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广东省部分学校2024-2025学年高三上学期开学联考物理试卷（Word版附答案）
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这是一份广东省部分学校2024-2025学年高三上学期开学联考物理试卷（Word版附答案），共10页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答，已知地球是电荷的良导体等内容，欢迎下载使用。
本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．鸽子的羽毛在不同的角度观察下会呈现出不同的颜色，伴随着观察角度的变化，紫色逐渐转换成绿色，同时绿色也逐渐转换成紫色。在电子显微镜下研究发现，鸽子的透明小羽枝呈现片状，覆盖在体表，厚度约为650nm，则鸽子羽毛的彩色可能主要源于（ ）
A．光的折射B．光的反射C．光的干涉D．光的衍射
2．如图所示为嫦娥六号着陆器着陆月球背面时的现场照片，已知嫦娥六号在月球表面的重力为G，着陆在水平面上时由四只支架支撑，且每只支架与竖直方向的夹角都为，则嫦娥六号在月球表面静止时，每只支架对地面的压力大小为（ ）
A．B．C．D．
3．图甲是利用光电效应工作的一种光电传感器，可以将可见光信号转换为电信号，主要用在自动控制电路中，其原理电路如图乙所示。正常工作时，可见光照在阴极K上，电路导通，电信号由电阻R两端输出，下列说法正确的是（ ）
A．正常工作时，A端接电源负极，B端接电源正极
B．换用紫外线照射光电管时，电路就不会有电信号输出
C．正常工作时，光照强度越大，电阻R两端的电压越大
D．正常工作时，电阻R上的电流方向是自下而上的
4．在播种季节，农民经常采用抛秧的方式种植水稻。如图所示，两颗秧苗a、b从同一位置以相同的速率抛出，运动轨迹如图所示，忽略空气阻力的影响，下列判断正确的是（ ）
A．秧苗a在空中运动的时间大于秧苗b在空中运动的时间
B．在轨迹的最高点，秧苗a的速度大于秧苗b的速度
C．在轨迹的交点处，秧苗a的速度大于秧苗b的速度
D．秧苗a与秧苗b落地时的速度相同
5．2024年6月2日，嫦娥六号着陆器和上升器组合体在鹊桥二号中继星支持下，成功着陆在月球背面南极—艾特肯盆地预选着陆区。其发射过程简化示意图如图所示：嫦娥六号在地球上发射，经地月转移轨道的P点实施近月制动进入环月圆形轨道Ⅰ，再经过一系列调整进入准备落月的椭圆轨道Ⅱ，最终实现月背着陆，下列关于嫦娥六号的说法正确的是（ ）
A．嫦娥六号的发射速度大于地球的第一宇宙速度
B．嫦娥六号在轨道工运行时的速度大于月球的第一宇宙速度
C．嫦娥六号在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度小于轨道Ⅱ上经过P点时的加速度
D．嫦娥六号在轨道Ⅱ上运动时，越靠近月球机械能越小
6．已知地球是电荷的良导体（如图甲所示），若取地球表面电势为零，将地球视为带电的导体球，地球周围某点的电势随该点到球心的距离r的变化如图乙所示，为地球半径，下列说法正确的是（ ）
A．地球可能带正电
B．在时，地球内部电场强度为零
C．在时，电场强度随r的增大逐渐增大
D．负电荷在离地球越远的地方，电势能越大
7．已知家用交流电的电压按照的规律变化。若在家用电路中使用规格为“12V，48W”的低压交流卤素灯（图甲）进行照明，需要使用变压器进行变压，电路结构如图乙所示，卤素灯恰好正常工作，下列说法正确的是（ ）
A．家用交流电的周期为0.01s
B．卤素灯正常工作时的电流的最大值为4A
C．变压器原、副线圈的匝数比为55∶3
D．卤素灯正常工作时，变压器原线圈中的电流大于副线圈中的电流
二、多项选择题：本题共3小题，每小题61分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得0分，有选错的得0分。
8．地震波是由震源产生的向四周辐射的弹性波，可分为纵波（P波）、横波（S波）和面波（L波）三种类型。一列沿x轴正方向传播的地震波（S波），在时的波形图如图所示，其中a、b、c是波上的三个质点，且质点a恰好位于波峰，质点c恰好位于波谷，下列说法正确的是（ ）
A．时，质点a与质点c的动能均为零B．时，质点a与质点b的速度方向相反
C．时，质点a的速度沿y轴负方向D．质点a与质点c的加速度大小始终相等
9．链球运动是田径项目中的一个投掷类竞技项目，比赛时运动员紧握链球把手，通过身体旋转，将链球沿预定角度掷出。某次比赛中，假设链球脱手前做匀速圆周运动，其圆周平面与水平面夹角为，如图所示，不计连接链球的铁链质量，忽略空气阻力影响，在链球脱手前做匀速圆周运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．铁链的拉力大小不变，方向时刻指向圆心
B．铁链的拉力在最高点最小，最低点最大
C．链球上升过程中，克服重力做功的瞬时功率先增大后减小
D．链球：下降过程中，铁链拉力一直做负功
10．如图甲所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡等组成，结构示意图如图乙所示，励磁线圈是一对彼此平行共轴的圆形线圈，当线圈通有励磁电流时，两线圈之间将产生垂直线圈平面向外的匀强磁场，且磁感应强度的大小与励磁线圈中的电流大小成正比。电子在电子枪中经加速电压加速后形成高速电子束，垂直磁场方向射入，若电子束径迹在磁场中呈闭合圆形，下列说法正确的是（ ）
A．励磁线圈中电流方向为顺时针方向
B．仅将励磁线圈中的电流加倍，电子在磁场中运动的轨迹半径一定减半
C．仅将励磁线圈中的电流减半，电子在磁场做圆周运动的周期一定减半
D．若励磁线圈中的电流加倍，且电子枪的加速电压变为原来的4倍，则电子的运动轨迹不变
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）
某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度，小铁球吸附在电磁铁下方，在小球正下方固定一光电门，断开电磁铁的电源，小球自由下落。
（1）关于本实验，下列操作或测量正确的是______（填正确答案标号）。
A．用天平测量小球的质量m
B．用毫米刻度尺测量小球底部到光电门中心的距离h
C．用游标卡尺测量小球的直径d
D．用数字计时器测量小球经过光电门的挡光时间
（2）小球经过光电门时的速度大小为______，重力加速度的测量值为______。（用（1）中测量物理量的字母表示）
（3）若小球通过光电门时球心偏离光电门的中心，则测得的重力加速度将______（填“偏大”或“偏小”）。
12．（9分）某实验小组设计了测量铅笔芯电阻率的实验，实验器材有：电源E，电压表V（内阻很大），定值电阻（阻值为10.0Ω），滑动变阻器R，螺旋测微器，毫米刻度尺，开关S，单刀双掷开关K，圆柱形铅笔芯，导线若干等。实验电路如图甲所示，请完成下列实验步骤：
（1）测量待测铅笔芯的电阻
①取适当长度的圆柱形铅笔芯接入图甲所示测量电路。
②将滑动变阻器的滑片滑至最______（填“左”或“右”）端，闭合开关S。
③将开关K接1，移动滑动变阻器的滑片使电压表有适当的读数，记录电压表的读数，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，将开关K接2，记录此时电压表的读数。
④改变滑动变阻器的阻值，重复步骤③的操作，得到多组测量数据。
⑤以为纵坐标，______（填“”或“”）为横坐标，作图得到一条直线，若图像的斜率为k，则待测铅笔芯的阻值______（用和k表示）。
（2）计算铅笔芯的电阻率
若实验测得铅笔芯的长，螺旋测微器测得铅笔芯的直径d，读数如图乙所示，则直径______mm，铅笔芯的电阻，则铅笔芯的电阻率为______Ω·m（结果保留两位有效数字）。
13．（9分）
在深度为h的湖泊底部产生一直径为d=0.4cm的球形气泡，气泡由水底上升时，直径变为，若该过程中气体膨胀对外做的功为W，气泡内的气体可视为理想气体，忽略气泡上升过程中的温度变化，气泡内气体的压强始终等于气泡外水的压强，大气压强恒为，水的密度恒为，重力加速度。求：
（1）气泡上升10 m的过程中，气泡内的气体与湖水交换的热量Q；（用字母表示）
（2）湖水的深度h（计算结果保留整数）。
14．（13分）
如图所示，间距为d的平行金属长导轨ab和cd固定在水平面内，导轨间存在着等大反向的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小均为B。两根质量均为m、长度均为d、电阻均为R的金属杆PQ和MN垂直于导轨放置，现使金属杆PQ始终以速度向左做匀速直线运动，某时刻闭合开关K，金属杆MN开始运动，整个过程中金属杆PQ和MN始终分别在磁场区域Ⅰ和Ⅱ中运动。已知从闭合开关K到金属杆MN匀速运动的过程中，通过金属杆MN的电荷量为q，导轨的电阻不计，忽略所有摩擦阻力，求：
（1）开关K闭合瞬间，金属杆MN的加速度a；
（2）金属杆MN匀速运动时的速度大小；
（3）整个过程中金属杆MN产生的焦耳热Q。
15．（15分）为研究碰撞过程中的规律，某实验小组设计了如下实验：如图所示，一质量为m的物块A在粗糙水平面上向右运动，经过O点时的速度大小为（未知），最终停在O点右侧处。现将质量也为m的物块B放在距离O点右侧处，让物块A从O点出发也以速度大小向右运动，并与物块B发生碰撞，物块A、B碰撞时间极短。已知物块A与水平面间的动摩擦因数为，物块B与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，求：
（1）速度大小；
（2）若物块A与B发生弹性碰撞，求碰后瞬间物块A、B的速度大小分别多大；
（3）设物块A与B碰前瞬间的速度为v，碰后瞬间物块A、B的速度分别为、，在物理学上通常定义碰撞恢复系数为；若要求物块A、B至少发生两次碰撞，求恢复系数e的取值范围。
2025届新高三开学联考
物理参考答案及解析
一、单项选择题
1．C 【解析】鸽子羽毛的彩色属于光的薄膜干涉现象，故C项正确，A、B、D项错误。
2．A 【解析】对整体受力分析，结合对称性可知，每只支架受到地面的支持力相同，都为，根据牛顿第三定律可知每只支架对地面的压力大小为，故A项正确，B、C、D项错误。
3．C 【解析】正常工作时，A端接电源正极，B端接电源负极，电阻R上的电流方向自上而下，故A、D项错误；紫外线的频率比可见光大，则换用紫外线照射光电管时有光电效应发生，电路有电信号输出，故B项错误；光照强度越大，光电流越大，电阻两端的电压越大，故C项正确。
4．A 【解析】根据运动的分解，秧苗a上升的最大高度较大，则抛出时秧苗a的竖直速度大于秧苗b的竖直速度，秧苗a的水平速度小于秧苗b的水平速度，秧苗a在空中的运动时间大于秧苗b在空中的运动时间，A项正确，B项错误；根据机械能守恒，两秧苗在轨迹交点处和落地处，速度大小相等，但方向不同，C、D项错误。
5．A 【解析】第一宇宙速度是卫星的最小发射速度，故A项正确；根据可得，则嫦娥六号在轨道Ⅰ运行时的速度小于月球的第一宇宙速度，故B项错误；根据可得，则嫦娥六号在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度等于在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度，故C项错误；嫦娥六号在轨道Ⅱ上运动时，机械能守恒，故D项错误。
6．B 【解析】电势随r的增大逐渐升高，地球带负电，故A项错误；根据，地球内部电场强度为零，地球外部电场强度随r的增大逐渐减小，故B项正确，C项错误；根据电势能，负电荷在离地球越远的地方，电势能越小，故D项错误。
7．C 【解析】根据u的表达式，家用交流电的周期，故A项错误；根据可得卤素灯正常工作的电流有效值为4A，电流最大值为，故B项错误；根据可得变压器原、副线圈的匝数比为55∶3，故C项正确；根据可得变压器原线圈中的电流小于副线圈中的电流，故D项错误。
二、多项选择题
8．AD 【解析】时，质点a与质点c的速度为零，动能为零，故A项正确；经过四分之一周期，质点a与质点b的速度方向相同，故B项错误；经过四分之三周期，质点a的速度沿y轴正方向，故C项错误；任意时刻，质点a与质点c的加速度大小相等，方向相反，故D项正确。
9．BCD 【解析】铁链的拉力和链球的重力的合力大小不变，指向圆心，故A项错误；链球做匀速圆周运动的向心力的大小不变，重力为恒力，则拉力在最高点最小，最低点最大，故B项正确；链球上升过程中，克服重力做功的瞬时功率先增大后减小，故C项正确；链球下降过程中，铁链拉力一直做负功，链球的机械能不断减小，故D项正确。
10．BD 【解析】根据安培定则，励磁线圈中电流方向为逆时针方向，故A项错误；仅将励磁线圈中的电流加倍，则磁感应强度加倍，根据，电子在磁场中运动的轨迹半径将减半，故B项正确；仅将励磁线圈中的电流减半，则磁感应强度减半，由，电子做圆周运动的周期将加倍，故C项错误；根据，则，励磁线圈中的电流加倍，且电子枪的加速电压变为原来的4倍时，电子的运动轨迹不变，故D项正确。
三、非选择题
11．（1）BCD（2分） （2）（2分） （2分） （3）偏大（2分）
【解析】小球通过光电门的速度大小为，所以需要用数字计时器测量小球经过光电门的挡光时间和用游标卡尺测量小球的直径d，小球从静止释放到经过光电门过程，根据自由落体运动规律可得，还需要用毫米刻度尺测量小球底部到光电门中心的距离h，故B、C、D项正确。
（2）小球通过光电门的速度大小为，根据自由落体运动规律可得，联立解得。
（3）若小球通过光电门时球心偏离光电门的中心，则挡光时间偏小，测得的重力加速度将偏大。
12．（1）右（1分） （2分） （2分）
（2）1.220（2分） （2分）
【解析】（1）②为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻应最大，故将滑动变阻器的滑片滑至最右端。⑤根据欧姆定律可得，则以为纵坐标，为横坐标作图，能得到一条直线，图像的斜率，解得。
（2）铅笔芯的直径d=1mm+22.0×0.01mm=1.220mm。由电阻定律可得，又，代入数据联立解得。
13．【解析】（1）气泡上升过程中温度不变，则内能不变，即
根据热力学第一定律可得
解得，即气体从外界吸收的热量为W
（2）设气泡在湖底时气体的压强为，气泡由湖底上升时气体的压强为
根据玻意耳定律可得，解得
14．【解析】（1）开关K闭合瞬间，金属杆MN产生的电动势
根据闭合电路欧姆定律可得
根据牛顿第二定律可得
联立解得，方向水平向有
（2）金属棒MN向右匀速运动时，回路中的电流为零，即，解得
（3）整个过程，根据能量守恒定律可知
解得
15．【解析】（1）对物块A受力分析，有，解得
根据运动学公式有，解得
（2）设物块A与B碰前瞬间的速度为v，根据运动学公式可得，解得
设碰后瞬间物块A、B的速度分别为、，根据动量守恒定律与机械能守恒定律可得
联立解得，
（3）对物块B受力分析，有，解得
设碰撞恢复系数为时，物块A、B恰好发生两次碰撞，
根据动量守恒定律可得
物块A、B恰好发生第二次碰撞时满足
联立解得
本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．鸽子的羽毛在不同的角度观察下会呈现出不同的颜色，伴随着观察角度的变化，紫色逐渐转换成绿色，同时绿色也逐渐转换成紫色。在电子显微镜下研究发现，鸽子的透明小羽枝呈现片状，覆盖在体表，厚度约为650nm，则鸽子羽毛的彩色可能主要源于（ ）
A．光的折射B．光的反射C．光的干涉D．光的衍射
2．如图所示为嫦娥六号着陆器着陆月球背面时的现场照片，已知嫦娥六号在月球表面的重力为G，着陆在水平面上时由四只支架支撑，且每只支架与竖直方向的夹角都为，则嫦娥六号在月球表面静止时，每只支架对地面的压力大小为（ ）
A．B．C．D．
3．图甲是利用光电效应工作的一种光电传感器，可以将可见光信号转换为电信号，主要用在自动控制电路中，其原理电路如图乙所示。正常工作时，可见光照在阴极K上，电路导通，电信号由电阻R两端输出，下列说法正确的是（ ）
A．正常工作时，A端接电源负极，B端接电源正极
B．换用紫外线照射光电管时，电路就不会有电信号输出
C．正常工作时，光照强度越大，电阻R两端的电压越大
D．正常工作时，电阻R上的电流方向是自下而上的
4．在播种季节，农民经常采用抛秧的方式种植水稻。如图所示，两颗秧苗a、b从同一位置以相同的速率抛出，运动轨迹如图所示，忽略空气阻力的影响，下列判断正确的是（ ）
A．秧苗a在空中运动的时间大于秧苗b在空中运动的时间
B．在轨迹的最高点，秧苗a的速度大于秧苗b的速度
C．在轨迹的交点处，秧苗a的速度大于秧苗b的速度
D．秧苗a与秧苗b落地时的速度相同
5．2024年6月2日，嫦娥六号着陆器和上升器组合体在鹊桥二号中继星支持下，成功着陆在月球背面南极—艾特肯盆地预选着陆区。其发射过程简化示意图如图所示：嫦娥六号在地球上发射，经地月转移轨道的P点实施近月制动进入环月圆形轨道Ⅰ，再经过一系列调整进入准备落月的椭圆轨道Ⅱ，最终实现月背着陆，下列关于嫦娥六号的说法正确的是（ ）
A．嫦娥六号的发射速度大于地球的第一宇宙速度
B．嫦娥六号在轨道工运行时的速度大于月球的第一宇宙速度
C．嫦娥六号在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度小于轨道Ⅱ上经过P点时的加速度
D．嫦娥六号在轨道Ⅱ上运动时，越靠近月球机械能越小
6．已知地球是电荷的良导体（如图甲所示），若取地球表面电势为零，将地球视为带电的导体球，地球周围某点的电势随该点到球心的距离r的变化如图乙所示，为地球半径，下列说法正确的是（ ）
A．地球可能带正电
B．在时，地球内部电场强度为零
C．在时，电场强度随r的增大逐渐增大
D．负电荷在离地球越远的地方，电势能越大
7．已知家用交流电的电压按照的规律变化。若在家用电路中使用规格为“12V，48W”的低压交流卤素灯（图甲）进行照明，需要使用变压器进行变压，电路结构如图乙所示，卤素灯恰好正常工作，下列说法正确的是（ ）
A．家用交流电的周期为0.01s
B．卤素灯正常工作时的电流的最大值为4A
C．变压器原、副线圈的匝数比为55∶3
D．卤素灯正常工作时，变压器原线圈中的电流大于副线圈中的电流
二、多项选择题：本题共3小题，每小题61分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得0分，有选错的得0分。
8．地震波是由震源产生的向四周辐射的弹性波，可分为纵波（P波）、横波（S波）和面波（L波）三种类型。一列沿x轴正方向传播的地震波（S波），在时的波形图如图所示，其中a、b、c是波上的三个质点，且质点a恰好位于波峰，质点c恰好位于波谷，下列说法正确的是（ ）
A．时，质点a与质点c的动能均为零B．时，质点a与质点b的速度方向相反
C．时，质点a的速度沿y轴负方向D．质点a与质点c的加速度大小始终相等
9．链球运动是田径项目中的一个投掷类竞技项目，比赛时运动员紧握链球把手，通过身体旋转，将链球沿预定角度掷出。某次比赛中，假设链球脱手前做匀速圆周运动，其圆周平面与水平面夹角为，如图所示，不计连接链球的铁链质量，忽略空气阻力影响，在链球脱手前做匀速圆周运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．铁链的拉力大小不变，方向时刻指向圆心
B．铁链的拉力在最高点最小，最低点最大
C．链球上升过程中，克服重力做功的瞬时功率先增大后减小
D．链球：下降过程中，铁链拉力一直做负功
10．如图甲所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡等组成，结构示意图如图乙所示，励磁线圈是一对彼此平行共轴的圆形线圈，当线圈通有励磁电流时，两线圈之间将产生垂直线圈平面向外的匀强磁场，且磁感应强度的大小与励磁线圈中的电流大小成正比。电子在电子枪中经加速电压加速后形成高速电子束，垂直磁场方向射入，若电子束径迹在磁场中呈闭合圆形，下列说法正确的是（ ）
A．励磁线圈中电流方向为顺时针方向
B．仅将励磁线圈中的电流加倍，电子在磁场中运动的轨迹半径一定减半
C．仅将励磁线圈中的电流减半，电子在磁场做圆周运动的周期一定减半
D．若励磁线圈中的电流加倍，且电子枪的加速电压变为原来的4倍，则电子的运动轨迹不变
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）
某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度，小铁球吸附在电磁铁下方，在小球正下方固定一光电门，断开电磁铁的电源，小球自由下落。
（1）关于本实验，下列操作或测量正确的是______（填正确答案标号）。
A．用天平测量小球的质量m
B．用毫米刻度尺测量小球底部到光电门中心的距离h
C．用游标卡尺测量小球的直径d
D．用数字计时器测量小球经过光电门的挡光时间
（2）小球经过光电门时的速度大小为______，重力加速度的测量值为______。（用（1）中测量物理量的字母表示）
（3）若小球通过光电门时球心偏离光电门的中心，则测得的重力加速度将______（填“偏大”或“偏小”）。
12．（9分）某实验小组设计了测量铅笔芯电阻率的实验，实验器材有：电源E，电压表V（内阻很大），定值电阻（阻值为10.0Ω），滑动变阻器R，螺旋测微器，毫米刻度尺，开关S，单刀双掷开关K，圆柱形铅笔芯，导线若干等。实验电路如图甲所示，请完成下列实验步骤：
（1）测量待测铅笔芯的电阻
①取适当长度的圆柱形铅笔芯接入图甲所示测量电路。
②将滑动变阻器的滑片滑至最______（填“左”或“右”）端，闭合开关S。
③将开关K接1，移动滑动变阻器的滑片使电压表有适当的读数，记录电压表的读数，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，将开关K接2，记录此时电压表的读数。
④改变滑动变阻器的阻值，重复步骤③的操作，得到多组测量数据。
⑤以为纵坐标，______（填“”或“”）为横坐标，作图得到一条直线，若图像的斜率为k，则待测铅笔芯的阻值______（用和k表示）。
（2）计算铅笔芯的电阻率
若实验测得铅笔芯的长，螺旋测微器测得铅笔芯的直径d，读数如图乙所示，则直径______mm，铅笔芯的电阻，则铅笔芯的电阻率为______Ω·m（结果保留两位有效数字）。
13．（9分）
在深度为h的湖泊底部产生一直径为d=0.4cm的球形气泡，气泡由水底上升时，直径变为，若该过程中气体膨胀对外做的功为W，气泡内的气体可视为理想气体，忽略气泡上升过程中的温度变化，气泡内气体的压强始终等于气泡外水的压强，大气压强恒为，水的密度恒为，重力加速度。求：
（1）气泡上升10 m的过程中，气泡内的气体与湖水交换的热量Q；（用字母表示）
（2）湖水的深度h（计算结果保留整数）。
14．（13分）
如图所示，间距为d的平行金属长导轨ab和cd固定在水平面内，导轨间存在着等大反向的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小均为B。两根质量均为m、长度均为d、电阻均为R的金属杆PQ和MN垂直于导轨放置，现使金属杆PQ始终以速度向左做匀速直线运动，某时刻闭合开关K，金属杆MN开始运动，整个过程中金属杆PQ和MN始终分别在磁场区域Ⅰ和Ⅱ中运动。已知从闭合开关K到金属杆MN匀速运动的过程中，通过金属杆MN的电荷量为q，导轨的电阻不计，忽略所有摩擦阻力，求：
（1）开关K闭合瞬间，金属杆MN的加速度a；
（2）金属杆MN匀速运动时的速度大小；
（3）整个过程中金属杆MN产生的焦耳热Q。
15．（15分）为研究碰撞过程中的规律，某实验小组设计了如下实验：如图所示，一质量为m的物块A在粗糙水平面上向右运动，经过O点时的速度大小为（未知），最终停在O点右侧处。现将质量也为m的物块B放在距离O点右侧处，让物块A从O点出发也以速度大小向右运动，并与物块B发生碰撞，物块A、B碰撞时间极短。已知物块A与水平面间的动摩擦因数为，物块B与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，求：
（1）速度大小；
（2）若物块A与B发生弹性碰撞，求碰后瞬间物块A、B的速度大小分别多大；
（3）设物块A与B碰前瞬间的速度为v，碰后瞬间物块A、B的速度分别为、，在物理学上通常定义碰撞恢复系数为；若要求物块A、B至少发生两次碰撞，求恢复系数e的取值范围。
2025届新高三开学联考
物理参考答案及解析
一、单项选择题
1．C 【解析】鸽子羽毛的彩色属于光的薄膜干涉现象，故C项正确，A、B、D项错误。
2．A 【解析】对整体受力分析，结合对称性可知，每只支架受到地面的支持力相同，都为，根据牛顿第三定律可知每只支架对地面的压力大小为，故A项正确，B、C、D项错误。
3．C 【解析】正常工作时，A端接电源正极，B端接电源负极，电阻R上的电流方向自上而下，故A、D项错误；紫外线的频率比可见光大，则换用紫外线照射光电管时有光电效应发生，电路有电信号输出，故B项错误；光照强度越大，光电流越大，电阻两端的电压越大，故C项正确。
4．A 【解析】根据运动的分解，秧苗a上升的最大高度较大，则抛出时秧苗a的竖直速度大于秧苗b的竖直速度，秧苗a的水平速度小于秧苗b的水平速度，秧苗a在空中的运动时间大于秧苗b在空中的运动时间，A项正确，B项错误；根据机械能守恒，两秧苗在轨迹交点处和落地处，速度大小相等，但方向不同，C、D项错误。
5．A 【解析】第一宇宙速度是卫星的最小发射速度，故A项正确；根据可得，则嫦娥六号在轨道Ⅰ运行时的速度小于月球的第一宇宙速度，故B项错误；根据可得，则嫦娥六号在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度等于在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度，故C项错误；嫦娥六号在轨道Ⅱ上运动时，机械能守恒，故D项错误。
6．B 【解析】电势随r的增大逐渐升高，地球带负电，故A项错误；根据，地球内部电场强度为零，地球外部电场强度随r的增大逐渐减小，故B项正确，C项错误；根据电势能，负电荷在离地球越远的地方，电势能越小，故D项错误。
7．C 【解析】根据u的表达式，家用交流电的周期，故A项错误；根据可得卤素灯正常工作的电流有效值为4A，电流最大值为，故B项错误；根据可得变压器原、副线圈的匝数比为55∶3，故C项正确；根据可得变压器原线圈中的电流小于副线圈中的电流，故D项错误。
二、多项选择题
8．AD 【解析】时，质点a与质点c的速度为零，动能为零，故A项正确；经过四分之一周期，质点a与质点b的速度方向相同，故B项错误；经过四分之三周期，质点a的速度沿y轴正方向，故C项错误；任意时刻，质点a与质点c的加速度大小相等，方向相反，故D项正确。
9．BCD 【解析】铁链的拉力和链球的重力的合力大小不变，指向圆心，故A项错误；链球做匀速圆周运动的向心力的大小不变，重力为恒力，则拉力在最高点最小，最低点最大，故B项正确；链球上升过程中，克服重力做功的瞬时功率先增大后减小，故C项正确；链球下降过程中，铁链拉力一直做负功，链球的机械能不断减小，故D项正确。
10．BD 【解析】根据安培定则，励磁线圈中电流方向为逆时针方向，故A项错误；仅将励磁线圈中的电流加倍，则磁感应强度加倍，根据，电子在磁场中运动的轨迹半径将减半，故B项正确；仅将励磁线圈中的电流减半，则磁感应强度减半，由，电子做圆周运动的周期将加倍，故C项错误；根据，则，励磁线圈中的电流加倍，且电子枪的加速电压变为原来的4倍时，电子的运动轨迹不变，故D项正确。
三、非选择题
11．（1）BCD（2分） （2）（2分） （2分） （3）偏大（2分）
【解析】小球通过光电门的速度大小为，所以需要用数字计时器测量小球经过光电门的挡光时间和用游标卡尺测量小球的直径d，小球从静止释放到经过光电门过程，根据自由落体运动规律可得，还需要用毫米刻度尺测量小球底部到光电门中心的距离h，故B、C、D项正确。
（2）小球通过光电门的速度大小为，根据自由落体运动规律可得，联立解得。
（3）若小球通过光电门时球心偏离光电门的中心，则挡光时间偏小，测得的重力加速度将偏大。
12．（1）右（1分） （2分） （2分）
（2）1.220（2分） （2分）
【解析】（1）②为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻应最大，故将滑动变阻器的滑片滑至最右端。⑤根据欧姆定律可得，则以为纵坐标，为横坐标作图，能得到一条直线，图像的斜率，解得。
（2）铅笔芯的直径d=1mm+22.0×0.01mm=1.220mm。由电阻定律可得，又，代入数据联立解得。
13．【解析】（1）气泡上升过程中温度不变，则内能不变，即
根据热力学第一定律可得
解得，即气体从外界吸收的热量为W
（2）设气泡在湖底时气体的压强为，气泡由湖底上升时气体的压强为
根据玻意耳定律可得，解得
14．【解析】（1）开关K闭合瞬间，金属杆MN产生的电动势
根据闭合电路欧姆定律可得
根据牛顿第二定律可得
联立解得，方向水平向有
（2）金属棒MN向右匀速运动时，回路中的电流为零，即，解得
（3）整个过程，根据能量守恒定律可知
解得
15．【解析】（1）对物块A受力分析，有，解得
根据运动学公式有，解得
（2）设物块A与B碰前瞬间的速度为v，根据运动学公式可得，解得
设碰后瞬间物块A、B的速度分别为、，根据动量守恒定律与机械能守恒定律可得
联立解得，
（3）对物块B受力分析，有，解得
设碰撞恢复系数为时，物块A、B恰好发生两次碰撞，
根据动量守恒定律可得
物块A、B恰好发生第二次碰撞时满足
联立解得
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