天津市汇文中学2024-2025学年高三下学期开学物理试题

2024-2025 高三年级物理学科收心锦囊试卷 一、单选题：本大题共5小题，共25分。 1.2023年8月25 日，新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，再次刷新中国磁约束聚变装置运行纪录。核聚变是一种核反应的形式，下列关于核聚变的说法中正确的是( ) A.相同质量的核燃料，聚变产生的能量比裂变多 B.核聚变反应可以自发进行，不需要任何条件 C.太阳在核聚变的过程中质量保持不变 D.核聚变由于原料具有放射性因此不适合用来发电 2.2024年4月25 日，神舟十八号载人飞船与距地表约400km的空间站顺利完成径向对接，这种对接比前向和后向对接更难。径向对接时飞船在空间站正下方200m的“停泊点”处调整为垂直姿态，在发动机的推力作用下，与空间站保持相对静止。准备好后，再逐步上升到“对接点”，最终与空间站完成对接。飞船和空间站对接后，组合体绕地球做匀速圆周运动。已知地球同步卫星位于地面上方高度约36000km处。下列说法正确的是( ) A.飞船维持在200m“停泊点”的状态时，其角速度大于空间站的角速度 B.飞船维持在200m“停泊点”时，处于平衡状态 C.与地球同步卫星相比，组合体的角速度更大 D.对接稳定后，空间站的线速度减小 3.电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。制动时车轮转动带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生交变电流。若t=0时磁场方向恰与线圈平面垂直，磁极位置如图甲所示，磁极匀速转动，线圈中的电动势随时间变化的关系如图乙所示。将两磁极间的磁场近似视为匀强磁场，下列说法正确的是( ) A. t=0时线圈中磁通量为0，磁通量变化率最大 B. 时线圈中电流方向由P指向Q C.0~t₁过程，线圈中的平均感应电动势大小为 D.线圈中的电动势瞬时值表达式为 4.取一个空的金属易拉罐，在开口处插入一根粗细均匀的长透明吸管，在吸管内注入一小段油柱(长度、质量均可忽略)，然后用蜡将易拉罐开口处密封。以密封处为原点，在吸管上标上刻度，如果不考虑大气压的变化，就是一个简易的气温计，如图所示。当环境温度由t₁缓慢升高到t₂的过程中，油柱从刻度L处上升到2L处，则( ) 1 学科网（北京）股份有限公司 A.这一过程中，罐壁单位面积上单位时间内碰撞的气体分子数不变 B.这一过程中，罐内气体分子的平均动能保持不变 C.油柱在刻度L处时罐内气体压强小于油柱在2L处时的压强 D.这一过程中，罐内气体对外做的功小于气体从外界吸收的热量 5.竖直平行导轨MN上端接有电阻R，金属杆 ab质量为m，电阻也为R，跨在平行导轨间的长度为L，垂直导轨平面的水平匀强磁场方向向里，不计导轨电阻，不计摩擦，且ab与导轨接触良好，如图所示。若 ab杆在竖直方向上的外力F作用下匀速上升h，则下列说法正确的是( ) A.金属杆 ab克服安培力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热 B.拉力F与金属杆 ab克服安培力所做的功之和等于金属杆机械能的增加迯 C.拉力F与重力做功的代数和等于金属杆上产生的焦耳热 D.拉力F与安培力的合力所做的功大于 mgh 二、多选题：本大题共3小题，共15分。 6.甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动，甲和乙的运动图像如图所示，下列说法中正确的是( ) A.甲、乙均做匀速直线运动 B.0~2s内与4~6s内， 乙的加速度大小相等、方向相同 C.前3s内甲的平均速度为0，乙的平均速度为2m/s D.甲、乙均在6s末回到出发点，距出发点的最大距离均为4m 7.如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O，当θ=30°时，反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是( ) A.该材料对红光的折射率为 B.若θ=45°, 光线c消失 C.若入射光a变为白光，光线b为白光 D.若入射光a变为紫光，光线b和c仍然垂直 8.图甲为一列简谐横波在t=0.20s时刻的波形图，此时质点P的位置横坐标为x=1m，质点Q的位置横坐标为 x=4m。图乙为质点Q的振动图像。则下列说法正确的是( A.该波的传播速度是50cm/s B.该波沿x轴的负方向传播 C. t=0.10s时, 质点P的振动方向向上 D.从t =0.10s到t=0.20s内, 质点P通过的路程为20cm 三、实验题：本大题共2小题，共12分。 9.某实验小组采用落体法验证机械能守恒定律，装置如图甲所示。 (1)关于本实验，下列说法中正确的是 。 A.图甲中两限位孔必须在同一竖直线上 B.用天平称出重物和夹子的质量 C.实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直DN实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 (2)已知当地的重力加速度. 交流电的频率f =50Hz,重物质量m=1kg,则根据纸带所给数据(其中0点为打点计时器打下的第一个点)，可知OC过程中，重物动能的增加量 重物重力势能的减少量 (结果均保留2位有效数字)：一般情况下 这是因为 ； (3)如果用图像法处理数据，则从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点下落的高度h，并计算出各点速度的平方v², 以v²为纵轴，h为横轴建立直角坐标系，根据实验数据作出如图丙所示的图线。在实验误差允许范围内，若图像斜率为 (用字母g表示)，则验证了机械能守恒定律。 10.实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。电池内阻约为0.5Ω。用电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻R₀(阻值为1.Ω)、待测电池等器材组成如图甲所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的U-I图像如图乙所示。 (1)根据图乙可得该电池的电动势E = V，内阻r = Ω。 (2)利用该电路得到的电池电动势的测量值 真实值。(选填“大于”、 “等于”或“小于”) 四、计算题：本大题共3小题，共48分。 11.如图所示，ABC是光滑轨道，其中BC部分是半径为R的竖直放置的半圆，AB部分与BC部分平滑连接。一质量为9m的小木块放在轨道水平部分，木块被水平飞来的质量为m的子弹射中，子弹留在木块中(子弹进入木块的时间极短)。子弹击中木块前的速度为v₀。不计空气阻力，重力加速度为g，求： (1)子弹击中木块后的瞬间，其与木块共同速度的大小v； (2)子弹击中木块并留在其中的过程中子弹和木块产生的热量Q： (3)若 求木块从C点水平飞出后的落地点与B点的距离s。 12.如图所示，两条光滑平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ=53°，两导轨间距为L=2m，导轨上端接有⋯电阻，阻值为R =2Ω，0、P、M、N四点在导轨上，两虚线OP、MN平行且与导轨垂直，两虚线OP、MN间距为( 其间有匀强磁场，磁感应强度大小B=2T，方向垂直于导轨平面向上。在导轨上放置一质量 长为L、阻值也为R的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。让金属棒从离磁场上边界OP距离d处由静止释放，进入磁场后在到达下边界MN前已匀速。(已知重力加速度大小为 不计导轨电阻。求： (1)金属棒刚进入磁场时的速度v的大小； (2)金属棒刚进入磁场时的加速度a： (3)金属棒穿过磁场过程中，所用的时间t和金属棒上产生的电热Q。 13.如图是芯片制造过程中离子注入工作原理简化示意图，从离子源发出的某种带正电的离子在电场加速后以速度v沿虚线通过速度选择器，然后在圆弧形的静电分析器做半径为R₁的匀速圆周运动(如图)，再从P点沿直径PQ方向进入半径为R₂的圆形匀强磁场区域，最后打在平行PQ且与PQ相距1.5R₂的硅片(足够大)上，完成离子注入。图中静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知离子质量为m、电荷量为q，速度选择器中磁感应强度大小为 装置中各部分的电场和磁场方向如图所示，整个系统置于真空中，不计离子重力。求： (1)速度选择器中的电场强度E₁和静电分析器中虚线处的电场强度E₂的大小之比 (2)若离子经圆形磁场区域产生的速度偏转角为60°，求此圆形区域内的磁感应强度 (3)若离子经圆形磁场区域偏转后垂直打在硅片上M点，现在圆形磁场区域再加上垂直纸面向里的大小为E的匀强电场，离子会打在硅片上N点，求硅片上MN两点的距离。(图中M、N两点位置未标出) $$