高三物理开学摸底考（天津专用）-2024-2025学年高中下学期开学摸底考试卷

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注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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
一、选择题：本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~8 题只有一项符
合题目要求，第 9~12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不
答的得 0 分。
1.如图为教材中的四幅图，下列相关叙述正确的是（
）
A．根据甲图所示的三种射线在磁场中的轨迹，可以判断出“1”为β射线
B．乙图是氧气分子的速率分布图像，图中温度 小于温度
C．丙图是每隔 30s 记录了小炭粒在水中的位置，小炭粒做无规则运动的原因是组成小炭粒的固体分子
始终在做无规则运动
D．丁图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，从而冶炼金属
【答案】B
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【详解】根据甲图所示的三种射线在磁场中的轨迹，根据左手定则可知“1”带正电，所以“1”为 射线，故 A
错误；由乙图可知，氧气分子在 温度下速率大的分子所占百分比较多，则图中温度 小于温度 ，故 B
正确；丙图是每隔 30s 记录了小炭粒在水中的位置，小炭粒做无规则运动的原因是小炭粒受到了不停地做无
规则运动的水分子的不平衡的撞击，故 C 错误；丁图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时产生交
变磁场，从而在金属内部产生很大的涡流，产生大量的热量使金属熔化，故 D 错误。故选 B。
2.建筑工人用夹石器夹住石块，并借助吊车的吊钩将石块放到目的地。如图所示的夹石器夹住质量为 m 的
石块处于静止状态，吊钩位于铁索的中点 O，夹石器的质量忽略不计，重力加速度为 g，下列说法正确的是
（
）
A．石块受到 3 个力的作用
B．铁索 OA、OB 的拉力均为
C．若使石块匀速上升，则吊钩对铁索的拉力变大
D．若仅增加铁索长度，石块仍静止，则铁索 OA 的拉力变小
【答案】D
【详解】石块受到重力，夹石器两侧对石块的压力和静摩擦力共 5 个力的作用，A 错误；同一段铁索各点
的弹力相等，故铁索 AO 和 OB 的拉力大小相等，设铁索 AO 和 OB 的夹角为 ，两铁索的拉力均为 ，对
夹石器和石块整体受力分析，则有
，解得
，B 错误；石块匀速上升时，铁索、
夹石器、石块整体受力平衡，由平衡条件可知，吊钩对铁索的拉力不变，大小为 mg，C 错误；仅增加铁索
长度，石块仍静止时， 减小，结合上述分析可知
增大，故铁索 OA 上的拉力变小，D 正
确。故选 D。
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3.如图所示，2024 年 11 月我国发射的天舟八号货运飞船成功进入轨道高度约为 280 公里预定轨道做匀速圆
周运动，已知空间站的轨道高度约 430 公里。若只考虑地球对它们的作用，则天舟八号在预定轨道运行与
空间站在轨道上运行相比（
）
A．天舟八号在轨道上运行时的向心加速度较小
B．它们各自在轨道上运行时的周期相等
C．天舟八号在轨道上运行时的线速度较大
D．天舟八号在轨道上运行时的角速度较小
【答案】C
【详解】由题可知，万有引力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律可得
，解得
由于空间站运行的轨道半径大于天舟八号运行的轨道半径，故天舟八号的向心加速度较大，A 错误；同理，
根据牛顿第二定律则有
，解得
，故空间站的运行周期大于天舟八号的运行周
，由于天舟八号运行的轨道半径小于空间
期，B 错误；根据牛顿第二定律可知
，解得
站运行的轨道半径，故天舟八号的在轨运行的线速度大于空间站运行的线速度，C 正确；根据
，可得
，结合上述分析可知，空间站的运行周期大于天舟八号的运行周期，故天舟八号在轨道上运
行时的角速度较大，D 错误。故选 C。
4.如图所示为某三棱镜的截面图，其中
，
，两束不同的单色光垂直 AB 边射入三棱镜，光
束 P 刚好在 AC 边发生全反射，光束 Q 有一部分从 AC 边射出。则下列说法正确的是（
）
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A．光束 P 的折射率等于 2
B．光束 Q 的折射率大于 2
D．P 光比 Q 光的波长更长
C．光束 Q 在棱镜中传播的速度小
【答案】A
【详解】两束色光射到
边时的入射角相同，由题意可知 光的临界角小，根据
，则 光的折射
率大，根据光路图可知， 光的折射率为
正确，B 错误；根据
，结合上述可知，Q 光的折射率小于 2，故 A
，结合上述， 光的折射率小，可知 光在介质中传播速度大，故 C 错误。
折射率越小，光的频率越小，结合上述可知， 光的折射率小，则 光的频率小，根据
，可知
光
的波长更长，故 D 错误；故选 A。
5.电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体成像。电子枪发射的电子仅在电场力作用下
的运动轨迹如图中实线所示，a、b、c 是轨迹上的三点，虚线为电子透镜电场中的等差等势面。下列说法正
确的是（
）
A．b 点的电势高于 c 点的电势
C．电子在 a 点的电势能大于在 b 点的电势能 D．电子在 c 点的速度大于在 b 点的速度
【答案】A
B．电子在 a 点的加速度大于在 c 点的加速度
【详解】根据电场线的方向与等势面垂直，且电子带负电可知，题图中电场线的方向大体沿左上方至右下方，
沿着电场线的方向电势越来越低，所以 点的电势大于 点的电势，故 A 正确；等差等势面的疏密表示电场
的强弱，则 点的电场强度小于 点的电场强度，电子在 点的加速度比在 点的加速度小，故 B 错误；电
子从 点运动到 点的过程中，电场力做负功，电势能增大，电子在 a 点的电势能小于在 b 点的电势能，故
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C 错误；电子从 点运动到 点的过程中，电场力做负功，电子在 点的速度比在 点的速度小，故 D 错误。
故选 A。
6.如图所示的电路中，E 为电源，其内电阻为 r，V 为理想电压表，L 为阻值恒定的小灯泡， 为定值电阻，
为半导体材料制成的光敏电阻（光照越强，电阻越小），电容器两极板处于水平状态，闭合开关 S，电容
器中心 P 点有一带电油滴处于静止状态，电源负极接地，下列说法正确的是（
）
A．若将 的滑片下移，电压表的示数增大
B．若光照变强，则 P 点电势升高
C．若光照变强，则灯泡变暗
D．若断开 B 节点，并将电容器上极板上移，油滴仍然保持静止
【答案】D
【详解】由于电容器在直流电路中相当于断路，所以当电路稳定时， 相当于导线，将 的滑片下移时，
电压表的示数保持不变，故 A 错误；若光照变强，光敏电阻 减小，总电阻变小，电流变大，则通过小灯
泡的电流变大，灯泡变亮；电容器两端电压为
I 变大，则 变小，即电容器两板间的电压变
小，场强变小，P 点与下极板间电势差变小，则 P 点电势降低，故 BC 错误；断开 B 节点，电容器电量保持
不变，并将电容器上极板上移，根据
，
，
，整理得
，保持不变，油滴仍
然保持静止，故 D 正确。故选 D。
7.一物块静止在粗糙水平地面上，0~4s 内所受水平拉力随时间的变化关系图像如图甲所示，0~2s 内速度—
时间图像如图乙所示，取重力加速度
，关于物块的运动。下列说法正确的是（
）
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A．前 4s 内拉力做的功为 18J
B．第 4s 末物块的速度为 0
C．前 4s 内拉力的冲量为 0
D．前 4s 内物块的位移大小为 4m
【答案】B
【详解】结合乙图根据甲图有物块 0~1s 内，物块做初速为零的匀加速直线运动，有
，其中
，物块 1~2s 内，做匀速直线运动，有
，物块 2s 后，做匀减速直线运动，其中
，则设物块减速到零的时间为 t 则有
，
，代入数据，得
，
，其中
，代入数据，得
，故第 3 秒末物块速度为零，第 4 秒内拉力与摩擦力平衡，物块静止，
速度为零，故 B 正确；根据 B 项分析易知速度时间图像与坐标轴围成面积表示位移，则前 4 秒内的位移为
，故 D 错误；根据动能定理，有
，又
，联立，可得
，故 A 错误；前 4s 内拉力的冲量为甲图中 F-t 图像与坐标轴所围面积，则有
，故 C 错误。故选 B。
8.如图所示，当电脑显示屏闭合时，霍尔元件靠近磁体，屏幕熄灭，电脑休眠，闭合显示屏时，长为 a、宽
为 c、厚度为 d 的霍尔元件处在磁感应强度大小为 B、方向垂直于元件上表面向下的匀强磁场中，通以图示
恒定电流时，元件的前后表面间出现电压 U，笔记本控制系统检测到该电压，立即熄灭屏幕。已知载流子
为电子，下列有关说法正确的是（
）
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A．前表面的电势比后表面的低
B．前表面和后表面间的电场强度大小为
C．前后表面间的电压
D．载流子的速度大小为
【答案】D
【详解】根据左手定则，霍尔元件内自由电子受洛伦兹力指向后表面，电子在后表面聚集，即前表面的电
势比后表面的高，选项 A 错误；前表面和后表面间的电场强度大小为
，选项 B 错误；当平衡时满足
，解得前后表面间的电压
，自由电子的速度大小为
，选项 C 错误，D 正确；故选 D。
9.2024 年 10 月 8 日消息，本年度诺贝尔物理学奖授予约翰·霍普菲尔德和杰弗里·辛顿，“以表彰他们为利
用人工神经网络进行机器学习作出的基础性发现和发明”。在物理学的探索和发现过程中，以下关于物理学
史的说法正确的是（
）
A．法拉第提出了电场概念，并指出电场和电场线都是客观存在的
B．库仑通过扭称实验测出了静电力常量 k
C．自然界中的电和磁存在着某种神秘的联系，丹麦物理学家奥斯特通过不断地探索发现了电流的磁效
应
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D．美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷，并通过油滴实验测得元电荷的数值
【答案】BC
【详解】法拉第提出了电场概念，并指出电场是客观存在的，电场线是虚拟的，故 A 错误；库仑通过扭称
实验测出了静电力常量 k，故 B 正确；自然界中的电和磁存在着某种神秘的联系，丹麦物理学家奥斯特通过
不断地探索发现了电流的磁效应，故 C 正确；美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷，密立根通过油
滴实验测出元电荷数值，故 D 错误。故选 BC 。
10.如图所示，传送带始终保持
的恒定速率运行，将一煤块（可视为质点）无初速度地放在 A 处，
，A、B 间的距离为 。则下列说法正确的是（ ）
煤块与传送带之间的动摩擦因数
，
取
A．煤块一直做匀加速直线运动
B．煤块经过 5.1s 到达
C．煤块到达 处时速度大小为
D．煤块在传送带上留下的摩擦痕迹长度为 0.08m
【答案】BC
【详解】开始时煤块初速度为零，相对传送带向右滑动，设煤块刚开始时的加速度为 ，煤块从放上传送带
到与传送带共速过程中的位移为 ，由牛顿第二定律和运动学公式得 ，解得
处
，
，
，由于
速后，做匀速直线运动，故煤块到达 处时速度大小为
速运动的时间为 ，做匀速运动的时间为 ，则
，B 正确；煤块在传送带上留下的摩擦痕迹长度
故选 BC。
，所以煤块是先做初速度为 0 的匀加速直线运动，与传送带共
，A 错误，C 正确；设煤块在传送带上做加
，煤块到达 处所用时间 ，解
，
得
，D 错误。
11.图甲是一台小型发电机构造示意图。磁极 N、S 间的磁场看成匀强磁场，磁感应强度大小为
T，线圈
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共 100 匝，矩形线圈的面积为 S。该发电机产生的感应电动势图像如图乙所示，该交流电通过自耦变压器对
一定值电阻 R 供电，不计发电机内阻，则下列说法正确的是（
）
A．矩形线圈面积为 0.12m2
B．电阻中电流方向每秒钟改变 10 次
C．当变压器滑片Р向上滑动时，电阻 R 消耗的功率增大
D．线圈从 t=0 开始转过 90°的过程中，电压表的读数先增大后减小
【答案】AB
【详解】从乙图中可知线圈转动过程中产生的感应电动势最大值为 12V，周期为 0.2s，根据
，解得 ，A 正确；由于周期为 0.2s，则 1s 内共有 5 个周期，每个周期内电
流方向变化 2 次，故电阻中电流方向每秒钟改变 10 次，B 正确；电压表测得数值是电压有效值，保持不变，
D 错误；变压器的滑片 P 向上滑时，原线圈的匝数 增大，根据
小，故电阻 消耗的功率减小，C 错误。故选 AB。
，可知变压器副线圈输出电压
减
12.如图甲所示，通过战斗绳进行高效全身训练是健身房的最新健身潮流之一，健身爱好者训练时，手持绳
的一端上下甩动形成的绳波可简化为简谐横波，手的平衡位置在 x＝0 处，手从平衡位置开始甩动时开始计
时，图乙是 t＝0.3s 时的波形图，此时波刚好传播到 x＝6m 处，则（
）
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A．x＝6m 处质点的起振方向沿 y 轴正方向
B．x＝6m 处的质点振动的周期为 0.3s
C．波传播的速度大小为 20m/s
D．当 x＝6m 处的质点第一次到达波峰时，x＝3m 处的质点通过的路程为 0.8m
【答案】BC
【详解】根据波的传播方向与振动方向的关系可知，
处质点的起振方向沿 y 轴负方向，故 A 错误；
图乙是
时的波形图，此时波刚好传播到
处，可知此波的周期为
，故
处的质点
振动的周期为
，故 B 正确；波传播的速度
，故 C 正确；
处质点的起振方向沿
处质点早半个周期
y 轴负方向，当
处的质点第一次到达波峰时，历时
，x＝3m 处的质点比
，即
开始振动，故 x＝3m 处的质点经过的路程为 5 个振幅，由图可知
故 D 错误；故选 BC。
二、实验题：本题共 2 小题，共 12 分。
13.某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力关系”的实验。已知滑轮的质量为
。
(1)该实验
（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；
(2)按正确的操作进行实验，打出的一条纸带如图乙所示，其中 O、A、B、C、D 为纸带上连续的五个计数点，
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相邻两计数点之间还有四个点未画出，已知打点计时器使用交流电源的频率为 50Hz，则小车运动的加速度
大小是 （计算结果保留 3 位有效数字）；
(3)改变砂桶中砂的质量进行多次实验，记录每次力传感器的示数 F，并根据打出的纸带求出小车运动的加
速度 a，根据测得的多组 a、F，作出 图像，下列图像正确的是 ；若图像直线的斜率为 k，则小
车的质量为
。
A．
B．
C．
【答案】(1)需要
(2)2.40
(3)
A
【详解】（1）由于实验通过传感器测小车受到的拉力与小车加速度的关系，所以该实验需要平衡摩擦力。
（2）依题意，相邻计数点间时间间隔为
由逐差法可得小车加速度大小
（3）[1]由于加速度与合外力成正比，因此
解得
即加速度与外力成正比，
故选 A。
图像应是通过原点的一条倾斜直线。
[2]根据上述分析可得
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则小车的质量
14.某课外小组在参观工厂时，看到一不再使用被回收的电池，同学们想用物理课上学到的知识来测定这个
电池的电动势和内阻，为了方便读数和作图，他们给电池串联了一个阻值为 R0=5.0Ω的定值电阻。
(1)按如图甲所示的电路进行连接后，发现 aa'、bb'和 cc'三条导线中有一条内部断开的导线。现将开关 S 闭
合，用多用电表的电压挡先测量 ab'间的电压，读数不为零，再测量 aa'间的电压，发现读数仍不为零，则导
线
（填“aa'”“bb'”或“cc'”）是断开的。
(2)排除故障后，通过多次改变滑动变阻器滑片的位置，得到电压表 V 和电流表 A 的多组 U、I 数据，作出
图像如图乙所示由图像可得电池的电动势 E= V，内阻 r= Ω。（均保留 2 位有效数字）
(3)把小灯泡 L 和 R=8.1Ω的定值电阻与此电池串联，连接成如图丙所示的电路，已知小灯泡 L 的伏安特性曲
线如图丁所示，闭合开关 S，则小灯泡的功率约为 W（保留 2 位小数）。
【答案】(1)
(2)
2.8
1.9
(3)0.18
【详解】（1）一根良好的导线上任何两点都不会存在电势差，若一根导线两端存在电势差，则该导线是断
开的。ab'间的电压不为零，则说明 aa'或 bb'间有一处是断开的，aa'间的电压仍不为零，说明 aa'是断开的，
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则 bb'和 cc'是良好的。
（2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
解得
由图像可知，图线纵截距表示电源的电动势，所以
E=2.8V
图线斜率的大小等于
，所以
解得
r≈1.9Ω
（3）由（2）可知电源的电动势 E=2.8V，内阻 r=1.9Ω，定值电阻 R=8.1Ω，由闭合电路欧姆定律可得
代入数据可得
所以
该图线的横截距和纵截距分别为 2.8V 和 280mA，在小灯泡 L 的伏安特性曲线图中画出该图线，如下图，两
图线的交点为（1.05，175），所以小灯泡的功率约为
P=1.05×175×10-3W≈0.18W
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三、计算题：本题共 3 小题，共 40 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后
答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15.一质量为 m =2kg 的 A 物体从距地面 h=1.2m 处由静止自由下落，同时另一质量为 m =1kg 的 B 物体从 A
A
B
物体的正下方地面上竖直向上抛出，经过 t=0.2s 两物体相遇，碰撞后立刻粘在一起运动，已知重力加速度
g=10m/s2，碰撞时间极短，不计空气阻力。求两物体。
(1)碰撞时离地面的高度 x；
(2)碰后瞬间的速度 v；
(3)碰撞过程损失的机械能ΔE。
【答案】(1)1m
(2)0
(3)12J
【详解】（1）对 A 物体，根据运动学公式可得
h－x= gt2
解得
x=1m
（2）设 B 物体从地面竖直向上抛出时的速度为 vB0，根据运动学公式可知
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x=vB0t－ gt2
解得
vB0=6m/s
根据运动学公式可得碰撞前瞬间 A 物体的速度大小为
vA=gt=2m/s
方向竖直向下。碰撞前瞬间 B 物体的速度大小为
v =v －gt=4m/s
B
B0
方向竖直向上。选竖直向下为正方向，由动量守恒定律可得
m v －m v =（m ＋m ）v
A
A
B
B
A
B
解得碰后瞬间的速度
v=0
（3）碰撞过程损失的机械能为
ΔE= mA
+
mB
-
(m ＋m )v2
A
B
解得
ΔE=12J
16.如图所示，足够长的平行金属导轨 MN、PQ 平行放置，间距为 L=3m，与水平面成θ=53°，导轨与固定电
阻 R 和 R 相连，且 R =R =2Ω。R 支路串联开关 S，原来 S 闭合，匀强磁场垂直导轨平面斜向上。有一质
1
2
1
2
1
量为 m=1kg 的导体棒 ab 与导轨垂直放置，接触面粗糙且始终接触良好，导体棒的电阻 R 也为 2Ω.现让导体
棒从静止释放沿导轨下滑，当导体棒运动达到稳定状态时速率为 v=2m/s，此时整个电路消耗的电功率为 12W。
已知当地的重力加速度为 g，导轨电阻不计。求：
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(1)在上述稳定状态时，导体棒 ab 中的电流 I 和磁感应强度 B 的大小；
(2)如果导体棒从静止释放沿导轨下滑 x=1m 距离后运动达到稳定状态，在这一过程中回路产生的焦耳热；
(3)断开开关 S 后，导体棒沿导轨下滑一段距离 d 后，通过导体棒 ab 的电量为 q=3C，求这段距离 d。
【答案】(1)
，
(2)
(3)
【详解】（1）当导体棒以速率 v 匀速下降时，电路中的总电阻
由
得
感应电动势
由
得
（2）根据能的转化和守恒定律可知
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得
由能量守恒
得
（3）根据法拉第电磁感应定律有
，
，
可得
由
得
17.如图所示，在 xOy 直角坐标系中，第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第Ⅱ象限内分布着
沿 y 轴负方向的匀强电场．初速度为零、带电荷量为 q、质量为 m 的粒子经过电压为 U 的电场加速后，从 x
轴上的 A 点垂直 x 轴进入磁场区域，重力不计，经磁场偏转后过 y 轴上的 P 点且垂直于 y 轴进入电场区域，
在电场中偏转并击中 x 轴上的 C 点，已知 OA＝OC＝d。
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(1)求带电粒子在 A 点的速度
(2)磁感应强度 B 和电场强度 E 的大小分别是多少？
(3)带电粒子从 A 点到 C 点的时间 t？
【答案】(1)
(2)
，
(3)
【详解】（1）在加速电场中，由动能定理知
解得
（2）带电粒子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力
由几何关系知
联立可解得
带电粒子在电场中偏转，做类平抛运动，设经时间 t 从 P 点到达 C 点
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又由受力分析及牛顿第二定律知
联立可解得
（3）进入磁场做匀速圆周运动，设弧长为 s，运动时间为 ，则有
解得
设在电场中类平抛运动时间 t
解得
则总时间
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