湖北省襄州區(qū)四校2024-2025學年高三3月開學考試物理試題理試卷

湖北省襄州區(qū)四校2024-2025學年高三3月開學考試物理試題理試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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、圖甲所示的變壓器原，副線圈匝數(shù)比為3∶1，圖乙是該變壓器cd輸入端交變電壓u的圖象，L1，L2，L3，L4為四只規(guī)格均為“9V,6W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，以下說法正確的是()A．a(chǎn)b輸入端電壓的瞬時值表達式為Uab＝27sin100πt(V)B．電流表的示數(shù)為2A，且四只燈泡均能正常發(fā)光C．流過燈L2的電流每秒鐘方向改變50次D．a(chǎn)b輸入端輸入功率Pab＝18W2、2019年1月3日，嫦娥四號成功著陸在月球背面開始了對月球背面區(qū)域的科學考察之旅。由于月球在繞地球的運行過程中永遠以同一面朝向地球，導致地球上的任何基站信號都無法直接穿透月球與嫦娥四號建立聯(lián)系，為此，我國特意于2018年5月21日成功發(fā)射了嫦娥四號中繼星“鵲橋”，如下圖所示，若忽略除地球和月球外其他天體的影響，運行在地月第二拉格朗日點（L2點）的“鵲橋”的運動可簡化為同時參與了以L2點為中心的自轉和與月球一起繞地球的公轉兩個運動，以確保嫦娥四號和地球之間始終能夠正常的進行通訊聯(lián)系。以下關于月球和中繼星“鵲橋”運動的認識中正確的是：A．月球的自轉周期與其繞地球的公轉周期一定是相同的B．“鵲橋”的公轉周期一定大于月球的公轉周期C．“鵲橋”的自轉的周期一定等于其繞地球公轉的周期D．“鵲橋”繞L2點自轉的向心力一定是地球和月球?qū)ζ淙f有引力的合力3、如圖所示,小物體P放在水平圓盤上隨圓盤一起轉動，下列關于小物體所受摩擦力f的敘述正確的是（）A．f的方向總是指向圓心B．圓盤勻速轉動時f=0C．在轉速一定的條件下，f跟物體到軸O的距離成正比D．在物體與軸O的距離一定的條件下,f跟圓盤轉動的角速度成正比4、2020年3月9日19時55分，我國在西昌衛(wèi)基發(fā)射中心，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十四顆導航衛(wèi)星，北斗三號CEO-2是一顆地球同步軌道衛(wèi)星，以下關于這顆衛(wèi)星判斷正確的是（）A．地球同步軌道衛(wèi)星的運行周期為定值B．地球同步軌道衛(wèi)星所受引力保持不變C．地球同步軌道衛(wèi)星繞地運行中處干平衡狀態(tài)D．地球同步軌道衛(wèi)星的在軌運行速度等于第一宇宙速度5、如圖所示，將直徑為d，電阻為R的閉合金屬環(huán)從勻強磁場B中拉出，這一過程中通過金屬環(huán)某一截面的電荷量為（）A． B． C． D．6、如圖所示，靜止在勻強磁場中的某放射性元素的原子核，當它放出一個α粒子后，其速度方向與磁場方向垂直，測得α粒子和反沖核軌道半徑之比為44:1，則下列說法不正確的是（）A．α粒子與反沖粒子的動量大小相等，方向相反B．原來放射性元素的原子核電荷數(shù)為90C．反沖核的核電荷數(shù)為88D．α粒子和反沖粒子的速度之比為1:88二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，已知時的波形如圖所示，波上有P、Q兩點，其縱坐標分別為下列說法中正確的是A．P點的振動形式傳到Q點需要B．P、Q在振動的過程中的任一時刻，位移的大小總相同C．在內(nèi)，P點通過的路程為20cmD．經(jīng)過，Q點回到平衡位置8、如圖所示，在邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外的勻強磁場。質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子（不計重力），分別以相同的速率v從A點沿不同方向垂直磁場方向射入磁場，當沿AC方向射入時，垂直于BC邊射出磁場。則粒子（）A．帶負電B．運動速率C．在磁場中運動的最長時間D．在磁場中運動的最長時間9、關于一定量的氣體，下列說法正確的是（）A．氣體做等溫膨脹變化，其壓強一定減小B．氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和C．氣體分子熱運動的劇烈程度減弱時，氣體的壓強一定減小D．若氣體處于完全失重的狀態(tài)，氣體的壓強一定為零E.氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能可能減小10、粗細均勻的電阻絲圍成如圖所示的線框，置于正方形有界勻強磁場中，磁感應強度為B，方向垂直于線框平面，圖中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度v勻速沿四個不同方向平動進入磁場，并且速度始終與線框最先進入磁場的那條邊垂直。在通過如圖所示的位置時，下列說法中正確的是（）A．圖甲中a、b兩點間的電壓最大B．圖丙與圖丁中電流相等且最小C．維持線框勻速運動的外力的大小均相等D．圖甲與圖乙中ab段產(chǎn)生的電熱的功率相等三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）合金材料的電阻率都比較大，某同學按如下步驟測量一合金絲的電阻率。實驗操作如下：(1)用螺旋測微器在金屬絲上三個不同位置測量金屬絲的直徑，結果都如圖甲所示，則該金屬絲的直徑為________mm。(2)按圖乙連接測量電路，將滑動變阻器置于最大值，閉合開關，移動滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)有讀數(shù)，而電流表讀數(shù)總為零，已知電流表、電壓表以及待測金屬絲都是完好的，則電路故障為導線_________斷路（用圖中導線編號表示）。(3)排除電路故障后，改變滑動頭在金屬絲上的位置，測出金屬絲長度l和接入電路的電阻Rx如下表請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖丙方格紙上作出Rx–l圖像_______。(4)根據(jù)圖像及金屬絲的直徑，計算該合金絲電阻率ρ=__________Ω·m（保留二位有效數(shù)字）。(5)采用上述測量電路和數(shù)據(jù)處理方法，電表內(nèi)阻對合金絲電阻率測量的影響為_____（填“使結果偏大”、“使結果偏小”、“對結果無影響”）。12．（12分）圖1為拉敏電阻的阻值大小隨拉力變化的關系。某實驗小組利用其特性設計出一電子測力計，電路如圖2所示。所用器材有：拉敏電阻，其無拉力時的阻值為500.0電源（電動勢3V，內(nèi)阻不計）電源（電動勢6V，內(nèi)阻不計）毫安表mA（量程3mA，內(nèi)阻）滑動變阻器（最大阻值為）滑動變阻器（最大阻值為）電鍵S，導線若干?，F(xiàn)進行如下操作：①將拉敏電阻處于豎直懸掛狀態(tài)并按圖連接好電路，將滑動變阻器滑片置于恰當位置，然后閉合電鍵S。②不掛重物時緩慢調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片位置，直到毫安表示數(shù)為3mA，保持滑動變阻器滑片的位置不再改變。③在下施加豎直向下的拉力時，對應毫安表的示數(shù)為，記錄及對應的的值。④將毫安表的表盤從1mA到3mA之間逐刻線刻畫為對應的的值，完成電子測力計的設計。請回答下列問題：（1）實驗中應該選擇的滑動變阻器是__________（填“”或“”），電源是________（填“”或“”）；（2）實驗小組設計的電子測力計的量程是__________。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一不計電阻的導體圓環(huán)，半徑為r、圓心在O點，過圓心放置一長度為2r、電阻為2R的均勻輻條，輻條與圓環(huán)接觸良好?，F(xiàn)將此裝置的一部分置于磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的有界勻強磁場中，磁場邊界恰好與圓環(huán)的直徑在同一直線上?，F(xiàn)使輻條以角速度ω繞O點順時針轉動，右側電路通過電刷與輻條中心和圓環(huán)的邊緣良好接觸，R1=R，右側為水平放置的足夠長的光滑平行導軌，間距為2r，導軌之間有垂直導軌平面向里、磁感應強度大小也為B的勻強磁場，質(zhì)量為m、電阻為R的導體棒ab垂直放置在導軌上且接觸良好，不計其他電阻。（1）若S閉合，S1斷開時，求理想電表的示數(shù)；（2）若S、S1都閉合，求出導體棒ab能夠獲得的最大速度vm；（3）在導體棒ab加速過程中通過的電荷量q。14．（16分）如圖所示，半徑為的光滑圓弧AB固定在水平面上，BCD為粗糙的水平面，BC和CD距離分別為2.5m、1.75m，D點右邊為光滑水平面，在C點靜止著一個小滑塊P，P與水平面間的動摩擦因數(shù)為，容器M放置在光滑水平面上，M的左邊是半徑為的光滑圓弧，最左端和水平面相切于D點。一小滑塊Q從A點正上方距A點高處由靜止釋放，從A點進入圓弧并沿圓弧運動，Q與水平面間的動摩擦因數(shù)為。Q運動到C點與P發(fā)生碰撞，碰撞過程沒有能量損失。已知Q、P和M的質(zhì)量分別為，重力加速度取，求：(1)P、Q第一次碰撞后瞬間速度大??；(2)Q經(jīng)過圓弧末端B時對軌道的壓力大??；(3)M的最大速度。15．（12分）如圖，ABO是一半徑為R的圓形玻璃磚的橫截面，O是圓心，AB弧形面鍍銀。現(xiàn)位于AO軸線上的點光源S發(fā)出一束光線射向玻璃磚的OB邊，入射角i=60°，OS=。已知玻璃的折射率為，光在空氣中傳播的速度為c，每條邊只考慮一次反射。求：（i）光線射入玻璃磚時的折射角；（ii）光線從S傳播到離開玻璃磚所用的時間。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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、B【解析】

AB．由題知，cd的電壓瞬時值表達式為有效值為，由得副線圈，則均能正常發(fā)光，每只燈泡的電流副線圈電流由得原線圈的電流也能正常發(fā)光，ab輸入電壓的表達式為選項A錯，選項B對；C．由圖象知交流電的周期為0.02s，交流電的頻率為50Hz，流過燈L2的電流每秒鐘方向改變100次，C錯；D．a(chǎn)b輸如果氣體端輸入功率選項D錯；故選B．【點睛】理想變壓器是理想化模型，一是不計線圈內(nèi)阻；二是沒有出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象．同時運用閉合電路毆姆定律來分析隨著電阻變化時電流、電壓如何變化．分析的思路先干路后支路，以不變應萬變．最后值得注意的是變壓器的原線圈與燈泡串聯(lián)后接入交流中，所以圖象的有效值不是原線圈的有效值．【考點】交變電流，變壓器2、A【解析】

A.月球一面始終朝著地球，說明月球也有自轉，其自轉周期等于其公轉周期，故A正確；B.地月系統(tǒng)的拉格朗日點就是小星體在該位置時，可以與地球和月球基本保持相對靜止，故中繼星“鵲橋”隨拉格朗日點L2繞地球運動的周期等于月球繞地球的周期，故B錯誤；C.為確保嫦娥四號和地球之間始終能夠正常的進行通訊聯(lián)系，所以“鵲橋”的自轉的周期要小其繞地球公轉的周期，故C錯誤；D.中繼星“鵲橋”繞拉格朗日點L2運動過程，只受到地球和月球萬有引力作用，合力不能提供向心力，因此還受到自身的動力作用，故D錯誤。3、C【解析】

如果圓盤在做非勻速圓周運動，摩擦力不指向圓心，摩擦力分解為一個指向圓心的力和沿圓弧切線方向的力，指向圓心力提供向心力改變速度的方向，切向的分力改變速度的大小，所以A項錯誤；圓盤勻速轉動時，物體在做勻速圓周運動，摩擦力提供向心力，摩擦力不為零，所以B項錯誤；當轉速一定時，根據(jù)，角速度也是一定，摩擦力提供向心力，摩擦力與半徑成正比關系，所以C項正確；在物體與軸O的距離一定的條件下，摩擦力與角速度的平方成正比，所以D項錯誤．4、A【解析】

A．同步衛(wèi)星相對地球是靜止的，即運行周期等于地球自轉周期，為定值，A正確；BC．地球同步軌道衛(wèi)星所受引力充當圓周運動的向心力，時時刻刻指向圓心，為變力，其合力不為零，故不是出于平衡狀態(tài)，BC錯誤；D．第一宇宙速度是最小發(fā)射速度，最大環(huán)繞速度，即為在地球表面環(huán)繞的衛(wèi)星的速度，而同步衛(wèi)星軌道半徑大于地球半徑，根據(jù)可知，軌道半徑越大，線速度越小，所以同步衛(wèi)星運行速度小于第一宇宙速度，D錯誤。故選A。5、A【解析】

金屬環(huán)的面積：由法拉第電磁感應定律得：由歐姆定律得，感應電流：感應電荷量：q=I△t，解得：故A正確，BCD錯誤；故選A．【點睛】本題考查了求磁通量的變化量、感應電荷量等問題，應用磁通量的定義式、法拉第電磁感應定律、歐姆定律、電流定義式即可正確解題，求感應電荷量時，也可以直接用公式計算．6、D【解析】

微粒之間相互作用的過程中遵守動量守恒定律，由于初始總動量為零，則末動量也為零，即α粒子和反沖核的動量大小相等，方向相反；由于釋放的α粒子和反沖核均在垂直于磁場的平面內(nèi)，且在洛倫茲力作用下做圓周運動；由得：，若原來放射性元素的核電荷數(shù)為Q，則對α粒子：，對反沖核：，由于，根據(jù)，解得，反沖核的核電荷數(shù)為，它們的速度大小與質(zhì)量成反比，由于不知道質(zhì)量關系，無法確定速度大小關系，故A、B、C正確，D錯誤；二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AB【解析】

由圖看出,P、Q兩點平衡位置間的距離等于半個波長,因簡諧波傳播過程中,在一個周期內(nèi)傳播一個波長,所以振動形式從P傳到Q需要半個周期,故A正確；P、Q的振動情況總是相反,所以在振動過程中,它們的位移大小總是相等,故B正確；若圖示時刻P在平衡位置或最大位移處,在內(nèi),P點通過的路程為:,而實際上圖示時刻,P點不在平衡位置或最大位移處,在內(nèi)，P點通過的路程不等于20cm，故C錯誤；圖示時刻,Q點向下運動,速度減小,所以從圖示位置運動到波谷的時間大于,再從波谷運動到平衡位置的時間為,所以經(jīng)過,Q點沒有回到平衡位置.故D錯誤.故選AB8、BC【解析】

A．由左手定則可知粒子帶正電，選項A錯誤；B．根據(jù)粒子的運動軌跡可知由可得選項B正確；CD．從C點射出的粒子在磁場中運動的時間最長，圓弧所對的圓心角為60°，則最長時間為選項C正確，D錯誤。故選BC。9、ABE【解析】

A．由理想氣體狀態(tài)方程可得，氣體在等溫膨脹過程，溫度不變，體積與壓強成反比，體積增大，壓強一定減小，故A正確；B．氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，故B正確；C．溫度高氣體分子熱運動就劇烈，所以只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度可以降低，但是壓強不一定越低，故C錯誤；D．在完全失重的情況下，分子運動不停息，氣體對容器壁的壓強不為零，故D錯誤；E．氣體從外界吸收熱量，但如果同時對外做功，根據(jù)熱力學第一定律，則內(nèi)能可能減小，故E正確。故選ABE。10、ABD【解析】

A．圖甲中兩點間的電勢差等于外電壓，其大小為：其它任意兩點之間的電勢差都小于路端電壓，A正確；B．圖丙和圖丁中，感應電動勢大小為：感應電流：感應電動勢大小小于圖甲和圖乙，所以圖丙與圖丁中電流相等且最小，B正確；C．根據(jù)共點力的平衡條件可知，維持線框勻速運動的外力的大小等于安培力大小，根據(jù)安培力公式：圖甲和圖乙的安培力大于圖丙和圖丁的安培力，所以維持線框勻速運動的外力的大小不相等，C錯誤；D．圖甲和圖乙的電流強度相等，速度相同，進入磁場的時間也相等，根據(jù)焦耳定律：可得圖甲與圖乙中段產(chǎn)生的電熱的功率相等，D正確。故選ABD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.379、0.380或者0.381a或c~對結果無影響【解析】

（1）[1]金屬絲的直徑為（2）[2]只有a或c發(fā)生斷路時，電壓表相當于測電源電壓，此時才會電壓表讀數(shù)有讀數(shù)，而電流表讀數(shù)總為零。（3）[3]在圖丙方格紙上作出Rx–l圖像如下（4）[4]根據(jù)公式得（5）[5]因為多次測量金屬絲長度l和接入電路的電阻，通過畫圖求斜率求出的大小，所以電表內(nèi)阻對合金絲電阻率測量結果無影響。12、200【解析】

（1）[1][2]毫安表示數(shù)為3mA時，由閉合電路的歐姆定律，有若選電源，則滑動變阻器電阻為，兩個滑動變阻器均達不到，所以只能選電源，此時滑動變阻器電阻為，只能選。（2）[3]毫安表示數(shù)為1mA時，拉力最大，由閉合電路的歐姆定律，有由圖1有解得拉力最大值為200N。電子測力計的量程200N。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1），（2）vm=（3）【解析】

（1）由題意知，在磁場內(nèi)部的半根輻條相當于是電源，由右手定則可知輻條中心為負極，與圓環(huán)邊緣接觸的一端為正極，且始終有長為r的輻條在轉動切割磁感線，內(nèi)電阻為R產(chǎn)生的感應電動勢大小為：若S閉合，S1斷開時，總電阻為：理想電流表的示數(shù)為：理想電壓表的示數(shù)為：（2）若S、S1都閉合，導體棒ab獲得最大速度vm時，安培力為零，產(chǎn)生的感應電動勢為：又知導體棒ab上分得電壓為：故有：解得：（3）在導體棒ab加速過程中，設瞬間流過的電流為i，取很短