精品解析：河南省信阳市商城县丰集高级中学2024-2025学年高三下学期开学物理试题

2025届高三 物理 本试卷6页。总分100分。考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上 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. 下列说法正确的是（　　） A. 对于特定的氡原子，根据半衰期，就可以预测何时发生衰变 B. 原子核的能量也存在着能级，能级越高越稳定 C. 原子核发生衰变后，生成新核（粒子除外）的中子数比衰变前原子核的中子数少2个 D. 原子核发生衰变后，生成新核的中子数比衰变前原子核的中子数多1个 【答案】C 【解析】 【详解】A．半衰期是统计规律，仅适用于大量原子核的群体衰变行为，无法预测单个原子何时衰变，故A错误； B．原子核的能级结构中，基态（最低能级）最稳定。激发态（高能级）的原子核会通过释放射线回到基态，因此能级越高越不稳定，故B错误； C．衰变释放氦核（含2质子、2中子），新核质量数减4，质子数减2，中子数减少2，故C正确； D．衰变是中子转化为质子，所以生成新核的中子数比衰变前原子核的中子数减少1，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块静止在水平面上，轻杆一端与圆弧底端的光滑铰链相连，另一端固定质量为m的小球，静止于圆弧上，小球与圆弧轨道的圆心O的连线与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为g，则轻杆对小球的推力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】如图所示，小球m受重力、圆轨道对它的支持力和轻杆对它的作用力，三力平衡。因此圆轨道对它的支持力和轻杆对它的作用力两个力的合力与重力等大反向，且轻杆一端用光滑铰链连接属于“活杆”，对小球的作用力沿杆方向。由题意可知小球与圆弧轨道的圆心O的连线与竖直方向的夹角为，由几何知识可得轻杆对小球的推力大小为 故选D。 3. 一个物体做匀变速直线运动，其位移x与时间t满足的关系方程为，关于该物体的运动，下列说法正确的是（　　） A. 物体的速度与时间的关系满足 B. 任意相邻内的位移差大小为 C. 内的平均速度为 D. 内平均速率为 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体做匀变速直线运动，其位移x与时间t满足的关系方程为 结合匀变速直线运动位移时间公式 可得初速度和加速度分别为， 则物体的速度与时间的关系满足 故A错误； B．任意相邻内的位移差大小为 故B正确； CD．物体速度减为0所用时间为 则的位移大小为 的位移大小为 则内的平均速度为 内的平均速率为 故CD错误。 故选B。 4. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图甲所示，将一块平行玻璃板放置在另一平行玻璃板之上，在一端加入一张厚度为d的纸板，从而在两玻璃表面之间形成一个空气薄膜，纸板的左端到劈尖顶点的距离为L，当红光从上方入射后，从上往下看到如图乙所示的干涉条纹，其中相邻两条亮条纹中心间距为，则该红光的波长为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意，根据薄膜干涉原理可知相邻亮条纹对应薄膜厚度差为 由于较小，劈尖夹角 条纹间距对应的厚度变化为 联立方程得 则该红光的波长为 故选B。 5. 北京时间2024年10月22日，长征六号运载火箭成功将天平三号卫星送入预定轨道。天平三号卫星功能全面，不仅负责地面雷达设备的标校和RCS测量，还支持地面光学设备的成像试验及低轨空间环境的探测。天平三号卫星在预定轨道做圆周运动时，距离地面的高度为地球半径的k倍，运行周期为T，引力常量为G，由以上数据可测得地球的平均密度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设地球的半径为R，根据万有引力提供向心力有 地球的平均密度为 解得 故选A。 6. 如图所示，直角三角形ABC为透明三棱镜的截面，其中。单色光垂直于AC面入射，在AB面恰好发生全反射，下列说法正确的是（　　） A. 该三棱镜的折射率为2 B. 该三棱镜的折射率为 C. 该光从三棱镜中首次出射时的折射角的正弦值为 D. 该光从三棱镜中首次出射时的折射角的正弦值为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据题意作图 根据几何关系可知 根据全反射临界角公式有 故AB错误； CD．由几何关系可知 所以光从BC射出，根据折射定律有 解得 故C正确，D错误； 故选C。 7. 如图所示，在平面直角坐标系中，第Ⅱ象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，第Ⅳ象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。半径为L、电阻为R、圆心角为的扇形合金属线框，绕O点以角速度顺时针匀速转动。则线框转动一周的过程中，电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】线框从图中位置开始计时转过的过程中，产生的感应电动势为 同理可求得线框出第4象限的过程中，产生的感应电动势大小也为 时间均为 线框进出第2象限时，产生的感应电动势大小为 时间也均为 根据交变电流的有效值的定义 解得 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一列简谐横波沿x正方向传播，时刻波形如图所示，质点A、P的平衡位置分别为，时，质点P首次到达波谷。下列说法正确的是（　　） A. 时，质点A运动到处 B. 该波的波速大小为 C. 内，的质点运动的路程为 D. 时，质点A的位移为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．质点A只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，A错误； B．如图所示，可知波长 设波的传播周期为，当时，波传播到质点用时，根据波的迁移，质点P先向下振动，质点P首次到达波谷，振动时间为，因此可得 解得 该列波的传播速度 B正确； C．内，波传到的质点时间，质点振动的时间为，质点运动的路程为 C错误； D．时，质点A处在波谷位置，此时位移为 D正确。 故选BD。 9. 如图所示，半径为R、光滑的绝缘圆环固定在竖直平面内，空间存在平行于AB连线的匀强电场，在与圆心O等高的B点固定电荷量为Q的正点电荷。电荷量为q（q远小于Q）的带正电小球穿在圆环上，且恰好静止于圆环最高点A处。现将匀强电场方向反向，小球从静止开始运动，已知C为圆环最低点，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度大小为 B. 匀强电场反向后，AC间的电势差为 C. 小球由A到C，电势能变化量为 D. 小球由A到C的过程中，电势能一直增加 【答案】BC 【解析】 【详解】A．对小球受力可知，正电荷对小球的库仑力等于小球受到的电场力，则有 解得 方向由A到B，故A错误； B．匀强电场反向后，沿电场线方向，电势逐渐减小，则AC间的电势差为 故B正确； C．根据电势能与电场力做功的关系可知，小球由A到C，电势能变化量为 故C正确； D．小球由A到C的过程中，电场力先做正功，再做负功，则电势能先减小，后增加，故D错误； 故选BC。 10. 如图所示，足够长的光滑导轨固定在绝缘水平面上，其间距为L，左端接有单刀双掷开关、电源的电动势为E、电容器的电容为C，质量为m、长为L的导体棒静止在导轨上，导轨所在的区域有磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向竖直向下。先将开关S接a，电容器充电完成后，再将开关S接b。已知电容器储存的电能为（其中U为电容器两极板间电压），导体棒始终与导轨垂直且接触良好。则导体棒从开始运动到稳定的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒运动的最大速度为 B. 导体棒中产生的焦耳热为 C. 导体棒运动稳定时电容器带电荷量为 D. 安培力对导体棒做的功为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．金属棒由静止加速到最大速度过程中，由动量定理得 又， 联立得 故A正确； B．根据能量守恒可知，导体棒中产生的焦耳热为 其中 代入得 故B错误； C．导体棒运动稳定时电容器带电荷量为 故C正确； D．根据动能定理，安培力对导体棒做的功为 故D正确。 故选ACD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将质量为的小球a从斜槽轨道上S处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后洛在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离，将质量为的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从S处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离。 回答下列问题： （1）在安装实验装置时，轨道末段要_____________，实验时小球a每次释放的位置必须_____________，两小球的半径必须满足_________（填“>”“=”或“<”），两小球质量必须满足条件_________（填“>”“=”或“<”）。 （2）如果测得的和在实验误差范围内满足关系式_____________，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。 【答案】（1） ①. 水平 ②. 相同 ③. = ④. > （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]根据实验原理，为保证小球的运动为平抛运动，轨道末段要水平； [2] 验时小球a每次释放的位置必须相同； [3] [4]了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求=，> 【小问2详解】 两球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们做平抛运动的时间t相等，碰撞前a球的速度大小为 碰撞后a的速度大小为 碰撞后b球的速度大小为 如果碰撞过程系统动量守恒，则碰撞前后系统动量相等，则 整理得 12. 某同学设计了两个挡位的电阻表，如图甲所示。图中电池电动势为是定值电阻，是可变电阻；表头G的满偏电流为，内阻为。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该电阻表的2个挡位分别为“”挡和“”挡。中值刻度为15，如图乙所示。 （1）A端应与_____________（填“红”或“黑”）色表笔相连接。 （2）图甲中换挡开关接_____________（填“a”或“b”）为“”挡。 （3）测电阻前，先将两表笔短接，调整使电表指针指在表盘_____________。 （4）根据题给条件可得__________________________。（均用分数表示） （5）若选电阻“”挡，则图乙中读数为_____________。 【答案】（1）红 （2）a （3）0刻度处 （4） ①. ②. （5）110 【解析】 【小问1详解】 根据欧姆表原理可知，内部电源的正极应接黑表笔，红笔接红表笔，这样才能保证在测电阻时电流表中电流“红进黑出”，故A端应与红色表笔相连接。 【小问2详解】 挡位为“”挡时，多用电表的内阻为15，根据电流表的改装可知B端连接a时电阻最小。 【小问3详解】 测电阻前，先将两表笔短接，调整使电表指针指表盘0刻度处； 【小问4详解】 [1][2]由上述分析知B端连接a时，满偏电流为A=100mA B端连接b时，满偏电流为A=10mA 根据电表改装原理可知， 解得， 【小问5详解】 指针位于11处，读数为110 13. 如图所示，内壁光滑、导热良好的汽缸通过活塞封闭一定质量的理想气体，汽缸底部有压强传感器。在的室内时，压强传感器的示数为；现将活塞与汽缸锁定，移到的室外，。 （1）足够长时间后，求压强传感器的示数。 （2）若汽缸漏掉一定质量的气体，在室外经足够长时间后，压强传感器示数实际为Pa，求漏掉的气 体的质量与原有气体质量的比值k（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）Pa （2） 【解析】 【小问1详解】 现将活塞与汽缸锁定，移到的室外，气体发生等容变化，有 其中K，K 解得Pa 【小问2详解】 根据玻意耳定律有 漏掉的气体的质量与原有气体质量的比值为 解得 14. 如图所示，光滑的水平地面上有长木板B，视为质点的木块C置于长木板B的右端，B与C之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在B的左侧有与长木板等高的木块A，A、B、C的质量分别为、、，初始时A、B、C均处于静止状态。现给A一水平向右的初速度，A与B发生了碰撞，一段时间后B、C共速，此后A与B发生第二次碰撞。所有的碰撞均为弹性碰撞且用时极短，重力加速度为g。求： （1）A与B发生第一次弹性碰撞后瞬间，A、B速度的大小； （2）B、C第一次共速之前，A、B的最大间距； （3）A、B第一次碰撞到第二次碰撞所用的时间。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设第一次弹性碰撞之后，A的速度为，B的速度为，由动量守恒定律可得 由机械能守恒定律可得 联立上式可得，A速度的大小为 B速度大小为。 【小问2详解】 设B、C共速之后的速度为，由动量守恒定律可得 解得 由于，因此B和A共速时两者之间的距离最大，对B由牛顿第二定律可得 解得 B和A共速时间 A和B之间最远距离 【小问3详解】 B和C共速所用时间 在此时间内A运动位移 在此时间内B运动的位移 由于，因此第二次碰撞发生在B和C共速的过程中。运动时间 因此A、B第一次碰撞到第二次碰撞所用的时间为。 15. 如图所示，平面直角坐标系中，的空间内存在沿x轴正方向的强电场，电场强度大小为，在的空间内存在匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向沿y轴负方向，电场强度大小为，磁场的方向垂直于坐标系平面向里，磁感应强度大小为。质量为，电荷量为的正粒子在处由静止释放，不计粒子重力。求： （1）粒子经过y轴时的速度大小； （2）粒子在空间内运动时的最小速率； （3）粒子第2次经过x轴时的横坐标。 【答案】（1） （2）0 （3） 【解析】 【小问1详解】 根据速度—位移公式有 根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 将速度分解为向右的，即粒子的运动可以分解为向右的匀速直线运动及匀速圆周运动，则有， 解得 粒子从最低点到最高点运动过程中，电场力做负功，洛伦兹力不做功，则有 解得最小速度 【小问3详解】 分析匀速圆周运动，如图 可知粒子第一次经过x轴时满足 带电粒子在磁场中运动有 粒子第2次经过x轴所用时间为 粒子第2次经过x轴的横坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届高三 物理 本试卷6页。总分100分。考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上 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. 下列说法正确的是（　　） A. 对于特定的氡原子，根据半衰期，就可以预测何时发生衰变 B. 原子核的能量也存在着能级，能级越高越稳定 C. 原子核发生衰变后，生成新核（粒子除外）的中子数比衰变前原子核的中子数少2个 D. 原子核发生衰变后，生成新核的中子数比衰变前原子核的中子数多1个 2. 如图所示，带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块静止在水平面上，轻杆一端与圆弧底端的光滑铰链相连，另一端固定质量为m的小球，静止于圆弧上，小球与圆弧轨道的圆心O的连线与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为g，则轻杆对小球的推力大小为（　　） A. B. C. D. 3. 一个物体做匀变速直线运动，其位移x与时间t满足的关系方程为，关于该物体的运动，下列说法正确的是（　　） A. 物体的速度与时间的关系满足 B. 任意相邻内的位移差大小为 C. 内的平均速度为 D. 内的平均速率为 4. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图甲所示，将一块平行玻璃板放置在另一平行玻璃板之上，在一端加入一张厚度为d的纸板，从而在两玻璃表面之间形成一个空气薄膜，纸板的左端到劈尖顶点的距离为L，当红光从上方入射后，从上往下看到如图乙所示的干涉条纹，其中相邻两条亮条纹中心间距为，则该红光的波长为（　　） A. B. C. D. 5. 北京时间2024年10月22日，长征六号运载火箭成功将天平三号卫星送入预定轨道。天平三号卫星功能全面，不仅负责地面雷达设备的标校和RCS测量，还支持地面光学设备的成像试验及低轨空间环境的探测。天平三号卫星在预定轨道做圆周运动时，距离地面的高度为地球半径的k倍，运行周期为T，引力常量为G，由以上数据可测得地球的平均密度为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，直角三角形ABC为透明三棱镜的截面，其中。单色光垂直于AC面入射，在AB面恰好发生全反射，下列说法正确的是（　　） A. 该三棱镜的折射率为2 B. 该三棱镜的折射率为 C. 该光从三棱镜中首次出射时折射角的正弦值为 D. 该光从三棱镜中首次出射时的折射角的正弦值为 7. 如图所示，在平面直角坐标系中，第Ⅱ象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，第Ⅳ象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。半径为L、电阻为R、圆心角为的扇形合金属线框，绕O点以角速度顺时针匀速转动。则线框转动一周的过程中，电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一列简谐横波沿x正方向传播，时刻的波形如图所示，质点A、P的平衡位置分别为，时，质点P首次到达波谷。下列说法正确的是（　　） A. 时，质点A运动到处 B. 该波的波速大小为 C. 内，的质点运动的路程为 D. 时，质点A的位移为 9. 如图所示，半径为R、光滑的绝缘圆环固定在竖直平面内，空间存在平行于AB连线的匀强电场，在与圆心O等高的B点固定电荷量为Q的正点电荷。电荷量为q（q远小于Q）的带正电小球穿在圆环上，且恰好静止于圆环最高点A处。现将匀强电场方向反向，小球从静止开始运动，已知C为圆环最低点，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度大小为 B. 匀强电场反向后，AC间的电势差为 C. 小球由A到C，电势能变化量为 D. 小球由A到C过程中，电势能一直增加 10. 如图所示，足够长的光滑导轨固定在绝缘水平面上，其间距为L，左端接有单刀双掷开关、电源的电动势为E、电容器的电容为C，质量为m、长为L的导体棒静止在导轨上，导轨所在的区域有磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向竖直向下。先将开关S接a，电容器充电完成后，再将开关S接b。已知电容器储存的电能为（其中U为电容器两极板间电压），导体棒始终与导轨垂直且接触良好。则导体棒从开始运动到稳定的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒运动的最大速度为 B. 导体棒中产生的焦耳热为 C. 导体棒运动稳定时电容器带电荷量为 D. 安培力对导体棒做功为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将质量为的小球a从斜槽轨道上S处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后洛在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离，将质量为的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从S处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离。 回答下列问题： （1）在安装实验装置时，轨道末段要_____________，实验时小球a每次释放的位置必须_____________，两小球的半径必须满足_________（填“>”“=”或“<”），两小球质量必须满足条件_________（填“>”“=”或“<”）。 （2）如果测得的和在实验误差范围内满足关系式_____________，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。 12. 某同学设计了两个挡位的电阻表，如图甲所示。图中电池电动势为是定值电阻，是可变电阻；表头G的满偏电流为，内阻为。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该电阻表的2个挡位分别为“”挡和“”挡。中值刻度为15，如图乙所示。 （1）A端应与_____________（填“红”或“黑”）色表笔相连接。 （2）图甲中换挡开关接_____________（填“a”或“b”）为“”挡。 （3）测电阻前，先将两表笔短接，调整使电表指针指在表盘_____________。 （4）根据题给条件可得__________________________。（均用分数表示） （5）若选电阻“”挡，则图乙中读数为_____________。 13. 如图所示，内壁光滑、导热良好的汽缸通过活塞封闭一定质量的理想气体，汽缸底部有压强传感器。在的室内时，压强传感器的示数为；现将活塞与汽缸锁定，移到的室外，。 （1）足够长时间后，求压强传感器示数。 （2）若汽缸漏掉一定质量的气体，在室外经足够长时间后，压强传感器示数实际为Pa，求漏掉的气 体的质量与原有气体质量的比值k（计算结果保留两位有效数字）。 14. 如图所示，光滑的水平地面上有长木板B，视为质点的木块C置于长木板B的右端，B与C之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在B的左侧有与长木板等高的木块A，A、B、C的质量分别为、、，初始时A、B、C均处于静止状态。现给A一水平向右的初速度，A与B发生了碰撞，一段时间后B、C共速，此后A与B发生第二次碰撞。所有的碰撞均为弹性碰撞且用时极短，重力加速度为g。求： （1）A与B发生第一次弹性碰撞后瞬间，A、B速度的大小； （2）B、C第一次共速之前，A、B的最大间距； （3）A、B第一次碰撞到第二次碰撞所用的时间。 15. 如图所示，平面直角坐标系中，的空间内存在沿x轴正方向的强电场，电场强度大小为，在的空间内存在匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向沿y轴负方向，电场强度大小为，磁场的方向垂直于坐标系平面向里，磁感应强度大小为。质量为，电荷量为的正粒子在处由静止释放，不计粒子重力。求： （1）粒子经过y轴时的速度大小； （2）粒子在空间内运动时的最小速率； （3）粒子第2次经过x轴时横坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$