天津市某中學(xué)2024-2025學(xué)年高三年級下冊開學(xué)物理試卷（解析版）

2024-2025學(xué)年天津四中高三（下）開學(xué)物理試卷

一、單選題：本大題共5小題，共25分。

1.牛頓通過著名的“月一地檢驗(yàn)”，證明了月球和地球、蘋果和地球之間的引力屬于同種性質(zhì)的力。如圖

所示，月球軌道半徑廠是地球半徑R的60倍，地表蘋果自由下落的加速度和月球繞地圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速

度的比值“蘋："月應(yīng)為（）

A.1：60B.60：1C.1：3600D.3600：1

【答案】D

【解析】

【詳解】設(shè)月球的質(zhì)量為根，地球的質(zhì)量為月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，有

Mm

解得向心加速度為

GM

。月=一r~

設(shè)蘋果質(zhì)量為機(jī)'，蘋果在地球表面自由下落時(shí)，受到的重力等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力，則有

G~^=ma蘋

解得地表蘋果自由下落的加速度為

GM

°蘋

故

口蘋_/_3600

。月R21

故選D。

2.如圖所示，墻角處固定一斜板，斜板與水平天花板的夾角為。。工人用沿水平向左的力推質(zhì)量為根的磨

石，使其沿斜板勻速下滑，已知磨石與斜板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃、重力加速度為g,則推力大小為（）

e

F

mgcos0+jumgsin0mgcos0-/Ltmgsin0

B.

〃cos，-sin，〃cos6-sin，

、mgsin0-jumgcos6mgsin6+jumgcos0

D.

〃sin，-cos3〃sin，一cos0

【答案】D

【解析】

【詳解】對磨石，水平方向有/cos8+FNsin（9=E

豎直方向有fsinO=mg+FNCOSO

又/=〃舔

mgsin0+jumgcos0

聯(lián)立可得歹=

〃sin，一cos，

故選D。

3.水火箭是一項(xiàng)深受學(xué)生喜歡的科技活動(dòng)，某學(xué)習(xí)小組利用飲料瓶制作的“水火箭”如圖甲所示，其發(fā)射

原理是通過打氣使瓶內(nèi)空氣壓力增大，當(dāng)瓶口與橡皮塞脫離時(shí)，瓶內(nèi)水向后噴出，“水火箭”獲得推力向上

射出。圖乙是某次豎直發(fā)射時(shí)測繪的水火箭速度v與時(shí)間/的圖像，其中九時(shí)刻為水火箭”起飛時(shí)刻，DE

段是斜率絕對值為g的直線，忽略空氣阻力，關(guān)于“水火箭”的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）

圖甲

A.t04時(shí)間內(nèi)水火箭的平均速度大于三B.水火箭在為時(shí)刻達(dá)到最高點(diǎn)

C.。時(shí)間內(nèi)水火箭處于失重狀態(tài)D.J-U時(shí)間內(nèi)水火箭做自由落體運(yùn)動(dòng)

【答案】c

【解析】

【詳解】A.根據(jù)速度V與時(shí)間￡的圖線所圍成的面積等于位移知，辦乙時(shí)間內(nèi)位移小于A3段為勻加速直

線運(yùn)動(dòng)的位移，此階段勻加速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度為五，根據(jù)

2

_X

V=—

t

知J％時(shí)間內(nèi)水火箭的平均速度小于；■,故A錯(cuò)誤；

B.“水火箭”運(yùn)動(dòng)過程速度一直是正的，運(yùn)動(dòng)方向始終沒有改變，馬時(shí)刻后仍在上升，故B錯(cuò)誤；

C.DE段是斜率絕對值為g的直線，說明J時(shí)刻以后“水火箭”的加速度大小為g，由牛頓第二定律可

知，“水火箭”所受合力等于重力，“水火箭”在4-h時(shí)間內(nèi)處于失重狀態(tài)，故C正確；

D.時(shí)間內(nèi)“水火箭”速度方向是正的，加速度方向是負(fù)的，且加速度大小等于g，則“水火

箭”做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

故選C。

4.在如圖所示的電路中，。、方為兩個(gè)完全相同的燈泡，L為電阻可忽略不計(jì)的自感線圈，E為電源，S為開

關(guān)。關(guān)于兩燈泡點(diǎn)亮和熄滅的先后次序，下列說法正確的是（）

A.合上開關(guān)，6先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a、b同時(shí)緩慢熄滅

B.合上開關(guān)，。先亮，6后亮；斷開開關(guān)，a、6同時(shí)熄滅

C.合上開關(guān)，b先亮，。后亮；斷開開關(guān)，a先熄滅,6后熄滅

D.合上開關(guān)，a、6同時(shí)亮；斷開開關(guān)，b先閃亮一下后緩慢熄滅，。緩慢熄滅

【答案】A

【解析】

【詳解】合上開關(guān)時(shí)，燈泡b立即發(fā)光，由于線圈的自感，燈泡a緩慢變亮，即合上開時(shí)關(guān)，b先亮，。后

亮，穩(wěn)定時(shí)，由于線圈電阻忽略不計(jì)，并聯(lián)兩支路的電阻相等，通過兩燈泡的電流相等，即穩(wěn)定時(shí)。兩燈

泡的亮度相同；斷開開關(guān)時(shí)，由于線圈的自感，線圈相對于一個(gè)新電源，在兩燈泡構(gòu)成的回路中，通過燈

泡a的電流逐漸減為0,由于穩(wěn)定時(shí)電流相等，燈泡6不會(huì)閃亮一下，即斷開開關(guān)，。、6同時(shí)緩慢熄滅。

故選A?

5.電磁場與現(xiàn)代高科技密切關(guān)聯(lián)，并有重要應(yīng)用。對以下四個(gè)科技實(shí)例，說法正確的是（)

F

A.圖甲的速度選擇器能使速度大小v=—的粒子沿直線勻速通過，但與粒子的帶電性質(zhì)、帶電量及速度

B

方向無關(guān)

B.圖乙的磁流體發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)電流方向?yàn)閎到a

C.圖丙是質(zhì)譜儀工作原理示意圖，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫S3,粒子的比荷越小

D.圖丁為霍爾元件，若載流子帶負(fù)電，穩(wěn)定時(shí)元件左側(cè)的電勢低于右側(cè)的電勢

【答案】D

【解析】

【詳解】A.若粒子沿直線勻速通過速度選擇器，則

qvB—Eq

所以

E

v=-

B

若粒子從左進(jìn)入速度選擇器，則不管粒子帶正電還是帶負(fù)電，均可以從左向右勻速通過速度選擇器，若粒子

從右進(jìn)入速度選擇器，則不管粒子帶正電還是帶負(fù)電，由于初始時(shí)電場力與洛倫茲力方向相同，粒子均不可

以從右向左勻速通過速度選擇器，即與粒子的速度方向有關(guān)，故A錯(cuò)誤；

B.圖乙中，根據(jù)左手定則可知，正電荷受到向上的洛倫茲力，打在P板上，負(fù)電荷受到向下的洛倫茲

力，打在Q板上，所以P板帶正電，Q板帶負(fù)電，所以電流方向?yàn)?。到b,故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)題意可知，粒子經(jīng)過速度選擇器時(shí)，有

qvB[=Eq

粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場時(shí)，有

qvB2=m—

聯(lián)立可得

mE

qB[B]

由此可知，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫S3,即廠越小，粒子的比荷越大，故C錯(cuò)誤；

D.若載流子帶負(fù)電，根據(jù)左手定則可知，載流子受到向左的洛倫茲力，將打到左極板上，所以左側(cè)的電

勢低于右側(cè)的電勢，故D正確。

故選D。

二、多選題：本大題共3小題，共15分。

6.一列簡諧橫波沿了軸傳播，圖甲是波傳播到x=5m的質(zhì)點(diǎn)M時(shí)的波形圖，令此時(shí)刻f=0,圖乙是質(zhì)點(diǎn)N

(x=3m)的振動(dòng)圖像，。是位于x=10m處的質(zhì)點(diǎn)，則下列說法正確的是()

A.。點(diǎn)開始振動(dòng)的方向沿-y方向

B.t-0至f=3s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)M的路程為10cm

C.質(zhì)點(diǎn)。和原點(diǎn)的振動(dòng)方向始終相反

D./=9.5s,質(zhì)點(diǎn)。的位移為-5cm

【答案】AC

【解析】

【分析】

【詳解】A.根據(jù)圖乙可知r=0時(shí)刻N(yùn)點(diǎn)從平衡位置向上振動(dòng)，根據(jù)同側(cè)法可知波沿X軸正方向傳播，r=0

時(shí)刻剛傳到M點(diǎn)時(shí)，M振動(dòng)的方向沿-y方向，所以。點(diǎn)開始振動(dòng)的方向沿-y方向，故A正確；

B.r=0至t=3s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)〃的路程為

s=—x4A=30cm

4

B錯(cuò)誤；

C.。點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為10cm,即兩者相距為

s=10m=2—2

2

所以質(zhì)點(diǎn)。和原點(diǎn)的振動(dòng)方向始終相反，C正確；

D.由波動(dòng)圖像知這列波的波長為4m,由振動(dòng)圖像知周期為4s,則傳播速度為

2

v=-

T

解得

v=lm/s

在9.5s時(shí)間內(nèi)，波傳播的距離為

5=9.5m

根據(jù)波的平移法可知，質(zhì)點(diǎn)。點(diǎn)的振動(dòng)形式與0.5m處的振動(dòng)形式一樣，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)。的位移為

-10x^^cm=-5^cm，D錯(cuò)誤。

2

故選AC。

7.如圖所示，實(shí)線為一帶負(fù)電荷的粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡，尸、。是這條軌跡上的兩

A.若虛線表示電場線，(PP>(PQ

B.若虛線表示電場線，粒子通過。點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大

C.若虛線表示等勢線，粒子通過P點(diǎn)時(shí)電勢能較小

D.不論虛線是表示電場線還是等勢線，粒子通過尸點(diǎn)時(shí)加速度較大

【答案】AD

【解析】

【詳解】AB.若虛線。、b.c代表三條電場線，則帶電粒子的大致受力方向和速度方向的關(guān)系如圖所示

在由。到P的過程中，電場力做正功，動(dòng)能增加，粒子通過尸點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大，電勢能減小，由于粒子帶負(fù)

電，則電勢增加

偉＞%

故A正確，B錯(cuò)誤;

在由。到產(chǎn)的過程中電場力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢能增加，粒子通過尸點(diǎn)時(shí)電勢能較大，故C錯(cuò)誤；

D.若虛線b,。是電場線，則電場線密集的地方電場強(qiáng)度大，則所受電場力大，則加速度大，所以

粒子在尸點(diǎn)時(shí)加速度比在。點(diǎn)時(shí)加速度大，若虛線。、b,c是等勢線，由等差等勢面密集的地方電場強(qiáng)

度大，則所受電場力大，則加速度大，故粒子在P點(diǎn)時(shí)加速度比在Q點(diǎn)時(shí)加速度大，故D正確。

故選AD?

8.如圖所示，用一外力使一矩形單匝閉合線圈勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸00,以恒定的角速度

轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周所需要的時(shí)間為T,線圈電阻為R,從如圖位置（線圈平面與磁場方向平行）為f=0時(shí)刻

開始計(jì)時(shí)，線圈平面轉(zhuǎn)過60。時(shí)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為E。，則下列判斷正確的是（）

--------------------A

B

----------;--------->

A.線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=2E0cos學(xué)/

B.在0~3時(shí)間內(nèi)，通過線圈截面的電荷量為包

4兀R

A.p-T

C.在o?T時(shí)間外力做功為

R

D.在圖示位置時(shí)線圈的磁通量變化率為0

【答案】AB

【解析】

【詳解】A.1=0時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的位置為中性面的垂面，線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為

e=EmSin(-/+g

線圈平面轉(zhuǎn)過60。時(shí)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為其)，有

E0=Emsin(j+|)

可得

Em=2E。

故電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為

27r

e=2E。cos—

故A正確;

T

B.在0?一時(shí)間內(nèi)，有

4

-T

q=1—

4

7=1

R

-BS

E=——

T

4

「no2兀BS

Em=BSo=-------

聯(lián)立可得

BS_ET_ET

u——m—0

R17lR7lR

故B正確；

C.在。?T時(shí)間外力做功等于發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能，有

(Ejn)2(Em)2

RRR

故C錯(cuò)誤；

D.圖示位置為中心面的垂面，磁通量為零而磁通量變化率最大，瞬時(shí)電動(dòng)勢最大，故D錯(cuò)誤。

故選ABo

三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共5小題，共60分。

9.在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）某組同學(xué)用如圖甲所示裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋

出，B球同時(shí)豎直下落。本實(shí)驗(yàn)探究的是A球（填“水平”或“豎直”）分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。

（2）該組同學(xué)又用如圖乙所示裝置繼續(xù)探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。下列說法正確的是（）

A,斜槽軌道必須光滑

B.斜槽軌道末端必須水平

C.小球每次都從斜槽上同一位置靜止釋放

D.作圖時(shí)，直接將坐標(biāo)紙上確定的點(diǎn)用直線依次連接

（3）在圖乙實(shí)驗(yàn)中，由于忘記記下小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)位置，該小組成員只能以平拋軌跡中的某點(diǎn)

。作為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，M、N兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（xo,州）、（2xo,3州），如圖丙所示，可求出小球從

M到N的時(shí)間間隔六,做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度vo=o（用猶、”、重力加速度g表示）

【答案】（1）豎直（2）BC

【解析】

【小問1詳解】

用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，B球同時(shí)豎直下落，利用兩球同時(shí)落地判斷平拋運(yùn)動(dòng)在

豎直方向上是做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此本實(shí)驗(yàn)探究的是A球豎直方向的分運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。

【小問2詳解】

AB.本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證斜槽末端切線水平，即小球的初速度沿水平方向，但是不需要斜槽軌道光滑，故A

錯(cuò)誤，B正確；

C.為了保證小球平拋的初速度相同，則小球每次都從斜槽上同一位置靜止釋放，故C正確；

D.作圖時(shí)，應(yīng)用平滑曲線將坐標(biāo)紙上確定的點(diǎn)用連接起來，舍棄偏離曲線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。

故選BC。

【小問3詳解】

[1]⑵小球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有

2

豎直方向有Ay=2y0-y0=gT

10.實(shí)驗(yàn)小組為了測量一段金屬絲的電阻率，利用實(shí)驗(yàn)室為其提供的器材，進(jìn)行了如下操作:

（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其讀數(shù)如圖甲所示，則金屬絲的直徑為mm；

（2）用多用電表粗略測量了金屬絲的電阻，測量時(shí)，將選擇開關(guān)旋至“xl”擋位，進(jìn)行歐姆調(diào)零后測

量，多用電表的讀數(shù)如圖乙所示，則金屬絲的阻值約為

（3）為了減小電阻率測量的誤差，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)較為精確地測量了金屬絲的電阻值，實(shí)驗(yàn)室為其提供了如下

的實(shí)驗(yàn)器材：

A.電源E（電動(dòng)勢約為3.0V,內(nèi)阻很小）

B.電壓表V（量程0~3V,內(nèi)阻約3kQ）

C.電流表Ai（量程0~0.6A,內(nèi)阻約1.5。）

D.電流表A2（量程0~3A,內(nèi)阻約0.025。）

E.滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0-10。，最大允許電流1A）

F.滑動(dòng)變阻器&（阻值范圍0?100。，最大允許電流2A）

H.開關(guān)、導(dǎo)線

①實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使電表的示數(shù)變化盡量大，利用實(shí)驗(yàn)室為其提供的器材，設(shè)計(jì)測量金屬絲電阻的電路圖，將

其畫在圖中的虛線框內(nèi)，并標(biāo)明所選的器材；

②如果金屬絲接入電路的長度為L金屬絲的直徑為d,某次測量時(shí)電壓表讀數(shù)為。、電流表的讀數(shù)為/,

若電壓表看作理想電表，則該金屬絲的電阻率為2=(用以上物理量字母表示)，若電壓表不能看作

理想電表，則金屬絲電阻率的上述測量值______(選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。

【答案】(1)0.727(0.726-0.728)

(2)6.0(3)①.見解析②.乙空③.小于

4IL

【解析】

【小問1詳解】

根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為0.5mm+0.01x22.7mm=0.727mm

【小問2詳解】

根據(jù)歐姆表的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為6.0x1。=6.0。

【小問3詳解】

①[1]電源電動(dòng)勢約為3.0V,根據(jù)上述，金屬絲電阻約為6.0。，則通過金屬絲最大電流約為

人mdx=—(八A=0.5A

o.U

為了確保電流表的安全與精度，電流表選擇。~0.6A,即電流表選擇Ai。由于實(shí)驗(yàn)要求使電表的示數(shù)變化

盡量大，則控制電路采用滑動(dòng)變阻器分壓式接法，為了使測量值連續(xù)性強(qiáng)一些，滑動(dòng)變阻器總阻值選擇小

一些，即滑動(dòng)變阻器選擇用。由于電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于金屬絲電阻與電流表電阻，可知，電流表分壓影響

大一些，為了減小電流表分壓影響，測量電路采用電流表外接法，作出電路圖，如圖所示

R—p--------

根據(jù)電阻定律有乃

7iUd2

解得P—

4IL

[3]由于控制電路采用電流表外接法，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差在于電壓表分流，由于電壓表的分流影響，導(dǎo)致電流測

量值偏大，則電阻測量值偏小，可知，金屬絲電阻率的上述測量值小于真實(shí)值。

11.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一高為/z=0.2m的光滑傾斜圓弧軌道，末端水平。質(zhì)量mB=3kg的小滑塊

B靜止在圓弧軌道末端。軌道右方有一輛質(zhì)量為收=3kg的小車C靜止在光滑水平面上，小車上表面與軌

道末端平齊且挨在一起。另一個(gè)質(zhì)量為02A=1kg的小滑塊A從圓弧軌道上端由靜止釋放，下滑后與B發(fā)

生彈性碰撞。已知B與小車C上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=0.25,滑塊A在整個(gè)過程中與小車C都沒有相

互作用，取g=10m/s2。求:

Cl)A與B碰撞前瞬間滑塊A的速度大?。?/p>

(2)A與B碰撞后瞬間滑塊B的速度大??；

(3)要保證滑塊B不從小車C上滑下，小車至少要有多長。

【答案】(1)2m/s；(2)lm/s；(3)0.1m

【解析】

【詳解】(1)根據(jù)題意，由動(dòng)能定理有

,12

mAgh=-mAv

解得A與8碰撞前瞬間滑塊A的速度大小

v=yf2gh=2m/s

(2)根據(jù)題意可知，A與B發(fā)生彈性正碰，由動(dòng)量守恒定律有

由能量守恒定律有

121212

=5加A%+1加

解得

v2=Im/s

(3)B和C組成的系統(tǒng)合外力為零，要保證滑塊B不從小車C上滑下，即滑塊B滑到小車右端時(shí)與小車

速度相等，由動(dòng)量守恒定律有

〃％丫2=(飛+WC)V'

由能量守恒定律有

2

―"%丫；=/4mBgL+—(ms+mc)v

解得，小車至少長為

￡=0.1m

12.光滑的平行金屬導(dǎo)軌長乙=lm,兩導(dǎo)軌間距d=0.5m,軌道平面與水平面的夾角。=30。，導(dǎo)軌上端接一

阻值為R=4Q的電阻，軌道所在空間有垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,如圖所

示，有一質(zhì)量〃z=lkg、電阻『1。的金屬棒＜ab,放在導(dǎo)軌最上端，其余部分電阻不計(jì)。棒ab從軌道最上端

由靜止開始下滑到軌道最底端時(shí)速度的大小為3m/s,g取10m/s2。

(1)當(dāng)金屬棒的速度v=2.0m/s時(shí)，電阻R兩端的電壓U；

(2)在金屬棒下滑的整個(gè)過程中金屬棒中產(chǎn)生的熱量?；

(3)金屬棒從開始下滑到運(yùn)動(dòng)至軌道最底端所用時(shí)間Zo

【答案】(1)0.8V；(2)0.1J；(3)0.61s

【解析】

【詳解】(1)當(dāng)棒的速度為2.0m/s時(shí)，棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為

￡=JBJV=1X0.5X2.0V=1.0V

電阻R兩端的電壓為

F

U=-------R=0.8V

R+r

(2)設(shè)棒到達(dá)底端時(shí)的速度為Vm,根據(jù)能量守恒定律得

1,