2024-2025学年江苏省苏州市高三（上）开学物理试卷（含解析）

2024-2025学年江苏省苏州市高三（上）开学物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.如图所示的磁场中，能产生电磁波的是( )
A. B. C. D.
2.如图所示，两块不平行的长导体板组成的电容器，若使两板分别带有等量异号的电荷，定性反映两板间电场线分布的图可能是( )
A. B.
C. D.
3.如图为水流导光实验，出水口受激光照射，下方桶中的水被照亮，不计空气阻力，则( )
A. 激光在水和空气中传播的速度大小相等
B. 激光在水与空气的界面上发生了全反射
C. 水在空中的速度大小均匀变化
D. 水在空中的速度方向变化越来越快
4.氘核可通过一系列聚变反应释放能量，总的反应效果可用表示，式中、的值分别为( )
A. ， B. ， C. ， D. ，
5.如图所示为三根平行直导线的截面图，若它们的电流大小都相同，方向垂直纸面向里，且如果，则点的磁感应强度的方向为( )
A. 沿方向
B. 沿方向
C. 沿方向
D. 沿方向
6.如图所示，两个质量相同的小球和之间用轻弹簧连接，然后用细绳悬挂起来，剪断细绳的瞬间，关于球和球的加速度，下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
7.如图所示，振荡电路的电流随时间变化的图像。在时刻，回路中电容器的板带正电。在某段时间里，回路的电场能在减小，而板仍带正电，则这段时间是( )
A. B. C. D.
8.图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过后，其波形曲线如图中虚线所示。该波的传播速度可能为( )
A. 轴正方向 B. 轴正方向
C. 轴负方向 D. 轴负方向
9.如图所示，导线与平行，在闭合与断开开关时，关于导线中的感应电流，下列说法正确的是( )
A. 开关闭合时，有到的感应电流 B. 开关闭合时，有到的感应电流
C. 开关断开时，有到的感应电流 D. 开关断开时，无感应电流
10.检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠与待测滚珠、放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是( )
A. 滚珠、均合格 B. 滚珠、均不合格
C. 滚珠合格，滚珠不合格 D. 滚珠不合格，滚珠合格
11.如图，一光滑大圆环固定在竖直平面内，质量为的小环套在大圆环上，小环从静止开始由大圆环顶端经点自由下滑至其底部，为竖直线与大圆环的切点。则小环下滑过程中对大圆环的作用力大小( )
A. 在点最大 B. 在点最小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小
二、实验题：本大题共1小题，共10分。
12.某同学用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极，选用挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现电表指针均不偏转：选用_____挡选填“”或“”重新测试，指针仍不偏转；更换二极管极性后，发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管_____选填“正极”或“负极”。
某次选用多用电表量程为挡测量，指针如图所示，则电流_____；
根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图所示，说明该二极管是_____元件选填“线性”或“非线性”。
该同学继续用多用电表测量黑箱内部结构，黑箱面板上有三个接线柱、和，黑箱内有一个由四个阻值相同的电阻构成的电路。测得、接线柱之间的电阻为，、接线柱之间的电阻为。、线柱之间的电阻为在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式_________。
三、计算题：本大题共4小题，共46分。
13.某种金属板受到一束频率为的紫外线照射时会不停地发射电子，射出的电子具有不同的方向，速度大小也不相同。在右侧放置一个金属网。如果用导线将连起来，从射出的电子落到上便会沿导线返回，从而形成电流。现在不把直接相连，而按图示那样在之间加某一电压，当该电压大于时电流表中就没有电流。已知普朗克常量为，电子电量为，质量为则：
被这束紫外线照射出的电子，最大速度是多少？
金属板的逸出功多大？
14.如图，一竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体，一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动范围被限制在卡销之间，与汽缸底部的距离，活塞的面积为。初始时，活塞在卡销处，汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，压强为。在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销处过程中气体温度视为不变，外力增加到并保持不变。
活塞缓慢到达卡销处时密封气体的压强；
求外力增加到时，卡销对活塞支持力的大小。
15.一弹射游戏装置竖直截面如图所示，固定的光滑水平直轨道、半径为的光滑螺旋圆形轨道、光滑水平直轨道平滑连接。长为、质量为的平板紧靠侧壁放置，平板上表面与齐平。将一质量为的小滑块从端弹射，恰好能通过圆形轨道最高点，后滑上平板并带动平板一起运动，滑块已知，，，平板与滑块间的动摩擦因数，与水平地面间的动摩擦因数为，滑块视为质点，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。
求滑块离开弹簧时速度的大小；
若，求平板加速至与滑块共速时系统损耗的机械能；
若，滑块能够到达木板最右端，求满足的条件。
16.如图所示的坐标系中，在轴上方有垂直平面向里、范围足够大的匀强磁场，一质量为、电荷量为的粒子在平面内运动，某时刻粒子经过轴上的点，速度方向与轴正方向夹角为，经过时间粒子经过轴，速度方向与粒子在点速度方向相反，不计粒子的重力。
求粒子运动的速度和磁场的磁感应强度大小；
若粒子经过点时，在轴上方再叠加一个方向垂直平面的匀强磁场，使粒子能在磁场中做完整的圆周运动，求匀强磁场的磁感应强度的大小和方向；
若粒子经过点时，空间内加一方向在平面内的匀强电场，粒子在复合场中运动时经过两点，如图所示，粒子在点的动能为点动能为点动能的，求点的动能为点动能的，求电场强度的大小和方向。
答案解析
1.
【解析】A.选项是恒定的磁场，不能产生电磁波，故A错误；
选项都是均匀变化的的磁场，产生稳定的电场，而稳定的电场不会产生磁场，不能产生电磁波，故BC错误；
D.选项是振荡磁场，会产生振荡的电场，电场和磁场交替产生，在空间中传播，形成电场波，故D正确。
故选D。
2.
【解析】两板分别带有等量异种电荷，根据电势差与电场强度的关系式得，板间电势差不变，距离越长，电场强度越小，电场线越疏．故ABD错误，C正确。
3.
【解析】A、光在不同介质中传播速度，水的折射率大于空气折射率，因此光在空气中传播速度大于水中传播速度，A错误
B、发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质，且入射角大于临界角，水流导光的原理是光在水中射到水与空气分界面上时，入射角大于临界角，发生了全反射，B正确
C、水只受重力作用作平抛运动，加速度恒定，因此，水在空中的速度均匀变化，但速度的大小不是均匀变化的，C错误
D、水在空中的速度方向与水平方向夹角满足关系式，可见越来越大，描述速度方向变化快慢的物理量是向心加速度，将水在空中受到的重力沿速度方向和垂直速度方向正交分解，沿速度方向的力是切向力，让速度变大，而垂直速度方向的力提供向心力，让速度方向发生变化，则向心加速度为，随着变大，向心加速度变小，即水在空中的速度方向变化越来越慢，故D错误。
4.
【解析】根据反应前后质量数和电荷数守恒可得：

解得： ，
故选C。
5.
【解析】由安培定则判断可知三根通电直导线在点上所产生的磁场方向，如图所示。
直导线与直导线在点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，两者合磁感应强度为零。直导线在点产生的磁感应强度的方向从指向，所以点的磁感应强度的方向由指向，故ACD错误，B正确。
故选：。
6.
【解析】剪断细绳之前，细绳的拉力为
剪断细线的瞬间，则弹簧的弹力不能突变，则此时的加速度仍为零，即
故A正确，B错误；
的加速度为
故CD错误。
故选A。
7.
【解析】在 时刻，回路中电流是零，时间内电流逐渐增大，可知电容器放电，电容器的板带正电，说明电流方向沿逆时针从到，是正方向。在某段时间里，回路的电场能在减小，可知电容器在放电，电流逐渐增大，而板仍带正电，说明回路中电流方向是逆时针方向，因此这段时间是。
故选A。
8.
【解析】由图可知，波的波长，
如果波沿轴正方向传播， ，得到波速 ，，当时，，当时，，故A正确，B错误；
如果波沿轴负方向传播， ，得到波速 ，当时，，时，，时，，故CD错误。
9.
【解析】开关闭合时，导线中产生电流，其方向由指向，根据安培定则可知导线所在回路磁通量垂直纸面向外增加，由楞次定律的“增反减同”可得导线 中的感应电流方向为由指向。故A错误；B正确；
同理，开关断开时，导线中电流从有到无，其方向由指向，根据安培定则可知导线所在回路磁通量垂直纸面向外减小，由楞次定律的“增反减同”可得导线 中的感应电流方向为由指向。故CD错误。
故选B。
10.
【解析】单色平行光垂直照射平板玻璃，上、下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的波程差相等，即滚珠的直径与滚珠的直径相等，即滚珠合格，不同的干涉条纹位置处光的波程差不同，则滚珠的直径与滚珠的直径不相等，即滚珠不合格。
故选C。
11.
【解析】设大圆环半径为 ，小环在大圆环上某处时，设该处与圆心的连线与竖直向上的夹角为 ，根据机械能守恒定律
在该处根据牛顿第二定律
联立可得
则大圆环对小环作用力的大小
根据数学知识可知 的大小在 时最小，结合牛顿第三定律可知小环下滑过程中对大圆环的作用力大小先减小后增大。
故选C。
12. 负极

非线性

【解析】指针未偏转，说明可能电阻过大，应换用 档继续实验；根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极。
多用电表量程为，分度值为，需要估读到，故电表的读数为 。
根据图像可知，随非线性变化，故说明该二极管是非线性元件。
根据已知、间电阻为 ，、间电阻为 ，、间电阻为 ，可画出电阻的连接方式如图所示
13.根据题意，由动能定理有
解得
根据题意，由光电效应方程有
解得

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.活塞从位置 到 过程中，气体做等温变化，初态
末态
根据
解得
此时对活塞根据平衡条件
解得卡销 对活塞支持力的大小

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.滑块恰好能通过圆形轨道最高点时有
从滑块离开弹簧到过程，根据动能定理有
解得
平板加速至与滑块共速过程，根据动量守恒有
根据能量守恒定律有
解得
若，平板与滑块相互作用过程中，滑块和平板得加速度分别为和，则
若木板不动，滑块则会从木板右侧掉落，则
此时
解得
若木板运动，其相对位移为
可得
综上可知，若滑块能够到达木板最右端，则

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
16.经过时间 粒子经过 轴，速度方向与粒子在 点速度方向相反，则粒子运动轨迹恰好为半圆，粒子做圆周运动半径
则
设粒子的周期 ，则
而
解得
有两种情况： 与 同方向，粒子顺时针转动，设最大半径 ，对应 最小，则
而
所以 方向垂直纸面向里，应满足
与 反向，粒子逆时针转动，设最大半径 ，对应 最小，则
而
所以 方向垂直纸面向外时，应满足
粒子从 点运动到点过程，由动能定理得
粒子从 点到 点运动过程，同理有
解得
则
即 点电势与 连线中点 电势相等，因此电场 方向，场强大小

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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