安徽省亳州市二校2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12025届安徽省高三摸底大联考物理考生注意：1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2．考生作答时，请将〖答案〗答在答题卡上。选择题每小题选出〖答案〗后﹐用2B铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的〖答案〗无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。3．本卷命题范围：高考范围。一、选择题：本题共10小题，共42分。第1~8题只有一个选项符合要求，每小题4分；第9~10题有多个选项符合要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.大连光源是中国科学院研制的中国第一台大型自由电子激光科学研究装置，是当今世界上唯一运行在极紫外波段的自由电子激光装置，也是世界上最亮的极紫外光源，极紫外光源发出的极紫外线比紫外线的波长还要短，下列关于紫外线和极紫外线的判断正确的是（）A.极紫外线光子的能量小于紫外线光子的能量B.由玻璃射向真空时极紫外线的临界角小于紫外线的临界角C.利用同一装置进行双缝干涉实验时极紫外线的条纹间距较大D.分别照射同一光电管发生光电效应，极紫外线对应的遏止电压小于紫外线对应的遏止电压〖答案〗B〖解析〗A．极紫外光源发出的极紫外线比紫外线的波长还要短，根据可知，极紫外线的频率较大，根据可知，极紫外线光子的能量大于紫外线光子的能量，故A错误；B．全反射的临界角满足极紫外线的频率较大，则极紫外线的折射率较大，由玻璃射向真空时极紫外线的临界角小于紫外线的临界角，故B正确；C．根据可知，利用同一装置进行双缝干涉实验时极紫外线的条纹间距较小，故C错误；D．根据动能定理根据光电效应方程联立可得可知分别照射同一光电管发生光电效应，极紫外线对应的遏止电压大于紫外线对应的遏止电压，故D错误。故选B。2.1885年瑞士科学家巴耳末对氢原子可见光区的谱线做了分析，总结出其波长公式,、4、5、…，称为巴尔末系。1906年，赖曼发现了氢原子紫外区的赖曼系谱线，其波长满足公式：，、3、4、5、…，两公式中的为里德伯常量，则巴耳末线系中能量最小的光子的频率与赖曼系中能量最大的光子频率之比为（）A.5∶36 B.5∶27 C.3∶4 D.1∶4〖答案〗A〖解析〗巴耳末系由能级跃迁到能级的光子能量最小，则赖曼系中由能级跃迁到能级的光子能量最大，则根据故光子的频率之比为故选A。3.如图为某厂在制造的两款发电机的示意图，两款发电机的线框均为边长为L的正方形，匀强磁场磁感应强大小均为B，两线框的电阻均为r，外接电阻均为R，若两线框均以恒定角速度绕垂直磁场的转轴转动，下列判断正确的是（）A.甲图中流过电阻R的电流为交流，转动一周流过电阻的电流方向改变2次B.甲图中流过电阻R的电流为直流，转动一周流过电阻的电荷量C.乙图中流过电阻R的电流为交流，转动一周流过电阻的电流方向改变1次D.乙图中流过电阻R的电流为直流，转动一周流过电阻的电荷量〖答案〗B〖解析〗AB．甲图中流过电阻R的电流方向不改变为直流电，线框由图示位置转过，流过电阻的电荷量为转动一周，流过电阻电荷量为故A错误，B正确；CD．乙图中流过电阻R的电流方向改变为交流电，转动一周流过电阻R的电流方向改变2次，故CD错误。故选B。4.一定质量理想气体由状态a变化到状态b，再变化到状态c，最终回到状态a，该过程的图像如图所示，图像中曲线ab为双曲线的一段，下列判断正确的是（）A.状态a与状态b单位时间内撞击单位面积器壁的分子数可能相等B.由状态b到状态c所有分子的速率都增大C.完成一个循环过程，气体对外做的功等于外界对气体所做的功D.完成一个循环过程，气体从外界吸收的热量大于向外界放出的热量〖答案〗D〖解析〗A．已知由状态a到状态b为等温过程，分子平均动能不变，而体积变小，压强变大，故状态a单位时间内撞击单位面积器壁的分子数一定小于状态b，故A错误；B．由图可知从状态b到状态c为等压过程，而体积变大，由盖—吕萨克定律可知气体温度升高，则气体分子平均动能增大，即分子平均速率增大，但并不是每个分子的速率都增大，故B错误；CD．根据可知，图像与坐标轴围成的面积等于气体对外做的功，由图可知从a到b外界对理想气体做功小于从b到c到a气体对外做功，即整个循环的过程中由于根据热力学第一定律所以即所以整个循环的过程中，理想气体吸收的热量大于放出的热量，故C错误，D正确。故选D。5.2024年全国青年体操锦标赛于6月28日-7月8日在广西南宁举行，在带操比赛中，运动员挥舞的彩带在时刻形成的机械波可简化为如图所示的简谐横波，波沿x轴正方向传播，P、Q是波传播方向上的两个质点，时质点P的位移与时刻相同，已知波源振动的周期大于0.8s。则下列说法正确的是（）A.时刻质点P的振动方向向上，加速度方向向下B.该简谐波周期为1.4sC.该简谐波的波速大小为D.时质点Q的位移也与时刻相同〖答案〗C〖解析〗A．根据波的传播规律可知，时刻质点P的振动方向向下，加速度方向指向平衡位置，加速度方向向下，故A错误；B．设P点的振动方程为代入，可得故故B错误；C．由图可知故波速为故C正确；D．根据故时质点Q的位移与时刻不相同，故D错误。故选C。6.如图所示，O点为均匀带电圆环的圆心，圆环的带电量为，直线OA垂直于圆环平面，圆环的半径，O，A两点间的距离，若取无穷远处电势为0，点电荷电场中电势，Q表示点电荷的电荷量，r表示与点电荷间的距离，k为静电力常量，下列判断正确的是（）A.O点的电场强度为0，电势为0B.A点的电场强度大小为C.A点的电势大小为D.电子在O点的电势能小于在A点的电势能〖答案〗B〖解析〗A．将圆环分成n个微元，每个微元均能够看为点电荷，电荷量为根据对称性及场强叠加原理，则圆心O点的电场强度为0；圆心O点的电势为故A错误；B．将圆环分成n个微元，每个微元均能够看为点电荷，设微元到A点距离为，连线与x轴夹角为，根据对称性及场强叠加原理，得A点的电场强度大小为故B正确；C．由题意，可得A点的电势大小为故C错误；D．由前面分析可知根据同一负电荷在电势越低的地方电势能越大，则电子在O点的电势能大于在A点的电势能，故D错误。故选B。7.目前的国际空间站将于2024年退役，中国天宫空间站在不久的将来会是人类近地轨道上唯一运行的空间站。用高倍望远镜在地球上观测月球时，如果时间合适可以看到我国空间站在月球前面快速掠过的奇观，称为“空间站凌月”，将空间站绕地球的运动看作半径为r的匀速圆周运动，已知地球半径为R，月球绕地球做匀速圆周运行的周期为T，空间站与月球在同一轨道平面且绕行方向相同，连续两次观测到“凌月”现象的时间间隔为t，则地球表面的重力加速度g可表示为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗设空间站运行的周期为，角速度为月球的角速度为已知连续两次出现空间站凌月现象的时间为t，则满足解得对空间站由万有引力提供向心力在地球表面有联立可得，地球表面的重力加速度为故选A。8.我国大力发展新能源汽车，随着我国提出“十四五规划”和“双碳政策”，新能源汽车产业蓬勃发展，也带动了一大批相关上下游企业的发展。比亚迪是中国新能源汽车领域的龙头企业，也是全球最大的电动汽车制造商之一，比亚迪在测试场测试某款新能源汽车的性能，汽车由静止开始在平直的跑道上启动，汽车运动速度随时间的变化的规律如图所示，时间内汽车功率不变，为额定功率，时刻图线与t轴相切。已知汽车的质量为m，运动过程中受到的阻力恒为f，下列判断正确的是（）A.汽车的额定功率大小为B.时间内汽车的位移增加的越来越慢C.时间内汽车的平均速度大于D.和时间内汽车牵引力做功之比为〖答案〗C〖解析〗A．由图可知汽车在时间内做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得该时间段内牵引力为时刻汽车速度为则汽车的额定功率为故A错误；B．由图可知时间内汽车做加速度逐渐减小的加速运动，速度越来越大，位移增加的越来越快，故B错误；C．由题意可知时刻加速度为零，汽车的速度达到最大，牵引力与阻力相等，即则最大速度为时间内汽车做加速度逐渐减小的加速运动，故时间内汽车的平均速度故C正确；D．时间内汽车牵引力做功为时间内汽车牵引力做功为故和时间内汽车牵引力做功之比为故D错误。故选C。9.如图所示，半径为R的粗糙圆轨道竖直固定，质量为m的小球静止在轨道最底端，给小球施加一瞬时水平冲量，小球获得初速度，此时小球对轨道的压力大小为，小球运动到轨道最高点时对轨道的压力大小为，返回到最低点时对轨道的压力大小为，此过程中小球未离开轨道，重力加速度大小为g。下列关系式正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗BD〖解析〗AB．根据牛顿第二定律有从最低点到最高点有最高点有解得则有故A错误，B正确；CD．从最高点到最低点有最低点有解得则有故C错误，D正确；故选BD。10.如图，光滑绝缘水平面上有一金属框架，由5根等长的金属棒和导线连接而成，金属棒长度为2L，金属棒间距为L，在金属框架的右侧存在有界匀强磁场，左右两侧的磁场边界均与金属棒平行，有界磁场宽度也为L，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。金属框架在水平外力作用下以初速度向右匀速穿过磁场区域，已知金属棒的电阻均为R，导线的电阻忽略不计，金属框架穿过磁场的过程中，下列判断正确的是（）A.流过每根金属棒的电流方向不变B.水平外力的大小C.通过最右侧金属棒的电荷量为D.最左侧金属体产生的焦耳热为〖答案〗CD〖解析〗A．由右手定则可知，每根金属棒在磁场内和在磁场外电流方向相反，故A错误；B．金属框架匀速穿过磁场区域，水平方向受力平衡，处于磁场中的金属棒切割磁感线产生感应电动势为由闭合电路欧姆定律安培力大小为联立解得，水平外力的大小为故B错误；C．最右侧金属棒在磁场中运动时，通过它的电荷量为最右侧金属棒离开磁场后，流过最右侧金属棒的电流为通过它的电荷量为故流过右侧金属棒的总电荷量为故C正确；D．金属框架穿过磁场的过程中产生的总焦耳热为金属框架在穿过磁场的过程中，5根金属棒所处地位一样，故最左端金属棒上产生的热量为故D正确。故选CD。二、非选择题：本题共5小题，共58分。11.小明和小华同学利用图甲所示的实验装置进行“探究物体加速度与力、质量的关系”实验。（1）该实验用到了控制变量法，下列实验也用到了该方法的是__________。A.探究向心力大小与半径、角速度﹑质量的关系B.探究两个互成角度的力的合成规律C.探究平抛运动的特点D.探究变压器原﹑副线圈电压与匝数的关系（2）实验过程中得到如图乙所示纸带，在纸带上每5个点取一个计数点，其相邻点的间距如图所示，已知所使用交流电的频率为50Hz，小车的加速度大小为__________。（保留2位小数）（3）某次实验中交流电的频率发生了波动，频率变成了49Hz，但做实验的同学仍按照50Hz进行数据处理，那么速度的测量值与实际值相比__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”），该误差属于__________（选填“系统”或者“偶然”）误差。〖答案〗（1）AD（2）2.00（3）偏大系统〖解析〗【小问1详析】A．探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系用到了控制变量法，故A正确；B．探究两个互成角度的力的合成规律用到了等效替代法，故B错误；C．探究平抛运动的特点，采用等效思想，故C错误；D．探究变压器原﹑副线圈电压与匝数的关系利用了控制变量法，故D正确。故选AD。【小问2详析】相邻两个计数点间的时间间隔为由逐差法可知，小车的加速度大小为【小问3详析】[1]根据频率与周期之间的关系为可知，频率减小，则周期变大，而计算时仍用较小的周期值计算，因此速度的测量值与实际值相比将偏大；[2]由系统装置所造成的误差称为系统误差，故该误差属于系统误差。12.物理小组的同学在实验室练习电阻的测量，老师提供了如下器材：A．待测电阻（阻值较小）B．电源（电动势3V）C．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为2A）；D．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为2A）；E．电流表（内阻未知）F．电流表（内阻未知）G．电阻箱RH．开关SI．导线若干经过讨论，他们设计了如图1所示的电路，得到老师的肯定。（1）应选择的滑动变阻器为__________（填“C”或“D”）。（2）请根据电路图帮他们连接完整实物图。（3）闭合开关S前，图1中滑动变阻器的滑片应放置在滑动变阻器__________（填“左端”“右端”或“中间”）位置。（4）先将电阻箱R调为0，然后闭合开关S，改变滑动变阻器滑片位置使电流表示数接近满量程，逐渐增加电阻箱R的阻值，同时记录电流表的示数、电流表的示数及电阻箱的R数值，并作出图像如图3所示，则电流表的内阻为__________，待测电阻阻值为__________（均用含a、b、c的式子表示）。〖答案〗（1）C（2）见〖解析〗（3）左端（4）〖解析〗【小问1详析】因电路中滑动变阻器采用分压式接法，了便于调节，滑动变阻器应选择小量程。故选C。【小问2详析】根据电路图连接完整实物图，如图所示【小问3详析】为保障仪器安全，滑动变阻器的滑片应放置在滑动变阻器的左端，此时待测电路电压为0，从而保证电表的安全。【小问4详析】[1][2]对该电路有由欧姆定律可得变形得由图像可得联立可得，电流表的内阻为待测电阻阻值为13.如图一个盛有理想气体的气缸内壁光滑，在气缸的底部有一阀门，一轻质绝热活塞把气缸分成Ⅰ﹑Ⅱ两部分，活塞到气缸底的距离为L，到气缸顶的距离为2L，横截面积为S，两部分气体的压强均为大气压，温度均为环境温度。（1）若阀门连接一打气筒，打气筒每次打气都把压强为、温度为、体积相同的气体缓慢打入，打了6次后，活塞恰好到达气缸的正中央，求打气筒的容积V；（2）保持Ⅰ中气体温度不变，缓慢加热Ⅱ中气体同样使活塞缓慢到达气缸正中央，求：Ⅱ中气体的温度T。〖答案〗（1）（2）〖解析〗【小问1详析】对Ⅰ中气体，由玻意耳定律解得对Ⅱ中气体由玻意耳定律解得打气筒的容积为【小问2详析】保持Ⅰ中气体温度不变，由（1）问分析可知Ⅰ中气体压强为，对Ⅱ中气体由理想气体状态方程得解得Ⅱ中气体的温度为14.如图所示，足够长的木板静止在光滑水平面上，长木板的质量为M，在长木板上放有质量分别为、的物块A、B，两物块相距为L，物块B下表面光滑，给长木板施加一瞬时冲量，长木板以速度向右运动，若物块A与B碰撞为弹性正碰，，重力加速度为g。求：（1）要使物块A在与长木板相对静止后与物块B发生碰撞，求物块A与木板间动摩擦因数最小值；（2）若物块A与木板间的动摩擦因数为（1）中的，求物块A、B发生第一次碰撞到第二次碰撞所需时间。〖答案〗（1）（2）〖解析〗【小问1详析】物块A与长木板组成的系统动量守恒，则有解得当物块A与长木板共速时，刚好与B发生碰撞，对应的动摩擦因数对象，对A根据动能定理可得解得【小问2详析】物块A、B发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得解得，此后B向右做匀速直线运动，A向左减速运动到速度为0后再向右加速运动，长木板向右减速运动，物块A