山東省淄博第五中學2023-2024學年高三上學期開學考試物理試題含解析

淄博五中高三物理收心考試試卷一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.下列說法正確的是（）A.液體具有表面張力，是因為液體表面層分子間距大于液體內(nèi)部分子間距B.壓縮封閉在注射器中的氣體，其壓強增大，是因為氣體分子間斥力增大C.當分子間作用力為零時，分子勢能也一定為零D.在陽光照射下的教室里，眼睛看到空氣中塵埃的運動就是布朗運動【答案】A【解析】【詳解】A．液體具有表面張力，是因為液體表面層分子間距大于液體內(nèi)部分子間距，表面層液體分子間作用力表現(xiàn)為引力，從而使液體表面緊繃，故A正確；B．壓縮封閉在注射器中的氣體，其壓強增大，是因為氣體體積減小，密度增大，單位面積上撞擊的分子數(shù)增大，故B錯誤；C．分子間作用力為零時，分子勢能最小，但是不為零，一般取分子之間的距離為無窮大時分子勢能為零，故C錯誤；D．做布朗運動的小顆粒非常小，必須經(jīng)顯微鏡放大500倍左右才能觀察到，肉眼能直接看到塵埃不符合這個條件，不可能做布朗運動，故D錯誤。故選A。2.用中子轟擊靜止的鋰核，核反應方程為，已知光子的頻率為，鋰核的比結(jié)合能為，氦核的比結(jié)合能為，X核的比結(jié)合能為，普朗克常量為h，真空中光速為c，下列說法中正確的是（）A.X核為核 B.γ光子的動量C.釋放的核能 D.質(zhì)量虧損【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知X核為核，故A錯誤；B．光子的頻率為，可知光子的動量故B錯誤；C．由比結(jié)合能的概念可知，該核反應釋放的核能為故C錯誤；D．質(zhì)量虧損為故D正確；故選D。3.如圖所示，由線圈L和電容器C組成簡單的LC振蕩電路，某時刻，LC振蕩電路中電流和電磁場情況如圖所示。則下述說法正確的是（）A.圖中回路電流正在增大B.電場能正在減小，磁場能正在增大C.電容器兩端電壓正在增大D.若在線圈中加一鐵芯，則充放電過程會變快【答案】C【解析】【詳解】ABC．由圖中電流方向和電容器極板的正負極，可知此時電容器處于充電狀態(tài)，電流正在減小，場能正在增大，磁場能正在減小，電容器兩端電壓正在增大，故AB錯誤，C正確；D、若在線圈中加一鐵芯，根據(jù)可知充放電過程會變慢，故D錯誤；故選C。4.A、B兩物體從同一起點在同一直線上運動的位移—時間（xt）圖像如圖所示。A的圖像為直線，B的圖像為過原點的拋物線，兩圖像交點C、D的坐標如圖所示，下列說法正確的是（）A.A做勻速直線運動，B做加速度增大的變加速直線運動B.A、B兩物體在0~t2時間段內(nèi)相遇一次（不考慮剛開始）C.在t1時刻之前，A可能在B的前面D.在t1~t2時間段某個時刻，A、B的速度相同【答案】D【解析】【詳解】A．A的圖像為傾斜直線，即圖像斜率不變，所以A做勻速直線運動；B的圖像為過原點的拋物線，結(jié)合可知B做勻加速直線運動，故A錯誤；B．不考慮剛開始，兩圖像0~t2時間段內(nèi)有兩個交點，所以A、B兩物體在0~t2時間段內(nèi)相遇兩次，故B錯誤；C．在A開始運動的時刻，B已經(jīng)沿x軸正方向運動了一段距離，從該時刻到t1時刻，A在后面追B，所以A不可能在B的前面，故C錯誤；D．B圖像切線的斜率表示速度，則由圖可知t1時刻B的速度小于A的速度，t2時刻B的速度大于A的速度，且A做勻速直線運動，B做勻加速直線運動，所以在t1~t2時間段某個時刻，A、B的速度相同，故D正確。故選D。5.2023年s月中國首個深海浮式風力發(fā)電平臺“海油觀瀾號投產(chǎn)發(fā)電，假設旋轉(zhuǎn)磁極式風力發(fā)電機原理如圖所示，風吹動風葉，帶動磁極旋轉(zhuǎn)，使得水平放置線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流。磁鐵下方的線圈與電壓傳感器相連并通過電腦（未畫出）顯示數(shù)據(jù)。已知風速與發(fā)電機的轉(zhuǎn)速成正比，線圈的電阻不計。在某一風速時，電腦顯示電壓傳感器兩端的電壓如圖乙所示。則下列說法正確的是（）A.風速越大，電壓傳感器兩端電壓變化周期越大，有效值越大B.磁鐵的轉(zhuǎn)速為10r/sC.電壓傳感器兩端的電壓表達式為（V）D.風速一定的情況下，減少線圈的匯數(shù)，電壓傳感器兩端電壓增大【答案】C【解析】【詳解】A．由乙圖可知，交流電的最大值是12V，故有效值為，保持不變，故A錯誤；B．由乙圖可知，交流電的周期為T，則磁鐵的轉(zhuǎn)速為故B錯誤；C．角速度為所以壓傳感器兩端的電壓表達式為（V）故C正確；D．感應電動勢的峰值為故風速一定的情況下，減少線圈的匝數(shù)，感應電動勢的峰值減小，有效值減小，交流電壓表的示數(shù)減小，故D錯誤。故選C。6.直桿BC的一端用鉸鏈固定于豎直墻壁，另一端固定一個小滑輪C，細繩下端掛一重物，細繩的AC段水平。不計直桿、滑輪及細繩的質(zhì)量，忽略所有摩擦。若將細繩的端點A稍向下移至A?點（圖中未畫出），使之重新平衡，則此時滑輪C的（）A.高度水平線在AA?之間 B.高度水平線與A?點等高C.高度水平線在A?點之下 D.高度水平線在A點之上【答案】D【解析】【詳解】由于桿一直平衡，對兩根細繩拉力的合力沿桿的方向向下，又由于同一根繩子的張力處處相等，而且兩根細繩的拉力大小相等且等于物體的重力G，根據(jù)平行四邊形定則，合力一定在角平分線上，若將細繩的端點A稍向下移至A′點，若桿不動，則∠A′CB小于∠BCG，則不能平衡，若要桿再次平衡，則兩繩的合力一定還在角平分線上，所以BC桿應向上轉(zhuǎn)動一定的角度，此時C在A點之上。故選D。7.電磁流量計是隨著電子技術的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測量儀表。主要有直流式和感應式兩種。如圖所示直流式電磁流量計，外加磁感應強度為B的水平勻強磁場垂直于管軸，在豎直徑向a、b處裝有兩個電極，用來測量含有大量正，負離子的液體通過磁場時所產(chǎn)生的電勢差大小U。液體的流量Q可表示為，其中d為管道直徑，k為修正系數(shù)，用來修正導出公式時未計及的因素（如流量計管道內(nèi)的流速并不均勻等）的影響。那么A應該為（）A.恒定常數(shù) B.管道的橫截面積C.液體的流速 D.液體中單位時間內(nèi)流過某一橫截面的電荷量【答案】B【解析】【詳解】由圖可知，含有大量正，負離子的液體從入口進入管道，根據(jù)左手定則可知，帶正電的離子向上偏轉(zhuǎn)，帶負電的離子向下偏轉(zhuǎn)，當顯示器的示數(shù)穩(wěn)定時，則在管道內(nèi)形成向下的勻強電場，則有而流量聯(lián)立解得所以式中的A應該為管道的橫截面積。故選B。8.如圖所示，一個粗細均勻的單匝正方形閉合線框abcd，在水平拉力作用下，以恒定的速度沿x軸運動，磁場方向垂直紙面向里。從線圈進入磁場開始計時，直至完全進入磁場的過程中，設bc邊兩端電壓為U，線框受到的安培力為F，線框的熱功率為P，通過ab邊的電荷量為q。下列關于U、F、P、q隨時間t變化的關系圖像正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】設磁場的虛線邊界與x軸的夾角為θ、線框的速度為v、線框的邊長為L、磁場的磁感應強度為B，和感應電動勢最大的時刻為t0，則在bc邊進入磁場的過程中由dc邊進入磁場的部分切割磁感線，即在時間段0≤t≤t0內(nèi)有E1=Bv2t?tanθ由dc邊和ab邊進入磁場的部分切割磁感線的過程中，即在時間段t0≤t≤2t0內(nèi)有E2=BLv－Bv2(t－t0)?tanθA．設線框一條邊電阻為R，根據(jù)以上分析可知，在0≤t≤t0的過程中在t0≤t≤2t0的過程中故A正確；B．設線框一條邊的電阻為R，根據(jù)以上分析可知，在0≤t≤t0的過程中則在0≤t≤t0的過程中F—t圖像應為曲線，故B錯誤；C．設線框一條邊的電阻為R，根據(jù)以上分析可知，在0≤t≤t0的過程中則在0≤t≤t0的過程中P—t圖像應為開口向上的拋物線，故C錯誤；D．設線框一條邊的電阻為R，根據(jù)以上分析可知，在0≤t≤t0的過程中則在0≤t≤t0的過程中q—t圖像應為曲線，故D錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的A→B→C→D→A循環(huán)過程。下列說法正確的是（）A.A→B→C過程中，氣體壓強先減小后增大B.C→D→A過程中，單位體積內(nèi)分子數(shù)先不變后增加C.整個循環(huán)過程中，氣體對外界做的功小于外界對氣體做的功D.整個循環(huán)過程中，氣體從外界吸熱，內(nèi)能不變【答案】AC【解析】【詳解】A．A→B的過程中，氣體溫度不變，體積增大到原來的2倍，由玻意爾定律可知，氣體壓強將減小到A狀態(tài)時的二分之一；B→C的過程中，氣體的體積不變，溫度升高到原來的4倍，由查理定律可知，氣體的壓強將增大到B狀態(tài)時的4倍；即氣體壓強先減小后增大，故A正確；B．C→D→A過程中，氣體的體積先減小后不變，所以單位體積內(nèi)分子數(shù)先增加后不變，故B錯誤；C．A→B的過程中，氣體等溫膨脹，內(nèi)能不變，但對外做功，由熱力學第一定律可知，氣體從外界吸收了熱量；B→C的過程中，氣體體積不變，溫度升高，內(nèi)能增加，氣體和外界沒有相互做功，由可知，氣體從外界吸收了熱量；C→D過程中，氣體體積減小，溫度降低，內(nèi)能減小，由圖可知是定值，則由可知，氣體經(jīng)歷了等壓壓縮，外界對氣體做了功，由可知，氣體向外界釋放了熱量；D→A過程中，氣體經(jīng)歷了等容降溫，內(nèi)能減小，壓強減小，氣體與外界沒有相互做功，由可知，氣體向外界釋放了熱量。綜上所述，氣體與外界相互做功發(fā)生在A→B和C→D過程中，其中A→B是一個降壓過程，C→D是一個等壓過程，由D→A過程可知，A→B過程中壓強的最大值小于C→D過程中的壓強，兩個過程中氣體的體積變化量相等，所以A→B過程中氣體對外界做的功小于C→D過程中外界對氣體做的功，故C正確；D．由上面的分析可知，整個循環(huán)過程中，外界對氣體做的功大于氣體對外界做的功，氣體的溫度、體積最終回到了開始狀態(tài)，內(nèi)能變化量為零，由熱力學第一定律可知氣體對外界放了熱，故D錯誤。故選AC。10.如圖所示為研究光電效應的實驗裝置，當用能量為的光照射涂有某種金屬的陰極K時，電流表有示數(shù)。若陰極K與陽極A間的電勢差，電流表示數(shù)剛好為零，電子的電荷量為e。下列說法正確的是（）A.從金屬表面逸出的光電子的最大初動能為B.此金屬的逸出功為C.將P向右移動，電流表的示數(shù)可能先增大后不變D.將P向右移動，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能增加【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，若陰極K與陽極A間的電勢差，電流表示數(shù)剛好為零，則可知陰極K逸出的光電子的動能完全克服了電場力做功，則有可得電子額最大初動能故A正確；B．根據(jù)以上分析可得該金屬的逸出功而光的能量則可得故B錯誤；C．若光電流已經(jīng)飽和，則將P向右移動時，電流表的示數(shù)不變，若光電流未飽和，則將P向右移動時正向電壓增大，則光電子的移動速率增大，而根據(jù)可知，光電流將增大，若在移動的過程中光電流達到飽和，則繼續(xù)移動P，光電流將不再變化，因此，將P向右移動，電流表的示數(shù)可能先增大后不變，故C正確；D．根據(jù)愛因斯坦的光電效應方程且同種金屬的逸出功一定，因此，當照射到陰極K的光的能量一定時，將P向右移動，其逸出的光電子的最大初動能不變，即光電子的最大初動能只與照射光的頻率有關，故D錯誤。故選AC。11.如圖所示，四根通有恒定且等大電流的長直導線垂直穿過xOy平面，1、2、3、4直導線與xOy平面的交點連成邊長為2L的正方形且關于x軸和y軸對稱，各導線中電流方向已標出。已知電流為1的無限長通電直導線在距其r處產(chǎn)生的磁感應強度大小為，k為比例系數(shù)。下列說法正確的是（）A.直導線1、3相互排斥，直導線2、3相互吸引B.直導線1、2在O點產(chǎn)生的合磁場的方向沿y軸負方向C.直導線1、4在O點產(chǎn)生的合磁場的磁感應強度大小為D.若僅將直導線3的電流變?yōu)樵瓉淼?倍，則直導線1所受安培力為零【答案】BCD【解析】【詳解】A．根據(jù)“同向電流互相吸引，異向電流互相排斥”的規(guī)律，可知直導線1、3相吸引，直導線2、3相排斥，故A錯誤；B．直導線1、2在O點產(chǎn)生的磁感應強度大小相等，根據(jù)安培定則，直導線1、2在O點產(chǎn)生的合磁場的方向如圖所示可知直導線1、2在O點產(chǎn)生的合磁場的方向沿y軸負方向，故B正確；C．同理，作出導線1、4在O點產(chǎn)生的合磁場的方向，如圖所示直導線1、4在O點產(chǎn)生的磁感應強度大小相等，則有則O點的合磁感應強度為故C正確；D．直導線2、3、4在1處產(chǎn)生的磁感應強度方向如圖所示直導線2、4在1處產(chǎn)生磁感應強度大小為則這兩根直線導線的合磁感應強度為直導線3在在1處產(chǎn)生的磁感應強度大小為則有若僅將直導線3的電流變?yōu)樵瓉淼?倍，則有則有又兩磁感應強度方向在同一直線上且相反，故此時直導線1處的合磁感應強度為零，則直導線1所受的安培力為零，故D正確。故選BCD。12.如圖，兩根光滑平行金屬導軌固定在絕緣水平面上，左、右兩側(cè)導軌間距分別為d和3d，處于豎直向下的磁場中，磁感應強度大小分別為3B和B；已知導體棒PQ的電阻為R、長度為d，導體棒MN的電阻為3R、長度為3d，MN的質(zhì)量是PQ的3倍。初始時刻兩棒靜止，兩棒中點之間連接一壓縮量為L的輕質(zhì)絕緣彈簧。釋放彈簧，兩棒在各自磁場中運動直至停止，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。整個過程中兩棒保持與導軌垂直并接觸良好，導軌足夠長且電阻不計。下列說法正確的是（）A.彈簧伸展過程中，回路中產(chǎn)生順時針方向的電流B.MN速率為v時，PQ所受安培力大小為C.整個運動過程中，MN與PQ的路程之比為3：1D.整個運動過程中，通過MN的電荷量為【答案】BD【解析】【詳解】A．彈簧伸展過程中，根據(jù)右手定則可知，回路中產(chǎn)生逆時針方向的電流，選項A錯誤；B．任意時刻，設電流為I，則PQ受安培力方向向右；MN受安培力方向向左，可知兩棒系統(tǒng)受合外力為零，動量守恒，設PQ質(zhì)量為m，則MN質(zhì)量為3m，MN速率為v時，則解得回路的感應電流PQ所受安培力大小為選項B正確；C．兩棒最終停止時彈簧處于原長狀態(tài)，由動量守恒可得可得則最終PQ位置向左移動MN位置向右移動因任意時刻兩棒受安培力和彈簧彈力大小都相同，設整個過程兩棒受的彈力的平均值為F彈，安培力平均值F安，則整個過程根據(jù)動能定理可得選項C錯誤；D．兩棒最后停止時，彈簧處于原長位置，此時兩棒間距增加了L，由上述分析可知，MN向右位置移動，PQ位置向左移動，則選項D正確。故選BD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某小組利用如圖甲所示裝置測量小車做勻變速直線運動加速度的大小。請回答下列問題：（1）下列說法正確的是________。A．細繩與長木板平行B．先釋放小車后接通電源C．電火花計時器應使用8V交流電源D．實驗開始時小車應離計時器遠些（2）小組選取了如圖乙所示的一條紙帶，O、A、B、C、D、E為選取的計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，各計數(shù)點到O點的距離分別為、、、、。已知交流電源的頻率為f，則D點對應的瞬時速度大小為________（用已知字母表示）。（3）小組根據(jù)各計數(shù)點的速度v與各計數(shù)點到O點的距離s作出圖像如圖丙所示，則打下O點時小車速度的大小為________m/s，小車加速度大小為________。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）【答案】①.A②.③.④.【解析】【詳解】（1）[1]A．細繩與木板平行是為了保證小車在整個運動過程中加速度基本不變，如果細繩不與木板平行，則在小車運動過程中繩子與水平面的夾角會發(fā)生變化，從而使小車運動方向上的合力發(fā)生變化，而根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度就會發(fā)生變化，因此細繩與長木板要平行，故A正確；B．為了節(jié)約紙帶，獲取更多的數(shù)據(jù)點，實驗過程中應先接通電源再釋放小車，故B錯誤；C．電磁打點計時器使用的是8V學生交流電源，而電火花計時器應使用220V交流電源，故C錯誤；D．由于木板長度有限，為了獲取更多的數(shù)據(jù)點，實驗開始時小車應靠近計時器釋放，故D錯誤。故選A。（2）[2]對于勻變速直線運動，在某段時間內(nèi)的平均速度就等于該段時間中間時刻的瞬時速度，因此可得D點的瞬時速度為根據(jù)題意可得解得（3）[3]以各計數(shù)點的速度v與各計數(shù)點到O點的距離s作出圖像，則可知O點速度平方所對應的距離為0，通過圖像可得解得[4]根據(jù)勻變速直線運動速度—位移的關系式有可知該圖像的斜率為，則有可得14.某小組利用甲、乙所示的裝置探究影響感應電流方向的因素。（1）閉合圖甲電路中的電鍵，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向，本次操作的實驗目的是________。（2）如圖乙所示，把磁鐵的某一個磁極向線圈中插入或從線圈中抽出時，記錄磁極運動的四種情況中感應電流的方向，如圖丙所示，可知感應電流的方向與哪些因素有關______？（3）為了建立感應電流的方向與磁通量變化的聯(lián)系，需要引入________來轉(zhuǎn)換研究角度。（4）下列說法正確是________。A．實驗中需要觀察磁鐵插入的快慢與電流表指針偏轉(zhuǎn)角度大小的關系B．感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化是能量守恒定律的必然結(jié)果C．本實驗采用了歸納推理的科學方法D．本實驗采用了演繹推理的科學方法【答案】①.找到流過電流表的電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關系②.原磁場方向、磁通量的變化情況③.感應電流的磁場④.BCCB【解析】【詳解】（1）[1]閉合圖甲電路中的電鍵，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向，本次操作的實驗目的是找到流過電流表的電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關系。（2）[2]圖丙中做了兩組對照實驗，分別是：以不同磁極插入和以不同磁極抽出，發(fā)現(xiàn)以不同磁極插入時電流方向不同，以不同磁極抽出時電流方向也不同，插入時線圈中磁通量增加，抽出時線圈中磁通量減小，因此可知感應電流的方向與原磁場方向及磁通量的變化情況有關。（3）[3]感應電流的方向與磁通量的變化不易建立起直接的聯(lián)系，而我們知道磁體周圍存在磁場，感應電流也會產(chǎn)生磁場，因此為了建立感應電流的方向與磁通量變化的聯(lián)系，需要引入感應電流的磁場來轉(zhuǎn)換研究角度。（4）[4]A．該實驗探究的是影響感應電流方向的因素，而不是磁鐵插入的快慢與電流表指針偏轉(zhuǎn)角度大小的關系，故A錯誤；B．感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化是能量守恒定律的必然結(jié)果，故B正確；CD．本實驗通過對照實驗組所得到的結(jié)果進行了歸納與推理，因此采用了歸納推理的科學方法，故C正確，D錯誤。故選BC。（2020·全國）15.我國自主研制了運20重型運輸機。飛機獲得的升力大小F可用描寫，k為系數(shù)；v是飛機在平直跑道上的滑行速度，F(xiàn)與飛機所受重力相等時的v稱為飛機的起飛離地速度，已知飛機質(zhì)量為時，起飛離地速度為66m/s；裝載貨物后質(zhì)量為，裝載貨物前后起飛離地時的k值可視為不變。（1）求飛機裝載貨物后的起飛離地速度；（2）若該飛機裝載貨物后，從靜止開始勻加速滑行1521m起飛離地，求飛機在滑行過程中加速度的大小和所用的時間?！敬鸢浮?1)；（2）2m/s2，【解析】【詳解】（1）空載起飛時，升力正好等于重力：滿載起飛時，升力正好等于重力：由上兩式解得：（2）滿載貨物的飛機做初速度為零的勻加速直線運動，所以解得：由加速的定義式變形得：解得：16.氧氣瓶是醫(yī)院、家庭護理、戰(zhàn)地救護、個人保健及各種缺氧環(huán)境補充用氧較理想的供氧設備。某氧氣瓶容積V1=15L，在T1=300K的室內(nèi)測得瓶內(nèi)氧氣的壓強p1=9×106Pa，已知當鋼瓶內(nèi)外無氣壓差時供氣停止。（1）求在環(huán)境溫度為T1=300K、壓強為p0=1×105Pa時，可放出該狀態(tài)下氧氣的體積V；（2）若將該氧氣瓶移至T2=250K的環(huán)境中用氣，當瓶內(nèi)氧氣壓強變?yōu)閜2×106Pa時，求用掉的氧氣的質(zhì)量與原有的氧氣的質(zhì)量之比。（用百分比表示）【答案】（1）1335L；（2）80%【解析】【詳解】（1）根據(jù)玻意耳定律可知解得可放出該狀態(tài)下氧氣的體積1335L；（2）根據(jù)理想氣體狀態(tài)變化方程可知解得用掉的氧氣的質(zhì)量與原有的氧氣的質(zhì)量之比17.在以坐標原點O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場，如圖所示。一個不計重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點A處以速度v沿x方向射入磁場，它恰好從磁場邊界與y軸的交點C處沿+y方向飛出。（1）請判斷該粒子帶何種電荷；（2）并求出其比荷；（3）若磁場的方向和所在空間范圍不變，而磁感應