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2024届辽宁省高三下学期开年摸底联考物理试题（解析版）
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这是一份2024届辽宁省高三下学期开年摸底联考物理试题（解析版），共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.某同学为了研究雨滴下落的规律查阅资料，了解到：较大的雨滴是从大约1000m的高空形成并下落的，到达地面的速度大小大约为4m/s，假设雨滴做直线运动，它运动过程的v-t图像如图所示，只考虑雨滴的重力和空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A.雨滴加速运动的过程中，处于超重状态
B.雨滴加速运动的过程中，所受的空气阻力逐渐减小
C.雨滴加速运动的过程中，速度变化率逐渐减小
D.雨滴最终匀速运动时，所受重力和空气阻力是一对相互作用力
2.在示波器、电子显微镜等器件中都需要将电子束聚焦，常采用的聚焦装置之一是静电透镜。静电透镜内电场分布的截面图如图所示，虚线为等势面，左侧等势面电势较低，相邻等势面间电势差相等。现有一束电子以某一初速度从P点进入该区域，电子运动的轨迹可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
3.华为Mate 60利用“天通一号”同步卫星系统实现了卫星通话功能。如图所示，同步卫星发射过程可简化为卫星首先进入环绕地球的近地停泊轨道，自停泊轨道B点进入椭圆形转移轨道，在转移轨道上无动力飞行至A点开启发动机进入地球同步轨道，忽略发射过程中卫星质量的变化。下列说法正确的是（ ）
A.卫星在停泊轨道的动能小于在同步轨道的动能
B.卫星在转移轨道无动力飞行时机械能逐渐减小
C.卫星在同步轨道的机械能大于在停泊轨道的机械能
D.卫星在转移轨道的机械能大于在同步轨道的机械能
4.氢原子第n能级的能量为，其中E1是基态能量，n=1，2，3，…。若处于某能级的氢原子可辐射能量为的光子，辐射光子后氢原子的能量比基态能量高，处于该能级（辐射光子前）的大量氢原子向低能级跃迁时，辐射光子的频率有（ ）
A.3种B.4种C.6种D.10种
5.一定质量的理想气体经历A→B→C→A的过程，其体积随温度的变化情况如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.A→B过程，气体压强增大B.A→B过程，气体的内能增加
C.B→C过程，气体吸收热量D.C→A过程，气体压强减小
6.如图所示，半径为R的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长度为R的金属棒一端与导轨接触良好，另一端固定在导轨圆心处的导电转轴上，在圆形导轨区域内存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场。一对正对金属板M、N水平放置，两板间距也为R，上、下极板分别通过电刷与导轨及转轴连接。金属板M、N之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度与圆形导轨区域的磁感应强度大小相等。当金属棒绕转轴以某一角速度逆时针（从上往下看）转动时，以速度v射入金属板M、N间的带电粒子恰好做匀速直线运动。可忽略粒子的重力，不计一切电阻，则金属棒转动的角速度为（ ）
A. B. C. D.
7.上海中心大厦的高速电梯堪称世界之最，55秒可到达119层。某次乘坐高速电梯由静止开始向上运动的简化模型如图甲所示。已知电梯上行时加速度从0开始逐渐增加，电梯的加速度a随上升高度h变化，a—h图像如图乙所示。电梯总质量m=2.0×103kg，钢缆绳对电梯的拉力用F表示，忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A.电梯上升至h=20m时钢缆绳拉力大小为1.8×104N
B.电梯上升至h=320m时钢缆绳拉力大小为4×103N
C.电梯运行的最大速度大小为m/s
D.电梯由h=0上升至h=100m的过程中，增加的机械能约为2.6×105J
8.如图为远距离高压输电的示意图，发电站的发电机内阻可忽略，产生的交流电有效值恒定。远距离高压输电导线电阻不可忽略，所用变压器均可看成理想变压器。下列分析正确的是（ ）
A.增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B.仅当一般用户电功率增加时，工厂端电压升高
C.仅当工厂电功率增加时，通过输电导线的电流增大
D.仅当工厂电功率增加时，一般用户端交流电频率变大
9.如图为钓鱼时鱼漂竖直漂浮在水面的示意图。某次鱼咬钩时将鱼漂往下拉一小段距离后松口，鱼漂上下振动。若鱼漂在竖直方向的运动可看成简谐运动，取竖直向下为正方向，以鱼漂运动至最低点时开始计时，用t、x、v、F、a分别表示鱼漂运动的时间、相对平衡位置的位移、瞬时速度、回复力、加速度，关于鱼漂在此过程中的运动，下列图像可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
10.某游乐场设计的滑梯简化模型如图所示，半径为R的圆弧轨道AB与倾斜轨道BC相切于B点，圆弧轨道AB的圆心O距离地面的高度也为R，对应的圆心角与倾斜轨道BC的倾角均为θ=45°，整个轨道位于同一竖直平面内。质量为m、可看成质点的游客从轨道上A点沿轨道开始下滑，可认为下滑的初速度为零，不计一切阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A.游客到达C点时的速度大小为
B.游客到达C点时，重力的瞬时功率为
C.游客从A到B的过程中，对轨道的压力逐渐减小
D.若夹角θ增大到60°，游客有可能从AB段脱离轨道
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）某同学利用图甲所示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，从目镜中可以观察到干涉条纹。
甲
（1）在实验中，经调节后使单缝与双缝相互平行、且沿竖直方向，在目镜内观察到单色光的干涉条纹是
（选填图中的“A”或“B”）。
A. B.
（2）实验时用测量头测量条纹的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示，读数为 mm。
乙丙
（3）若实验使用间距为0.20mm的双缝做实验，调节双缝与屏之间的距离为100.00cm，测得图丙所示的A、B两条纹间距为19.600mm，则该单色光的波长为 m。
12.（8分）某同学要测量一个满偏电流Ig=1mA的表头G的内阻，并将其改装成量程为0.6A的电流表。
（1）采用图甲所示电路测量表头G的内阻。闭合开关K1，断开开关K2，调节滑动变阻器R1的滑片，使表头G满偏，记录此时电流表A的示数；再闭合开关K2，调节滑动变阻器R1的滑片和电阻箱R2，使电流表A示数不变，记录电阻箱R2的阻值和对应表头G的电流I，记录数据如下表所示。当R2=800Ω时，电流表G的示数如图乙所示，则流过G的电流是 mA。以为纵轴，以为横轴作图像，如图丙所示，用计算机拟合并写出解析式，根据解析式可以得到表头内阻，则表头内阻Rg= Ω。
甲乙丙
（2）给表头G并联一个电阻R3改装为电流表，进行校准时，改装后的电流表示数总小于标准电流表示数，应调节电阻R3的阻值，即把R3阻值 （选填“调大”或“调小”）。
（3）当表头G的示数为时，标准电流表A1的示数为0.50A，则改装之后的电流表实际量程是 A。（结果保留两位有效数字）
13.（10分）某抽水蓄能电站工作原理如下：在用电低峰期，利用电能把水抽到一定高度蓄能，在用电高峰时再放水，利用水位高度差发电。抽水蓄能电站抽水时，电动机通过皮带带动抽水机抽水。已知单台电动机工作电压为U时，电动机功率为P，电动机内阻为r，把水抽到高h处的过程中电动机输出的机械能转化为水的机械能的效率为η，水的密度为ρ，重力加速度为g，水的流速可忽略。求：
（1）单台电动机工作时，内阻消耗的热功率；
（2）n台电动机同时工作时，将体积为V的水抽到高h处的过程中，需要的最短时间。
14.（12分）如图所示，在直角坐标系xOy平面内，第一、二象限存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，第三、四象限存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小可根据需要进行调节。在第四象限处紧挨y轴放置长度为a的荧光屏MN。质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子自第二象限电场中某点以沿x轴正方向、大小为v0的速度射入电场，从坐标原点O、沿与x轴夹角为30°的方向进入第四象限的磁场中，不计粒子重力和因磁场变化产生的电场。
（1）求粒子发射点的位置坐标；
（2）若粒子打在荧光屏上的M点，求粒子在磁场中运动的时间；
（3）若粒子能打在荧光屏上，求磁感应强度大小的范围。
15.（18分）如图所示，质量均为m的n个物块等间距地静止在粗糙水平面上，间距为L。物块与水平面之间的动摩擦因数为μ，现给物块1一个瞬时冲量，使其获得一定初速度v0（未知），运动L后物块1与物块2碰撞并粘在一起，运动L后再与物块3发生完全非弹性碰撞，依次最终n个物块粘在一起继续运动L后恰好静止。已知所有碰撞时间极短，物块均可看成质点，忽略空气阻力，重力加速度为g，。
（1）在第k（k（2）自物块1获得瞬时冲量后至全部物块停止运动的过程中，求因摩擦损失的机械能；
（3）求物块1获得的初速度v0的大小。
2024届高三开年摸底联考物理参考答案及评分意见
1.C【解析】由v—t图像可知雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，速度变化率逐渐减小，处于失重状态，A错误，C正确；根据牛顿第二定律可知，雨滴所受空气阻力逐渐增大，B错误；所有雨滴最终匀速运动时，G=f，所受重力和空气阻力是一对平衡力，D错误。
2.D【解析】电子做曲线运动，速度方向沿轨迹切线，C错误；电子带负电，所受电场力方向沿电场线方向，与等势面垂直，指向电势高的位置，且电场力指向轨迹的凹侧，A、B错误，D正确。
3.C【解析】根据万有引力提供向心力有，卫星做圆周运动的速率，卫星在停泊轨道的速率大于在同步轨道的速率，所以卫星在停泊轨道的动能大于在同步轨道的动能，A错误；卫星在转移轨道无动力飞行过程中仅有万有引力做功，机械能不变，B错误；卫星在B点和A点均需点火加速，机械能会增加，C正确，D错误。
4.A【解析】氢原子辐射光子后的能量，根据玻尔理论氢原子发射光子的能量，得到氢原子发射光子前的能量，则发射光子前氢原子处于n=3能级，向低能级跃迁时辐射光子的种类种，A正确。
5.C【解析】A→B过程气体温度不变，体积增大，根据理想气体状态方程可知，气体压强减小，A错误；A→B过程温度不变，气体内能不变，B错误；B→C过程，气体体积不变，外界对气体做功为零，气体温度升高，内能增加，根据热力学第一定律，可知气体吸收热量，C正确；C→A过程，气体体积与温度比保持不变，即压强不变，D错误。
6.A【解析】金属棒转动切割磁感线形成的电动势，金属板M、N之间的电场强度，带电粒子在金属板之间做匀速直线运动有，解得，A正确。
7.C【解析】h=20m时电梯的加速度大小为2m/s2，方向向上，根据牛顿第二定律有，解得，A错误；h=320m时电梯的加速度大小为2m/s2，方向向下，根据牛顿第二定律有，解得，B错误；由a—h图像知，图线与横轴所围成的面积乘质量m后表示合力的功，根据动能定理有，可得电梯最大速度，C正确；在电梯由h=0到h=100m的过程中，增加的机械能等于增加的动能与势能之和，即，D错误。
8.AC【解析】增大输电导线的横截面积可以减小电阻，根据P损=I2R，可知有利于减少输电过程中的电能损失，A正确；仅当一般用户电功率增加时，通过输电导线的电流增大，输电导线的电压损失将增加，工厂端电压下降，B错误；同理仅当工厂电功率增加时，通过输电导线的电流增大，但交流电频率保持不变，C正确，D错误。
9.BD【解析】取竖直向下为正方向，以鱼漂运动至最低点时开始计时，则t=0时刻，鱼漂的位移为正方向最大值.速度为零，过一小段时间，鱼漂的速度变大，方向向上，为负值，A错误，B正确；根据可知，回复力与位移大小成正比，则t=0时刻，鱼漂的回复力为负向最大值，加速度大小与位移大小成正比，方向相反，C错误，D正确。
10.CD【解析】游客下滑过程中，仅重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律可得，解得，此时重力的瞬时功率，A、B错误；设游客在圆弧轨道AB上某一位置时，游客与圆心O的连线与竖直方向的夹角为，由机械能守恒定律有，，联立有，由0增大到，则逐渐减小，故FN逐渐减小，C正确；当时，游客恰好与轨道脱离，此时，即，即夹角增大到60°，游客可能从AB段脱离轨道，D正确。
11.（1）B（2）0.250（3）（每空2分）
【解析】（1）A为衍射条纹，B为干涉条纹，B正确。
（2）手轮固定刻度的读数为0，可动刻度的读数为，其读数为。
（3）A、B之间有7个条纹间距，则相邻条纹间距，根据干涉条纹间距公式，可知。
12.（1）0.60548（2）调大（3）0.63（每空2分）
【解析】（1）表头量程为1mA，分度值为0.02mA，所以读数为0.60mA；根据并联分流关系，其中，化简得，斜率为，解得。
（2）改装后的电流表示数小于标准电流表示数，说明通过表头的电流小，通过分流电阻R3的电流大，因此应将分流电阻R3的阻值调大。
（3）根据电压相等，有，设改装之后的电流表实际量程为，，联立解得。
13.（1）（2）
【解析】（1）设通过电动机的电流为I，则
电动机内阻消耗的热功率
解得
（2）设蓄水总质量为M，所用抽水时间为t，则
水增加的重力势能
单台电动机的输出功率
根据能量守恒定律得
解得
14.（1）（2）（3）
【解析】（1）带电粒子在电场中受到沿y轴负方向的电场力作用，做类平抛运动，沿x轴方向速度不变，，在O点满足
粒子在y轴方向做匀加速运动，，
其中
解得，
发射点的位置坐标为
（2）粒子进入第四象限时速度大小为
粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由几何关系可知，打在荧光屏上的M点时，粒子轨迹圆的半径
轨迹对应的圆心角
粒子在磁场中运动的时间
解得
（3）粒子打在M点时，磁感应强度取最大值，带电粒子打在N点时，磁感应强度取最小值，运动轨迹如图所示。
根据洛伦兹力提供向心力，有，解得
设粒子从荧光屏上的N点射出时，轨迹圆的半径为R2，
由几何关系可知
解得
根据洛伦兹力提供向心力，有，解得
则磁感应强度大小的范围为
15.（1）（2）（3）
【解析】（1）设第k个物块碰撞前瞬间速度为，碰撞后瞬间速度为，根据动量守恒有
碰撞前系统动能
碰撞后系统动能
综上可得
（2）物块1向前运动L的过程中，因摩擦损失的机械能
前2个物块碰撞后向前运动L的过程中，因摩擦损失的机械能
前n个物块碰撞后向前运动L的过程中，因摩擦损失的机械能
所以
（3）设瞬时冲量作用后物块1的动能
物块1与物块2碰撞前动能
根据（1）问结论，碰撞后系统剩余动能
物块1、2与物块3碰撞前瞬间，系统剩余动能
物块1、2与物块3碰撞后瞬间，系统剩余动能
物块1、2、3与物块4碰前的瞬间，系统剩余动能
依次类推，在前个物块与物块n碰撞前瞬间，系统剩余动能
前个物块与物块n碰后瞬间剩余动能
解得
则
R2（Ω）
100
400
800
1000
1500
2000
3000
4000
I（mA）
0.15
0.42
0.65
0.73
0.78
0.85
0.88
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.某同学为了研究雨滴下落的规律查阅资料，了解到：较大的雨滴是从大约1000m的高空形成并下落的，到达地面的速度大小大约为4m/s，假设雨滴做直线运动，它运动过程的v-t图像如图所示，只考虑雨滴的重力和空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A.雨滴加速运动的过程中，处于超重状态
B.雨滴加速运动的过程中，所受的空气阻力逐渐减小
C.雨滴加速运动的过程中，速度变化率逐渐减小
D.雨滴最终匀速运动时，所受重力和空气阻力是一对相互作用力
2.在示波器、电子显微镜等器件中都需要将电子束聚焦，常采用的聚焦装置之一是静电透镜。静电透镜内电场分布的截面图如图所示，虚线为等势面，左侧等势面电势较低，相邻等势面间电势差相等。现有一束电子以某一初速度从P点进入该区域，电子运动的轨迹可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
3.华为Mate 60利用“天通一号”同步卫星系统实现了卫星通话功能。如图所示，同步卫星发射过程可简化为卫星首先进入环绕地球的近地停泊轨道，自停泊轨道B点进入椭圆形转移轨道，在转移轨道上无动力飞行至A点开启发动机进入地球同步轨道，忽略发射过程中卫星质量的变化。下列说法正确的是（ ）
A.卫星在停泊轨道的动能小于在同步轨道的动能
B.卫星在转移轨道无动力飞行时机械能逐渐减小
C.卫星在同步轨道的机械能大于在停泊轨道的机械能
D.卫星在转移轨道的机械能大于在同步轨道的机械能
4.氢原子第n能级的能量为，其中E1是基态能量，n=1，2，3，…。若处于某能级的氢原子可辐射能量为的光子，辐射光子后氢原子的能量比基态能量高，处于该能级（辐射光子前）的大量氢原子向低能级跃迁时，辐射光子的频率有（ ）
A.3种B.4种C.6种D.10种
5.一定质量的理想气体经历A→B→C→A的过程，其体积随温度的变化情况如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.A→B过程，气体压强增大B.A→B过程，气体的内能增加
C.B→C过程，气体吸收热量D.C→A过程，气体压强减小
6.如图所示，半径为R的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长度为R的金属棒一端与导轨接触良好，另一端固定在导轨圆心处的导电转轴上，在圆形导轨区域内存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场。一对正对金属板M、N水平放置，两板间距也为R，上、下极板分别通过电刷与导轨及转轴连接。金属板M、N之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度与圆形导轨区域的磁感应强度大小相等。当金属棒绕转轴以某一角速度逆时针（从上往下看）转动时，以速度v射入金属板M、N间的带电粒子恰好做匀速直线运动。可忽略粒子的重力，不计一切电阻，则金属棒转动的角速度为（ ）
A. B. C. D.
7.上海中心大厦的高速电梯堪称世界之最，55秒可到达119层。某次乘坐高速电梯由静止开始向上运动的简化模型如图甲所示。已知电梯上行时加速度从0开始逐渐增加，电梯的加速度a随上升高度h变化，a—h图像如图乙所示。电梯总质量m=2.0×103kg，钢缆绳对电梯的拉力用F表示，忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A.电梯上升至h=20m时钢缆绳拉力大小为1.8×104N
B.电梯上升至h=320m时钢缆绳拉力大小为4×103N
C.电梯运行的最大速度大小为m/s
D.电梯由h=0上升至h=100m的过程中，增加的机械能约为2.6×105J
8.如图为远距离高压输电的示意图，发电站的发电机内阻可忽略，产生的交流电有效值恒定。远距离高压输电导线电阻不可忽略，所用变压器均可看成理想变压器。下列分析正确的是（ ）
A.增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B.仅当一般用户电功率增加时，工厂端电压升高
C.仅当工厂电功率增加时，通过输电导线的电流增大
D.仅当工厂电功率增加时，一般用户端交流电频率变大
9.如图为钓鱼时鱼漂竖直漂浮在水面的示意图。某次鱼咬钩时将鱼漂往下拉一小段距离后松口，鱼漂上下振动。若鱼漂在竖直方向的运动可看成简谐运动，取竖直向下为正方向，以鱼漂运动至最低点时开始计时，用t、x、v、F、a分别表示鱼漂运动的时间、相对平衡位置的位移、瞬时速度、回复力、加速度，关于鱼漂在此过程中的运动，下列图像可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
10.某游乐场设计的滑梯简化模型如图所示，半径为R的圆弧轨道AB与倾斜轨道BC相切于B点，圆弧轨道AB的圆心O距离地面的高度也为R，对应的圆心角与倾斜轨道BC的倾角均为θ=45°，整个轨道位于同一竖直平面内。质量为m、可看成质点的游客从轨道上A点沿轨道开始下滑，可认为下滑的初速度为零，不计一切阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A.游客到达C点时的速度大小为
B.游客到达C点时，重力的瞬时功率为
C.游客从A到B的过程中，对轨道的压力逐渐减小
D.若夹角θ增大到60°，游客有可能从AB段脱离轨道
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）某同学利用图甲所示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，从目镜中可以观察到干涉条纹。
甲
（1）在实验中，经调节后使单缝与双缝相互平行、且沿竖直方向，在目镜内观察到单色光的干涉条纹是
（选填图中的“A”或“B”）。
A. B.
（2）实验时用测量头测量条纹的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示，读数为 mm。
乙丙
（3）若实验使用间距为0.20mm的双缝做实验，调节双缝与屏之间的距离为100.00cm，测得图丙所示的A、B两条纹间距为19.600mm，则该单色光的波长为 m。
12.（8分）某同学要测量一个满偏电流Ig=1mA的表头G的内阻，并将其改装成量程为0.6A的电流表。
（1）采用图甲所示电路测量表头G的内阻。闭合开关K1，断开开关K2，调节滑动变阻器R1的滑片，使表头G满偏，记录此时电流表A的示数；再闭合开关K2，调节滑动变阻器R1的滑片和电阻箱R2，使电流表A示数不变，记录电阻箱R2的阻值和对应表头G的电流I，记录数据如下表所示。当R2=800Ω时，电流表G的示数如图乙所示，则流过G的电流是 mA。以为纵轴，以为横轴作图像，如图丙所示，用计算机拟合并写出解析式，根据解析式可以得到表头内阻，则表头内阻Rg= Ω。
甲乙丙
（2）给表头G并联一个电阻R3改装为电流表，进行校准时，改装后的电流表示数总小于标准电流表示数，应调节电阻R3的阻值，即把R3阻值 （选填“调大”或“调小”）。
（3）当表头G的示数为时，标准电流表A1的示数为0.50A，则改装之后的电流表实际量程是 A。（结果保留两位有效数字）
13.（10分）某抽水蓄能电站工作原理如下：在用电低峰期，利用电能把水抽到一定高度蓄能，在用电高峰时再放水，利用水位高度差发电。抽水蓄能电站抽水时，电动机通过皮带带动抽水机抽水。已知单台电动机工作电压为U时，电动机功率为P，电动机内阻为r，把水抽到高h处的过程中电动机输出的机械能转化为水的机械能的效率为η，水的密度为ρ，重力加速度为g，水的流速可忽略。求：
（1）单台电动机工作时，内阻消耗的热功率；
（2）n台电动机同时工作时，将体积为V的水抽到高h处的过程中，需要的最短时间。
14.（12分）如图所示，在直角坐标系xOy平面内，第一、二象限存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，第三、四象限存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小可根据需要进行调节。在第四象限处紧挨y轴放置长度为a的荧光屏MN。质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子自第二象限电场中某点以沿x轴正方向、大小为v0的速度射入电场，从坐标原点O、沿与x轴夹角为30°的方向进入第四象限的磁场中，不计粒子重力和因磁场变化产生的电场。
（1）求粒子发射点的位置坐标；
（2）若粒子打在荧光屏上的M点，求粒子在磁场中运动的时间；
（3）若粒子能打在荧光屏上，求磁感应强度大小的范围。
15.（18分）如图所示，质量均为m的n个物块等间距地静止在粗糙水平面上，间距为L。物块与水平面之间的动摩擦因数为μ，现给物块1一个瞬时冲量，使其获得一定初速度v0（未知），运动L后物块1与物块2碰撞并粘在一起，运动L后再与物块3发生完全非弹性碰撞，依次最终n个物块粘在一起继续运动L后恰好静止。已知所有碰撞时间极短，物块均可看成质点，忽略空气阻力，重力加速度为g，。
（1）在第k（k
（3）求物块1获得的初速度v0的大小。
2024届高三开年摸底联考物理参考答案及评分意见
1.C【解析】由v—t图像可知雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，速度变化率逐渐减小，处于失重状态，A错误，C正确；根据牛顿第二定律可知，雨滴所受空气阻力逐渐增大，B错误；所有雨滴最终匀速运动时，G=f，所受重力和空气阻力是一对平衡力，D错误。
2.D【解析】电子做曲线运动，速度方向沿轨迹切线，C错误；电子带负电，所受电场力方向沿电场线方向，与等势面垂直，指向电势高的位置，且电场力指向轨迹的凹侧，A、B错误，D正确。
3.C【解析】根据万有引力提供向心力有，卫星做圆周运动的速率，卫星在停泊轨道的速率大于在同步轨道的速率，所以卫星在停泊轨道的动能大于在同步轨道的动能，A错误；卫星在转移轨道无动力飞行过程中仅有万有引力做功，机械能不变，B错误；卫星在B点和A点均需点火加速，机械能会增加，C正确，D错误。
4.A【解析】氢原子辐射光子后的能量，根据玻尔理论氢原子发射光子的能量，得到氢原子发射光子前的能量，则发射光子前氢原子处于n=3能级，向低能级跃迁时辐射光子的种类种，A正确。
5.C【解析】A→B过程气体温度不变，体积增大，根据理想气体状态方程可知，气体压强减小，A错误；A→B过程温度不变，气体内能不变，B错误；B→C过程，气体体积不变，外界对气体做功为零，气体温度升高，内能增加，根据热力学第一定律，可知气体吸收热量，C正确；C→A过程，气体体积与温度比保持不变，即压强不变，D错误。
6.A【解析】金属棒转动切割磁感线形成的电动势，金属板M、N之间的电场强度，带电粒子在金属板之间做匀速直线运动有，解得，A正确。
7.C【解析】h=20m时电梯的加速度大小为2m/s2，方向向上，根据牛顿第二定律有，解得，A错误；h=320m时电梯的加速度大小为2m/s2，方向向下，根据牛顿第二定律有，解得，B错误；由a—h图像知，图线与横轴所围成的面积乘质量m后表示合力的功，根据动能定理有，可得电梯最大速度，C正确；在电梯由h=0到h=100m的过程中，增加的机械能等于增加的动能与势能之和，即，D错误。
8.AC【解析】增大输电导线的横截面积可以减小电阻，根据P损=I2R，可知有利于减少输电过程中的电能损失，A正确；仅当一般用户电功率增加时，通过输电导线的电流增大，输电导线的电压损失将增加，工厂端电压下降，B错误；同理仅当工厂电功率增加时，通过输电导线的电流增大，但交流电频率保持不变，C正确，D错误。
9.BD【解析】取竖直向下为正方向，以鱼漂运动至最低点时开始计时，则t=0时刻，鱼漂的位移为正方向最大值.速度为零，过一小段时间，鱼漂的速度变大，方向向上，为负值，A错误，B正确；根据可知，回复力与位移大小成正比，则t=0时刻，鱼漂的回复力为负向最大值，加速度大小与位移大小成正比，方向相反，C错误，D正确。
10.CD【解析】游客下滑过程中，仅重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律可得，解得，此时重力的瞬时功率，A、B错误；设游客在圆弧轨道AB上某一位置时，游客与圆心O的连线与竖直方向的夹角为，由机械能守恒定律有，，联立有，由0增大到，则逐渐减小，故FN逐渐减小，C正确；当时，游客恰好与轨道脱离，此时，即，即夹角增大到60°，游客可能从AB段脱离轨道，D正确。
11.（1）B（2）0.250（3）（每空2分）
【解析】（1）A为衍射条纹，B为干涉条纹，B正确。
（2）手轮固定刻度的读数为0，可动刻度的读数为，其读数为。
（3）A、B之间有7个条纹间距，则相邻条纹间距，根据干涉条纹间距公式，可知。
12.（1）0.60548（2）调大（3）0.63（每空2分）
【解析】（1）表头量程为1mA，分度值为0.02mA，所以读数为0.60mA；根据并联分流关系，其中，化简得，斜率为，解得。
（2）改装后的电流表示数小于标准电流表示数，说明通过表头的电流小，通过分流电阻R3的电流大，因此应将分流电阻R3的阻值调大。
（3）根据电压相等，有，设改装之后的电流表实际量程为，，联立解得。
13.（1）（2）
【解析】（1）设通过电动机的电流为I，则
电动机内阻消耗的热功率
解得
（2）设蓄水总质量为M，所用抽水时间为t，则
水增加的重力势能
单台电动机的输出功率
根据能量守恒定律得
解得
14.（1）（2）（3）
【解析】（1）带电粒子在电场中受到沿y轴负方向的电场力作用，做类平抛运动，沿x轴方向速度不变，，在O点满足
粒子在y轴方向做匀加速运动，，
其中
解得，
发射点的位置坐标为
（2）粒子进入第四象限时速度大小为
粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由几何关系可知，打在荧光屏上的M点时，粒子轨迹圆的半径
轨迹对应的圆心角
粒子在磁场中运动的时间
解得
（3）粒子打在M点时，磁感应强度取最大值，带电粒子打在N点时，磁感应强度取最小值，运动轨迹如图所示。
根据洛伦兹力提供向心力，有，解得
设粒子从荧光屏上的N点射出时，轨迹圆的半径为R2，
由几何关系可知
解得
根据洛伦兹力提供向心力，有，解得
则磁感应强度大小的范围为
15.（1）（2）（3）
【解析】（1）设第k个物块碰撞前瞬间速度为，碰撞后瞬间速度为，根据动量守恒有
碰撞前系统动能
碰撞后系统动能
综上可得
（2）物块1向前运动L的过程中，因摩擦损失的机械能
前2个物块碰撞后向前运动L的过程中，因摩擦损失的机械能
前n个物块碰撞后向前运动L的过程中，因摩擦损失的机械能
所以
（3）设瞬时冲量作用后物块1的动能
物块1与物块2碰撞前动能
根据（1）问结论，碰撞后系统剩余动能
物块1、2与物块3碰撞前瞬间，系统剩余动能
物块1、2与物块3碰撞后瞬间，系统剩余动能
物块1、2、3与物块4碰前的瞬间，系统剩余动能
依次类推，在前个物块与物块n碰撞前瞬间，系统剩余动能
前个物块与物块n碰后瞬间剩余动能
解得
则
R2（Ω）
100
400
800
1000
1500
2000
3000
4000
I（mA）
0.15
0.42
0.65
0.73
0.78
0.85
0.88
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