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河北金太阳2024-2025学年高三上学期开学考试（24-05C）物理试题（含解析）
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这是一份河北金太阳2024-2025学年高三上学期开学考试（24-05C）物理试题（含解析），共9页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：高考全部内容。
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．伽马刀是一种特殊的治疗手段，其原理是进入癌细胞内的硼核吸收慢中子，转变成锂核和粒子，释放出射线。已知单个光子的能量为，普朗克常量为，光在真空中传播的速度为。下列说法正确的是（ ）
A．射线的电离能力大于射线的电离能力
B．光的频率为
C．硼核中的中子数大于质子数
D．硼核的比结合能大于锂核的比结合能
2．在天文学上，常用地球公转轨道的半径作为长度单位，叫作天文单位，用符号AU表示。如图所示，哈雷彗星绕太阳运行的轨道为椭圆，椭圆轨道的近日点到太阳中心的距离为，远日点到太阳的距离为。哈雷星沿椭圆轨道绕太阳运行的周期可等效为绕太阳做匀速圆周运动的周期，则等效圆的半径为（ ）
A．B．C．D．
3．如图所示，自来水管的阀门每隔相同的时间滴下一滴水，当第3滴水正欲滴下时，第1滴水刚好到达地面，阀门到水平地面的高度为，忽略空气阻力，则当地重力加速度大小为（ ）
A．B．C．D．
4．如图所示，矩形透明容器中装满某种透明液体，液体中有一圆形气泡（气泡内有空气），一细光束垂直左侧壁射入容器，该细光束在气泡中分成两束色光，下列说法正确的是（ ）
A．液体对光的折射率比对光的折射率大
B．光在液体中的传播速度比光在液体中的传播速度大
C．两种色光通过同一双缝干涉装置，光的条纹间距较宽
D．光的频率大于光的频率
5．表演“飞车走壁”杂技的示意图如图所示演员骑摩托车（视为质点）在一个圆桶形结构的内壁上做匀速圆周运动，图中两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托车在不同高度处进行表演的运动轨迹。不计车轮受到的摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A在轨道上运动时侧壁对摩托车的支持力较大
B．在轨道上运动时的角速度较大
C．在轨道上运动时的线速度较小
D．在轨道上运动时的向心加速度较小
6．如图所示，匝数为、面积为的矩形线框处在磁感应强度大小为的匀强磁场中，线框绕平行于磁场方向的轴以恒定的角速度沿逆时针方向转动，线框通过电刷与外电路连接，图中的理想变压器原、副线圈的匝数比为，电流表（理想）的示数为，定值电阻阻值均为，线框以及导线的电阻均可忽略。下列说法正确的是（ ）
A．线框经过图示位置时，产生的感应电动势最大
B．线框转动过程中产生的最大感应电动势为
C．线框转动的角速度为
D．消耗的电功率之比为
7．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端与物体相连接，将物体放置在物体的上面，的质量相等，初始时两物体都处于静止状态。现用竖直向上的拉力作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力与物体的位移的关系如图乙所示，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ）
A．物体的质量为
B．弹簧的劲度系数为
C．物体与刚分离瞬间，物体的加速度大小为
D．物体的位移为时，弹簧处于原长状态
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图所示，排球比赛中运动员第一次将飞来的排球从点水平击出，球击中点；第二次将飞来的相同排球从点的正下方且与点等高的点斜向上击出，也击中点，排球运动的最高点与点的高度相同。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．排球从点击出的速度是从点击出的速度的一半
B．排球第一次击中点时的动能大于第二次击中点时的动能
C．排球第一次运动的过程中重力对排球的冲量是第二次的一半
D．排球第一次运动的过程中重力对排球做的功是第二次的一半
9．如图甲所示，在绝缘光滑的水平面建立轴，在轴两处分别固定两点电荷，两处的坐标分别为连线之间的电势与坐标之间的关系图像如图乙所示，图中点为图线的最高点。下列说法正确的是（ ）
A．处为负电荷，处为正电荷
B．两处均为负电荷
C两处点电荷的电荷量之比为
D．两处点电荷的电荷量之比为
10．如图所示，匀强磁场I、II的磁场方向均沿水平方向垂直纸面向外，两磁场边界水平，磁场宽度均为，磁场I下边界到磁场II上边界的距离为，磁场I的磁感应强度大小为。边长为电阻为的单匝正方形金属线框位于垂直于磁场的竖直平面内，开始时边到磁场上边界距离为，由静止释放金属线框，线框在向下运动的过程中始终在竖直面内，且边始终水平，线框分别匀速穿过磁场I、II。重力加速度大小为，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．线框经过磁场I产生的焦耳热等于经过磁场II产生的焦耳热
B．磁场II的磁感应强度大小为
C．金属线框的质量为
D．线框经过磁场I、II产生的总焦耳热为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）孙同学利用课余时间探究弹簧振子振动周期与质量的关系，实验装置如图甲所示，轻质弹簧上端悬挂在铁架台上，下端挂有钩码，钩码下表面吸附一个小磁铁，其正下方放置智能手机，手机中的磁传感器可以采集磁感应强度实时变化的数据并输出图像。
（1）用托盘天平测出钩码和小磁铁的总质量。
（2）在弹簧下端挂上该钩码和小磁铁，将钩码和小磁铁缓慢向下移动少许，释放后钩码和小磁铁在竖直方向做简谐运动，打开手机的磁传感器软件，手机采集到的磁感应强度的大小随时间变化的图像如图乙所示，则弹簧振子振动的周期______（用表示）。
甲 乙
（3）改变钩码质量，重复实验。记录的实验数据如表所示，分析数据可知，弹簧振子振动周期与质量的关系是______（填“线性”或“非线性”）的。
（4）设弹簧的劲度系数为，根据实验结果并结合物理量的单位关系，弹簧振子振动周期的表达式可能是______。
A．B．C．D．
12．（10分）李同学测量未知电阻与电源电动势和内阻的电路图如图甲所示，图中为电阻箱。
（1）先闭合开关和，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数为；接着断开，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数仍为，则的阻值为______（结果保留一位小数）。本实验中电流表内阻，从理论上分析，此实验方法实际测得的阻值将______（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。
（2）保持闭合、断开，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值及电流表 eq \\ac(○,A)的示数I。为了直观地得到与的关系，该同学以电阻箱的阻值为纵轴，以为横轴作出了如图乙所示的图像，则横轴应为______。
（3）图乙中横轴的单位为国际单位制中的基本单位，则根据图像可知电源的电动势=______V，内阻______。（结果均保留一位小数）
甲 乙
13．（8分）如图所示，横截面积为的轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在竖直放置、导热良好的圆柱形汽缸内，初始时外界的热力学温度为，活塞下表面距汽缸底部的高度为。现将一小物块轻放在活塞上表面，再次平衡时，活塞下表面距汽缸底部的高度为。大气压强恒为，重力加速度大小为，活塞和汽缸间的摩擦可忽略。
（1）求小物块的质量；
（2）若外界温度缓慢升高，当活塞恢复到原位置时再次稳定，求此时外界的热力学温度。
14．（14分）如图所示，固定在光滑水平地面上的光滑圆弧轨道的半径，长度质量的木板静置于光滑水平地面上，和上表面相切于点。质量的小物块（可视为质点）静置于的最右端。现对施加一水平向左的瞬时冲量在上能上升到的最高点为两点的高度差与上表面间的动摩擦因数，取重力加速度大小。求：
（1）第二次经过点时，对的弹力大小；
（2）瞬时冲量的大小；
（3）最终与左端的距离。
15．（16分）如图所示，在直角坐标系平面内，第象限中存在平行于轴负方向的匀强电场，第I、IV象限存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为电荷量为的带电粒子从轴上的点沿轴正方向以初速度射入电场后，第一次从轴上的点离开电场，经过磁场偏转一次后恰好通过坐标原点。点的坐标为点的坐标为，粒子所受重力不计。
（1）求匀强电场的电场强度大小；
（2）求匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）若带电粒子从轴上的任意一点射入电场，射入的速度大小、方向均不变，试证明粒子第二次经过轴时均通过原点。
高三物理考试参考答案
1．B 2．D 3．B 4．D 5．C 6．C 7．A 8．BC 9．BD 10．AC
11．（2）（2分） （3）非线性（2分） （4）B（2分）
12．（1）6.8（2分） 等于（2分） （2）（2分） （3）2.9（2分） 1.7（2分）
13．解：（1）设小物块轻放在活塞上表面，再次平衡后封闭气体的压强为，对活塞受力分析有（2分）根据玻意耳定律有（2分） 解得。（1分）
（2）根据查理定律有（2分） 解得。（1分）
14．解：（1）设第二次经过点时的速度大小为，根据动能定理有（2分）
根据牛顿第二定律有（2分） 解得。（1分）
（2）设受到向左的瞬时冲量作用后的速度大小为，根据动量定理有（1分）
从的最右端到点的过程，根据动能定理有（2分）
解得。（1分）
（3）设最终的共同速度为根据动量守恒定律有（2分）
根据功能关系有（2分） 解得。（1分）
15．解：（1）设粒子第一次在电场中做类平抛运动的时间为，加速度大小为，
根据牛顿第二定律有（2分）
根据运动规律有（1分）（1分） 解得。（1分）
（2）设该粒子进入磁场时的速度大小为，方向与轴的夹角为，根据几何关系有（1分）
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，根据几何关系有（1分） （1分）
根据牛顿第二定律有（1分）解得。（1分）
（3）设点到原点的距离为，粒子在电场中的运动时间为，
根据运动规律有 整理可得（2分）
设该粒子进入磁场的速度方向与轴的夹角为，速度大小为，则
粒子在磁场中做圆周运动的半径为
粒子经过磁场偏转一次后（1分）
整理可得（2分）（1分）
证毕。
次数
1
2
3
4
5
小球质量
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
振动周期
0.50
0.70
0.86
1.01
1.11
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：高考全部内容。
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．伽马刀是一种特殊的治疗手段，其原理是进入癌细胞内的硼核吸收慢中子，转变成锂核和粒子，释放出射线。已知单个光子的能量为，普朗克常量为，光在真空中传播的速度为。下列说法正确的是（ ）
A．射线的电离能力大于射线的电离能力
B．光的频率为
C．硼核中的中子数大于质子数
D．硼核的比结合能大于锂核的比结合能
2．在天文学上，常用地球公转轨道的半径作为长度单位，叫作天文单位，用符号AU表示。如图所示，哈雷彗星绕太阳运行的轨道为椭圆，椭圆轨道的近日点到太阳中心的距离为，远日点到太阳的距离为。哈雷星沿椭圆轨道绕太阳运行的周期可等效为绕太阳做匀速圆周运动的周期，则等效圆的半径为（ ）
A．B．C．D．
3．如图所示，自来水管的阀门每隔相同的时间滴下一滴水，当第3滴水正欲滴下时，第1滴水刚好到达地面，阀门到水平地面的高度为，忽略空气阻力，则当地重力加速度大小为（ ）
A．B．C．D．
4．如图所示，矩形透明容器中装满某种透明液体，液体中有一圆形气泡（气泡内有空气），一细光束垂直左侧壁射入容器，该细光束在气泡中分成两束色光，下列说法正确的是（ ）
A．液体对光的折射率比对光的折射率大
B．光在液体中的传播速度比光在液体中的传播速度大
C．两种色光通过同一双缝干涉装置，光的条纹间距较宽
D．光的频率大于光的频率
5．表演“飞车走壁”杂技的示意图如图所示演员骑摩托车（视为质点）在一个圆桶形结构的内壁上做匀速圆周运动，图中两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托车在不同高度处进行表演的运动轨迹。不计车轮受到的摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A在轨道上运动时侧壁对摩托车的支持力较大
B．在轨道上运动时的角速度较大
C．在轨道上运动时的线速度较小
D．在轨道上运动时的向心加速度较小
6．如图所示，匝数为、面积为的矩形线框处在磁感应强度大小为的匀强磁场中，线框绕平行于磁场方向的轴以恒定的角速度沿逆时针方向转动，线框通过电刷与外电路连接，图中的理想变压器原、副线圈的匝数比为，电流表（理想）的示数为，定值电阻阻值均为，线框以及导线的电阻均可忽略。下列说法正确的是（ ）
A．线框经过图示位置时，产生的感应电动势最大
B．线框转动过程中产生的最大感应电动势为
C．线框转动的角速度为
D．消耗的电功率之比为
7．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端与物体相连接，将物体放置在物体的上面，的质量相等，初始时两物体都处于静止状态。现用竖直向上的拉力作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力与物体的位移的关系如图乙所示，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ）
A．物体的质量为
B．弹簧的劲度系数为
C．物体与刚分离瞬间，物体的加速度大小为
D．物体的位移为时，弹簧处于原长状态
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图所示，排球比赛中运动员第一次将飞来的排球从点水平击出，球击中点；第二次将飞来的相同排球从点的正下方且与点等高的点斜向上击出，也击中点，排球运动的最高点与点的高度相同。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．排球从点击出的速度是从点击出的速度的一半
B．排球第一次击中点时的动能大于第二次击中点时的动能
C．排球第一次运动的过程中重力对排球的冲量是第二次的一半
D．排球第一次运动的过程中重力对排球做的功是第二次的一半
9．如图甲所示，在绝缘光滑的水平面建立轴，在轴两处分别固定两点电荷，两处的坐标分别为连线之间的电势与坐标之间的关系图像如图乙所示，图中点为图线的最高点。下列说法正确的是（ ）
A．处为负电荷，处为正电荷
B．两处均为负电荷
C两处点电荷的电荷量之比为
D．两处点电荷的电荷量之比为
10．如图所示，匀强磁场I、II的磁场方向均沿水平方向垂直纸面向外，两磁场边界水平，磁场宽度均为，磁场I下边界到磁场II上边界的距离为，磁场I的磁感应强度大小为。边长为电阻为的单匝正方形金属线框位于垂直于磁场的竖直平面内，开始时边到磁场上边界距离为，由静止释放金属线框，线框在向下运动的过程中始终在竖直面内，且边始终水平，线框分别匀速穿过磁场I、II。重力加速度大小为，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．线框经过磁场I产生的焦耳热等于经过磁场II产生的焦耳热
B．磁场II的磁感应强度大小为
C．金属线框的质量为
D．线框经过磁场I、II产生的总焦耳热为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）孙同学利用课余时间探究弹簧振子振动周期与质量的关系，实验装置如图甲所示，轻质弹簧上端悬挂在铁架台上，下端挂有钩码，钩码下表面吸附一个小磁铁，其正下方放置智能手机，手机中的磁传感器可以采集磁感应强度实时变化的数据并输出图像。
（1）用托盘天平测出钩码和小磁铁的总质量。
（2）在弹簧下端挂上该钩码和小磁铁，将钩码和小磁铁缓慢向下移动少许，释放后钩码和小磁铁在竖直方向做简谐运动，打开手机的磁传感器软件，手机采集到的磁感应强度的大小随时间变化的图像如图乙所示，则弹簧振子振动的周期______（用表示）。
甲 乙
（3）改变钩码质量，重复实验。记录的实验数据如表所示，分析数据可知，弹簧振子振动周期与质量的关系是______（填“线性”或“非线性”）的。
（4）设弹簧的劲度系数为，根据实验结果并结合物理量的单位关系，弹簧振子振动周期的表达式可能是______。
A．B．C．D．
12．（10分）李同学测量未知电阻与电源电动势和内阻的电路图如图甲所示，图中为电阻箱。
（1）先闭合开关和，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数为；接着断开，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数仍为，则的阻值为______（结果保留一位小数）。本实验中电流表内阻，从理论上分析，此实验方法实际测得的阻值将______（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。
（2）保持闭合、断开，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值及电流表 eq \\ac(○,A)的示数I。为了直观地得到与的关系，该同学以电阻箱的阻值为纵轴，以为横轴作出了如图乙所示的图像，则横轴应为______。
（3）图乙中横轴的单位为国际单位制中的基本单位，则根据图像可知电源的电动势=______V，内阻______。（结果均保留一位小数）
甲 乙
13．（8分）如图所示，横截面积为的轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在竖直放置、导热良好的圆柱形汽缸内，初始时外界的热力学温度为，活塞下表面距汽缸底部的高度为。现将一小物块轻放在活塞上表面，再次平衡时，活塞下表面距汽缸底部的高度为。大气压强恒为，重力加速度大小为，活塞和汽缸间的摩擦可忽略。
（1）求小物块的质量；
（2）若外界温度缓慢升高，当活塞恢复到原位置时再次稳定，求此时外界的热力学温度。
14．（14分）如图所示，固定在光滑水平地面上的光滑圆弧轨道的半径，长度质量的木板静置于光滑水平地面上，和上表面相切于点。质量的小物块（可视为质点）静置于的最右端。现对施加一水平向左的瞬时冲量在上能上升到的最高点为两点的高度差与上表面间的动摩擦因数，取重力加速度大小。求：
（1）第二次经过点时，对的弹力大小；
（2）瞬时冲量的大小；
（3）最终与左端的距离。
15．（16分）如图所示，在直角坐标系平面内，第象限中存在平行于轴负方向的匀强电场，第I、IV象限存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为电荷量为的带电粒子从轴上的点沿轴正方向以初速度射入电场后，第一次从轴上的点离开电场，经过磁场偏转一次后恰好通过坐标原点。点的坐标为点的坐标为，粒子所受重力不计。
（1）求匀强电场的电场强度大小；
（2）求匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）若带电粒子从轴上的任意一点射入电场，射入的速度大小、方向均不变，试证明粒子第二次经过轴时均通过原点。
高三物理考试参考答案
1．B 2．D 3．B 4．D 5．C 6．C 7．A 8．BC 9．BD 10．AC
11．（2）（2分） （3）非线性（2分） （4）B（2分）
12．（1）6.8（2分） 等于（2分） （2）（2分） （3）2.9（2分） 1.7（2分）
13．解：（1）设小物块轻放在活塞上表面，再次平衡后封闭气体的压强为，对活塞受力分析有（2分）根据玻意耳定律有（2分） 解得。（1分）
（2）根据查理定律有（2分） 解得。（1分）
14．解：（1）设第二次经过点时的速度大小为，根据动能定理有（2分）
根据牛顿第二定律有（2分） 解得。（1分）
（2）设受到向左的瞬时冲量作用后的速度大小为，根据动量定理有（1分）
从的最右端到点的过程，根据动能定理有（2分）
解得。（1分）
（3）设最终的共同速度为根据动量守恒定律有（2分）
根据功能关系有（2分） 解得。（1分）
15．解：（1）设粒子第一次在电场中做类平抛运动的时间为，加速度大小为，
根据牛顿第二定律有（2分）
根据运动规律有（1分）（1分） 解得。（1分）
（2）设该粒子进入磁场时的速度大小为，方向与轴的夹角为，根据几何关系有（1分）
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，根据几何关系有（1分） （1分）
根据牛顿第二定律有（1分）解得。（1分）
（3）设点到原点的距离为，粒子在电场中的运动时间为，
根据运动规律有 整理可得（2分）
设该粒子进入磁场的速度方向与轴的夹角为，速度大小为，则
粒子在磁场中做圆周运动的半径为
粒子经过磁场偏转一次后（1分）
整理可得（2分）（1分）
证毕。
次数
1
2
3
4
5
小球质量
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
振动周期
0.50
0.70
0.86
1.01
1.11
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