河北省邯鄲市2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期開(kāi)學(xué)考試物理試題

絕密★啟用前河北省邯鄲市2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期物理開(kāi)學(xué)考試注意事項(xiàng)：1．答題前填寫(xiě)好自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)等信息2．請(qǐng)將答案正確填寫(xiě)在答題卡上一、單選題（共32分，每題4分）1.核物理中最具有研究前景的方向之一是利用可控核聚變產(chǎn)生能源，已知太陽(yáng)上的一種核反應(yīng)為，其中的X是（）A．電子 B．中子 C．質(zhì)子 D．正電子2.甲、乙兩物體分別從距水平地面高8h、2h處由靜止自由下落，結(jié)果兩物體同時(shí)著地，重力加速度大小為g，則甲、乙兩物體釋放的時(shí)間差為（）A． B． C． D．3.如圖所示描述了一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過(guò)程中的四個(gè)狀態(tài)，圖中ab的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．氣體從狀態(tài)a到b的過(guò)程，氣體體積增大B．氣體從狀態(tài)b到c的過(guò)程，一定向外界放出熱量C．氣體從狀態(tài)c到d的過(guò)程，外界對(duì)氣體做功D．氣體從狀態(tài)d到a的過(guò)程，氣體的內(nèi)能減小4.如圖所示，在光滑絕緣水平面上，三個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)a、b和c分別位于邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，質(zhì)點(diǎn)a、b均帶正電荷且?guī)щ姾闪烤鶠閝，整個(gè)系統(tǒng)置于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知靜電力常量為k，若三個(gè)質(zhì)點(diǎn)均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)c一定帶正電荷B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C．質(zhì)點(diǎn)c帶電荷量的絕對(duì)值為2qD．勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向與ab邊垂直且指向c5.圖甲為氫原子的能級(jí)圖，大量處于第3能級(jí)的氫原子，向低能級(jí)躍遷過(guò)程中能發(fā)出不同頻率的光，用這些光照射圖乙中的光電管，有2種頻率的a、b光可讓光電管發(fā)生光電效應(yīng)。圖丙為a、b光單獨(dú)照射光電管時(shí)產(chǎn)生的光電流I與光電管兩端電壓U的關(guān)系圖線。下列說(shuō)法正確的是（）A．光照強(qiáng)度減小，光電子的最大初動(dòng)能也減小B．圖乙中滑片P從O向N端移動(dòng)過(guò)程中，電流表示數(shù)逐漸減小C．a(chǎn)光光子的能量為10.2eVD．光電管中金屬的逸出功為2.25eV6.有一透明材料制成的空心球體，內(nèi)徑是R，外徑是2R，其過(guò)球心的某截面（紙面內(nèi)）如圖所示，一束單色光（紙面內(nèi)）從外球面上A點(diǎn)射入，光線與AO直線所成夾角，經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面相切，已知光速為c。下列說(shuō)法正確的是（）

A．單色光在材料中的折射率為B．單色光在該材料中的傳播時(shí)間為C．只要A點(diǎn)射入的單色光與AO直線的夾角i大于，就一定能夠在內(nèi)球面發(fā)生全反射D．單色光在該材料內(nèi)球面恰好發(fā)生全反射時(shí)，從A點(diǎn)射入的光線與AO直線的夾角7.離子推進(jìn)器又稱離子發(fā)動(dòng)機(jī)，其原理是先將氣態(tài)物質(zhì)電離，并在強(qiáng)電場(chǎng)作用下將離子加速噴出，通過(guò)反作用力推動(dòng)衛(wèi)星進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整或者軌道轉(zhuǎn)移任務(wù)。如圖所示，衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，開(kāi)啟離子推進(jìn)器，向運(yùn)動(dòng)的相反方向噴出高速離子，使衛(wèi)星獲取動(dòng)力。衛(wèi)星軌道在任意很小時(shí)間內(nèi)均可視為圓軌道。衛(wèi)星的質(zhì)量可看做不變，其引力勢(shì)能公式為，其中r為衛(wèi)星到地心的距離，下列說(shuō)法正確的是（

）A．衛(wèi)星做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能為B．衛(wèi)星的軌道半徑越來(lái)越小C．衛(wèi)星的動(dòng)能越來(lái)越大D．衛(wèi)星獲得動(dòng)力，它的速度越來(lái)越大8.如圖所示，在粗糙的水平面上有一質(zhì)量為0.5kg的物塊Q，Q的正上方0.6m處有一懸點(diǎn)O，一根長(zhǎng)為0.6m的輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端拴接一質(zhì)量為1kg的小球?qū)⒗K伸直并將P拉到偏離水平方向30°靜止釋放，P運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與Q發(fā)生正碰后，Q向左滑動(dòng)1.5m停下。已知Q與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)，g取。則（

）A．P第一次到達(dá)最低點(diǎn)的速度為B．P第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力為40NC．P、Q碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能為D．P碰后能上升的最大高度為0.1m二、多選題（共18分，每題6分，漏選少選得3分，有錯(cuò)選不選不得分）9.O點(diǎn)為波源，形成的簡(jiǎn)諧橫波同時(shí)沿x軸正方向和負(fù)方向傳播。當(dāng)O點(diǎn)振動(dòng)0.6s時(shí)，沿x軸正方向的波傳到x=6m處的點(diǎn)P，此時(shí)波形如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）

A．波源的起振方向沿y軸正方向B．平衡位置在和處的兩質(zhì)點(diǎn)間的距離為半個(gè)波長(zhǎng)，兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向始終相同C．在0~0.6s內(nèi)，平衡位置在的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)總路程為5mD．從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為10.如圖（a）所示，“L”形木板靜止于粗糙水平地面上，質(zhì)量為的滑塊以的初速度滑上木板，時(shí)與木板相撞并粘在一起。兩者運(yùn)動(dòng)的圖像如圖（b）所示。重力加速度大小取，則（）A．的質(zhì)量為B．地面與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1C．由于碰撞系統(tǒng)損失的機(jī)械能為D．時(shí)木板速度恰好為零11.在平面內(nèi)有一傳動(dòng)裝置，如圖所示傳送帶上在O點(diǎn)處固定一豎直光滑絕緣細(xì)桿，細(xì)桿可與傳送帶一起隨著傳動(dòng)裝置水平移動(dòng)，兩個(gè)小球a、b套在桿上，小球a質(zhì)量m，電量為；小球b質(zhì)量，不帶電。初始時(shí)a球在桿的最靠近O端，且a、b球相距L?，F(xiàn)讓傳動(dòng)裝置以向右勻速運(yùn)動(dòng)，整個(gè)裝置位于垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。a、b球發(fā)生的碰撞均為彈性碰撞，且碰撞過(guò)程中電荷量不發(fā)生轉(zhuǎn)移，設(shè)光滑絕緣細(xì)桿足夠長(zhǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，不計(jì)a、b倆球的重力，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球a、b第一次碰撞前，小球a沿桿方向的速度為B．小球a、b第一次碰撞前，洛倫茲力對(duì)a球做功為C．小球a、b第一次碰撞后，沿桿方向的速度分別為、D．小球a、b第一次碰撞后至第二次碰前經(jīng)歷的時(shí)間為三、實(shí)驗(yàn)題（共14分，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上作答）12.（本題6分）小明同學(xué)用氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，如圖所示。其中、G2為兩個(gè)光電門(mén)，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連。兩個(gè)滑塊A、B（包含擋光片）質(zhì)量分別為、，當(dāng)它們通過(guò)光電門(mén)時(shí)，計(jì)時(shí)器可測(cè)得擋光片擋光的時(shí)間。（1）在正確操作的情況下，先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，單獨(dú)將A放在的右側(cè)，然后向左輕推一下A，直到它通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間（填“大于”、“等于”、“小于”）它通過(guò)光電門(mén)G2的時(shí)間；（2）將B靜置于兩光電門(mén)之間，A置于光電門(mén)右側(cè)，用手輕推一下A，使其向左運(yùn)動(dòng)，與B發(fā)生碰撞，觀察到滑塊A兩次通過(guò)光電門(mén)記錄的擋光時(shí)間分別為、，滑塊B通過(guò)光電門(mén)G2記錄的擋光時(shí)間為，已知兩擋光片寬度相同，若、、、、在誤差允許范圍內(nèi)滿足（寫(xiě)出關(guān)系式，用、、、、表示）則可驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律；若、、在誤差允許范圍內(nèi)還滿足另一個(gè)關(guān)系式（用、、表示）則說(shuō)明A、B發(fā)生的是彈性碰撞。13.（本題8分）某學(xué)習(xí)小組測(cè)定某電池的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，已知其電動(dòng)勢(shì)約為十幾伏，內(nèi)阻約為幾歐姆，實(shí)驗(yàn)室中提供以下器材：A．量程為、內(nèi)阻未知的電流表；B．電阻箱；C．定值電阻；D．滑動(dòng)變阻器；E．滑動(dòng)變阻器；F．開(kāi)關(guān)2只，導(dǎo)線若干。先用如圖所示甲的電路來(lái)測(cè)定電流表G內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)步驟與如下：①按圖甲連接好電路，斷開(kāi)，將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至圖中端所對(duì)應(yīng)的位置；②閉合，調(diào)節(jié)，使電流表滿偏；③保持不變，再閉合，調(diào)節(jié)電阻箱電阻，使電流表的讀數(shù)為；④調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)，干路上電流可視為幾乎不變，即可測(cè)定的電流表內(nèi)阻的大小。（1）為確保實(shí)驗(yàn)儀器安全，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選?。ㄟx填“”或“”）；而實(shí)際干路上電流會(huì)發(fā)生變化，故測(cè)得的電流表內(nèi)阻比真實(shí)值（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）（2）按圖乙連接電路，閉合開(kāi)關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄每次電阻箱的阻值及對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)。作出圖像如圖丙所示，處理數(shù)據(jù)得到斜率大小為0.2，縱軸截距為8，則求得電池的電動(dòng)勢(shì)為V，內(nèi)阻為（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。四、解答題（共3道題目，需在答題卡上作答）14.（本題7分）如圖所示，導(dǎo)熱良好的固定直立圓筒內(nèi)用面積，質(zhì)量的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無(wú)摩擦滑動(dòng)。圓筒與溫度300K的熱源接觸，平衡時(shí)圓筒內(nèi)氣體處于狀態(tài)A，其體積。緩慢推動(dòng)活塞使氣體達(dá)到狀態(tài)B，此時(shí)體積。固定活塞，升高熱源溫度，氣體達(dá)到狀態(tài)C，此時(shí)壓強(qiáng)。已知從狀態(tài)A到狀態(tài)C，氣體從外界吸收熱量；從狀態(tài)B到狀態(tài)C。氣體內(nèi)能增加；大氣壓。（1）求氣體在狀態(tài)C的溫度；（2）求氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B過(guò)程中外界對(duì)系統(tǒng)做的功W。

15.（本題14分）如圖所示為一處于豎直平面內(nèi)的實(shí)驗(yàn)探究裝置示意圖，該裝置由光滑圓弧軌道AB、長(zhǎng)度為L(zhǎng)1＝2m的固定粗糙水平直軌道BC及兩半徑均為R1＝0.4m的固定四分之一光滑細(xì)圓管DEF組成，其中圓弧軌道的B、D端與水平軌道相切且平滑連接。緊靠F處有一質(zhì)量為M＝0.3kg的小車(chē)靜止在光滑水平地面上，小車(chē)的上表面由長(zhǎng)為L(zhǎng)2＝1.5m的水平面GH和半徑為R2＝0.5m的四分之一的光滑圓弧面HI組成，GH與F等高且相切?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m＝0.1kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧軌道AB上距B點(diǎn)高度為h＝0.8m處自由下滑，滑塊與糙水平直軌道BC及小車(chē)上表面GH間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，不計(jì)其它阻力，取。求（1）滑塊運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道上的F點(diǎn)時(shí)，細(xì)圓管道受到滑塊的作用力；（2）滑塊在小車(chē)上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離上表面GH的最大高度；（3）若釋放的高度，試分析滑塊最終在小車(chē)上表面GH上滑行的路程s與高度h的關(guān)系。16（本題15分）.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距L=0.5m，其電阻不計(jì)。導(dǎo)軌平面與水平面夾角，N、Q兩端和M、P兩端分別接有的電阻。一金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，ab兩端與導(dǎo)軌始終接觸良好，已知棒ab的質(zhì)量m=0.2kg，電阻，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為