2024届新高三开学摸底考试卷（新高考专用）01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。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.霓虹灯发光原理是不同气体原子从高能级向低能级跃迁时发出能量各异的光子而呈现五颜六色，如图为氢原子的能级示意图，已知可见光光子能量范围为1.63eV~3.10eV，若一群氢原子处于能级，则下列说法正确的是（ ）A.这群氢原子自发跃迁时能辐射出6种不同频率的可见光B.氢原子从能级向能级跃迁过程中发出的光为可见光C.辐射出的光中从能级跃迁到能级发出的光的频率最大D.氢原子从能级向能级跃迁过程中发出的光去照射逸出功为3.2eV的金属钙，能使金属钙发生光电效应【答案】B【解析】【详解】A．这群氢原子自发跃迁时能发出光子频率的种类为即能辐射出6种不同频率的光子，而这6种光子中从能级跃迁能级、从能级跃迁能级，从能级跃迁能级、从能级跃迁能级时辐射出的能量不在可见光范围，故A错误；B．这群氢原子中从能级跃迁能级时辐射出的能量为2.55eV，在可见光光子能量范围之内，故B正确；C．辐射出的光中从能级跃迁到能级发出光的频率最大，故C错误；D．这群氢原子从能级跃迁能级时辐射出的能量为2.55eV，小于钙的逸出功3.2eV，所以不能发生光电效应，故D错误。故选B。2.如图（a）所示的无人机具有4个旋翼，可以通过调整旋翼倾斜度而产生不同方向的升力。某次实验，调整旋翼使无人机受竖直向上的恒定升力F从地面静止升起，到达稳定速度过程中，其运动图像如图（b）所示。假设无人机飞行时受到的空气阻力与速率成正比，即，方向与速度方向相反，则下列说法正确的是（ ）A.无人机在第内的位移等于B.无人机在第内的速度变化量与第内的速度变化量相等C.空气给无人机的作用力逐渐增大D.空气给无人机的作用力逐渐减小【答案】D【解析】【详解】A．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知无人机在第内的位移满足故A错误；B．根据图像的切线斜率表示加速度，可知到达稳定速度的过程中，无人机的加速度逐渐减小，无人机在第内的速度变化量大于第内的速度变化量，故B错误；CD．空气给无人机的作用力是升力和阻力的合力，由于无人机的加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律可得可知空气给无人机的作用力逐渐减小，故C错误，D正确。故选D。3利用智能手机中的磁传感器可以粗测特高压直流输电线中的电流I。如图所示，大致东西方向水平长直输电导线距地面高度，手机平置于水平长直输电导线正下方，手机显示屏所在平面为面，轴与导线重合，测量磁感应强度，然后沿轴方向保持手机平移前进，再测量磁感应强度，数据记录如下表。测量点位置正下方时3345沿地面前进3340设通有电流的长直导线在距导线处产生磁场的磁感应强度大小为（其中），该地地磁场为匀强磁场，前进后电流影响可忽略。忽略其他影响，根据实验数据，判断下列说法正确的是（ ）A.地磁场方向为沿轴方向 B.地磁场的磁感应强度为C.长导线中电流方向为东向西 D.输电线中电流的大小约为【答案】D【解析】【详解】AB．根据题意前进后电流影响可忽略，由表格沿地面前进的磁场方向可知地磁场方向并非沿着轴方向，而是与xOy成一定夹角指向-z方向，根据矢量的合成可知地磁场的磁感应强度为故AB错误；C．沿轴方向保持手机平移前进，沿轴方向的磁场减小，可知长导线产生的磁场沿着y轴方向，所以长导线中电流方向为西向东，故C错误；D．通有电流的长直导线在距导线处产生磁场的磁感应强度大小为，则根据在y轴方向磁场的变化可知解得故D正确；故选D。4.2023年2月26日和27日，景德镇一中和景德镇二中分别举行了2023届成人礼暨高考百日冲刺誓师大会（如图）。如图1为大会上某队列的走方阵示意图，与垂直操场跑道，某时刻该队伍前排刚到直线处，正在点的政教处工作人员准备沿直线方向从静止开始穿到对面，已知工作人员的速度的平方与人离点的距离变化的关系如图2所示，与相距，队列前进的速度为，操场宽，则以下说法正确的是（ ）A.该工作人员会到达点之前影响到队伍前进B.该工作人员穿过操场用时C.该工作人员的加速度大小为D.该工作人员相对队伍最大的速度为【答案】D【解析】【详解】ABC．由图2知，工作人员前半段匀加速运动，后半段匀减速运动，由结合图2中直线斜率解得前半段时间由对称性，后半段时间也是12s，总时间为队伍到达CD的时间所以该工作人员到达C点前恰好不影响到队伍前进，故ABC错误；D．如图当达到最大值时，工作人员相对队伍最大速度为故D正确；故选D。5.如图所示，两个半径均为R的光滑圆轨道a、b并排固定在竖直平面内，在轨道最低点放置一根质量为m的铜棒，棒长为L，所在空间有平行于圆轨道平面水平向右的匀强磁场，给铜棒通以从C到D的恒定电流I的同时给铜棒一大小为的水平初速度，已知磁感应强度大小（g为重力加速度），以下说法正确的是（ ）A.铜棒获得初速度时对每条轨道的压力为mgB.铜棒获得初速度时对每条轨道压力为0C.从轨道最低点到最高点的过程中，铜棒机械能增加2mgRD.从轨道最低点到最高点的过程中，铜棒所受合力做功为0【答案】B【解析】【详解】AB．根据左手定则可知，棒将始终受到竖直向上的安培力，其大小为在铜棒获得初速度时，根据牛顿第二定律，有解得故A错误，B正确；C．从轨道最低点到最高点的过程中，铜棒机械能增加量为故C错误；D．从轨道最低点到最高点的过程中，铜棒所受合力做功为故D错误。故选B。6.用质量为m的小铁锤以速度向下击打一块质量为M的砖块（击打时间极短），击打后，小铁锤以的速率反向弹回，已知砖块受到击打后在手中的缓冲时间为t，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）A.在击打过程中，铁锤所受合外力的冲量大小为B.在击打过程中，铁锤重力的冲量大小为mgtC.砖头缓冲过程中，对手的压力大小为MgD.砖头缓冲过程中，对手的压力大小为【答案】D【解析】【详解】A．设方向向下为正方向，在击打过程中，对铁锤由动量定理可得在击打过程中，铁锤所受合外力的冲量大小为，故A错误；B．铁锤击打的时间未知，所以在击打过程中，铁锤重力的冲量大小不能求解，故B错误；CD．在击打过程中，铁锤与砖头由动量守恒定律可得解得砖头缓冲过程中，对砖头由动量定理可得解得手对砖头的支持力为由牛顿第三定律可知砖头对手的压力为故C错误，D正确。故选D。7.2023年春节，改编自刘慈欣科幻小说的《流浪地球2》电影在全国上映。电影中的太空电梯场景非常震撼。太空电梯的原理并不复杂，与生活的中的普通电梯十分相似。只需在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“绳索”将其与地面相连，当空间站围绕地球运转时，绳索会细紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空，这样不需要依靠火箭、飞船这类复杂航天工具。如乙图所示，假设有一长度为的太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，相对地球静止，卫星与同步空间站的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间之后，第一次相距最远。已知地球半径，自转周期，下列说法正确的是（ ）A.太空电梯各点均处于完全失重状态B.卫星的周期为C.太空电梯停在距地球表面高度为的站点，该站点处的重力加速度D太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成反比【答案】BC【解析】【详解】A．依题意，太空电梯各点随地球一起做匀速圆周运动，只有位置达到同步卫星的高度的点才处于完全失重状态，故A错误；B．同步卫星的周期与地球自转周期相等，为当两卫星a、b第一次相距最远时满足解得故B正确；C．太空电梯长度即为同步卫星离地面的高度，根据万有引力提供向心力太空电梯停在距地球表面高度为2R的站点，太空电梯上货物质量为m,在距地面高2R站点受到的万有引力为F，根据万有引力公式则货物绕地球做匀速圆周运动，设太空电梯对货物的支持力为FN，合力提供向心力则有在货梯内有解得故C正确；D．太空电梯与地球同步转动，各点角速度相等，各点线速度，故各点线速度与该点离地球球心距离成正比，故D错误。故选C。8.如图甲所示，直径为D、深度为H的圆柱形容器内充满某种透明液体，在其底部正中央放置一点光源S，从液面上方看，直径为d的液面被光源照亮，某物理兴趣小组想要让光源能够照亮容器的整个液面，在容器底部中央镶嵌一直径为L的圆形平面镜MN（上表面与容器底上表面齐平），并把光源向上移动一段距离h，如图乙所示，则（ ）A.该液体的折射率 B.该液体的折射率C.平面镜的直径 D.光源上移的距离【答案】ACD【解析】【详解】AB．在其底部正中央放置一点光源S，从液面上方看，直径为d的液面被光源照亮，根据题意作图：根据全反射临界角公式有根据几何关系可知解得故A正确，B错误；C．想要让光源能够照亮容器的整个液面，如图由于，可知，根据几何关系有，可知故C正确；D．又由几何关系有则解得故D正确；故选ACD。9.如图所示，质量均为的物块A、B用轻弹簧连接并竖直放置，轻绳绕过分别固定在同一水平面上两点的定滑轮一端与物块A相连，另一端与质量为的小球C相连，小球C套在水平固定、粗细均匀的光滑直杆上。开始时，小球C锁定在直杆的点，连接小球的轻绳与水平方向的夹角为，物块B对地面的压力恰好为零。某时刻解除对小球C的锁定，同时对小球C施加一个水平向右、大小为的恒力，小球C运动到直杆点时的速度达到最大，与水平方向的夹角也为，点为两点的中点，两点间的距离为点在物块的正上方，小球C运动过程中轻绳始终处于拉直状态，弹簧始终在弹性限度内。忽略两定滑轮的大小，已知重力加速度大小为g，。下列说法正确的是（ ）A.小球C从点运动到点的过程中，合外力对物块A做的功不为零B.小球C从点运动到点的过程中，弹簧的弹力和轻绳的拉力以及物块A的重力对物块A冲量的和为零C.小球C运动到点时的速度大小为D.小球C运动到点时物块A的加速度大小为【答案】BC【解析】【详解】A．小球C在P点时物块A的速度为零；小球C运动到D点时物块A的速度也为零，则该过程中，合外力对物块A做的功为零，故A错误；B．小球C从P点运动到D点的过程中，物块A的动量变化为零，根据动量定理可知，弹簧的弹力和轻绳的拉力以及物块A的重力对物块A冲量的和为零，故B正确；C．小球C运动到Q点时，A回到原来的位置，则弹簧弹性势能不变，设C的速度为v，则A的速度为vcosθ，由能量关系解得C的速度故C正确；D．小球C运动到直杆Q点时的速度达到最大，则此时C受合力为零，则对小球C有对A由牛顿第二定律解得A的加速度故D错误故选BC。10.如图，光滑绝缘水平面上，由1、2、3三个带电量均为＋q、质量均为m的相同金属小球，用长均为L的三根轻质绝缘细绳连接，A、B、C分别为其中点，O为三角形中心，已知单个点电荷q周围空间的电势，r为到点电荷的距离，则下列说法正确的是（ ）A.O点的电场强度为零B.长度L取合适值时，A、O两点的电势可能相等C.系统的总电势能为D.若B处剪断，则之后小球1的最大速度为【答案】ACD【解析】【详解】A．根据对称性可知三个点电荷在O点产生的电场强度大小相等，根据电场强度的叠加法则可得O点的电场强度大小为0，故A正确；B．O点到金属小球的距离均为，A点到金属小球3的距离为，根据电势叠加原则，A、O两点的电势分别为则A、O两点电势不论在L取何值时都不可能相等，故B错误；C．1电荷的电势能同理可得2和3电荷电势能故整个系统电势能为故C正确；D．三球一条直线时整个系统电势能最小，动能最大，1球速度最大，此时1电荷的电势能2和3电荷电势能此时整个系统电势能最小为对系统，根据