天津市武清区中学2023-2024学年高三上学期开学检测物理试题

2023-2024学年度杨村一中高三年级上学期开学学业质量检测物理试卷考试时间60分钟一、单选题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项）1.2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录。若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体（视为理想气体）（）A.吸收热量B.压强增大C.内能减小D.对外做负功2.质量为m的列车以速度匀速行驶，突然以F大小的力制动刹车直到列车停止。列车行驶过程中，始终受到大小为f的空气阻力，下列说法正确的是（）A.减速运动加速度大小B.刹车距离为C.力F的冲量为D.匀速行驶时功率为3.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示。产生的交变电动势的图像如图2所示，则（）图1图2A.时线框的磁通量变化率最大B.时线框平面与中性面垂直C.线框产生的交变电动势有效值为D.线框产生的交变电动势频率为4.2022年3月，中国空间站“天宫课堂”再次开讲，授课期间利用了我国的中继卫是系统进行信号传输，天地通信始终高效稳定。已知空间站在距离地面400公里左右的轨道上运行，其运动视为匀速圆周运动，中继卫星系统中某卫星是距离地面36000公里左右的地球静止轨道卫星（同步卫星），则该卫星（）A.授课期间经过天津正上空B.加速度大于空间站的加速度C.运行速度大于地球的第一宇宙速度D.运行周期大于空间站的运行周期5.在同一均匀介质中，分别位于坐标原点和处的两个波源O和P，沿y轴振动，形成了两列相向传播 的简谐横波a和b，某时刻a和b分别传播到和处，波形如图所示。下列说法正确的是（）A.O与P开始振动的时刻相同B.a与b相遇后会出现干涉现象C.a与b的频率之比为D.O开始振动时沿y轴正方向运动二、多选题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，至少有两个正确选项，全部选对得5分，选对但不全得3分，错选或多选不得分。）6.下列说法正确的是（）A.图甲是光电效应实验，光电效应反映了光具有粒子性B.图乙是汤姆孙通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型C.图丙是某金属在光的照射下，光电子最大初动能与入射光频率的关系图像，当入射光频率为时产生光电子的最大初动能为ED.图丁中一个处于激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光子7.在物理学的发展过程中，有一些科学家由于突出的贡献而被定义为物理量的单位以示纪念。下面对物理单位及其相对应的科学家做出的贡献叙述正确的是（）A.力的单位是牛顿（N），牛顿提出了万有引力定律B.自感系数的单位是法拉（F），法拉第最早提出了电场的概念C.磁感应强度的单位是特斯拉（T），特斯拉发现了电流的磁效应D.电流强度的单位是安培（A），安培提出了分子电流假说8.不同波长的电磁波具有不同的特性，在科研、生产和生活中有广泛的应用。a、b两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是（）A.若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大 B.若a、b光分别照射同一小孔发生衍射，a光的衍射现象更明显C.若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应，a光的遏止电压高D.若a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时，a光的干涉条纹间距大三、实验题（每小题2分，共16分）9.如图所示，甲同学用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为的A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，P为落点的平均位置。再把质量为的B球放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，M、N分别为落点的平均位置。（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量______间接地解决这个问题。A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程OM、OP、ON（2）以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是______。A.刻度尺B.天平C.游标卡尺D.秒表（3）关于本实验，下列说法正确的是______。A.斜槽轨道必须光滑B.斜槽轨道末端必须水平C.入射球每次必须从同一位置由静止释放D.实验过程中，白纸、复写纸都可以移动（4）在实验误差允许范围内，若满足关系式______，则可以认为两球碰撞为弹性碰撞。（用已知量和（1）中测得的物理量表示）10.某同学要测定一圆柱形导体材料的电阻率。 （1）他先用螺旋测微器测量该材料的直径，测量结果如图甲所示，则该导体材料的直径______。（2）该同学接着用欧姆表粗测该圆柱体的电阻，他进行了如下操作：他先用“10”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用______（填“”或“”）挡，换挡重新调零后再进行测量，指针静止时位置如图乙所示，则该圆柱体的电阻为______。（3）为了进一步准确测量该圆柱体的电阻，实验室用伏安法测量金属丝的电阻，实验中除开关、若干导线之外还提供：电流表A（量程0~0.6A，内阻约）；电压表V（量程，内阻约）；滑动变阻器；电源E（电动势为，内阻不计）。根据所选用实验器材，应选用以下哪个电路图进行实验?______（填“甲”或“乙”）（4）若通过测量可知，金属丝接入电路的长度l，直径为d，通过金属丝电流为I，金属丝两端电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率______。（用题目所给字母表示）四、解答题（本题共3小题，11题12分，12题13分，13题19分，共44分）11.如图所示，小物块A、B的质量均为，B静止在轨道水平段末端。A以水平速度与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为，重力加速度。求： （1）两物块在空中运动的时间t；（2）两物块碰前A的速度的大小；（3）两物块碰撞过程中损失的机械能。12.如图所示，在平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域，与x、y轴分别相切于、两点，第Ⅱ象限内有沿y轴负方向的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点沿y轴正方向以射入磁场，经C点射入电场，最后从x轴上离O点的距离为的P点射出，不计粒子的重力。求：（1）匀强磁场磁感应强度B的大小；（2）匀强电场场强E的大小；（3）粒子在磁场和电场中运动的总时间t。13.随着超导材料性能不断提高和完善，科学家们正在积极开展高温超导应用技术的研究，其中诞生了一个重要领域的研究应用——高温超导磁悬浮列车技术。作为革命性的技术创造，高温超导磁悬浮列车技术在我国已有相关研究最新进展。图（甲）是磁悬浮实验车与轨道示意图，图（乙）是固定在车底部金属框（车厢与金属框绝缘）与轨道上运动磁场的示意图。水平地面上有两根很长的平行直导轨和，导轨间有竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场和，二者方向相反。车底部金属框的边宽度与磁场间隔相等，当匀强磁场和同时以恒定速度沿导轨方向向右运动时，金属框会受到磁场力，带动实验车沿导轨运动。设金属框垂直导轨的边长、总电阻，实验车与线框的总质量，磁场，磁场运动速度，已知悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力。 （1）设时刻，实验车的速度为零，求金属框的受到磁场力F的大小和方向；（2）求实验车的最大速率；（3）实验车以最大速度做匀速运动时，为维持实验车运动，求外界在单位时间内需提供的总能量E。2023-2024学年度杨村一中高三年级上学期开学学业质量检测物理答案12345678CBADCACADBD9.（1）C（2）AB（3）BC（4）（每空2分）10.除（2）之外，每空2分（1）（2）5/5.0（每空1分）（3）甲（4）11.（12分）（1）（2）；（3）0.1J【详解】（1）竖直方向为自由落体运动，由……2分得……1分（2）设A、B碰后速度为v，水平方向为匀速运动，由……2分得根据动量守恒定律，由……3分得……1分（3）两物体碰撞过程中损失的机械能……2分得……1分12.（13分）（1）；（2）；（3）【详解】（1）带正电粒子在磁场中只受洛伦兹力而做匀速圆周运动，其轨迹如图所示 由几何关系知粒子圆周轨迹半径为……1分由洛伦兹力提供向心力可得……2分解得……1分（2）粒子由C点沿方向进入电场，在电场中做类平抛运动，沿方向做匀速直线运动，有……1分沿方向做初速度为零的匀加速直线运动，有……1分粒子在电场中的加速度满足……1分解得……1分（3）由几何关系得，粒子在磁场中转过的圆心角为……1分则磁场中运动的时间为……1分或……2分粒子在磁场中圆周运动的周期为……1分联立解得粒子在磁场和电场中运动的总时间为……1（公式）（结果）分13.（19分）（1），方向水平向右；（2）（3）【详解】设（1）当实验车的速度为零时，线框相对于磁场的速度大小为，线框中左右两边都切割磁感线， 产生感应电动势，则有……2分根据闭合电路欧姆定律……2分安培力为……2分所以此时金属框受到的磁场力的大小代入数值解得……1分根据楞次定律可判断磁场力方向水平向右。……1分（3）实验车最大速率为时……2分……2分则此时线框所受的磁场力大小为所以实验车的最大速率为……1分（3）实验车以最大速度做匀速运动时，克服阻力的功率为……2分此时线框受到的安培力等于阻力，则当实验车以速度匀速运动时金属框中感应电流金属框中的热功率为……2分所以外界在单位时间内需提供的总能量为……2分或者……2分……2分所以……2分