“宜荊荊恩”2024屆高三起點考試物理一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.宇宙射線撞擊空氣中的氮原子能產生碳14原子。碳14具有放射性，衰變方式為β衰變，半衰期為5730年。關于一個碳14原子的衰變，以下說法正確的是（）A.碳14衰變時放出的β射線是電磁波B.只有在溫度很高時這個碳14原子才會衰變C.碳14以化合物形式存在時，半衰期會發生改變D經過5730年，這個碳14原子不一定會衰變【答案】D【解析】【詳解】A．碳14衰變時放出的β射線是電子，故A錯誤；B．衰變是原子核的變化，不會受環境溫度、濕度及化學狀態的影響，故B錯誤；C．碳14以化合物形式存在時和單質碳14衰變一樣快，故C錯誤；D．半衰期是大量原子核的統計規律，對少量原子核的衰變不適用，故經過5730年，這個碳14原子不一定會衰變，故D正確。故選D。2.如圖所示，陰影部分ABC為透明材料做成的柱形光學元件的橫截面，AC為半徑為R的四分之一圓弧，D為圓弧面圓心，ABCD構成正方形，D處有一點光源，已知該材料對此光的折射率。若只考慮首次從圓弧AC直接射向AB、BC的光線，從點光源射入圓弧AC的光中，有一部分不能從AB、BC面直接射出，這部分光照射圓弧AC的弧長為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】如圖所示若沿DE方向射到AB面上的光線剛好發生全反射，因為臨界角滿足即則同理沿DG方向射到BC面上的光線剛好發生全反射，則FH之間的光在AB、BC面發生全反射，不能從AB、BC面直接射出，FH之間圓弧的長度故選C。3.A、B兩物體同時同地向同一方向運動，其速度與位移變化關系圖像如圖所示，A物體做勻速直線運動，速度大小為，B物體的速度與位移關系圖像為過原點開口向右的拋物線。兩圖像交點坐標為（），下列說法正確的是（）A.B物體做加速度減小的加速運動B.A、B兩物體在距坐標原點處相遇C.B物體在處的加速度D.A、B兩物體再次相遇時B物體的速度大小為【答案】D【解析】【詳解】AC．根據公式可得由于B物體的速度與位移關系圖像為過原點開口向右的拋物線，可知，不變，則B物體做勻加速直線運動，B物體在處的加速度為故AC錯誤；BD．A、B兩物體相遇時，有解得則A、B兩物體相遇處距坐標原點的距離為A、B兩物體再次相遇時B物體的速度大小為故B錯誤，D正確。故選D4.如圖甲所示，在某電場中建立x坐標軸，一個質子僅在電場力作用下沿x軸正方向運動，經過間距相等的A、B、C三點，該質子的電勢能Ep隨坐標x變化的關系如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A.A點電勢高于B點電勢B.A點的電場強度小于B點的電場強度C.質子經過A點的速率大于經過B點的速率D.A、B兩點電勢差UAB小于B、C兩點電勢差UBC【答案】A【解析】【詳解】A．由題圖乙可知質子的電勢能一直減小，所以電勢一直降低，故A點電勢高于B點電勢，故A正確；C．根據能量守恒，由A到B的過程中質子的電勢能一直減小，所以動能一直增大，即質子的速度增大，故質子經過A點的速率小于經過B點的速率，故C錯誤；B．根據功能關系可得即圖像的斜率的絕對值表示電場力的大小，由題圖乙可知，A點電場力大于B點電場力，所以A點的電場強度大于B點電場強度，故B錯誤；D．由題圖乙可知，質子通過相同位移時，電勢能的減小量越來越小，根據電場力做功與電勢能的關系可知，A、B兩點間電勢差UAB大于B、C兩點間電勢差UBC，故D錯誤。故選A。5.小龍同學為參加自行車比賽在操場上練習騎車。當他一個人騎車時，腳蹬踏的頻率可以達到3Hz，為了增加訓練強度，當他讓一名同學坐在后座上時，腳蹬踏的頻率最多只能達到2Hz，若小龍用力蹬踏自行車時的驅動力功率相同，則小龍單獨騎車和載人時所受的阻力之比為（）A.4：9 B.2：3 C. D.3：2【答案】B【解析】【詳解】設蹬踏一次的距離為x，則不載人時的速度為載人時速度為設載人與不載人時的牽引力分別為、，由于小龍用力蹬踏自行車時的驅動力功率相同，故故根據牛頓第三定律可得故選B。6.現有100匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，轉軸垂直于磁場，若穿過線圈的磁通量隨時間變化的規律如圖所示，下列說法正確的是（）A.時刻線圈中感應電動勢為0B.時刻線圈中感應電動勢最大C.時刻線圈中的感應電動勢比時刻的大D.時間內線圈中平均感應電動勢為0.4V【答案】C【解析】【詳解】A．在時刻磁通量為零，但磁通量的變化率最大，線圈中產生的感應電動勢最大，故A錯誤；B．在時刻磁通量最大，但是變化率為零，根據法拉第電磁感應定律線圈中產生的感應電動勢為零，故B錯誤；C．由于時刻線圈磁通量的變化率大于時刻的，故時刻線圈中的感應電動勢比時刻的大，故C正確；D．時間內線圈中的平均感應電動勢為故D錯誤。故選C。7.如圖所示，1、3是衛星繞地球做圓周運動的軌道示意圖，1軌道的半徑為R，2軌道是一顆衛星繞地球做橢圓運動的軌道示意圖，3軌道與2軌道相切于B點，O點為地球球心，AB為橢圓的長軸，三個軌道和地心都在同一平面內。已知在1、2兩軌道上運動的衛星的周期相等，引力常量為G，地球質量為M，三顆衛星的質量相等，下列說法正確的是（）A.衛星在3軌道上的機械能小于在2軌道上的機械能B.若OA=0.4R，則衛星在2軌道B點的速率C.若衛星在1軌道上和2軌道A點的速率分別為v1和vA，則D.若衛星在1軌道、2軌道A點和3軌道上的加速度大小分別為a1、a2和a3，則a2<a1<a3【答案】B【解析】【詳解】A．2、3軌道在B點相切，衛星由2軌道轉移到3軌道需加速，衛星在3軌道上B點的線速度大于衛星在2軌道上B點的線速度，因衛星質量相同，所以衛星在3軌道上的機械能大于在2軌道上的機械能，故A錯誤；B．已知在1、2兩軌道上運動的衛星的周期相等，由開普勒第三定律可知，2軌道的半長軸為R，若OA=0.4R，則OB=1.6R，衛星在3軌道上運行時，由萬有引力提供向心力得可知衛星在3軌道上的線速度大小為又因為，所以故B正確；C．以OA為半徑作一個圓軌道4與2軌道切于A點，設衛星在4軌道上的速率為，則由可知，又衛星由4軌道轉移到2軌道需加速，則，所以，故C錯誤；D．若衛星在1軌道、2軌道A點和3軌道上的加速度大小分別為a1、a2和a3，加速度是由萬有引力產生的，根據牛頓第二定律可得可得比較衛星到地心的距離，可得故D錯誤。故選B。8.一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播，時刻的波形如圖中實線所示，時刻的波形如圖中虛線所示，下列敘述正確的是（）A.波的周期可能為2.8sB.波的傳播速度可能為20m/sC.質點P在時刻向y軸負方向運動D.與兩質點的運動方向總是相反【答案】BC【解析】【詳解】A．由題意可知解得波的周期不可能為2.8s，故A錯誤；B．由波形圖可知，該波的波長為，波的傳播速度則當時，，故B正確；C．根據“上下坡法”可知，質點P在時刻向下運動，故C正確；D．與兩質點平衡位置間距不等于半波長的奇數倍，可知兩質點的運動方向不總是相反的，故D錯誤。故選BC。9.如圖甲、乙所示，同種材料制成邊長為a的粗細均勻的正方形導體框處在勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B，從A點通入電流I，下列說法正確的是（）A.若電路如圖甲所示，線框受到的安培力大小為B.若電路如圖甲所示，線框受到的安培力大小為C.若電路如圖乙所示，線框受到的安培力大小為0D.若電路如圖乙所示，線框受到的安培力大小為【答案】BD【解析】【詳解】AB．若電路如圖甲所示，則流過支路和支路的電流都為，有效長度相當于的長度；根據左手定則可知，兩支路受到安培力都為向上，則線框受到的安培力大小為故A錯誤，B正確；CD．若電路如圖乙所示，則流過支路的電流，流過支路電流；根據左手定則知，邊和邊受到安培力大小相等、方向相反，合力為零；邊和邊受到安培力方向都為向上，大小分別為，可知線框受到的安培力大小為故C錯誤，D正確。故選BD。10.一質量為的物塊在水平地面上向右運動，物塊與地面間的動摩擦因素為。現對物塊施加一個大小為的外力，在外力保持大小不變逆時針旋轉一周的過程中物塊一直向右運動。下列說法正確的是（）A.當外力水平向右時物塊向右加速運動B.當外力水平向左時物塊具有向左最大加速度C.物塊具有向左的最大加速為D.當外力水平方向夾角斜向右上時，物塊加速度為【答案】CD【解析】【詳解】A．當外力水平向右時，物體受到的摩擦力為可知，物體的加速度方向向左，則物體向右減速運動，故A錯誤；BC．根據題意，設指向左上方，與水平方向成角時，具有向左最大的加速度，由平衡條件有解得水平方向上，由牛頓第二定律有解得由數學知識可得其中可知，當時，加速度有最大值，最大值為故B錯誤，C正確；D．當外力水平方向夾角斜向右上時，豎直方向上有解得則摩擦力為水平方向上，由牛頓第二定律有解得故D正確。故選CD。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.某實驗小組用如圖所示的裝置測量物塊與長木板間的動摩擦因數。左端有光滑輕質定滑輪的木板水平固定在桌面上，木板上安裝的兩個光電門1、2中心間距離，繞過定滑輪的細線一端連在裝有遮光片的物塊上，連接物塊的細線與木板平行，另一端吊著裝有沙的沙桶，先將物塊固定在木板右側。已知物塊和遮光片的總質量為，當地重力加速度。（1）用游標卡尺測出遮光片的寬度如圖乙所示，則遮光片的寬度___________；（2）釋放物塊，物塊上的遮光片通過光電門1、2時的遮光的時間分別為，，物塊運動的加速度___________；（結果保留兩位有效數字）（3）若沙桶和沙的總質量為，物塊與長木板間的動摩擦因數___________。（結果保留兩位有效數字）【答案】①.5.45②.1.5③.0.19【解析】【詳解】（1）[1]游標卡尺的精度為，遮光片的寬度（2）[2]物塊通過光電門的時間較短，可用平均速度代替瞬時速度，遮光片通過兩光電門的速度大小分別為根據勻變速直線運動規律有解得（3）[3]將沙桶和沙與物塊看成整體，由牛頓第二定律可得代入數據解得12.實驗室中有一量程較小的電流表，其內阻約為，滿偏電流為，將它改裝成量程為、的雙量程電流表。現有器材如下：A．滑動變阻器，最大阻值50Ω；B．滑動變阻器，最大阻值50kΩ；C．電阻箱，最大阻值9999Ω；D．電池（內阻不計），電動勢3.0V；E．電池（內阻不計），電動勢4.5V；F．單刀單擲開關和，單刀雙擲開關和及導線若干。（1）采用如圖甲所示電路用半偏法測量電流表的內阻，為提高測量精確度，選用的滑動變阻器為__________（填寫器材前的字母序號），選用的電池為__________（填寫器材前的字母序號）；采用此種方法電流表內阻的測量值__________（選填“大于”“等于”或“小于”）真實值。（2）按照圖乙所示設計電路改裝后，當單刀雙擲開關擲向__________（選填“1”或“2”）時，電流表的量程為。（3）圖乙與圖丙所示的兩種改裝電路，__________（選填“乙”或“丙”）電路更合理。（4）如果在步驟（1）中測得電流表的內阻為，按照圖乙將電流表改裝成雙量程電流表，則在此電路中，__________，__________。【答案】①.B②.E③.小于④.1⑤.乙⑥.1⑦.9【解析】【詳解】（1）[1]該實電路是采用半偏法測量電流表的內阻，實驗中在開關S閉合前后，始終認為電路中的電流不變，即實驗中為了減小系統誤差，滑動變阻器接入的值需要遠遠大于電流表G的內阻，選用的滑動變阻器為B。[2]本實驗要求滑動變阻器的分壓盡量大于電流計的電壓，則要選電動勢大一點的電源，故選E。[3]當接通時，有電流流過，和并聯，并聯后的電阻減小，總電流增加，當電流表示數從滿偏電流調到半偏時，中電路大于半偏電流，可知即測量值小于真實值。（2）[4]根據電表改裝原理可知，分流電阻越小，電表量程越大，接1時分流電阻小于接2時的分流電阻，則接1時電流表的量程為。（3）[5]圖丙中，若開關置于中間位置時，相當于把表頭直接接入電路，容易損壞，故圖乙電路更合理。（4）[6][7]根據電路圖，由歐姆定律有聯立解得，13.如圖，絕熱氣缸A與導熱氣缸B均固定于地面，由剛性桿連接的橫截面積相同的絕熱活塞與兩氣缸間均無摩擦。兩氣缸內裝有處于平衡狀態的理想氣體，開始時體積均為、溫度均為。緩慢加熱A中氣體，停止加熱達到穩定后，A中氣體壓強為原來的倍。設環境溫度始終保持不變，求：（1）氣缸B中氣體的體積；（2）氣缸A中氣體溫度。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）根據題意，設初態壓強為，膨脹后A，B壓強相等，則有B中氣體始末狀態溫度相等，由玻意耳定律有解得（2）根據題意可知則有A部分氣體滿足解得14.如圖所示，傾斜粗糙的AB軌道與水平光滑的BC軌道平滑連接，水平軌道上有一個輕彈簧，輕彈簧的左端與墻壁相連，右端與質量為m2=2kg的小物塊Q相連接，均處于靜止狀態。現在A處由靜止釋放一個質量為m1=2kg的小滑塊P，小滑塊P與Q發生碰撞后以共同速度運動，但P與Q不粘連。已知AB軌道長為L=4m，AB段與水平面的夾角θ=37°，小滑塊P與AB軌道間的動摩擦因數μ=0.5，且通過B點時無機械能損失。（不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）小滑塊P第一次運動到B點時速度的大小vB；（2）輕彈簧的最大彈性勢能Ep；（3）小滑塊P第一次返回斜面上距B點的最大距離s。

【答案】（1）4m/s；（2）8J；（3）0.2m【解析】【詳解】（1）對滑塊P，根據動能定理，有解得（2）對P、Q碰后共同速度大小為v，根據動量守恒定律，有解得P、Q壓縮彈簧過程，有解得（3）P、Q分離時，彈簧處于原長，P、Q速度大小為v，P、Q分離后，對P，有解得15.如圖所示，直線MN上方存在著垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，其邊界上的O點存在一個粒子發射源，發射源不定時地向磁場發射速度大小和方向均不同的同