安徽省阜陽市臨泉田家炳實驗中學(xué)2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期開學(xué)物理試題（含解析）

臨泉田家炳實驗中學(xué)2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期開學(xué)物理(75分鐘100分)一、單項選擇題本題共8小題每小題4分共分。在每小題給出的四個選項中只有一項是符合題目要求的。1.兩個氘核各以一定的動能相向運動并發(fā)生正碰,產(chǎn)生一個中子和一個氦核。已知氘核質(zhì)量m=2.0136u,中子質(zhì)量m=1.0087u,氦核質(zhì)量m=3.0150u,阿伏加德羅常數(shù)N=6.0×1023mol-1,真空中光速c=3.0×108m/s,1u=1.66×10-27kg,則1kg的氘以該形式完全反應(yīng),放出的總能量約為A.7.84×1010JB.1.56×10JC.7.84×1013JD.1.56×1014J2.2023年4月15日,“神舟十五號”航天員乘組進行了第四次出艙活動。在地面工作人員和艙內(nèi)航天員鄧清明的密切配合下,兩名出艙航天員費俊龍、張陸圓滿完成全部既定工作任務(wù)。若把“天和核心艙”的運動看成是繞地球運行的勻速圓周運動,一航天愛好者研究發(fā)現(xiàn),在航天員從打開艙門到完成出艙活動的時間t內(nèi),“天和核心艙”繞地心轉(zhuǎn)過的角度是θ。已知地球的半徑為R,地球表面的重力加速度大小為g,引力常量為G,不考慮地球自轉(zhuǎn),由此可知A.“天和核心艙”繞地球轉(zhuǎn)動的周期是tB.“天和核心艙”的軌道高度是C.航天員在隨“天和核心艙”運行的過程中受到的重力為0D.地球質(zhì)量可表示為或3.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)a→bb→cc→a三個過程后回到初始狀態(tài)a,其p-V圖像如圖所示。以下判斷正確的是A.a→b是等溫過程B.a→b過程中氣體吸收的熱量小于b→c過程中氣體吸收的熱量C.b→c過程中氣體內(nèi)能的增加量小于c→a過程中氣體內(nèi)能的減少量D.c→a過程中外界對氣體做的功等于a→b→c過程中氣體對外界做的功第1頁共12頁4.ABCD為圓的兩條相互垂直的直徑,O為圓心,將帶電荷量分別為+q和-q的正、負點電荷放在圓周上關(guān)于AB對稱的位置,兩點電荷間距離等于圓的半徑,如圖所示,要使圓心處的電場強度為零,可在圓周上再放一個電荷量適當?shù)狞c電荷Q,下列做法能實現(xiàn)此要求的是A.將點電荷Q放在C點,Q帶電荷量為qB.將點電荷Q放在D點,Q帶電荷量為-qC.將點電荷Q放在A點,Q帶電荷量為2qD.將點電荷Q放在B點,Q帶電荷量為-2q5.如圖所示,傾角θ=37°的傳送帶以v=6m/s的速率逆時針勻速運動,一小煤塊輕置于傳送帶頂端的A點,煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,傳送帶兩端A、B間的距離為8.8m,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8B點時,煤塊兩側(cè)的痕跡長度之比是A.52B.53C.45D.416.如圖所示,三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC,∠B=θAC邊的光線自AB邊上的P點射入三棱鏡,調(diào)整入射點P的位置,使光線進入棱鏡后在AC邊上的O點(O點未畫出)發(fā)生全反射,并從BC邊上的MP點的入射角和在M點的折射角相等,光在真空中的傳播速度為c,則光在三棱鏡內(nèi)傳播的速度為A.B.第2頁共12頁C.D.7.如圖所示,一理想變壓器的原線圈與燈泡a及電源相連,副線圈與燈泡bc形成閉合電路,燈泡a、b、c是額定電壓相同的燈泡,當電源輸入u=Usin100πt(V)的電壓時,三個燈泡剛好都正常發(fā)光。若此時電源輸入電壓的有效值為燈泡額定電壓的5倍,下列說法正確的是A.燈泡a、b、c的電阻之比是211B.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為52C.此時燈泡a、b、c消耗的電功率之比為111D.流過燈泡c的電流每隔0.02s改變一次方向8.一個質(zhì)量為1kg的小球豎直向上拋出,最終落回拋出點。假如該小球所受空氣阻力大小恒定,該過程小球的位移-時間圖像如圖所示,重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是A.小球拋出時的速度大小為12m/sB.小球拋出時的速度大小為20m/sC.小球落地時的動能為192JD.小球落地時的動能為288J二、多項選擇題本題共2小題每小題5分共分。在每小題給出的四個選項中有多項符合題目要求全部選對的得5分選對但不全的得3分有選錯的得0分。9.一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖所示,P是平衡位置在x=1m處的質(zhì)點,Q是平衡位置在x=4m處的質(zhì)點。若t=2s時質(zhì)點Q第一次到達波谷,則質(zhì)點P第二次到達波峰的時刻可能為A.t=3sB.t=5sC.t=7sD.t=9s第3頁共12頁10.由絕緣導(dǎo)線繞成的n=100匝正方形線圈ABDE,邊長L=40cm,其內(nèi)阻r=2Ω,將線圈的首尾兩端接入如圖甲所示的電路,三個定值電阻的阻值分別為R=2Ω,R=R=4Ω,電容器的電容C=4μF。線圈所在區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是A.1s末,通過R1的電流為0.6AB.3s末,R2兩端的電壓為2.4VC.3s末,電容器所帶的電荷量為8.0×10-6CD.0~4s內(nèi),通過R的電荷量為2.56×10-5C三、非選擇題本題共5小題共分。.(7分)某實驗小組的同學(xué)利用實驗室中的斜槽和一個帶粗糙凹槽的長木板CD(長木板凹槽截面如圖中右側(cè)所示),設(shè)計了如下方案探究碰撞中的不變量,調(diào)整斜槽末端水平且與凹槽底端在同一水平線上,質(zhì)量為m1的小球A從斜槽上由靜止釋放后滑上長木板,在長木板的凹槽上滑行x0距離后停止;再將相同材料且質(zhì)量為m2的空心小球B置于長木板的左端點C,再次讓小球A從斜槽上由靜止釋放,小球A與B碰撞后,都向右滑過C點,小球A沿凹槽滑行的距離為x,小球B沿凹槽滑行的距離為x。(1)小球B選擇空心小球的原因是。(2)第二次釋放小球A時除由靜止釋放外,還需注意,斜槽的光滑程度對實驗結(jié)果(選填“有”或“沒有”)影響。(3)若滿足關(guān)系式,則驗證了小球A和B在碰撞中動量守恒。(用題目中給出的物理量表示)(4)若滿足關(guān)系式,則驗證了小球A和B在碰撞中動能保持不變。(用題目中給出的物理量表示)12.(9分)指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器。第4頁共12頁(1)(多選)某同學(xué)設(shè)計的多用電表的原理示意圖如圖所示,微安表是表頭,其滿偏電流I=500μA,內(nèi)阻R=100ΩE=4.0V,內(nèi)阻r=2ΩS為一個單刀多擲開關(guān),通過操作開關(guān),接線柱B可以分別與觸點123接通,從而實現(xiàn)使用多用電表測量不同物理量的功能。關(guān)于此多用電表,下列說法中正確的是(填選項前面的字母)。A.當S接通觸點1時,多用電表處于測量電流的擋位,其中接線柱B接的是黑表筆B.當S接通觸點2時,多用電表處于測量電壓的擋位,其中接線柱B接的是黑表筆C.當S接通觸點2時,多用電表處于測量電阻的擋位,其中接線柱B接的是黑表筆D.當S接通觸點3時,多用電表處于測量電阻的擋位,其中接線柱B接的是紅表筆(2)若該表測電流時的量程是2.5mA,測電壓時的量程是3.0V。則電路中電阻R=Ω,R=Ω,滑動變阻器接入的阻值R=Ω。(3)(多選)某小組的同學(xué)們發(fā)現(xiàn)歐姆表的表盤刻度不均勻,分析在同一個擋位下通過待測電阻的電流I和它的阻值Rx的關(guān)系,他們分別畫出了以下的幾種圖像,其中可能正確的是。13.(10分)我國“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器曾在世界最深的馬里亞納海溝下潛超7000米,創(chuàng)造了當時的世界深潛紀錄。某小組設(shè)計了一個可測定下潛深度的深度計,如圖所示,一汽缸被分成長度均為L的Ⅰ、Ⅱ兩部分,在汽缸右端開口處和正中央各有一個體積不計的卡環(huán),在卡環(huán)的左側(cè)各有一個厚度不計的活塞AB,活塞AB只可以向左移動,活塞密封良好且與汽缸壁之間無摩擦。在潛水前Ⅰ內(nèi)通過活塞封有150個大氣壓強的氣體,Ⅱ內(nèi)通過活塞封有600個大氣壓強的氣體,溫度均為27℃。當該深度計水平放入水下達到一定深度后,水對活塞A產(chǎn)生擠壓使之向左移動,通過活塞A向左移動的距離可以測出下潛深度。已知海水的密度ρ=1×103kg/m3,海面上大氣壓強p=1atm=1×105Pa,重力加速度g=10m/s2第5頁共12頁的變化,假設(shè)兩部分氣體均視為理想氣體,溫度始終與周圍海水溫度相同,且海水在一定深度以下溫度始終為7℃。(1)當下潛到一定深度,溫度計顯示為7℃,活塞A向左移動的距離為,求此時下潛的深度h。(2)求該深度計能測量的最大下潛深度h。14.(14分)ETCETC通道,車需要在中心線(攔車桿位置)前方10m處減速至5m/s,勻速到達中心線后,自動抬桿,車通過ETC通道。甲車以15m/s的速度勻速行駛,在距收費站中心線100m處開始減速時發(fā)現(xiàn)走人工收費通道的乙車恰好停到了收費站中心線處,甲車司機立即剎車做勻減速運動,到達離收費站中心線距離10m處時速度恰減至5m/s,ETC通道自動抬桿放行,甲車通過收費站中心線后立即開始加速。將甲車開始加速的時刻作為計時起點,甲、乙兩輛車在平直公路上沿同一方向做直線運動,它們的v-t圖像如圖所示。(1)求乙車在收費站繳費所用的時間t乙。(2)求乙車追上甲車前,兩車間距離的最大值Δx。(3)求甲車被乙車追上時甲車從收費站中心線前進的距離x。15(18分)如圖所示,真空中有一個半徑r=0.5m的圓形勻強磁場區(qū)域,磁場的磁感應(yīng)強度大小B=2×10-3T,方向垂直于紙面向外,x軸與圓形磁場邊界相切于坐標系原點O,在x=0.5m和第6頁共12頁x=1.5m之間的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場,電場強度大小E=1.5×103N/Cx=1.5m處有一個與x軸垂直的足夠長的熒光屏。一粒子源在O點沿紙面向x軸上方各個方向發(fā)射=1×109C/kg的帶正電的粒子,若沿y軸正方向射入磁場的粒子恰能從磁場最右側(cè)的A點沿x軸正方向垂直進入電場,不計粒子的重力及粒子間的相互作用和其他阻力。求:(1)粒子源發(fā)射的粒子進入磁場時的速度大小v。(2)沿y軸正方向射入磁場的粒子從射入磁場到打到熒光屏上所用的時間t(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(3)從O點處射出的粒子打在熒光屏上的縱坐標區(qū)域。第7頁共12頁參考答案題序12345678910答案CABBCDACBDAD1.答案C解題分析,核反應(yīng)方程為HHHen,質(zhì)量虧損Δm=2m-m-m=0.0035u,兩個氘核聚變釋放的能量ΔE=Δmc21kg的氘含有的原子數(shù)N=N,發(fā)生核反應(yīng)的次數(shù)為,故放出的總能量E=ΔE·=7.84×1013J,C項正確。2.答案A解題分析“天和核心艙”在時間t內(nèi)繞地球球心轉(zhuǎn)過的角度是θ,則其角速度ω=,又周期T=,故T=t,A項正確;根據(jù)牛頓第二定律,由萬有引力提供向心力,則有G=mω2(R+h),又gR2=GM,聯(lián)立解得h=-R,B項錯誤;航天員在隨“天和核心艙”運行的過程中處于完全失重狀態(tài),重力依然存在,C項錯誤;由G=mω2(R+h),解得M==,D項錯誤。3.答案B解題分析本題考查理想氣體的p-V圖像和熱力學(xué)第一定律。由pV乘積相同知,ab狀態(tài)溫度相同,故a→b過程溫度先升高后降低,A項錯誤;由p-V圖像與V軸圍成的面積知,a→b過程和b→c過程氣體對外界做功相同,但氣體在ab狀態(tài)內(nèi)能相同,b→c過程氣體內(nèi)能增加,由熱力學(xué)第一定律知,a→b過程中氣體吸收的熱量小于b→c過程中氣體吸收的熱量,B項正確;由于ab狀態(tài)溫度相同(內(nèi)能相同),b→c過程中氣體內(nèi)能的增加量等于c→a過程中氣體內(nèi)能的減少量,C項錯誤;由p-V圖像與V軸圍成的面積知,c→a過程中外界對氣體做的功大于a→b→c過程中氣體對外界做的功,D項錯誤。第8頁共12頁4.答案B5.答案C6.答案D解題分析本題考查光的折射、全反射及光的傳播。作出光在棱鏡內(nèi)的光路,如AB邊射入棱鏡的折射角為r,由幾何關(guān)系知θ=2r,由折射定律得D項正確。7.答案A8.答案C9.答案BD解題分析本題考查波的多解問題。由題圖知簡諧波的波長λ=8m。①若波沿x軸正方向傳播,質(zhì)點Q向上振動,第一次達到波谷的時間是T,即T=2s,所以T=s;質(zhì)點P左側(cè)第二個波峰處質(zhì)點的平衡位置到質(zhì)點P的平衡位置的距離是15m=λ,它的振動形式傳到質(zhì)點P的時間Δt=T,即Δt=5s,B項正確。②若波沿x軸負方向傳播,質(zhì)點Q向下振動,第一次達到波谷的時間是T,即T=2s,所以T=8s;質(zhì)點P右側(cè)第二個波峰處質(zhì)點的平衡位置到質(zhì)點P的平衡位置的距離是9m=λ,它的振動形式傳到質(zhì)點P的時間Δt=T,即Δt=9s,D項正確。10.答案AD.答案(1)使兩小球的質(zhì)量滿足m>m,保證碰后小球A不反彈(1分)(2)在同一位置釋放(1分)沒有(1分)第9頁共12頁(3)m1=m1+m2(2分)(4)mx=mx+mx2(2分)12.答案(1)AC(3分)(2)25(2分)(1分)1578(1分)(3)AC(2分)13.解題分析(1)溫度計顯示此時為7℃,假設(shè)活塞B不動,?、駜?nèi)氣體為研究對象,由理想氣體狀態(tài)方程可得=(2分)以Ⅱ內(nèi)氣體為研究對象,由查理定律可得=(1分)解得p=175p<p=560p,活塞B沒有移動(1分)又p=p+ρgh(1分)解得h=1740m。(1分)(2)當活塞A移動到汽缸中央卡口位置時所測深度最大,設(shè)此時兩部分氣體的壓強為p',則對Ⅰ有=(1分)對Ⅱ有=(1分)又p'=p+ρghm(1分)解得h=6990m。(1分)14.解題分析(1)設(shè)甲車從開始減速到進入ETC通道經(jīng)過的時間是t,甲車位移x=100m-10m=90mx=t1(1分)設(shè)甲車通過ETC勻速行駛區(qū)間的時間為t,則x=10m=vt2(1分)由v-t圖像知,甲車離開Δt=5s后,乙車才離開(1分)故乙車在收費站繳費的時間t=t+t+Δt=16s。(1分)(2)由題意知,在t=7.5s時,兩車共速,乙車追上甲車前,此時兩車間距離為最大值,在第10頁共12頁速度-時間圖像中圖線與t軸圍成的面積表示位移,則甲車的位移x=×5m+10×2.5m=62.5m(2分)乙車的位移x=×10×2.5m=12.5m(1分)故乙車追上甲車前,兩車間距離的最大值Δx=x-x=50m。(