江苏省徐州部分学校2023-2024学年高三上学期期初考试物理试题含答案.pdf
江苏省徐州市江苏省徐州市 2024 届部分学校高三上学期期初试卷届部分学校高三上学期期初试卷 一、单选题一、单选题1物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过对单位的分析就可以判断。声音在某种气体中的速度表达式可以只用气体的压强 p、气体的密度和没有单位的比例常数 k 来表示。根据上述情况，判断声音在该气体中的速度表达式可能是（）Apvk=Bvkp=Cvkp=Dvkp=2 如图所示，在均匀介质中，A、B 是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为()0.1sin20mxt=,形成的机械波的波速都是 10m/s。介质中 P 点与 A、B 两波源间的距离分别为 4m 和 5m。则（）A波的波长为 2m B波的周期为 10s CP 点是振动加强点 DP 点是振动减弱点 3如图所示为氢原子的能级图，当氢原子从4n=能级跃迁到2n=能级时，辐射出光子 a；当氢原子从3n=能级跃迁到1n=能级时，辐射出光子 b，则下列说法中正确的是（）A光子 a 的能量大于光子 b 的能量 B光子 a 的波长小于光子 b 的波长 Cb 光比 a 光更容易发生衍射现象 D在同种介质中，a 光子的传播速度大于 b 光子的传播速度 4下列说法不正确的是（）A空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 B彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 C高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故 D干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果 5我国航天局宣布国家已批准通过了行星探测工程，计划在未来的 1015 年间展开并完成对小行星、火星、木星等行星的取样返回的研究。若从地球上直接发射一个探测器，探测器被小行星捕获，需由高轨道适当位置启学科网（北京）股份有限公司动发动机进入椭圆转移轨道，再由椭圆轨道适当位置变速进入环绕小行星表面运动的轨道，这个过程简化示意图如图所示，已知圆轨道 I、III 共面，椭圆轨道平面与 I 轨道平面的夹角为，则下列说法正确的是（）A探测器从 I 轨道上经过 P 点比 II 轨道上经过 P 点的加速度大 B探测器从 I 轨道进入 II 轨道需要在 P 点向前喷气 C探测器在地球上的发射速度大于11.2km/s D探测器在 II 轨道上从 P 点运动到 Q 点的过程中机械能增大 6如图所示，用粗细均匀的绝缘线制成半径为 L 的圆环，OE 为圆环的半径，圆环上均匀地分布着负电荷，在圆环上 E 处取下足够短的带电量为 q 的小段，将其沿 OE 连线向右移动 2L 的距离到 F 点处，设圆环其他部分的带电量与电荷分布保持不变，已知静电力常量为 k，则圆心 O 处电场强度的大小为（）A223kqL B289kqL C2109kqL D243kqL7如图所示，把一个小球从 O 点水平抛出，飞行一段时间后，小球经过空中 P 点时竖直方向的速度等于水平速度的 4 倍，不计空气阻力，则（）A从 O 到 P 小球的竖直位移等于水平位移的 4 倍 B小球在 P 点的速度方向与直线 OP 共线 学科网（北京）股份有限公司 C从 O 到 P 小球的平均速度等于初速度的5倍 D从 O 到 P 小球速度偏转角与飞行时间 t 成正比 8关于下列说法正确的是（）A电流有大小，也有方向，所以电流是矢量 B在研究和描述一个物体的运动时，必须选定参考系 C乒乓球太小了，所以研究乒乓球运动的时候可以把它当作质点 D速度是描述物体运动轨迹的长度随时间变化的物理量，是标量 9将一根柔软弹性细绳沿水平的 x 轴放置，其一端固定于位置为8mx=的墙面上，另一端不断上下振动，在绳中形成绳波如图，在0t=时刻4mx=的质点刚好开始振动。当波传至固定点时，绳波将发生反射。反射处质点在反射前后的振动速度大小不变方向反向，波的传播方向也反向。则下列各个时刻细绳的波形图（实线）正确的是（）。A B C D 10如图所示，某人通过跨过定滑轮的绳子将小车拉上倾角为的光滑斜面，人拉动绳子的速度 v 恒定，下列说法正确的是（）A小车沿斜面上升的过程中，人对绳子拉力恒定 B小车沿斜面上升的过程中，小车的动能先增大后减小 C小车沿斜面上升 h 高的过程中，绳子拉力对小车做的功大于小车重力势能的增加量 学科网（北京）股份有限公司 D当绳子与斜面斜边的夹角为时，小车的速度为cos()v+二、实验题二、实验题 11某同学为测定电池的电动势和内阻，设计了图甲所示的电路。其中定值电阻阻值为0R、电流表内阻可忽略不计。由于一时没有找到适合的滑动变阻器，于是选择用一根均匀电阻丝代替（电阻丝总阻值大于0R，并配有可在电阻丝上移动的金属夹 P，金属夹 P 的电阻可忽略）。（1）根据图甲完成图乙中实物连线_。（2）用欧姆表测量电阻丝的总电阻，先将选择开关旋至“10”挡，红、黑表笔短接调零后进行测量，结果发现欧姆表指针偏角太大，则应将选择开关旋至_（选填“1”或“100”）挡并重新进行_。最终正确测量出电阻丝的总电阻为 R。（3）用游标卡尺测量电阻丝的总长度 L，示数如图丙所示，则L=_mm。（4）实验前，将 P 移到金属丝_位置（选填“a”或“c”），合上开关 S，调节金属夹的位置，依次测量出接入电路中的电阻丝长度 x 和电流表示数 I，该小组同学根据实验数据描绘1xI函数图像如图丁所示，图线斜率为 k，与纵轴截距为 b，该电池电动势和内阻可表示为E=_,r=_。（用0R、R、k、b、L 表示）学科网（北京）股份有限公司 三、解答题三、解答题 12 由某种材料制成的直角三角形棱镜，折射率12n=,AC 边长为 L,90C=,30B=，AB 面水平放置 另有一半径为2L,圆心角90的扇形玻璃砖紧贴 AC 边放置，圆心 O 在 AC 中点处，折射率22n=，如图所示 有一束宽为 d 的平行光垂直 AB 面射入棱镜，并能全部从 AC 面垂直射出求：（I）从 AB 面入射的平行光束宽度 d 的最大值；（II）光从 OC 面垂直射入扇形玻璃砖后，从圆弧面直接射出的区域所对应的圆心角 13如图是交流发电机的发电供电原理图。一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动,线圈共220 匝,线圈面积为20.051m,转动频率为 50Hz,磁场的磁感应强度为2T。发电机的输出端 a、b 与理想变压器的原线圈相连，变压器副线圈接有两个标有“220V，11kW”的电动机。已知变压器原、副线圈的匝数比为5:1，电动机正常工作。求：（1）电流表的示数；（2）线圈的内阻。14“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，如图所示，为某学习小组设计的抛石机模型，其长臂的长度2mL=，开始时处于静止状态，与水平面间的夹角37=；将质量为10.0kgm=的石块装在长臂末端的口袋中，对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，其落地位置与抛出位置间的水平距离12mx=不计空气阻力，重力加速度 g 取210m/s，取水平地面为重力势能零参考平面sin370.6=,cos370.8=求：学科网（北京）股份有限公司 （1）石块在最高点的重力势能PE（2）石块水平抛出的速度大小0v；（3）抛石机对石块所做的功 W 15 虽然单个细微粒子撞击一个巨大物体上的力是局部而短暂的脉冲，但大量粒子频繁撞击在物体产生的平均效果是个均匀而持续的压力。为简化问题，我们设粒子流中每个粒子的速度都与物体的界面壁垂直，并且速率也一样，皆为 v。此外，设每个粒子的质量为 m，数密度（即单位体积内的粒子数）为 n。求下列两种情况下壁面受到的压强。（1）粒子完全射入壁面；（2）粒子等速率弹回。解析解析 1A A传播速度 v 的单位 m/s,密度的单位3kg/m,p 的单位2kg/m s,由上可知,p的单位是22m/s,则p的单位是 m/s,故 A 符合题意；B由上分析可知，p的单位是 s/m，故 B 不符合题意；CD由上分析可知，p的单位是242kg/ms,故 CD 不符合题意。2C 学科网（北京）股份有限公司 B由简谐运动表达式可知波源振动的角频率为20 rad/s，根据 2T=解得波的周期 0.1sT=B 错误；A根据波速与周期的关系有 vT=解得波的波长 1m=A 错误；CD由于介质中 P 点与 A、B 两波源间的距离分别为 4m 和 5m，则有 5m4m1mx=即 P 点与 A、B 两波源间的距离差为一个波长，由于 A、B 是振动情况完全相同的两个波源，可知 P 点是振动加强点，C 正确，D 错误。3D A 氢原子从4n=的能级跃迁到2n=的能级的能级差小于从3n=的能级跃迁到1n=的能级时的能级差，根据 mnEEh=可知光子 a 的能量小于光子 b 的能量，故 A 错误；BC光子 a 的能量小于光子 b 的能量，所以光子 a 的频率小于光子 b 的频率，光子 a 的波长大于光子 b 的波长，则 a 光更容易发生衍射现象，故 BC 错误；D光子 a 的频率小，则折射率小，根据cvn=可知，在同种介质中，a 光子的传播速度大于 b 光子的传播速度，故 D 正确。4C A由于液体表面张力的作用，使得空气中小雨滴呈球形，故 A 正确，不符题意；B液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故 B 正确，不符题意；C高原地区水的沸点较低，这是高原地区大气压强较低的缘故，故 C 错误，符合题意；D湿泡温度计下端包有湿纱布，湿纱布上的水分会蒸发，蒸发是一种汽化现象，汽化要吸热，所以湿泡温度计显示的温度低于干泡温度计显示的温度，故 D 正确，不符题意；5C A探测器从 I 轨道上经过 P 点和 II 轨道上经过 P 点所受的万有引力2GMmFr=相同，故加速度相同，故 A错误；B由于轨道 II 平面与轨道 I 平面有夹角，故不能只向前喷气，故 B 错误；学科网（北京）股份有限公司 C发射的探测器是为了完成小行星的探测，故发射速度大于11.2km/s，故 C 正确；D探测器在轨道 II 上从 P 点到 Q 点的过程中只有万有引力做功，故机械能不变，故 D 错误。6B 根据割补法，余下线框在 O 点产生的场强为 12kqEL=方向水平向左 而 F 点的负电荷产生的场强为 222(3)9kqkqELL=方向水平向右，则合场强大小为 12222899kqkqkqEEELLL=方向水平向左，B 正确，ACD 错误。7C A根据 0 xv t=,12yyv t=小球经过空中 P点时竖直方向的速度等于水平速度的 4 倍，知从O 到P 小球的竖直位移等于水平位移的2 倍，即2yx=，故 A 项与题意不相符；B小球在 P 点的速度方向是 P 点的切线方向，故 B 项与题意不相符；C根据 04yvgtv=知：04vtg=位移为 225sxyx=+=平均速度为 055xvvt=故 C 项与题意相符；D速度偏角满足：00tanyvgtvv=学科网（北京）股份有限公司 速度偏转角正切与时间 t 成正比，故 D 项不符合题意 8B A电流有大小，也有方向，但其运算不遵循平行四边形定则，电流是标量，A 错误；B在研究和描述一个物体的运动时，必须选定参考系，B 正确；C乒乓球虽然很小，但研究乒乓球的旋转时，乒乓球不可以看出质点，C 错误；D速度是描述物体位置变化快慢的物理量，是矢量，D 错误。9C A经过2Tt=,波沿 x 轴正方向传播距离为 4m2m22=波前传播到6mx=处，1mx=和5mx=处的两个质点位于波谷，3mx=处的质点位于波峰,A 错误；B经过tT=，波沿 x 轴正方向传播的距离为 4m=波前传播到8mx=处,3mx=和7mx=处的两个质点位于波谷,1mx=和5mx=处的两个质点位于波峰，B错误；C经过32Tt=,波沿 x 轴正方向传播的距离为 1.51.5 4m6m=1mx=处的波峰向前移动 6m 到7mx=处，3mx=处的波谷遇到墙变成波峰反射也移动到7mx=处，两个波峰在7mx=处相遇振动加强，7mx=处的质点位于波峰处且振幅等于原来的 2 倍，C 正确；D经过2tT=，波沿 x 轴正方向传播的距离为 28m=1mx=处的波谷向前移动 8m 到7mx=处，1mx=处的波峰向前移动 7m 遇到墙变成波谷反射运动到7mx=处，两个波谷在7mx=处相遇振动加强，7mx=处的质点的位于波谷处且振幅等于原来的 2 倍，D错误。10C BD由题意可知，小车速度的方向为沿斜面向上，设小车的速度为v车，将小车速度分解为沿绳子收缩方向与垂直绳子方向，则 cosvv=车 因此 cosvv=车 由于人拉动绳子的速度 v 恒定，小车沿斜面向上运动的过程中越来越大，因此小车速度 v 车也越来越大，小车的动能一直增加，故 BD 错误。A对小车进行受力分析，设绳子的拉力沿斜面的分力为 F，则 学科网（北京）股份有限公司 cosFF=拉 由余弦函数性质可知，在 0 到90范围内，角度越大，变化越快，因此增大时，小车的速度cosv增大，变化速度也增大，即加速度增大，所以绳子拉力沿斜面的分力 F 增大，而cos减小，因此人对绳子的拉力F拉增大，故 A 错误；C小车在沿斜面上升 h 高的过程中，仅绳子的拉力和重力对小车做功，其中绳子的拉力对小车做正功，重力对小车做负功。设此过程中绳子的拉力对小车做功大小为FW，重力对小车做功大小为GW，由于过程中小车速度越来越大，因此根据动能定理可得 0FGkWWE=因此 FGWW 由于重力对小车做负功的大小等于小车重力势能的增加量，因此此过程中绳子拉力对小车做的功大于小车重力势能的增加量，故 C 正确。11见解析；1欧姆调零 102.30 c RkL；0bRRkL；（1）1根据电路图连接实物图如图所示 （2）23发现欧姆表指针偏角太大，说明电阻丝阻值较小，应将选择开关旋至1，重新进行欧姆调零。（3）4游标卡尺的最小分度值为0.05mm，主尺读数为 102mm，游标尺的第 6 条刻线和上面刻线对齐，则游标尺读数为6 0.05mm0.30mm=，则电阻丝的总长度为 102mm0.30mm102.30mmL=+=（4）5为保护电路，实验前应将滑动变阻器调至最大值，即将 P 移到金属丝 c 处，（5）67接入电路的电阻丝长度为 x 时，电阻为 xRRxL=根据闭合电路欧姆定律有()0 xEI RRr=+学科网（北京）股份有限公司 解得 01RrRxIEEL+=+由图像可知 RkEL=0RrbE+=解得 REkL=0bRrRkL=12（1）L（2）45 解：（I）在三角形棱镜中，设全反射临界角为1C，则有：11n1si Cn=解得：130C=如图，从 D 点射入的光线，在 BC 面反射到 A 点，则从 B、D 间垂直射入的光都能垂直射到 AC 面 由几何关系，有：12BDABL=,即宽度为dL=（II）设扇形玻璃砖全反射角为2C，且知：22n1si Cn=解得：245C=如图，当45=时，从 OC 面垂直射入扇形玻璃砖的光线恰不能从圆弧面直接射出故所求圆心角：45=13（1）20A；（2）1.1（1）由题意知副线圈的功率为 42.2 10 WP=出 副线圈的电压为2220VU=,则根据理想变压器原副线圈匝数比为 112251nUnU=学科网（北京）股份有限公司 可得原线圈电压为 11100VU=由理想变压器为 1 122U IU I=可得原线圈上电流为 120AI=所以电流表示数为 20A。（2）线圈转动产生的电动势最大值为 1122 2VmENBS=发电机的电动势有效值为 1122VE=由闭合电路欧姆定律知 11EI rU=+可解得线圈的内阻 1.1r=14（1）320J（2）15m/s（3）1445J（1）石块在最高点离地面的高度：()sin21 0.6 m3.2mhLL=+=+=由重力势能公式：320JEPmgh=（2）石块飞出后做平抛运动 水平方向0 xv t=竖直方向212hgt=解得：015m/sv=（3）长臂从初始位置转到竖直位置过程，由动能定理得：2012Wmghmv=解得：1445JW=点睛：要把平抛运动分解水平方向上的匀速和竖直方向上的自由落体运动 15（1）2nmv；（2）22nmv（1）设巨大的物体的面积为 S，设粒子撞击到面板上所用的时间为t，则在t时间内能撞击到面板上的粒子的个数 Nnv tS=学科网（北京）股份有限公司 因此粒子的总质量为 MmNmnv tS=取向右为正方向，由动量定理有 0MvF tpS t=解得 2pnmv=（2）若粒子等速率返回，由动量定理有 11MvMvF tp S t=解得 212pnmv=
