运城市2023-2024学年高三上学期开学考试
物理试题
2023.9
本试题满分100分，考试时间90分钟。答案一律写在答题卡上。
注意事项：
1.答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.答题时使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答，超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。
一、单项选择题(本题共10小题，每小题3分，共30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.下列关于原子物理的知识，说法正确的是
A.卢瑟福粒子散射实验说明原子的枣糕模型理论是正确的
B.在核反应方程中，X表示的是中子
C.β射线是高速运动的电子流.经过β衰变后原子在周期表中的位置向后移一位
D.氢的半衰期是3.8天，8个氢原子核经过7.6天之后，还剩下2个未发生衰变
2.平直公路上有甲、乙两车，t=0时刻从同一位置同向运动，它们运动的v-t图象如图所示.下列说法正确的是
A.t1时刻甲、乙两车相距最远
B.t2时刻，两车的加速度相同
C.0~t2时间内，乙车的速度先减小后变大
D.0~t2时间内，乙车平均速度大于
3.风洞是进行空气动力学实验的一种主要设备。某兴趣小组为了检验一飞机模型的性能，对该模型进行厂风洞实验。实验示意图如图所示，AB代表飞机模型的截面，OL为飞机模型的牵引绳。已知飞机模型重8N，调节凤力方向水平向右，当风速v=3m/s时牵引绳水平，飞机模型恰好静止在空中，此时模型截面与水平面的夹角为θ=37°，风洞产生的风力大小满足关系(k为常数，v为风速)。下列说法正确的是
A.此时作用在飞机模型上的风力大小为6.4N
B.此时牵引绳的拉力大小为6N
C.常数k=2kg/s
D.若增大风速同时保持绳子水平模型仍能静止，则绳子的拉力一定减小
4.在某次乒乓球比赛中，乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网，过网时的速度方向均垂直于球网.把两次落台的乒乓球看成完全相同的球1和球2，如图所示。不计乒乓球的旋转和空气阻力，研究乒乓球自起跳到过网的过程，下列说法正确的是
A.起跳时，球1重力的功率大于球2重力的功率
B.起跳时，球1动量的大小小于球2动量的大小
C.过网时，球1的速度小于球2的速度
D.球1的速度变化率等于球2的速度变化率
5.如图所示，在圆心为O的半圆周上有M、N、P、Q四点，MN是直径的两个端点，MN与PQ平行，MP之间的距离等于半径。在M、N两点分别放置等量正电荷，下列说法正确的是
A.P、Q两点的电场强度大小相等
B.电子在P点的电势能比在Q点的电势能大
C.正电荷沿着圆弧从P点移动到Q点的过程中，电场力始终不做功
D.P、Q两点的电势差等于O、Q两点的电势差
6.如图甲，“战绳训练”是当下常见的健身方式，健身爱好者甩动战绳令其在竖直平面内形成简谐波。图乙是某次训练中t=0.1s时刻战绳的波形图，绳上质点P的振动图像如图内所示。下列说法正确的是
A.该波沿x轴负方向传播
B.该波波源起振方向为y轴负方向
C.波源起振后0.4s，x=3m处的质点第一次回到平衡位置
D.若增大抖动的幅度，波速会增大
7.一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴板K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图象如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是
A.图乙中的c光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的
B.图乙中的b光光子能量为12.09eV
C.动能为1eV的电子能使处于第3能级的氨原子电离
D.阴极金属的逸出功可能为W0=1.75eV
8.一块玻璃砖的横截面为直角三角形，如图所示，∠A=30°，∠ABC=90°，直角边AB的长度为l。一束蓝光平行于AB从斜边AC上的P点射向玻璃砖，AB与BP夹角θ=60°，光线经AC面折射后从BC面上的Q点射出。已知该玻璃砖对监光的折射率n=，真空中的光速为c，则蓝光从P点传播到Q点所用时间为
A. B. C. D.
9.如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。仅改变下列某一个条件，能使油滴继续保持不动的是
A.增大R1的阻值 B.增大R2的阻值 C.增大两板间的距离 D.断开电键S
10.如图所示，圆心角为90°的扇形区域MON内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，P点为半径OM的中点。现有比荷相等的两个带电粒子a、b，以不同的速度大小先后从P点沿ON方向射入磁场，粒子a从M点射出，粒子b从N点射出，不计粒子重力及粒子间相工作用。下列说法正确的是
A.粒子a带正电，粒子b带负电 B.粒子a、b的角速度之比为1：5
C.粒子a、b的加速度大小之比为1：5 D.粒子a在磁场中运动时间较短
二、多项选择题(本题5小题，每小题4分，共20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)
11.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，该过程的T-V图像如图所示，则
A.由A变化到B的过程中，气体的压强不变
B.状态A处的压强与状态B处的压强之比为4：3
C.由A变化到B的过程中，气体从外界吸热
D.由A变化到B，单位时间内单位面积上气体分子对容器壁的撞击次数变少
12.2023年1月21日，神舟十五号3名航大员在400km高的空间站向祖国人民送上新春祝福，空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道I，椭圆轨道Ⅱ为神舟十五号载人飞船运行轨道，两轨道相切于A点，飞船经过变轨，可与空间站成功对接。设地球表面重力加速度为g，地球半径为R，下列说法正确的是
A.在A点时神舟十五号经过点火加速才能从轨道II进入轨道I
B.飞船在轨道II的运行周期大于空间站在轨道I的运行周期
C.空间站在轨道I上的速度小于
D.轨道l上的神舟十五号想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可
13.某手机充电器充电时的电路可简化为如图甲所示电路，原线圈串联一个阻值R1=800Ω的定值电阻，副线圈c、d连接阻值R2=5Ω的定值电阻，a、b两端输入如图乙所示正弦交流电压，理想电流表的示数为0.025A，则下列说法正确的是
A.理想电压表的示数为10V
B.电阻R2的电功率为5W
C.理想变压器原、副线圈匝数比为40：1
D.若电阻R的阻值减小，则电阻R2的电功率也将减小
14.如图所示，物体P用两根长度相等，不可伸长的细线系于竖直杆上，它随杆转动，若转动角速度为，则
A.只有超过某一值时，绳子AP才有拉力
B.绳子BP的拉力随的增大而不变
C.绳子BP的张力一定大于绳子AP的张力
D.当增大到一定程度时，绳子AP的张力大于绳子BP的张力
15.如图所示，质量均为m的物块A、B用轻弹簧连接并竖直放置，轻绳绕过分别固定在同一水平面上O、E两点的定滑轮一端与物块A相连，另一端与质量为m的小球C相连，小球C套在水平固定、粗细均匀的光滑直杆上。开始时，小球C锁定在直杆的P点，连接小球的轻绳与水平方向的夹角为θ=53°，物块B对地面的压力恰好为零。某时刻解除对小球C的锁定，同时对小球C施加一个水平向右、大小为F的恒力，小球C运动到直杆Q点时的速度达到最大，OQ与水平方向的夹角也为θ，D点为P、Q两点的中点，P、Q两点间的距离为L，E点在物块A的正上方，小球C运动过程中轻绳始终处于拉直状态，弹簧始终在弹性限度内。忽略两定滑轮的大小，已知重力加速度大小为g，sin53°=，cos53°=。下列说法正确的是
A.小球C从P点运动到D点的过程中，合外力对物块A做的功不为零
B.小球C从P点运动到D点的过程中，弹簧的弹力和轻绳的拉力以及物块A的重力对物块A冲量的和为零
C.小球C运动到Q点时的速度大小为
D.小球C运动到Q点时物块A的加速度大小为
三、实验题(本题共2小题，共15分)
16.(6分)电子体重秤是生活中常用的体重测量工具，其内部装有阻值随所受压力变化的压力传感器，同学甲为了准确测定不同压力下传感器的阻值，对家中的体重秤拆解后，在原有电路上进行了改装，如图1所示，(图中数字电路模块阻值保持不变，且能显示称量物体的质量)。该同学实验步骤如下：
①将开关S接1，在压力传感器上放上重物；
②记下数字电路模块显示的重物质量；
③将开关S接2，调节电阻箱使数字电路模块显示相同的质量，并记录此时电阻箱的阻值；
④将开关S接1，在压力传感器上增加重物；
⑤重复②~④，获取多组数据后断开开关S，结束实验。
(1)某次实验过程中，电阻箱示数如图2所示，则此时压力传感器的电阻值为_______Ω；
(2)同学整理了实验所得数据后，得到压力传感器的阻值与压力关系如图3所示，当压力传感器的阻值为110Ω时，传感器上放置重物的质量为_______kg(重力加速度g取10m/s2)。
17.(9分)利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏的距离L=0.5m，用某种单色光照射双缝得到千涉条纹，测量了第1条至第6条亮纹之间的距离，游标卡尺的示数分别如下图所示。
(1)分划板在第1条亮纹位置时，游标卡尺读数为=_______mm，在第6条亮纹位置时，游标卡尺读数为=_______mm；
(2)该单色光的波长为λ=________m(保留三位有效数字)；
(3)关于该实验，下列说法正确的是()
A.若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将变小
B.若想减少从目镜中观察到的条纹个数，可以将屏向靠近双缝的方向移动
C.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以将单缝向靠近双缝的方向移动
四、计算题(本题共3小题，共35分)
18.(10分)机场地勒工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，倾角为θ=37°的传送带以恒定速率=2m/s运行，工作人员将包裹(可视为质点)轻放在传送带顶端，顶端A距离地面高度为H=4.92m(忽略转轴大小)，包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：包裹从A运动到B所需要的时间。
19.(12分)如图所示，在光滑水平面上N点的左侧有一场强E=4×103N/C的匀强电场，质量为mB=1.5kg的绝缘木板B静止在N点右侧，质量为mC=0.5kg的小物块C(可视为质点)静止在B.上，BC间动摩擦因数μ=0.2，将mA=lkg、电量q=1×10-3C的带电小滑块A(可视为质点)由静止释放，运动s=2m到达N点，与B发生弹性碰撞，此后C恰好未从B上滑落，求：
(1)A运动到N点时的动量；
(2)滑块C的最大速度；
(3)木板B的长度。
20.(13分)如图所示，空间存在一个边长为3L的矩形有界磁场，磁感应强度大小为B。一个边长为L，质量为m，电阻为R的正方形金属线框A，以速度v沿x轴进入磁场，最终停在图示的虚线位置，(各处产生的摩擦均忽略不计)求：
(1)线框A刚进入磁场时加速度大小；
(2)线框A进入磁场的整个过程中通过线框的电荷量；
(3)线框A出磁场时运动的距离x。
运城市2023-2024学年高三上学期开学考试
物理答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案 C C B D A C B A B C BCD AC BC AC BD
16.(6分)(1)50.0(3分)；(2)56(3分)
(1)由图1与实验步骤可知，小明采用等效替代法测量压力传感器的阻值，故压力传感器的阻值等于电阻
箱阻值，由题图2可得电阻箱阻值为50Ω，故此时压力传感器的电阻值为50Ω。
(2)由题图3可知压力传感器的阻值与其受到的压力大小成线性关系，设关系式为R=kF+b，结合图3可得k=-0.25，b=250，即R=-0.25F+250，将R=110代入解得F=560N，解得重物的质量为m=56kg。
17.(9分)(1)11.1(2分)；15.5(2分)；(2)7.04×10-7(3分)；(3)A(2分)
18.(10分)解：包裹与传送带共速前，对包裹受力分析得：
........1分
根据运动学规律得：........1分
........1分
解得=10m/s2........1分
=0.2s........1分
=0.2m
包裹与传送带共速后，对包裹受力分析得：
........1分
根据运动学规律得：........1分
=3m/s2........1分
=2s........1分
t=2.2.......1分
19.(12分)解：(1)A运动s的过程中，由动能定理得：
........2分
........1分
解得p=4kg·m/s........1分
(2)AB碰撞，由动量守恒得：
........1分
由能量守恒得：
........1分
B与C相互作用至共速，由动量守恒得：
........1分
解得=3.2mm/s........1分
=2.4m/s........1分
(3)对B与C由能量守恒得：
........2分
解得L=1.92m........1分
20.(13分)解：(1)A进入磁场时，由法拉第电磁感应定律得：E=BLv........1分
由欧姆定律得：........1分
由牛顿第二定律得：........1分
解得：........1分
(2)进入磁场的整个过程中：........1分
........1分
解得：.......2分
(或者解法2：........4分)
(3)设线框A全部进入磁场时速度为，由动量定理得：
........1分
........1分
所以：........1分
线框A出磁场，由动量定理得：
........1分
解得：........1分
或者解法2：对线框A进出磁场全过程用动量定理得：........2分
........2分
解得：........1分
