江蘇省鎮(zhèn)江市2024-2025學年高三下學期開學考試物理試題 含解析

2024~2025學年第二學期鎮(zhèn)江市高三期初質(zhì)量監(jiān)測物理試卷注意事項：考生在答題前請認真閱讀本注意事項1.本試卷包含選擇題和非選擇題兩部分，考生答題全部答在答題卡上，答在本試卷上無效，全卷共16題，本次考試時間為75分鐘，滿分100分。2.答選擇題必須用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案，答非選擇題必須用書寫黑色字跡的0.5毫米簽字筆寫在答題卡上的指定位置，在其它位置答題一律無效。一、單項選擇題：共11題，每小題4分，共計44分。每小題只有一個選項最符合題意。1.某種微型核電池利用镅243（）的衰變進行發(fā)電，的衰變方程為：，則X表示（）A.粒子 B.質(zhì)子 C.電子 D.中子【答案】A【解析】【詳解】由電荷數(shù)守恒得由質(zhì)量數(shù)守恒的解得，所以X的電荷數(shù)為2，質(zhì)量數(shù)為4，X為粒子。故選A。2.“天問一號”火星探測器成功實施制動捕獲后，進入環(huán)繞火星的軌道，成為中國第一顆人造火星衛(wèi)星。此任務中，探測器經(jīng)歷了如圖所示變軌過程，軌道I為圓軌道，軌道II、軌道III為橢圓軌道，其周期分別為、、，機械能分別為、、。關于探測器，下列說法正確的是（）A B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】AB．根據(jù)開普勒第三定律，軌道的半長軸越長，周期越大，故在軌道I上的周期小于在軌道II上的周期，在軌道II上的周期小于在軌道III上的周期，故AB錯誤；CD．根據(jù)衛(wèi)星的發(fā)射規(guī)律，同一衛(wèi)星在高軌道的機械能大于在低軌道的機械能，故在軌道I上的機械能小于在軌道II上的機械能，在軌道II上的機械能小于在軌道III上的機械能，故C錯誤，D正確。故選D。3.一只探空氣球中封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，在地面附近釋放氣球讓其不斷上升，隨著高度升高，氣球中的氣體溫度逐漸降低，體積逐步增大。則在氣球上升的過程中（）A.氣球內(nèi)部的每個氣體分子動能都減小B.氣球內(nèi)氣體分子的數(shù)密度減小C.單位時間內(nèi)氣球單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)變大D.氣球中的氣體一定吸收熱量【答案】B【解析】【詳解】A．溫度是分子平均動能的標志，溫度降低分子的平均動能減小，但不是每個分子的動能都減小，故A錯誤；B．隨著高度升高，氣球中的氣體溫度逐漸降低，體積逐漸增大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體的壓強減小，而氣體的質(zhì)量不變，所以氣球內(nèi)氣體分子的數(shù)密度減小，故B正確；C．隨著高度升高氣球中的氣體溫度逐漸降低，體積逐漸增大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體的壓強減小，而氣體的質(zhì)量不變，所以單位時間內(nèi)氣球單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)變小，故C錯誤；D．氣球中的氣體溫度逐漸降低，體積逐步增大，氣體的內(nèi)能減小，氣體對外做功，根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體可能放出熱量，也可能吸收熱量，故D錯誤。故選B。4.如圖所示為氫原子能級圖，氫原子某譜線系的某光子能量為0.97eV，該光子是氫原子從高能級躍遷到低級產(chǎn)生的，則此譜線系對應的低能級是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】氫原子從高能級躍遷到低級輻射的能量由圖可知，此光子為由躍遷到能級所產(chǎn)生，則此譜線系對應的低能級是。故選C。5.一輛汽車以不同的恒定功率在平直路面上啟動，前后兩次圖像如圖所示，設汽車行駛時所受阻力與速度的大小成正比，則第一次與第二次汽車啟動時功率之比為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】汽車行駛時所受阻力與速度的大小成正比，則當汽車勻速運動時，牽引力大小等于阻力，則汽車的恒定功率為則第一次與第二次汽車啟動時功率之比為故選A。6.兩根相同的彈性導線平行放置，分別通有方向相反的電流和，且。下列圖像可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】由安培定則可知方向向下的電流在方向向上的電流處磁場垂直向外，由左手定則可知受力向右；同理可知受力向左，即兩導線相互排斥，由牛頓第三定律可知兩力大小相等；兩根相同的彈性導線形變量相同，故C正確，ABD錯誤。故選C。7.如圖所示，用兩根振針以一定的頻率同時擊打水面可以形成穩(wěn)定的干涉圖樣，甲、乙兩圖中振針擊打水面的頻率分別為15Hz和22Hz。其中甲圖的A、B兩點位于兩個波、線的中垂線上，下列說法正確的是（）A.甲圖中A、B兩點為振動減弱點B.甲圖中A、B兩點的振動周期均為C.甲圖中水波速度大于乙圖中水波速度D.甲圖中水波波長大于乙圖中水波波長【答案】D【解析】【詳解】A．振動情況完全相同的兩列波疊加時，到兩個波源的距離差（n=0，1，2，···）振動加強所以圖甲中A、B兩點位于兩個波源連線的中垂線上到兩個波源的距離差為0，所以甲圖中A、B兩點為振動加強點，故A錯誤；B．A、B兩點的周期都與波源振動的周期相同，即故B錯誤；C．機械波的傳播速度僅由介質(zhì)決定，則甲、乙兩圖中水波的傳播速度相等，故C錯誤；D．根據(jù)，，所以甲圖中水波波長大于乙圖中水波波長，故D正確。故選D。8.用如圖1所示電路研究某元件的電流特性，圖中D為電流傳感器，時刻閉合開關，傳感器顯示的電流隨時間變化的圖像如圖2，則該電學元件是（）A.電感線圈 B.二極管 C.電容器 D.定值電阻【答案】C【解析】【詳解】A．圖2中電流在開關閉合后電流逐漸減小，電感線圈由于自感，所以閉合開關瞬間電流為0，然后慢慢增大，故A錯誤；B．二極管正向電阻小，閉合開關后電流較大，為恒定電流；二極管反向電阻大，閉合開關后電流較小，為恒定電流；故B錯誤；C．電容器在閉合開關瞬間處于充電狀態(tài)，電容器上的電荷量增多，電容器兩極板間電壓增大，充電電流減小，當電容器兩極板間電壓等于電源的電動勢時，充電結束，電流為0，故C正確；D．閉合開關后，通過定值電阻的電流不變，故D錯誤。故選C。9.如圖所示，無人機懸停表演中，通過轉動光源把光束投到豎直墻壁上的P點。此時光源轉軸O與墻壁相距r，P點與O點之間的高度差為L，若P點沿墻壁以v勻速下降。此時光源轉動的角速度為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】將P點速度沿OP方向和垂直O(jiān)P方向分解，如圖則幾何關系可知因為聯(lián)立以上得角速度故選D。10.某電場如圖所示，Ox軸豎直向下，一帶負電的小球從O點靜止釋放沿Ox軸正向運動，從O到A運動過程中，下列關于小球的機械能、動能電場的電勢及電場強度E隨小球運動的位移x變化的圖像，可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】A．帶電小球沿x軸正向運動，電場力豎直向上先增大后減小，做負功，所以小球的機械能減小，而且先減小的越來越快后減小的越來越慢，故A正確；B．帶電小球沿x軸正向運動，小球從O點靜止釋放沿x軸正向運動，則在點時電場力小于重力，小球下降過程中電場力先增大后減小，則小球的合力一直向下且先減小后增大，由動能定理得小球的動能一直增大且增大的先變慢后變快，故B錯誤；C．沿著電場線方向電勢減小，所以沿x軸正向電勢降低，故C錯誤；D．電場線的疏密程度反映電場強度，由圖可知，沿x軸正向電場先增大后減小，但始終不為零，故D錯誤。故選A。11.如圖所示，光滑水平地面上有一斜面體Q，斜面上放置物塊P。初始時用外力保持物塊P和斜面體Q靜止，撤去外力后，P沿斜面體Q下滑，已知P、Q之間存在摩擦，則在P下滑過程中，下列說法正確的是（）A.Q對P的作用力方向豎直向上B.P對Q做功小于Q對P做功C.P的機械能變化量等于Q對P摩擦力所做的功D.Q動量的變化量等于P對Q的作用力的沖量【答案】B【解析】【詳解】A．當P處于靜止狀態(tài)時，Q對P的作用力方向豎直向上，與P的重力等大、反向，當P沿斜面加速下滑時，Q對P的作用力方向斜向左上方，故A錯誤；B．由于P、Q之間存在摩擦，所以系統(tǒng)機械能不守恒，且P對Q做功小于Q對P做功，故B正確；C．根據(jù)功能關系可知，P的機械能變化量等于Q對P摩擦力、支持力所做的總功，故C錯誤；D．Q動量的變化量等于Q所受合外力的沖量，故D錯誤。故選B。二、非選擇題：共5題，共56分。其中第13題~第16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。12.小明同學進行“燈泡電阻與通過電流的關系”的實驗研究，小明設計的電路如圖1所示，實驗器材選擇如下：燈泡L（3.2V，0.24A）電源E（電動勢4.0V，內(nèi)阻不計）電流表（量程200mA，內(nèi)阻）電流表（量程500mA，內(nèi)阻）定值電阻（阻值）滑動變阻器（最大阻值）開關S和若干導線。（1）小明連接的電路如圖2所示，其中有一根導線連接錯誤，請在錯誤的連線上畫“×”，并在圖上作出正確的連接線______。（2）在開關閉合之前，滑動變阻器的滑片應調(diào)整到最______端（選填“左”或“右”）。（3）某次實驗時，電流表的示數(shù)如圖3所示，其讀數(shù)為______mA（4）在實驗中，通過改變滑動變阻器的阻值，得到了多組數(shù)據(jù)，若表讀數(shù)為，表讀數(shù)為，則可求出燈絲阻值______。（用題中所給物理量的字母表示）（5）小明用測量數(shù)據(jù)在燈泡電阻R與通過電流I的圖像中描點，如圖4所示，小明猜想電阻與電流成線性關系，根據(jù)此猜想，由圖像可知燈泡電壓為零時燈泡的電阻為______。【答案】（1）（2）右（3）231##232##233##234##235##236##237##238##239（4）（5）1.0【解析】小問1詳解】從電路圖中可以看出電流表測量并聯(lián)電路的電流，不測干路中的電流，所以錯誤的連線及改正的電路如下圖【小問2詳解】在開關閉合之前，滑動變阻器滑片應調(diào)整到使電流表中電流最小，避免損壞電流表，所以滑動變阻器的滑片應調(diào)整到最右端?！拘?詳解】電流表的量程500mA，從圖中可讀出電流表的讀數(shù)為235mA，由于最后一位是估讀，所以讀數(shù)在231-239mA之間即可。【小問4詳解】根據(jù)電路圖及歐姆定律，可得【小問5詳解】燈泡兩端電壓為0時，通過燈泡的電流也為0，從圖中可以讀出，電流為0時，電阻為13.如圖。所示為某個在真空中的透鏡的截面圖，半圓弧的圓心為O，半徑為R，為矩形，長度為R。一束平行單色光垂直于邊射向透鏡，已知光在真空中的傳播速度為c，光在該透鏡中的傳播速度為，不考慮反射光線。求：（1）該透鏡的折射率n；（2）能從半圓弧上射出的光線中在透鏡中傳播的最短時間?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】根據(jù)代入數(shù)據(jù)解得該透鏡的折射率【小問2詳解】如圖所示光線剛好發(fā)生全發(fā)射，則有解得根據(jù)幾何關系，可得光線在透鏡中的光程則從半圓弧上射出的光線中在透鏡中傳播的最短時間為14.如圖所示，磁感應強度B為0.2T的勻強磁場水平向右，粗細均勻的金屬導體制成的矩形單匝線框在勻強磁場中繞著與磁感應強度垂直的邊勻速轉動，角速度為。已知邊長為0.5m，邊長為0.2m，線框電阻為。求：（1）線框轉動到如圖的位置時，線框中感應電動勢大小和邊感應電流的方向；（2）線框轉過90°過程中，線框中通過的電量和產(chǎn)生的電熱?！敬鸢浮浚?），邊感應電流的方向為（2），【解析】【小問1詳解】當線框轉到與磁感線平行時，線框中的感應電動勢最大，有根據(jù)右手定則可判斷出，邊感應電流的方向為由?！拘?詳解】線框轉過90°過程中，線框中通過的電量，,聯(lián)立可得解得感應電動勢的有效值為線框轉過90°所用時間為線框中產(chǎn)生的電熱為15.如圖所示，光滑水平面上有一個薄木板AB，在B端正上方高度的屋頂O點懸掛一根長度不可伸長的輕繩。一只質(zhì)量的貓，從木板A端走到木板上的C點（圖上未標出）時，稍作停頓后奮力躍起，剛好在運動的最高點抓住輕繩的P點，隨之向右端蕩出。木板質(zhì)量、長度，小貓可看成質(zhì)點，不計一切能量損失，重力加速度g取。（1）若木板固定在水平面上，距離為0.4m，求貓?zhí)饡r的初速度大小及方向；（2）在（1）問情況下，求貓在輕繩上蕩到最高點時的加速度大小；（3）若木板不固定在水平面上，起跳點C為B端，求貓?zhí)疬^程中所消耗的能量。【答案】（1），與水平方向夾角為（2）（3）【解析】【小問1詳解】將貓的運動反向看成平拋運動，則在豎直方向有解得在水平方向有解得又豎直方向的速度為故貓?zhí)饡r的初速度大小設貓?zhí)饡r的初速度方向與水平方向的夾角為，根據(jù)幾何關系有解得即貓?zhí)饡r初速度方向與水平方向夾角為?！拘?詳解】設貓在輕繩上蕩到最高點時，繩與豎直方向的夾角為，根據(jù)機械能守恒解得沿切線方向，根據(jù)牛頓第二定律有解得【小問3詳解】由題意可知，設貓從A端走到B端時，貓和木板相對地面的位移大小分別為和，則由水平方向動量守恒得根據(jù)幾何關系可得聯(lián)立解得根據(jù)解得貓?zhí)鸬某跛俣葹楦鶕?jù)水平方向動量守恒解得則貓?zhí)疬^程中所消耗的能量16.如圖甲所示，位于坐標原點O的粒子源持續(xù)向右發(fā)射出質(zhì)量為m、帶電量為的帶電粒子，初速度均為v。在粒子源右側y軸到之間存在沿y軸正方向的勻強電場，勻強電場場強隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。在區(qū)域存在著垂直紙面向外的勻強磁場1，在區(qū)域存在著垂直紙面向里的勻強磁場2，處是粒子探測器，時刻發(fā)射的粒子恰好不能進入磁場2，時刻發(fā)射的粒子出磁場1時其速度沿x軸正方向，忽略粒子的重力，粒子相互間的作用力和其他阻力，粒子打到探測器后立刻被吸收，粒子在電場中運動的時間遠小于周期T，兩磁場磁感應強度大小相等。（1）求磁場磁感應強度B的大??；（2）求電場強度的大小；（3）求探測器能被粒子打到的長度及粒子在磁場中運動的時間范圍?！敬鸢浮浚?）（2）