物理-2024届新高三开学摸底考试卷（北京专用）(解析版)

2024届新高三开学摸底考试卷（北京专用）物理（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。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，将本试卷和答题卡一并交回。一、单选题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1．（2023·北京昌平·统考二模）关于一密闭容器中的氧气，下列说法正确的是（    ）A．体积增大时，氧气分子的密集程度保持不变B．温度升高时，每个氧气分子的运动速率都会变大C．压强增大是因为氧气分子之间斥力增大D．压强增大是因为单位面积上氧气分子对器壁的作用力增大【答案】D【详解】A．体积增大时，氧气分子的密度减小，分子密集程度变小，A错误；B．温度升高时，氧气分子的平均动能增大，平均速率增大，但是并不是每个氧气分子的运动速率都会变大，B错误；CD．密闭气体压强是分子撞击产生的，所以压强增大是气体分子对器壁单位面积的撞击力变大造成的；另外，气体分子间距离远大于10r0，所以分子间作用力几乎为零，C错误；D正确。故选D。2．（2022·北京东城·统考三模）把铁丝圈放在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜，竖直放置时，把这层液膜当作一个平面镜，用它观察灯焰，可以观察到上疏下密的彩色条纹，下列说法正确的是（ ）A．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化B．肥皂膜上的条纹是前表面反射光与折射光形成的干涉条纹C．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹D．将铁丝圈右侧的把柄向上转动90°，条纹也会跟着转动90°【答案】C【详解】A．肥皂膜从形成到破裂，肥皂膜在重力作用下厚度不断变化，则干涉条纹的宽度和间距不断发生变化，选项A错误；BC．肥皂膜上的条纹是前表面反射光与后表面反射光叠加形成的干涉条纹，选项B错误，C正确；D．将铁丝圈右侧的把柄向上转动90°，条纹不会跟着转动，仍在水平方向，故D错误。故选C。3．（2021·北京丰台·北京丰台二中校考三模）下列有关原子物理的知识，说法正确的是（ ）A．卢瑟福α粒子散射实验说明了原子核的复杂结构B．在核反应方程24He+714N→817O+X，X表示的是中子C．目前核电站利用的核反应是裂变，核燃料为铀D．氡的半衰期是3.8天，8个氡原子核经过7.6天之后，还剩下2个未发生衰变【答案】C【详解】A．卢瑟福α粒子散射实验说明了原子的复杂结构。故A错误；B．在核反应方程24He+714N→817O+X，X表示的是质子。故B错误；C．目前核电站利用的核反应是裂变，核燃料为铀。故C正确；D．半衰期是一种统计规律，对少数原子核没有意义。故D错误。故选C。4．（2023春·云南昆明·高二云南师大附中校考期中）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=10sin(5πt)(cm)，则（ ）A．质点的振动周期为0.8sB．质点在任意0.1s内通过的路程均为10cmC．在0.2～0.3s内，质点的加速度逐渐增大D．在0.1～0.2s内，质点的动能逐渐减小【答案】C【详解】A．质点的振动周期为T=2πω=2π5πs=0.4s，故A错误；B．由位移随时间变化的关系式可知，振幅A=10cm由0.1s=14T质点在平衡位置和最大位移处14T内通过的路程是A，在其它位置14T内通过的路程不是A，所以质点在任意0.1s内通过的路程不一定为10cm，故B错误；C．在0.2～0.3s内，质点在平衡位置向最大位移运动，由a=-kxm可知质点的加速度逐渐增大，故C正确；D．在0.1～0.2s内，质点从最大位移处向平衡位置运动，质点的动能逐渐最大，故D错误。故选C。5．（2023·北京东城·统考一模）如图所示电路中，灯泡A，B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略。下列说法正确的是（ ）A．开关S由断开变为闭合时，A，B同时变亮，之后亮度都保持不变B．开关S由断开变为闭合时，B先亮，A逐渐变亮，最后A，B一样亮C．开关S由闭合变为断开时，A，B闪亮一下后熄灭D．开关S由闭合变为断开时，A闪亮一下后熄灭，B立即熄灭【答案】D【详解】AB．开关S由断开变为闭合时，根据电感线圈的自感现象可知，A，B同时变亮，随着线圈上的电流逐渐增大，最终稳定时，线圈为可视为导线。则A灯逐渐变暗直至熄灭，电路中总电阻减小，则B灯逐渐变亮。故AB错误；CD．开关S由闭合变为断开时，B立即熄灭，电感线圈电流不能突变为0，则会充当电源，回路中A灯变亮，之后线圈中电流减小，直至A灯熄灭。故C错误，D正确。故选D。6．（2022秋·北京海淀·高三清华附中校考开学考试）如图，一细绳通过定滑轮，细绳两端分别系有质量分别为m＝2kg、M＝3kg的物体。初始时扶住M使两物体均处于静止，在某时刻松开手，两物体开始运动，细绳足够长，当系统达到稳定时细绳对M的拉力为（    ）A．20N B．24N C．25N D．30N【答案】B【详解】对M、m，设细绳张力为T，由牛顿第二定律Mg-T=MaT-mg=ma解得T=24N故选B。7．（2022·北京密云·统考一模）为探究变压器的两个线圈的电压关系，小明绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，如图所示，线圈a作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，线圈b接小灯泡，线圈电阻忽略不计。当闭合电源开关时，他发现电源过载（电流过大，超过学生电源允许的最大值）。为解决电源过载问题，下列措施中可行的是（ ）A．增大电源电压B．适当增加原线圈a的匝数C．适当增加副线圈b的匝数D．换一个电阻更小的灯泡【答案】B【详解】A．增大电源电压Ua，根据UbUa=nbna可知Ub增大，则流过灯泡的电流Ib增大，根据IaIb=nbna可知Ia增大，A错误；B．适当增加原线圈a的匝数na，根据UbUa=nbna可知Ub减小，则流过灯泡的电流Ib减小，根据IaIb=nbna可知Ia减小，B正确；C．适当增加副线圈b的匝数nb，根据UbUa=nbna可知Ub增大，则流过灯泡的电流Ib增大，根据IaIb=nbna可知Ia增大，C错误；D．换一个电阻更小的灯泡，根据UbUa=nbna可知Ub不变，则流过灯泡的电流Ib增大，根据IaIb=nbna可知Ia增大，D错误；故选B。8．（2023·北京石景山·统考一模）在如图所示平面内，两个带等量正电的点电荷分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，MN为AB的垂直平分线，C、D两点在MN上且OC=OD。下列说法正确的是（ ）A．O点的场强比C点的场强大 B．C点的场强与D点的场强相同C．O点的电势比D点的电势高 D．电子在C点的电势能比在D点的电势能大【答案】C【详解】A．两个带等量正电的点电荷在A、B中点产生的场强为零，而C点的场强不为零，故O点的场强比C点的场强小，A错误；B．根据对称关系可知，C点的场强与D点的场强大小相等，但方向相反，B错误；C．两个带等量正电的点电荷的中垂线的电场方向有O点指向远处，所以O点的电势比D点的电势高，C正确；D．根据对称性可知，C点的电势与D点的电势相同，故电子在C点的电势能与在D点的电势能相等，D错误。故选C。9．（2022·北京通州·统考模拟预测）如图所示，宽为L的足够长U形光滑导轨放置在绝缘水平面上，整个导轨处于竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，将一质量为m、有效电阻为R、长度略大于L的导体棒垂直于导轨放置。某时刻给导体棒一沿导轨向右、大小为v0的水平速度，不计导轨电阻，棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，则下列说法正确的是（ ）A．导体棒中感应电流方向为由a到b B．导体棒的加速度始终不变C．导体棒中的最大发热量为12mv02 D．通过导体棒的电荷量最大值为mv02BL【答案】C【详解】A．由右手定则可知导体棒中感应电流方向为由b到a，故A错误；B．由牛顿第二定律可得F安=B2L2vR=maF安与导体棒的运动方向相反，速度减小，加速度减小，所以导体棒做加速度减小的减速运动，直至速度减为零，故B错误；C．由能量守恒可知Q=12mv02故C正确；D．全程由动量定理可得    -BILt=0-mv0BLq=mv0解得q=mv0BL故D错误。故选C。10．（2023·北京·模拟预测）航天员王亚平在运行中的“天宫一号”内做了如图所示实验：长为L的细线一端固定，另端系一小球，在最低点给小球一个初速度，小球能在竖直平面内绕定点做匀速圆周运动若将此装置带回地球，仍在最低点给小球相同初速度，则在竖直平面内关于小球的运动情况说法正确的是（ ）A．小球不可能做匀速圆周运动B．小球一定能做完整的圆周运动C．细绳L足够长小球才可能做完整的圆周运动D．小球通过最高点的速度不一定要大于等于gL【答案】A【分析】分析在太空中和地面上物体的受力情况，明确在太空中物体处于完全失重状态；而在地面上时物体受到重力的作用，在最高点时需要满足临界条件才能做完整的圆周运动；同时注意明确匀速圆周运运动的性质.【详解】A、B、把此装置带回地球表面，在最低点给小球相同初速度，小球在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则动能和重力势能相互转化，速度的大小发生改变，不可能做匀速圆周运动，故A正确，B错误；C、D、若小球到达最高点的速度v≥gL，则小球可以做完整的圆周运动，若小于此速度，则不能达到最高点，则不能做完整的圆周运动，故C错误，D错误.故选A.【点睛】本题主要考查了机械能守恒定律及绳﹣球模型到达最高点的条件，知道在运行的天宫一号内，物体都处于完全失重状态，给小球一个初速度，小球能做匀速圆周运动，而在地面上时需要考虑重力的作用.11．（2020·北京·统考三模）一个人站立在商店的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速，如图所示，则A．人对踏板的压力大小等于人所受到的重力大小B．人只受重力和踏板的支持力的作用C．踏板对人的支持力做的功等于人的机械能增加量D．人所受合力做的功等于人的动能的增加量【答案】D【详解】AB、人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得：ax＝acosθ，方向水平向右；ay＝asinθ，方向竖直向上，水平方向受静摩擦力作用，f＝ma＝macosθ，水平向右，竖直方向受重力和支持力，FN﹣mg＝masinθ，所以FN＞mg，故AB错误；C、除重力以外的力对物体做的功，等于物体机械能的变化量，踏板对人的力除了支持力还有摩擦力，运动过程中摩擦力也做功，所以踏板对人的支持力做的功不等于人的机械能增加量，故C错误；D、由动能定理可知，人所受合力做的功等于人的动能的增加量，故D正确．12．（2022·北京·模拟预测）2021年6月3日，风云四号卫星在中国西昌卫星发射中心发射成功。若风云四号卫星绕地球做匀速圆周运动，周期为T，离地高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G，则（ ）A．卫星的运行速度为2πRTB．地球表面的重力加速度为4π2R+h3R2T2C．地球的质量为4π2R3GT2D．地球的第一宇宙速度为2πTR+hR【答案】B【详解】A．卫星的运行速度为v=2π（R+h)TA错误；B．根据GMm(R+h)2=m4π2T2(R+h)而GMmR2=mg整理可得g=4π2R+h3R2T2B正确；C．根据GMm(R+h)2=m4π2T2(R+h)可得地球的质量M=4π2(R+h)3GT2C错误；D．根据mg=mv2R可得地球的第一宇宙速度v=gR=2πR+hTR+hRD错误。故选B13．（2022·北京·模拟预测）磁场可以对带电粒子的运动施加影响，只要设计适当的磁场，就可以控制带电粒子进行诸如磁聚焦、磁扩散、磁偏转、磁约束与磁滞留等运动。利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用，如图所示，以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，圆形区域外有垂直纸面向里的匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小都是B。有一质量为m、所