山西省太原市第三十七中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期暑假開學(xué)測(cè)物理試題（A）（解析版）

37中23-24年度8月高三物理開學(xué)測(cè)A卷一、單項(xiàng)選擇題（每小題6分，共30分）（2023·全國(guó)·高考真題）1.船上的人和水下的潛水員都能聽見輪船的鳴笛聲。聲波在空氣中和在水中傳播時(shí)的（）A.波速和波長(zhǎng)均不同 B.頻率和波速均不同C.波長(zhǎng)和周期均不同 D.周期和頻率均不同【答案】A【解析】【詳解】聲波的周期和頻率由振源決定，故聲波在空氣中和在水中傳播的周期和頻率均相同，但聲波在空氣和水中傳播的波速不同，根據(jù)波速與波長(zhǎng)關(guān)系可知，波長(zhǎng)也不同。故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。（2023·山東·高考真題）2.如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標(biāo)準(zhǔn)石英環(huán)，C為待測(cè)柱形樣品，C的上表面與上方標(biāo)準(zhǔn)平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會(huì)形成干涉條紋。已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時(shí)，下列說法正確的是（）A.劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動(dòng) B.劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動(dòng)C.劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動(dòng) D.劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動(dòng)【答案】A【解析】【詳解】由題知，C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時(shí)，G增長(zhǎng)的高度大于C增長(zhǎng)的高度，則劈形空氣層的厚度變大，且同一厚度的空氣膜向劈尖移動(dòng)，則條紋向左移動(dòng)。故選A。（2023·江蘇南京·模擬預(yù)測(cè)）3.如圖所示，A、B是兩個(gè)面積不等的活塞，可以在水平固定的兩端開口的氣缸內(nèi)無(wú)摩擦地滑動(dòng)，缸內(nèi)氣體為理想氣體。隨著溫度降低，描述氣體狀態(tài)變化的圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】隨著溫度降低，氣體先做等壓變化，由于溫度的降低，氣體的體積減小。當(dāng)活塞A運(yùn)動(dòng)至最右端時(shí)，氣體體積達(dá)到最小。之后氣體做等容變化，隨著溫度的降低，氣體的壓強(qiáng)逐漸減小，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。（2023·遼寧撫順·二模）4.如圖所示，導(dǎo)熱良好的密閉容器內(nèi)封閉有壓強(qiáng)為p0的空氣，現(xiàn)用抽氣筒緩慢從容器底部的閥門處（只出不進(jìn)）抽氣兩次．已知抽氣筒每次抽出空氣的體積為容器容積的，空氣可視為理想氣體，則容器內(nèi)剩余空氣和抽出空氣的質(zhì)量之比為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】設(shè)容器的容積為，則每次抽出空氣的體積為，設(shè)第一次抽氣后容器內(nèi)剩余空氣的壓強(qiáng)為，假設(shè)將容器內(nèi)剩余氣體等溫壓縮到壓強(qiáng)為p0時(shí)的體積為V，根據(jù)玻意爾定律，第一次抽氣，有第二次抽氣，有剩余氣體容器內(nèi)剩余空氣和抽出空氣的質(zhì)量之比為解得故選D。（2023·山東·二模）5.校園運(yùn)動(dòng)會(huì)開幕式上釋放了一組氦氣球，氮?dú)馇蚓徛仙?，到達(dá)一定高度后膨脹破裂。若剛釋放時(shí)氦氣球內(nèi)外的壓強(qiáng)差為，即將破裂時(shí)氦氣球的體積為剛釋放時(shí)的1.2倍，內(nèi)外的壓強(qiáng)差為。大氣壓強(qiáng)p隨離地高度h的變化如圖甲所示，大氣溫度t隨離地高度h的變化如圖乙所示，氦氣球?qū)崃己谩t氦氣球破裂時(shí)的離地高度約為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】在地面時(shí)，氣體的壓強(qiáng)溫度為設(shè)體積為，設(shè)在高度時(shí)，氣體的壓強(qiáng)溫度為體積為，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得聯(lián)立解得故選A。（2021·山東·高考真題）6.用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，觀察到如圖所示明暗相間的干涉條紋。下列關(guān)于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標(biāo)x的變化圖像，可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，從透明薄膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，發(fā)生干涉現(xiàn)象，出現(xiàn)條紋，所以此條紋是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光疊加后形成的，其光程差為透明薄膜厚度的2倍，當(dāng)光程差△x=nλ時(shí)此處表現(xiàn)為亮條紋，即當(dāng)薄膜的厚度時(shí)對(duì)應(yīng)的條紋為亮條紋，在題目的干涉條紋中，從左向右條紋的間距逐漸增大，結(jié)合干涉條紋公式對(duì)應(yīng)的厚度公式可知從左向右薄膜厚度的變化率逐漸減小。故選D。二．多選題(每小題6分，共30分）（23-24高二上·重慶·期末）7.如圖所示，在第十四屆中國(guó)航展上空，殲穿云破霧、呈現(xiàn)了駕“七彩祥云”的壯觀景象。因?yàn)轱w機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)噴出高溫尾流會(huì)使得飛機(jī)周圍的空氣經(jīng)過機(jī)翼后膨脹降溫，在飛機(jī)表面形成一層水霧。陽(yáng)光照射到水霧上，由于不同顏色的光折射率不同，就會(huì)形成七彩光芒。如下圖所示，將原理簡(jiǎn)化并作出光路圖。已知光與界面的夾角為。光的折射率為，光與法線的夾角為，光在空氣中的傳播速度為，水霧半球的半徑為。則下列說法正確的是（）A.光在水霧半球中的傳播時(shí)間為B.光在水霧半球中的傳播時(shí)間為C.b光從水霧半球進(jìn)入空氣速度變快，波長(zhǎng)變長(zhǎng)D.在水霧半球中a光的速度比b光的速度大【答案】AC【解析】【詳解】AB．對(duì)b光根據(jù)折射定律則i=30°則a光的折射率光在水霧半球中傳播速度傳播時(shí)間為選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．b光從水霧半球進(jìn)入空氣速度變快，根據(jù)可知，周期不變，波長(zhǎng)變長(zhǎng)，選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)因a光的折射率大于b光，可知在水霧半球中a光的速度比b光的速度小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。（2024·遼寧遼陽(yáng)·二模）8.一位潛水愛好者在水下利用激光器向岸上救援人員發(fā)射激光信號(hào)時(shí)，發(fā)現(xiàn)激光束只有在如圖所示的錐形范圍內(nèi)才能射出水面，已知圓錐的底面直徑為6m、母線長(zhǎng)4m，下列說法正確的是（）A.水的折射率為B.潛水者不能看見岸上的救援人員C.救援人員看見潛水者的位置比潛水者的實(shí)際位置高D.潛水者在錐形范圍內(nèi)看見岸上的救援人員的位置比救援人員的實(shí)際位置高【答案】CD【解析】【詳解】A．如圖可知激光恰好在圓錐面發(fā)生全反射根據(jù)及幾何關(guān)系可得A錯(cuò)誤；B．如圖若激光照到水面時(shí)的入射角小于全反射臨界角，則激光能照到岸上的救援人員，光路是可逆的，所以潛水者能看見岸上的救援人員，B錯(cuò)誤；CD．如上圖虛線可知，救援人員看見潛水者的位置比潛水者的實(shí)際位置高，潛水者在錐形范圍內(nèi)看見岸上的救援人員的位置比救援人員的實(shí)際位置高，CD均正確。故選CD。二、實(shí)驗(yàn)題（共10分）（21-22高二上·山東威?！るA段練習(xí)）9.在“用插針法測(cè)玻璃磚折射率”實(shí)驗(yàn)中，玻璃磚的邊與邊相互平行，邊與邊不平行，如圖所示。（1）實(shí)驗(yàn)中是否要求四枚大頭針的針帽在同一視線上？________；（填“是”或“否”）（2）以入射點(diǎn)O為圓心，以為半徑畫圓，與入射光線交于M點(diǎn)，與折射光線的延長(zhǎng)線交于F點(diǎn)，過點(diǎn)分別向法線作垂線，量得，則該玻璃磚的折射率________；（3）下列操作可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是______。（填字母代號(hào)）A．適當(dāng)增大大頭針的間距B．選擇玻璃磚相互平行的兩邊來測(cè)量C．選用盡可能細(xì)筆畫線D．使的入射角接近90°（4）該同學(xué)突發(fā)其想用兩塊同樣的玻璃直角棱鏡ABC來做實(shí)驗(yàn)，兩者的AC面是平行放置的，插針、的連線垂直于AB面，若操作無(wú)誤，則在圖中右邊的插針應(yīng)該是______。A．B．C．D．（5）在測(cè)量光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中，為減小誤差，該實(shí)驗(yàn)并未直接測(cè)量相鄰亮條紋間的距離，而是先測(cè)量n個(gè)條紋的問距再求出。下列實(shí)驗(yàn)采用了類似方法的有______A．《探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律》的實(shí)驗(yàn)中合力的測(cè)量B．驗(yàn)證《牛頓第二定律》實(shí)驗(yàn)中研究各量間的關(guān)系C．《用單擺測(cè)重力加速度》實(shí)驗(yàn)中單擺周期的測(cè)量D.用，求瞬時(shí)速度的方法【答案】①.否②.1.5③.AC④.C⑤.C【解析】【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中要求四枚大頭針的針尖在同一視線上，而不是針帽；（2）[2]由圖可知?jiǎng)t折射率（3）[3]A．大頭針和及和之間的距離適當(dāng)大些時(shí)，相同的距離誤差，引起的角度誤差會(huì)減小，角度的測(cè)量誤差會(huì)小些，故A正確；B．用插針法測(cè)定折射率時(shí)，玻璃磚上下表面不一定要平行，故B錯(cuò)誤；C．為了準(zhǔn)確作出入射光線和折射光線，應(yīng)選用盡可能細(xì)的筆畫線，故C正確；D．為了減小測(cè)量的相對(duì)誤差，選擇的入射角盡量大些，效果會(huì)更好，但不是接近90°，故D錯(cuò)誤。（4）[4]畫出光路圖如圖所示根據(jù)光路圖可知，經(jīng)過的光線經(jīng)兩塊玻璃磚的分界處后向下偏，然后射入右端玻璃磚后平行射出，則圖中右邊的插針應(yīng)該是，故C正確，ABD錯(cuò)誤。（5）[5]先測(cè)量n個(gè)條紋的問距再求出，屬于放大測(cè)量取平均值A(chǔ)．《探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律》的實(shí)驗(yàn)中合力的測(cè)量屬于等效替代法，故A錯(cuò)誤；B．驗(yàn)證《牛頓第二定律》實(shí)驗(yàn)中研究各量間的關(guān)系屬于控制變量法，故B錯(cuò)誤；C．《用單擺測(cè)重力加速度》實(shí)驗(yàn)中單擺周期的測(cè)量，屬于放大測(cè)量取平均值，故C正確；D．用，求瞬時(shí)速度的方法，屬于極限法，故D錯(cuò)誤。三、解答題（共42分）（2023·全國(guó)·高考真題）10.分別沿x軸正向和負(fù)向傳播兩列簡(jiǎn)諧橫波P、Q的振動(dòng)方向相同,振幅均為5cm，波長(zhǎng)均為8m，波速均為4m/s。時(shí)刻，P波剛好傳播到坐標(biāo)原點(diǎn),該處的質(zhì)點(diǎn)將自平衡位置向下振動(dòng)；Q波剛好傳到處，該處的質(zhì)點(diǎn)將自平衡位置向上振動(dòng)。經(jīng)過一段時(shí)間后，兩列波相遇。（1）在答題卡給出的坐標(biāo)圖上分別畫出P、Q兩列波在時(shí)刻的波形圖（P波用虛線，Q波用實(shí)線）；（2）求出圖示范圍內(nèi)的介質(zhì)中，因兩列波干涉而振動(dòng)振幅最大和振幅最小的平衡位置?！敬鸢浮浚?）；（2）見解析【解析】【詳解】（1）根據(jù)得可知時(shí)P波剛好傳播到處，Q波剛好傳播到處，根據(jù)上坡下坡法可得波形圖如圖所示（2）兩列波在圖示范圍內(nèi)任一位置的波程差為根據(jù)題意可知，P、Q兩波振動(dòng)頻率相同，振動(dòng)方向相反，兩波疊加時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的條件為到兩波源的距離差解得振幅最大的平衡位置有、振動(dòng)減弱條件為解得振幅最小的平衡位置有、、（2023·湖北·高考真題）11.如圖所示，豎直放置在水平桌面上的左右兩汽缸粗細(xì)均勻，內(nèi)壁光滑，橫截面積分別為S、，由體積可忽略的細(xì)管在底部連通。兩汽缸中各有一輕質(zhì)活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉，左側(cè)汽缸底部與活塞用輕質(zhì)細(xì)彈簧相連。初始時(shí)，兩汽缸內(nèi)封閉氣柱的高度均為H，彈簧長(zhǎng)度恰好為原長(zhǎng)?，F(xiàn)往右側(cè)活塞上表面緩慢添加一定質(zhì)量的沙子，直至右側(cè)活塞下降，左側(cè)活塞上升。已知大氣壓強(qiáng)為，重力加速度大小為g，汽缸足夠長(zhǎng)，汽缸內(nèi)氣體溫度始終不變，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。求：（1）最終汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。（2）彈簧的勁度系數(shù)和添加的沙子質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）；（2）；【解析】【詳解】（1）對(duì)左右氣缸內(nèi)所封的氣體，初態(tài)壓強(qiáng)p1=p0體積末態(tài)壓強(qiáng)p2，體積根據(jù)玻意耳定律可得解得（2）對(duì)右邊活塞受力分析可知解得對(duì)左側(cè)活塞受力分析可知解得（2023·山東·高考真題）12.一種反射式光纖位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)微小位移測(cè)量，其部分原理簡(jiǎn)化如圖所示。兩光纖可等效為圓柱狀玻璃絲M、N，相距為d，直徑均為，折射率為n（）。M、N下端橫截面平齊且與被測(cè)物體表面平行。激光在M內(nèi)多次全反射后從下端面射向被測(cè)物體，經(jīng)被測(cè)物體表面鏡面反射至N下端面，N下端面被照亮的面積與玻璃絲下端面到被測(cè)物體距離有關(guān)。（1）從M下端面出射的光與豎直方向的最大偏角為，求的正弦值；（2）被測(cè)物體自上而下微小移動(dòng)，使N下端面從剛能