河北省新时代NT教育2024-2025学年高三上学期入学摸底测试 物理

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注意事项：1．本试卷共100分，考试时间75分钟。
2．请将各题答案填在答题卡上。
一、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. 某型号静电除尘器集尘板周围电场线分布如图所示，、、、四点中电场强度最大的为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】电场线密集的地方电场强度大，电场线稀疏的地方电场强度小，A点的电场强度最大，A正确，BCD错误。
故选A。
2. 卢瑟福用粒子轰击氮原子核（），产生了氧的同位素（氧17）和一个粒子X。这是人类第一次实验原子核的人工转变。在该原子核人工转变中释放的粒子X是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】卢瑟福用粒子即氦核，轰击氮（N）原子核，产生了氧（O）的一种同位素——氧17，根据质量数守恒、电荷数守恒可知，这个核反应的方程是
故粒子X是。
故选B。
3. 甲乙两人在同一平直公路上运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 内甲的位移大于乙的位移
B. 内甲的位移小于乙的位移
C. 无法判断内甲、乙谁的位移较大
D. 内时乙的速度最小
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．图像中图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移，且坐标轴之上表示位移为正，坐标轴之下表示位移为负值，从图中可以看出内甲的位移大于乙的位移，A正确，B错误，C错误；
D．图像的斜率等于速度，从图像中可以看出，时甲乙两人速度相等，D错误。
故选A。
4. 教室有一质量为的挂画，用两根质量可忽略不计的细绳对称悬挂在墙上，如图所示。重力加速度为，则每根细绳上的拉力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设每根细绳对挂画的作用力大小为F，细绳与竖直方向的夹角为θ，将F分解为水平方向和竖直方向的两个分力，在竖直方向，由平衡条件得
而
解得
故选C。
5. 如图为一交变电流的图像，图中曲线是正弦曲线的一部分，该交变电流电动势的有效值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据交流电的有效值的定义可知
解得
即交变电流电动势的有效值为，B正确。
故选B。公众号：高中试卷君
6. 如图所示的电路中三个小灯泡规格相同，电阻值与滑动变阻器最大阻值相同均为，电源的内阻。初始时滑动变阻器滑片位于滑动变阻器的中点处，现闭合开关将滑动变阻器的滑片向上滑动，则（ ）
A. 小灯泡、变亮，变暗B. 小灯泡、变暗，、变亮
C. 小灯泡、变暗，变亮D. 电源的输出功率变小
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．初始时滑动变阻器滑片位于滑动变阻器的中点处，由题意可知，此时并联部分的电阻最大；则将滑动变阻器的滑片向上滑动，并联部分的阻值减小，电路中的总阻值减小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，路端电压减小，故灯变亮，灯两端电压增大，则并联部分电压减小，由于灯支路电阻增大，所以通过灯的电流减小，则变暗，根据
由于干路电流增大，所以通过灯的电流增大，灯变亮，故A正确，BC错误；
D．电源的输出功率为
可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；由题意可知，电源的内阻，则外电阻一定大于内阻，随着滑动变阻器的滑片向上滑动，外电阻减小，与内阻更接近，所以电源的输出功率变大，故D错误。
故选A。
7. 如图所示，空间中存在两处匀强磁场，一处以半径为的圆为边界，另一处在的区域内，磁感应强度大小均为，方向垂直于纸面。一束宽度为的带电粒子流（比荷为）沿轴正方向射入，后都从坐标原点进入轴下方的匀强磁场，偏转后部分粒子可以被安装在轴上处的收集板收集起来。不计重力及粒子间的相互作用力，则（ ）
A. 磁场方向垂直于纸面向外
B. 带电粒子的速度相同，均为
C. 粒子从边界射出的区域长度
D. 若平行入射的粒子分布均匀，可被收集的粒子占入射粒子总数的
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于未知电荷的正负，所以不能判断磁场的方向，A错误；
B．由于所有粒子都从坐标原点进入轴下方的匀强磁场，如图，
根据几何关系可知，所有粒子在圆形磁场区域中运动的轨迹半径均为R，根据
可得
B错误；
C．如上图，粒子从O点射出后沿x轴下方各个方向进入磁场，设沿x轴正方向粒子从A点射出磁场区域，与x轴正方向成角的粒子轨迹恰好与边界相切于B点，则粒子从边界射出的区域为AB的长度，由于粒子速度大小不变，磁感应强度大小不变，所以粒子运动轨迹的半径仍为R，根据几何关系，有
C错误；
D．根据几何关系可得
可得
如图
打在B点的粒子对应离子源的纵坐标为
则可被收集的粒子占入射粒子总数的百分比为
D正确。
故选D
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 金星的半径是地球半径的，质量为地球质量的，地球表面重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）公众号：高中试卷君
A. 金星表面的自由落体加速度大于
B. 金星表面的自由落体加速度小于
C. 金星的平均密度小于地球的平均密度
D. 金星的平均密度大于地球的平均密度
【答案】BC
【解析】
【详解】AB根据万有引力与重力的关系可知
解得
即金星表面的自由落体加速度小于，A错误，B正确；
CD根据题意可知
解得
又因为
解得
故金星的平均密度与地球的平均密度之比为
即金星的平均密度小于地球的平均密度，C正确，D错误。
故选BC。
9. 在标准状态下，一粗细均匀、上端开口的玻璃管，长80cm。其内有一段长度为25cm的水银柱，把一定量的空气封闭在管内。初始时玻璃管开口向上竖直放置，空气柱的长度为30cm，大气压强为75cmHg。保持气体温度不变，当玻璃管开口向下竖直放置时（ ）
A. 玻璃管内空气柱的长度为57.33cm
B. 玻璃管内空气柱的长度为60cm
C. 玻璃管内空气柱的压强为50cmHg
D. 玻璃管内空气柱的压强为52.33cmHg
【答案】AD
【解析】
【详解】由题可知，开口向上时
开口向下时，设留在管内的水银柱长为，则有
根据玻意耳定律可得
即
解得
所以此时管内空气柱的长度
管内的大气压强
因此AD正确，BC错误。
故选AD。
10. 把质量为的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置（图乙），途中经过位置时弹簧正好处于自由状态。已知、A的高度差为，、A的高度差为，弹簧的质量和空气的阻力均可忽略，。以A所在水平面为参考平面，关于小球的动能、小球的重力势能和弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【详解】从A到B，小球的加速度先减小后反向增大，故速度先增大后减小，动能先增大后减小；
重力势能
可知随高度一直均匀增大；
弹簧的弹性势能
可知弹簧的弹性势能的函数开口向下；
从B到C，小球做匀减速运动，动能随高度均匀减小，转化为随高度均匀增加的重力势能，弹簧的弹性势能一直为0。
故可能正确的是ABC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 游标卡尺和螺旋测微器均为测量长度的工具。
（1）现需测量一小圆管的内径，应使用如图______（选填“甲”或“乙”）所示的、、、、、、中的______（填序号）部分与圆管内壁接触。
（2）在“用单摆测量重力加速度大小”的实验里，用螺旋测微器测量小球直径如图丙所示，此读数为______mm。为确定单摆的摆长还需要一长度测量工具____________（填名称）。
【答案】（1） ①. 甲 ②. B
（2） ①. 8.599##8.600##8.601 ②. 刻度尺
【解析】
【小问1详解】
[1][2]测量管的内径可以用游标卡尺上面的两个爪B与圆管内壁接触测量即可。
【小问2详解】
[1]读出固定刻度和可动刻度的数值，二者相加即可
[2]用刻度尺测出摆线长即可。
12. 多用电表是集电流、电压及电阻测量为一体的电学仪表，且每种测量功能均有多个量程可供选择，是电学实验及电工测量的常用仪器，如图甲所示。
（1）无论是用来测量电流、电压还是电阻，使用前都要检查表的指针是否指在____________处，若没有，需要旋动部件______（选填“S”“T”或“K”）进行调节。
（2）用多用电表测量电压的结果如图乙所示，此次读数为______V。
（3）用多用电表测量电阻，正确操作后测量出的结果如图丙所示，为使测量结果更为准确，应将欧姆挡的倍率调整为______（选填“”“”或“”）。并进行______。公众号：高中试卷君
（4）解决完（3）的问题，并正确操作测量出电阻值，后发现多用电表的电源电动势变小，则电阻的真实值______（选填“>”“=”或“<”）。
【答案】（1） ①. 左侧的0刻度 ②. S
（2）9.4 （3） ①. ②. 欧姆调零
（4）<
【解析】
【小问1详解】
[1][2]无论是用来测量电流、电压还是电阻，使用前都要检查表的指针是否指在左侧的0刻度，若没有，需要旋动机械调零部件S，使指针指到左侧的0刻度。
【小问2详解】
由于选择的是10V档位，满偏电压为10V，最小刻度为0.2V，估算到0.1V，因此读数为9.4V
【小问3详解】
[1][2]用欧姆表测量电阻时，表针尽可能靠近中间，偏角过大时，应该选择小倍率档，偏角才能减小，因此由原来的“”档位改为“”档位，改变档位后必须从新进行欧姆调零。
【小问4详解】
设准确电动势为E1，欧姆调零时总内电阻为r1，变小后电动势为E2，欧姆调零时总内电阻为r2，则
表针指到某电阻R测时，满足
①
电动势偏小后，该位置的实际电阻为 ，则
②
①②联立可得
可知
因此
13. 空间中存在水平向左的匀强电场，一根长为且不可伸长的细线，上端固定于点，下端拴一质量为、电荷量为的小球。将小球拉起到细线恰好水平（如图所示），静止释放小球，细线转过时小球速度恰好为0。重力加速度为，求：
（1）小球电性及匀强电场的电场强度的大小；
（2）欲使小球可做完整圆周运动，在释放时小球的最小初速度大小。
【答案】（1）负电，
（2）
【解析】
【小问1详解】
细线转过90°时，小球速度恰好为0，可知在该过程中电场力做负功，即小球带负电，对该过程应用动能定理有
解得
【小问2详解】
如答图所示，只要小球能做圆周运动通过B点，就能在竖直平面内做完整的圆周运动。
小球能恰好通过B点，根据牛顿第二定律有
从A至B由动能定理有
联立解得
14. 如图所示，水平桌面上有一边长为的正方形单匝导线框，竖直向下的磁场垂直穿过正方形导线框，磁感应强度。该导线框右侧通过导线与固定光滑的平行金属导轨、连接，与相连的导线中串有开关S。平行金属导轨、分别与平行金属导轨、相连接，连接处平滑且绝缘，导轨间距均为，且与导线框在同一水平面上。导轨、及、所在的空间分为三个区域，区域I、III内分别存在竖直方向的匀强磁场、，区域II处无磁场。质量为、电阻为的导体棒静置于区域I的左侧边界处（考虑边界上磁场）；质量为、电阻为的导体棒静置于区域II中导轨连接处的右侧的某位置。时闭合开关S，导体棒运动到区域I右边界时已达到稳定状态，进入区域II后与导体棒发生弹性碰撞。求：
（1）导体棒在区域I中运动时的最大速度；
（2）若最终导体棒未离开区域III，则区域III的面积至少为多少。
【答案】（1）
（2）
【解析】
小问1详解】公众号：高中试卷君
正方形线框产生的感应电动势
闭合开关S后，导体棒a加速运动，随着速度的增加，产生的感应电动势也逐渐增大，回路电流逐渐减小，当达到稳定状态时，回路电流为零，导体棒a产生的感应电动势与正方形线框产生的感应电动势大小相等
可得最大速度
【小问2详解】
两导体棒发生弹性碰撞，满足
解得
，
导体棒b进入B2后，切割磁感线，产生感应电动势，与导轨和导体棒a形成闭合回路，形成电流，受到向后的安培力，做减速运动，最终停止运动，该过程中
根据动量定理
而
整理可得区域III的长度至少为
区域III的面积至少为
15. 如图所示，一高为、倾角为的斜面与一足够长的水平轨道平滑相连，质量为的小滑块由斜面顶端静止滑下，经时间与静止在斜面底端的小滑块发生碰撞。碰后两滑块运动方向相反，速度大小均为碰前速度的一半。小滑块上滑时速度减为0，此时将小滑块锁定。已知两滑块均可视为质点，与接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为，不计空气阻力，与为未知量。
（1）求斜面摩擦因数与倾角的关系；
（2）求小滑块上滑的最大高度；
（3）若小滑块停止运动后，把小滑块与接触面间的动摩擦因数改为，将从锁定处静止释放，一段时间后两滑块刚好再次碰上，求。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
设小滑块P滑到底端时的速度大小为，则与Q碰后上滑时的速度大小为，滑块P下滑时
解得
则下滑时间
上滑时
解得
上滑的时间
联立解得
【小问2详解】
由动能定理可知，下滑时
上滑时
联立解得
【小问3详解】
小滑块Q在水平面滑动的距离为，则由动能定理可知
结合（2）可知
解得
设小滑块P再次与Q碰时的速度为，则有
联立可得
所以