甘肅省張掖市某重點校2023-2024學年高三物理上學期開學檢測試題含解析

物理注意事項：1.答題前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第14～17題只有一項符合題目要求，第18～21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.下列關于物理學中常見的思想方法以及物理學史的相關內容，說法正確的是（）A.湯姆生發(fā)現了電子，并測定了電子的電荷量大小B.貝克勒爾發(fā)現鈾的天然放射現象，說明原子核內部有復雜結構C.庫侖利用扭秤實驗裝置研究電荷間相互作用力的大小跟電荷量和電荷間距離的關系時，采用了理想實驗法D.運動的合成與分解是研究曲線運動的一般方法，該方法不適用于研究勻速圓周運動【答案】B【解析】【詳解】A．湯姆生發(fā)現了電子，測出荷質比；密立根測得電荷量。故A錯誤；B．貝克勒爾發(fā)現鈾的天然放射現象，并觀察到射線中存在帶正電的粒子。故B正確；C．庫侖的扭秤實驗采用的是控制變量法。故C錯誤；D．運動的合成與分解同樣適用勻速圓周運動。故D錯誤。故選B。2.如圖所示，在水平晾衣桿（可視為光滑桿）上晾曬床單時，為了盡快使床單晾干，可在床單間支撐輕質細桿，隨著細桿豎直方向位置的不同，細桿上邊兩側床單間夾角將改變，則下列說法正確的是（）A.增大角，晾衣桿受到床單的壓力大小不會變化B.增大角，與晾衣桿接觸的小部分床單受到的拉力大小不會變化C.只要取值合適，細桿可以不受到床單的摩擦力作用D.細桿兩端受到床單作用力不一定沿細桿方向【答案】A【解析】【詳解】A．對床單和輕質細桿進行受力分析可知，整體受重力和晾衣桿給的支持力，根據牛頓第三定律可知，晾衣桿給床單的支持力大小等于晾衣桿所受的壓力大小，根據平衡條件可知，晾衣桿受到床單的壓力大小與整體重力相等，與細桿上邊兩側床單間夾角無關，故A正確；B．對小部分床單受力分析，有

則增大角，與晾衣桿接觸的小部分床單受到的拉力大小會變大，故B錯誤；C．細桿受到床單給的彈力有豎直向下的分力，故一定存在靜摩擦力，不然輕細桿不會平衡，故C錯誤；D．如果細桿兩端受到床單的作用力不沿細桿方向，輕細桿又不受重力，則輕細桿將不會平衡，故D錯誤。

故選A。3.從空中同一點沿水平方向同時拋出兩個小球，它們初速度大小分別為和，初速度方向相反。當兩小球速度之間的夾角為時，經過的時間為（）A B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】當兩小球速度夾角為時，二者速度的偏角互余，設初速度大小為的小球速度偏角為，則解得故選A。4.三個完全相同的彼此絕緣的剛性金屬圓線圈相切固定在同一平面內，公切線分別交于a、b、c三點，在線圈中通有大小相等、方向如圖所示的電流I。測得a、b兩點的磁感應強度大小分別為、，則c點的磁感應強度（）A.大小為，方向垂直紙面向里 B.大小為，方向垂直紙面向外C.大小為，方向垂直紙面向里 D.大小為，方向垂直紙面向外【答案】A【解析】【詳解】根據安培定則，比較b和c點最上面的線圈產生的磁場方向與最下面的兩個線圈產生的磁場方向相反；由對稱性結合磁場的疊加原理可知，c點的磁感應強度大小與b點處的磁感應強度大小相等，都等于最鄰近的線圈在該點產生的磁感應強度的大?。x該點較遠的兩線圈在該點的磁場疊加后為零），大小為，對c點來說，最鄰近的線圈在c點的磁感應強度方向垂直紙面向里。故選A。5.已知，燈泡A、B額定電壓均為，額定功率分別為，，兩燈泡內阻阻值不隨溫度變化。則兩燈泡直接串聯如圖甲所示，燈泡不被燒壞且兩端電壓最大；為讓燈泡A、B和電阻連接后接在220V電壓上，且燈泡均正常發(fā)光，分別設計如圖乙、丙、丁所示三種電路圖，下列說法正確的是（）A.圖甲中B更亮，兩端電壓為154VB.圖乙中電阻上消耗的功率為45WC.圖丙中與A串聯的電阻消耗的功率比與B串聯的電阻消耗的功率小D.圖丁中電路消耗的總功率與圖丙中電路消耗的總功率一樣大【答案】AD【解析】【詳解】A．燈泡的電阻分別為所以在電流相同時，B更亮，在串聯加最大電壓時，B正常發(fā)光，電路中電流為，此時A分到的電壓為44V，B分到的電壓為110V，于是串聯能加的最大電壓為154V，A正確；B．題圖乙中電阻的作用為分流，其功率為B錯誤；C．題圖丙中，對A所在支路，燈泡A與電阻兩端電壓相等，所以二者功率相等，均為100W，同理，燈泡B與電阻兩端電壓相等，所以二者功率相等，均為40W，C錯誤；D．題圖丁中電路的總功率可以直接利用等效思想，得出電路的總功率為280W，D正確。故選AD。6.如圖所示為三顆衛(wèi)星a、b、c繞地球沿逆時針方向做勻速圓周運動的示意圖，其中b、c是地球同步衛(wèi)星，a在半徑為r的軌道上，此時a、b恰好相距最近，已知地球質量為M，地球自轉的角速度為，引力常量為G，則（）A.衛(wèi)星a、c與地心的連線單位時間掃過的面積相等B.衛(wèi)星c加速一段時間后就可能追上衛(wèi)星bC.到衛(wèi)星a和b下一次相距最近，還需經過時間D.若已知近地衛(wèi)星的周期為T，則可計算得出地球的平均密度【答案】CD【解析】【詳解】A．根據開普勒第二定律，同一軌道上的行星在相同時間內，與中心天體的連線掃過的面積相等，而衛(wèi)星、在不同軌道，根據扇形面積的計算公式有因，則衛(wèi)星a與地心的連線單位時間掃過的面積小，故A錯誤；B．根據萬有引力充當向心力有可得可知在同一圓形軌道繞中心天體做圓周運動，其線速度大小相同，即衛(wèi)星b、c線速度大小相同，在同一軌道上將穩(wěn)定運行，若衛(wèi)星c加速，則衛(wèi)星c將向高軌道變軌，不可能追上b，故B錯誤；C．根據萬有引力充當向心力有可得衛(wèi)星a的角速度為而，設衛(wèi)星和下一次相距最近的時間為，則應滿足解得故C正確；D．根據可知，若要得到地球的平均密度，則必須知道地球的半徑，而近地衛(wèi)星的軌道半徑近似等于地球的半徑，由萬有引力充當有聯立可得故D正確。故選CD。7.空間中存在直角三角形有界磁場，直角邊ac長度為L，磁感應強度大小為B。c點有一個可沿紙面內各個方向射出速度大小為、質量為m、電荷量為＋q的粒子的發(fā)射源，從c點沿cb方向射入磁場的粒子，運動軌跡恰好垂直于邊界ab射出磁場。粒子重力不計，則關于粒子的運動，下列說法正確的是（）A.粒子速度的大小滿足B.從a點射出磁場的粒子在c點的速度方向與bc夾角為C.若三角形為等腰三角形，則與bc夾角為的入射粒子在磁場中的運動時間為D.若c點到ab邊界的距離為，則所有從邊界ab射出的粒子中在磁場中運動的最短時間為【答案】BC【解析】【詳解】A．根據題意，從c點沿cb方向射入磁場的粒子，運動軌跡恰好垂直于邊界ab射出磁場，如圖甲所示根據幾何關系可知，a點為粒子運動軌跡的圓心，則粒子做圓周運動的半徑為，由洛倫茲力提供向心力有聯立解得故A錯誤；B．粒子從a點射出磁場，根據題意，粒子的運動軌跡如圖乙所示根據幾何關系可知，即粒子在c點的速度方向與bc夾角為，故B正確；C．根據題意，與bc夾角為入射的粒子在磁場中的運動軌跡如圖丙所示根據幾何關系可知，粒子運動軌跡所對圓心角為，則粒子在磁場中的運動時間為故C正確；D．根據題意可知，所有從ab邊界出射的粒子中在磁場中運動軌跡對應的弦長最短的情況為弦與ab垂直，此時粒子運動的時間最短，最短時間的運動軌跡為弧線cd，如圖丁所示根據幾何關系可得可得題意結合余弦定理有可知結合C選項分析可知，從ab邊界出射的粒子中在磁場中運動的最短時間故D錯誤。故選BC。8.如圖所示，AB為一足夠長的光滑水平橫桿，橫桿上固定一個阻擋釘C。桿上套一質量不計的輕環(huán)，環(huán)上系一長為L且足夠牢固、不可伸長的輕細繩，繩的另一端拴一質量為m的小球，現將輕環(huán)拉至C左邊0.2L處并將繩拉直，讓繩與AB平行，然后由靜止同時釋放輕環(huán)和小球。重力加速度為g，則關于之后的整個運動過程，下列描述正確的是（）A.小球先做自由落體運動，再做圓周運動，最后做勻速運動B.小球運動到最低點時速度大小為C.小球運動到最低點前瞬間對繩子的拉力大小等于D.阻擋釘C對輕環(huán)沖量等于全過程小球動量的增加量【答案】AC【解析】【詳解】A．輕環(huán)運動到阻擋釘C之前的過程中，細繩中沒有張力，故該過程小球做自由落體運動，輕環(huán)與阻擋釘C碰撞后到球運動到最低點的過程中，輕環(huán)被限制不動，故該過程小球繞輕環(huán)做圓周運動，當球運動至阻擋釘C正下方時，小球速度的方向變?yōu)樗?，之后繼續(xù)往左運動，輕繩將一直保持豎直，即小球做勻速運動，A正確；B．小球自由落體運動結束時，繩子繃直瞬間小球沿繩方向的速度瞬間變?yōu)榱?，有機械能損失，系統(tǒng)機械能不守恒，設輕環(huán)與阻擋釘C碰撞時，繩子與水平方向的夾角為，根據幾何關系有解得設輕繩繃緊前的瞬間小球的速度為v，對小球，從開始運動到輕繩繃緊前瞬間，根據動能定理有解得輕繩繃緊后瞬間，小球垂直繩子的速度沿繩方向的速度變?yōu)榱?，從此時到小球運動到最低點的過程中，對小球根據動能定理有解得B錯誤；C．小球在運動到最低點前瞬間，根據牛頓第二定律得解得C正確；D．輕環(huán)與阻擋釘C相互作用的過程中，阻擋釘C對輕環(huán)的作用力大小與輕繩對輕環(huán)的拉力的水平分量大小相等，對應的沖量大小也應相等，再對小球運動的全過程分析，由水平方向的動量定理可知輕繩對小球水平方向拉力的沖量等于小球水平方向動量的變化量，但由于重力作用，小球豎直方向動量也增加，D錯誤。故選AC。三、非選擇題：共62分。第22～25題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33～34題為選考題，考生根據要求作答。（一）必考題：共47分。9.某學校物理探究社團計劃測量重力加速度，王霞同學提出自己的設計方案，將用到一個四邊都為d的等寬“回”字形遮光鐵片、光電門和游標卡尺等器材。（1）如圖乙，用游標卡尺測得“回”字形鐵片遮光寬度，該讀數是游標卡尺中第6格刻度線與主尺第______mm刻度線對齊得到的。（2）測出鐵片上下兩邊中線間距離。（3）用絲線將鐵片懸掛于光電門正上方，讓鐵片平面與光電門激光發(fā)射接收方向垂直，燒斷懸線，鐵片自由下落。（4）讀出鐵片通過光電門時第一次擋光時間和第二次擋光時間。（5）由此可測得當地的重力加速度______（用字母L、d、、表示）?！敬鸢浮竣?9②.【解析】【詳解】（1）[1]因為游標卡尺分度值為0.05mm，游標卡尺上每個小格實際長度為0.95mm，所以可得游標卡尺中第6格刻度線與主尺對齊刻度線為（5）[2]研究鐵片上下兩邊依次通過光電門的運動過程，根據公式有解得10.如圖1所示為一個多用電表歐姆擋內部電路示意圖。電流表滿偏電流1mA、內阻10Ω；電池電動勢1.5V、內阻1Ω；（1）圖1中表筆a為___________色（選填“紅”或“黑”）。調零電阻R0可能是下面兩個滑動變阻器中的___________（填選項序號）。A．電阻范圍0~200ΩB．電阻范圍0~2000Ω（2）在進行歐姆調零后，正確使用該多用電表測量某電阻的阻值，電表讀數如圖2所示，被測電阻的阻值為___________Ω（3）如圖3所示，某同學利用定值電阻R1給歐姆表增加一擋位“×10”，則定值電阻R1=___________Ω。（結果保留1位小數）（4）若該歐姆表換了一個電動勢為1.5V、內阻為10Ω的電池，調零后測量某電阻的阻值，其測量結果___________。（選填“偏大”“偏小”或“準確”）。【答案】①.紅②.B③.1600④.1.1⑤.準確【解析】【詳解】（1）[1]根據歐姆表的要求，黑表筆接內部電源的正極，可以判斷a為紅表筆；[2]當電表滿偏時，電表總內阻為所以電阻應選擇B；（2）[3]可以先求歐姆表的中值電阻，當表針指在表盤的正中央時對應的電流為滿偏電流的一半，對應的電阻為中值電阻即表盤刻度為15時代表1500Ω，倍率為×100，所以被測電阻的阻值為1600Ω。（3）[4]倍率為×10時，中值電阻為150Ω，即內阻為150Ω，由此可知，滿偏電流變?yōu)樵瓉淼?0倍，即0.01A（4）[5]設電源電動勢為E，干路電流為Ig，調零后電表內阻為R0，電表指針指到表盤某處時，電表的電流為I，對應的待測電阻為Rx，根據閉合電路歐姆定律整理得由于滿偏電流相同，電動勢相同，指針指相同的位置時電流相同，所以Rx相同，即讀數準確。11.如圖所示，光滑水平面上有一質量為、帶有半徑為的光滑圓弧的小車A，圓弧的下端出口切線水平，緊靠著小車A的左側有質量為的木板B。一質量為、可以視為質點的滑塊C，從圓弧最高點無初速度釋放，圓弧下端出口到B上表面的高度差為。若滑塊C落到木板B上不反彈只相對滑動，且最終二者共速，已知C與B之間的動摩擦因數為0.5，重力加速度為。求：（1）當滑塊C碰到木板B時，小車A和木板B之間的距離是多少；（2）木板B和滑塊C之間產生了多少熱量?！敬鸢浮浚?）；（2）0.225J【解析】【詳解】（1）滑塊在小車上下滑過程，由于滑塊和小車在水平方向不受外力作用，所以滑塊和小車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，有運動過程，由于水平面和圓弧光滑，故小車和滑塊組成的系統(tǒng)機械能守恒，有聯立解得滑塊到小車最低點時，小車及滑塊的速度大小分別為由，且運動時間相同，變形可得其中、是A、C的水平位移，由幾何關系可知解得A向右后退的距離由，解得滑塊從小車落到木板上的過程做平拋運動，運動時間這段時間，小車以速度做勻速直線運動，位移為當滑塊C碰到木板B時，小車A和木板B之間的距離是（2）由題可知，滑塊落到木板上后豎直方向的速度為零，那么滑塊落到木板上后的速度為滑塊的加速度大小為方向與速度方向相反，木板的加速度大小為滑塊剛落到木板上時在木板上向左做勻減速直線運動，木板做向左的加速直線運動，當滑塊和木板速度相同時有解得滑塊和木板共速時的速度為共速時滑塊的位移為共速時木板的位移為滑塊相對木板發(fā)生的位移為木板B和滑塊C之間產生的熱量12.電阻不計的平行金屬導軌EFG與PMN如圖所示放置，EF與PM段水平且粗糙，FG與MN段傾斜且光滑，F、M連接處接觸良好，FG與MN與水平面成θ=37°角，空間中存在勻強磁場，磁感應強度為B=5T，方向豎直向上，導軌間距均為L=1m，金屬棒ab、cd與軌道垂直放置，兩金屬棒質量相等，均為m=0.1kg，電阻均為R=2?，ab、cd間用輕質絕緣細線相連，中間跨過一個理想定滑輪，兩金屬棒始終垂直于導軌，cd棒與水平導軌間的動摩擦因數為μ=0.4，兩金屬棒始終不會與滑輪相碰，金屬導軌足夠長，g=10m/s2，sin37°=0.6，現將金屬棒由靜止釋放。（1）求釋放瞬間兩棒的加速度大??；（2）判斷釋放后ab棒上感應電流的方向，并求出兩金屬棒的最大速度；（3）假設金屬棒ab沿傾斜導軌下滑s=4m時達到最大速度，試求由靜止釋放至達到最大速度所用的時間及該過程中ab棒產生的焦耳熱?！敬鸢浮浚?）；（2）從a到b，；（3），【解析】【詳解】（1）釋放時對金屬棒ab、cd由牛頓第二定律分別可得聯立解得（2）由右手定則可知，金屬棒ab中的電流方向從a到b，經分析，當兩金屬棒加速度為0時速度最大，設最大速度為，對ab棒有對cd棒有又安培力大小為此時感應電動勢為由閉合電路歐姆定律可得聯立解得（3）設金屬棒由靜止釋放至最大速度所需時間為t，則對ab棒有對cd棒有而聯立解得設系統(tǒng)產生的焦耳熱為Q，由能量守恒定律可得故金屬棒ab產生的焦耳熱為聯立解得（二）選考題：共15分。請考生從2道物理題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分。[物理——選修3－3]（15分）13.下列說法正確的是（）A.在顯微鏡下可以觀察到煤油中小?；覊m的布朗運動，這說明煤油分子在做無規(guī)則運動B.液晶是一種特殊的晶體，且具有各向異性的特點C.在宇宙飛船中的水滴會呈完美的球形，是因為表面張力的作用D.脫脂棉吸水性很強，是因為脫脂棉內部有許多細小的孔道，它們相當于很多毛細管，會發(fā)生毛細現象E.由熱力學第二定律可知一切過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行【答案】ACD【解析】【詳解】A．煤油中小?；覊m的布朗運動是由煤油分子的無規(guī)則運動引起的，A正確；B．液晶不是晶體，是一種特殊化合物，且具有光學各向異性，B錯誤；C．在宇宙飛船中的水滴處于完全失重狀態(tài)，在表面張力的作用下水滴呈完美的球形，C正確；D．脫脂棉吸水性很強，是因為脫脂棉內部有許多細小的孔道，它們起到了毛細管的作用，D正確；E．一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行，E錯誤。故選ACD。14.為防止文物展出時因氧化而受損，需抽出存放文物的展柜中的空氣，充入惰性氣體，形成低氧環(huán)境。如圖所示，為用活塞式抽氣筒從存放青銅鼎的展柜內抽出空氣的示意圖。已知展柜容積為，開始時展柜內空氣壓強為，抽氣筒每次抽出空氣的體積為；抽氣一次后