精品解析：福建厦门双十学校2024-2025学年高三上学期9月开学考物理试卷

厦门双十中学2024-2025学年上学期开学考（高三物理） 一、单项选择题：本題共4小题，每小題4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. “象步虎掌”是同学们喜欢的传统体育游戏之一。游戏开始前水平地面上甲、乙两位同学相隔一定距离站立，然后伸出双掌水平相抵且稍发力。开始后双方用巧力向前推出或向后缩让，脚掌先移离原位者为输。如图所示为游戏开始前甲、乙处于静止状态，则此时（　　） A. 甲对乙的推力是由于乙的手掌发生形变 B. 甲对乙的推力可能大于乙对甲的推力 C. 以甲、乙整体为研究对象，甲和乙受到的摩擦力是一对平衡力 D. 甲、乙受到的摩擦力与各自的重力成正比，与受到的推力无关 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．甲对乙的推力是由于甲的手掌发生形变，故A错误； B．相互作用的推力大小相等，故B错误； C．甲、乙处于静止状态，甲、乙为整体时，摩擦力是一对平衡力，故C正确； D．静摩擦力与重力大小无关，与推力平衡，故D错误。 故选C。 2. 排球是人们最喜爱的运动之一。如图所示，运动员在原地竖直向上做抛接球训练，排球经2s到达最高点，把上升的总高度分成四等份，排球通过前两等份高度用时记为，通过最后一等份高度用时记为。空气阻力不计。则满足（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设上升最大高度为4h，排球向上运动的逆过程为初速度为零的匀加速直线运动 解得总时间为 通过最后一等份高度 解得 排球通过后两等份高度 解得 水通过前两等份高度用时 所以 则 故选A。 3. 如图所示，倾角为θ的斜面固定在水平地面上，一小球从斜面顶端向右水平抛出，初速度为v，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球落到斜面上时，速度方向与水平方向的夹角为2θ B. 小球做平抛运动的时间为 C. 小球落到斜面上时，速度大小为 D. 小球做平抛运动的水平位移大小为 【答案】B 【解析】 【详解】B．小球做平抛运动，水平方向有 竖直方向有 小球落到斜面上有 可得小球做平抛运动的时间为 故B正确； A．小球落到斜面上时速度的偏转角为，则 可得 故A错误； C．小球落到斜面上时，速度大小为 故C错误； D．小球做平抛运动的水平位移大小为 故D错误。 故选B。 4. 如图所示，质量均为m的小球1、2用轻绳a、c和轻质弹簧b连接并悬挂，两小球均处于静止状态，轻绳a与竖直方向的夹角为30°，轻绳c水平，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 轻绳a拉力的大小为 B. 轻弹簧b拉力的大小为 C. 剪断轻绳a的瞬间，小球1加速度大小为 D. 剪断轻绳c的瞬间，小球2加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．对1、2整体分析可知 解得轻绳a拉力的大小为 轻绳c的拉力 选项A错误； B．对2分析可知，轻弹簧b拉力的大小为 选项B错误； C．剪断轻绳a的瞬间，弹簧弹力不能突变，则小球1受合力为 解得加速度大小为 选项C正确； D．剪断轻绳c的瞬间，弹簧弹力不能突变，小球2受合力 解得加速度大小为 选项D错误。 故选C。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小題有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图甲所示，电阻为5Ω、匝数为100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与电阻R相连，R=95Ω。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。则下列说法正确的是（　　）  A. A点的电势小于B点的电势 B. 在线圈位置上感生电场沿逆时针方向 C. 0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.05C D. 0.1s时间内非静电力所做的功为0.5J 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据楞次定律可知，线圈中垂直纸面向里的磁通量正在增大，感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，由右手螺旋定则可知线圈中感应电流的方向为逆时针方向；由于线圈相当于电路中的电源，内部电流由电源负极流向正极，即电流由端流向端，所以端相当于电源正极，端相当于电源负极，即点的电势高于点的电势，故A错误； B．由对A选项的分析可知，线圈中产生的感应电流方向为逆时针方向，因此在线圈位置上感应电场沿逆时针方向，故B正确； C．由乙图可知在时间内磁通量的变化量为，根据法拉第电磁感应定律有 代入已知数据解得感应电动势大小为，根据闭合电路欧姆定律可得回路中感应电流的表达式为 代入数据解得 在时间内通过电阻的电荷量公式为 代入数据解得，故C正确； D．在时间内非静电力所做的功等于该过程电路中产生的总电能，其计算公式为 代入数据解得，故D错误。 故选BC。 6. 如题图所示，两个质量相同的小球A、B用长度不等的细线拴在同一点，并在离地面某一高度的同一水平面内做匀速圆周运动，则小球A、B的（　　） A. 细线对A球的拉力小于对B球的拉力 B. A球的向心加速度等于B球的向心加速度 C. A球的角速度小于B球的角速度 D. A球的线速度小于B球的线速度 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设细线与竖直方向的夹角为，两球做匀速圆周运动的水平面与悬点的高度差为，由几何关系可知圆周运动的半径为 由题图可知两球的轨道半径满足，且高度差相同，故，对小球受力分析，在竖直方向受力平衡有 推导细线拉力的表达式为 由于，可知，因此细线对球的拉力小于对球的拉力，故A正确； B．小球在水平面内做匀速圆周运动，重力与细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 推导向心加速度的表达式为 由于，可知，所以球的向心加速度小于球的向心加速度，故B错误； C．结合向心加速度与角速度的关系，根据牛顿第二定律有 将半径表达式代入，推导角速度的表达式为 由于两球运动平面距悬点的高度差相同，可知球的角速度等于球的角速度，故C错误； D．结合线速度与角速度的关系，小球线速度的表达式为 由对C选项的分析可知两球的角速度相等，由于两球的轨道半径满足，所以球的线速度小于球的线速度，故D正确。 故选AD。 7. 如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱洗车，设水柱截面半径为r，水流速度大小为v，水柱垂直车窗，水柱冲击车窗后水的速度变为零，水的密度为，则（　　） A. 单位时间内喷出水的质量大小为 B. 单位时间内喷出水的质量大小为 C. 水柱对车窗的平均冲击力大小为 D. 水柱对车窗的平均冲击力大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．高压水枪的流量为 水枪单位时间内喷出水的质量为 故A错误；B正确； CD．研究时间内喷出的质量为的水，由动量定理得 解得 根据牛顿第三定律知，水柱对车窗的平均冲击力大小为，故C正确，D错误。 故选BC。 8. 如图所示，匝数为10匝的矩形线框处在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“4W，100Ω”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是（ ） A. 若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为V B. 当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为2：1 C. 若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡两端的电压增大 D. 若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．感应电动势的最大值为 若从图示线框位置开始计时，即从垂直中性面位置开始计时，线框中感应电动势随时间应按余弦规律变化，瞬时值表达式为 故A错误； B．变压器输入电压的最大值为40V，则输入电压的有效值为U1=40V，由于灯泡正常发光，则 得 则 故B正确； C．若将自耦变压器触头向下滑动，则副线圈匝数减小，U1不变，n1不变，n2减小，由 知，U2减小，灯泡两端的电压减小，故C错误； D．因线框电阻不计，则变压器原线圈电压U1不变，副线圈输出电压U2不变，若将滑动变阻器滑片向上移动，副线圈总电阻增大，副线圈中总电流减小，设副线圈干路电流为I2，原线圈中电流为I1，由 可知I1减小，即电流表示数减小，选项D正确。 故选BD。 三、填空题（本大題共3小题，共12分） 9. 如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体，B、C是同在赤道平面内的两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。则A、B的线速度大小关系为____；B、C的向心加速度大小关系为____（均填大于、小于或等于） 【答案】 ①. 小于 ②. 大于 【解析】 【详解】[1]C为地球同步卫星，其角速度和地球自转角速度相同，A是静止在赤道上随地球自转的物体，因此A、C的角速度相等，A、C的线速度大小满足 可知 环绕卫星由万有引力提供向心力，B、C的线速度大小满足 整理得 可知卫星的轨道半径越大，线速度越小，故 综上可知 [2]根据万有引力定律，B、C的向心加速度大小满足 整理得 由于B的轨道半径小于C的轨道半径，故卫星B的向心加速度大于卫星C的向心加速度。 10. 一列波沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0时刻的波形图如图所示，已知这列波在P出现两次波峰的最短时间是0.4 s，求： （1）这列波的波速是多少？ （2）再经过多少时间质点R才能第一次到达波峰？ 【答案】（1）10 m/s；（2）0.7s 【解析】 【详解】（1）P点两次出现波峰的最短时间是0.4 s，所以这列波的周期 由图可知波长 这列波的波速 （2）由t=0时刻到R第一次出现波峰，可知质点R第一次到达波峰，波形传播的距离 则波传播的时间 11. 一定质量的理想气体，从状态A经B、C状态后，又回到初始状态A，对应的图像如图所示，则状态B和状态C的热力学温度之比为________________；整个循环过程中，气体吸收的热量为_____________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]根据理想气体状态方程可得 可得状态B和状态C的热力学温度之比为 [2]根据图像与横轴围成的面积表示做功大小，可知整个循环过程中，外界对气体做功为 整个循环过程中，气体内能变化量为0，根据热力学第一定律可得 联立可得 可知整个循环过程中，气体吸收的热量为 四、实验题（共12分，每空1.5分） 12. 利用图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。 （1）实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整： A．按实验要求安装好实验装置； B．使重物靠近打点计时器，接着________（填“先接通电源后释放纸带”或“先释放纸带后接通电源”），打点计时器在纸带上打下一系列的点； C．图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出若干连续点…与点之间的距离…。 （2）为了验证下落段过程重物的机械能是否守恒，若重物的质量为，重力加速度为，打点计时器所使用交流电的频率为，则重物重力势能的减少量为________，动能的增加量为________。（用题中所给的符号来表示） 【答案】 ①. 先接通电源后释放纸带 ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]为打点稳定，充分利用纸带，打点计时器打点时应先接通电源后释放纸带。 （2）[2]重物重力势能的减少量为 [3]相邻两计数点的时间间隔为 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，点的速度为 动能的增加量为 13. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器结构如图所示， Ua/V 1.80 2.80 3.80 Ub/V 4.00 6.01 8.02 （1）变压器的铁芯，它的结构和材料是  ；（填字母） A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 绝缘的铜片叠成 D. 绝缘的硅钢片叠成 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数__________；（填“多”或“少”） （3）如上中图所示，电源输出端与变压器原线圈的连接方式正确的是________ （选填“甲”或“乙”）； （4）用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如上表所示：根据测量数据可判断原线圈匝数为________ 匝。（填“”或“”），实验数据中电压比与匝数比不严格相等，主要原因是________ ； 【答案】（1）D （2）少 （3）乙 （4） ①. ②. 变压器不是理想变压器 【解析】 【小问1详解】 为了减小涡流带来的能量损耗，变压器的铁芯是由相互绝缘的硅钢片叠成的。 故选D。 【小问2详解】 根据变压器原理，有 原线圈的输入功率与副线圈的输出功率相等，即 可知 因此，匝数越少的线圈电流越大，需要更粗的导线降低电阻、承受大电流，因此导线粗的线圈匝数少。 【小问3详解】 变压器利用互感现象工作，只有接入交流电才能使副线圈产生稳定的感应电压，直流接入磁通量不变，副线圈没有感应电压。甲接直流输出，乙接交流输出，因此正确的是乙。 【小问4详解】 [1][2]观察发现，Ua总是略小于Ub的一半，考虑变压器不是理想变压器，存在漏磁、铁芯涡流等损耗，故Ub是原线圈电压，根据变压比可知，原线圈匝数为800匝。 五、计算题 14. 一质量为m、带电量为+q的滑块，从倾角为α的足够长斜面上静止开始下滑，装置处于垂直斜面向里的磁场中，磁感应强度为B，滑块与斜面间的动摩擦因数是当下滑距离为L时，滑块将脱离斜面，求： （1）滑块在斜面上下滑过程中的最大加速度和最大速度； （2）在斜面上下滑距离L过程所需的时间。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）滑块下滑时根据牛顿第二定律有 当洛伦兹力等于重力沿斜面分力时加速度最大，则 当加速度最大时，滑块在斜面上速度最大 （2）滑块在斜面上速度最大时，由动量定理可得 其中 解得 15. 虚线、间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子质量为，电荷量为，从点由静止开始经电压为的电场加速后，垂直进入匀强电场中，从虚线的某点（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成角。已知、间距为，带电粒子的重力忽略不计。求： （1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率； （2）水平匀强电场的场强大小； （3）两点间的电势差。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中加速，由动能定理得 代入数据，解得 【小问2详解】 粒子在电场中做类平抛运动，、间距 沿初速度方向有 解得 沿电场方向，粒子做匀加速运动，满足 离开匀强电场时速度与电场方向成角，可知 联立解得， 由牛顿第二定律，粒子的加速度满足 代入数据，解得 【小问3详解】 由动能定理得 代入数据解得 16. 如图所示，一质量的长木板B静止在粗糙水平面上，其右端有一质量的小滑块A，对B物体施加一的拉力；后撤去拉力，撤去拉力时滑块仍然在木板上。已知A、B间的动摩擦因数为，B与地面的摩擦因数为，重力加速度。 （1）求有拉力时木板B和滑块A的加速度大小； （2）要使滑块A不从木板B左端掉落，求木板B的最小长度。 【答案】（1）a1=1m/s2，a2=2m/s2；（2）L=5.25m 【解析】 【详解】（1）对物体A根据牛顿第二定律可得： 故A的加速度大小为 a1=1m/s2 方向向右； 对木板B根据牛顿第二定律可得 解得木板B加速度大小为 a2=2m/s2 （2）撤去外力瞬间，A的位移为 B的位移为 撤去外力时，物块A和木板B的速度分别为 撤去外力后，物块A的受力没变，故物块A仍然做加速运动，加速度不变，木板B做减速运动，其加速度大小变为 设经过时间两者达到共速，则有 撤去外力后，A的位移为 B的位移为 故木板B的长度至少为 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门双十中学2024-2025学年上学期开学考（高三物理） 一、单项选择题：本題共4小题，每小題4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. “象步虎掌”是同学们喜欢的传统体育游戏之一。游戏开始前水平地面上甲、乙两位同学相隔一定距离站立，然后伸出双掌水平相抵且稍发力。开始后双方用巧力向前推出或向后缩让，脚掌先移离原位者为输。如图所示为游戏开始前甲、乙处于静止状态，则此时（　　） A. 甲对乙的推力是由于乙的手掌发生形变 B. 甲对乙的推力可能大于乙对甲的推力 C. 以甲、乙整体为研究对象，甲和乙受到的摩擦力是一对平衡力 D. 甲、乙受到的摩擦力与各自的重力成正比，与受到的推力无关 2. 排球是人们最喜爱的运动之一。如图所示，运动员在原地竖直向上做抛接球训练，排球经2s到达最高点，把上升的总高度分成四等份，排球通过前两等份高度用时记为，通过最后一等份高度用时记为。空气阻力不计。则满足（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，倾角为θ的斜面固定在水平地面上，一小球从斜面顶端向右水平抛出，初速度为v，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球落到斜面上时，速度方向与水平方向的夹角为2θ B. 小球做平抛运动的时间为 C. 小球落到斜面上时，速度大小为 D. 小球做平抛运动的水平位移大小为 4. 如图所示，质量均为m的小球1、2用轻绳a、c和轻质弹簧b连接并悬挂，两小球均处于静止状态，轻绳a与竖直方向的夹角为30°，轻绳c水平，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 轻绳a拉力的大小为 B. 轻弹簧b拉力的大小为 C. 剪断轻绳a的瞬间，小球1加速度大小为 D. 剪断轻绳c的瞬间，小球2加速度大小为 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小題有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图甲所示，电阻为5Ω、匝数为100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与电阻R相连，R=95Ω。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。则下列说法正确的是（　　）  A. A点的电势小于B点的电势 B. 在线圈位置上感生电场沿逆时针方向 C. 0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.05C D. 0.1s时间内非静电力所做的功为0.5J 6. 如题图所示，两个质量相同的小球A、B用长度不等的细线拴在同一点，并在离地面某一高度的同一水平面内做匀速圆周运动，则小球A、B的（　　） A. 细线对A球的拉力小于对B球的拉力 B. A球的向心加速度等于B球的向心加速度 C. A球的角速度小于B球的角速度 D. A球的线速度小于B球的线速度 7. 如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱洗车，设水柱截面半径为r，水流速度大小为v，水柱垂直车窗，水柱冲击车窗后水的速度变为零，水的密度为，则（　　） A. 单位时间内喷出水的质量大小为 B. 单位时间内喷出水的质量大小为 C. 水柱对车窗的平均冲击力大小为 D. 水柱对车窗的平均冲击力大小为 8. 如图所示，匝数为10匝的矩形线框处在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“4W，100Ω”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是（ ） A. 若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为V B. 当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为2：1 C. 若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡两端的电压增大 D. 若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数减小 三、填空题（本大題共3小题，共12分） 9. 如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体，B、C是同在赤道平面内的两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。则A、B的线速度大小关系为____；B、C的向心加速度大小关系为____（均填大于、小于或等于） 10. 一列波沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0时刻的波形图如图所示，已知这列波在P出现两次波峰的最短时间是0.4 s，求： （1）这列波的波速是多少？ （2）再经过多少时间质点R才能第一次到达波峰？ 11. 一定质量的理想气体，从状态A经B、C状态后，又回到初始状态A，对应的图像如图所示，则状态B和状态C的热力学温度之比为________________；整个循环过程中，气体吸收的热量为_____________。 四、实验题（共12分，每空1.5分） 12. 利用图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。 （1）实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整： A．按实验要求安装好实验装置； B．使重物靠近打点计时器，接着________（填“先接通电源后释放纸带”或“先释放纸带后接通电源”），打点计时器在纸带上打下一系列的点； C．图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出若干连续点…与点之间的距离…。 （2）为了验证下落段过程重物的机械能是否守恒，若重物的质量为，重力加速度为，打点计时器所使用交流电的频率为，则重物重力势能的减少量为________，动能的增加量为________。（用题中所给的符号来表示） 13. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器结构如图所示， Ua/V 1.80 2.80 3.80 Ub/V 4.00 6.01 8.02 （1）变压器的铁芯，它的结构和材料是  ；（填字母） A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 绝缘的铜片叠成 D. 绝缘的硅钢片叠成 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数__________；（填“多”或“少”） （3）如上中图所示，电源输出端与变压器原线圈的连接方式正确的是________ （选填“甲”或“乙”）； （4）用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如上表所示：根据测量数据可判断原线圈匝数为________ 匝。（填“”或“”），实验数据中电压比与匝数比不严格相等，主要原因是________ ； 五、计算题 14. 一质量为m、带电量为+q的滑块，从倾角为α的足够长斜面上静止开始下滑，装置处于垂直斜面向里的磁场中，磁感应强度为B，滑块与斜面间的动摩擦因数是当下滑距离为L时，滑块将脱离斜面，求： （1）滑块在斜面上下滑过程中的最大加速度和最大速度； （2）在斜面上下滑距离L过程所需的时间。 15. 虚线、间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子质量为，电荷量为，从点由静止开始经电压为的电场加速后，垂直进入匀强电场中，从虚线的某点（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成角。已知、间距为，带电粒子的重力忽略不计。求： （1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率； （2）水平匀强电场的场强大小； （3）两点间的电势差。 16. 如图所示，一质量的长木板B静止在粗糙水平面上，其右端有一质量的小滑块A，对B物体施加一的拉力；后撤去拉力，撤去拉力时滑块仍然在木板上。已知A、B间的动摩擦因数为，B与地面的摩擦因数为，重力加速度。 （1）求有拉力时木板B和滑块A的加速度大小； （2）要使滑块A不从木板B左端掉落，求木板B的最小长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $