陕西省普通高中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PAGEPAGE1陕西省普通高中学业水平选择性考试（模拟）物理注意事项：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，并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。涂写在本试卷上无效。3.作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题，每小题4分，共28分，只有一项符合题目要求；第8~10题，每小题6分，共18分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.甲、乙两物体做直线运动，其位移—时间图像如图所示，则在时间内（）A.两物体平均速度相等 B.两物体路程相等 C.甲做匀加速运动 D.乙做匀减速运动【答案】A【解析】A．由图可知，在时间内，甲物体的位移等于乙物体的位移，时间相等，故在时间内，甲物体的平均速度等于乙物的平均速度，故A正确；B．由图可知，甲物体的路程大于乙物体的路程，故B错误；C．位移—时间图像的斜率表示速度，由图可知，甲物体的位移-时间图像斜率不变，故甲物体做匀速直线运动，故C错误；D．位移—时间图像的斜率表示速度，由图可知，乙物体的位移-时间图像斜率先减小后变大，故乙物体先向反方向做减速运动，再向正方向做加速运动，故D错误。故选A。2.如图，光滑斜面和在B处连接。将一小球从斜面上距地面高为h处无初速释放，经B处沿斜面上滑，若小球每次经B处时动能损耗，则小球（）A.第1次沿斜面上滑的最大高度为B.第1次沿斜面上滑的最大高度为C.第1次滑离B点时的速率是第1次滑到B点时速率的倍D.第1次滑离B点时的速率是第1次滑到B点时速率的倍【答案】D【解析】AB．小球第一次下到B点，根据能量守恒可得小球每次经B处时动能损耗，设第1次沿斜面上滑的最大高度为，根据能量守恒可得解得故AB错误；CD．根据小球每次经B处时动能损耗，则有解得故C错误，D正确。故选D。3.2024年4月，神舟十八号飞船航天员乘组携带“水生密闭生态实验模块”进入中国空间站“问天”实验舱，实施国内首次在轨水生生态系统研究项目。该模块主体为一个充满水的“太空鱼缸”，其中有金鱼藻和4条斑马鱼。该系统在轨运行期间，忽略空间站受到的空气摩擦力和地球之外的天体引力，则（）A.斑马鱼受到浮力、地球引力和向心力B.斑马鱼受到的浮力与地球引力大小相等，方向相反C.斑马鱼所受向心力来自地球引力D.斑马鱼所受地球引力与其在地面所受引力大小相等【答案】C【解析】ABC．浮力产生的原因为液面不同高度的压力差，空间站绕地稳定飞行时，地球对它的万有引力提供向心力，处于完全失重状态，液面没有压力差，所以斑马鱼只受万有引力作用，不受浮力作用，故AB错误，C正确；D．根据万有引力表达式可知，斑马鱼所在轨道的半径更大，所以其所受地球引力比其在地面所受引力大小更小，故D错误。故选C4.如图，物体A、B质量分别为m和，用轻绳连接后跨过轻质滑轮。将斜面倾角由缓慢增大到的过程中，B始终静止在斜面上，则（）A.轻绳对B的拉力增大 B.轻绳对B的拉力减小C.B受到的静摩擦力增大 D.B受到的静摩擦力减小【答案】C【解析】AB．先对A物体受力分析，它受重力和拉力的作用，根据共点力平衡条件有可知，拉力与角度的变化无关，一直保持不变，故AB错误；CD．再对物体B受力分析，它受拉力T、重力GB、支持力N以及静摩擦力f的作用，因，故B所受静摩擦力f的方向沿斜面向上，如图所示根据共点力平衡条件有（为斜面的倾角），x方向有当由45°增加到50°时，增大，又T保持不变，故f一定增大，故C正确，D错误。故选C。5.如图，在坐标平面内，圆心为O、半径为r的圆上等距放置三个点电荷，y轴上的A点电荷量为点电荷量均为。P点为圆弧中点。则（）A.O点电场强度方向沿y轴正向 B.O点电场强度大小为0C.P点电场强度方向沿y轴正向 D.P点电场强度大小【答案】D【解析】AB．根据电场的矢量叠加可知O点电场强度方向沿y轴负向，大小为故AB错误；CD．三个点电荷在P点的场强如图A点电荷在P点的场强为B点电荷在P点的场强为C点电荷在P点的场强为根据矢量的合成可知A、B点电荷在P点的场强为方向向下，再与C点电荷在P点的场强合成可知方向向下，故C错误，D正确；故选D。6.电磁炮的简化结构如图，长直金属导轨平行固定于水平面上，处于竖直向上的匀强磁场中，炮弹固定在金属杆上可沿导轨滑行且始终接触良好，可控电源提供强电流经导轨形成回路。若炮弹向右发射过程中阻力恒定，电源电动势及其内阻保持不变，回路总电阻为R，导轨电阻忽略不计。则（）A.炮弹一直做匀加速运动 B.金属杆中的电流由N流向MC.金属杆两端电压始终不变 D.电源的总功率先增大再减小【答案】B【解析】AB．由题知，炮弹向右发射，则炮弹受到向右的安培力作用，根据左手定则可知，金属杆中的电流由N流向M，炮弹的速度向右，根据右手定则，可知金属杆切割磁感应线，会产生由M到N的感应电流，与可控电源提供的电流方向相反，且从0开始增大，则回路中的总电流开始变小，故安培力开始变小，根据牛顿第二定律可知，加速度不断减小，故炮弹做加速度不断减小的加速运动，故A错误，B正确；C．因回路中的总电流不断减小，根据闭合电路的欧姆定律可知，金属杆两端电压不断增大，故C错误；D．因回路中的总电流不断减小，根据可知，电源的总功率不断减小，故D错误。故选B。7.如图，平面内有大量电子（质量为m、电荷量为e）从原点O连续以相同速率向各个方向发射，右侧远处放置与平面垂直且足够大的荧光屏。现在各象限施加面积最小的垂直于该平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，使第象限的电子最终平行于x轴并沿x轴正向运动，第象限的电子最终平行于x轴并沿x轴负向运动。忽略电子间的相互作用，则（）A.第象限磁场方向垂直平面向外 B.整场的最小总面积为C.电子在磁场中运动的最长时间为 D.电子在光屏上形成的光斑长度为【答案】D【解析】A．第象限的电子最终平行于x轴并沿x轴正向运动，根据左手定则可知第1象限磁场方向垂直平面向里，第4象限磁场方向垂直平面向外，故A错误；B．如图所示电子在磁场中做匀速圆周运动，半径为在由O点射入第I象限的所有电子中，沿y轴正方向射出的电子转过圆周，速度变为沿x轴正方向，这条轨迹为磁场区域的上边界。设某电子做匀速圆周运动的圆心与O点的连线与y轴正方向夹角为，若离开磁场时电子速度变为沿x轴正方向，其射出点（也就是轨迹与磁场边界的交点）的坐标为（x，y）。由图中几何关系可得，消去参数可知磁场区域的下边界满足的方程为（x>0，y>0）这是一个圆的方程，圆心在（0，R）处，磁场区域为图中两条圆弧所围成的面积，磁场的最小面积为根据对称性可知，整场的最小总面积为故B错误；C．电子在磁场中运动的最长时间对应的圆心角为90°，时间为故C错误；D．电子在光屏上形成的光斑长度为电子运动半径之和，即故D正确；故选D。8.发光二极管是一种能够直接将电能转化为可见光的固态半导体器件，是目前公认的高效人造照明技术。不同材料制成的发光二极管通电后可以发出不同颜色的光，现有两个二极管发光功率相等，分别发出红光和蓝光，则（）A.蓝光的波长比红光的波长长 B.蓝光光子的能量比红光光子的能量大C.蓝光光子的动量比红光光子的动量大 D.蓝光光源比红光光源单位时间产生的光子数多【答案】BC【解析】AB．蓝光频率大，能量大，波长小，故A错误，B正确；C．根据德布罗意波长公式有可知，蓝光光子的动量比红光光子的动量大，故C正确；D．设光源单位时间内产生的光子数N，则有解得则蓝光光源比红光光源单位时间产生的光子数少，故D错误；故选BC。9.杨氏双缝干涉实验为十大最美经典物理实验之一，它验证了光的波动性。现用某一单色光源做双缝干涉实验，屏上出现了明暗相间的条纹，则（）A.双缝间距离越大，条纹间距也越大B.用一块偏振片遮住一条缝，则屏上的干涉条纹消失C.完全遮住一条缝使其不透光，屏上仍有明暗相间的条纹D.装置放入水中，屏上条纹间距较空气中条纹间距变小【答案】CD【解析】A．根据双缝干涉相邻两条纹间距公式可得双缝间距离d越大，条纹间距越小，故A错误；B．用一块偏振片遮住一条缝，光的强度变弱，但仍能发生干涉现象，则屏上的干涉条纹不会消失，故B错误；C．完全遮住一条缝使其不透光，变成了单缝衍射，有衍射条纹，故屏上仍有明暗相间的条纹，故C正确；D．将该装置放入水中，由可得水中光的传播速度变小，而频率不变，则波长变短，根据可得屏上条纹间距较空气中条纹间距变小，故D正确。故选CD。10.如图，质量为的滑块套在水平固定的光滑轨道上，质量为的小球（视为质点）通过长为的轻杆与滑块上的光滑轴O连接，可绕O点在竖直平面内自由转动。初始时滑块静止，轻杆处于水平状态。小球以竖直向下的初速度开始运动，g取，则（）A.小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中，滑块向右移动了B.小球第一次到达最低点时，滑块的速度大小为C.小球相对于初始位置可以上升的最大高度为D.小球从初始位置到第一次到达最大高度的过程中，滑块向右的位移为【答案】AD【解析】A．小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中，设滑块在水平轨道上向右移动的距离为，取向左为正方向，根据水平动量守恒有解得故A正确；B．小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中，小球和滑块系统水平方向动量守恒，取水平向左为正方向，设小球到最低点时的瞬时速度为，滑块的速度为，则有根据能量守恒有联立解得故B错误；C．设小球相对于初始位置可以上升的最大高度为h，此时竖直方向速度为0，根据水平动量守恒得根据能量守恒有解得故C错误；D．小球从初始位置到第一次到达最大高度的过程中，设滑块在水平轨道上向右移动的距离为y。由几何关系可得，小球相对于滑块移动的水平距离为根据水平动量守恒得解得故D正确。故选AD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.17世纪，惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆测出了巴黎的重力加速度。我们也可以利用单摆测量所在地区的重力加速度数值。（1）实验中采用游标卡尺测得小球的直径结果如图（a）所示，则小球的半径为_______；（2）某同学在实验中误将摆绳长度当作摆长，利用周期公式直接计算得到的重力加速度较实际值_______（填“偏大”、“不变”或“偏小”）；（3）另一同学为了减小实验误差，通过测量不同摆长l及对应周期T，借助数表软件绘制图像如图（b）所示，利用处理结果，计算可得重力加速度_______（保留三位有效数字，取9.87）。0.8011.803.240.8521.853.420.8971.913.650.9521.963.841.0002.014.041.0522.064.241.0992.104.411.149

4.62【答案】（1）0.92（2）偏小（3）9.79【解析】【小问1详解】小球的直径则小球的半径为0.92cm。【小问2详解】根据得摆长应为摆线与球半径之和，若将摆绳长度当作摆长，则l偏小，计算得到的重力加速度较实际值偏小。【小问3详解】设图像斜率为k，由得则12.某实验小组用伏安法测电阻，设计了三个电路图如图（a）、图（b）、图（c）所示，待测电阻约为，电压表的内阻约为，电流表的内阻约为。（1）若采用图（a）和图（b）的电路进行实验，测得的电阻值分别记为和，则_______（填“”或“”）更接近真实值，这个值比真实值_______（填“偏大”或“偏小”）；（2）为减小实验误差，采用图（c）的电路进行实验，请用笔画线代替导线，将图（d）实物图连接成完整电路____；（3）图（c）实验中，滑动变阻器滑片置于a端，先将接1，闭合，调节和，使电流表和电压表示数适当，电流表和电压表的示数分别为；再将接2，保持_______（填“”或“”）不变，调节另一滑动变阻器，电流表和电压表示数分别为，经计算得_______（保留3位有效数字）；（4）图（c）实验中，下列说法正确的是_______。A.电流表内阻对电阻的测量值无影响 B.电压表内阻对电阻的测量值有影响C.电源内阻对电阻的测量值有影响 D.电阻的测量值没有误差【答案】（1）偏大（2）（3）298（4）A【解析】【小问1详解】[1][2]由于则电流表选择内接时，误差较小，则更加接近真实值，测量值偏大。【小问2详解】如图【小问3详解】[1][2]根据实验原理可知应保证不变，根据欧姆定律有解得【小问4详解】由上述分析可知电源内阻与电流表内阻对实验结果都无影响。故选A。13.图为汽车空气悬挂系统中减震装置结构示意图，主要由气缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成，气缸内的氦气可视为理想气体。未承重时弹簧处于原长，气缸和活塞柱长度均为，气体压强等于大气压强。将4个该装置安装在汽车上，用于支撑装置以上的车身，汽车静止时活塞压入气缸长度均为。已知活塞柱横截面积，弹簧的劲度系数。该装置的质量、摩擦及气缸壁厚度均可忽略不计，气缸导热性和气密性良好，环境温度不变，g取，求：（1）压缩后气缸内气体的压强；（2）4个装置支撑的车身质量。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】装置未承重时，承重后，由玻意耳定律可得解得【小问2详解】承重后设车身质量为M，则对车身有，，解得14.有一种内置发条的玩具小车，在推力作用下运动时，发条收紧储存能量，每前进发条储能，最大可储能。无推力作用时，发条释放能量产生动力，每前进释放，直至储能释放完毕。已知玩具小车质量为，在一恒定推力作用下从静止开始在水平地面上沿直线前进了，推力与水平方向夹角指向斜下方、大小为；推力撤去后，小车继续沿直线前进。设小车受到的外界阻力为其给水平地面压力的0.1倍，g取取0.6。求：（1）从推力开始作用到撤去时外界阻力做的功；（2）推力撤去时小车的速度大小；（3）小车运动过程中的最大动能。【答案】（1）-0.2J（2）（3）1.36J【解析】【小问1详解】由题知，，将其沿竖直方向和水平方向分解可得，则地面的支持力为外界阻力外界阻力【小问2详解】推力做功发条储能由动能定理可得解得【小问3详解】推力撤去后，则有则外界阻力为因为小车每前进0.01m，外界阻力做功为发条释放能量0.12J，因0