福建省华安县第一中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题（原卷版+解析版）

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1. 下列说法正确的是（ ）
A. 温度低的物体内能小
B. 温度低的物体分子的平均速率小
C. 一定质0℃量的水结成0℃的冰，内能一定减少
D. 外界对物体做功时，物体的内能一定增加
2. 汽车匀速率地行驶在如图所示凹凸路面上，则在、、、四点中，最易爆胎和最易腾空而起的点是（ ）
A. D与CB. C与BC. B与AD. A与D
3. 如图所示，光滑水平地面上放置一足够长且上表面绝缘的小车，将带负电荷、电荷量q=0.5C，质量m=0.02kg的滑块放在小车的左端，小车的质量M=0.08kg，滑块与绝缘小车之间的动摩擦因数μ=0.4，它们所在空间存在磁感应强度为B=1.0T的垂直纸面向里的匀强磁场，开始时小车和滑块静止，突然给小车一个向左的冲量I=0.16N·s，g取10m/s2，那么小车与滑块因摩擦而产生的最大热量为（ ）
A. 0.160JB. 0.032JC. 0.014JD. 0.016J
4. 如图所示，左图为大型游乐设施跳楼机，右图为其结构简图．跳楼机由静止从a自由下落到b，再从b开始以恒力制动竖直下落到c停下．已知跳楼机和游客的总质量为m，ab高度差为2h，bc高度差为h，重力加速度为g．则
A. 从a到b与从b到c的运动时间之比为2：1
B. 从a到b，跳楼机座椅对游客的作用力与游客的重力大小相等
C. 从a到b，跳楼机和游客总重力的冲量大小为
D. 从b到c，跳楼机受到制动力的大小等于2mg
二、多选题（每题6分）
5. 无动力翼装飞行是运动员穿戴拥有双翼的飞行服装和降落伞设备，从飞机、悬崖绝壁等高处一跃而下，运用肢体动作来掌控滑翔方向，如图所示，则从a到b的运动过程中（ ）
A. 运动员所受的合外力为零
B. 运动员处于超重状态
C. 运动员的机械能逐渐减小
D. 运动员的机械能守恒
6. 两辆汽车A、B在相邻车道以不同的速度匀速行驶，前方十字路口红灯，两车刹车过程中并排行驶时，如图甲所示，车头到前方停车线的距离均为20m，最终两车头均恰好到达停车线前。以两车并排行驶时车头所在处为位移0点并开始计时，以汽车运动方向为正方向建立x轴，汽车A的图像如图乙所示，是开口向下的抛物线的一部分，汽车B的图像为如图丙所示的直线，下列说法正确的是（ ）
A. 两汽车同时到达停车线前
B. 汽车的初速度大小为8m/s
C. 汽车B的加速度大小为
D. 两车头沿运动方向的最大距离为
7. 2023年4月14日，我国首颗太阳探测卫星“夸父一号”准时观测了部分数据，实现了数据共享。如图，“夸父一号”卫星和另一颗卫星分别沿圆轨道、椭圆轨道绕地球沿逆时针运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，下列说法中正确的是（ ）
A. 两颗卫星运动周期相等
B. 两卫星在图示位置的速度v1C. 两卫星在A处受到的万有引力大小一定相等
D. 两颗卫星在A或B点处不可能相遇
8. 如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上。今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下。关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A. 车上曲面的竖直高度不会大于
B. 小球在滑上曲面的过程中，对小车压力的冲量大小是
C. 小球和小车作用前后，小车和小球的速度可能没有变化
D. 小球恰到达最高点后若从左侧曲面滑回，则掉落时小球做自由落体
三、填空题8分
9. 图甲所示为探究光电效应规律的实验电路，图乙为测得的I-U关系图。已知入射光子能量，电子电荷量的绝对值为e，则光电管阴极材料的逸出功W=___________eV；光电效应现象说明了光具有___________（选填“波动性”或“粒子性”）。

10. 如图所示是一定质量的理想气体由状态A经过状态B到状态C再到状态D的T-V图像，已知状态B的压强为pB=1.5×105Pa，CD的延长线过坐标原点，D点坐标为（0.3m3，200K），那么状态C的压强pC=________；从状态A经过状态B再到状态C的过程中气体对外做的功W=________。
四、实验题22分
11. 某同学用插针法测定玻璃的折射率。如图所示，他用两折射面平行的玻璃砖进行实验。
（1）为了提高准确度，与及与之间的距离应适当______（填“大些”或“小些”）。
（2）若入射角太大，则折射光线______（填“会”或“不会”）在平行玻璃砖的下表面发生全反射。
12. 某同学欲研究实验室可拆变压器工作时原线圈输入功率和副线圈输出功率之间的关系，可供选择的器材如下：
a可拆变压器（如图1中所示，原线圈接线柱标注0、4、8、12，副线圈接线柱标注0、1、2）
b.学生电源
c.小灯泡（2.5V，2.0 W）
d.交流电压表（量程0~30V）
e.交流电压表（量程0~6V）
f.交流电流表（量程0~0.3A）
g.交流电流表（量程0~1.0A）
h滑动变阻器（0~5Ω）
实验电路如图2：
（1）用笔画线代替导线将图1中的实物图补充完整________。
（2）连接好电路后，该同学将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，学生电源电压调至20V，打开电源开关，调整滑动变阻器滑片位置，当灯泡较亮时，读出四个电表的示数分别为，，，，通过计算发现，可能的原因是________（填选项标号）
A. 未考虑电压表的内阻B. 未考虑电压表的内阻
C. 变压器漏磁D. 由于涡流变压器铁芯发热
（3）继续调整滑动变阻器滑片位置，使灯泡更亮，测得四个电表的示数分别为、、、，则与的差值将________（忽略电流表内阻的影响，选填“增大”或“减小”）。
（4）若将可拆变压器上水平放置的铁芯拆下，则要使小灯泡能够正常发光，左侧原线圈应选择接线柱“0”与________（选填“4”或“12”）相连。
13. 滑动变阻器由陶瓷筒和密绕在其上的螺线管状电阻丝组成。现为了测定某一滑动变阻器电阻丝的电阻率。实验器材有：
两节干电池（电动势为3V，内阻为r），电流表（量程为0.6A，内阻为），电阻箱R（），待测滑动变阻器（总匝数120匝，匝数清晰可数），开关及导线若干。
器材按图1连接，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关，调节电阻箱至合适阻值并保持不变，移动待测滑动变阻器滑片，多次记录该滑动变阻器接入电路的匝数n和相应电流表的读数I。作出图像，如图2所示。
（1）用螺旋测微器测量滑动变阻器电阻丝的直径如图3所示，电阻丝直径______mm；
（2）某次测量时，电流表指针位置如图4所示，读数______A；
（3）已知待测变阻器螺线管的直径，则待测变阻器电阻丝电阻率为______（结果保留2位有效数字）；
（4）若已知实验中电阻箱接入电路中的电阻为，则两节干电池串联的总内阻______（结果保留2位有效数字）；
（5）实验中所用的电源因长时间使用，内阻增大，则测得的电阻率______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
五、解答题30分
14. 如图所示是科学仪器中广泛应用的磁致离子偏转技术原理图。位于纸面的xOy平面内，和两条直线间存在着垂直纸面向内的匀强磁场。原点O处的离子源能沿纸面发射质量为，电量为的正离子。其中向第一象限且与x轴正向成发射的速度为的离子，刚好从A点射出磁场。
（1）求该离子从A点射出磁场时的速度方向及匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）若离子源向与x轴正向最大夹角为范围内发射离子，且所有离子都不离开磁场，求其发射离子最大速度；
（3）在（2）的条件下，若在该范围内以最大速度发射的大量离子在磁场区域能到达的面积S；（取）
（4）若磁场布满整个空间且磁场区域充满空气，使进入磁场的离子受到与速度大小成正比、方向相反的阻力。离子源沿x轴正向持续发射速度为的离子，单位时间发射离子数为，这些离子均经过A点。若在A点沿y轴放一小块离子收集板以收集所有射到A点的离子，不考虑离子间的相互作用，求离子束对收集板的作用力沿x轴方向分力的大小。
15. 智能呼啦圈可以提供全面的数据记录，让人合理管理自己的身材。如图甲，腰带外侧带有轨道，其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重质量为0.4kg，轻绳长为0.4m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，运动过程中腰带可视为静止，不计一切阻力2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8）。求：
（1）轻绳拉力的大小；
（2）配重做匀速圆周运动的角速度；
（3）配重从静止开始加速旋转至θ＝37°的过程中，绳子对配重所做的功。
16. 如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道CD在竖直平面内，与水平轨道AC相切于C点，水平轨道AC上有一弹簧，左端连接在固定的挡板上，弹簧自由端所在的B点与轨道最低点C距离为4R，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中。现有两个完全相同的小球（可视为质点），一个电荷量为q的小球（甲球）放在水平轨道的C点；不带电的小球（乙球）压缩弹簧（不拴接），当弹簧的压缩量为l时，释放乙球，乙球在C点与甲球正碰，粘在一起后恰好能通过光滑半圆形轨道的最高点D；若第二次回到初始状态再由乙球压缩弹簧，释放后两小球在C点发生弹性正碰（碰撞过程无电荷转移），甲球经过BCD后恰好落在B点，已知每个小球的质量均为m，重力加速度大小为g，电场强度的大小。
（1）求第一次压缩时，弹簧的弹性势能；
（2）若弹簧压缩时弹性势能与压缩量的二次方成正比，弹簧始终处在弹性限度内，求弹簧第二次的压缩量。