湖北省襄州區四校2024-2025學年高三3月開學考試物理試題理試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、圖甲所示的變壓器原，副線圈匝數比為3∶1，圖乙是該變壓器cd輸入端交變電壓u的圖象，L1，L2，L3，L4為四只規格均為“9V,6W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，以下說法正確的是()A．ab輸入端電壓的瞬時值表達式為Uab＝27sin100πt(V)B．電流表的示數為2A，且四只燈泡均能正常發光C．流過燈L2的電流每秒鐘方向改變50次D．ab輸入端輸入功率Pab＝18W2、2019年1月3日，嫦娥四號成功著陸在月球背面開始了對月球背面區域的科學考察之旅。由于月球在繞地球的運行過程中永遠以同一面朝向地球，導致地球上的任何基站信號都無法直接穿透月球與嫦娥四號建立聯系，為此，我國特意于2018年5月21日成功發射了嫦娥四號中繼星“鵲橋”，如下圖所示，若忽略除地球和月球外其他天體的影響，運行在地月第二拉格朗日點（L2點）的“鵲橋”的運動可簡化為同時參與了以L2點為中心的自轉和與月球一起繞地球的公轉兩個運動，以確保嫦娥四號和地球之間始終能夠正常的進行通訊聯系。以下關于月球和中繼星“鵲橋”運動的認識中正確的是：A．月球的自轉周期與其繞地球的公轉周期一定是相同的B．“鵲橋”的公轉周期一定大于月球的公轉周期C．“鵲橋”的自轉的周期一定等于其繞地球公轉的周期D．“鵲橋”繞L2點自轉的向心力一定是地球和月球對其萬有引力的合力3、如圖所示,小物體P放在水平圓盤上隨圓盤一起轉動，下列關于小物體所受摩擦力f的敘述正確的是（）A．f的方向總是指向圓心B．圓盤勻速轉動時f=0C．在轉速一定的條件下，f跟物體到軸O的距離成正比D．在物體與軸O的距離一定的條件下,f跟圓盤轉動的角速度成正比4、2020年3月9日19時55分，我國在西昌衛基發射中心，成功發射北斗系統第五十四顆導航衛星，北斗三號CEO-2是一顆地球同步軌道衛星，以下關于這顆衛星判斷正確的是（）A．地球同步軌道衛星的運行周期為定值B．地球同步軌道衛星所受引力保持不變C．地球同步軌道衛星繞地運行中處干平衡狀態D．地球同步軌道衛星的在軌運行速度等于第一宇宙速度5、如圖所示，將直徑為d，電阻為R的閉合金屬環從勻強磁場B中拉出，這一過程中通過金屬環某一截面的電荷量為（）A． B． C． D．6、如圖所示，靜止在勻強磁場中的某放射性元素的原子核，當它放出一個α粒子后，其速度方向與磁場方向垂直，測得α粒子和反沖核軌道半徑之比為44:1，則下列說法不正確的是（）A．α粒子與反沖粒子的動量大小相等，方向相反B．原來放射性元素的原子核電荷數為90C．反沖核的核電荷數為88D．α粒子和反沖粒子的速度之比為1:88二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，已知時的波形如圖所示，波上有P、Q兩點，其縱坐標分別為下列說法中正確的是A．P點的振動形式傳到Q點需要B．P、Q在振動的過程中的任一時刻，位移的大小總相同C．在內，P點通過的路程為20cmD．經過，Q點回到平衡位置8、如圖所示，在邊長為L的正方形區域ABCD內存在磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外的勻強磁場。質量為m，電荷量為q的帶電粒子（不計重力），分別以相同的速率v從A點沿不同方向垂直磁場方向射入磁場，當沿AC方向射入時，垂直于BC邊射出磁場。則粒子（）A．帶負電B．運動速率C．在磁場中運動的最長時間D．在磁場中運動的最長時間9、關于一定量的氣體，下列說法正確的是（）A．氣體做等溫膨脹變化，其壓強一定減小B．氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和C．氣體分子熱運動的劇烈程度減弱時，氣體的壓強一定減小D．若氣體處于完全失重的狀態，氣體的壓強一定為零E.氣體從外界吸收熱量，其內能可能減小10、粗細均勻的電阻絲圍成如圖所示的線框，置于正方形有界勻強磁場中，磁感應強度為B，方向垂直于線框平面，圖中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L。現使線框以同樣大小的速度v勻速沿四個不同方向平動進入磁場，并且速度始終與線框最先進入磁場的那條邊垂直。在通過如圖所示的位置時，下列說法中正確的是（）A．圖甲中a、b兩點間的電壓最大B．圖丙與圖丁中電流相等且最小C．維持線框勻速運動的外力的大小均相等D．圖甲與圖乙中ab段產生的電熱的功率相等三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）合金材料的電阻率都比較大，某同學按如下步驟測量一合金絲的電阻率。實驗操作如下：(1)用螺旋測微器在金屬絲上三個不同位置測量金屬絲的直徑，結果都如圖甲所示，則該金屬絲的直徑為________mm。(2)按圖乙連接測量電路，將滑動變阻器置于最大值，閉合開關，移動滑動變阻器，發現電壓表讀數有讀數，而電流表讀數總為零，已知電流表、電壓表以及待測金屬絲都是完好的，則電路故障為導線_________斷路（用圖中導線編號表示）。(3)排除電路故障后，改變滑動頭在金屬絲上的位置，測出金屬絲長度l和接入電路的電阻Rx如下表請根據表中的數據，在圖丙方格紙上作出Rx–l圖像_______。(4)根據圖像及金屬絲的直徑，計算該合金絲電阻率ρ=__________Ω·m（保留二位有效數字）。(5)采用上述測量電路和數據處理方法，電表內阻對合金絲電阻率測量的影響為_____（填“使結果偏大”、“使結果偏小”、“對結果無影響”）。12．（12分）圖1為拉敏電阻的阻值大小隨拉力變化的關系。某實驗小組利用其特性設計出一電子測力計，電路如圖2所示。所用器材有：拉敏電阻，其無拉力時的阻值為500.0電源（電動勢3V，內阻不計）電源（電動勢6V，內阻不計）毫安表mA（量程3mA，內阻）滑動變阻器（最大阻值為）滑動變阻器（最大阻值為）電鍵S，導線若干。現進行如下操作：①將拉敏電阻處于豎直懸掛狀態并按圖連接好電路，將滑動變阻器滑片置于恰當位置，然后閉合電鍵S。②不掛重物時緩慢調節滑動變阻器的滑片位置，直到毫安表示數為3mA，保持滑動變阻器滑片的位置不再改變。③在下施加豎直向下的拉力時，對應毫安表的示數為，記錄及對應的的值。④將毫安表的表盤從1mA到3mA之間逐刻線刻畫為對應的的值，完成電子測力計的設計。請回答下列問題：（1）實驗中應該選擇的滑動變阻器是__________（填“”或“”），電源是________（填“”或“”）；（2）實驗小組設計的電子測力計的量程是__________。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一不計電阻的導體圓環，半徑為r、圓心在O點，過圓心放置一長度為2r、電阻為2R的均勻輻條，輻條與圓環接觸良好。現將此裝置的一部分置于磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的有界勻強磁場中，磁場邊界恰好與圓環的直徑在同一直線上。現使輻條以角速度ω繞O點順時針轉動，右側電路通過電刷與輻條中心和圓環的邊緣良好接觸，R1=R，右側為水平放置的足夠長的光滑平行導軌，間距為2r，導軌之間有垂直導軌平面向里、磁感應強度大小也為B的勻強磁場，質量為m、電阻為R的導體棒ab垂直放置在導軌上且接觸良好，不計其他電阻。（1）若S閉合，S1斷開時，求理想電表的示數；（2）若S、S1都閉合，求出導體棒ab能夠獲得的最大速度vm；（3）在導體棒ab加速過程中通過的電荷量q。14．（16分）如圖所示，半徑為的光滑圓弧AB固定在水平面上，BCD為粗糙的水平面，BC和CD距離分別為2.5m、1.75m，D點右邊為光滑水平面，在C點靜止著一個小滑塊P，P與水平面間的動摩擦因數為，容器M放置在光滑水平面上，M的左邊是半徑為的光滑圓弧，最左端和水平面相切于D點。一小滑塊Q從A點正上方距A點高處由靜止釋放，從A點進入圓弧并沿圓弧運動，Q與水平面間的動摩擦因數為。Q運動到C點與P發生碰撞，碰撞過程沒有能量損失。已知Q、P和M的質量分別為，重力加速度取，求：(1)P、Q第一次碰撞后瞬間速度大小；(2)Q經過圓弧末端B時對軌道的壓力大小；(3)M的最大速度。15．（12分）如圖，ABO是一半徑為R的圓形玻璃磚的橫截面，O是圓心，AB弧形面鍍銀。現位于AO軸線上的點光源S發出一束光線射向玻璃磚的OB邊，入射角i=60°，OS=。已知玻璃的折射率為，光在空氣中傳播的速度為c，每條邊只考慮一次反射。求：（i）光線射入玻璃磚時的折射角；（ii）光線從S傳播到離開玻璃磚所用的時間。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

AB．由題知，cd的電壓瞬時值表達式為有效值為，由得副線圈，則均能正常發光，每只燈泡的電流副線圈電流由得原線圈的電流也能正常發光，ab輸入電壓的表達式為選項A錯，選項B對；C．由圖象知交流電的周期為0.02s，交流電的頻率為50Hz，流過燈L2的電流每秒鐘方向改變100次，C錯；D．ab輸如果氣體端輸入功率選項D錯；故選B．【點睛】理想變壓器是理想化模型，一是不計線圈內阻；二是沒有出現漏磁現象．同時運用閉合電路毆姆定律來分析隨著電阻變化時電流、電壓如何變化．分析的思路先干路后支路，以不變應萬變．最后值得注意的是變壓器的原線圈與燈泡串聯后接入交流中，所以圖象的有效值不是原線圈的有效值．【考點】交變電流，變壓器2、A【解析】

A.月球一面始終朝著地球，說明月球也有自轉，其自轉周期等于其公轉周期，故A正確；B.地月系統的拉格朗日點就是小星體在該位置時，可以與地球和月球基本保持相對靜止，故中繼星“鵲橋”隨拉格朗日點L2繞地球運動的周期等于月球繞地球的周期，故B錯誤；C.為確保嫦娥四號和地球之間始終能夠正常的進行通訊聯系，所以“鵲橋”的自轉的周期要小其繞地球公轉的周期，故C錯誤；D.中繼星“鵲橋”繞拉格朗日點L2運動過程，只受到地球和月球萬有引力作用，合力不能提供向心力，因此還受到自身的動力作用，故D錯誤。3、C【解析】

如果圓盤在做非勻速圓周運動，摩擦力不指向圓心，摩擦力分解為一個指向圓心的力和沿圓弧切線方向的力，指向圓心力提供向心力改變速度的方向，切向的分力改變速度的大小，所以A項錯誤；圓盤勻速轉動時，物體在做勻速圓周運動，摩擦力提供向心力，摩擦力不為零，所以B項錯誤；當轉速一定時，根據，角速度也是一定，摩擦力提供向心力，摩擦力與半徑成正比關系，所以C項正確；在物體與軸O的距離一定的條件下，摩擦力與角速度的平方成正比，所以D項錯誤．4、A【解析】

A．同步衛星相對地球是靜止的，即運行周期等于地球自轉周期，為定值，A正確；BC．地球同步軌道衛星所受引力充當圓周運動的向心力，時時刻刻指向圓心，為變力，其合力不為零，故不是出于平衡狀態，BC錯誤；D．第一宇宙速度是最小發射速度，最大環繞速度，即為在地球表面環繞的衛星的速度，而同步衛星軌道半徑大于地球半徑，根據可知，軌道半徑越大，線速度越小，所以同步衛星運行速度小于第一宇宙速度，D錯誤。故選A。5、A【解析】

金屬環的面積：由法拉第電磁感應定律得：由歐姆定律得，感應電流：感應電荷量：q=I△t，解得：故A正確，BCD錯誤；故選A．【點睛】本題考查了求磁通量的變化量、感應電荷量等問題，應用磁通量的定義式、法拉第電磁感應定律、歐姆定律、電流定義式即可正確解題，求感應電荷量時，也可以直接用公式計算．6、D【解析】

微粒之間相互作用的過程中遵守動量守恒定律，由于初始總動量為零，則末動量也為零，即α粒子和反沖核的動量大小相等，方向相反；由于釋放的α粒子和反沖核均在垂直于磁場的平面內，且在洛倫茲力作用下做圓周運動；由得：，若原來放射性元素的核電荷數為Q，則對α粒子：，對反沖核：，由于，根據，解得，反沖核的核電荷數為，它們的速度大小與質量成反比，由于不知道質量關系，無法確定速度大小關系，故A、B、C正確，D錯誤；二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AB【解析】

由圖看出,P、Q兩點平衡位置間的距離等于半個波長,因簡諧波傳播過程中,在一個周期內傳播一個波長,所以振動形式從P傳到Q需要半個周期,故A正確；P、Q的振動情況總是相反,所以在振動過程中,它們的位移大小總是相等,故B正確；若圖示時刻P在平衡位置或最大位移處,在內,P點通過的路程為:,而實際上圖示時刻,P點不在平衡位置或最大位移處,在內，P點通過的路程不等于20cm，故C錯誤；圖示時刻,Q點向下運動,速度減小,所以從圖示位置運動到波谷的時間大于,再從波谷運動到平衡位置的時間為,所以經過,Q點沒有回到平衡位置.故D錯誤.故選AB8、BC【解析】

A．由左手定則可知粒子帶正電，選項A錯誤；B．根據粒子的運動軌跡可知由可得選項B正確；CD．從C點射出的粒子在磁場中運動的時間最長，圓弧所對的圓心角為60°，則最長時間為選項C正確，D錯誤。故選BC。9、ABE【解析】

A．由理想氣體狀態方程可得，氣體在等溫膨脹過程，溫度不變，體積與壓強成反比，體積增大，壓強一定減小，故A正確；B．氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，故B正確；C．溫度高氣體分子熱運動就劇烈，所以只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度可以降低，但是壓強不一定越低，故C錯誤；D．在完全失重的情況下，分子運動不停息，氣體對容器壁的壓強不為零，故D錯誤；E．氣體從外界吸收熱量，但如果同時對外做功，根據熱力學第一定律，則內能可能減小，故E正確。故選ABE。10、ABD【解析】

A．圖甲中兩點間的電勢差等于外電壓，其大小為：其它任意兩點之間的電勢差都小于路端電壓，A正確；B．圖丙和圖丁中，感應電動勢大小為：感應電流：感應電動勢大小小于圖甲和圖乙，所以圖丙與圖丁中電流相等且最小，B正確；C．根據共點力的平衡條件可知，維持線框勻速運動的外力的大小等于安培力大小，根據安培力公式：圖甲和圖乙的安培力大于圖丙和圖丁的安培力，所以維持線框勻速運動的外力的大小不相等，C錯誤；D．圖甲和圖乙的電流強度相等，速度相同，進入磁場的時間也相等，根據焦耳定律：可得圖甲與圖乙中段產生的電熱的功率相等，D正確。故選ABD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.379、0.380或者0.381a或c~對結果無影響【解析】

（1）[1]金屬絲的直徑為（2）[2]只有a或c發生斷路時，電壓表相當于測電源電壓，此時才會電壓表讀數有讀數，而電流表讀數總為零。（3）[3]在圖丙方格紙上作出Rx–l圖像如下（4）[4]根據公式得（5）[5]因為多次測量金屬絲長度l和接入電路的電阻，通過畫圖求斜率求出的大小，所以電表內阻對合金絲電阻率測量結果無影響。12、200【解析】

（1）[1][2]毫安表示數為3mA時，由閉合電路的歐姆定律，有若選電源，則滑動變阻器電阻為，兩個滑動變阻器均達不到，所以只能選電源，此時滑動變阻器電阻為，只能選。（2）[3]毫安表示數為1mA時，拉力最大，由閉合電路的歐姆定律，有由圖1有解得拉力最大值為200N。電子測力計的量程200N。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1），（2）vm=（3）【解析】

（1）由題意知，在磁場內部的半根輻條相當于是電源，由右手定則可知輻條中心為負極，與圓環邊緣接觸的一端為正極，且始終有長為r的輻條在轉動切割磁感線，內電阻為R產生的感應電動勢大小為：若S閉合，S1斷開時，總電阻為：理想電流表的示數為：理想電壓表的示數為：（2）若S、S1都閉合，導體棒ab獲得最大速度vm時，安培力為零，產生的感應電動勢為：又知導體棒ab上分得電壓為：故有：解得：（3）在導體棒ab加速過程中，設瞬間流過的電流為i，取很短