得故D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.杜甫曾在《曲江》中提到：穿花蛺蝶深深見，點水蜻蜓款款飛。如圖甲所示，平靜水面上的處，蜻蜓點水”時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，有兩個質點。圖示時刻，波源在波峰，在波谷與間隔一個波峰，在外側的鄰近波峰上，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.振源的振動周期為C.的平衡位置間距始終為D.有可能在某一時刻振動狀態(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錯誤；B．已知波速為，可得波的周期為振源的振動周期與波的傳播周期相同，也為，故B正確；C．質點A處于波谷時質點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．質點A處于波谷時質點B處于相鄰的波峰處，兩質點相差，則兩質點的振動情況始終相反，故D錯誤。故選BC。9.如圖甲所示，直線加速器由多個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。序號為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個極相連，序號為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一個極相連。交變電源兩極間電勢差的變化規(guī)律如圖乙所示。某時刻位于序號為0的金屬圓板中心的粒子由靜止開始加速，沿中心軸線進入圓筒1，粒子運動到圓筒與圓筒之間各個間隙中都恰好使靜電力的方向跟運動方向相同而不斷加速。已知電壓的絕對值為，周期為，粒子的比荷為，粒子通過圓筒間隙的時間可以忽略不計，只考慮靜電力的作用。則（）A.粒子在金屬圓筒內(nèi)做勻加速直線運動B.粒子在各個金屬圓筒內(nèi)運動的時間均為C.粒子剛進入第8個圓筒時的速度大小為D.第8個圓筒的長度為〖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)部場強為零，則電子在金屬圓筒中做勻速直線運動，故A錯誤；B．因為電子從金屬圓筒出來后要繼續(xù)做加速運動，所以電子在金屬圓筒中的運動時間應該為交變電源周期的一半，即，故B正確；C．由動能定理得可得粒子剛進入第8個圓筒時的速度大小為故C正確；D．因為電子在圓筒中做勻速直線運動，所以第8個圓筒長度為故D錯誤。故選BC。10.如圖所示，兩足夠長的平行導軌豎直放置，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磁場，導軌右端與定值電阻相連。讓導體棒從彎曲導軌上某位置由靜止開始下滑，在水平導軌上運動一段距離后靜止，導體棒運動過程中始終與導軌垂直并接觸良好。下列說法正確的是（）A.導體棒運動過程中，回路中產(chǎn)生順時針方向的電流（從上往下看）B.導體棒沿彎曲導軌運動過程中，其速率一直變大C.導體棒沿彎曲導軌運動過程中，所受安培力方向沿導軌切線向上D.導體棒運動過程中，克服安培力做的功小于其機械能的減少量〖答案〗AD〖解析〗A．導體棒運動過程中，根據(jù)右手定則可知，回路中產(chǎn)生順時針方向的電流（從上往下看），故A正確；BC．導體棒沿彎曲導軌運動過程中，由左手定則可知，所受安培力方向水平向左；當導體棒運動到最底端時，重力沿切線方向的分力為0；所以在彎曲導軌運動過程中，重力沿切線方向的分力先大于安培力沿切線方向的分力，導體棒的速率增加；當重力沿切線方向的分力等于安培力沿切線方向的分力時，導體棒的速率最大；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，導體棒的速率減小，故BC錯誤；D．根據(jù)能量守恒定律可知，導體棒運減少的機械能轉化為回路中產(chǎn)生的熱量以及在水平軌道因摩擦而產(chǎn)生的熱量，故導體棒運動過程中，克服安培力做的功小于其機械能的減少量，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相隔適當距離安裝好。測得小車A、B（包含遮光條）的質量分別為和。（1）如圖乙，用游標卡尺測得遮光條寬度________mm。設遮光條通過光電門的時間為，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，實驗測得碰撞前小車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的質量為，則小車B的質量應為_________；兩小車碰撞后的系統(tǒng)總動能_________（選填“大于”“小于”或“等于”）碰撞前的系統(tǒng)總動能?！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，由動量守恒定律其中代入數(shù)據(jù)解得，小車B的質量應為[2]碰撞前的總動能為碰撞后的總動能為所以兩小車碰撞后的系統(tǒng)總動能等于碰撞前的系統(tǒng)總動能。12.某探究小組要測量電池的電動勢和內(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。導線若干。他們設計了如圖甲所示的實驗電路原理圖。（1）實驗步驟如下：①將電阻絲拉直固定，按照圖甲連接電路，金屬夾置于電阻絲的__________（選填“A”或“B”）端；②閉合開關S，快速滑動金屬夾至適當位置并記錄電壓表示數(shù)，斷開開關S。記錄金屬夾與端的距離；③多次重復步驟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為了保護電路，閉合開關前，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對于電路圖甲，根據(jù)閉合電路歐姆定律有設金屬絲的電阻率為，橫截面積為，結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)結合圖乙可知，所以待測電池的電動勢為待測電池內(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。乒乓球完好時內(nèi)部氣壓為大氣壓強。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（體積依然是原體積的）。假設浸泡時乒乓球外壓強為，乒乓球導熱性能良好，外界環(huán)境溫度恒為。（1）求乒乓球剛好開始恢復時，球內(nèi)、外的壓強差；（2）如果將打癟的乒乓球放入容器內(nèi)（氣體壓強為）密閉，再用抽氣機從容器里往外抽氣，假設抽氣過程氣體溫度保持不變，求球內(nèi)、外的壓強差達到（1）中的數(shù)值時，抽出氣體的質量與容器內(nèi)原有氣體質量的比值?！即鸢浮剑?）（2）0.2〖解析〗【小問1詳析】以球內(nèi)氣體為研究對象，打癟前后溫度不變，可知可得打癟后的壓強開始恢復時，氣體發(fā)生等容變化，則開始恢復時，球內(nèi)的壓強球內(nèi)、外壓強差【小問2詳析】球內(nèi)、外的壓強差達到（1）中的數(shù)值時，容器內(nèi)的氣體壓強設容器內(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量與容器內(nèi)原有氣體質量的比值14.如圖所示，長的木板B靜止在光滑水平面上，木板右側緊靠光滑圓弧槽C，C左側與木板B等高，C與B不粘連，在木板B的左端放置一個質量的物塊A，物塊A的正上方點固定一長的輕繩，在輕繩下端固定一個質量的小球?，F(xiàn)將小球向左拉起，使細繩繃直并與豎直方向成角由靜止釋放，當小球運動到最低點時與物塊碰撞（碰撞的恢復系數(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，B的速度大小為。已知兩物體碰后相對速度大小與碰前相對速度大小的比值叫做恢復系數(shù)，小球和物塊A均可視為質點，B、C的質量均為，取重力加速度。求：（1）小球與物塊A碰撞前瞬間，所受輕繩的拉力大小；（2）物塊A與木板B之間的動摩擦因數(shù)；（3）物塊A沖上圓弧槽C至最高點的過程中，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】對小球由動能定理小球與物塊A碰撞前瞬間，對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，由動量守恒定律由（1）可知其中聯(lián)立可得，對物塊A由牛頓第二定律對木板B和圓弧槽C整體由牛頓第二定律設物塊