河北省保定市部分高中2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期開學(xué)考試物理試題（含答案）

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保定市部分高中2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期開學(xué)考試

物理

本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1.2023年4月12日，世界首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克EAST裝置（簡(jiǎn)稱EAST裝置）獲重大成果，實(shí)現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，創(chuàng)造了托卡馬克裝置高約束模式運(yùn)行新的世界紀(jì)錄。核聚變能源具有資源豐富、無碳排放和清潔安全等突出優(yōu)點(diǎn)，是人類未來最主要的清潔能源之一、一個(gè)氘核H與一個(gè)氚核H在聚合成一個(gè)氦核He的同時(shí)放出一個(gè)粒子X，下列說法正確的是

A．由于核聚變是熱核反應(yīng)，故生成物的總質(zhì)量比反應(yīng)物的總質(zhì)量大

B．粒子X為質(zhì)子

C．粒子X為電子

D．粒子X為中子

2.關(guān)于水杯里40℃的熱水和高壓鍋內(nèi)110℃的水蒸氣，下列說法正確的是

A．熱水中的分子平均動(dòng)能比水蒸氣中的分子平均動(dòng)能大

B．相同質(zhì)量的熱水的內(nèi)能比水蒸氣的內(nèi)能大

C．熱水中的每個(gè)分子的速率一定比水蒸氣中的分子速率小

D．水蒸氣中的分子熱運(yùn)動(dòng)比熱水中的分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈

3.如圖所示，理想變壓器原線圈接在正弦交流電源上，電源電壓的有效值不變，副線圈接滑動(dòng)變阻器R和兩個(gè)定值電阻R1、R2，電路中的電表均視為理想電表?；瑒?dòng)變阻器R的滑片P由a端向b端緩慢滑動(dòng)過程中，下列說法正確的是

A．電壓表V1的示數(shù)不變B．電壓表V2的示數(shù)變小

C．電流表A1的示數(shù)變小D．電流表A2的示數(shù)變小

4.在第十四屆中國航展上，殲-20戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行了一系列實(shí)戰(zhàn)化飛行展示，其中就有大仰角拉起。在飛機(jī)進(jìn)行大仰角快速爬升過程中，飛行員最大需要承受6倍自身重力的載荷。若飛機(jī)軌跡為豎直平面內(nèi)的圓弧，圓弧半徑為200m，取重力加速度大小g=10m/s2，則飛機(jī)在圓弧最低點(diǎn)展示該動(dòng)作時(shí)的速度大小為

A.B.

C．100m/sD.

5.電容器是一種重要的電學(xué)元件，在國際單位制中，力學(xué)和電學(xué)的基本單位有m、kg、s和A。電容的單位F用上述基本單位可表示為

A.B.

C.D.

6.如圖所示，兩根細(xì)線（不可伸長(zhǎng)，但長(zhǎng)度可以改變）的一端分別固定在M、N兩點(diǎn)，另一端系在一個(gè)玩具娃娃上，使a段細(xì)線恰好水平，b段細(xì)線與水平方向的夾角為45°。若使a段細(xì)線的懸點(diǎn)緩慢向下移動(dòng)一小段距離，玩具娃娃的位置不變，則與移動(dòng)前相比

A．a(chǎn)段細(xì)線的拉力變小B．a(chǎn)段細(xì)線的拉力不變

C．b段細(xì)線的拉力變大D．b段細(xì)線的拉力變小

7.一工件由某種透明材料制作而成，其橫截面如圖所示。圓弧CD所對(duì)應(yīng)的圓心角為60°，圓心在AB邊的中點(diǎn)，若將C、D用直線連接，則ABCD為矩形，AB長(zhǎng)度和圓弧的半徑均為d，一水平向左的光線射到圓弧面上的C點(diǎn)，折射后恰好射到A點(diǎn)，則該透明材料的折射率為

A．B.

C．1.5D．

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

8.遙遠(yuǎn)的外太空存在兩顆孤立的星球A、B的質(zhì)量分別為M1和M2，它們以兩者連線上的某一點(diǎn)O為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。星球A和星球B均可看成球體，天文學(xué)家測(cè)得OA>OB，且星球A的半徑大于星球B的半徑但遠(yuǎn)小于A、B之間的距離，下列說法正確的是

A．M1>M2

B．星球A的第一宇宙速度更大

C．星球B表面附近的重力加速度更大

D．若兩星球A、B間的距離不變，把星球A上的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到星球B上，則它們運(yùn)行的周期均不變

9.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向水平向右，一質(zhì)量為m的帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)所在的豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。已知該帶電粒子在A點(diǎn)的速度大小為v0，方向與豎直方向的夾角為30°，它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與豎直方向的夾角變?yōu)?0°。不計(jì)帶電粒子受到的重力，若B點(diǎn)電勢(shì)為零，則下列說法正確的是

A．帶電粒子帶正電

B．帶電粒子在B點(diǎn)的速度大小為2v0

C．帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能減少了

D．帶電粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能為mv

10.如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，MP間接有一阻值為2R的定值電阻，導(dǎo)軌平面內(nèi)ABCD區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，AB、CD水平，兩者間高度差為h?，F(xiàn)有一電阻為R、質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的水平導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌平面從AB邊以大小為v0的速度豎直向上進(jìn)入磁場(chǎng)，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到CD邊時(shí)速度恰好減半。運(yùn)動(dòng)中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度大小為g，空氣阻力和導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，則

A．導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)體棒兩端的電壓為B0Lv0

B．導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，定值電阻上電流的方向?yàn)閺腗流向P

C．導(dǎo)體棒通過磁場(chǎng)區(qū)域過程中，定值電阻上產(chǎn)生的熱量為

D．導(dǎo)體棒通過磁場(chǎng)區(qū)域過程中，通過定值電阻的電荷量為

三、非選擇題：共54分。

11.（6分）用如圖甲所示的電路測(cè)量一個(gè)量程為1mA，內(nèi)阻約為200Ω的待測(cè)毫安表的內(nèi)阻，所用電源的電動(dòng)勢(shì)約為12V，有兩個(gè)電阻箱可選，R1（0~999.9Ω），R2（0~9999.9Ω）。

（1）根據(jù)電路圖，請(qǐng)把圖乙中的實(shí)物連線補(bǔ)充完整。

（2）將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至左端，將R2調(diào)至最大值，閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑片P至某位置再調(diào)節(jié)R使毫安表滿偏，閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)R1，使毫安表半偏，此時(shí)R1的示數(shù)如圖丙所示，則待測(cè)毫安表的內(nèi)阻為Ω，該測(cè)量值（填“大于”、“小于”或“等于”）真實(shí)值。

12.（9分）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：

①調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使之水平；

②用天平測(cè)量滑塊（含遮光條）質(zhì)量并記錄為M；

③測(cè)量遮光條寬度并記錄為d；

④將滑塊放在氣墊導(dǎo)軌上，通過輕質(zhì)細(xì)繩與鉤碼連接，記錄鉤碼總質(zhì)量為m；

⑤將滑塊從A位置由靜止釋放后，光電計(jì)時(shí)器測(cè)量遮光條通過光電門的時(shí)間并記錄為△t；

⑥對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

請(qǐng)回答下列問題。（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間）

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條寬度如圖乙所示，則d=mm；步驟⑤中光電計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度大小v=m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（2）用刻度尺測(cè)出滑塊釋放時(shí)遮光條到光電門之間的距離L，用光電計(jì)時(shí)器記錄遮光條的遮光時(shí)間△t，改變滑塊釋放的位置，測(cè)出多組L、△t數(shù)據(jù)。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出圖像如圖丙所示，若圖線的斜率為k，則滑塊的加速度大小a=（用題中所給的字母表示）。

（3）若本實(shí)驗(yàn)中：mgL=（用以上對(duì)應(yīng)物理量的符號(hào)表示），則滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

13.（11分）一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖像如圖所示，經(jīng)0.2s，平衡位置在0.1m處的質(zhì)點(diǎn)M第一次回到平衡位置，求：

（1）波傳播的速度大小v；

（2）質(zhì)點(diǎn)M在12s內(nèi)通過的路程s。

14.（12分）如圖所示，放在光滑水平面上的小車可以在兩個(gè)固定障礙物M、N之間往返運(yùn)動(dòng)。小車C的左端放有一個(gè)小木塊B，初始時(shí)小車緊挨障礙物M靜止。某時(shí)刻，一子彈A以大小為v的水平速度射入小木塊B并嵌入其中（時(shí)間極短）。小車向右運(yùn)動(dòng)到與障礙物N相碰時(shí)，小木塊B恰好運(yùn)動(dòng)到了小車的右端，且小車與小木塊B恰好達(dá)到共同速度。小車和它上面的小木塊B同時(shí)與障礙物N相碰，碰后小車速度立即減為零，而小木塊B以碰撞之前的速度反彈，經(jīng)過一段時(shí)間，小車左端又與障礙物M相碰，碰后小車的速度立即減為零，小木塊B繼續(xù)在小車上向左滑動(dòng)，速度逐漸減為零而停在小車上。已知子彈A的質(zhì)量為m，小木塊B的質(zhì)量為3m，小車C的質(zhì)量為8m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)。子彈A和小木塊B都可以看成質(zhì)點(diǎn)，求：（結(jié)果可保留分?jǐn)?shù)）

（1）小木塊B運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度v1；

（2）障礙物M、N之間的距離s；

（3）小木塊B向左運(yùn)動(dòng)至最終停止過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。

15.（16分）如圖所示，有一對(duì)水平的平行金屬板，板間加有恒定電壓，兩板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小方向垂直于紙面向里。在平行金屬板的下極板右下方正方形MNQP的區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，正方形邊長(zhǎng)d=0.2m，MN與下極板等高，MP與金屬板右端在同一豎直線上。一質(zhì)量電荷量的帶正電離子，以大小v0=3×105m/s的初速度沿平行于金屬板面、垂直于板間磁場(chǎng)的方向從A點(diǎn)射入金屬板間，不計(jì)離子受到的重力，取

（1）若離子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求金屬板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；

（2）若撤去金屬板間的磁場(chǎng)，已知離子恰好從金屬板的下極板的右邊緣射出電場(chǎng)，方向與水平方向的夾角θ=30°，求平行金屬板的長(zhǎng)度L；

（3）在（2）的情形中，若離子進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)后從邊界PQ射出，求正方形MNQP區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B的取值范圍（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

高三物理考試參考答案

1.D

【解析】本題考查核反應(yīng)方程，目的是考查學(xué)生的理解能力。核聚變反應(yīng)過程中放出大量能量，有質(zhì)量虧損，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知，氘、氚核聚變的核反應(yīng)方程為粒子X為中子，選項(xiàng)B、C均錯(cuò)誤，D正確。

2.D

【解析】本題考查分子動(dòng)理論，目的是考查學(xué)生的理解能力。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越低，分子的平均動(dòng)能越小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)于相同質(zhì)量的題述的熱水和水蒸氣來說，熱水的溫度比水蒸氣的低，所以熱水中分子的總動(dòng)能小于水蒸氣中分子的總動(dòng)能，同時(shí)，熱水中分子的平均距離小于水蒸氣中分子的平均距離，所以熱水中分子的總勢(shì)能也小于水蒸氣中分子的總勢(shì)能，所以熱水中的內(nèi)能比水蒸氣中的內(nèi)能小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；熱水中分子的平均動(dòng)能比水蒸氣中分子的平均動(dòng)能小，也就是熱水中分子的平均速率比水蒸氣中分子的平均速率小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；分子熱運(yùn)動(dòng)的速率越大，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，水蒸氣中的分子熱運(yùn)動(dòng)平均速率比熱水中的分子熱運(yùn)動(dòng)平均速率大，所以水蒸氣中的分子熱運(yùn)動(dòng)更劇烈，故選項(xiàng)D正確。

3.C

【解析】本題考查理想變壓器和動(dòng)態(tài)電路分析，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。當(dāng)變阻器滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，U2不變，總電流減小，則電壓表V1的示數(shù)減小，電流表A1的示數(shù)減小，電流表A2的示數(shù)增大，選項(xiàng)C正確。

4.C

【解析】本題考查豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。在圓弧最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)飛行員受力分析有解得v=100m/s，選項(xiàng)C正確。

5.B

【解析】本題考查國際單位制，目的是考查學(xué)生的理解能力。由q=It=CU可知，電容的單位F用上述基本單位可表示為選項(xiàng)B正確。

6.C

【解析】本題考查物體平衡，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。a段細(xì)線的懸點(diǎn)向下移動(dòng)一小段距離后，玩具的位置不變，其受力情況如圖所示，可知a、b段細(xì)線的拉力均變大，選項(xiàng)C正確。

7.A

【解析】本題考查光的折射，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。光路如圖所示，由幾何關(guān)系可知，入射角為60°，由正弦定理有由光的折射定律有解得選項(xiàng)A正確。

8.CD

【解析】本題考查萬有引力，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。兩星球繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等，又r1>r2，則M1R2，則則v1<v2，；選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

由解得同理g1<g2，選項(xiàng)C正確；由解得則周期不變，選項(xiàng)D正確。

9.AD

【解析】本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。由帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可得，帶電粒子帶正電，選項(xiàng)A正確；帶電粒子在豎直方向的速度不變，設(shè)帶電粒子在B點(diǎn)的速度大小為v，v0cos30°=vcos60°，解得選項(xiàng)B錯(cuò)誤；帶電粒子的電勢(shì)能減少量選項(xiàng)C錯(cuò)誤；B點(diǎn)的電勢(shì)為零，帶電粒子在B點(diǎn)的電勢(shì)能也為零，在A點(diǎn)的電勢(shì)能為mv，選項(xiàng)D正確。

10.BC

【解析】本題考查電磁感應(yīng)，目的是考查學(xué)生的模型建構(gòu)能力。導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv，導(dǎo)體棒兩端電壓即定值電阻的電壓，由分壓原理知該電壓U=選項(xiàng)A錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由楞次定律知，定值電阻上的電流方向?yàn)閺腗流向P，選項(xiàng)B正確；導(dǎo)體棒通過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，根據(jù)能量守恒定律，回路中產(chǎn)生的總熱量定值電阻上產(chǎn)生的熱量選項(xiàng)C正確；選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

11.（1）如圖所示（2分）

（2）198.9（2分）小于（2分）

【解析】本題考查半偏法測(cè)電阻，目的是考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。

（2）R1的示數(shù)即是毫安表的內(nèi)阻，其值為1×100Ω+9×10Ω+8×1Ω+9×0.1Ω=198.9Ω。閉合S2后，總電阻變小，通過R2的電流大于原來的電流，則流過R1的電流大于故

12.（1）8.5（2分）2.02（2分）

（2）（2分）

（3）（3分）

【解析】本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，目的是考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。

（1）由題圖乙可知，示數(shù)為8mm+0.1×5mm=8.5mm；滑塊通過光電門時(shí)，由于遮光條的寬度非常窄，所以通過光電門的平均速度近似等于瞬時(shí)速度，故滑塊通過光電門時(shí)的速度大小

（2）滑塊通過光電門時(shí)的速度大小滑塊從靜止釋放后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度位移關(guān)系式有2aL=v，1解得則圖線的斜率則滑塊的加速度大小

（3）滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)減少的機(jī)械能滑塊和鉤碼增加的動(dòng)能故若成立，則滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

13.【解析】本題考查機(jī)械波，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。

（1）波沿x軸正方向傳播，當(dāng)x=0處的狀態(tài)傳到質(zhì)點(diǎn)M時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M第一次回到平衡位置，此過程中波傳播的距離△x=0.1m（2分）

則波速大?。?分）

解得：v=0.5m/s。（2分）

（2）由題中波動(dòng)圖像可知波長(zhǎng)λ=1.2m（1分）

周期（1分）

即質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為5T（1分）

s=5×4A=4m。（2分）

14.【解析】本題考查動(dòng)量守恒定律，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。

（1）根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mv0=（m+3m）v1（2分）

解得（1分）

（2）內(nèi)嵌子彈的小木塊B與小車作用過程中，系統(tǒng)動(dòng)