2024-2025學(xué)年山西省運(yùn)城市高三（上）摸底調(diào)研物理試卷（含解析）

2024-2025學(xué)年山西省運(yùn)城市高三（上）摸底調(diào)研物理試卷

一、單選題：本大題共7小題，共28分。

1.歷史上，為了研究原子的性質(zhì)，科學(xué)家們做了大量的實驗研究，下面四幅示意圖中說法正確的是（）

A.湯姆孫通過分析圖①的a粒子散射實驗結(jié)果，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型

B.②表示的核反應(yīng)屬于重核裂變，在裂變過程中要吸收能量

C.③中向左偏轉(zhuǎn)的是￡粒子，向右偏轉(zhuǎn)的是a粒子，不偏轉(zhuǎn)的是y粒子

D.鋅的逸出功為3.34H,用④中一群處于n=4能級的氫原子發(fā)出的光照射鋅板，逸出光電子的最大初動

能為9.4W

2.如圖所示，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓為九的燈泡口和額定電壓為3U。的燈泡上。當(dāng)輸入

電壓U為IO九時，兩燈泡均正常發(fā)光，則燈泡口與匕的功率之比為（）

3.如圖，某同學(xué)拉著拉桿箱沿水平地面勻速運(yùn)動，拉力F沿拉桿方向，與地面的夾角為0,已知地面對箱子

的阻力是箱子對地面壓力的k倍，則下列說法正確的是（）

A.拉力尸是維持箱子運(yùn)動的原因B.箱子受到3個力的作用

C.tan。=k時,拉力F最小D.。角越大，拉力尸越大

4.如圖所示，月球探測器由地面發(fā)射后，進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，經(jīng)過P點時變軌進(jìn)入圓形軌道1,在軌道1上

經(jīng)過Q點時變軌進(jìn)入橢圓軌道2,軌道2與月球表面相切于M點，探測器在M點著陸月球。下列說法正確的

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是（）

地月轉(zhuǎn)移軌道

A.月球的第一宇宙速度小于探測器在軌道1上的速度

B.探測器在軌道1上經(jīng)過P點速度大于在地月轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過P點的速度

C.探測器在軌道1上的運(yùn)動周期比在軌道2上的小

D.探測器在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度

5.如圖所示，不可伸長的輕繩跨過大小不計的定滑輪。將重物B和套在豎直細(xì)桿上的輕環(huán)a相連。施加外力

讓4沿桿以速度。勻速上升，經(jīng)圖中M位置上升至N位置，已知。M與豎直桿成。角，ON與豎直桿成直角，則

下列說法正確的是（）

17

A.4運(yùn)動到位置M時，8的速度為co砧st/B.a勻速上升過稱中，B也勻速下降

C.8下降過程處于超重狀態(tài)D.4運(yùn)動到位置N時，B的速度最大

6.圖甲為發(fā)光二極管，其發(fā)光帽是一個透明體。為簡化問題，設(shè)它由一個半徑為R的半球體與一個半徑為R

的圓拄體組成，過半球球心的縱截面如圖乙所示，若二極管的發(fā)光部分視為點光源且位于圓柱體內(nèi)軸軸線

上與半球球心相距R的。點，光線恰好能從半球體的全部表面射出，不考慮光線在透明體內(nèi)反射。則透明體

的折射率為（）

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7.圖像能夠直觀描述物理過程，能形象表述物理規(guī)律，能有效處理實驗數(shù)據(jù)。如圖所示為物體做直線運(yùn)動

的圖像，下列說法正確的是（）

—/(m-s-1)

t

丁

A.甲圖中。?一時間內(nèi)，三物體的平均速度不相等

B.乙圖中打?2巧階段，物體的加速度大小為磨

X1

C.丙圖中陰影面積表示tl?t2時間內(nèi)物體的位移

D.丁圖中物體做勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為4m/s2

二、多選題：本大題共3小題，共18分。

8.高大的建筑物上安裝避雷針，陰雨天氣時可避免雷擊，從而達(dá)到保護(hù)建筑物的目的。如圖所示，虛線是

某次避雷針即將放電時，帶負(fù)電的云層和避雷針之間三條等勢線的分布示意圖；實線是空氣中某個帶電粒

子由M點到N點的運(yùn)動軌跡，不計該帶電粒子的重力，則（）

B.帶電粒子帶正電

C.帶電粒子在M點的電勢能小于在N點的電勢能

D.帶電粒子在M點的電勢能大于在N點的電勢能

9.如圖所示，圓心在。點、半徑為R的光滑圓弧軌道ABC豎直固定在水平桌面上，C端裝有輕質(zhì)定滑輪，0C

與04的夾角為60。，軌道最低點4與桌面相切。一足夠長的輕繩跨過定滑輪，兩端分別系著質(zhì)量為爪1和爪2

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的兩小球（均可視為質(zhì)點），將爪1由C點靜止釋放后，爪1沿圓弧下滑，不計一切摩擦。貝弘）

A.在由C點下滑到4點的過程中兩球速度大小始終相等

B.在巾1由C點下滑到力點的過程中，重力對7nl做功功率先增大后減小

C.若恰好能沿圓弧軌道下滑到4點，則爪1=2機(jī)2

D.在加1由C點下滑到4點的過程中，機(jī)械能守恒

10.如圖，一列簡諧橫波沿支軸正方向傳播，波速為o.4m/s,其中P質(zhì)點的平衡位置坐標(biāo)％=0.6小。從圖中

狀態(tài)開始計時，則下列說法正確的是（）

A.這列簡諧橫波的周期為0.4s

B.這列簡諧橫波的周期為1s

C.在0?1.0s這段時間內(nèi)，P質(zhì)點經(jīng)過的路程為8sl

D.在0?1.0s這段時間內(nèi)，P質(zhì)點經(jīng)過的路程為4cm

三、實驗題：本大題共2小題，共16分。

n.物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，要學(xué)會正確使用基本儀器進(jìn)行實驗探究，請完成下列問題:

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2015

03Q10

（1）某同學(xué)用多用電表粗測某一元件的電阻，選用“X100倍率”擋，紅黑表筆短接調(diào)零后進(jìn)行測量，此時

指針如圖甲中a所示，為了盡量測量準(zhǔn)確，該同學(xué)應(yīng)換用（"x10倍率”或“x1k倍率”），并進(jìn)

行必要的操作是（“機(jī)械調(diào)零”或“歐姆調(diào)零”），最終指針如圖甲中b所示，則待測元件的電阻為

。（保留三位有效數(shù)字）；

（2）某同學(xué)用10分度的游標(biāo)卡尺測量一物體的長度，如圖乙所示（部分示意圖），可知其長度為cm.

12.某物理小組利用如圖甲所示實驗裝置來“驗證機(jī)械能守恒定律”。所用器材包括：裝有聲音傳感器的

智能手機(jī)、鐵球、刻度尺、鋼尺等。實驗操作步驟如下：

a.在鋼尺的一端粘一層薄橡皮泥，將該端伸出水平桌面少許，用刻度尺測出橡皮泥上表面與地板間的高度

差九=90cm；

b.將質(zhì)量為M的鐵球放在鋼尺末端的橡皮泥上，保持靜止?fàn)顟B(tài)；

c.將手機(jī)置于桌面上方，運(yùn)行手機(jī)中的聲音“振幅”（聲音傳感器）項目；

d.迅速敲擊鋼尺側(cè)面，鐵球自由下落；

e.傳感器記錄聲音振幅隨時間的變化曲線。

（1）聲音振幅隨時間的變化曲線如圖乙所示，第一、第二個尖峰的橫坐標(biāo)分別對應(yīng)敲擊鋼尺和鐵球落地的

時刻，則鐵球下落的時間間隔土=s。

（2）已知鐵球質(zhì)量為爪=200g,某同學(xué)利用u=學(xué)求出了鐵球落地時的速度，則下落過程中，鐵球動能的

增加量為/⑥=I；重力加速度為9.8m/s2,鐵球重力勢能的減少量為/Ep=/o據(jù)此可得

出，在誤差允許的范圍內(nèi)，鐵球在自由下落過程中機(jī)械能守恒。（結(jié)果均保留三位小數(shù)）

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(3)若敲擊鋼尺側(cè)面時鐵球獲得一個較小的水平速度，對實驗測量結(jié)果(選填“有”或“沒有”)影

響。

四、計算題：本大題共3小題，共38分。

13.如圖，一個導(dǎo)熱良好的圓柱形汽缸開口向上豎直放置于水平面上，缸內(nèi)有一形狀不規(guī)則的文物，且封

閉有一定質(zhì)量的理想氣體。初始時刻，氣體的溫度為7,質(zhì)量為小、橫截面積為S的活塞到汽缸底部的距離

為八。環(huán)境溫度緩慢升高到27時，活塞離汽缸底部的距離變?yōu)镠。已知大氣壓恒為po,重力加速度大小為

g,活塞與汽缸壁密封良好且不計摩擦，忽略文物熱脹冷縮的影響，已知T=t+273K。求：

(1)初始時刻汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)P；

(2)汽缸內(nèi)放置的文物體積吸

14.如圖所示，光滑水平金屬軌道寬度L=5CM,軌道水平區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=17,方向豎直向上的勻

強(qiáng)磁場，將質(zhì)量爪=5g的金屬桿放在水平軌道上，通/=1004的恒定電流，金屬桿由靜止運(yùn)動x=80cm

后，沖上豎直面內(nèi)光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道相切，圓弧半徑R=175m,圓心角。=37。，圓弧

2

區(qū)域無磁場，重力加速度g=10m/so求：

(1)金屬桿受到安培力F的大?。?/p>

(2)金屬桿離開水平軌道時的速度也

(3)金屬桿沖出圓弧軌道后，上升的最大高度M

15.如圖，傾角為。的斜面體C同定在水平地面上，一質(zhì)量mi=2kg的木板4以%=3m/s初速度沿斜面勻速

下滑，木板4與斜面間的動摩擦因數(shù)為出,將一質(zhì)量爪2=1叼的滑塊B輕放在木板4上，滑塊B可視為質(zhì)

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點，與木板a之間的動摩擦因數(shù)為〃2,且〃2=/1。當(dāng)木板a速度剛減為零時，滑塊B恰好從下端滑離木

板，滑塊B在木板4上滑動時會留下痕跡。已知斜面足夠長，sin。=0.4,重力加速度g=lOm/s?,求:

(1)木板與斜面間的動摩擦因數(shù)大小出(結(jié)果可保留根號)；

(2)滑塊B剛放在木板4上時，滑塊B的加速度大小a2及木板4的加速度大小即；

(3)滑塊B在木板4上留下痕跡的長度s。

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答案解析

1.D

【解析】/、盧瑟福通過分析圖①的a粒子散射實驗結(jié)果，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故/錯誤；

夙②是中子轟擊鈾核發(fā)生的核反應(yīng)，屬于重核裂變，裂變過程中放出能量，故8錯誤；

C、a粒子是帶正電，0粒子是電子，帶負(fù)電，y粒子是光子，不帶電，根據(jù)左手定則，a粒子向左

偏轉(zhuǎn)，。粒子向右偏轉(zhuǎn)，y粒子不偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；

D、從n=4能級向幾=1能級躍遷釋放出的光子能量最大，為E=-0.85ey-(-13.6ey)=12.75W,去照

射金屬鋅，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知逸出光電子的最大初動能為Ekm=E-3.34eV=9.41eU,故。

正確。

2.B

【解析】依題意，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為

77，1lOt/o-Uo3

TT-23[/Q1

則原副線圈電流比為

4=絲」

一3

根據(jù)功率表達(dá)式

P=UI

可得燈泡L1與L2的功率之比為

Pl_l

瓦=3

故選瓦

3.C

【解析】4力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，力不是維持物體運(yùn)動的原因。故N錯誤；

8.箱子受到重力、拉力、地面的支持力與摩擦力，即箱子受到4個力的作用。故3錯誤;

C對箱子進(jìn)行分析有

Fcosd=f—kN,mg=Fsind+N

解得

kmgkmg

—COS0+ksind—+Hsin/+0)

當(dāng)sin(a+0)=1時有

第8頁，共17頁

kmg

77mm=J1+H

此時

a+8=90°

則有

故C正確；

D由C選項分析可知，隨著。的變化，拉力尸存在最小值。故。錯誤。

故選a

4.D

【解析】4月球的第一宇宙速度等于近月軌道的環(huán)繞速度，根據(jù)

GMmv2

—丁5,—=m—丁

解得

,,IGM

v=___

?r

由于軌道1的半徑大于近月衛(wèi)星的半徑，則月球的第一宇宙速度大于探測器在軌道1上的速度。故/錯誤;

8.地月轉(zhuǎn)移軌道變軌到軌道1是由高軌道變軌到低軌道，需要在兩軌道切點P位置減速，探測器在軌道1上

經(jīng)過P點速度小于在地月轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過P點的速度。故2錯誤；

C根據(jù)開普勒定律可知

日=超

1112

由于軌道1的半徑大于軌道2的半長軸，則探測器在軌道1上的運(yùn)動周期比在軌道2上的大。故C錯誤；

D根據(jù)

GMm

——5—=ma

Y乙

解得

GM

a二苒

衛(wèi)星與月心間距相等，加速度大小相等，即探測器在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于在軌道2上經(jīng)過Q

點時的加速度。故。正確。

故選。。

5.C

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【解析】AD環(huán)在運(yùn)動過程中，環(huán)的速度沿著細(xì)桿豎直向上，而環(huán)的速度可

以分解為沿著繩子的速度和垂直于繩子的速度，因此，沿著繩子的速度為：

Va=VCOS0

又物體8與繩子相連，所以物體B的速度大小等于繩子的速度，而當(dāng)4運(yùn)動到

位置N時，沿著繩子的速度變?yōu)榱悖虼舜藭rB的速度也為零，故錯誤；

CD環(huán)4在上升過程中，連接2與B的繩子與豎直方向的夾角在增大，因此可知：%=ucos6在減小，也就是

說物體B在運(yùn)動過程中始終在做減速運(yùn)動，由于B的速度方向與加速度方向相反，則合力的方向豎直向上，

根據(jù)牛頓第二定律有:

T—mBg=mBa

得到繩子對8的拉力為：

T=mBg+mBa>mBg

則B下降過程處于超重狀態(tài)，故3錯誤、C正確。

故選C

6.A

【解析】當(dāng)。點發(fā)出的光線射到半球體最右端（或最左端）恰好發(fā)生全反射時，整個半球體上均有光線射

由幾何關(guān)系可得

R

tanC=—=1

R

光線發(fā)生全反射時有

1

sinf=—

n

聯(lián)立解得透明體的折射率為

n=y/2

故選/。

7.0

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【解析】4由圖甲可知，0?五時間內(nèi)，力、B、C三物體做直線運(yùn)動的位移相同，則三物體的平均速度均

為

-X1

V=——

tl

故/錯誤；

區(qū)根據(jù)

V2—Vo=—2ax

整理，可得

v2=-2ax+Vg

可知圖像的斜率的絕對值等于2a,所以甲圖中物體的加速度大小為

c一。一詔

2a-7^

2%i—%i

解得

據(jù)

a~2x[

故8錯誤；

C根據(jù)

Av

a=A~t

解得

Av=aAt

可知陰影面積表示t1-t2時間內(nèi)物體的速度變化量。故C錯誤;

。.根據(jù)

2

x—vot+—at

可得

x1

根據(jù)丁圖可知

2a=fc=o^Fi)=2m/s2

整理得結(jié)合可知加速度大小為

a=4m/s2

故。正確。

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故選z＞。

8.2。

【解析】依題意，云層帶負(fù)電，避雷針帶正電，根據(jù)帶電粒子的運(yùn)動軌跡可知，帶電粒子所受電場力指向

避雷針尖端，所以帶電粒子帶負(fù)電，由M點到N點電場力做正功，電勢能降低，則帶電粒子在M點的電勢

能大于在N點的電勢能。

故選40。

9.BC

【解析】4在血1由C點下滑到4點的過程中，兩球沿繩方向的速度大小是相等的，質(zhì)量為根1的小球下滑

一段時間后其速度有垂直于繩方向的分量，所以此時兩個小球的速度大小必然不相等。故/錯誤；

8.重力的功率

P=mgVy

其中Vy為質(zhì)量為的小球速度的豎直分量，開始時質(zhì)量為爪1的小球靜止Vy為0,當(dāng)質(zhì)量為的小球

運(yùn)動到4點時，其速度方向是水平的，所以％，也為0,因此為先變大后變小，所以重力的功率也先增大后

減小。故8正確；

C若質(zhì)量為機(jī)1的小球恰好能沿圓弧下滑到4點，此時兩小球速度均為0,對兩球組成的系統(tǒng)從C點運(yùn)動到4

點的過程，由幾何關(guān)系可知質(zhì)量為爪2的小球上升高度為R。根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得

migR（l—cos。）=m2gR

解得

m】=27n2

故C正確；

。由C選項分析可知，兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，對質(zhì)量為巾1的小球，由C點下滑到4點的過程中，除

重力以外輕繩的拉力也做了功，其機(jī)械能不守恒。故。錯誤。

故選BC.

10.BD

【解析】A8.由圖可知，波長為0.4小，根據(jù)

A

V=-

T

解得

T=1s

第12頁，共17頁

故/錯誤；3正確；

CD.由圖可知，該簡諧橫波從圖中狀態(tài)開始計時傳播到P點的時間為

x0.6—0.4

t=———-^――s=0.5s

v0.4

可知在0?1.0s這段時間內(nèi)，P質(zhì)點振動的時間為

,T

t=1.0s—0.5s=0.5s=—

由于P質(zhì)點從平衡位置起振，其經(jīng)過的路程為

s=2A=4cm

故C錯誤；。正確。

故選30。

11.⑴“x10倍率”歐姆調(diào)零140

(2)10.15

【解析】(1)口][2][3]從圖甲可見指針偏轉(zhuǎn)過大，說明元件電阻很小，所以應(yīng)該換小的“x10倍率”檔。

換倍率檔要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。從圖甲可知待測電阻的阻值為

R=14X100=140。

(2)物體的長度為

L=10.1cm+5x0.1mm=10.15cm

12.(1)0.43

(2)1.751.76

(3)沒有

【解析】(1)鐵球下落的時間間隔

t=1.95s—1.52s=0.43s

(2)[1]鐵球下落過程中，落地速度為

2/1

v=—

t

則鐵球動能的增加量為

1

2

AEk=—mv~1.75/

第13頁，共17頁

[2]鐵球重力勢能的減少量為

AEp=mgh=0.2x9.8x0.9/x1.76/

(3)小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，小球下落的時間由高度決定，若敲擊鋼尺側(cè)面時鐵球獲得一個較

小的水平速度，不會影響小球的落地時間，故對實驗測量結(jié)果沒有影響。

13.(1)對活塞受力分析，可得

p0S+mg=pS

解得

mg

P=Po+工

(2)封閉氣體的壓強(qiáng)保持不變，由

hS-V_HS-V

其中

Ti=(7+273)K=280K,T2=(27+273)K=300K

解得

V=(15/i-14W)S

【解析】詳細(xì)解答和解析過程見【答案】

14.(1)根據(jù)

F=BIL

代入數(shù)據(jù)，解得

F=5N

(2)依題意，金屬桿在水平軌道運(yùn)動過程，由動能定理，可得

1

Fx=—7

解得

v=40m/s

(3)設(shè)金屬桿沖出圓弧軌道時，速度大小為M,由動能定理可得

11

—cos。)=-mv，2——mv2

解得

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v'=30m/s

金屬桿之后做斜拋運(yùn)動，上升的最大高度為

(vzsin0)2

h==16.2m

2g

【解析】詳細(xì)解答和解析過程見【答案】

15.(1)開始木板4能夠勻速下滑，有

mrgsin0=41mlgcos0

解得

2

=tan。=-1

721

(2)剛放上滑塊B,對滑塊B分析

生

〃?2gsin。

由牛頓第二定律可得

m2gsin0+112m2gcos0=m2a2

解得

3,

a2=2^sing=6m/sz

對木扳a分析

a\

加igsin。

由牛頓第二定律可得

“2血20COS。+〃1(叫+7712)9COS。一恤0sin。=7711。1

解得