山东省济宁市第一中学2024-2025学年高三上学期开学物理试题

试卷第 1页，共 7页 济宁市第一中学 2024—2025 学年度第一学期质量检测（一） 高三物理 注意事项： 1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形 码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。 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。 3.回答非选择题时，必须使用 0.5 毫米黑色签字笔书写，按照题号在各题目的 答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸，试题卷上答题无效。 保持卡面清洁，不折叠，不破损。 一、单项选择题： 本题共 8 小题， 每小题 3 分，共 24 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. 在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的 21082 Pb，其衰变 方程为 210 210 82 83Pb Bi X  。以下说法正确的是（ ） A. 衰变方程中的 X是电子 B. 升高温度可以加快 21082 Pb的衰变 C. 21082 Pb与 210 83 Bi的质量差等于衰变的质量亏损 D. 方程中的 X来自于 21082 Pb内质子向中子的转化 2.有一质点从某一高度处自由下落，开始的1 3 高度用时为 t，重力加速度为 g，则( ) A.物体自由下落1 2 高度所用的时间为 5 2 t B.物体自由下落1 2 高度时的速度为 3 2 gt C.物体落地所用的时间为 3t D.物体落地时的速度为 3gt 3.如图所示为甲车沿平直公路行驶过程中，位移 x和时间 t的 比值 x t 与时间 t的关系图像。下列说法正确的是( ) A.甲车的加速度大小为 5 m/s2 B.0～2 s内甲车的位移大小为 20 m 试卷第 2页，共 7页 C.0～2 s内甲车的位移为 10 m D.t＝2 s时，甲车的速度大小为 10 m/s 4.如图 1 所示，理想变压器输入端 ab所接电压 u随时间 t的变 化关系 u＝220 2sin(100πt ) V，灯泡上标有“24 V 36 W”的字 样。定值电阻 R1＝10 Ω，R2＝15 Ω。闭合开关 S后，灯泡正常发 光，则理想变压器原、副线圈的匝数比为( ) A.20 3 B.220 9 C.28 3 D.55 6 5. 2023年 9月 27日，杭州亚运会中国队组合赵焕城/王赛博获得帆船比赛冠军。图为帆船在 静止水面上逆风航行的示意图。风力和船身方向成 135°，风力和帆面成 8°，风力在垂直帆 面方向的分力推动帆船逆风行驶，如果风力大小为 F，则风力在航行方向的分力为 A. 4 sin8 5 F  B. 3 cos8 5 F  C. 3 sin8 5 F  D. 4 cos8 5 F  6. 2023年 12月 8日，济郑高铁全线正式开通运营，首发列车复兴号 G4821从济南长清站出 站时做匀加速直线运动，途中连续经过三个测试点 A、B、C，已知 AB段距离为 BC段的一 半，AB段平均速度为 30m/s，BC段平均速度为 60m/s，如图所示，则列车经过 C点时速度 大小为 A. 85m/s B. 75m/s C. 65m/s D. 55m/s 7. 长为 l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为 v0，要通过前方一长为 L的隧道，当 列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过 v(v<v0)。已知列车加速和减速时加 速度的大小分别为 a和 2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率 v0所用时间至少为( ) A.v0－v 2a ＋ L＋l v B.v0－v a ＋ L＋2l v 试卷第 3页，共 7页 C.3（v0－v） 2a ＋ L＋l v D.3（v0－v） a ＋ L＋2l v 8. 一轻质杆两端分别固定有质量均为 m的小球 A、B，两小球由细线 OE、FC悬挂于水平天 花板及竖直墙壁上，如图所示。OE和 FC的拉力分别用 F1和 F2 表示，初始时，F1与竖直方向的夹角θ＝30°，F2水平。现保持轻 杆位置不变，将细线 FC的 C端缓慢上移至 FC 与水平方向成α ＝60°角的位置的过程中，下列说法正确的是( ) A.F1一直减小且减小了 mg B.F2一直减小且减小了 mg C.F2先减小后增大，其最小值为 2 1 mg D.轻杆的弹力一直减小，其最小值为 3 3 mg 二、多项选择题： 本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 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 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9.一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程， b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a过程是等温过程。下列说 法正确的是 A. a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 B. b→c过程，气体对外做功，内能减少 C. a→b→c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 D. a→b过程，气体从外界吸收的热量等于 c→a过程放出的热量 10.回旋加速器是将半径为 R的两个 D形盒置于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，两盒间的狭缝很小，两盒间接电压为 U的高频 交流电源。电荷量为 q的带电粒子从粒子源 A处进入加速电场 （初速度为零），若不考虑相对论效应及粒子所受重力，下列说 法正确的是（ ） A. 增大狭缝间的电压 U，粒子在 D形盒内获得的最大速度不变 B. 粒子第一次在 2D 中的运动时间大于第二次在 2D 中的运动时间 C. 粒子第一次与第二次在 2D 磁场中运动的轨道半径之比为1:3 D. 若仅将粒子的电荷量变为 2 q ，则交流电源频率应变为原来的 1 2 倍 试卷第 4页，共 7页 11.一竖直放置的轻质圆环静止于水平面上，质量为 m的物体用轻绳系于圆环边缘上的 A、 B两点，结点恰位于圆环的圆心О点。已知物体静止时，AO绳水平， BO绳与 AO绳的夹角为 150°。现使圆环沿顺时针方向缓慢滚动，在 AO绳由水平转动至竖直的过程中 A.AO绳中的拉力一直增大 B. AO绳中最大拉力为 2mg C.BO绳中的拉力先减小后增大 D. BO绳中最小拉力为 0 12.如图所示，在竖直方向的磁感应强度为 B的匀强磁场中，金属框架 ABCD固定在水平面 内，AB与 CD平行且足够长， BC与 CD夹角为θ（θ<90°），光滑导体棒 EF（垂直于 CD） 在外力作用下以垂直于自身的速度 v向右匀速运动，框架中的 BC部分与导体棒单位长度的 电阻均为 R，AB与 CD的电阻不计，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，经过 C点瞬间作为计时起点，下列关于电路中电流大小 I与时间 t、消耗的电功率 P与导体棒水 平移动的距离 x变化规律的图像中正确的是（ ） A． B． C． D． 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13．某同学采用了如图所示的实验装置来完成“研究匀变速直线运动的规律”实验。放置在气 垫导轨上的滑块上装有宽度 3.0mmd  的遮光条，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门， 配套的数字计时器（图中未画出）记录了遮光条通过光电门 1的时间 1 0.02st  ，通过光电 门 2的时间 2 0.01st  ，用刻度尺测出两个光电门之间的距离 22.5cmx  ，则遮光条经过光 试卷第 5页，共 7页 电门 1时的速度大小 1v  m/s，滑块的加速度大小 a  2m/s ，遮光条从光 电门 1运动到光电门 2的时间 t  s。（计算结果均保留两位有效数字） 14．某同学用 A、B、C三个弹簧测力计“验证力的平行四边形定则”。装置如图甲所示。 将弹簧测力计 A的一端固定在水平白纸上的 P点，三个细线套 L1、L2、L3共系于一个结点。 另一端分别系于弹簧测力计 A、B、C上，拉动 B、C两个弹簧测力计，使结点与白纸上 O 点重合，这时细线套 L2、L3垂直，弹簧测力 A的示数如图甲所示。 (1)图甲中弹簧测力计 A的示数为________N；若弹簧测力计 B的示数为 2.10 N，则当弹簧 测力计 C的示数约为________N时，力的平行四边形定则得到验证。 (2)该同学利用作图法验证平行四边形定则，记录三个弹簧测力计的示数，同时在白纸上确 定________________，作出的图如图乙所示，其中 F′与测力计 A对线套 L1的拉力等大反向， 如果在误差允许的范围内，__________________________________，则力的平行四边形定则 得到验证。 (3)实验时为减小误差，下列说法正确的是________(填正确答案标号)。 A.三个细线套应适当长一些 B.三个细线套应与白纸平面平行 C.三个测力计应该完全相同 D.三个测力计的示数越大越好 试卷第 6页，共 7页 15. (8分)一列货车以 8m/s的速度在平直铁路上运行，由于调度失误，在后面 600m处有一 列快车以 20m/s的速度向它靠近.快车司机发觉后立即制动，若两车恰好不相撞（货车速度 保持不变）， 求：（1）快车从制动至两车恰好不相撞所用时间 t； （2）快车制动过程中的加速度 a的大小； （3）从制动至两车恰好不相撞快车的位移 x的大小。 16. (8分) 如图所示是王同学家新买的某品牌 5座小汽车油箱盖里面的标牌，标牌内容为厂 家建议冷态时(汽车静止停放时)轮胎充气压力标准，王同学通过上网查询得知 1bar=100kPa， 王同学一家人利用寒假满载行李进行中国红色文化自驾游。出发前汽车停放在室温为 27℃ 的地下车库，根据厂家建议，王同学把汽车后轮胎压充气调整为 2.8bar，王同学一家人驾驶 该汽车在高速公路连续行驶了 4小时后开进了服务区，刚到服务区时王同学发现汽车胎压仪 表盘上显示车后轮胎压为 3.36bar，己知轮胎内气体可看作理想气体，车胎的容积可视为不 变，热力学温度与摄氏温度的关系 T=t+273K。求： (1)汽车开进服务区时，后轮胎内气体的温度： (2)汽车开进服务区后，王同学立即从后轮胎内放出一部分气体让胎压回到 2.8bar，若放气 前后轮胎内气体的温度不变，则从后轮胎内放出气体的质量占后轮胎内气体总质量的百分比。 (结果保留三位有效数字) 试卷第 7页，共 7页 17. (14分)如图所示，两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上，半径为 r， 其所在平面竖直且平行，导轨最高点到水平桌面的距离等于半径，两导轨间距为 L，两导轨 圆心的连线 OO′与导轨所在竖直面垂直。空间充满如图所示一辐向磁场，其方向沿导轨半 径向外，导轨所处位置磁感应强度的大小均为 B，两导轨左端连接定值电阻 R1。现将质量为 m、电阻为 R2、长为 L的导体棒平行 OO′由导轨左端最高处静止释放且沿导轨下滑，滑到 MN位置时速度达到最大，此时 OM连线与水平方向的夹角为θ。导体棒运动过程中始终平 行于 OO′且与两导轨接触良好，导轨的电阻忽略不计，不考虑自感影响，求： (1)导体棒的最大速度 v； (2)导体棒第一次运动到最低点时通过导体棒的电荷量； (3)导体棒停止运动时电阻 R1产生的热量。 18. (16分)如图所示，在 xoy平面直角坐标系内，x轴的上方有圆心在O点、半径为 R的圆 形匀强磁场区域，与 x轴相切于坐标系的原点 O，方向垂直于纸面向外；第Ⅳ象限和第Ⅲ象 限内分别存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场，x轴和 AC分别为其上下边界， 第Ⅳ象限内场强方向沿 x轴负方向，第Ⅲ象限内场强方向沿 x轴正方向。一电荷量为 q(q>0)、 质量为 m的带电粒子由 AC边界上距 y轴 1.2R处的 M点垂直电场以初速度 v₀射入电场，经 电场偏转后由第Ⅳ象限进入第Ⅲ象限，经过 y轴上 N(0，-1.6R)点时速度方向与 y轴正方向 夹角为 37°；然后垂直 x轴从 P点射出电场，再经过一段时间后进入磁场区域，最后离开磁 场时速度方向与 y轴正方向的夹角为 74°，不计粒子重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)P点与 O点的距离； (2)第Ⅳ象限和第Ⅲ象限匀强电场的场强大小之比； (3)匀强磁场的磁感应强度大小； (4)带电粒子从 M点射入电场到偏转射出圆形磁场的过程中运动 的总时间。 试卷第 1页，共 3页 济宁市第一中学 2024—2025 学年度第一学期质量检测（一） 高三物理答案 1.A 2.D 3.B 4.A 5.C 6.B 7.C 8.D 9.BC 10.AD 11.BD 12.AC 13. 0.15（2分） 0.15（2分）1.0 （2分） 14.（1）2.90（2分） 2.00（1分） （2）三个力的方向(或三个细线套的方向)（1分） F与 F′大小相等，方向相同（2分） （3）AB（2分） 15.（8分） 解：（1）由题意分析可知，要使两车不相撞，它们的运动必须满足： v at v  货快 ① （1分） 2 v v t v t x   货快 货 ② （1分） 由②代入数据可得， 快车从制动到两车恰好不相撞的时间为： 100st  （2分） （2）由①②代入数据可得， 快车制动过程中的加速度为： 20.12m sa  （2分） （3）由 2 v v x t   货快 可得， 从制动到两车不相撞快车的位移为： 1400mx  （2分） 16.(8分)(1)t2=87℃；(2)16.7% 【解析】(1)对车胎内气体分析，出发前压强为 5 1 2.8bar 2.8 10 Pap    温度为 t1=27℃，到服务区时压强为 52 3.36bar 3.36 10 Pap    温度为 t2，车胎的容积可视为不变，根据查理定律，得 1 2 1 2273 273 p p t t    （1分） 代入数据解得 t2=87℃（2分） (2)设轮胎容积为 V，放气后压强为 5 3 1 2.8bar 2.8 10 Pap p    设在该压强下体积变为V ，放气前后轮胎内气体的温度不变，根据玻意耳定律，得 2 3p V p V  （1分） 试卷第 2页，共 3页 代入数据解得 1.2V V  （2分） 从 后 轮 胎 内 放 出 气 体 的 质 量 Δ m， 占 后 轮 胎 内 气 体 总 质 量 m 的 百 分 比 为 1.2 1 100% 16.7% 1.2 6 m V V m V       （2分） 17.(14分)(1)  1 2 2 2 cosmg R R B L   ；(2)  1 2 π 2 BrL R R ；(3) 1 1 2 mgrR R R 【解析】(1)MN位置时对棒受力分析 cosF mg  安 （1分） 又 2 2 1 2 1 2 BLv B L vF BIL B L R R R R     安 （1分） 联立解得  1 2 2 2 cosmg R R v B L    （2分） (2)根据 1 2 t R EE n q t R I I        ， ， 得 1 2 ΔΦq R R   （2分） 又 πΔΦ 2 rB L  （2分） 解得  1 2 π 2 BrLq R R   （2分） (3)经分析得导体棒最终停在最低点，由能量守恒Q mgr （2分） 则 1 1 1 R 1 2 1 2 R mgrRQ Q R R R R     （2分） 18.(16分) (1)0.6R；(2) 1 2 ；(3) 03 5 mv qR ；(4) 0 0 5 37 54 R πR v v  【解析】(1)从 N到 P的运动可以看作是从 P到 N的类平抛，根据平抛运动的推论，速度的 反向延长线过水平位移的中点，则 tan37 2 OP ON   （1分） 代入数据，解得 0.6OP R （1分） (2)与(1)同理可得，M点的坐标为(1.2R，-4.8R)则带电粒子从 M到 N运动中 y轴方向匀速直线 1 0 1 3.2y v t R  （1分） x轴方向匀加速直线 211 1 1 1.2 2 qEx t R m     （1分） 解得 2 0 1 15 64 mv E qR  （1分） 同理可得，第Ⅲ象限匀强电场的场强大小为 2 0 2 15 32 mv E qR  （1分） 试卷第 3页，共 3页 第Ⅳ象限和第Ⅲ象限匀强电场的场强大小之比为 1 2 1 2 E E  （1分） (3)运动轨迹如图，速度的偏转角为 74°，即圆心角为 74°，由几何关系可得，圆周运动的弦 长为圆形磁场的直径，则 5 3 Rr  （1分） 根据洛伦兹力提供向心力 2 0vqvB m r  （1分） 解得 0 3 5 mv B qR  （1分） (4)带电粒子在电场中运动时间为 2 0 0 4.8 24 5 R Rt v v   （1分） 在磁场中运动的周期为 0 0 2 10 3 πr πRT v v   （1分） 圆心角为 74  （1分） 则带电粒子在磁场中运动的时间为 3 0 37 360 54 θ πRt T v    （1分） 带电粒子从电场进入磁场匀速运动的时间为 4 0 0 0.2 5 R Rt v v   （1分） 所以带电粒子运动的总时间为 2 3 4 0 0 5 37 54 R πRt t t t v v      （1分）