2023-2024学年江苏省百师联盟高三（上）开学摸底联考物理试卷
一、单选题（本大题共11小题，共44.0分）
1. 下列有关光学现象说法正确的是( )
A. 荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于水珠将光线会聚而形成的
B. 双缝干涉实验中的双缝间距变小，则相邻条纹间距变大
C. 肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是光的行射现象
D. 观看立体电影时需配戴特制眼镜利用了光的干涉现象
2. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为，形导线通以恒定电流，放置在磁场中。已知长为，与磁场方向垂直，长为，与磁场方向平行。该导线受到的安培力大小为( )
A. B. C. D.
3. 某同学将一支圆珠笔绑在一根细绳的下端，细绳的上端用胶带固定在地铁的竖直扶手上。地铁沿平直轨道运动，在某段时间内，细绳和笔相对车厢静止，该同学用手机拍摄的一张照片如图所示，图中细线与竖直方向的夹角为，照片的拍摄方向与地铁前进方向垂直。关于笔和地铁在此段时间内的说法正确的是( )
A. 笔所受的合力方向向右 B. 地铁可能向左加速行驶
C. 地铁可能向右匀速行驶 D. 越大，说明笔的速度越大
4. 针形电流表是电机运行和维修工作中最常用的测量仪表之一，其工作部分主要由电流表和电流互感器组成。电流互感器铁芯制成活动开口，且呈针形，用手柄来控制开合，图甲、乙为钳形电流表的实物图和内部结构图，已知次级线圈匝数匝，某次测量时电流表示数为，电流互感器可看成理想变压器，电流表为理想电流表。则下列说法正确的是( )
甲
乙
A. 钳形电流表既可以测量交变电流，又可以测量直流电流
B. 通电导线中的被测电流为
C. 若只改变被测通电导线中交变电流的频率，电流表的示数也将改变
D. 若被测通电导线在针形口绕圈，电流表示数变为
5. 胡兀鹫的食物是骨头，它们把长骨从空中抛向岩石，将其摔碎吞下。某次胡兀鹫将一块的长脊骨从高空由静止丢下后摔在岩石上，假设不考虑空气阻力，重力加速度取，则长脊骨在自由下落过程中重力的冲量及撞击岩石时重力的瞬时功率分别为( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
6. “空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”在某个工作过程中，一定质量的理想气体的图像如图所示，与横轴平行。下列说法错误的是( )
A. 过程中，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数减少
B. 过程中，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功
C. 过程中，气体温度降低，体积增大
D. 过程中，每个气体分子的动能都减少
7. 年月日下午，“天宫课堂”第三课在空间站问天实验舱开讲，授课过程中，地面传输中心调用地球同步卫星“天链一号”星和天链二号”星，为空间站提供天基测控和数据中继服务，如图所示。假设星和星在同一圆轨道上运行，则二者( )
A. 运行时向心加速度相同 B. 分布在我国不同城市的正上空
C. 运行速度均小于第一宇宙速度 D. 运行周期均小于近地卫星的周期
8. 如图所示，测玻璃砖折射率的实验中，平行玻璃砖与屏平行放置，从另一侧用激光笔以一定角度照射玻璃砖上点，此时在屏上的处有激光点，移走玻璃砖，激光点移到处，、为玻璃砖边上的两点，其中与边垂直，点是线段与的交点，已经测出，，，则玻璃砖的折射率是( )
A. B.
C. D.
9. 近年来，中科院研发的第三代横波远探测成像测井仪在超深井中实现了清晰的井外地质成像及米深度的探测纪录，创下该类国产仪器深度探测纪录。图甲为一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图，图乙为处质点的速度一时间图像，下列说法正确的是( )
甲
乙
A. 该波沿轴正方向传播，波速为
B. 在内质点运动的路程为
C. 质点在时刻的位移为
D. 当测井仪运动时，接收到该波的频率为
10. 如图所示，水平地面上静止放置着材料相同、紧靠在一起的物体和，两物体可视为质点且的质量较大。两物体间夹有炸药，爆炸后两物体沿水平方向左右分离，不计空气阻力，则物体( )
A. 爆炸过程中，获得的初动量大 B. 爆炸过程中，获得的初动能大
C. 爆炸后，滑行时间短 D. 爆炸后，滑行距离长
11. 如图所示，两个等量正点电荷固定于、两点，边长与之间距离相等的正方形位于与、连线垂直的平面上，、分别是、的中点，恰好是和的中点。已知点电荷电场中某点电势，，为点电荷的电荷量，为电场中某点到点电荷的距离，为静电力常量。下列说法正确的是( )
A. 、两点电场强度相同
B. 沿正方形四边移动电荷，电场力不做功
C. 点与点的电势差等于点与点的电势差
D. 将试探电荷由点沿直线移动到点，其电势能先增大后减小
二、实验题（本大题共1小题，共15.0分）
12. 某温度传感器设计电路如图甲所示，要求从表盘上直接读出温度值电流表满偏时指针所指刻度为其中保护电阻，调零电阻的可调范围是，理想电流表量程为，电源电动势内阻不计，金属热电阻的阻值与温度的对应关系如图乙所示。
甲 乙
要对温度传感器进行调零，调零电阻应调为 。
请利用已知物理量的数值，写出电流表示数Ⅰ随温度变化的关系式，即 。
将电流表刻度线改为温度刻度线后，温度刻度线是 选填“均匀”或“不均匀”的。
测量温度时，若要求电表指针偏转不低于满量程的，则该传感器的温度测量范围是 。
由于电池老化，电动势会小于，传感器测得的温值 选填“大于”“等于”或“小于”真实值。
三、计算题（本大题共4小题，共41.0分）
13. 过量接收电磁辐射有害人体健康。按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量不得超过某个临界值若某无线电通讯装置的电磁辐射功率为，辐射电磁波的波长为，光速为。求：
符合规定的安全区域到该通讯装置的最小距离
在问最小距离处，正对通讯装置面积为的人体，单位时间内接收的光子个数。
14. 抛石绳是藏族牧民用于驱赶牛羊的生产工具。使用时，将石子放在中间枣核形织物中，右手中指抠住套环，抓住鞭梢，逆时针方向抡甩几圈，瞅准对象后放松鞭梢，抛出的石子运动距离可达百米以上。假设石子被抛出前做半径的圆周运动，被抛出后做斜上抛运动。在某次抛掷中，石子离开织物包时的速度大小为，速度方向与水平方向成角斜向上，取重力加速度，，不计石子抛出点与落地点的高度差，忽略空气阻力，求：
石子离开织物包前瞬间的转速和向心加速度的大小
石子被抛掷的最大高度和水平位移。
15. 在科学研究中，常通过施加适当的电磁场来实现对带电粒子运动的控制。如图所示，在、的区域中，存在沿轴负方向的匀强电场，电场的周围分布着垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为、电荷量为的带正电粒子从点以速度沿轴正方向射入磁场，从点第一次离开磁场进入电场，第一次离开电场后速度增大为。不计粒子重力。求：
磁感应强度的大小和电场强度的大小
粒子从点开始到第二次进入电场前的运动时间
粒子第二次进入电场时的位置坐标。
16. 如图所示，将滑块无初速地轻放在水平传送带左端，传送带将以的速度送上静置于光滑水平面上的木板，恰好滑到右端时相对静止，随后与右侧固定平台相碰，平台光滑与等高且无限长，碰后瞬间静止，滑上平台后压缩轻弹簧推动滑块，与弹簧接触但不粘连若在的右侧不同位置设置弹性挡板未画出，与碰撞前后的速度等大反向，且碰撞后立即撤去挡板，挡板的位置不同，与碰撞时的速度不同。已知在传送带上运动的位移，传送带右端与木板左端的间隙很小可忽略不计，、间的动摩擦因数，、质量均为，的质量，、可视为质点，重力加速度取。求：
与传送带间的动摩擦因数的最小值
的长度以及与右侧平台间的最小距离
与碰撞后，与相互作用过程中，弹簧的弹性势能最大值的范围结果可用分数表示。
答案和解析
1.【答案】
【解析】荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于光线发生全反射而形成的，A错误在双缝干涉实验中，相邻条纹间距，若双缝间距变小，则相邻条纹间距变大，B正确肥皂泡表面可以看到彩色条纹，是因为肥皂泡的前后两面反射回来的两列光发生干涉，C错误观看立体电影时需配戴特制眼镜利用了光的偏振现象，D错误。
2.【答案】
【解析】因段与磁场方向平行，则不受安培力段与磁场方向垂直，受到的安培力，则该导线受到的安培力大小为，C正确。
3.【答案】
【解析】笔受到重力和细绳拉力的作用，合力方向向左，A错误根据牛顿第二定律可知，笔的加速度向左，地铁的加速度也向左，地铁可能向左加速或者向右减速，B正确，C错误根据牛顿第二定律可知，，越大，笔的加速度越大，速度不一定越大， D错误。
4.【答案】
【解析】钳形电流表是根据电磁感应原理制成的，故只能用来测量交变电流，A错误根据理想变压器电流与匝数关系可知，导线中的被测电流，B正确电流表示数显示的是交变电流的有效值，若只改变被测通电导线中交变电流的频率而有效值不变，电流表的示数不改变，C错误若被测通电导线在针形口绕圈，则，电流表示数，D错误。
5.【答案】
【解析】自由下落过程中，由得，重力的冲量，撞击岩石时重力的瞬时功率，A正确。
6.【答案】
【解析】由图知过程中压强不变，根据压强的微观意义可得，温度升高，分子的平均动能增大，为保持压强不变，分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数应减少，A正确由图知过程中气体压强不变，温度升高，由可得气体体积增大，气体对外界做功，，理想气体的内能只与温度有关，故内能因温度升高而增大，，结合热力学第一定律可得，即气体一定从外界吸收热量，且吸收的热量大于气体对外界做的功，B正确由图知过程中，气体压强减小，温度降低，图线上各点与原点连线的斜率逐渐减小，又由可得图像中的状态点与原点连线的斜率与体积大小成反比，故过程中，气体体积逐渐增大，C正确温度是分子平均动能的标志，过程中气体温度降低，表明分子的平均动能减少，但并不是每个分子的动能都减少， D错误。
7.【答案】
【解析】由可得，可见二者运行时向心加速度大小相等，但方向时刻指向轨道圆心，方向并不相同，A错误同步卫星的轨道半径一定相同，并且卫星相对地面静止，与地球自转方向相同，故轨道一定与赤道在同一平面内，不可能在我国任何城市的正上空，B错误由可得，可见轨道半径越大线速度越小，因为第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，而同步卫星轨道半径大于近地卫星轨道半径，故星和星的运行速度均小于第一宇宙速度，C正确由可得，可见轨道半径越大周期越大，则星和星的运行周期大于近地卫星的周期，D错误。
8.【答案】
【解析】根据题意画出光路图如图所示，
设在点光线入射角为、折射角为，则根据折射定律有，由于射入玻璃砖的入射角等于射出玻璃砖的折射角，则，根据几何关系可知，，解得，C正确。
9.【答案】
【解析】从乙图可知，在时刻点速度为正向最大值，即点正在平衡位置向方向振动，根据“同侧法”可知波沿轴负方向传播，由甲图可知波长，由乙图可知周期，故波速，A错误质点经过恰好振动半个周期，运动的路程，B错误由甲图可知该波质点振幅为，，质点的振动方程为，即，C正确该波的频率，根据多普勒效应可知，当测井仪运动时，接收到的频率可能大于或小于，D错误。
10.【答案】
【解析】爆炸过程中，系统内力远大于外力，、组成的系统动量守恒，爆炸前系统总动量为零，由动量守恒定律可知，爆炸后，两物体的动量大小相等，A错误设爆炸后任一物体的动量大小为，物体的质量为，则动能，可知质量大的物体获得的初动能小，B错误取爆炸后速度方向为正方向，根据动量定理得一，解得滑行时间，由于、、相等，则质量大的物体滑行时间短，C正确爆炸后，根据动能定理得一，解得爆炸后物体滑行的距离，由于、、相等，则质量大的物体滑行距离短，D错误。
11.【答案】
【解析】空间中任意一点的电场强度都是两个正点电荷的电场强度矢量叠加而成，在正方形上电场线的方向是由点指向各点，根据对称性可知，、两点的电场强度大小相等，方向不同，A错误由面上的电场线分布易知，在该平面上的等势线是以点为圆心的同心圆，则沿正方形四边移动电荷，电场力会做功，B错误设，则，，，根据点电荷电场中某点电势的表达式可知，各点电势分别为，，，则点与点的电势差，点与点的电势差，点与点的电势差不等于点与点的电势差，C错误将试探电荷由点沿直线移动到点，电场力做负功，电势能增大，越过点后电场力做正功，电势能减小，D正确。
12.【答案】不均匀大于
【解析】电流表满偏时指针所指刻度为，由乙图可知，由得。
根据图乙可知金属热电阻的阻值随温度升高而均匀增大，金属热电阻的阻值与温度的关系式为，由得，可知与并非线性关系，故温度刻度线是不均匀的。
电表指针偏转等于满量程的时，，代入，得。
电动势减小时，可通过调小调零电阻，使仍成立，则。当温度为，电流对应为时，有，则，故传感器测得的温度值大于真实值。
13.【答案】解：距离通讯装置处，单位时间内垂直通过球面上单位面积的电磁辐射能量
解得
每个光子的能量
光子频率和波长的关系为
单位时间内接收的光子个数
解得
【解析】见答案
14.【答案】解：线速度与转速的关系为
石子的转速
石子的向心加速度
在竖直方向上，
代入数据解得
设石子做斜上抛运动时上升时间为，则
竖直上升过程中速度满足
水平位移
解得
代入数据解得
【解析】见答案
15.【答案】解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，从点到点经历半个圆周，由几何关系得半径
由牛顿第二定律得
解得
在电场中，由动能定理得
解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
从到做匀速圆周运动的时间
进入电场区域，粒子做匀加速直线运动，有
粒子第一次在电场中运动的时间
粒子第二次在磁场中做匀速圆周运动的半径
在磁场中运动的周期
粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系知从到点的圆弧转过了角。
粒子第二次在磁场中运动的时间
则从点开始到点的时间
由图知点坐标
即点坐标为
【解析】见答案
16.【答案】解：与传送带间的动摩擦因数最小时，需要在传送带上一直加速
由动能定理得
解得
与系统动量守恒，有
解得、共速时速度
根据能量守恒，有
解得
若恰好滑到右端时，与右侧固定平台相碰，则此时与右侧平台间的距离最小，在加速至共速的过程中，对由动能定理得
解得
滑块与挡板碰撞前，、系统动量守恒，有
滑块与挡板础撞后至、共速过程，
A、系统动量守恒，
解得、共速时速度
全过程、与弹簧组成的系统机械能守恒，共速时弹簧弹性势能最大
与碰撞前，从开始压缩弹簧至弹簧再次恢复原长的过程中，有
又由动量守恒得
解得弹簧再次恢复原长时的速度
故C与碰撞前的速度取值范围在到之间，根据，由二次函数图像性质，可知当时，弹簧的弹性势能最大值最大，为
当时，弹簧的弹性势能最大值最小，为
综上可知弹簧的弹性势能最大值的取值范围为
【解析】见答案
第1页，共1页
