山西省2024-2025学年高三下学期2月开学摸底考试
物理试卷
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。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 2024年12月9日，谷歌重磅推出全新的量子芯片——Willow（共105个量子比特），在AI圈掀起了海啸级巨震。在一个标准基准计算任务中，Willow用时不到300秒神速完成，而世界上最快超算Frontier要完成同样任务，则需要10亿亿亿年。下列与量子有关的说法错误的是（ ）
A. 普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，每一份能量子的能量为hv
B. 爱因斯坦研究光电效应时提出光是由一个个不可分割的光子组成
C. 如果某种金属的极限波长为λ0，则波长大于λ0的光能使该金属发生光电效应
D. 玻尔为解释氢原子光谱的特征谱线，提出原子的能级只能是一些特定值
2. 南昌-长沙特高压输变电工程最高可实现P=400万千瓦电力送电湖南，输电电压可高达U=1000kV，若发电机输出电压U0=1000V。下列说法正确的是（ ）
A. 采用1000kV特高压，400万千瓦功率输电时，导线上总电流为4A
B. 采用1000kV特高压输电时，原副线圈匝数比为1:1000
C. 输送功率相同且用500kV输电时，导线上损失电压比用1000kV输电少一半
D. 输送功率相同且用1000kV输电时，比用500kV输电用户得到的功率多一倍
3. 同学们在元旦文艺汇演上模拟表演波浪滚滚，排成一列等间距的若干同学模拟质点，跟着音乐节奏依次重复前一同学的动作：上升、回位、下蹲、回位，周期性上下运动，只是一个比一个迟一拍开始运动。如图，某时刻A同学正在平衡位置向下运动，B同学正在波谷，他们平衡位置之间相隔5米，中间还有一个波谷，而且B同学4s后再一次处于波谷，下列说法正确的是（ ）
A. 波的传播方向是由A到B B. 波长为4m
C. 波速为1.25m/s D. A同学3s后在波谷
4. 第十四届中国航展于2024年11月13日落下帷幕，空军歼-20、运-20等武器装备在航展上集中亮相，我国自主研制生产的首款大型加油机运油-20展示了它的三根加油管，还做出了快速俯冲、大仰角爬升、低空低速拖曳通场等多个动作。如图，运油-20沿竖直平面内圆弧匀速俯冲经过a点，以同样速率和半径大仰角爬升经过b点，圆心为O，a、b等高，Oa、Ob与竖直方向夹角都为45°。下列说法正确的是（ ）
A. 在a、b两处，飞机给飞行员的作用力均指向O
B. 在a、b两处，飞机的向心加速度相同
C. 在a、b两处，飞行员受到飞机给他的作用力都大于重力
D. 在a处飞行员失重，在b处飞行员超重
5. 如图，垂直纸面向外的匀强磁场中有一硬质导线框pOabc，其中正方形Oabc边长为L，线段pa=2L，该导线框在纸面内绕O点以角速度ω逆时针转动。则p、O、a、b、c各点电势关系为（ ）
A.
B
C.
D.
6. 已知真空中有两个点电荷分别固定在x轴上和原点处，电荷量分别为。设无限远处电势为0，x正半轴上各点电势随x变化的图像如图所示，已知处电势最低。下列说法错误的是（ ）
A. 处为负电荷，原点处为正电荷
B. 2cm处电场强度为零
C. 0~2cm间电场线方向沿x轴正方向
D.
7. 2024年9月19日，我国成功发射第五十九颗、六十颗北斗导航卫星。该组卫星属于中圆地球轨道（MEO）卫星，是我国北斗三号全球卫星导航系统建成开通后发射第二组MEO卫星。北斗导航系统中的中圆地球轨道卫星轨道高度，其轨道周期为地球自转周期的一半，环绕地球做圆周运动的线速度为，角速度为。这种轨道的卫星相对地球表面有适当的运动速度，能够较好地覆盖全球。地球静止轨道卫星相对地球静止，位于赤道上空高处，环绕地球的线速度为，角速度为。下列说法错误的是（ ）
A.
B.
C.
D. 赤道平面的中圆轨道卫星一天内能到达赤道上任何位置的正上方
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分。
8. 2024年12月2日中国首艘电磁弹射航母福建舰结束第五次试航，接下来将进行中国最新型歼-35隐身舰载战斗机的着陆测试，然后进行舰载机弹射试验。着陆系统采用全新的电磁阻拦技术，简化原理如图，在磁感应强度为B竖直向下的匀强磁场中，两根不计电阻的平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，MP间接有阻值为R的电阻。长为L、质量为m、阻值为r的金属导体棒ab垂直于MN放在轨道上，与轨道接触良好，质量为M的飞机以水平速度迅速钩住与导体棒ab连接的阻拦索，阻拦索是绝缘材料，钩住之后关闭动力系统并立即获得共同的速度，飞机和金属棒整体滑行一段距离d后停下来。若空气阻力与飞机速度成正比，，忽略轨道摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A. 飞机钩住金属棒瞬间，飞机损失的动能为
B. 飞机钩住金属棒后，经过，速度大小变为
C.
D. 整个回路感应电流产生的焦耳热为
9. 如图为某国海军在测试一款喷气式飞行背包的情景。这种喷射飞行装主要推力在背上，另外两手臂上也各有两个小型喷射引擎作为辅助与方向调整。若人和装备总质量为M，喷出气体的对地速度为，单位时间内喷气质量为。不计喷出气体后人和装备总质量的变化，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 飞行员沿与地面成45°角匀加速斜向上直线飞行过程中，需向与地面成角斜向后下喷气
B. 飞行员沿与地面成45°角匀速向上飞行过程中，需竖直向下喷气
C. 飞行员沿与地面成45°角匀速向上飞行过程中，喷气
D. 如果飞行员以速度v水平匀速飞行时要以半径R向左匀速圆周转弯，手部引擎可向右喷气
10. 丁俊晖在斯诺克大师赛获得过14个冠军。如图甲是他一杆把白色球推向与其相隔很远的红球，将红球撞入斜对角的袋中。某人为了研究他的战术，用软件模拟了这一次击球过程，设定碰前白色入射球（圆形1）的初速度大小为10m/s，初速度方向与水平向右的x轴成角度0.63rad，图乙显示了碰前两球的动量，包括x分量、y分量、合动量的大小：白球撞击静止的红球（圆形4）后两球分开，图丙是利用频闪照相效果留下的运动过程痕迹，图丙屏幕左边同步显示了碰撞后两球的动量。下列说法正确的是（ ）
A. 白球与红球发生了正碰，红球一定沿着白球与红球接触点和球心的连线运动
B. 白球的质量为1kg，两球碰撞后系统总动量大小为14.119kg·m/s
C. 碰后两球动量的矢量和一定与碰前白球运动方向相同
D. 碰后两球动量的矢量和大小等于10kg·m/s
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学将圆心为O、半径为R的半圆柱体玻璃砖固定在坐标纸上，利用包含红光和蓝光复色光的激光笔测量其折射率，激光笔射出的光线始终射向O，激光笔绕着以O为圆心的圆旋转一周，如图是其中三种情况截图。
（1）图甲中发现折射光只有一条红色光，反射光似乎显示蓝色，下列说法正确的是（ ）
A. 反射光中只有蓝光
B. 反射光中红蓝光都有
C. 玻璃砖对红光的折射率大
D. 玻璃砖对蓝光的折射率大
（2）图乙中红光的折射光恰好消失，则红光的临界角约为______（保留1位小数）。
（3）利用图丙求红光的折射率约为______（保留三位有效数字）。
（4）因没有量角器，某同学在玻璃砖下方也画了一个与玻璃砖相同的半圆，取入射光和折射光与圆周的交点在直径界面上的投影到圆心的距离a和b，则折射率等于______。
12. 某同学用如图甲所示电路探测某压敏电阻R1的特性，同时测电源的电动势E和内阻r，量程为3V的电压表内阻很大，定值电阻R0=1Ω，用多用电表粗测电源的电动势大约为3V，不加压力时压敏电阻的阻值约24欧，电阻箱R2（0~99.99Ω）。
（1）闭合S，单刀双掷开关打到1，记录压力F下电压表的读数U，再将K打到2，调整电阻箱R2的阻值，使电压表的读数又为刚才的数值，则此压力为F时，R1与R2阻值关系是R1______R2（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）改变压力，重复以上步骤，测得多组F、R、U的值，得到如图乙和图丙的图线，说明这个压敏电阻的电阻随压力的增大而______（选填“减小”或“增大”）；由图可知电源电动势为______V，电源内阻为______Ω（计算结果保留到小数点后两位）。
（3）考虑电压表的内阻影响，电源电动势的测量值比真实值______（选填“偏大”“偏小”或“相等”），内阻的测量值比真实值______（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
13. 课间老师要大家拔河表演拉马德堡半球，20个人对拉也没有拉开。老师旋转了一下开关让球内外气体相通，一个人轻轻一拉就开了。已知马德堡半球由两个球冠合拢组成，合拢处圆面面积，合拢后容积，手动微型抽气机每按压一次抽出体积为的气体。抽气过程中环境温度保持不变，马德堡半球容积不变，导热性能良好，不计摩擦。已知初始时马德堡半球空腔内气体压强与大气压强相同，大气压强。求：
（1）抽1次气后，马德堡半球内的气体压强和的比值；
（2）若每个学生能提供的最大拉力为，抽气20次后，球内气体压强等于多少？两侧至少各需要几个学生才能拉开？（取）
14. 如图甲，半径为r1的N匝圆形金属线圈阻值为R，内有半径为r2的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于线圈平面向里，磁感应强度随时间变化如图乙，B0、t0已知，定值电阻R1=2R，电阻箱此时电阻R2=3R，连接成闭合回路，电阻R1的两端通过导线与平行金属板a、b相连，t=0时刻，电子由a板附近从静止释放，0.6t0时刻射出b板小孔，t0时刻沿中轴线进入上下放置的水平平行金属板c、d，3t0时刻进入紧挨水平板右边缘的磁感应强度为B（未知），方向垂直纸面向里的匀强磁场，4t0时刻又返回偏转电场。已知c、d板长L2（未知）是板间距离d2（未知）的倍，电子质量为m，电荷量为e，不计电子重力，不考虑金属板a、b间及c、d间电场的边缘效应。求：
（1）0~t0时间内，a、b板间电压U1；电子射出b板时的速度v0的大小；
（2）粒子射出偏转电场c、d时的位置偏离中心轴线的距离y；
（3）偏转磁场的磁感应强度B的大小，电子射出偏转磁场时离中心轴线的距离y′。
15. 一个质量为M、高为H的均匀带正电Q的绝缘棒竖直放置，其下边缘正好在方向竖直向上的匀强电场上边缘，电场强度大小为E。棒由静止开始下落，重力加速度为g，以下研究的整个运动过程中，棒的上端都未完全进入电场，棒的电荷分布状态不改变，不计空气阻力，棒在运动中只发生平动。
（1）棒进入电场深度为x时，电场力F的表达式？根据牛顿第二定律表达式，分析棒做什么性质的运动？
（2）棒的速度最大时，棒进入电场的深度h满足什么关系？最大速度v为多少？
（3）从开始下落到最低点过程中，棒的电势能增加了多少？要想最低点时棒上端不进入电场，则棒的总质量应该满足什么要求？
物理试卷 参考答案
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
【1题答案】
【答案】C
【2题答案】
【答案】B
【3题答案】
【答案】B
【4题答案】
【答案】C
【5题答案】
【答案】A
【6题答案】
【答案】D
【7题答案】
【答案】A
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分。
【8题答案】
【答案】AB
【9题答案】
【答案】BCD
【10题答案】
【答案】CD
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
【11题答案】
【答案】（1）BD （2）42.0°（41.5°~45.0°）
（3）1.50（1.40~1.70）
（4）
【12题答案】
【答案】（1）等于 （2） ① 减小 ②. 2.98 ③. 0.92
（3） ①. 偏小 ②. 偏小
【13题答案】
【答案】（1）9:10
（2），36个
【14题答案】
【答案】（1）），
（2）
（3），
【15题答案】
【答案】（1）（1），做简谐运动
（2），
（3），
