2025届新高三开学摸底物理考试卷（山东）（解析版）

2025届新高三开学摸底考试卷（山东）物理（考试时间：90分钟试卷满分：100分）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8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．2024年2月19日中国科学家成功合成两种新的核素：锇160（）钨156（）。锇160发生α衰变发射出的高能粒子能使空气电离，钨156发生衰变（正电子）生成钽156（）。下列说法正确的是（）A．不同温度下，锇160的半衰期不同B．能使空气电离的高能粒子主要是γ射线C．钨156发生β⁺衰变产生的新核与钨156是一对同位素D．锇160发生α衰变产生的钨156的比结合能大于锇160的比结合能【答案】D【详解】A．半衰期与温度无关，故A错误；B．能使空气电离的高能粒子主要是射线，故B错误；C．由题意可知核反应方程为由于钨156发生β⁺衰变产生的新核与钨156质子数不同，故二者不是同位素，故C错误；D．比结合能越大越稳定，自然衰变的产物比结合能会变大，故锇160发生α衰变产生的钨156的比结合能大于锇160的比结合能，故D正确。故选D。2．地震监测技术的主要原理是利用了地震发生后横波与纵波的时间差，如图为监测站监测仪记录的部分地震横波波形图和振动图像，已知地震纵波的平均波速为6km/s，两种地震波都向x轴正方向传播，地震时两者同时从震源发出。下列说法正确的是（）A．地震横波的波速为40km/sB．用于地震预警监测的是横波C．若震源位于地表以下192km，则纵波、横波到达震源正上方的地表时间差为16sD．若将监测站显示的地震横波看成简谐横波，以时刻作为计时起点，则该振动图像的振动方程为【答案】C【详解】A．由题图振动图像可知周期为由题图可知波长为λ=3km，则地震横波的波速为故A错误；B．由于因此用于地震预警监测的是纵波，故B错误；C．若震源位于地表以下192km，则纵波、横波到达震源正上方的地表时间差为故C正确；D．由振动图像可知此时的振动方程为故D错误。故选C3．2024年3月20日，探月工程四期的关键任务之一——长征八号一箭三星成功发射。三颗卫星经地月转移轨道后，“天都一号”和“天都二号”月球通信导航技术试验卫星进行近月制动，以组合体状态一起泊入远月点18074公里、近月点164公里的环月大椭圆轨道，“鹊桥二号”经过中途修正、近月制动后，最后进入周期为24小时的环月使命轨道，环月使命轨道的参数为近月点约300公里，远月点约8600公里。“鹊桥二号”成为继“鹊桥”中继星之后全球第二颗在地球轨道以外的专用中继星。下列说法正确的是（）A．“鹊桥二号”在环月使命轨道时是月球的同步卫星B．“鹊桥二号”在地球上发射时的速度不需要大于第二宇宙速度C．“天都一号”和“天都二号”卫星在环月大椭圆轨道上受到的向心力大小一定相等D．“天都一号”比“鹊桥二号”周期小【答案】B【详解】A．“鹊桥二号”绕月一周24小时，但月球的自转周期不是24小时。故A错误；B．“鹊桥二号”虽然绕月，但还受到地球引力束缚，所以发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度。故B正确；C．由于“天都一号”和“天都二号”卫星在同一轨道，二者的加速度大小相同，但不知道质量关系，所以无法判断二者万有引力的大小。故C错误；D．“天都一号”比“鹊桥二号”半长轴要长，所以周期也就更大。故D错误。故选B。4．一定质量的理想气体从状态A开始依次经过状态B到状态C再回到状态A，其图像如图所示，其中C到A的曲线为双曲线的一部分。下列说法正确的是（）A．从A到B的过程中，气体对外做功，内能减少B．从B到C的过程中，气体吸收热量，内能减少C．从C到A的过程中，气体的压强不变，内能增加D．从C到A的过程中，气体在单位时间、单位面积上与器壁碰撞的分子数变多【答案】D【详解】A．由题图可知，从A到B的过程中，气体的体积增大，气体对外做功，气体的温度不变，则气体的内能不变，A错误；B．从B到C的过程中，气体做等容变化，气体对外不做功，外界对气体也不做功，即，气体的温度增大，则气体的内能增大，即，即由热力学第一定律可知，气体吸收热量，B错误；C．C到A的曲线为双曲线的一部分，因此从C到A的过程中，气体的压强不变，气体的温度降低，内能减小，C错误；D．从C到A的过程中，气体的压强不变，气体的体积减小，因此气体在单位时间、单位面积上与器壁碰撞的分子数变多，D正确。故选D。5．随着无人机技术的日益成熟，无人机已经广泛应用于军事、民用、商业等各行各业。某中学航天课外活动小组的同学们在发射无人机升空后，无人机沿着如图所示的方向斜向上做匀速直线运动，速度方向与竖直方向成角。飞行过程中空气阻力大小恒为重力的倍，阻力方向始终与速度方向相反，g为重力加速度，无人机的质量为m，则在飞行过程中无人机受到的推力的大小是（）A． B． C． D．【答案】D【详解】对无人机进行受力分析，受到重力、阻力以及推力，无人机做匀速运动，则受力平衡。垂直于速度方向有沿速度方向有解得根据力的合成有故选D。6．如图所示，将两块平面镜边缘对齐，之后分别倾斜微小的角度θ，在右侧有一竖直光屏，单色光源S刚好位于两平面镜夹角的角平分线上，D为半圆形遮光板，使光源S发出的光不能直接照射到光屏上。用光源S照射平面镜，在光屏上会出现明暗相间的条纹，则下列说法正确的是（）A．光屏上出现的条纹是光线衍射的结果B．若增大入射光的频率，屏上条纹间距减小C．把光屏向右移，屏上条纹间距减小D．把光源S向右移，屏上条纹间距增大【答案】B【详解】A．光线衍射是光线绕开障碍物的现象，而本题并非如此，A错误；B．该图中两平面镜相当于两个完全相同的波源，反射后在光屏上发生干涉，其应满足公式增大频率，波长减小，则屏上条纹间距将减小，B正确；CD．过S点分别做两个两个平面镜的像，如图所示可知相当于双缝干涉的双缝间距，设，则有,由双缝干涉公式可知光屏向右移动则AC变大，则屏上间距变大，光源向右移动则屏上间距减小，CD错误。故选B。7．汽车行驶时应与前车保持一定的安全距离，通常情况下，安全距离与驾驶者的反应时间和汽车行驶的速度有关。郭老师采用如下方法在封闭平直道路上测量自己驾驶汽车时的反应时间：汽车以速度匀速行驶，记录下从看到减速信号至汽车停下的位移；然后再以另一速度匀速行驶，记录下从看到减速信号至汽车停下的位移，假设两次实验的反应时间不变，加速度相同且恒定不变。可测得郭老师的反应时间为（）A． B．C． D．【答案】A【详解】设司机的反应时间为，匀减速运动的加速度大小为，第一次匀减速运动的时间为，第二次匀减速运动的时间为，则由逆向思维，根据位移与时间的关系有①②由平均速度公式有③④可得⑤⑥将⑤代入①解得⑦将⑥⑦代入②解得故选A。8．如图所示，理想变压器左侧原线圈通过输电线与理想交流电流表和发电机连接，其中发电机部分由长为L、电阻不计的导体棒以及两个半径也为L的电阻不计的金属圆环组成。使导体棒的两个端点分别位于金属圆环的同一水平面上，导体棒以角速度在竖直面内绕圆环中心轴匀速转动，整个空间存在方向竖直向下、与金属圆环平行、磁感应强度为B的匀强磁场。变压器右侧副线圈中接有阻值为R的定值电阻和变阻箱，以及理想交流电压表、、和理想交流电流表，初始时调节电阻箱阻值使其大小等于R，此时电路能正常工作，之后再次调节电阻箱使其阻值等于2R，已知，上述过程中，下列说法正确的是（）A．电流表的示数减小，电流表的示数增加B．电压表的示数不变，电压表的示数增加C．电压表的示数为D．电阻箱消耗的电功率增大【答案】C【详解】A．由于定值电阻与滑动变阻器串联，当滑动变阻器的阻值增大时，电路中的电流减小，即电流表的示数减小，又因为变压器的原、副线圈的电流之比故的示数减小，A错误；B．电压表测量定值电阻两端的电压，根据欧姆定律可知，当滑动变阻器接入电路中的阻值增大时，电路中的电流减小，故电压表的示数减小，电压表的示数增大，B错误；C．根据动生电动势公式可知，原线圈两端的电压所以副线圈两端电压的最大值所以电压表的示数，C正确；D．由于原线圈两端的电压不变，电流减小，故变压器原线圈的总功率变小，理想变压器的原、副线圈的功率相等，故副线圈的功率减小，D错误。故选C。多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．科学家在研究电荷分布的对称性的时候，巧妙地借助了我国传统文化中的“阴阳太极图”，以获得更多的启示和灵感，如图所示的三维坐标系。太极图呈圆形位于xOz平面内，y轴过圆心O，在x轴两侧对称分布各有一个大半圆和小半圆，M、N各是小半圆的圆心，现在M、N上分别放置一个等电量的负点电荷和正点电荷，在y轴的正向有一个定点C，在圆的边缘有一个位置D，则下列说法正确的是（）A．若将正试探电荷q由C点沿y轴移动到O点，则q的电势能始终不变B．若将正试探电荷q由A点沿“阴阳”边界经O移动到B点，则q的电势能增加C．若将负试探电荷q沿虚线由C移到D，则电场力一直对电荷做正功D．若将负试探电荷沿z轴由O向z轴正向移动，则电荷克服电场力做负功【答案】AB【详解】A．由题意可知，y轴在等量异种点电荷连线的中垂线上，因此试探正电荷q在由C点沿y轴移动到O点的过程中，受电场力的方向始终与运动方向垂直，则电场力对q不做功，q的电势能不变，A选项正确；B．试探正电荷q由A点沿“阴阳”边界经O移动到B点，可以分成两部分看，第一部分是从A到O，这个过程M位置的负点电荷对q不做功，N位置的正电荷对q做负功，q的电势能增加；第二部分是从O到B，此过程N位置的正电荷对q不做功，M位置的负电荷对q做负功，电势能仍然在增加，所以，q的电势能一直在增加，B选项正确；C．试探负电荷q沿虚线由C移到D，从xOz面上看，试探负电荷q所受的电场力在做负功，C选项错误；D．试探负电荷沿z轴由O向z轴正向移动，则电场力与移动路径一直垂直，电场力不做功，D选项错误。故选AB。10．冰雕展上，厚厚的冰墙内安装有LED光源，冰墙表面平整而光滑，光源可视为点光源。小明想测量光源到墙面的距离h及冰的折射率n，设计了如下实验：如图（a）所示，将半径为r的圆形纸片贴在墙面上，圆心正对光源。用白纸板做屏，平行墙面从纸片处向后移动，当屏上黑影的半径等于2r时，测出屏到墙面的距离d，换用不同半径的纸片重复上述实验，得到多组数据，在坐标纸上画出图如图（b）所示，直线横截距为a，纵截距为b，则（）A．光源到墙面的距离为 B．光源到墙面的距离为C．冰的折射率为 D．冰的折射率为【答案】AD【详解】如图所示根据折射定律可得，，联立可得结合（b）图可得，所以，故选AD。11．如图（a）所示，一倾斜传送带以恒定速度v向下传动，质量分别为m、M的两物块P、Q用绕过定滑轮的细绳相连，某时刻P以速度滑上传送带顶端，同时Q也以速度竖直向上运动，此后P运动的图像如图（b）所示，、已知。已知P与滑轮之间的轻绳始终与传送带平行，传送带足够长，Q始终没有与滑轮相碰，重力加速度为g，则下列说法正确的是（

）A．一定有B．一定有C．物块P返回传送带顶端的时刻为D．根据图像可求出P与传送带间的动摩擦因数以及传送带倾角【答案】AD【详解】ABD．物块P先向下做减速运动，t1时刻加速度发生变化，说明摩擦力方向发生了变化，即t1时刻物块P与传送带共速，t1时刻之前物块的速度大于传送带的速度，则一定有，在t1时刻之前，对PQ的整体在t1时刻之后，对PQ的整体因a1和a2可以从v-t图像斜率中得到，则由两方程联立可求出P与传送带间的动摩擦因数以及传送带倾角，但不能确定M和m的大小关系，选项AD正确，B错误。C．由图像可知，在t2时刻物块P到达最低点，然后反向沿斜面向上运动，加速度一直为a2，因结合图像的面积等于位移可知物块P返回传送带顶端的时刻为大于时刻，选项C错误；故选AD。12．如图所示，af和dg是位于水平面内的宽度为L的平行轨道，be、ch两段用光滑绝缘材料制成，其余两部分均为光滑导体且足够长；ad左侧接一电容器，电容器两端电压为U0，fg右侧接有阻值为R的定值电阻；abcd和efgh区域均存在竖直向下的匀强磁场，abcd区域磁感应强度大小为B1，efgh区域的磁感应强度大小为B2。一长度为L、质量为m、电阻为R的导体棒静止于ad处，闭合开关S，导体棒开始向右运动，导体棒在abed区域获得的最终速度为v，导体棒静止后到eh的距离为x（x为未知）量）。导体棒与轨道始终保持垂直且接触良好，则（

）A．导体棒刚进入efgh区域时的加速度大小B．C．导体棒在eh右侧到eh距离为kx（0<k<1）时，安培力的功率为D．当电容器电容时，导体棒在abcd区域获得的最终速度v最大【答案】ACD【详解】A．由题知，导体棒在abed区域获得的最终速度为v，则导体棒刚进入efgh区域时的加速度大小，解得故A正确；B．导体棒进入eh到静止，根据动量定理有－∑B2IL·t=－mv且运动过程中有联立解得故B错误；C．导体棒在eh右侧到eh距离为kx（0<k<1）时，根据逆向思维法，列出动量定理有∑B2IL·t′=mv′且运动过程中有则此时安培力的功率为P=B2I′L·v′联立解得故C正确；D．导体棒在abcd区域获得最终最大速度v时，满足U=B1Lv，，Δq=q0－q，∑B1ILt=B1L·Δq=mv－0联立解得整理后有要让v最大，则要最小，故根据均值不等式可知故D正确。故选ACD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹。（忽略软笔尖对钢柱运动的影响，已知当地重力加速度为g）(1)实验操作时，应该______。（填正确答案标号）A．先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落B．先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动(2)如图乙所示是某次实验得到的钢柱痕迹图像，其中痕迹O为画出的第一个痕迹，从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E，测得它们到痕迹O的距离分别为、、、、。若钢柱的质量为m，电动机每秒转动n圈，则画出痕迹D时，钢柱下落的速度，此时钢柱的重力势能比开始下落时减少了。（用题中所给物理量的字母表示）(3)该同学测量出各痕迹到第一个痕迹O的距离h及各痕迹对应钢柱的下落速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线。若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线的斜率近似等于。（用题中所给物理量的字母表示）【答案】(1)A(2)(3)2g【详解】（1）实验中，为了使得软笔尖在钢柱表面画第一条痕迹时，钢柱的速度为0，需要先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落。故选A。（2）[1]电动机每秒转动n圈，则相邻痕迹之间的时间间隔为由于匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有解得[2]结合上述可知，此时钢柱的重力势能比开始下落时减少值为（3）根据机械能守恒定律有变形得可知，若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线的斜率近似等于2g。14．某同学设计了如图甲所示的电路，用来测量水果电池的电动势E和内阻r，以及一未知电阻Rₓ的阻值，图中电流表内阻极小，可忽略。实验过程如下：i.断开开关闭合开关改变电阻箱R阻值，记录不同阻值对应的电流表示数；ii.将开关都闭合，改变电阻箱R阻值，再记录不同阻值对应的电流表示数；iii.根据步骤i、ii记录的数据，作出对应的的图线，如图乙所示，A、B两条倾斜直线的纵截距均为b，斜率分别为根据以上实验步骤及数据，回答下列问题：(1)根据步骤ii中记录的数据，作出的图线是图乙中的（填“A”、“B”）；(2)根据图乙中图线的斜率和截距，可以表示出电源电动势，电源内阻，电阻=（用和b表示）(3)若电流表内阻较大不可忽略，图线A、B的截距（选填“相同”、“不同”），内阻r测量值（选填“偏大”、

“偏小”、

“不变”）。【答案】(1)B(2)(3)不同偏大【详解】（1）[1]对于同一个R值，开关都闭合时，R和并联部分电阻分得的电压更小，电流表示数更小，即更大，故据步骤ii中记录的数据，作出的图线是图乙中的B。（2）[1][2][3]断开开关闭合开关由闭合电路欧姆定律得整理得根据图乙解得，将开关都闭合时，由闭合电路欧姆定律得整理可得根据图乙联立解得（3）[1][2]若电流表内阻较大不可忽略，根据步骤i、ii记录的数据，根据闭合电路欧姆定律分别列式，知图线A、B的截距不同，内阻r测量值偏大。15．如图所示，容积为的暖水瓶内倒入温度为97℃的热水，将瓶塞轻放入瓶口，瓶塞与瓶口内侧接触良好且不漏气。已知瓶口的横截面积为，瓶塞圆台侧面母线与轴线间的夹角为，，。瓶塞与瓶口间的动摩擦因数为0.15，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略瓶塞的重力。瓶内气体温度始终与水温相同，瓶内气体可视为理想气体，外界大气压强，热力学温度与摄氏温度的关系为。瓶内温度缓慢降到78.5℃，此时瓶塞恰好不发生滑动。（1）求瓶内温度为78.5℃时，瓶塞受到的摩擦力大小（结果保留两位有效数字）；（2）若稍微拔动瓶塞使外部气体进入暖水瓶内，忽略瓶内水温的微小变化，求稳定后进入瓶内的空气质量与原来暖水瓶中空气质量的比值。【答案】（1）；（2）【详解】（1）气体温度缓慢降低过程，气体发生等容变化，则有其中，解得瓶塞受力分析，如图所示由平衡条件有又联立解得（2）空气进入暖水瓶后，瓶内温度不变，压强等于大气压强，根据可得16．如图所示，打开水龙头，流出涓涓细流。将乒乓球靠近竖直的水流时，水流会被吸引，顺着乒乓球表面流动。这个现象称为康达效应（CoandaEffect）。某次实验，水流从点开始顺着乒乓球表面流动，并在乒乓球的最低点与之分离，最后落在水平地面上的点（未画出）。已知水流出水龙头的初速度为，点到点的水平射程为，点距地面的高度为，乒乓球的半径为，为乒乓球的球心，与竖直方向的夹角，不计一切阻力，若水与球接触瞬间速率不变，重力加速度为。(1)若质量为的水受到乒乓球的“吸附力”为，求的最大值；(2)求水龙头下端到的高度差。【答案】(1)；(2)【详解】(1)设水流在点的速率为，在点时最大，由牛顿第二定律①水流从点开始做平抛运动，有②③联立，解得④(2)水流从水龙头流出至到达点，由动能定理⑤联立，解得⑥17．利用电磁场实现带电粒子的偏转是科学仪器中广泛应用的技术，某同学设计了如图所示的装置实现对带电粒子的电磁偏转从而进行分析。在的I区域内有一匀强电场方向竖直向下，电场强度，的II区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，在且的III区域内有竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，I区与III区电场强度大小相等，II区与III区的磁感应强度B大小相等均未知。现有一质量为m，电荷量为q的带正电粒子，从P点沿x轴正方向以某一初速度v水平射入I区。已知图中P点坐标（0，），Q点坐标（L，0），不计带电粒子重力，且粒子只在平面内运动。（1）当粒子初速度时，粒子在II区运动轨迹的半径为，求磁感应强度B的大小；（2）求粒子第一次到达x轴且Q点左侧位置的坐标x与初速度v的关系式；（3）若粒子与x轴负方向夹角为锐角进入III区域，求粒子在III区域运动过程中速度方向沿y轴负方向时y轴坐标与v的关系；【答案】（1）；（2）见解析；（3）【详解】（1）设粒子类平抛直接进入Ⅱ区，水平方向匀速运动竖直方向匀加速运动<2L假设正确，进入Ⅱ区时合速度由洛伦兹力提供向心力可得（2）粒子初速度取值不同会有两种运动，①粒子经过I区电场偏转直到达OQ之间某位置；②粒子从I区类平抛进入II区做圆周运动后重回I区，然后在I区运动到Q点左侧某位置。①根据可得第一次到Q点左侧位置坐标其中初速度满足②粒子运动大致轨迹如图所示，设从C点进入II区D点离开II区，在II区圆周运动合速度v