重庆市第一中学2023-2024学年高三物理上学期开学考试试题（Word版附解析）

2023年重庆一中高2024届高三开学考试物理测试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。2．作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。3．考试结束后，将答题卡交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，选错得0分。1.日本政府拟向太平洋排放核废水引发国际社会的广泛关注与谴责。辐射的危害程度常用“当量剂量”这一物理量衡量，其国际单位是希沃特，记作Sv。每千克（kg）人体组织吸收1焦耳（J）为1希沃特。下列选项中用国际单位制的基本单位表达希沃特，正确的是（）A.m2/s2B.kg2·m2/s2C.J/kgD.m2/s【答案】A【解析】【详解】故选A。2.下列关于物理学发展过程的说法中，正确的是（　　）A.伽利略有关自由落体运动规律的结论是完全通过实验得到的B.牛顿最早通过理想斜面实验提出力不是维持物体运动的原因C.“月—地检验”表明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力遵从相同的规律D.牛顿力学适用于宏观低速物体，无法研究人造地球卫星的运动【答案】C【解析】【详解】A．伽利略有关自由落体运动规律的结论是通过实验和逻辑推理相结合得到的，故A错误；B．伽利略最早通过理想斜面实验提出力不是维持物体运动的原因，故B错误；C．“月—地检验”表明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力遵从相同的规律，故C正确；D．牛顿力学适用于宏观低速物体，人造卫星的运动速度远低于光速，适合用牛顿力学来描述，故D错误。故选C。 3.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（　　）A.0~t1时间内，v增大，FN>mgB.t1~t2时间内，v减小，FN<mgC.t2~t3时间内，v增大，FN<mgD.t2~t3时间内，v减小，FN>mg【答案】D【解析】【详解】A．由于s-t图像的斜率表示速度，可知在0~t1时间内速度增加，即乘客的加速度向下，处于失重状态，则FN<mgA错误；B．在t1~t2时间内速度不变，即乘客的匀速下降，则FN=mgB错误；CD．在t2~t3时间内速度减小，即乘客的减速下降，处于超重，则FN>mgC错误，D正确。故选D。4.宇宙中有两颗相距400km的中子星，它们绕自身连线上的某点每秒转动12圈。将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据和万有引力常量，利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A.各自的质量B.质量之和C.各自的速度D.各自的自转角速度【答案】B【解析】【详解】D．两中子星绕连线上某点每秒转动12圈，可知两中子星做匀速圆周运动的周期均为 则两中子星做匀速圆周运动的角速度均为由题意数据无法得到两中子星各自的自转角速度，故D错误；ABC．假设两中子星质量分别为、，线速度大小分别为、，做匀速圆周运动的半径分别为、，则有又可知，，联立可得，可求出两颗中子星的质量之和，两颗中子星的速率之和，但无法得到各自的质量、各自的速度，故B正确，AC错误。故选B。5.登陆火星的飞船需经历如图所示的变轨过程。设在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行时，飞船的周期分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，飞船在轨道Ⅰ上P点时加速度为a1，在轨道Ⅱ上P点时加速度a2，则下列说法正确的是（　　）A.TⅠ>TⅡ>TⅢB.a1>a2C.飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在P点喷气使飞船加速D.若轨道Ⅰ贴近火星表面且飞船在轨道Ⅰ上角速度已知，则可推知火星的密度【答案】D【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律可得根据图形可知所以TⅠ<TⅡ<TⅢ故A错误；B．根据则a1=a2故B错误；C．飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，做向心运动，需要在P点喷气使飞船减速，故C错误；D．若轨道Ⅰ贴近火星表面，即轨道半径与火星半径近似相等，根据解得故D正确。故选D。6.如图所示，从足够高的1、2两点水平抛出两个小球，之后两球在空中的P点相碰，测得从1、2两点抛出的小球在P点时速度方向与水平方向的夹角分别为53°、45°。已知1、2两点在同一竖直线上，P点到1、2两点的水平距离为d，，，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A.从1、2两点抛出的小球在空中运动的时间相等B.从1、2两点抛出的小球经过P点时的速度大小相等C.从1、2两点抛出的小球初速度大小之比为D.1、2两点的竖直高度差为【答案】CD【解析】【详解】A．平抛运动在竖直方向上有，因为，可知，A项错误；BC．设从1、2两点抛出的球的初速度大小分别为、，球经过P点时的速度大小分别为、，根据水平方向做匀速直线运动有由题意可知则又因 则，B项错误，C项正确；D．由平抛运动的推论，速度的反向延长线交于水平位移的中点，则解得则1、2两点的竖直高度差D项正确。故选CD。7.如图所示，ab、ac为竖直平面内两根固定的光滑细杆，a、b两点恰为外接圆的最高点和最低点，两个带孔小球甲、乙分别从a处由静止沿两细杆滑到下端b、c时，动能恰好相等，下列说法正确的是（　　）A.两小球的质量相等B.两小球下滑的时间不相等C.此过程中两小球所受重力的平均功率不相等D.两小球在细杆下端bc时重力瞬时功率相等【答案】D【解析】【详解】A．小球甲、乙分别从a处由静止沿两细杆滑到下端b、c时，动能恰好相等，由动能定理，则有 由于，则有，A错误；B．如图所示，设C点到ab的垂直距离为x，ac的倾斜角为θ，对甲则有对乙则有解得则有B错误；C．重力做功为两小球的重力做功相等，时间相等，则有因此两小球所受重力的平均功率相等，C错误；D．两小球都做匀加速直线运动，对甲则有 因为则有可得在b点甲的瞬时功率在c点乙的瞬时功率则有D正确。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对不选全得3分，有错选得0分。8.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，a是介质中的质点，t=0时刻的波形图如图中实线所示，t=6s时刻的波形图如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　）A.波的周期有可能为4sB.质点a在t=6s时刻离开平衡位置的位移为-5cmC.该列简谐横波在介质中的传播速度可能为5m/s D.质点a在一个周期中向前传播20m【答案】AC【解析】【详解】A．从图中看来，实线和虚线的波程差为（），即波传播的时间为当时，T=4s，故A正确；B．t=0时，a点偏离平衡位置的位移为5cm，而t=6s时的波形与t=0时的波形关于横轴对称，故t=6s时a点偏离平衡位置的位移为-5cm，B错误；C．由波形图可知波长为，而周期，故波速为当时，，故C正确；D．波在传播的过程中，质点并不会随着波前进，故D错误。故选AC。9.一小球被细绳AC、BC悬挂在如图所示的架子上，其中AC绳长为L，BC绳长为。当架子静止时绳AC与竖直杆AP夹角θ为37°，绳BC水平。当小球随架子一起以角速度ω绕AP杆旋转时，BC绳刚好伸直且无拉力，重力加速度为g，则角速度ω可能为（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（）A.B.C.D.【答案】AC【解析】【详解】当架子静止时，小球受重力mg、BC绳的拉力F1、AC绳的拉力F2，如图 则此时小球到AP杆的距离为当小球随架子一起以角速度ω绕AP杆旋转时，BC绳刚好伸直且无拉力，小球受重力mg和AC绳的拉力F，二者的合力提供小球做圆周运动的向心力，当BC绳水平时如图则解得当角速度增大时，小球向上运动，再次达到当小球随架子一起以角速度ω绕AP杆旋转时，BC绳刚好伸直且无拉力，如图所示 由数学知识可知，此时AC绳与AP杆的夹角为小球所受重力与AC绳的拉力的合力提供向心力，则解得故选AC。10.如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直面内，一颗质量为m的珠子穿在圆环上。现用一个轻质橡皮筋连接圆环最顶端和珠子，初始时刻珠子静止于圆环最低端，给珠子一个向右的轻微扰动，珠子将向上滑动，将小球绕圆心转过的角度记为θ。弹性绳伸长时弹力按照胡克定律变化，弹性绳原长为，劲度系数为，重力加速度为g。已知弹性绳的弹性势能可以表示为，为弹性绳的形变量。则下列说法正确的是（）A.当，珠子速度为B.当，珠子速度达到最大C.珠子的最大速度为D.若将珠子质量改为，则小球速度最大时有 【答案】BCD【解析】【详解】A．当时，根据机械能守恒有解得故A错误；BC．设角度时，珠子速度达到最大，此时弹性绳长度为此时珠子沿圆弧切线方向的合力为0，即弹性绳沿切线方向分力等于重力沿切线方向分力，则有又联立可得解得即由机械能守恒有代入，解得珠子的最大速度为故BC正确； D．若将珠子质量改为，珠子重力变小了，根据C选项分析可知，当时，弹性绳沿切线方向分力仍大于重力沿切线方向分力，珠子继续加速，则小球速度最大时有故D正确。故选BCD。三、实验题：本大题共2小题，共16分。第11题8分，第12题8分。11.某物理课外活动小组准备测量当地的重力加速度，装置如图甲所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小球，用刻度尺多次测量摆线长度，并求出其平均值l，再用螺旋测微器多次测量小球的直径，并求出其平均值d，将l+d作为摆长L。将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，小球通过最低点时按下秒表同时数1，每次通过最低点计数一次，数到n时停止计时，秒表的读数为t，计算出单摆的周期T，多次改变摆长L并测出对应的摆动周期T。（1）以下说法正确的有___________。A．小球应该选用密度大的钢球或铁球B．摆线要选择细些的，伸缩性小些的，并且尽可能长一些C．应该先悬挂摆球后再测量摆线的长度D．单摆周期的计算式为（2）某次测量小球直径的结果如图所示，则这次测量的读数为________mm。（3）该小组以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图像，如图乙所示，可以通过此图像得出当地的重力加速度g。由图像求出的重力加速度g=________________m/s2。（保留两位有效数字）（4）造成图像不过坐标点的主要原因是_________________________。【答案】①.ABC②.9.450③.9.9④.摆长多算了半径【解析】【详解】（1）[1]A．为了减少空气阻力的影响，小球应该选用密度大的钢球或铁球，A正确；B ．摆线要选择细些的以减小空气阻力，伸缩性小些的以保持摆长不变，并且尽可能长一些从而使偏转角尽可能小些，B正确；C．应该先悬挂摆球后再测量摆线的长度，这样摆长测量的较准确，C正确；D．单摆周期的计算式为D错误。故选ABC。（2）[2]小球的直径（3）[3]根据可知图像的斜率可得（4）[4]摆长多算了半径。12.某实验兴趣小组在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，使用如图所示的装置。（1）实验主要步骤如下，下列做法正确的是___________（填字母代号）A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源C．把远离定滑轮一侧的木板垫高，调节木板的倾角，使小车在不受牵引力时做匀速直线运动D．每次通过增减小车上的砝码改变小车质量时，都需要重新调节木板倾角 （2）某次实验打出的一条纸带如图所示，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出，打点计时器接在周期为的交流电源上，打下C点时小车的瞬时速度为___________m/s。测得小车的加速度为___________（结果均保留2位有效数字）。（3）实验时，某同学遗漏了补偿阻力这一步骤，若长木板水平，保持拉小车的槽码质量不变，测得小车总质量的倒数与小车加速度的图像如图所示，设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，重力加速度为g，则小车与长木板间的动摩擦因数μ=___________（用给出的字母表示）。【答案】①.AC##CA②.0.48③.0.80④.【解析】【详解】（1）[1]A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，避免形成垂直于木板的分力，故A正确；B．实验时，先接通打点计时器的电源再放开小车，故B错误；C．把远离定滑轮一侧的木板垫高，调节木板的倾角，使小车在不受牵引力时做匀速直线运动，以平衡摩擦力，故C正确；D．每次通过增减小车上的砝码改变小车质量时，不必重新平衡摩擦力，不需要重新调节木板倾角，故D错误。故选AC。（2）[2]由于每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出，故相邻计数点间的时间间隔为0.1s，打下C点时小车的瞬时速度为[3]利用逐差法测得小车的加速度为 （3）[4]实验时，某同学遗漏了补偿阻力这一步骤，若长木板水平，保持拉小车槽码质量不变，由牛顿第二定律可得即可知，则小车与长木板间的动摩擦因数为四、计算题：本题共3小题，共41分。第13题10分，第14题13分，第15题18分。13.如图所示，“U型”管各段粗细相同，右端封闭了一端长为l=12cm的空气，左端开口与大气相连。右边管中的水银柱比左边高Δh=6cm。大气压强P0=76cmHg，初始温度为T=280K，g=10m/s2，不计管道粗细的影响，问：（1）初始状态右端封闭气体的压强为多少？（2）若要使“U型”管左右水银柱等高，需将封闭气体加热到多高温度？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）封闭气体的初始压强为（2）封闭气体末状态压强 设管的截面积为S，由理想气体状态方程代入数据得14.如图所示，一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切，C为圆弧轨道的最低点，圆弧BC所对圆心角。已知圆弧轨道半径为，斜面AB的长度为。质量为的小物块（可视为质点）从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑，从B点进入圆弧轨道，恰能通过最高点D。，，重力加速度。求：（1）物块通过C、D点的速度大小；（2）物块经过C点时对圆弧轨道的压力大小；（3）物块与斜面间的动摩擦因数。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由题意知，小物块沿光滑轨道从C到D且恰能通过最高点，在最高点D由牛顿第二定律有解得从C到D由机械能守恒定律得解得 （2）在C点时由牛顿第二定律可得由牛顿第三定律得代入数据得，物块经过C点时对圆弧轨道的压力大小为（3）对小物块从A经B到C过程，由动能定理有代入数据得，物块与斜面间的动摩擦因数为15.10块同样的木板一个一个紧挨着静止放在足够大的固定斜面上，斜面倾角q=37°，每个木板质量均为M=1kg、长L=1m，它们与斜面之间的动摩擦因数均为μ1=0.8。在第1块木板上端放一质量为m=1.5kg的可视为质点的铅块，它与木板间的动摩擦因数μ2=0.9，现给铅块一沿斜面向下的初速度v0=4.6m/s，使其在木板上表面滑行。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，取sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）铅块刚开始下滑时的加速度大小；（2）铅块从上向下滑到第几块木板时，下面的木板开始滑动；（3）整个过程中铅块和木板间因摩擦而产生的热量Q。【答案】（1）；（2）第9块；（3）【解析】【详解】（1）以铅块为研究对象，设沿着斜面向下为正方向，则有代入数据得 加速度大小为1.2m/s2，方向沿斜面向上。（2）设还剩下n块木板时下面的木板开始滑动，则受力分析可得代入数据可得故n取2，假设铅块能滑上第9块木板时，下面的木板开始滑动。设铅块刚滑上第9块木板时速度为，则有代入数据得故假设成立，铅块滑上第9块木板时，下面的木板开始滑动。（3）此后下面的木板开始滑动，此时铅块的加速度仍然为，设下面木板的加速度为，则有代入数据得以木板为参考系，则此时滑块初速度为而所以当两者相对静止时，相对位移为由于可知不会滑上第10块，又因为 故铅块与木板共速后不会再产生相对滑动，整个过程中木板和铅块之间产生的热量为