四川省眉山市彭山区第一中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题（补习班）

这是一份四川省眉山市彭山区第一中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题（补习班），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每题4分，共计32分）
1.国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于（ ）
A. B. C. D.
2.（2024·湖南郴州市九校联盟模拟)2023年4月29日至5月3日，中国国际新能源、智能汽车博览会在石家庄举办，新能源是指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、风能和核聚变能等。关于核聚变、衰变，下列说法正确的是( )
A.eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋X是核聚变反应，X粒子带负电
B.在核反应eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋X中会释放出核能，说明氘核和氚核的比结合能大于氦核
C.eq \\al(238, 92)U衰变为eq \\al(222, 88)Rn要经过4次α衰变，4次β衰变
D.若铀元素的半衰期为τ，则经过时间τ，8个铀核中有4个已经发生了衰变
3.地铁刹车后匀减速进站，晓燕同学利用照相机拍下了地铁停下前最后2 s初和最后2 s末的照片，如图所示。已知地铁相邻两车门之间的距离为4.5 m，地铁刹车前的速度为15 m/s，则地铁刹车后行驶的路程为( )
A.45 m B.50 m
C.60 m D.70 m
4.一自动驾驶汽车刹车过程中的位移—时间图像如图所示。若刹车过程可以视为匀变速直线运动，则刹车过程中的加速度大小和开始刹车时的速度大小分别是( )
A.4 m/s2，12 m/s B.4 m/s2，16 m/s
C.3 m/s2，12 m/s D.3 m/s2，16 m/s
5. “鹊桥二号”中继星环绕月球运行，其24小时椭圆轨道的半长轴为a。已知地球同步卫星的轨道半径为r，则月球与地球质量之比可表示为（ ）
A. B. C. D.
6.如图所示为研究光电效应的装置，当分别利用波长为2λ、λ的单色光照射锌板时，从锌板表面逸出的光电子的最大初速度之比为1∶3，电流计的示数均不为零。已知单色光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h。则( )
A.锌板的极限频率为eq \f(9c,16λ)
B.用波长为2λ的光照射锌板时，电流计的示数较大
C.用波长为3λ的单色光照射锌板时，定能从锌板表面逸出光电子
D.用波长为2λ、λ的单色光分别照射锌板时，二者遏止电压之比为1∶9
7.(2024·重庆市西北狼教育联盟开学考试)子弹以初速度v0垂直射入叠在一起的相同木板，穿过第20块木板后的速度变为0，可以把子弹视为质点，已知木板的长、厚度均为d，认为子弹在各块木板中运动的加速度大小都相同，则下列说法正确的是( )
A．子弹穿过前15块木板所用的时间为eq \f(40d,v0)
B．子弹穿过第15块木板所用的时间为eq \f(4\r(30)－20d,v0)
C．子弹穿过第15块木板时速度为eq \f(v0,3)
D．子弹穿过前15块木板的平均速度为eq \f(3,8)v0
8.氘核eq \\al(2,1)H可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式6eq \\al(2,1)H→2eq \\al(4,2)He＋2eq \\al(1,1)H＋2eq \\al(1,0)n＋43.15 MeV表示。海水中富含氘，已知1 kg海水中含有的氘核约为1.0×1022 个，若全都发生聚变反应，其释放的能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量相等；已知1 kg标准煤燃烧释放的热量约为2.9×107 J，1 MeV＝1.6×10－13 J，则M约为( )
A.40 kgB.100 kg
C.400 kgD.1 000 kg
二、多选题（每题6分，共计18分；错选不得分，漏选的3分）
9.(2024·陕西西安质检)如图所示，从斜面上某一位置先后由静止释放四个小球，相邻两小球释放的时间间隔为0.1 s，某时刻拍下的照片记录了各小球的位置，测出xAB＝5 cm，xBC＝10 cm，xCD＝15 cm。则( )
A.照片上小球A所处的位置，是每个小球的释放点
B.C点小球速度是B、D点小球速度之和的一半
C.B点小球的速度大小为1.5 m/s
D.所有小球的加速度大小为5 m/s2
10.(2024·四川宜宾联考)如图所示，将乙小球从地面上以v0＝8 m/s的初速度竖直向上抛出的同时，将甲小球从乙小球的正上方h＝12 m处由静止释放，两小球运动过程中的空气阻力忽略不计。取g＝10 m/s2，两小球可视为质点，下列说法正确的是( )
A.两小球在空中不相遇
B.两小球相遇时甲小球的速度大小为15 m/s
C.乙小球抛出后0.8 s时两小球相遇
D.乙小球在下落过程中与甲小球相遇
11.(2024·河北唐山市第一中学月考)一群处于第4能级的氢原子向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，将这些不同频率的光分别照射到图甲所示电路中光电管的阴极K上只能测得2条电流随电压变化的图像，如图乙所示。已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是( )
A.图乙中的a光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的
B.图乙中的b光光子能量为12.75 eV
C.动能为1 eV的电子能使处于第4能级的氢原子电离
D.阴极金属的逸出功可能为W0＝6.75 eV
三、实验题（每空2分，共14分）
12．(2019天津市南开中学月考)某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉钉住；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度为每0.2 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．
图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是：x01＝1.40 cm、x12＝2.15 cm、x23＝2.91 cm、x34＝3.65 cm、x45＝4.41 cm、x56＝5.15 cm，试问：
(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的______________原理类似．
(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时间的瞬时速度v4＝________ m/s，计算小车的加速度a的表达式为________________，计算结果为________ m/s2.(结果均保留两位有效数字)
13.(河南联考)某实验小组为测量当地的重力加速度，设计了如下实验：
①如图所示，把两个完全相同的光电门A和B安放在粗糙的水平导轨上，用导轨标尺量出两光电门之间距离s；
②滑块上安装一宽度为d的遮光板，滑块以初速度v0沿水平导轨匀减速地先后通过两个光电门A和B，配套的数字毫秒计记录了通过A光电门的时间为Δt1，通过B光电门的时间为Δt2；
回答下列问题：
(1)计算出通过光电门A的瞬时速度为________(用所给字母表示)；
(2)利用题目已知的数据，请用字母表示出滑块的加速度大小为________；
(3)若已知滑块与水平粗糙导轨间的动摩擦因数为μ，则实验小组所在地的重力加速度为________。
计算题（10+12+16=38分）
14.（10分）接力赛中，甲、乙两名运动员在水平直道上进行交接棒。已知甲、乙能达到的最大速度均为，接棒者乙从某处由静止开始匀加速起跑，同时交棒者甲以最大速度做匀速直线运动，接棒者乙经过达到最大速度时，恰好被交棒者甲追上。甲、乙两运动员均可视为质点，求：
（1）接棒者乙匀加速起跑的加速度大小；
（2）接棒者乙刚开始起跑时，甲、乙之间的距离。
15．（12分）2022年8月，重庆的一场山火引发全国关注，期间涌现的一批摩托车少年给全国人民带来巨大的正能量。一运送物资的救援车在笔直的公路上以的速度匀速行驶，途中不慎掉落一包物资。后方一摩托车少年发现并捡起物资后鸣笛示警，同时启动摩托车并用最短时间追赶救援车，此时救援车在其前方处，救援车司机在摩托车鸣笛后经开始制动刹车，最终两车停在同一地点完成交接。已知救援车刹车的加速度大小为，摩托车启动和刹车的加速度大小均为。求：
（1）少年鸣笛后救援车运动的距离；
（2）少年鸣笛后摩托车与汽车到达交接地点的时间差。
16.(16分)如图，金属导轨平行且水平放置，导轨间距为L，导轨光滑无摩擦。定值电阻大小为R，其余电阻忽略不计，电容大小为C。在运动过程中，金属棒始终与导轨保持垂直。整个装置处于竖直方向且磁感应强度为B的匀强磁场中。
(1)开关S闭合时，对金属棒施加以水平向右的恒力，金属棒能达到的最大速度为v0。当外力功率为定值电阻功率的两倍时，求金属棒速度v的大小。
(2)当金属棒速度为v时，断开开关S，改变水平外力并使金属棒匀速运动。当外力功率为定值电阻功率的两倍时，求电容器两端的电压以及从开关断开到此刻外力所做的功。
答案
12.答案 (1)打点计时器 (2)0.20 eq \f(x56＋x45＋x34－x23＋x12＋x01,9T2) 0.19
解析 (1)滴水计时器的原理与课本上介绍的打点计时器原理类似．
(2)计数点4所代表时间的瞬时速度v4＝eq \f(x34＋x45,t35)＝eq \f(3.65＋4.41×10－2,2×0.2) m/s≈0.20 m/s
小车的加速度a的表达式为：
a＝eq \f(x56＋x45＋x34－x23＋x12＋x01,9T2)
代入数据可得：a≈0.19 m/s2.
13答案 (1)eq \f(d,Δt1) (2)eq \f(（Δteq \\al(2,2)－Δteq \\al(2,1)）d2,2Δteq \\al(2,1)Δteq \\al(2,2)s) (3)eq \f(（Δteq \\al(2,2)－Δteq \\al(2,1)）d2,2μΔteq \\al(2,2)Δteq \\al(2,1)s)
解析 (1)滑块通过光电门A的瞬时速度近似等于滑块通过光电门A的平均速度，
即vA＝eq \f(d,Δt1)，同理滑块通过光电门B的瞬时速度vB＝eq \f(d,Δt2)。
(2)滑块沿水平导轨做匀减速运动，设滑块的加速度大小为a，则有veq \\al(2,A)－veq \\al(2,B)＝2as，
解得a＝eq \f(（Δteq \\al(2,2)－Δteq \\al(2,1)）d2,2Δteq \\al(2,1)Δteq \\al(2,2)s)。
(3)根据牛顿第二定律，有μmg＝ma，解得
g＝eq \f(a,μ)＝eq \f(（Δteq \\al(2,2)－Δteq \\al(2,1)）d2,2μΔteq \\al(2,2)Δteq \\al(2,1)s)。
14.【答案】（1）；（2）
【详解】（1）设接棒者乙匀加速起跑的加速度大小为，则
（2）设接棒者乙刚开始起跑时，甲、乙之间的距离为则
代入数据得
15.【答案】（1）；（2）
【详解】（1）少年鸣笛后救援车运动的距离
（2）摩托车前进的距离为
设摩托车启动时间和刹车时间，
求得
救援车运动时间
少年鸣笛后摩托车与汽车到达交接地点的时间差
16.【答案】（1）；（2），
【详解】（1）开关S闭合后，当外力与安培力相等时，金属棒的速度最大，则
由闭合电路欧姆定律
金属棒切割磁感线产生的感应电动势为
联立可得，恒定的外力为
在加速阶段，外力的功率为
定值电阻功率为
若时，即
化简可得金属棒速度v的大小为
（2）断开开关S，电容器充电，则电容器与定值电阻串联，则有
当金属棒匀速运动时，电容器不断充电，电荷量q不断增大，电路中电流不断减小，则金属棒所受安培力不断减小，而拉力的功率
定值电阻功率
当时有
可得
根据
可得此时电容器两端电压为
从开关断开到此刻外力所做的功为
其中
联立可得
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
B
C
B
A
D
D
B
C
BD
BD
BC