[物理]贵州省遵义市部分校2024-2025学年高三上学期开学联考试题(解析版)

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1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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、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. 如图所示的光电管，合上开关，用光子能量为4.4eV的一束光照射阴极K，发现电流表示数不为零。调节滑动变阻器，发现当电压表示数小于1.80V时，电流表示数仍不为零，当电压表示数大于或等于时，电流表示数为零，由此可知阴极K的逸出功为（ ）
A 1.80eVB. 2.60eVC. 3.20eVD. 5.00eV
【答案】B
【解析】用光子能量为4.4eV的光照射时，设光电子的最大初动能为，阴极材料逸出功为，由光电效应方程
当反向电压达到以后，具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此
联立解得
故选B。
2. 汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N加速行驶。下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】做曲线运动的汽车受到的合力指向其运动轨迹弯曲的内侧，且汽车沿曲线由M向N加速行驶，即速度方向（轨迹的切线方向）与F的夹角为锐角。
故选D。
3. 2024年8月16日15时35分，我国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将遥感四十三号01组卫星发射升空，卫星顺利进入距地面高度为h的圆轨道，发射任务获得圆满成功。若地球可看作半径为R、密度为的均质球体，引力常量为G，则遥感四十三号01组卫星的加速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设地球的质量为，则有
遥感四十三号01组卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得
联立解得
故选C。
4. 一束激光由光导纤维左端的中心点O以的入射角射入，在光导纤维的侧面以入射角多次反射后，从另一端射出，已知光导纤维总长为3m，光在真空中的传播速度。该激光在光导纤维中传输所经历的时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知，光的入射角，由几何知识可知，折射角
由折射定律可知，折射率
激光在光导纤维中经过一系列全反射后从右端射出，设激光在光导纤维中传播的距离为s，光路图如图所示
由几何知识得
光在光导纤维中的传播速度
该激光在光导纤维中传输所经历的时间
代入数据解得
故选A。
5. 如图甲所示，简谐横波在均匀介质中以10m/s的速度向右传播，P、Q是传播方向上的两个质点，其平衡位置间距为10m，当波刚传播到质点P开始计时，质点P的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 简谐横波的波长为0.4m
B. 时，P、Q间有两个波峰
C. 时，P、Q间有两个波谷
D. 0～3s内质点Q通过的路程为2m
【答案】D
【解析】A．由图知，周期
T=0.4s
波长为
故A错误；
B．t=1s时，质点Q由平衡位置开始向y轴正方向运动，质点P处于平衡位置向y轴负方向运动，它们之间有三个波峰、两个波谷，故B错误；
C．t=2s时，质点Q由平衡位置开始向y轴负方向运动，质点P处于平衡位置向y轴正方向运动，它们之间有三个波谷、两个波峰，故C错误；
D．波传到Q需要时间，则0～3s内质点Q振动
2s
通过的路程
故D正确。
故选D。
6. 贵阳河滨公园内的摩天轮于1995年建成投入运营，2021年12月至2022年8月期间，对该摩天轮改造后，其承载力和安全性能都有极大提升，回转直径由原来的31m升级为46.5m，新摩天轮共有30台吊舱，每舱可乘坐6人，整体可承载180人，改造前坐一圈所需时间为4min，改造后坐一圈所需时间为8min，下列说法正确的是（ ）
A. 游客在吊舱中始终处于失重状态
B. 改造前吊舱的线速度约为0.2m/s
C. 改造后吊舱的线速度约为0.3m/s
D. 改造前、后吊舱加速度的比值约为
【答案】C
【解析】A．游客做匀速圆周运动，加速度始终指向圆心，所以游客处于摩天轮圆心等高处上方时，加速度向下或者有向下的分量，游客处于失重状态，当游客处于圆心等高处下方时，加速度向上或者有向上的分量，游客处于超重状态，故A错误；
B．改造前吊舱的线速度约为
故B错误；
C．改造后吊舱的线速度约为
故C正确；
D．根据
改造前、后吊舱加速度的比值约为
故D错误。
故选C。
7. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前4s内做匀加速直线运动，4s后达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为1.6×103kg，汽车受到的阻力恒为车重的，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车在前4s内的牵引力为
B. 汽车在前4s内的牵引力做的功为
C. 汽车的额定功率为60kW
D. 汽车的最大速度为35m/s
【答案】D
【解析】AB．由题图可知，前4s内汽车做匀加速直线运动，根据可知其加速度为
对车进行受力分析有
已知
联立解得
汽车在前4s内位移为
汽车在前4s内的牵引力做的功为
故AB错误；
C．根据汽车恒定加速度启动规律可知，当匀加速直线运动阶段的结束就是汽车达到额定功率，此时有
故C错误；
D．当汽车的加速度为零时其达到最大速度，即此时牵引力等于阻力，有
解得
故D正确。
故选D。
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. 如图所示的理想变压器电路中，电流表、电压表均为理想交流电表，在a、b两端输入正弦交流电压，三个定值电阻、、的阻值相等，变压器原、副线圈的匝数比为3：2，则下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A1与A2的示数之比为2：3
B. 电压表V1与V2的示数之比为4：3
C. 电阻与消耗的功率之比为16：9
D. a、b端的输入功率与副线圈的输出功率之比为3：2
【答案】BC
【解析】A．副线圈端、并联可得
由变压器电流和匝数关系可得
联立可得电流表A1与A2的示数之比为
故A错误；
B．电压表V1的示数为
电压表V2的示数为
三个定值电阻、、的阻值相等，可得
故B正确；
C．电阻消耗的功率
电阻消耗的功率
可得
故C正确；
D．电阻消耗的功率
a、b端的输入功率与副线圈的输出功率之比为
故D错误。
故选BC。
9. 如图所示，一质量为m的物体放在电梯内倾角为的固定斜面上，当电梯以加速度（，表示重力加速度大小）竖直向下做匀加速直线运动时，物体和斜面保持相对静止，下列说法正确的是（ ）
A. 斜面对物体的支持力大小为
B. 斜面对物体的支持力大小为
C. 斜面对物体的摩擦力大小为
D. 斜面对物体摩擦力大小为
【答案】BC
【解析】将加速度分解为沿斜面向下的分加速度和垂直斜面向下的分加速度，则有
以物体为对象，垂直斜面方向和沿斜面方向分布根据牛顿第二定律可得
联立解得
故选BC。
10. 如图所示，两条足够长的平行光滑金属导轨MN，PQ固定在绝缘水平桌面上，导轨间距为d，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，金属棒1与2均垂直于导轨放置并静止。已知两金属棒的材料相同、长度均为d，金属棒1的横截面积为金属棒2的两倍，电路中除两金属棒的电阻均不计。现使质量为m的金属棒2获得一个水平向右的瞬时速度，两金属棒从开始运动到状态稳定的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 金属棒1的最大速度为B. 金属棒2的最小速度为
C. 金属棒1上产生的焦耳热为D. 金属棒2上产生的焦耳热为
【答案】ACD
【解析】AB．两金属棒的材料相同、长度均为d，金属棒1的横截面积为金属棒2的两倍，根据
、
可知
、
金属棒2在安培力作用下先减速后匀速，金属棒1在安培作用下先加速后匀速，状态稳定时两金属棒速度相同，一起做匀速运动。对整个系统由动量守恒定律得
解得
则金属棒1最大速度和金属棒2的最小速度均为，故A正确，B错误；
CD．运动过程中系统损失的动能转化为焦耳热，则由能量守恒得
其中
、
解得
、
故CD正确；
故选ACD。
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 用如图甲所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验，回答下列问题：
（1）对于实验的操作要求，下列说法正确的是________。
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末端可以不水平
C. 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
D. 为了研究小球的运动轨迹，需用直线把所有的点连接起来
（2）根据实验结果在坐标纸上描出了小球被水平抛出后的部分运动轨迹，如图乙所示，图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为，、和是轨迹图线上的3个点，和、和之间的水平距离相等，若当地重力加速度大小为g，则小球经过点时的速度大小为_________。
【答案】（1）C （2）
【解析】【小问1详解】
ABC．为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平；而为了让小球每次做同样的平抛运动，小球每次应从同一位置滚下；小球在运动中摩擦力每次都相同，故轨道不需光滑，故AB错误，C正确；
D．为了研究小球的运动轨迹，连线时应作出平滑的曲线，使曲线尽可能多的通过所描下的点，不在曲线上的点尽量对称分布于直线两侧，故D错误。
故选C。
【小问2详解】
和、和之间的水平距离相等，可知两段过程中的运动时间相等，对竖直方向根据匀变速运动规律得
解得
小球在水平方向做匀速直线运动，速度为
小球经过点时的竖直方向速度大小为
故小球经过点时的速度大小为
12. 某同学测量一段电阻丝的阻值（约为5Ω）的实验原理图如图甲所示，实验室提供的器材如下：
A．干电池E（电动势约为1.5V，内阻约为1Ω）；
B．电流表A1（量程为3A，内阻）；
C．电流表A2（量程为150mA，内阻）
D．电压表V（量程为1.5V，内阻约为2kΩ）；
E．电阻箱R（0~99.99Ω）；
F．滑动变阻器（最大阻值为5Ω）；
G．滑动变阻器（最大阻值为1kΩ）．
（1）该同学先用螺旋测微器测得该电阻丝的直径如图乙所示，则该电阻丝的直径为________mm。
（2）根据实验室提供的器材，电流表应选_______（填“B”或“C”），滑动变阻器应选_______（填“F”或“G”）。
（3）该同学通过改变电阻箱的阻值R和调节滑动变阻器的阻值始终保持电压表的示数不变，根据记录的电流表的示数和对应的电阻箱的阻值R作出的图像如图丙所示，图像的纵轴截距为b，斜率为k，则电压表的示数U＝_______，该电阻丝的阻值________。（用题目中的物理量的字母表示）
（4）该实验在设计上_______（填“存在”或“不存在”）系统误差。
【答案】（1）0.511##0.512##0.513##0.514
（2）C F
（3）
（4）不存在
【解析】【小问1详解】
螺旋测微器的精确值为，具体读数由固定刻度和可动刻度组成，由图乙可知电阻丝的直径为
【小问2详解】
[1]电路中的最大电流
选择小量程的电流表，即选C；
[2]滑动变阻器采用了分压式的接法，为了便于调节，应选择规格小点的滑动变阻器，即选F。
【小问3详解】
[1][2] 始终保持电压表的示数不变，设电压表示数为，根据欧姆定律可得
整理可得
所以在图像中纵轴截距和斜率分别
解得
，
【小问4详解】
通过上述分析可知
，
所以该实验设计上不存在系统误差。
13. 如图甲所示，内壁光滑、水平放置的圆柱形绝热汽缸底部安装有电热丝（体积可忽略），汽缸内用质量为m、横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体，此时活塞恰好在汽缸口，封闭气体的热力学温度为。现将汽缸竖直放置，同时接通汽缸底部的电热丝缓慢给气体加热，使活塞回到原来的位置，如图乙所示。已知大气压强恒为，重力加速度大小为g，求：
（1）图乙中封闭气体的压强p；
（2）图乙中封闭气体的热力学温度T。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
根据平衡条件有
解得
【小问2详解】
初、末为等容变化，则有
解得
14. 如图所示，以O点为圆心、R为半径的圆形区域内，存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，电子在电子枪中由静止加速后沿AO方向垂直进入磁场区域，偏转后从M点射出并垂直打在荧光屏PQ上的N点。已知荧光屏PQ平行于AO，电子的质量为m、带电荷量为e，不计电子受到的重力，求：
（1）电子在磁场中的运动时间t；
（2）电子枪中的加速电压U。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
如图所示，电子在圆形磁场中的运动轨迹为圆周
设电子进入磁场时的速度大小为v，则有
其中
解得
【小问2详解】
根据动能定理有
解得
15. 如图所示，长度L＝9m的水平传送带在电机带动下以v＝2m/s的速度顺时针匀速运动，传送带右侧通过一段平台与倾角为的光滑斜面连接。质量m＝2kg、可看作质点的滑块以初速度从左侧滑上传送带，第一次回到传送带上时恰好不能从左端离开。已知滑块与传送带及平台间的动摩擦因数均为，滑块经过斜面底端时速度大小不变，取重力加速度大小，求：
（1）滑块在平台上的最大速度；
（2）滑块沿斜面上升的最大高度h；
（3）滑块与接触面间因摩擦产生的热量Q。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
假设滑块第一次通过传送带时一直减速，根据动能定理有
解得
假设成立。
【小问2详解】
设平台的长度为，滑块第一次回到传送带上时的速度大小为，则有
离开传动带再回到传送带有
离开传送带到斜面最高点有
解得
【小问3详解】
设滑块在平台、传送带上滑动时的加速度大小为a，有
滑块与传送带间的相对位移
滑块与传送带间因摩擦产生的热量为，则有
滑块与平台间的相对位移
滑块与平台间因摩擦产生的热量为，则有
总热量
解得