2025届山西省临汾市第一中学高三上学期8月开学考试物理试题（解析版）

这是一份2025届山西省临汾市第一中学高三上学期8月开学考试物理试题（解析版），共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
（满分100分，考试时间75分钟）
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第题只有一项符合题目要求，每小题4分。第题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.我国“曦和号”探日卫星首次在轨获得了太阳H-α谱线，H-α谱线是巴尔末线系中能量最小的发射谱线，如图为氢原子的能级示意图，由图可知H-α谱线的光子能量约为（ ）
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知，谱线是巴尔末线系中氢原子从能级跃迁到能级辐射出的谱线，其光子能量为
故选A。
2.春节期间，市面上出现了一种烟花炮仗，把其放在支架上点燃，向后喷出烟花的同时主体可以在支架上转圈，几秒后炸裂成两部分，其中一部分直冲云霄，又在空中爆炸形成非常好看的烟花，烟花炮仗在炸裂成两部分的过程中，下列物理规律不适用的是（ ）
A.动量守恒定律B.能量守恒定律
C.牛顿运动定律D.机械能守恒定律
【答案】D
【解析】
【详解】A．烟花炮仗在炸裂成两部分的过程中，内力远大于外力，动量守恒，动量守恒定律适用，A不符合题意；
BD．炸裂过程中，炸药的化学能转变为机械能，总能量守恒，机械能增加，能量守恒定律适用，机械能守恒定律不适用，B不符合题意，D符合题意；
C．炸裂的过程中，两部分的运动速度远低于光速，牛顿运动定律适用，C不符合题意。
故选D。
3.如图甲，燃气灶具有四个相同的支撑架，每个支撑架均匀分布。假设支撑架上部分为一光滑斜面，斜面与竖直方向的夹角为θ，如图乙所示。现将一质量为m的半球形锅正放在支撑架的斜面上，重力加速度大小为g，则每个斜面给锅的支持力大小为（ ）
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】
【详解】设每个斜面与锅之间的弹力为，则弹力与水平方向的夹角为，竖直方向根据平衡条件可得
每个支撑架给锅的弹力大小为
故选B。
4.电鳗瞬时放电时可产生高达800V的电压，电流通过水介质传导足以击晕大型猎物或敌人，如图甲。电鳗瞬时放电时周围的电场可简化为如图乙，P、Q两点间的电势差为500V，下列说法正确的是（ ）
A.P点的电场强度小于Q点的电场强度
B.一电子从P点移到Q点，电场力做功-500eV
C.一质子从P点由静止释放，质子将沿PQ间的电场线运动到Q点
D.一条小鱼分别靠近P、Q点，小鱼在Q点处体内形成的电流大
【答案】B
【解析】
【详解】A．点电场线分布密集，点的电场强度大于点的电场强度，A项错误；
B．点电势高，一电子从点移到点，电场力做功
B项正确；
C．间的电场线不是直线，电场强度方向不断改变，质子受到的电场力方向不断改变，轨迹不可能是间的电场线曲线，C项错误；
D．由于点电势高于点，一条小鱼分别靠近点，由于小鱼方位未知，电势差、电阻大小无法判断，所以电流大小无法比较，D项错误。
故选B。
5.狞猫主要分布在非洲以及亚洲的西部、中部和南部等地，擅长爬树，跳跃能力极强，能捉降落或起飞时的鸟类。某只狞猫在捕食树上的鸟时，先慢慢趴低身体，使身体贴近地面，然后突然蹬地向上加速，重心上升后离地向上运动，狞猫在离开地面前，其加速度a与重心上升高度h的关系如图所示，忽略空气阻力，重力加速度，则狞猫离地时的速度大小约为（ ）
A.2m/sB.5m/sC.6m/sD.8m/s
【答案】D
【解析】
【详解】设狞猫离地时的速度大小约为v
整理得

根据题意，ah表示a-h图像与坐标轴围成的面积

解得

故选D。
6.石磨豆子制成的豆花很受人们的喜爱，如图为机器代替手工推动石磨装置，电机带动转轴1，转轴1带动三角支架2转动，2带动转轴3转动，3带动石磨匀速转动，三角支架上有、两质点，石磨上有一相对于石磨静止的豆子，下列说法正确的是（ ）
A.、两点的角速度不相同B.受相邻质点的作用力与重力平衡
C.受到合力不做功D.三角支架对石磨不做功
【答案】C
【解析】
【详解】A．P、Q随三角支架同轴转动，角速度相同，A错误；
B．Q做圆周运动，合力提供向心力，相邻质点作用力与重力的合力提供向心力，并非平衡，B错误；
C．M随石磨匀速转动，动能不变，由动能定理，合力做功为0，C正确；
D．三角支架对石磨的力提供向心力，力与速度方向垂直（向心力不做功），但三角支架还需克服摩擦力等做功（石磨转动有能量输入），实际三角支架对石磨做功，D错误。
故选C。
7.如图，人类发射一探测器探索某颗未知行星，探测器观察到行星的最大视角为2θ，在时间内探测器绕行星转过的角度为α，探测器运行轨道为圆形，不考虑行星的自转，引力常量为G，π已知，则行星的平均密度为（ ）
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】
【详解】设行星的半径为，探测器做圆周运动的轨道半径为，探测器的角速度为
根据题意有
由牛顿运动定律有
行星的平均密度为
联立解得
故选C。
8.如图所示，一列简谐横波沿轴正向传播，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，则下列说法正确的是（ ）
A.该波的速度的最小值为5m/s
B.时刻质点P向下运动
C.时刻质点Q速度为零
D.该波遇到宽度小于5m的障碍物时能发生能明显的衍射现象
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由题意知，波向右传播，由于
所以该波至少传播了；即波向右传播的距离为
（，，）
所以
（，，）
当时，周期最大，最大值，此时波速最小，最小值为
故A正确；
B．根据波形平移法可知时刻质点P向上运动，故B错误；
C．时刻波峰处于处，时刻波峰向右至少平移了，显然质点Q没有在波峰位置，其速度不为零，故C错误；
D．发生明显衍射现象的条件是，障碍物或小孔的尺寸比波长小或跟波长差不多，所以该波遇到宽度小于的障碍物时能发生能明显的衍射现象，故D正确。
故选AD。
9.图中变压器视为理想变压器，、均为电阻箱，在原线圈端接入有效值为的正弦交流电，当、的阻值分别调为和时，测得、消耗的电功率分别为、，下列说法正确的是（ ）
A.
B.原、副线圈的匝数之比为
C.不变，增大的阻值，则消耗的功率变小
D.不变，增大的阻值，则消耗的功率变大
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由
代入数据得
由
代入数据得
理想变压器
原线圈电压
副线圈电压
又
代入数据得，A正确；
B．由原、副线圈的电流与匝数关系得
原、副线圈的匝数之比为，B错误；
C．不变，增大，副线圈电阻增大，减小，由，减小，则消耗的功率变小，C正确；
D．不变，增大，将等效为内阻，功率为输出功率，当与等效内阻相等时功率最大，增大功率先增后减，D错误。
故选AC。
10.用一段横截面半径为，电阻率为，密度为的均匀导体材料做成一个半径为的圆环，圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为，忽略电感的影响，下列说法正确的是（ ）
A 下落过程圆环中磁通量会改变
B.此时圆环受到竖直向下的安培力作用
C.此时圆环的加速度大小为
D.如果径向磁场足够深，则圆环的最大速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由题意可知，圆环下落过程中切割磁感线产生感应电流，则磁通量一定变化，故A正确；
B．根据右手定则，圆环中有（俯视）顺时针的感应电流，根据左手定则可知，圆环受到的安培力竖直向上，阻碍圆环的运动，故B错误；
C．圆环落入磁感应强度为B径向磁场中，产生的感应电动势
圆环的电阻
电流
圆环所受的安培力大小为
由牛顿第二定律得
其中质量
联立解得，故C错误；
D．当圆环做匀速运动时，安培力与重力大小相等，加速度为零，速度最大，即有
解得，故D正确。
故选AD。
二、非选择题：共54分。
11.某兴趣小组同学研究无人机悬挂重物在空中某段时间的运动情况，他们在空中某位置为坐标原点并开始计时，以水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立直角坐标系，每经过1s记录无人机的位置坐标，获得了无人机的轨迹，如图，小组同学对图像作了分析。
（1）认为无人机竖直方向上做匀变速直线运动，其理由是____________；根据所给数据得出无人机的加速度大小为____________；时，无人机的速度大小为____________m/s。
（2）若研究的该段时间内，通过轻绳悬挂的重物受到沿x轴负方向的恒定风力作用，重物和无人机保持相对静止，不计空气阻力和浮力，则悬挂重物的轻绳的状态应该为_____。
A.B.C.D.
【答案】（1）①.无人机竖直方向上连续相等的1s内位移的差值都为0.5m②.0.5③.5
（2）B
【解析】
【小问1详解】
[1]由图像可知，无人机竖直方向上连续相等的1s内位移的差值都为0.5m，故无人机竖直方向上做匀变速直线运动；
[2]根据
解得
[3]根据
选取，代入上式解得
时，无人机竖直速度大小
由图像可知无人机水平方向做匀速直线运动，水平速度大小为
时，无人机的速度大小为
【小问2详解】
无人机做匀变速曲线运动，加速度竖直向上，合力竖直向上，轻绳水平分力要与沿轴负方向的风力平衡，B项正确。
12.“圆梦”小组同学在物理实验室进行电学实验探究，老师给出的实验器材如下：
电流表G（量程1mA，内阻约为几十欧）
电阻箱（最大阻值999.9Ω）
电阻箱（最大阻值99.9Ω）
滑动变阻器R（最大阻值4kΩ）
电池组（电动势约3V，内阻未知）
导线、开关若干
（1）有同学设计了如图所示的电路测量电流表G的内阻，请完成以下实验内容：
①把滑动变阻器R滑片调到____________端（选填“a”或“b”）；
②闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器R的阻值，使电流表满偏；
③保持滑动变阻器的滑片不动，闭合开关，调节电阻箱的阻值，当时，电流表G的指针恰好指在满偏刻度的处，由此可知电流表G的内阻测量值为__________，该测量值与真实值相比____________（选填“偏大”“相等”或“偏小”）。
（2）小组同学利用该电路图测量电源的电动势和内阻，先把电阻箱的阻值调到较小值，把滑动变阻器换成电阻箱，闭合开关，改变的阻值，记录电流表G的示数I，得到一系列的数据，作出图像，若得到图像的斜率为k，纵截距为b，则电源电动势____________内阻____________（均用、、b、k表示）
【答案】（1）①.②.80.0③.偏小
（2）①.②.
【解析】
【小问1详解】
①[1]电流表G的量程很小，为了保护电流表，主干电路电流就必须较小，根据欧姆定律得滑动变阻器连入电路中电阻要较大，故滑动变阻器滑片调到端。
③[2][3]根据并联电路特点，有
解得
实验操作过程保持滑动变阻器的滑片不动，认为闭合开关前后回路中电流不变，实际上回路中总电阻会变小，总电流会变大，电阻箱中流过的电流大于测量值小于真实值。
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律，有
变形得
结合题意有
解得
13.呼吸道合胞病毒（Respiratry syncytial virus，RSV）属于副黏病毒科的肺病毒属，主要引起支气管炎、肺炎、鼻炎等呼吸道感染。该病毒对热敏感，60℃时10分钟就可以灭活。如图所示，绝热汽缸被轻质绝热活塞分隔为A、B两部分，A内封闭有一定质量的混有呼吸道合胞病毒的空气（可看作理想气体），其温度为，阀门K处于打开状态，活塞恰好处于汽缸中部，。已知活塞和汽缸间无摩擦且不漏气，求：
（1）若对A内气体缓慢加热，当活塞与底部的距离为时，保持10分钟能否对呼吸道合胞病毒灭活？
（2）若关闭阀门K，电热丝通电一段时间使A内气体吸收了的热量，稳定后A内气体的内能增加了，则此过程B内气体的内能增加量是多少？
【答案】（1），所以可以灭活；（2）
【解析】
【详解】（1）设活塞横截面积为，则对内气体初始状态有，，末状态有，，阀门打开，加热过程A内气体做等压变化，由盖—吕萨克定律得
由以上各式可得
由于，所以可以灭活。
（2）阀门K闭合，由于系统绝热，A内气体膨胀对B内气体做功，由热力学第一定律有
代入数据得
对B内气体，由于系统绝热，无热交换，则此过程内气体的内能增加量为
14.如图甲，货车拉管、拉卷时，在紧急刹车时简化为下面的情景：如图乙，一带有挡板（车头）的长木板（车厢）放置在水平地面上，木板上距离挡板处有一物块（钢卷），初始时木板和物块一起以速度向右运动，某时刻木板在摩擦力作用下紧急制动减速，物块就会撞上木板前面的挡板，对挡板造成破坏，碰后两者粘在一起向前减速。已知木板质量，物块质量，。木板与水平地面间的动摩擦因数，物块与木板间的动摩擦因数，。重力加速度大小，物块可看作质点。
（1）求木板紧急制动减速过程中，木板和物块的加速度大小；
（2）求物块与挡板碰撞前瞬间的速度大小；
（3）若物块与挡板碰撞的时间，碰撞过程只考虑物块与挡板间的作用力，求此平均作用力的大小。
【答案】（1），；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）木板紧急制动减速过程中，对木板，根据牛顿运动定律有
解得
对物块，根据牛顿运动定律有
解得
（2）设木板从减速到木板与物块相碰撞，时间，相碰前瞬间木板速度
物块速度为
根据运动学公式，有
解得
，，
（3）碰撞过程只考虑物块与挡板间的作用力，可以近似为木板与物块组成的系统动量守恒，有
解得
根据动量定理，对木板有
解得
15.现代科技创新中，人们常常利用各种场来控制物体（或粒子）的运动轨迹，让其到达所需的位置。如图，某探究小组用下面装置来控制物体（粒子）的运动，在空间中建立三维直角坐标系（平面在水平面内），的区域内存在磁感应强度大小为B，方向沿z轴负方向的匀强磁场（未画出）。xOy平面内的轻弹簧一端固定在y轴上P点另一端连接一质量为的不带电小球a，将弹簧拉至水平后由静止释放a，a到达坐标原点O时速度恰好水平，其大小为。a到达坐标原点O时的瞬间与轻弹簧脱离做平抛运动，同时一带正电的粒子b从O点沿x轴正方向射入匀强磁场，速度为，粒子在磁场中运动的轨迹半径为R（未知），不计b粒子的重力，重力加速度大小为g。
（1）弹簧从水平摆至竖直过程中，求弹簧对a做的功；
（2）若某时刻a、b的速度相同且b粒子还未完成一次完整的圆周运动，求满足此情况下b的比荷；
（3）若b从O点出发时，在空间加上一沿z轴正方向的匀强电场，粒子将经过点，求匀强电场的大小。
【答案】（1）；（2）；（3）（n=0，1，2，3…）
【解析】
【详解】（1）弹簧从水平摆至竖直过程中，对进行分析，根据动能定理有
解得
（2）根据的运动规律和轨迹可知，a、b的速度相同时，运动的圆心角小于，a、b的偏转角相同，均设为。做平抛运动，当其速度为时，此时有
解得
根据速度分解有
对粒子有
，
其中
联立解得
（3）在空间加上一沿轴正方向的匀强电场，粒子在面内做匀速圆周运动，沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，粒子要经过点，则粒子运动的时间满足
（n=0，1，2，3…）
沿轴正方向有
根据牛顿第二定律有
联立解得
（n=0，1，2，3…）