2024届全国新高考高三年级上册开学摸底考物理试卷及答案

2024届新高三开学摸底考试卷（新高考二）

物理

（考试时间：75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，将答案写在答题会上。

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、选择题：本题共10小题，。在每小题给出的四个选项中，第广7题只有一项符合题目

要求，第8~1。题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有

选错或不答的得0分，

1.中国实验快堆工程（CEFR）已经成功并网发电，这标志着国家“863”计划重大项目目标

的全面实现，中国实验快堆采用杯（&Pu）作燃料，在堆心燃料杯的外围再生区里放置不

238P

易发生裂变的铀（92I"）,钵239裂变释放出的快中子，被再生区内的铀238吸收,铀238

转变为铀239,铀239极不稳定，经过衰变，进一步转变为易裂变的杯239,从而实现核燃

料的“增殖”，关于中国实验快堆，下列说法正确的是（）

A.铀239发生衰变转变为杯239,核反应方程为：瞪Uf至Pu+-e

B.铀239经过衰变转变为杯239,质量不变

C.铀238转变为铀239的核反应方程为：皆U+：）n-丁y

D.铀238吸收快中子转变为铀239是核聚变

2.2023年1月21口，神舟•I五号3名航天员在400km高的空间站向祖国人民送上新春祝

福，空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道I,设地球表面重力加速度为g,地球半径为R，

椭圆轨道II为载人6船运行轨道，两轨道相切与A点，下列说法正确的是（）

A.在A点时神舟十五号经过点火加速才能从轨道I进入轨道II

B.飞船在A点的加速度小于空间站在A点的加速度

C.空间站在轨道I上的速度小于阚

D.轨道I上的神舟十五号飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可

3.两电荷量分别为5和Q2的点电荷分别固定在y轴上的M、N两点。规定无穷远处电势

为零，电荷连线上各点电势9随坐标y变化的关系图像如图所示，其中P点电势最高，且

在y轴上MP长度小于PN长度，下列说法正确的是（）

B.Q1的电荷量大于Q2的电荷量，且P点场强为零

C.将一带负电的点电荷，沿y轴从M点移到N点，电势能先减小后增大

D.将一点电荷在外力的作用下，沿y轴从P点移到/V点的过程中，电场力F逐渐减小

3.如图甲，“战绳训练”是当下常见健身方式，健身爱好者甩动战绳令其在竖直平面内

形成简谐波。图乙是某次训练中/=0时刻战绳波形图，绳上质点P的振动图像如图丙所示。

下列说法正确的是（）

甲

A.从/=0到f=0.3s,质也P通过的路程为300cm

B.该波沿x轴正方向传播

C.该波的传播速度为20m/s

D.若增大抖动的幅度，波速会增大

4,如图所示，ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。一汽车在平直公路上以

15m/s的速度行驶，汽车通过ETC通道前，以2.5m/S2的加速度减速，当速度减至5m/s

后，匀速通过长为10m的匀速行驶区间。当车头到达收费站中心线后，再以5m/s2的加速

度匀加速至15m/s,汽车从开始减速至回到原行驶速度的过程，下列判断正确的是（）

收费站中心线

:10m/

入口―

15m/s—►

t

ETC通道匀速行驶区间

A.通过最短距离为60mB.通过的最短距离为70m

C.所用的最短时间为4sD.所用的最短时间为6s

5.智能手机安装软件后，可利用手机上的传感器测量手机运动的加速度，带塑胶软壳的手

机从一定高度由静止释放，落到地面上，手机传感器记录了手机运动的加速度a随时间t

变化的关系，如图所示，g为当地的重力加速度。下列说法错误的是（）

B.手机第一次与地面碰撞的作用时间为4

C.手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的10倍

»0至与内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等

6.一位同学自制一简易气温计：向一个空的铝制饮料罐中插入一根内部粗细均匀的透明细

吸管，接口用密封胶密封，在吸管内引入一小段染色的液柱（长度可忽略，在吸管上标注温

8.如图甲，X轴位于粗糙绝缘的水平面上，电荷量为。,、的两个点电荷固定在X轴上相

距6L的4、8两点。质量为m、电荷量为q的带负电的小滑块（可视为质点）从戈=-£处

由静止释放，沿x轴正方向运动，在x=2L处开始反向运动，滑块在不同位置所具有的电

势能J如图乙，P点是图线最低点。滑块与地面间的动摩擦因数为〃，重力加速度为g。

下列结论正确的是（）

AB

甲

乙

A.两固定点电荷均为正电荷B.QA=4Qff

C.x=L处电势最低D.从x=—Z，到x=2L,电势升高

3/jmgL

q

9.如图所示，两根等高光滑的!圆弧轨道半径为八间距为3轨道的电阻不计。在轨道的

顶端连接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B,现有

一根长度稍大于L、质量为m、电阻也是R的金属棒从凯道的最低位置cd开始，在拉力作

用下以速率％沿轨道向上做匀速圆周运动至ab处，则该过程中（）

RJY

A.通过电阻的电流方向为/fR->eB.通过电阻的电荷量为五

C.电阻上产生的热量为D,拉力做功为mgr+7rB七rv。

4R8R

10.如图甲所示，浅色倾斜传送带两侧端点间距6m,皮带总长12m,倾角37。。t=0时，

质量为1kg的煤块从传送带底部的A点,以10m/s的速发冲上传送带。t=ls时，传送带开

始沿顺时针方向匀加速转动，八点运动的v-t图像如图乙所示。煤块与传送带间动摩擦因

数为0.5,传送轮和煤块大小均可以忽略（g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）o

煤块在传送带上运动的过程中，下列说法正确的是（）

A.煤块运动金最高点，位移为10mB.煤块在传送带I：运动时间为2s

C.煤块在传送带上留下的痕迹为12mD,煤块与传送带间产生的热量为90J

二、实验题：本题共2小题，共14分。

11.在研究平抛运动规律时，让小钢球多次从斜槽上的挡板处由静止释放，从轨道末端抛出,

落在水平地面上。某学习小组为了测量小球在轨道上损失的机械能，他们准备了一块木板,

设计了如图所示的实验方案。已知木板的下端放在水平地面上旦可以在地面上平移，木板与

水平地面的夹角为45。。

（1）请完善下列实验步骤：

①调整轨道末端沿方向；

②轨道末端重垂线的延长线与水平地面的交点记为。点；

③让小球多次从轨道上滚下，平移木板使小球与木板刚好不相碰，此时木板与地面接触点记

为C点；

（2）用刻度尺测量小球在轨道上初位置A时到地面的高度H、小球在轨道末端8时到地面

的高度力、C点到0点距离s,用天平测出小球质量m,已知当地重力加速度为g。若小球

可视为质点，则小球离开8点时的速度为，小球在轨道上损失的机械能为

;（用题中所洽的物理量表示）

（3）实际操作中，木板与水平地面的夹角大于45，实验者未察觉，那么根据（2）中的实

验结论得到的机械能损失量真实值（选填"大于""小于”或"等于

12.取下无人机的一块电池，并拆下“热得快”中的一段粗细均匀的电热丝，小李和同学们

想测最电热丝的电阻率：

（1）图（a）中，E是无人机的电池，MN是他们从“热得快”中拆下的一段粗细均匀的电

热丝，选择适当的电表量程后，他们发现大范围移动滑片P,电压表的示数变化却不明显。

为解决这一问题，他们在讨论后将4=8.40C的定值电阻接入电路中，那么，选择图（b）

中的电路（选填“甲”“乙”或"丙”）可解决这一问题。

（2）他们用改进后的电路进行了实验，同时记录电压表的示数U、电流表的示数/及对应

的PN的长度x,部分实验数据如下:

实验次数12345

U/V3.092.922.662.231.80

//A0.100.120.150.200.25

—/Q30.924.317.711.27.2

I

x/cm41.831922.012.36.3

（3）根据表格中的实验数据，在图（c）中补全数据点绘出MN的义-X图像

图（c）

（4）已知MN横截面积为3xl0-8m2,可求得M/V材料的电阻率夕=（结果保

留1位有效数字）。

（5）测曷MN的电阻率时，电流表内阳对电阻率的测聂（诜填”有”或”没

有”）影响。

（6）根据表格中的实验数据，是否可以求出无人机电池的电动势和内阻？若“可以求”请

简述数据处理方法（不需要计算具体结果），若“不能求”请简述理由。

三、计算题：本题共3小题，。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写

出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

153如图所示，某透明材料的横截面是半径为农的半圆，AB为直径，。为圆心。P为圆周

上的一点，P到AB的距离为正R；透明材料的折射率为逅，底面AB用吸光材料涂黑。

22

入射光平行于AB射向圆面上的P点，经两次折射后射出。已知真空中的光速为。，求：

（1）出射光线与开始的入射光线间的夹角夕；

（2）九通过透明材料的时间。

14.如图所示为一种粒子约束装置.，横截面abed是边长为L的正方形，将装置分成左右两

部分。左侧是宽度为上的匀强电场区域，电场方向竖直向下；右侧是长为X（X未知）的长

2

方体匀强磁场区域，磁场方向水平向右，长方体右侧面efgh内有一个光屏。粒子源射出一

个电荷量为+4、质量为m的粒子，以速度%从四中点水平射入匀强电场区域，恰好从图

中abed面的中心。点进入长方体区域，粒子在右侧磁场内运动过程中，到达光屏之前恰好

未离开长方体区域，粒子重力不计。

（1）求粒子到达。点时的速度大小u和左侧区域中的电场强度大小E；

（2）若粒子打在光屏上Q点时速度恰好和经过。点时的速度相同，求磁感应强度大小B

和0Q两点间距离x；

（3）若将光屏移至和点距离£="^^,求粒子打到光屏上的位置到。点的距离

15.某过山车模型轨道如图甲所示，。「劣为半径分别为小G的圆形轨道，它们在最低点

分别与两侧平直轨道顺滑连接，不计轨道各部分摩擦及空气阻力，小车的长度/远小于圆形

轨道半径小各游戏车分别编号为1、2、3-n,质量均为〃?，圆形轨道A8CD最高点。处

有一压力传感器。让小车1从右侧轨道不同高度处从静止滑下，压力传感器的示数随高度力

变化，作出尸-〃关系如图乙所示。

（1）根据图乙信息，分析小车1质量加及圆形轨道。|半径4；

（2）在水平轨道A£区间（不包含4和E两处），自由停放有编号为2、3…n的小车，让1

号车从〃=5m高处由静止滑下达到水平轨道后依次与各小车发生碰撞，各车两端均装有挂

钩，碰后便连接不再脱钩，求在作用过程中，第〃辆车受到合力的冲量及合力对它做的功。

（3）轨道。2半径为弓二2.5m,每辆车长度为乙，且〃乙＞2乃弓，要使它们都能安全通过

轨道。2,则1车至少从多大高度滑下？

2024届新高三开学摸底考试卷（新高考二）

物理答案及评分标准

回。

二、选择题：本题共10小题，。在每小题给出的四个选项中，第1〜7题只有一项符合题目

要求，第87。题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有

选错或不答的得0分，

1.【答案】C

【解析】

【详解】A.铀239发生衰变转变为杯239,核反应方程为

2391T、239口,0

92U->94PU」2_|C

故A错误；

B.铀239经过衰变转变为杯239,释放能量，质量亏损，故B错误；

CD.铀238转变为铀239的核反应方程为

Zu+^nWU

该核反应方程不是核聚变，故C正确，D错误。

故选C。

2.【答案】C

【解析】

【详解】A.载人飞船若要从轨道I进入轨道II,做近心运动，需要在A点减速，故A错误;

B.载人飞船在轨道I上通过A点时受到的万有引力等于在轨道II上运行时通过A时点万有

引力，由牛顿第二定律可知，它们的加速度相等，故B错误：

C.根据万有引力提供向心力有

GMmv2

———=m—

rr

万有引力等于重力有

GMm

可知，府是围绕地球做圆周运动的最大速度，则空间站在轨道I上的速度小于阚，故

C正确；

D.轨道I上的神舟十五号飞船想与前方的空间站对接，需要加速，而加速后轨道半径会变

大，则需要在低轨道上加速才能完成与空间站对接，故D错误。

故选C。

3.【答案】C

【解析】

【详解】A.从N到P的电势升高，从尸到M电势降低，则电场线方向尸到N,再从P到

例，则Q和Q2是同种电荷，一定是负电荷，故A错误；

B.在尸点，什），图线切线斜率为零，则。点的电场强度大小为零，说明。和两点也荷

在P点产牛.的场强大小相等，方向相反，根据点电荷的场强公式

E=k乌

r

由于MPVNP,则Q的电荷量小于Q2的电荷量，故B错误；

C.将一带负电的点电荷，沿），轴从M点移到N点，电势先升高后降低，所以电势能先减小

后增大，故C正确；

D.在什），图线切线斜率为场强的大小，从P点到N点斜率越来越大，故场强越来越大，所

以电荷所受电场力尸逐渐增大，故D错误。

故选C。

3.【答案】A

【解析】

【详解】A.由图乙可知，周期为0.2s,由于

Ar=0.3s=T+—T

2

可知从，=0至酎=0.3s,质点P通过的路程为

s=4A+2A=6x50cm=3（X）cm

故A正确；

B.rh图乙可知，/=0时刻质点P沿y轴正方向振动，根据波形平移法可知，该波沿工轴负

方向传播，故B错误；

C.由图甲可知波长为2m,则该波的传播速度为

v=——m/s=lOm/s

0.2

故C错误；

D.机械波的传播速度只由介质决定，若增大抖动的幅度，波速保持不变，故D错误。

故选A。

4,【答案】B

【解析】

【详解】CD.汽车通过ETC通道，减速时间

V.—v5-15彳

=-~0-=------s=4s

4-2.5

匀速时间

x10

=—2=—s=2s

匕5

加速时间

v—v.15—5_

z,=-^n~L=-------s=2s

3

a25

从开始减速到恢复正常行驶过程中的时间

t=t\+/2+G=8s

故CD错误；

AB.汽车通过ETC通道，减速位移为

v.5+15.

x=-——-t.=-------x4m=40m

1212

加速位移为

V.+v5+15-c八

x,=------n6=-------x2m=20m

-232

从开始减速到刚好恢复正常行驶过程中经过的位移为

x=内+/+刍=70m

故A错误，B正确。

故选B。

5.【答案】C

【解析】

【详解】A.由图可知，乙时刻手机开始接触地面，则0〜％内做自由落体运动，释放时，

手机离地面的高度为

12

h;=Qgh

故A正确，不满足题意要求；

B.由图可知，乙时刻手机开始接触地面，与时刻手机开始离开地面，则手机第一次与地面

碰撞的作用时间为4-。，故B正确，不满足题意要求；

C.由图可知，与时刻手机的加速度最大，且方向竖直向上，根据牛顿第二定律可得

F-mg=m\Og

可得

F—1\m^

手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的11倍，故C错误，满足题意要求；

D.由图可知，与时刻手机的加速度最大，此时手机受到地面的弹力最大，手机处于最低点,

手机的速度为零，则0~4时间内手机的速度变化量为零，根据。一/图像与横轴围成的面

积表示速度变化量，可知D至芍内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大

小相等，故D正确，不满足题意要求。

故选C。

6.【答案】A

【解析】

【详解】AB.设该“气温计”所能测量的最高气温为】ax，根据盖一吕萨克定律可得

其中

V)=360cm3+0.2x(50-40)cm3=362cm；

7；=(273+25)K=298K

嗫x=360cm3+0.2X50cm3=370cm3

联立解得

1ax*305K

=(305-273)℃=32℃

故A正确，B错误;

C.根据盖一吕萨克定律可得

\T=—\V

C

AT=(一7；=(273+L)—(273+4)=A/

)

AV=V2-Vt=(VQ4-SL2)-(1/+SL)=SAL

联立可得

=—­AL

C

即温度的变化量与距离的变化量成正比，则该“气温计”刻度分布均匀，故C错误；

D.根据题意可知，罐内气体温度越高，体积越大，染色液柱越靠近吸管的右端；如果气压

降低了，则染色液柱稳定时的位置比真实值对应的位置偏右，测量值将较真实值偏大，故D

错误。

故选A。

【答案】AC

【解析】

【详解】A.车速越快，线框磁通量变化率大，产生的感应电动势越大，所以车灯越光，故

A正确；

B.车速越快，磁铁转动越快，交流电周期越小，故B错误；

C.车速相同，磁铁转速相同，产生的感应电动势相同，所以灯泡亮度相同，故C正确；

D.由变压器原、副线圈电压与匝数关系可得

£L=/L

U「n?

解得车灯电压为

%

所以原线圈匝数越大，车灯电压越小，灯泡越暗，故D错误。

故选AC。

8.

【答案】BD

【解析】

【详解】AC.由乙图知，物块在x=L处电势能最低，根据公式

Ep=一中q

可得，在x=L处电势最高，且物块在次处所受静电力左右平衡，则两固定点电荷均为负电

荷，AC错误；

B.由以上分析知，在处物块所受静电力左右平衡，则

Q©

kQ、q=k

[L-(-3L)]-(3L-L)2

解得

。八二4QS

B正确；

D.从x到x=2L,静电力对物块做功为用也，此过程对物块用动能定理，有

_〃〃7gx3L+iy：,=o-o

解得

即大二一心与戈=2L处的电势差为

U=-3"岫

q

3umgL

所以，从工二一心到x=2L,电势升高」——,D正确。

q

故选BDo

9.

【答案】BD

【解析】

【详解】A.由右手定则可知，通过电阻的电流方向为e-R―/,故A错误;

B.金属棒从"运动到而过程，由法拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势

-△①BrL

E=----=------

2Z

平均感应电流

-EBrL

-2R~2RM

流过R的电荷量

TABrL

q=1Z=-----

2R

故B正确；

C.金属棒做圆周运动转过的圆心角为J时导体棒切割磁感线产生的感应电动势

E=BLv()cos0

回路产生正弦式感应电流，感应电动势的最大值

Em=BL%

有效值

々:效%_BL\，O

通过R的电流大小

E疗效_垃BL%

2R-4R

金属棒从cd到"过程R上产生的热量

nr

八r^n/6BL%)~yTtrB2I3v

Q=I-Ri=(--------^)-xRx-=------(-)----

4Rv016R

故C错误；

D.由功能关系可知

W=mgr+2Q

解得

7rB2Lrr\\

W=mgr+-----------]

8R

故D正确。

故选BDo

10.

【答案】CD

【解析】

【详解】A.煤块从传送带底部开始滑动，根据牛顿第二定律可知

mgsin37+俘ngcos37=nmx

解得

2

a}=10m/s

煤块减速为零需要的时间

该过程煤块走过的位移为

v1(),,12,

x=—A=——xIm=5m<一m=6m

1AM91o。

由于

oo

mgsin37>从mgcos37

煤块减速为零后相对于皮带向下运动，所以煤块煤块运动至最高点，位移为5m,A错误;

B.煤块速度减到零后开始向下运动，根据牛顿第二定律可知

OO

mgsin37-/.imgcos37=ma2

解得

2

a2=2m/s

滑块下滑到传送带底端时

12

4=3。2t2

解得

煤块在传送带上运动的总时间为

t=ti+r2=ls+>/5s=（l+>/5）s

B错误；

C.有图乙可知，皮带的加速度为

a=—=—^―m/s2=5in/s2

Ar2-1

煤块沿传送带下滑过程中皮带的位移

工传送带='必；='x5x（石门m=12.5m

22

皮带的总长度为12m,所以划痕的长度为12m,C正确；

D.煤块相对皮带运动的路程为

s=2内+%传送带=2x5m+12.5m=22.5m

煤块与传送带间产生的热量为

Q=filingscos37=0.5xlxl0x22.5xO.8J=90J

D正确

故选CD。

11.（5分）

【答案】①.水平（1分）

②.J2g（si）门分）

（3）.mg（H-s）（2分）

④.大于（1分）

【解析】

【详解】（I）①[1]调整轨道末端沿水平方向;

（2）[2][3]设从B点抛出的小球，经过时间/与板相切，可知此时小球的水平速度和竖直速

度均为四,由几何关系

h-巫+3=s

2g

解得

%=J2g(si)

小球在轨道上损失的机械能为

AE=mg(H-/?)--=mg(H-s)

（3）[4]实际操作中，木板与水平地面的夹角为仇且夕＞45，则表达式变为

(vtaney

n-----0----------

2g

-----------------+vr=s

tan。o

v0tan0=gt

可得

△£=mg（H一力）一《mv}=mg（H-h----+\）=mg（H-h+'U；"）

2tan6/tan~0tan"0

当tan。变大时AE减小，即根据（2）中的实验结论得到的机械能损失量大于真实值。

12.（10分）

【答案】①.乙（2分）②.见解析（2分）③.ZxlOYg.m（2分）（4）.

没有（2分〉⑤.见解析（2分）

【解析】

【详解】（1）[1]根据闭合电路欧姆定律有

U=E-lr

即

\U

△I

可知电压表的示数变化不明显是由于电源的内阻较小引起的，所以需要将定值电阻接在干路

上，将定值电阻与电源看成一个等效电阻，从而增大等效内阻的测量值，使电压表示数变化

明显，故选图乙。

（3）⑵根据表格中的实验数据，在图（c）中补全数据点，作出彳-x图像如图所示

Ux

-=RX+^=P-+RA

可知?■-1图线的斜率为

解得材料的电阻率为

-32-3!x3xlO-8^2xlO-6Q-m

P=44x10-2

（5）[4]根据

UP0

—=­x+R.

/S八

可知RA为与-1图像的纵截距，8对:-％图线的斜率无影响，故电流表内阻对电咀率

的测量没有影响。

（6）[5]根据闭合电路欧姆定律

E=U+/Q+&)

取表格其中两组数据，分别为U1、/,，。2，八，代入方程可得

E=U\+/1(r+/?0)

E=&+/?(/*+%)

联立可得无人机电池的电动势和内阻分别为

Uh-UL

12Tl

13(15分)

C/?

【答案】(1)30°；(2)

【解析】

【详解】（1）设光在射入圆面时入射角为i，折射角为。，如图所示

解得

/=60°

由折射定律

siniy/6

n=------=——

sina2

射出圆面时，入射角为〃，折射角为「，有

sinr

sin/

由几何关系可得

2=4=45。

解得

r=60°

由几何关系可得

^=r-（90°-z）=30°

（2）设光在透明材料中通过的距离为/,由几何关系可得

l=y[2R

光在透明材料中的速度为

C

V=—

n

光通过透明材料的时间

14.

【答案】（1）y=&,£=1^.（2）8=^^,x=（〃=1、2、3…）:

°qLqL4

dbM+v

【解析】

【详解】（1）由题意可知粒子在匀强电场区域做类平抛运动，分解。点速度如图所示

tan^=-

%

L12

-=-aC

22

L

qE

a=——

in

联立得

v=V5v0

E=4,近

qL

（2）粒子在磁场中做等螺距螺旋线运动，粒子在水平方向以大小为％的速度做匀速运动，

在竖直平面内以vsin0=2%的速率做匀速圆周运动，粒子做圆周运动

./〃“sin，）？