基石中学2023-2024学年高三上学期开学考试
物理试题
时间：90分钟 总分：110分
选择题（共48分。每题4分，选不全的2分，选错0分。1-8题为单选题，9-12题为多选题）
1．关于加速度，下列说法中不正确的是
A．速度变化量越大，加速度一定越大 B．速度变化越快，加速度一定越大
C．速度变化率越大，加速度一定越大 D．单位时间内速度变化量越大，加速度一定越大
2．对于动能的理解，下列说法正确的是（ ）
A．动能是机械能的一种表现形式，运动的物体也可能不具有动能
B．动能有可能为负值
C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化
D．动能不变的物体，一定处于平衡状态
3．如图所示，为某运动员（可视为质点）参加跳板跳水比赛时，其竖直方向的速度随时间变化的图象以他离开跳板时为计时起点，不计空气阻力，则下列说法中正确的是
时刻达到最高点
时刻的位移最大
时刻的加速度为负
在时间内重力做功大于时间内克服阻力做功
4．如图，在光滑地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动。小车质量是M，木块质量是m，力大小是F，加速度大小是a，木块和小车之间动摩擦因数是。则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是（ ）
A． B．Ma C． D．
5．2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为r2的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与天和核心舱对接。则下列说法正确的是（ ）
A．神舟十二号飞船需要减速才能由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
B．神舟十二号飞船沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期
C．神舟十二号飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为
D．正常运行时，神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度
6．有一钚的同位素核静止在匀强磁场中，该核沿与磁场垂直的方向放出x粒子后，变成铀（U）的一个同位素原子核．铀核与x粒子在该磁场中的旋转半径之比为1∶46，则
A．放出的x粒子是 B．放出的x粒子是
C．该核反应是核裂变反应 D．x粒子与铀核在磁场中的旋转周期相等
7．关于固体、液体的性质，下列说法正确的是（ ）。
A．晶体都具有各向异性
B．外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能不一定改变
C．菜籽油会浮在水面上主要是由于液体的表面张力作用
D．唐诗《观荷叶露珠》中有句“霏微晓露成珠颗”，诗中荷叶和露水表现为浸润
8．如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，两球下落的高度为h时在空中相遇。若两球的抛出速度都变为原来的2倍，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇下落的高度为（ ）
A．H B． C． D．
9．下列关于波的说法中符合实际的有（ ）
A．电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
B．根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度
C．可见光和医院“B超”中的超声波在空气中的传播速度相同
D．电磁波和声波均能产生干涉、衍射、反射和折射现象
10．如图所示，两个完全相同的光滑小球、，放置在墙壁和斜木板之间，当斜木板和竖直墙壁的夹角缓慢减小时（），则（ ）
A．墙壁受到P球的压力增大
B．墙壁受到P球的压力减小
C．Q球对P球的压力增大，对木板的压力减小
D．P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力不变
11．如图所示，固定的粗糙斜面的长为，倾角为，一小物块从A点处由静止释放，下滑到B点与弹性挡板碰撞，每次碰撞前后速率不变，第一次返回到达的最高点为Q（图中未画出）。设物块和斜面间的动摩擦因数为0.2，以B点为零势能面（，）。则下列说法正确的是（ ）
A．物块沿斜面下滑时其机械能减少，沿斜面上滑时其机械能增加
B．Q点到B点距离为
C．物块第一次下滑时，动能与势能相等的位置在中点下方
D．物块从开始释放到最终静止经过的总路程为
12．对于热运动和热现象，下列说法正确的是（ ）
A．玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆的原因是表面张力的作用
B．云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列
C．未饱和汽在降低温度时也不会变成饱和汽
D．物体放出热量，其分子平均动能可能增大
E．气体压强达到饱和汽压时，蒸发和液化都停止了
实验题
13．(6分）利用如图1所示的实验装置，可以进行“探究功与速度变化的关系”实验，某同学实验中得到了如图2所示的一条纸带。
（1）小车在运动中会受到阻力，可以使木板略微倾斜作为补偿，在平衡小车摩擦力的过程中，小车应与 连接（填“纸带”或“重锤”）
（2）打点计时器在打G点时小车的速度为 m/s；
（3）以O点为位移的起始点，为探究重锤重力做的功W与系统速度v变化的关系，该同学尝试着画了W-v2的关系图线，则该图线可能是下列图线中的
14．（8分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，现除了有一个标有“5V，2.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：
A．直流电源（电动势约为5V，内阻可不计）
B．直流电流表（量程为0~3A，内阻约为0.1Ω）
C．直流电流表（量程为0~600mA，内阻约为5Ω）
D．直流电压表（量程为0~15V，内阻约为15kΩ）
E．直流电压表（量程为0~5V，内阻约为10kΩ）
F．滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A）
G．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。
（1）实验中电流表应选用 ，电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（均填字母序号）
（2）请按所选择的实验器材在上面的矩形框中设计出实验电路 。
解答题（共48分）
15．（10分）反光膜是一种广泛用于道路交通标志的材料，基本结构如图所示，光照射到反光膜的玻璃珠上时，经折射后射到反射层反射，最终平行于原入射方向反向射出玻璃珠，玻璃珠是半径为R的均匀球体，AB是入射光线，其出射光线与光线AB的间距为。
（1）画出该过程的光路图；
（2）求解该玻璃珠的折射率。
16．（10分） 气压式升降椅通过汽缸上下运动来调节椅子升降，其结构如图乙所示。圆柱形汽缸与椅面固定在一起，其质量为。与底座固定的横截面积为的柱状汽缸杆，在汽缸中封闭了长度为的理想气体。汽缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知室内温度，大气压强为，重力加速度为，求：
（1）质量的人，脚悬空坐在椅面上，室温不变，稳定后椅面下降的距离；
（2）在（1）情况下，由于开空调室内气温缓慢降至，该过程外界对封闭气体所做的功。
17．（12分）如图所示，光滑斜面的倾角=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1=1m，bc边的边长l2=0.6m，线框的质量m=1kg，电阻R=0.1Ω，线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用，已知F=10N．斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的均匀磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图象，时间t是从线框由静止开始运动时刻起计的．如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh的距离s=5.1m，求：
（1）线框进入磁场时匀速运动的速度v；
（2）ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t；
（3）线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热
18．（16分）如图所示，水平地面与一半径为l=5m的竖直光滑圆弧轨道相接于B点，轨道上的C点位置处于圆心O的正下方。质量m=1kg的小球从距地面高度为l=5m的水平平台边缘上的A点以v0=10m/s的速度水平飞出，小球在空中运动至B点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道。小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2，试求：
（1）B点与抛出点A的水平距离x；
（2）圆弧BC段所对的圆心角θ；
（3）小球滑到C点时，对轨道的压力（结果保留两位有效数字）。基石中学2023-2024学年高三上学期开学考试
物理参考答案
1．A
【详解】根据可知速度变化量越大，加速度不一定越大；速度变化越快，加速度一定越大；速度变化率越大，加速度一定越大；单位时间内速度变化量越大，加速度一定越大；故选项A错误，BCD正确；此题选择不正确的选项，故选A.
2．C
【详解】A．动能是普遍存在的机械能的一种基本形式，运动的物体都具有动能，故A错误；
B．根据，及质量为正值，速度的平方为正值或零，可知动能不会为负值，故B错误。
C．一定质量的物体，动能变化，则速度的大小一定变化，所以速度一定变化；但是速度变化，动能不一定变化，比如做匀速圆周运动的物体，速度方向变化，大小不变，则物体动能不变，故C正确；
D．动能不变的物体，速度方向可能变化，则物体不一定处于平衡状态，故D错误；
故选C。
3．D
【详解】A．运动员起跳时的速度方向向上，可知，t1时刻达到最高点，故A错误。
BC．v-t图象为直线，加速度不变，所以在0-t2时间内人在空中，t2时刻开始进入水面，之后进入水中，此时人的位移不是最大，t1时刻的加速度为正值，故BC错误；
D．由能量关系可知在t1-t2时间内，，即在t1-t2时间内重力做功WG大于t1-t2 时间内克服阻力做功重力做功Wf，故D正确；
故选D。
4．A
【详解】先对整体受力分析，受重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有
F=（M+m）a
再对物体m受力分析，受重力、支持力和向前的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有：
f=ma
联立解得：
故BCD错误，A正确。
故选A。
5．C
【详解】A．神舟十二号飞船需要加速做离心运动，才能由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，故A错误；
B．根据万有引力提供向心力
轨道半径越大周期越大，故沿轨道Ⅰ运行的周期小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期，故B错误；
C．根据开普勒第三定律得
又
联立解得
故C正确；
D．根据
得
可知正常运行时，神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度等于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度，故D错误。
故选C。
6．A
【详解】AB．钚核沿与磁场垂直的方向放出x粒子后，动量守恒，根据动量守恒定律可知，生成的铀核和x粒子的动量大小相等，铀核的质子数为92，根据 ，则可知x粒子质子数为2，故为α粒子 ，选项A正确，B错误；
C．该反应为衰变反应，选项C错误；
D．根据 由于铀核和α粒子的荷质比不等，故周期不等，选项D错误；
故选A。
7．B
【详解】A．多晶体具有各向同性，A错误；
B．外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，根据热力学第一定律可知，物体的内能不一定改变，B正确；
C．菜籽油会浮在水面上主要是由于菜籽油的密度小于水的密度，C错误；
D．诗句“霏微晓露成珠颗”中，荷叶和露水表现为不浸润，D错误；
故选B。
8．C
【详解】两球同时抛出，竖直方向上做自由落体运动，相等时间内下降的高度相同，始终在同一水平面上，因此水平方向决定相遇时间，在水平方向上，根据
可知，当两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为，竖直方向上，根据
h=gt2
则从抛出到相遇下落的高度为。
选故C。
9．BD
【详解】A．常用红外线做为脉冲信号来遥控电视，故A错误；
B．根据多普勒效应，由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故B正确；
C．可见光传播的速度是光速，超声波在空气中的传播速度是声速，二者传播的速度是不相等的，故C错误；
D．干涉、衍射、反射和折射现象都是波的特性，电磁波和声波均能产生干涉、衍射、反射和折射现象，故D正确。
故选BD。
10．ACD
【详解】AB．以小球、为整体，受力分析，受本身重力，墙的支持力，板的支持力，当斜木板和竖直墙壁的夹角缓慢减小时，利用图解法,如图
可知，墙的支持力逐渐增大，根据牛顿第三定律，墙壁受到P球的压力增大，故B错误A正确；
C．以小球为研究对象，处于平衡状态，球对球的支持力
木板给球的支持力
当斜木板和竖直墙壁的夹角缓慢减小时，球对球的支持力增大，木板给球的支持力减小，根据牛顿第三定律，Q球对P球的压力增大，对木板的压力减小，故C正确；
D．以小球为研究对象，根据平衡条件可知，P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力与P球的重力大小相等，方向相反，则P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力不变，故D正确。
故选ACD。
11．CD
【详解】A．物块沿斜面下滑时或者上滑时，都要克服摩擦力做功，则物块的机械能都减小，选项A错误；
B．从A点到Q点，由能量关系
解得Q点到B点距离为
选项B错误；
C．设物块第一次下滑时，动能与势能相等的位置距离B点为x1，则
其中
解得
即动能与势能相等的位置在中点下方，选项C正确；
D．由能量关系，物块最终将停止在挡板位置，则从开始释放到最终静止，则
解得经过的总路程为
选项D正确。
故选CD。
12．ABDE
【详解】A．玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆的原因是表面张力的作用，选项A正确；
B．云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列，选项B正确；
C．饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，温度越高，饱和气压越大，则降低温度可使未饱和汽变成饱和汽，故C错误；
D．物体放出热量，若外界对物体做功大于放出的热量，则物体内能增大，温度升高，则其分子平均动能会增大，选项D正确；
E．气体压强达到饱和汽压时，蒸发和液化实际仍在继续，仅仅是进入液体内的和跑出液体的分子数相等，造成宏观上的蒸发、液化停止，选项E正确。
故选ABDE。
13． 纸带 0.645 C
【详解】（1）[1]平衡摩擦力时，其中的摩擦力包括木板对小车的阻力和打点计时器对纸带的阻力，故小车应与纸带相连；
（2）[2]G点的速度为
（3）[3]根据动能定理，有
故W-v2的关系图像是经过坐标原点的直线，故ABD错误，C正确；
故选C。
14． C E F
【详解】（1）[1] [2] 小灯泡的额定电压为5V，故电压表选E，小灯泡的额定电流为
故电流表选C。
[3] 要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，选择阻值较小的F方便调节，减小误差。
（2）[4] 描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器采用分压式接法；灯泡的电阻较小，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，所以电路图如图所示
15．（1）见解析；（2）
【详解】（1）光路图如图所示
（2）设射入B点光线的入射角为，折射角为，则
由折射定律
解得
16．（1）；（2）
【详解】（1）初始状态时，以圆柱形汽缸与椅面整体为研究对象，根据受力平衡可得
解得
质量的人，脚悬空坐在椅面上，稳定后，根据受力平衡可得
解得
设稳定后缸内气体柱长度为，根据玻意耳定律可得
解得
则椅面下降了
（2）在（1）情况下，由于开空调室内气温缓慢降至，该过程气体发生等压变化，则有
解得室内气温缓慢降至时，气体柱长度为
外界对封闭气体所做的功为
解得
17．（1）2m/s（2）1s（3）3.5J
【详解】试题分析：(1)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，
所以线框abcd受力平衡：
ab边进入磁场切割磁感线，产生的电动势：
形成的感应电流
受到的安培力
代入数据解得
v=2m/s；
(2)线框abcd进入磁场前时，做匀加速直线运动；进磁场的过程中，做匀速直线运动；
进入磁场后到运动到gh线，仍做匀加速直线运动．
线框进入磁场前，线框仅受到细线的拉力F、斜面的支持力和线框重力，由牛顿第二定律得：
线框进入磁场前的加速度
=5m/s2
进磁场前线框的运动时间为
进磁场过程中匀速运动时间
线框完全进入磁场后线框受力情况同进入磁场前，所以该阶段的加速度仍为
a=5m/s2，
解得：
t3=1s
因此ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为：
t=t1+t2+t3=1.7s
（3）线框中产生的感应电动势为：
；
线框整体进入磁场后，ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热为：
整个运动过程产生的焦耳热
Q=FAl2+Q1=（F–mgsinθ）l2+Q1=3.5J
考点：本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律．
18．（1）10m；（2）45°；（3）56N，竖直向下
【详解】(1)小球平抛过程，竖直、水平方向据位移公式分别可得
解得
，
(2)小球到达B点时，竖直方向的分速度为
由几何关系可知，圆弧BC段所对的圆心角θ等于小球速度与水平方向的夹角，满足
解得
小球到达B点的速度为
小球从B点到C点，根据动能定理得
小球在C点时，据牛顿第二定律可得
联立解得小球受到的支持力为
由牛顿第三定律可知，小球在C点时对轨道的压力大小为56N，方向竖直向下。
