姓名________座位号________
（在此卷上答题无效）
安庆、池州、铜陵三市联考2023-2024学年高三上学期开学考试
物 理
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：高考范围。
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，只有一项是符合题目要求的。
1．一物体做直线运动，速度随时间变化的图像如图所示，图像为一条倾斜直线，关于物体的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．在0~3s的时间内物体的速度与加速度始终同向
B．在0s~3s时间内的物体的位移大小为5m
C．在0s~3s时间内的物体平均速率为
D．在0~3s的初、末位置中点的速度大小为2m/s
2．如图所示，质量分别为m、2m、m的三个物体A、B、C通过轻绳以及劲度系数为k的竖直轻弹簧相连接，并均处于静止状态，重力加速度为g。现在将B、C之间的细绳剪断的瞬间，连接A、B的细绳的张力大小为（ ）
A．3mg B．2mg C． D．
3．如图所示，一轻弹簧一端套在固定的光滑水平轴O上，另一端固定在质量为m的小球上，在O点的正上方有一定滑轮，细绳通过滑轮与小球连接，在细绳的另一端用适当大小的力拉住，使小球处于静止状态，若缓慢拉动细线（始终保持小球平衡）直拉力到小球刚到滑轮的正下方过程中，下列判断正确的是（ ）
A．弹簧的弹力先变大后变小
B．细绳的拉力逐渐增大
C．小球的运动轨迹为一段抛物线
D．小球的运动轨迹为一段圆弧
4．一水平放置的平行板电容器保持与电源连接，两板间有一个负试探电荷固定在P点，如图所示。用表示试探电荷在P点的电势能，下列操作中使电荷电势能增大的是（ ）
A．保持开关闭合，上极板接地，下极板上移
B．保持开关闭合，下极板接地，上极板下移
C．断开开关，上极板接地，下极板上移
D．断开开关，下极板接地，上极板上移
5．已知氢原子的基态能量为，激发态的能量，其中，3，4……。用氢原子从能级跃迁到基态辐射的光照射锌板，锌的逸出功W，设元电荷电量大小为e，则遏制电压U可表示为（ ）
A． B． C． D．
6．一列简谐横波在介质中沿x轴传播，该波在该介质中的传播速度为20m/s，在时的波形图如图所示，P是介质中的质点，其振动方程为，则下列判断正确的是（ ）
A．该波的周期为 B．该波的波长为12m
C．该波沿x轴正方向传播 D．质点P的平衡位置坐标为
7．如图所示是一交变电流大小的平方随时间的变化关系的图像（图像），则该交变电流的有效值为（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
8．2023年7月20日11时20分，我国在酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲运载火箭，成功将天目一号气象星座07-10星发射升空。其发射过程简化如下：先将卫星送至近地圆轨道，然后卫星从圆轨道上A点加速，控制卫星进入椭圆轨道，最后在B点进入距地球表面高为6R的预定圆形高轨道运动，其中A、B分别是两个圆轨道与椭圆轨道相切之处。已知卫星从A点到B点所需的时间为，地球半径为R。假定卫星在两个圆轨道上稳定运行时均做匀速圆周运动，不考虑地球自转，下列判断正确的是（ ）
A．卫星在高轨道上运行时的周期为
B．地表的重力加速度大小为
C．卫星由椭圆轨道进入高轨道需要在B点点火减速
D．卫星沿椭圆轨道运动与沿高轨道运动时，卫星与地心的连线在单位时间内扫过的面积均相等
9．霍尔效应是美国物理学家霍尔（E． H． Hall）于1879年发现的。其原理如图所示，一块长为a、宽为b、高为c的长方体金属元件，单位体积内自由电子数为n，导体的电阻率为，电子的电量大小为e，在导体的左右两端加上恒定电压U和方向垂直于上表面向下的匀强磁场，磁感应强度为B，在导体前后表面之间产生稳定的电势差，称为霍尔电压。下列说法正确的是（ ）
A．导体前表面的电势低于后表面的电势
B．导体中电流的大小为
C．导体中自由电荷定向移动平均速率大小为
D．霍尔电压的大小为
10．长方形线圈固定在水平桌面上，通电直导线平行cd边放置，导线与线框在同一平面内，导线中通有如图所示的电流，设直导线中电流i向右为正。穿过线框的磁通量为，磁场方向垂直纸面向里时磁通量为正；线框中的感应电流为I，顺时针方向为正；线框受到的安培力为F，指向直导线为正；线框的热功率为P。已知通电直导线在空间产生的磁感应强度与电流的大小成正比，与到直导线的距离成反比，以下图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．（7分）
实验室有一个直角三棱镜，物理小组的同学准备测量它的折射率，实验步骤如下：
（1）在木板上铺一张白纸，将三棱镜放在白纸上并用细线描出三棱镜的轮廓，如图中的实线所示。
（2）在垂直于AB的方向上插上两枚大头针和，在棱镜的BC侧透过三棱镜观察两个大头针，当的像恰好被的像挡住时，插上大头针，使挡住、的像，再插上大头针，使挡住和、的像，移去三棱镜和大头针，大头针在纸上的位置如图所示。
请帮他们完成下列实验内容：
（1）将实验需要的光路图补充完整。
（2）实验小组用量角器量出光线在BC界面发生折射时，入射光线与BC边夹角为、折射光线与BC边夹角为，则三棱镜的折射率________。
（3）若实验中三棱镜的位置发生了微小的平移，如图中虚线所示，则测得的折射率________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。
12．（10分）
物理小组的同学在实验室测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率，根据实验室老师提供的器材，他们设计了如图所示的电路，实验步骤如下：
（1）用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，求出平均值D；若螺旋测微器某次测量结果如图丙所示，其示数为________mm。
（2）根据电路图甲，连接实物图乙，请帮助他们把电路图补充完整。
（3）调节电阻丝上导电夹P的位置，用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x；闭合开关S，记录电压表示数U、电流表示数I；
（4）改变电阻丝上的导电夹P的位置，重复步骤（3），记录多组x、U、I的值。
（5）根据多组测量得到的实验数据绘出图像如图丁所示，若图线斜率为k，则电阻丝的电阻率________（用已知和测量出的物理量的符号表示）；电流表内阻对电阻率的测量误差________（选填“有”或“没有”）影响。
13．（10分）
粗细均匀的“U”形玻璃管竖直放置，左端封闭右端开口，右侧足够长，左端用水银封闭一定质量的理想气体，如图所示。封闭空气柱的长度，两管水银面高度差，环境温度，大气压强。
（1）将左右两玻璃管缓慢平放在水平桌面后，求封闭空气柱的长度；
（2）若环境温度缓慢下降，当玻璃管两侧水银面相平时，求环境温度。（计算结果保留小数点后一位）
14．（15分）
如图所示，光滑水平地面上井排放置两块木板A、B，两木板间相互接触但不粘连，现有一小滑块（可视为质点）以水平初速度滑上木板A的左端，滑块最终恰好没有离开木板B，已知小滑块的质量和A、B两木板质量均相等，A木板长为，滑块与两木板间动摩擦因数均为，重力加速度。求：
（1）小滑块刚离开长木板A时A和B的速度大小；
（2）木板B的长度。
15．（18分）
如图所示，平面直角坐标系的第一象限内某区域存在着垂直纸面向外圆形的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为，在第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从x轴上坐标为的P点沿y轴正方向以速率进入电场，并从y轴上坐标为的Q点进入第一象限，最终从x轴的M点（图中未画出）沿y轴负方向进入第四象限，不计粒子的重力，求：
（1）匀强电场的电场强度；
（2）圆形磁场区域的最小面积；
（3）粒子在第一象限内运动的最短时间。
物理参考答案
1．C 2．D 3．D 4．A
5．A 6．D 7．C 8．AB
9．AD 10．AC
1．【答案】C
【解析】在0~3s的时间内物体的速度与加速度先反向后同向，A错误。在0~3s内的加速度为，根据几何知识可得：0-3s内乙图象与t轴交点坐标为2s。在0~3s内物体的位移，路程，平均速率，B错误，C正确。在0~3s的初、末位置中点的速度大小为，D错误。
2．【答案】D
【解析】剪断细绳前弹簧的弹力大小为，剪断的瞬间弹簧弹力不变，设连接A、B的细绳的张力大小为F，对A由牛顿第二定律可知，对B，，联立解得，D正确。
3．【答案】D
【解析】对小球受力分析如图，设O点到滑轮的距离为h，小球到O点的距离为l，设细绳的拉力为T，细绳的长为l，弹簧的弹力为F，由相似三角形可知，，，联立解得，故l不变，小球运动轨迹为以O点为圆心的圆弧。，故弹簧的弹力不变，细绳的拉力减小，D正确。
4．【答案】A
【解析】由题意可知粒子带负电，保持开关闭合，上极板接地，，即，下极板上移增大，减小，增大，A正确。保持开关闭合，下极板接地，，上极板下移增大，增大，减小，B错误。断开开关，电容器电量保持不变，电场强度E不随间距得变化而变化，上极板接地，，保持不变，保持不变，C错误。断开开关，下极板接地，，保持不变，保持不变，D错误。
5．【答案】A
【解析】根据题意可知从能级跃迁到基态辐射的光照射锌板，辐射出光子的能量为，根据光电效应方程可知，，，则，A正确。
6．【答案】D
【解析】由振动方程可知波的周期，A错误；根据，可得，B错误；由振动方程可知，时质点P沿y轴负方向运动，所以该波沿x轴负方向传播，C错误；处的质点，从平衡位置到处经历的时间，由振动方程可得，所以P的平衡位置坐标为，代入数据解得：，D正确。
7．【答案】C
【解析】交流电有效值分别为根据交流电有效值的定义与图中的条件可得，，解得。
8．【答案】AB
【解析】当卫星在椭圆轨道上运行时，其半长轴为，卫星从A到B的时间为，解得，A正确。卫星在高轨道上有，物体在地球表面有，解得，B正确。卫星由椭圆轨道进入高轨道需要在B点点火加速，C错误。沿同一轨道运动时卫星与地心的连线单位时间内扫过的面积相等，沿不同轨道运动，扫过得面积不相等，D错误。
9．【答案】AD
【解析】电子定向移动的方向与电流方向相反，有左手定则可知，前表面的电势低于后表面，A正确。根据电阻定律可得导体在电流方向的电阻为，根据欧姆定律可得导体中电流的大小为，B错误。设导体中自由电荷定向移动的平均速率为v，根据电流的微观表达式有，故，C错误。定向移动的电子所受电场力与洛伦兹力平衡，即，解得，D正确。
10．【答案】AC
【解析】时间内，磁感应强度均匀增大，磁通量均匀增大，磁场方向垂直纸面向里，线框中的感应电流逆时针方向，线框受到的安培力背离直导线方向。时间内，磁感应强度均匀减小，磁通量均匀减小，磁场方向垂直纸面向里，线框中的电流沿顺时针方向，线框受到的安培力指向直导线。时间内，磁感应强度均匀增大，磁通量均匀增大，磁场方向垂直纸面向外，线框中的感应电流顺时针方向，线框受到的安培力背离直导线方向。时间内，磁感应强度均匀减小，磁通量均匀减小，磁场方向垂直纸面向外，线框中的电流沿顺时针方向，线框受到的安培力指向直导线。线框中的感应电流大小恒定，，故安培力大小与磁感应强度大小变化规律相同，线框受到的安培力线框的热功率为一定值，综上AC正确。
11．（7分）
【答案】（1）见解析（2分）（2）（2分）（3）小于（3分）
【解析】（1）根据实验原理，由折射定律和反射定律，画出光路图，如图所示；
（2）根据题意，由折射定律可得，折射率为；
（3）若实验中三棱镜的位置发生了微小的平移，实际光路图如图所示，由图可知，测量的角偏大，则测得的折射率小于真实值。
12．（10分）
【答案】（1）答都算对（2分）
（2）如图（3分）
（5）（3分）没有（2分）
【解析】（1）根据图丙的螺旋测微器可知，；
（2）根据电阻的决定式可知，电阻丝连入电路的电阻，设电流表内阻，根据欧姆定律可知，根据图丁图像可知，解得，电流表内阻对电阻率的测量没有影响。
13．（10分）
【解】（1）玻璃管开口朝上时：；（2分）
平躺在水平桌面时：；（2分）
因为等温过程，由（1分）
解得（1分）
（2）两面液面相平时，，（1分）
状态方程得（1分）
（1分）
解得：（1分）
即
14．（15分）
【解】（1）设滑块刚离开A时，速度为，A、B速度相等为
滑块冲上A木板至刚离开A木板的过程中
（2分）
（3分）
解得：（2分），（2分）
（2）滑块冲上B木板的过程（2分）
（2分）
解得（2分）
15．（18分）
【解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，
（1分）
（1分）
（1分）
解得（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
解得（1分）
（1分）
（2）由题意可知，粒子在第一象限的运动轨迹图如图所示，粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力，则有（1分）
解得（1分）
当粒子的运动轨迹对应的弦恰好为圆形磁场的直径时，圆形磁场的半径具有最小值，由几何关系可得（1分）
故圆形磁场区域得最小面积（1分）
（3）粒子在磁场中的运动周期为（1分）
由几何关系可知
则粒子在磁场中运动最小时间为（1分）
当粒子从Q点直接进入圆形磁场时，M点的横坐标具有最小值，粒子在第一象限内运动时间有最小值，如图所示，由几何关系可得粒子出磁场后到x轴的距离为
（1分）
可知粒子在第一象限内运动的最小时间是（2分）
