2023-2024學年山東省濱州市重點中學高三（上）開學摸底聯考物理試卷卷（含解析）

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一、選擇題（本大題共12小題，第1-8題每小題3分，第9-12題每小題4分，共40分）

1.如圖所示為濟南市某日的天氣預報，下列說法正確的是()

A.當空氣質量顯示為霾時，空氣中細顆粒物如的分子在空氣中做無規(guī)則的布朗運動

B.從上午點到下午點，空氣分子中速率較大的分子所占總分子比例逐漸變大

C.若溫度降為，水蒸氣液化為露珠的過程中分子間引力減小，斥力增大

D.若溫度降為，水蒸氣液化為露珠的過程中分子勢能一直增大

2.年正月十三至正月二十二，已有上千年歷史的涿州市元宵燈會上以三國文化為主題的各類霓虹燈悉數登場，多姿多彩的霓虹燈使人們在紅紅火火的元宵花燈節(jié)上感受著濃濃的新春氣息．霓虹燈發(fā)光原理是不同氣體原子從高能級向低能級躍遷時發(fā)出能量各異的光子而呈現五顏六色，如圖所示為氫原子能級圖，氫原子處于能級上，已知可見光的光子能量范圍為，則下列說法正確的是()

A.一群處于能級的氫原子向低能級躍遷時，最多產生種譜線

B.氫原子從能級向能級躍遷過程中發(fā)出的光為不可見光

C.一群氫原子從能級向能級躍遷過程中，發(fā)出的光中有種頻率的光能使逸出功為的金屬發(fā)生光電效應

D.氫原子從能級向能級躍遷過程中發(fā)出光的波長最長

3.掛燈籠的習俗起源于西漢，過年期間，家家戶戶都掛起了各式各樣的燈籠．如圖所示，由五根等長的輕質細繩懸掛起質量均為的燈籠、、、，中間細繩是水平的，上面兩細繩與水平方向夾角為，中間兩細繩與豎直方向夾角為，間和間的繩中張力分別是和，重力加速度為下列關系式正確的是()

A.B.C.D.

4.一定質量的理想氣體從狀態(tài)開始依次經過狀態(tài)再到狀態(tài)再回到狀態(tài)，其圖像如圖所示，其中曲線為雙曲線的一部分。下列說法正確的是()

A.從到的過程中，氣體放出熱量

B.從到的過程中，氣體吸收熱量，內能增加

C.從到的過程中，氣體的壓強不變，內能增加

D.從到的過程中，氣體在單位時間、單位面積上與器壁碰撞的分子數變少，且單個氣體分子的撞擊力變小

5.探測器“夸父”是我國于年月日發(fā)射的太陽探測衛(wèi)星，年月至日，我國召開觀測數據試開放全球發(fā)布暨數據使用培訓會，與多個國家進行信息分享，體現我國的大國擔當?！翱涓浮痹诰嗟厍蚣s萬公里的拉格朗日點，與地球一起以相同的公轉周期繞太陽做勻速圓周運動，用以監(jiān)測太陽活動的發(fā)生及其伴生現象，則()

A.“夸父”處于平衡狀態(tài)

B.在相同時間內，“夸父”的位移相同

C.“夸父”、地球繞太陽公轉的向心加速度相同

D.“夸父”繞太陽公轉的加速度小于地球公轉的加速度

6.如圖所示，、、、是真空中正四面體的四個頂點，點為的中點。在、兩點分別固定和兩個點電荷。下列說法正確的是()

A.點的電勢比點的高

B.點的電場強度比點的大

C.、兩點的電場強度相同

D.同一負電荷在點的電勢能比在點的電勢能大

7.如圖所示，高度為的薄圓筒，某次工作時將筒由水面上方開口向下吊放至深度為的水下，已知水的密度為，重力加速度，大氣壓強為，桶內空氣可視為理想氣體且遠小于，忽略筒內氣體溫度的變化和水的密度隨深度的變化，保持不變，用氣泵將空氣壓入筒內，使筒內的水全部排出，則壓入氣體的質量與筒內原氣體質量的比值約為()

A.B.C.D.

8.如圖所示是一物體沿直線由靜止開始運動的部分圖像，關于物體的運動，下列說法正確的是()

A.時刻物體的速度為零B.至物體沿負向做加速運動

C.物體在和兩個時刻的速度相同D.時刻物體返回到出發(fā)時的位置

9.某種電吹風機的電路如圖所示，、、、為四個固定觸點。繞點轉動的扇形金屬觸片，可同時接觸兩個觸點，觸片處于不同位置時，吹風機可處于停機、吹冷風和吹熱風三種工作狀態(tài)。和分別是理想變壓器原、副線圈的匝數，該電吹風機的各項參數如下表所示。當電風吹機接上的交變電流時，則()

冷風時輸入功率

熱風時輸入功率

小風扇額定電壓

輸入交流電的電壓

A.吹冷風時，觸片同時接觸、兩個觸點

B.小風扇正常工作時電阻為

C.原、副線圈的匝數比

D.吹熱風時，通過電吹風機的電流為

10.如圖甲所示，勻強磁場中有一面積為、電阻為的單匝金屬圓環(huán)，磁場方向垂直于圓環(huán)平面豎直向上。圖乙為該磁場的磁感應強度隨時間變化的圖像，曲線上點坐標為，點的切線在軸的截距為，由以上信息可知()

A.時，圓環(huán)中感應電動勢的大小B.時，圓環(huán)中感應電流的方向

C.內，通過圓環(huán)某截面的電量D.內，圓環(huán)所產生的焦耳熱

11.圖甲為超聲波懸浮儀，上方圓柱體中，高頻電信號由圖乙電路產生通過壓電陶瓷轉換成同頻率的高頻聲信號，發(fā)出超聲波，下方圓柱體將接收到的超聲波信號反射回去。兩列超聲波信號疊加后，會出現振幅幾乎為零的點節(jié)點，在節(jié)點兩側聲波壓力的作用下，小水珠能在節(jié)點處附近保持懸浮狀態(tài)，該情境可等效簡化為圖丙所示情形，圖丙為某時刻兩列超聲波的波形圖，、為波源，點、點分別為兩列波的波前，已知聲波傳播的速度為，振蕩回路的振蕩周期為，則下列說法正確的是()

A.該超聲波懸浮儀所發(fā)出的超聲波信號頻率為

B.兩列波穩(wěn)定疊加后，波源、之間小水珠共有個懸浮點

C.兩列波穩(wěn)定疊加后，波源、之間振幅為的點共有個

D.拔出圖乙線圈中的鐵芯，可以增加懸浮儀中的節(jié)點個數

12.某糧庫設計的運糧裝置如圖，連接糧車和配重的纜繩與斜面平行，斜面傾角為，糧車和配重的質量均為，每次從高處向下運送的糧食質量為，糧車由靜止下滑后遇到彈簧的自由端，繼續(xù)向下運動速度減為，同時鎖定彈簧和糧車。卸糧后，解開鎖定，糧車剛好回到斜坡上的初始位置。不計彈簧和纜繩質量，糧車所受阻力是車總重量的倍含有無糧草兩種情況，且糧車返回過程中，纜繩始終處于拉直狀態(tài)。下列說法正確的是()

A.糧車能回到起始位置，應滿足

B.糧車和糧食下滑過程中減少的重力勢能大于彈簧和配重增加的機械能

C.彈簧的最大彈性勢能

D.彈簧的最大彈性勢能

二、非選擇題（共60分）

13.某同學用如圖所示裝置探究加速度與質量的關系。圖中小車及砝碼的質量用表示，托盤及鉤碼的質量用表示，交流電源的頻率為，當地重力加速度取，實驗中該同學取托盤及鉤碼的重力作為小車所受的合力。

實驗中，下列說法正確的是_______。

A.每次在小車上加減砝碼時，需再重新補償阻力

B.實驗中應遠大于

C.實驗時應先釋放小車后接通電源

D.小車加速度可用計算

某次實驗得到的紙帶如圖所示，圖中相鄰計數點之間還有個點未畫出，由該紙帶可求得小車的加速度大小為_______。結果保留位有效數字

該同學增減砝碼以改變小車的質量，可得到小車的加速度大小與對應質量的數據。畫出圖線如圖所示，由圖中數據可求得托盤及鉤碼的總質量為_______。

14.為測量兩節(jié)串在一起的干電池組的電動勢和內阻，某同學找到如下器材：

A.待測干電池兩節(jié)

B.電流表：量程內阻約

C.電流表：量程，內阻約

D.電壓表：量程，內阻約

E.電壓表：量程，內阻約

F.定值電阻

G.滑動變阻器

H.開關、導線若干

因電池的內阻較小，為增大電壓表的測量范圍，以下給出的甲、乙兩種測量方案中，你認為較合理的是__________。選填“甲”或“乙”

為減小測量誤差，電流表應選擇________，電壓表應選擇_________。填器材前面的

實驗中測得的數據如表中所示，請在圖丙的坐標紙中將剩余數據對應的點描出________，并通過所作的圖像求出電池組的電動勢______，內阻______，該實驗測出的電動勢比真實值_____選“偏大”或“偏小”。結果保留兩位有效數字

為直接通過測量電源的開路電壓來測電源的電動勢，該同學利用長為粗細均勻的電阻絲、刻度尺、靈敏電流計和恒壓源，設計了另一個試驗方案，如圖丁所示。先將一個輸出電壓恒為的恒壓源接在電阻絲兩端，再將待測電源接在兩端，調節(jié)滑片，使得靈敏電流計示數為，此時用刻度尺測得滑片到端的距離為，待測電源的電動勢為______。

15.近年來，對具有負折射率人工材料的光學性質及應用的研究備受關注，該材料折射率為負值。如圖甲所示，光從真空射入負折射率材料時，入射角和折射角的大小關系仍然遵從折射定律，但折射角取負值，即折射線和入射線位于界面法線同側。如圖乙所示，在真空中對稱放置兩個完全相同的負折射率材料制作的直角三棱鏡、，頂角為，、兩棱鏡斜面相互平行放置，兩斜面間的距離為。一束包含有兩種頻率光的激光，從棱鏡上的點垂直入射，它們在棱鏡中的折射率分別為，，在棱鏡下方有一平行于下表面的光屏，點為點在光屏上的投影。

為使兩種頻率的光都能從棱鏡斜面射出，求的取值范圍；

若，求兩種頻率的光通過兩棱鏡后，打在光屏上的點距點的距離分別多大？

16.風洞是研究空氣動力學的重要設備。如圖所示，兩水平虛線間為風洞區(qū)域，高，若物體進入該區(qū)域將受到恒定的水平風力作用。現從風洞區(qū)域下邊界上的點將一質量為的小球以初速度豎直向上拋出，小球最后落在風洞區(qū)域下邊界的點，。若不計空氣阻力，重力加速度，求小球從點拋出到落回點的過程中：

在風洞內、外運動的時間之比；

風洞中風力的大小。

17.如圖所示，在第一象限的區(qū)域內存在沿軸正方向、電場強度大小為的勻強電場，在的區(qū)域內存在沿軸負方向、電場強度大小未知的勻強電場，軸下方存在垂直紙面向外、磁感應強度大小未知的勻強磁場。一質量為、電荷量為的帶正電粒子不計粒子的重力從軸上點處由靜止釋放，粒子離開區(qū)域后撤去該區(qū)域內的勻強電場，粒子經進入軸下方的磁場中，之后粒子經過第二象限回到點。求

勻強電場的電場強度大??；

粒子從點出發(fā)至第一次返回點所用時間。

18.如圖所示，水平地面上放有長木板和滑塊，兩者靜止在同一直線上，木板底面光滑，與地面間的動摩擦因數為，某時刻滑塊從左側以水平初速度滑上木板，已知滑塊與木板上表面間的動摩擦因數也為、質量均為，重力加速度為，開始時木板與滑塊間相距，木板足夠長，與之間的碰撞均為彈性碰撞，碰撞時間極短，與發(fā)生碰撞后反彈，之后木板每當運動到與滑塊上次碰撞的位置時，恰好不再相對滑動，求：

滑上后經多長時間與發(fā)生第次碰撞；

滑塊的質量；

第次碰撞前，滑塊相對木板滑動的距離；

經次碰撞，滑塊能運動的總位移。

答案和解析

1.【答案】

【解析】A.當空氣質量顯示為霾時，空氣中細顆粒物如即固體小顆粒在空氣中做無規(guī)則運動是布朗運動，故A正確；

B.溫度是分子熱運動平均動能的標志，從上午點到下午點，溫度逐漸升高，空氣分子中速率較大的分子所占總分子比例逐漸變大。故B正確；

C.若溫度降為，水蒸氣液化為露珠的過程中分子間的距離逐漸變小，引力和斥力均增大。故C錯誤；

D.若溫度降為，水蒸氣液化為露珠的過程中分子力表現為引力，且做正功，所以勢能一直減小。故D錯誤。

故選AB。

2.【答案】

【解析】A.一群處于能級的氫原子向低能級躍遷時，最多產生的譜線為種，選項A錯誤；

B.從能級躍遷到能級輻射出光子的能量為，又可見光的光子能量范圍為，則該光屬于可見光，選項B錯誤；

C.一群氫原子從能級向能級躍遷過程中，能使逸出功為的金屬發(fā)生光電效應的躍遷對應于五種躍遷：，對應光子能量；，對應光子能量；，對應光子能量；，對應光子能量；，對應光子能量；選項C正確；

D.氫原子從能級向能級躍遷過程中能級差最大，發(fā)出光的頻率最大，波長最短，選項D錯誤。

故選C。

3.【答案】

【解析】設兩側繩子拉力為，對上面的結點受力分析可知

對四個燈籠的整體分析可知

解得

故選C。

4.【答案】

【解析】從到的過程中，不變，則，增大，則，內能增加，根據熱力學第一定律

可得，即氣體吸收熱量，阻值A錯誤，B正確；

C.從到的過程中，根據理想氣體狀態(tài)方程

可得

由于曲線為雙曲線的一部分，因此從到的過程中，氣體壓強不變，減小，減小，內能減少，選項C錯誤；

D.從到的過程中，不變，減小，因此氣體在單位時間、單位面積上與器壁碰撞的分子數變多，溫度減小，單個氣體分子撞擊力變小，選項D錯誤。

故選B。

5.【答案】

【解析】A.“夸父”與地球一起做勻速圓周運動，不是平衡狀態(tài)。故A錯誤；

B.做圓周運動的物體在相同的時間內走過的弧長相等，但位移是矢量，位移的大小相等但方向不同。故B錯誤；

根據圓周運動規(guī)律可知

即

因為二者的公轉周期相同，地球的環(huán)繞半徑更大，因而地球繞太陽公轉的向心加速度更大。故C錯誤，D正確。

故選D。

6.【答案】

【解析】A.因棱處在兩等量異種電荷兩線的垂直平分面上，則電勢為零，即點的電勢等于點的電勢，選項A錯誤；

因、在同一等勢面上，可知場強方向相同，但是由于點距離、的中點較近，可知點的電場強度比點的大；同理、兩點在同一等勢面上，場強方向相同，且因為、兩點到、的中點距離相等，可知、兩點的電場強度相同，選項B錯誤，C正確；

D.因、兩點電勢相等，可知同一負電荷在點的電勢能與在點的電勢能相等，選項D錯誤。

故選C。

7.【答案】

【解析】設在的水下桶內氣體占據空間的長度為，壓強為，根據平衡條件可得

根據玻意耳定律有

解得

遠小于，所以增加氣體后，壓強不變，溫度不變，增加的氣體的體積為

原來氣體的體積為

壓入氣體的質量與筒內原氣體質量的比值約為

故選A。

8.【答案】

【解析】A.時刻物體的加速度為零，速度達到最大值，故A錯誤；

B.至，物體的速度沿著正方向，加速度沿著負方向，即速度與加速度反向，物體沿正向做加速度增大的減速運動，故B錯誤；

C.時刻的速度等于時間內速度的增量，即時間內圖像與時間軸所圍的“面積”，同樣時刻的速度等于時間內圖像與時間軸所圍成的“面積”，易知兩段時間內的“面積”大小相等，符號相反，即與兩時刻的速度等大反向，故C錯誤；

D.由圖像可知，、兩時刻物體的速度均為零，時間內物體沿正向運動，時間內物體沿負向運動，根據運動的對稱性可知，兩段時間內物體的位移大小相等，方向相反，可得物體在時刻返回了出發(fā)時的位置，故D正確。

故選D。

9.【答案】

【解析】A.觸片同時接觸、兩個觸點時電熱絲沒有接入電路，電吹風吹冷風；故A錯誤；

B.吹冷風時通過小風扇的電流

小風扇正常工作時電阻

故B錯誤；

C.原、副線圈的匝數比

故C正確；

D.吹熱風時，通過電吹風機的電流為

故D正確。

故選CD。

10.【答案】

【解析】A.根據

時，圓環(huán)中感應電動勢的大小

選項A正確；

B.根據楞次定律可知，時，圓環(huán)中感應電流的方向從上向下看為順時針方向，選項B正確；

C.內，通過圓環(huán)某截面的電量

選項C正確；

D.內感應電動勢不斷變化，但是不能求解電動勢的有效值，則不能求解圓環(huán)所產生的焦耳熱，選項D錯誤。

故選ABC。

11.【答案】

【解析】A.由丙圖可知超聲波的波長，超聲波懸浮儀所發(fā)出的超聲波信號頻率為

代入數據得

故A錯誤；

B.波源、振動步調相反，當波程差為波長的整數倍時，該點是振動減弱點，設波源、之間某一點坐標為，懸浮點為振動減弱點，滿足

解得

故兩列波穩(wěn)定疊加后，波源、之間小水珠共有個懸浮點，故B錯誤；

C.波源、之間振幅為的點為振動減弱點，當波程差為半波長的奇數倍時，該點是振動加強點，滿足

解得

兩列波穩(wěn)定疊加后，波源、之間振幅為的點共有個，故C正確；

D.拔出圖乙線圈中的鐵芯，振蕩回路的振蕩周期減小，超聲波頻率變大，波長變短，相同空間距離內節(jié)點個數變多，故D正確。

故選CD。

12.【答案】

【解析】向下運送糧食由能量守恒可得

解得

向上回到起始位置過程由能量守恒可得

解得

糧車能回到起始位置，應滿足

故AC錯誤，D正確。

B.糧車和糧食下滑過程中減少的重力勢能轉化為彈簧和配重增加的機械能加上克服阻力做功產生的內能，故B正確；

故選BD。

13.【答案】不滿足遠小于

【解析】【分析】

本題采用的控制變量法，要知道取托盤及鉤碼的重力作為小車所受的合力，應滿足條件：。往往根據求加速度。

每次在小車上加減砝碼時，不需要再平衡摩擦力；在遠大于的條件下，托盤及鉤碼的重力可代替小車所受的合力；實驗時應先接通電源后釋放小車。

根據勻變速直線運動推論求出點速度；根據推論求加速度。

根據牛頓第二定律列方程，求解小車所受的合力，即可得到托盤及鉤碼的總質量。根據實驗原理分析圖線發(fā)生彎曲的原因。

【解答】、平衡摩擦力時，假設木板傾角為，則有，即，該方程與小車及砝碼的質量無關，故每次在小車上加減砝碼時，不需要重新平衡摩擦力，故A錯誤；

B、實驗中該同學取托盤及鉤碼的重力作為小車所受的合力，應遠大于，故B正確；

C、為使紙帶打的點盡可能多，實驗時應先接通電源后釋放小車，故C錯誤；

D、小車的加速度要通過紙帶上的點跡根據求解，如用計算加速度，這是在運用牛頓第二定律，而不是探究加速度與質量的關系，故D錯誤。

故選：。

由于相鄰兩計數點間還有個點未畫出，所以相鄰的兩計數點間的時間間隔。

小車的速度

根據勻變速直線運動的推論公式得：

可得

其中：，，代入上式解得：

由圖知，時，

結合，解得：

當較大時，圖線發(fā)生彎曲是因為沒有滿足造成的。本實驗是把當成，根據牛頓第二定律：，得，當較大，即沒有滿足時，和相差越來越大，與不再成正比，圖線發(fā)生彎曲。

14.【答案】甲；；；；，偏??；

【解析】由于電池的內阻較小，為增大電壓表的測量范圍，將定值電阻并入電源的內阻，作為等效內阻進行測量，故選甲。

所測為兩節(jié)干電池的電動勢和內阻，而兩節(jié)干電池的電動勢大約為，故電壓表應選擇；而根據直除法，即電源的電動勢除以電路中電阻的最小值，即粗略記為定值電阻的阻值，此時滑動變阻器入電路阻值為零，得到的這個粗略值認為是電路中電流的最大值，再根據電表的選取原則，讀數不能小于總量程的三分之一，則可知電流表應選擇。

描點后如圖所示

在圖像中，圖線與縱軸的交點表示電源的電動勢，而通過該測量電路做出的圖像的斜率的絕對值表示電源內阻與定值電阻大小之和，則通過讀圖可得電源的電動勢為

電源的內阻為

根據閉合電路的歐姆定律

由于電壓表的分流作用，實際的干路電流要比測量值大，因此該實驗測出的電動勢要比真實值偏小。

在該實驗中，靈敏電流計示數為說明此刻滑片觸頭到金屬絲端兩點間的電勢差與待測電源的電動勢相同，此時可認為金屬絲長和長兩部分串聯，再根據串聯分壓原理可得待測電源的電動勢為

15.【答案】；，

【解析】分析可知兩光線的入射角等于棱鏡的頂角，若兩光線能從棱鏡斜面射出，應小于兩光線最小的臨界角，由

得

所以的取值范圍為

兩束光傳播的光路圖如圖所示

由折射定律可知

由幾何關系可知

得

16.【答案】；

【解析】豎直方向只受重力，做豎直上拋運動，豎直向