四川省成都市2024-2025学年高三上学期开学摸底联考物理试卷

这是一份四川省成都市2024-2025学年高三上学期开学摸底联考物理试卷，共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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．为备战2022年北京冬奥会，教练指导运动员开展滑雪训练，运动情境可简化为如下模型：将运动员（包括滑板）简化为质量m=50kg的质点，运动员以某一初速度v0从倾角为37°的山坡底端向上冲，山坡足够长取坡底为重力势能零势能面。运动员的机械能E总和重力势能Ep随离开坡底的高度h的变化规律如图所示。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。则（ ）
A．运动员的初速度v0=25m/s
B．运动员与山坡间的动摩擦因数为0.03
C．运动员在山坡上运动的时间为23s
D．运动员再次回到坡底时的动能为375J
2．光照在某些金属上时，会使电子从金属表面逸出，逸出过程中，电子需要克服原子核对它的束缚所做的功叫做逸出功。利用图示装置可测量某种金属材料K的逸出功，分别用频率为2v和3v的光照射材料K，通过电压表读数可测得这两种光照情况下的遏止电压之比为1:2，普朗克常量为h，则该金属材料K的逸出功是（ ）
A．0.5hvB．hvC．1.5hvD．2hv
3．如图所示，质量为2m的金属环A和质量为m的物块B通过光滑铰链用长为2L的轻质细杆连接，金属环A套在固定于水平地面上的竖直杆上，物块B放在水平地面上，原长为L的轻弹簧水平放置，右端与物块B相连，左端固定在竖直杆上O点，此时轻质细杆与竖直方向夹角θ=30∘。现将金属环A由静止释放，A下降到最低点时θ变为60°。不计一切阻力，重力加速度为g，则在金属环A下降的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．金属环A和物块B组成的系统机械能守恒
B．金属环A的机械能先增大后减小
C．A达到最大动能时，B对地面的压力大小为2mg
D．弹簧弹性势能最大值为2(3-1)mgL
4．如图所示，间距为d的两平行金属板A、B通过理想二极管与电动势为E0的电源（内阻不计）相连，A板接地，在两板之间的C点固定一个带电荷量为+q的点电荷，C点与B板之间的距离为0.75d，下列说法正确的是（ ）
A．图中电容器无法充电
B．点电荷的电势能为0.25E0
C．把两板错开放置，B板的电势降低
D．把A板向下移动，点电荷受到的电场力减小
5．太阳系各行星可近似视为在同一平面内沿着同一方向绕太阳做匀速圆周运动。已知土星的公转周期为T0，轨道半径约为9.5AU，天王星的轨道半径约为19AU，它们的运动轨迹如图所示。其中AU是天文单位，地球的轨道半径为1.0AU，下列说法正确的是（ ）
A．天王星的公转周期约为8T0
B．土星的向心加速度与天王星的向心加速度大小之比约为2:1
C．土星与天王星两次相距最近的时间间隔最小约为1.55T0
D．当土星与天王星相距最近时，若在土星上进行观测，则天王星将沿顺时针方向运动
6．小李到三亚旅游时跟随团队夜潜。他在水下打开防水手电筒将强光竖直向上射向平静的海面，已知手电筒射出的光束呈圆锥形，母线和高线的夹角θ=53°，圆锥的轴与海面垂直，海水的折射率n=1.35，则下列说法正确的是（ ）
A．海平面上面看不到光，光全部反射回海面以下
B．海平面上面会看到圆形光斑，且下潜的深度越大光斑半径越小
C．当手电筒发光面到海面距离h=6.7m时，海面上形成的圆形光斑的半径约为7.4m
D．同种频率的光在海水中的传播速度大于在空气中的传播速度
7．一物块在空中某位置从静止开始沿直线下落，其速度v随时间t变化的图线如图所示。则物块（ ）
A．第一个t0时间内的位移等于第二个t0时间内的位移
B．第一个t0时间内的平均速度等于第二个t0时间内的平均速度
C．第一个t0时间内重力的冲量等于第二个t0时间内重力的冲量
D．第一个t0时间内合外力的功小于第二个t0时间内合外力的功
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．北京时间2023年7月20日21时40分，经过约8小时的出舱活动，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同，在空间站机械臂支持下，圆满完成出舱活动全部既定任务。气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置，其原理图如图所示。座舱A与气闸舱B之间装有阀门K，座舱A中充满空气（可视为理想气体），气闸舱B内为真空。打开阀门K，A中气体进入B中，最终达到平衡，假设此过程中系统与外界没有热交换。下列说法正确的是（ ）
A．气体对外做功，内能减小
B．气体等温膨胀，压强减小
C．气体向真空扩散的过程是可逆过程
D．气体分子单位时间内与A舱壁单位面积上的碰撞次数将减少
9．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2：1，电表均为理想交流电表，灯泡电阻RL=3Ω不变、AB两端所接交变电压如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电流频率为100Hz
B．电流表A的读数为6A
C．t=0.01s时产生该正弦交流电的线圈正处于中性面位置
D．变压器输入功率为27W
10．图甲为湖面上漂浮着距离不超过3m的两个浮子A、B。t=0时刻，湖面形成的水波如图乙所示，浮子A处于x=0.5m，t=0时刻起，浮子A、B振动图像如图丙所示，下列判断正确的是（ ）
A．波长 λ=1.0m，周期 T=0.8sB．水波的传播速度大小 v=0.8m/s
C．水波的传播方向沿着x轴正方向D．两个浮子A、B距离一定是 1.75m
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11．为了测量木块和长木板之间的动摩擦因数，某同学设计了实验，步骤如下：
i.用电子秤分别称出木块A（含遮光片）的质量m1和重物B的质量m2；
ii.如图（a）所示，将长木板固定在水平桌面上，A和B用跨过轻小定滑轮的轻绳相连，调节滑轮，使其与A间的轻绳水平；
iii.用游标卡尺测量遮光片的宽度为d，用刻度尺遮光片与光电门之间的距离为L；
IV.由静止释放A，记录遮光片通过光电门的时间Δt（遮光片通过光电门时B未落地）；
V.保持A、B质量不变，改变L，多次实验记录数据，并作出如图（b）所示的1Δt2-L图像。
回答下列问题：
（1）小车通过光电门时的速度大小v= （用d和Δt表示）；
（2）图（b）中直线的斜率为k，若不计空气阻力、绳与滑轮间的摩擦力，已知重力加速度大小为g，则木块和木板间的动摩擦因数μ= （用m1、m2、k、d、g表示）；
（3）若考虑空气阻力、绳与滑轮间的摩擦力，则（2）中求出的动摩擦因数 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
12．“问天”实验小组欲测量一段合金金属丝的电阻率，操作步骤如下。
（1）用欧姆表粗测该金属丝的电阻。小组同学第一次选择“×10”倍率的挡位，把红、黑表笔接在金属丝两端，按照正确步骤操作，发现表针偏转角度很大，为了能获得更准确的测量数据，第二次他们应该将倍率调到 （选填“×1”或“×100”）的挡位，选择合适挡位后，按照正确步骤操作，表针指示如图甲，则金属丝的电阻为 Ω。
（2）测量金属丝的电阻率。实验室给出的器材有：电源（E = 3 V，内阻可以忽略），电流表A（量程0 ~ 0.6 A，内阻约为1 Ω），电压表V（量程0 ~ 3 V，内阻约为3000 Ω），滑动变阻器R1（最大阻值1000 Ω），滑动变阻器R2（最大阻值10 Ω），刻度尺，螺旋测微器。用螺旋测微器测量出金属丝的直径，算出金属丝的横截面积S = 6.5 × 10−8 m2。
（3）两个同学设计了如图乙、丙两个电路图，从减小误差的角度，你认为图 （选填“乙”或“丙”）更合理，采用该电路图进行实验，则金属丝电阻的测量值与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”），滑动变阻器需要选择 （选填“R1”或“R2”）。
（4）按选择的合适电路图连接好实物，实验时多次改变金属丝接入电路的长度l（用刻度尺测量），调节滑动变阻器的滑片在合适位置，读出电流表的示数I和电压表的示数U，从而得到多个UI的值，作出UI-l图像，从图像上得到图线的斜率k = 16 Ω/m，则合金金属丝的电阻率为 Ω·m（结果保留3位有效数字）。
13．如图所示，一个质量为 m、电阻不计、足够长的光滑 U 形金属框架 MNQP， 位于光滑水平桌面上，平行导轨 MN 和 PQ 相距 L。分界线 OO＇与平行轨道垂直，左右两侧存在着区域很大、方向分别为竖直向上和竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B。 另有质量也为 m 的金属棒 CD，平行于 OO＇放置在其左侧导轨上，并用一根轻质细线系在定点 A。已知细线能承受的最大拉力为 T0，CD 棒接入导轨间的有效电阻为 R。现从 t＝0 时刻开始对 U 形框架施加水平向右的拉力 F，使其从静止开始做加速度为 a 的匀加速直线运动。从框架开始运动到细线断裂的整个过程，
（1）求所需的时间 t0；
（2）求流过金属棒 CD 的电荷量 q；
（3）已知拉力做功为 W，求该过程金属棒 CD 中产生的焦耳热。
14．如图所示，半径R=1m的四分之一光滑圆轨道AB与光滑水平长直轨道BC在B点平滑连接，圆轨道A点与圆心O等高，B点切线水平。一条长度L=15.25m的水平传送带CD以v=6m/s的速度匀速向右运行。t=0时刻一物块a在传送带左端C静止释放。另一时刻，一与物块a完全相同的物块b从A点以一初速度释放。t=2s时刻物块b以vb=10m/s的速度冲上传送带左端C。已知物块a、b质量均恒为m=1kg，两物块与传送带的动摩擦因数均为μ=0.2，两物块运动过程中均可看作质点，两者的碰撞时间极短（可忽略不计），而且碰后物块a、b粘在一起，求：
（1）物块b在A点时受到轨道支持力的大小；
（2）碰撞前瞬间物块a、b的速度分别多大；
（3）物块b从传送带左端C运动到右端D所用的时间tb；
（4）在0-3s时间内，传送带额外消耗的电能E。
15．如图所示，竖直面内有垂直平面向里的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小B=0.5T，有一厚度不计、下端封闭上端开口且内壁光滑的绝缘玻璃管，管内底部静置一质量为0.08kg，电荷量为1.6C的带正电小球。t=0时，在外力作用下玻璃管从静止开始水平向右做a=2m/s2的匀加速直线运动，经过时间t0后小球恰好脱离管底，再经过相同的时间后小球从管口离开玻璃管，已知g取10m/s2。则：
（1）t0的取值；
（2）小球离开管口时的动能；
（3）经分析知，小球离开管口后做旋轮线运动，求上升阶段中小球的最小速度。（不讨论小球可能与地面发生的碰撞，可用根式表示）。
【参考答案】
1．【答案】D
2．【答案】B
3．【答案】D
4．【答案】C
5．【答案】C
6．【答案】C
7．【答案】C
8．【答案】B,D
9．【答案】C,D
10．【答案】A,C
11．【答案】（1）dΔt
（2）2m2g-km1+m2d22m1g
（3）偏大
12．【答案】×1；5.8；丙；偏小；R2；1.04 × 10−6
13．【答案】解：(1)细线断裂时，CD 受到的安培力为
FCD=T0
即
FCD=BIL=T0
其中
I=ER=BLvR
金属框架做匀加速直线运动，由v=v0+at可得
v=at0
由以上各式可得
t0=T0RB2L2a
(2)金属框架做匀加速直线运动，经过时间t0运动的位移
x=12at02
在这个过程中，流过回路的电荷量
q=It
其中
I=ER=Δϕt0R
又
∆ϕ=BxL
由以上各式可得
q=T02R2B3L3a
(3)从框架开始运动到细线断裂的过程中，由动能定理可得
W+W安=12mv2-0，
又因为
-W安=Q
解得
Q=W-mT02R22B4L4
14．【答案】（1）解：从A点到C点的过程中，由动能定理
mgR=12mvb2-12mv02
得
v0=45m/s
在A点，对物块b受力分析，由牛顿第二定律
FN=mv02R
得物块b在A点时受到轨道支持力的大小为FN=80N
（2）解：在传送带上对物块由牛顿第二定律可知μmg=ma
可得a和b的加速度大小均为a=μg=2m/s2
相遇时由运动学关系可知12at12=vbt1-2s-12at1-2s2
解得t1=3s或t1=4s（舍去）
得碰撞前瞬间物块a、b的速度大小分别为va=at1=6m/s
v'b=v-at1-2s=8m/s
（3）解：碰撞过程中有动量守恒定律mva+mvb=2mv共
解得v共=7m/s
由运动学公式x1=12at12=9m
L-x1=v共t2-12at22+vt3
v共-at2=v
解得
t2=0.5s，t3=0.5s
则
tb=t1-2s+t2+t3=2s
（4）解：0-2s内传送带位移
x带1=vt1=12m
2s-3s内a对传送带的摩擦力和b对传送带的摩擦力大小相等，方向相反，总的摩擦力对传送带不做功所以传送带额外消耗的电能
E=W=fx带1=μmgx带1=24J
15．【答案】（1）t0=0.5s
（2）Ek=0.41J
（3）vm=292-1m/s