云南省德宏州2024-2025学年高三上学期开学定位监测物理试卷[解析版]

这是一份云南省德宏州2024-2025学年高三上学期开学定位监测物理试卷[解析版]，共19页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
考试时间：75分钟 满分：100分
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、准考证号、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，将答题卡交回。
一、选择题，本大题共10小题，共46分。第1—7题，每小题4分，只有一项符合题目要求。第8—10题，每小题6分，有多项符合题目要求，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. 如图所示，质量为m的小球P用轻弹簧和细线分别悬挂于固定在小车上的支架M、N两点。已知弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，当小车水平向右做直线运动时，细线与竖直方向的夹角为，轻弹簧处于竖直方向，则下列说法中正确的是（ ）
A. 小车不可能向右做匀速直线运动
B. 若小车向右做匀速直线运动，则弹簧伸长量小于
C. 弹簧的弹力可能为0，也可能处于压缩状态
D. 若小车水平向右的加速度，弹簧伸长量为
【答案】C
【解析】AB．若小车向右做匀速直线运动，因轻弹簧处于竖直方向，可知细线拉力为0，对小球受力分析，可知此时弹簧弹力等于重力，则有
解得
说明小车可以向右做匀速直线运动，弹簧形变为，故AB错误；
CD．若，对小球受力分析，则有
，
解得
即弹簧的弹力为0。
若，对小球受力分析，则有
，
解得
弹簧压缩量为
故C正确，D错误。故选C。
2. 卫星失效后一般有“冰冻”和“火葬”两种处理方案，对于较低轨道的“死亡”卫星，备用发动机使其快速转移到更低的轨道上，最终一头扎入稠密大气层，与大气摩擦燃烧殆尽；对于较高轨道的“死亡”卫星，备用发动机可将其抬高到比地球同步轨道高300千米的“坟墓轨道”实施高轨道“冰冻”。下列说法正确的是（ ）
A. “死亡”卫星进入“坟墓轨道”后周期变大
B. 实施低轨道“火葬”时，卫星的机械能增加
C. 实施高轨道“冰冻”时，备用发动机对卫星做负功
D. 卫星在“坟墓轨道”上运行的速度大于在地球静止轨道上运行的速度
【答案】A
【解析】AD．对于卫星有
解得，
由于进入“坟墓轨道”其轨道半径变大，所以卫星的周期变大。卫星在“坟墓轨道”上运行的速度小于在地球静止轨道上运行的速度。故A正确；D错误；
B．实施低轨道“火葬”时，卫星需要减速进入低轨道，即备用发电机对卫星做负功。故B错误；
C．实施高轨道“冰冻”时，卫星需要加速进入高轨道，即备用发电机对卫星做正功。故C错误。
故选A。
3. 如图，三角形abc中，，。匀强电场的电场线平行于所在平面，且a、b、c点的电势分别为3V、、3V。下列说法中正确的是（ ）
A. 电场强度的方向沿ab方向
B. 电场强度的大小为
C. 质子从a点移动到b点，电势能减少了4eV
D. 电子从c点移动到b点，电场力做功为4 eV
【答案】C
【解析】A．因为ac为等势面，则场强方向垂直于ac指向b，故A错误；
B．电场强度的大小为
故B正确；
C．a点电势高于b点，电场力做功
可得质子从a点移动到b点，电场力做正功，电势能减小4eV，故C正确；
D．电子从c点移动到b点，电场力做功
可得电子从c点移动到b点，电场力做负功，故D错误。
故选C。
4. 物理老师在课堂上做了一个演示实验：让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚）折射分成两束单色光a、b，下列说法正确的是（ ）
A. 若增大入射角i，则a光可能先消失
B. 进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a光条纹间距大于b光条纹间距
C. a光的频率比b光的频率大
D. 若a光照射到某金属上恰能发生光电效应，则b光也一定能使该金属发生光电效应
【答案】C
【解析】A．由于光线射到玻璃砖下表面的入射角等于上表面的折射角，根据光路可逆性可知，a、b两种单色光在下界面上不可能发生全反射，故A错误；
BC．由图可知，单色光a的偏折程度较大，则有
由于折射率越大，光的频率越大，则a光的频率比b光的频率大，由
可知a光波长小于b光波长，根据
可知进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a光条纹间距小于b光条纹间距，故B错误，C正确；
D．根据光电效应方程
若a光照射到某金属上恰能发生光电效应，说明a光的频率等于该金属的极限频率，则b光的频率小于该金属的极限频率，一定不能使该金属发生光电效应，故D错误。
故选D。
5. 科学家用中子轰击时，生成了人工放射性元素，其放出一个粒子后形成稳定的新核X；用粒子轰击时，产生一个稳定的新核Y和一个质子。下列说法正确的是（ ）
A. 新核X、Y为同位素
B. 新核X、Y的质量数相等
C. 新核X比新核Y少两个质子
D. 新核X与新核Y的比结合能相等
【答案】A
【解析】ABC．学家用中子轰击时，生成了人工放射性元素，其放出一个粒子后形成稳定的新核X，则衰变方程为
根据电荷数和质量数守恒，可得
，
即X为；用粒子轰击时，产生一个稳定的新核Y和一个质子，则核反应方程为
根据电荷数和质量数守恒，可得
19+4=n+1，9+2=m+1
解得
n=22，m=10
即Y为；故新核X、Y的质子数相同、质量数不同为同位素，质量不等，故A正确，BC错误；
D．新核核子数比新核的核子数少，故结合能不同，故D错误。故选A。
6. 一简谐横波在时的波形如图所示，介质中的质点P做简谐运动的表达式为，下列说法正确的是（ ）
A. 该波的振幅为10cm
B. 该波沿x轴正方向传播
C. 该波的波速为10m/s
D. 质点P在一个周期内沿x轴正方向迁移了4m
【答案】B
【解析】A．根据题意，该波的振幅为
故A错误；
B．根据质点的振动方程可知，时，质点P处于平衡位置，且沿y轴正方向运动，结合波形图，根据上下坡法可知，该该波沿x轴正方向传播，故B正确；
C．周期为
则
故C错误；
D．介质中的质点沿y轴上下振动，而不会随波迁移，故D错误。
故选B。
7. 如图甲所示，某理想变压器原线圈接入如图乙所示的交流电源，副线圈所接的滑动变阻器的最大阻值为，电压表和电流表均为理想电表，原、副线圈的匝数比为6:1。下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数为V
B. 滑动变阻器消耗的最小功率为0.6W
C. 原线圈所加电流的频率为100Hz
D. 电流表的最小示数为0.2A
【答案】B
【解析】A．由乙图可知，理想变压器原线圈电压有效值
则电压表的示数为V。故A错误；
B．根据理想变压器原副线圈电压与匝数关系，可得
解得
根据
可知，当滑动变阻器阻值取最大值时，其消耗功率最小为
Pmin=0.6W
故B正确；
C．由乙图可知原线圈所加电流的频率为
故C错误；
D．根据
可知，滑动变阻器阻值取最大值时，电流表具有最小示数为
故D错误。
故选B。
8. CD、EF是两条水平放置的电阻可忽略的平行金属导轨，导轨间距为L，在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的长度为d，如图所示。导轨的右端接有一电阻R，左端与一弯曲的轨道平滑连接。将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，以速度v进入水平轨道，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与导轨接触良好，且动摩擦因数为，则下列说法中正确的是（ ）

A. 导体棒在弯曲轨道上下滑的过程中克服摩擦力所做的功为
B. 流过电阻R的电荷量为
C. 整个电路中产生焦耳热为
D. 导体棒在水平轨道上运动的时间为
【答案】BD
【解析】A．根据动能定理可得
故克服摩擦力所做的功为
A错误；
B．根据法拉第电场感应定律可得
回路中的平均电流
故通过电阻R的电荷量
B正确；
C．由能量守恒定律可知导体棒的重力势能一部分转化为整个电路中产生的焦耳热为另一部分转化为摩擦热，所以整个电路中产生的焦耳热为
C错误；
D．由动量定理可知
解得
D正确。
故选BD。
9. 用一小型电动机竖直向上提升质量为m的重物，电动机的输出功率恒定，重物向上加速运动的图像如图所示，为上升过程的最大速度。重力加速度为g，加速上升过程中，重力的冲量大小为I，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 重物加速上升的时间为
B. 重物加速上升过程中吊索对重物拉力的冲量大小等于
C. 重物加速上升过程中吊索对重物所做的功为
D. 当重物速度为时，重物加速度大小等于2g
【答案】BC
【解析】A．根据
解得
故A错误；
B．重物加速上升过程中，取竖直向上为正方向，由动量定理可得
解得
故B正确；
C．重物加速上升过程中吊索对重物所做的功为
又
联立，解得
故C正确；
D．当重物速度为时，吊索对重物拉力
由牛顿第二定律
解得
故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在天花板上，质量相等的小球A和小球B通过不可伸长的跨过滑轮的轻绳连接，小球B套在光滑水平直杆上，用外力使小球B静止，此时连接B球部分的轻绳与水平方向的夹角为，撤去外力，小球B向左运动L的距离时，滑轮右侧细绳刚好竖直，重力加速度为g，已知，，小球质量均为m，在小球B由静止向左运动至速度最大的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 细绳对小球A的拉力先小于mg后大于mg
B. 小球B的速度不一定总是大于小球A的速度
C. 当小球A的加速度为零时，小球B的加速度一定也为零
D. 小球B运动过程中的最大速度大小
【答案】AD
【解析】A．当B运动到滑轮正下方时，B沿绳方向速度为零，则A的速度也为零，说明A经历了先加速后减速的过程，先失重后超重，即细绳对小球A的拉力先小于mg后大于mg，故A正确；
B．因
小球B由静止向左运动至速度最大过程中，θ角一直变大，可知小球B的速度一定总是大于小球A的速度，选项B错误；
C．当小球B运动到滑轮正下方时B的速度最大，此时B的加速度为零，此时A的速度为零，但是加速度不为零，选项C错误；
D．当小球B运动到滑轮正下方时B的速度最大，由机械能守恒定律
解得小球B运动过程中的最大速度大小
选项D正确。
故选AD。
二、非选择题：本大题共5小题，共54分。
11. 某实验小组同学利用如图甲所示的实验装置测量当地的重力加速度大小。先平衡摩擦力，之后将小车固定在靠近打点计时器处，在动滑轮上悬挂砝码盘和砝码，接通打点计时器电源后释放小车，打点计时器打出的纸带如图乙所示，已知打点计时器所接电源的频率，释放小车的瞬间打点计时器打的点记为0，之后的点依次记为1，2，3，…，0与120两点间的距离为152.36cm，119与121两点间的距离为5.08cm，两滑轮、细绳及纸带的质量、空气阻力均不计，回答下列问题：
（1）描述如何平衡摩擦力： ____________________________。
（2）小车的加速度大小________m/s2。（结果保留两位小数）
（3）测得小车的质量M，砝码盘和砝码的总质量m，则当地的重力加速度大小_____。（g用M，m，a来表示）
【答案】（1）调节木板的倾角，使小车在未悬挂砝码盘时能拖着纸带沿木板向下匀速运动
（2）0.53 （3）
【解析】【小问1详解】
调节木板的倾角，使小车在未悬挂砝码盘时能拖着纸带沿木板向下匀速运动。
【小问2详解】
依题意，纸带上打点的时间间隔为
由纸带数据可知，纸带上点“120”对应的速度大小为
小车做匀加速直线运动，则有
解得
【小问3详解】
设细绳张力为F，由牛顿第二定律，可得
，
联立，解得
12. 某同学要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，该同学根据实验室提供的器材，组成了如图所示电路。其中：电流表Ⓐ（量程为0～3mA，内阻rA=199Ω）；电阻箱R（0～999Ω，0～1.0A），R0为定值电阻。
（1）电路中将电流表改装成量程为0.6A的电流表，则定值电阻的阻值R0=_______Ω；
（2）多次调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及对应的电流表示数I（已换算为国际单位），作图像，得到该图像的截距为b，斜率为k，则电池的电动势E=_______，电池的内阻_______（用已知的和测量的物理量符号表示）。实验测得的电动势______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【答案】（1）1 （2） 等于
【解析】【小问1详解】
电路中将电流表改装成量程为0.6A的电流表，由并联电路的分流原理，可知
解得
【小问2详解】
[1][2]根据前面分析可知改装后的电流表内阻为
干路电流为电流表读数的200倍，根据闭合电路欧姆定律
整理，可得
依题意，有
，
解得，
[3]由于改装后电流表测量的是干路电流的真实值，故求得的电源电动势也是真实值，故不受影响。
13. 两端封闭、粗细均匀的玻璃管内，一段水银柱将内部的理想气体分隔成A、B两段，当玻璃管竖直静止时，A、B两段的长度相等，如图甲所示；仅将玻璃管旋转180°，再次平衡时，A、B两段的长度之比为1∶2，如图乙所示。求：
（1）图甲中A、B两段气体的压强的比值；
（2）图乙中A、B两段气体的压强的比值。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设玻璃管的横截面积为S，水银柱的长度为h，甲图中A段气体的压强为，长度为L，B段气体的压强为；乙图中A段气体的压强为，B段气体的压强为；则
，
对A段气体，由玻意尔定律得
对B段气体，由玻意尔定律得
解得图甲中A、B两段气体的压强的比值
（2）图乙中A、B两段气体的压强的比值
14. 如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，y轴沿竖直方向。在到之间存在竖直向上的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，一个带电微粒从坐标原点以一定的初速度沿x轴正方向抛出，进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，离开电场和磁场后，带电微粒恰好沿x轴正方向通过x轴上的位置。已知匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g。求：
（1）带电微粒比荷k的大小；
（2）带电微粒离开电场和磁场后，通过x轴上的位置时的速度的大小。
【答案】（1） （2）
【解析】【小问1详解】
微粒的运动轨迹如图所示
由题意可知微粒在电磁组合场中做匀速圆周运动时竖直方向上受力平衡，即
解得
【小问2详解】
设微粒在电磁复合场中运动的半径为R，速度大小为v，v与竖直方向夹角为，由几何关系知
根据牛顿第二定律得
微粒进入电磁复合场时的竖直分速度大小为
设微粒从原点抛出后经时间t进入电磁复合场，根据平抛运动规律有
，
联立，解得
根据运动的对称性可得
15. 如图甲所示，水平传送带A、B两轮间的距离，质量的物块（可视为质点）随传送带一起以恒定的速率向左匀速运动。当物块运动到最左端时，质量的子弹以的水平速度向右射中物块并穿出。在传送带的右侧有一速度传感器，画出物块被击穿后的速度随时间的变化关系如图乙所示（图中取向右运动的方向为正方向，子弹射出物块的瞬间为时刻）。设子弹击穿物块的时间极短，且不会击中传感器而发生危险。物块的质量保持不变。不计空气阻力及A、B轮的大小，取重力加速度。
（1）求子弹击穿物块的过程中产生的热量；
（2）若从第一颗子弹击穿物块开始，每隔就有一颗相同的子弹以同样的速度击穿物块，直至物块最终离开传送带。设所有子弹与物块间的相互作用力均相同，求整个过程中物块在传送带上运动的时间以及物块与传动带之间因摩擦产生的热量。
【答案】（1） （2）,
【解析】【小问1详解】
物块被击中前的速度大小为，由速度图像可知物块被击穿后瞬间物块的速度大小，方向向右，设子弹击穿物块后的速度为，以向右为正方向，根据动量守恒定律有
解得
根据能量守恒有
代入数据解得
【小问2详解】
根据速度图像可知，物块在滑动摩擦力的作用下做匀变速运动，在0～1s内物块的速度由减为0，此过程物块的加速度大小
由牛二定律有
解得
第1颗子弹击穿物块后，物块向右运动的时间为
设向右运动的最大距离为，则
时物块改为向左运动，运动时间为
位移大小为
所以在时间内，物块向右运动距离为
第二颗子弹射入时物块的速度和第一颗刚射入相同，且物块再运动1s物块向右运动2m，刚好从传送带滑出，即运动的总时间为2.5s，第一颗子弹的相对路程由图像可得
第二课子弹的相对路程有图像可得，，
所以