高級中學名校試卷PAGEPAGE12024屆新高三開學摸底考試卷（舊教材專用）物理（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。2．回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號。回答非選擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題1.2022年11月12日，天舟五號與空間站天和核心艙成功對接，在對接的最后階段，天舟五號與空間站處于同一軌道上同向運動，兩者的運行軌道均視為圓周．要使天舟五號在同一軌道上追上空間站實現對接，天舟五號噴射燃氣的方向可能正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗要想使天舟五號在與空間站的同一軌道上對接，則需要使天舟五號加速，與此同時要想不脫離原軌道，根據則必須要增加向心力，即噴氣時產生的推力一方向有沿軌道向前的分量，另一方面還要有指向地心的分量，而因噴氣產生的推力與噴氣方向相反，則圖A是正確的。故選A。2.某興趣小組模擬避雷針周圍電場的等勢面分布如圖所示，相鄰等勢面間的電勢差相等。A、B、C、D、E為空間電場中的五個點，其中C、D兩點位置關于避雷針對稱，一電子（量為m）從A點靜止釋放，僅在電場力作用下運動到C點時速度為v，下列說法正確的是（）A.A點的電勢小于D點的電勢B.若電子能運動到B點，則到B點時速度為C.電場中C、D兩點電場強度相同D.若電子從A點運動到E點，其電勢能增大〖答案〗A〖解析〗A．電子從A點靜止釋放，僅在電場力作用下運動到C點時速度增加，電勢能減小，電勢升高，可知C點電勢高于A點，又因為D、C電勢相等，可知D點電勢高于A點，A正確；B．設相鄰兩等勢面間的電勢差為U，則從A到C有從A到B解得B錯誤；C．由對稱性可知，C、D兩點的電場強度大小相同，但是方向不同，C錯誤；D．因E點電勢高于A點，則若電子從A點運動到E點，其電勢能減小，D錯誤。故選A。3利用智能手機中的磁傳感器可以粗測特高壓直流輸電線中的電流I。如圖所示，大致東西方向水平長直輸電導線距地面高度，手機平置于水平長直輸電導線正下方，手機顯示屏所在平面為面，軸與導線重合，測量磁感應強度，然后沿軸方向保持手機平移前進，再測量磁感應強度，數據記錄如下表。測量點位置正下方時3345沿地面前進3340設通有電流的長直導線在距導線處產生磁場的磁感應強度大小為（其中），該地地磁場為勻強磁場，前進后電流影響可忽略。忽略其他影響，根據實驗數據，判斷下列說法正確的是（）A.地磁場方向為沿軸方向 B.地磁場的磁感應強度為C.長導線中電流方向為東向西 D.輸電線中電流的大小約為〖答案〗D〖解析〗AB．根據題意前進后電流影響可忽略，由表格沿地面前進的磁場方向可知地磁場方向并非沿著軸方向，而是與xOy成一定夾角指向-z方向，根據矢量的合成可知地磁場的磁感應強度為故AB錯誤；C．沿軸方向保持手機平移前進，沿軸方向的磁場減小，可知長導線產生的磁場沿著y軸方向，所以長導線中電流方向為西向東，故C錯誤；D．通有電流的長直導線在距導線處產生磁場的磁感應強度大小為，則根據在y軸方向磁場的變化可知解得故D正確；故選D。4.如圖是某種雙層晾衣籃，用質地均勻的圓形鋼圈穿進網布構成兩個完全相同的籃子，上、下兩籃通過四根等長輕繩與鋼圈的四等分點相連；另有四根等長輕繩，它們一端與穿過輕桿的掛鉤系在一起，另一端連接上籃的四等分點。已知不裝衣物時，兩籃保持水平，晾衣籃的尺寸如圖中所示。下列說法正確的是（）A.掛鉤受到繩的拉力大小是上方某一根輕繩拉力的4倍B.掛鉤受到繩的拉力大小是下方某一根輕繩拉力的4倍C.上方某一根輕繩的拉力大小是下方某一根輕繩拉力的2.5倍D.上方四根輕繩的拉力之和與下方四根輕繩的拉力之和大小相等〖答案〗C〖解析〗A．如果上方的繩子是豎直，則掛鉤受到的拉力大小是上方某一根輕繩拉力的四倍，但上方的繩子不是豎直的，故掛鉤受到的拉力大小不是上方某一根輕繩拉力的四倍，故A錯誤；B．沒有考慮上方籃子的重力，掛鉤受到的拉力大小是下方某一根輕繩拉力的四倍與上方籃子的重力之和，故B錯誤；C．下方每一根繩子的拉力F上方分析左邊這根繩子，高度為h，長度L=40cm，半徑r=24cm，可知繩子與豎直方向夾角為37°，根據平衡條件可知，1根繩子的拉力可知故C正確；D．上方四根輕繩的拉力之和的大小為2G，下方四根輕繩的拉力之和大小G，故D錯誤。故選C。5.自行車的發電花鼓可以在騎行時為車燈提供不超過額定值的電能，其原理簡化為圖（甲）所示，圖中N、S是與摩擦小輪同軸轉動的一對磁極，磁極周圍固定一個與理想變壓器原線圈相連的矩形線框，變壓器的輸出端與車燈相連。勻速騎行時，摩擦小輪在車輪的驅動下帶動磁極旋轉，變壓器輸出正弦式交流電。某輛裝有發電花鼓的自行車的部分結構如圖（乙）所示，其中大齒輪與踏板相連，半徑較小的小齒輪1和半徑較大的小齒輪2與后輪同軸固定，騎行者可調節變速器使鏈條掛在不同的小齒輪上，騎行時摩擦小輪與車輪、車輪與地面均不打滑。下列說法正確的是（）A.車行速度越快，車燈一定越亮B.車行速度越快，交流電的周期一定越大C.同樣的車行速度，鏈條掛在小齒輪1上和掛在小齒輪2上，燈泡亮度相同D.同樣的車行速度，變壓器的原線圈匝數越多，車燈越亮〖答案〗AC〖解析〗A．車速越快，線框磁通量變化率大，產生的感應電動勢越大，所以車燈越亮，故A正確；B．車速越快，磁鐵轉動越快，交流電周期越小，故B錯誤；C．車速相同，磁鐵轉速相同，產生的感應電動勢相同，所以燈泡亮度相同，故C正確；D．由變壓器原、副線圈電壓與匝數關系可得解得車燈電壓為所以原線圈匝數越大，車燈電壓越小，燈泡越暗，故D錯誤。故選AC。6．利用物理模型對問題進行分析，是一種重要的科學思維方法。如圖甲所示為拔河比賽時一位運動員的示意圖，可以認為靜止的運動員處于平衡狀態。該情形下運動員可簡化成如圖乙所示的一質量分布均勻的鋼管模型。運動員在拔河時身體緩慢向后傾倒，可以認為鋼管與地面的夾角QUOTE逐漸變小，在此期間，腳與水平地面之間沒有滑動，繩子的方向始終保持水平。已知當鋼管受到同一平面內不平行的三個力而平衡時，三個力的作用線必交于一點。根據上述信息，當鋼管與地面的夾角QUOTE逐漸變小時，下列說法正確的有（）A．地面對鋼管支持力的大小不變B．地面對鋼管的摩擦力變大C．地面對鋼管作用力的合力變大D．地面對鋼管作用力的合力大小不變〖答案〗ABC〖解析〗AB．對鋼管受力分析，鋼管受重力G、繩子的拉力T、地面對鋼管豎直向上的支持力QUOTEFNFN、水平向左的摩擦力QUOTEFfFf，可知QUOTEFN=mgFN=mg；QUOTEFf=T=mgtan胃Ff=T=mgCD．對鋼管受力分析，可認為鋼管受到重力G、繩子的拉力T和地面對鋼管作用力的合力F三個力，鋼管平衡，三個力的作用線必交與一點，由此可知F方向沿鋼管斜向上，與水平面夾角為α（鋼管與水平面的夾角為θ）根據共點力平衡條件可知QUOTEF=mgsin偽F=mgsin偽；QUOTE；當鋼管與地面的夾角QUOTE逐漸變小，同時α也減小，地面對鋼管作用力的合力變大，C正確，D錯誤。7.如圖甲所示，淺色傾斜傳送帶兩側端點間距6m，皮帶總長12m，傾角37°。t＝0時，一質量為1kg的煤塊從傳送帶底部的A點，以10m/s的速度沖上傳送帶。t＝1s時，傳送帶開始沿順時針方向勻加速轉動，A點運動的v－t圖像如圖乙所示。煤塊與傳送帶間動摩擦因數為0.5，傳送輪和煤塊大小均可以忽略（，，）。煤塊在傳送帶上運動的過程中，下列說法正確的是（）A.煤塊運動至最高點，位移為10m B.煤塊在傳送帶上運動時間為2sC.煤塊在傳送帶上留下的痕跡為12m D.煤塊與傳送帶間產生的熱量為90J〖答案〗CD〖解析〗A．煤塊從傳送帶底部開始滑動，根據牛頓第二定律可知解得煤塊減速為零需要的時間該過程煤塊走過的位移為由于煤塊減速為零后相對于皮帶向下運動，所以煤塊煤塊運動至最高點，位移為5m，A錯誤；B．煤塊速度減到零后開始向下運動，根據牛頓第二定律可知解得滑塊下滑到傳送帶底端時解得煤塊在傳送帶上運動的總時間為B錯誤；C．有圖乙可知，皮帶的加速度為煤塊沿傳送帶下滑過程中皮帶的位移皮帶的總長度為12m，所以劃痕的長度為12m，C正確；D．煤塊相對皮帶運動的路程為煤塊與傳送帶間產生的熱量為D正確故選CD。8.如圖所示，坐標系的第一象限內分布著垂直紙面向里的有界勻強磁場，磁場的右邊界是滿足（單位：）的拋物線的一部分，現有一質量，電荷量的帶正電粒子（重力不計）從軸上的A點沿軸正向以射入，恰好不從磁場右邊界射出，則（）A.粒子在磁場中做逆時針圓周運動B.粒子到達磁場邊界的位置坐標為C.粒子在磁場中運動的速率為D.粒子從A點到磁場右邊界的運動時間為〖答案〗AD〖解析〗A．根據左手定則可知粒子在磁場中做逆時針圓周運動，故A正確；B．設粒子到達磁場邊界的位置坐標為，粒子在磁場中做圓周運動的半徑為，則有粒子在磁場中做圓周運動的圓心的位置坐標為，根據數學知識可知設粒子到達磁場邊界的位置與圓心位置的連線與豎直方向的夾角為根據幾何關系可知，拋物線切線的反向延長線與x軸的夾角也是，這個角度相當于平拋運動瞬時速度的方向與x軸的夾角，根據平拋運動瞬時速度方向的正切值可知，拋物線切線的反向延長線與x軸的交點坐標為，由于磁場邊界滿足,則粒子到達磁場邊界的切線斜率為聯立解得故B錯誤；C．根據洛倫茲力提供向心力可得粒子在磁場中運動的速率為故C錯誤；D．由可得粒子從A點到磁場右邊界的圓周運動的圓心角為粒子周期為粒子從A點到磁場右邊界的運動時間為故D正確。故選AD。二、非選擇題（一）必考題9某實驗小組設計了如圖甲所示實驗裝置，探究滑塊與長木板之間的動摩擦因數。將一端帶有定滑輪且表面平整的長木板固定在水平桌面上，滑塊置于長木板左端，滑塊上面固定一個小遮光片。將滑塊和托盤用輕細繩連接，在靠近托盤處連接力傳感器，在長木板右側某位置固定光電門，并連接好數字計時器。重力加速度為g。實驗過程如下：（1）用游標卡尺測量遮光片的寬度，游標尺固定后如圖乙所示，則遮光片的寬度______mm；（2）滑塊靜置于長木板上，記錄遮光片中線在長木板上的投影位置，用刻度尺測量出該位置到光電門的水平距離x；用手托住托盤，將若干砝碼置于托盤內，由靜止釋放托盤，當遮光片經過光電門時，數字計時器記錄時間為t，力傳感器記錄此過程中繩的拉力為F；（3）將滑塊再次置于初始位置，增加砝碼數量后，重復實驗，記錄數據。利用圖像處理數據，作出圖像如圖丙所示，由圖像可知其縱軸截距為b，斜率為k；（4）滑塊和遮光片的總質量______；滑塊和長木板間的動摩擦因數______。（用題目所給物理量符號表示）〖答案〗（1）6.70（4）〖解析〗（1）[1]遮光片的寬度（4）[2][3]設滑塊運動加速度為a，由牛頓第二定律可得當遮光片經過光電門時，速度為由速度位移關系可得整理可得圖像如圖丙所示，由圖像可知其縱軸截距為b，斜率為k，有解得10.某小組通過兩種實驗方案測量一水果電池的電動勢和內阻。實驗一：用萬用表直流電壓檔測量水果電池的電動勢，把紅、黑表筆連接水果電池的兩極A、B，如圖所示，表盤示數為_________V。實驗二：實驗小組知道水果電池的內阻較大，設計了如圖所示的電路，利用數字電壓表（內阻無窮大）、電阻箱R等器材，精確測定了水果電池的電動勢和內阻。實驗步驟：①按電路圖連接好電路；②閉合開關S，多次調節電阻箱，記下電阻箱的阻值R和對應電壓表的示數U；③應用Excle軟件快速處理實驗數據，得出與的對應值，如下表所示；④再用Excle軟件描繪圖像，并由圖像擬合得到函數關系式。實驗數據組別電壓電阻箱電阻R/歐10.561290000.0001111111.78189593720.532680000.0001251.87758167530.497970000.0001428572.00843542940.415950000.00022.4044241450.300130000.0003333333.33222259260.127710000.0017.83085356370.10568000.001259.4696969780.06675000.00214.9925037590.02792000.00535.84229391100.01431000.0169.93006993⑤依據實驗原理，與的關系式為_________，結合步驟④得出的函數關系式，水果電池的電動勢_________V、內阻_________。（結果均保留兩位有效數字）以上兩種實驗方案所測得該水果電池的電動勢差別較大，請分析其原因：___________________________。〖答案〗0.66⑤1.0實驗方案一中，用電壓表測出的是路端電壓，不是電源電動勢〖解析〗一[1]量程為1V時，最小刻度為0.02V，因此電壓表的示數為0.66V。二⑤[2]根據閉合電路歐姆定律整理得[3][4]利用圖像的斜率和截距可知，因此可得，[5]實驗方案一中，用電壓表測出的是路端電壓，不是電源電動勢，由于電源的內阻較大，因此誤差較大。11.如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌固定在絕緣水平面上，兩導軌間距為，導軌左側有兩個開關、，與一個阻值為的定值電阻串聯，與一個電容為的電容器串聯。導體棒垂直于導軌放置，其長度為、質量為、電阻也為。整個裝置處于方向豎直向上、磁感應強度大小為的勻強磁場中。一質量為的重物通過輕質定滑輪用絕緣輕繩與導體棒的中點連接，開始時輕繩張緊。現將閉合，斷開，使重物由靜止釋放，經時間金屬棒達到最大速度。已知導軌足夠長，不計導軌電阻，導體棒始終垂直導軌且與導軌接觸良好，重物始終未落地，重力加速度為，不計一切摩擦。求：（1）導體棒的最大速度；（2）導體棒從開始運動到剛達到最大速度時，運動的距離；（3）從導體棒開始運動到剛達到最大速度時，電阻中產生的熱量；（4）導體棒達到最大速度后，將斷開、閉合，同時撤去重物，電容器所帶的最大電荷量。〖答案〗（1）；（2）；（3）；（4）〖解析〗（1）導體棒的速度最大時有解得（2）導體棒從開始運動到剛達到最大速度的過程中，分別對重物和導體棒應用動量定理又解得（3）從導體棒開始運動到剛達到最大速度時，由能量守恒解得電阻中產生的熱量（4）設穩定時導體棒的速度為v，則電容器兩端電壓電容所帶的電荷量為對導體棒由動量定理有通過導體棒的電荷量解得12.某過山車模型軌道如圖甲所示，為半徑分別為的圓形軌道，它們在最低點分別與兩側平直軌道順滑連接，不計軌道各部分摩擦及空氣阻力，小車的長度遠小于圓形軌道半徑，各游戲車分別編號為1、2、3…n，質量均為，圓形軌道最高點處有一壓力傳感器。讓小車1從右側軌道不同高度處從靜止滑下，壓力傳感器的示數隨高度變化，作出關系如圖乙所示。（1）根據圖乙信息，分析小車1質量及圓形軌道半徑；（2）在水平軌道區間（不包含A和E兩處），自由停放有編號為2、3…n的小車，讓1號車從高處由靜止滑下達到水平軌道后依次與各小車發生碰撞，各車兩端均裝有掛鉤，碰后便連接不再脫鉤，求在作用過程中，第輛車受到合力的沖量及合力對它做的功。（3）軌道半徑為，每輛車長度為，且，要使它們都能安全通過軌道，則1車至少從多大高度滑下？〖答案〗（1），；（2），；（3）〖解析〗（1）從靜止釋放到C點的過程，對小車1，由動能定理有在C點，對小車1，由牛頓第二定律有解得對照F-h圖像可得（2）由題意，在C點對小車1由牛頓第二定律有C點到A點過程，對小車1，由動能定理有碰撞過程中由動量守恒有對第n輛小車，由動量定理有由動能定理有聯立解得（3）小車1下滑到A點，由機械能守恒有在圓O2最高點，取微元作為研究對象，由牛頓第二定律有對第n輛車由機械能守恒有聯立解得（二）選考題：【物理-選修3-3】（15分）13.一定質量的理想氣體從狀態A變化到狀態B，其過程如圖上的線段所示，則（）A.由A變化到B的過程中，氣體的壓強不變B.狀態A處的壓強與狀態B處的壓強之比為4∶3C.由A變化到B的過程中，氣體從外界吸熱D.由A變化到B，每個氣體分子的動能都增大E.由A變化到B，單位時間內單位面積上氣體分子對容器壁的撞擊次數變少〖答案〗BCE〖解析〗ABE．根據氣態方程可得解得由于壓強變小，則從A變化到B，單位時間內單位面積上氣體分子對容器壁的撞擊次數變少，故A錯誤，BE正確；C．由A變化到B的過程中，體積變大，則氣體對外做功，；溫度升高，故，根據可知即氣體從外界吸收能量，故C正確；D．由A變化到B，溫度升高，氣體分子的平均動能增大，每一個分子不一定速度增大，故D錯誤；故選BCE。14.某玩具公司正在設計一款氣動軟蛋槍，其原理如圖所示，活塞橫截面積，氣槍上膛時，活塞向右運動，壓縮彈簧至指定位置后，被鎖緊裝置鎖住（末畫出），然后質量的軟膠子彈被推入橫截面積的槍管中，此時子彈末端距離汽缸底部，汽缸內的氣體壓強和大氣壓相同。槍管水平，擊發釋放活塞，活塞在彈簧的推動下向左運動壓縮氣體，在極短的時間運動至汽缸底部，此過程子彈可視為靜止，然后子彈在高壓氣體的推動下射出槍管，槍管總長，子彈在槍管中運動時受到的子彈和槍管內部的摩擦平均阻力為。活塞和汽缸之間及軟膠子彈和槍管之間無漏氣，忽略汽缸與活塞之間的摩擦力和整個過程中氣體的溫度變化，已知大氣壓強。（1）求擊發