天津市武清區(qū)2023-2024學(xué)年高三物理上學(xué)期開學(xué)檢測試題含解析

高三年級上學(xué)期開學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量檢測物理試卷考試時間60分鐘一、單選題（每小題5分，共25分。每小題給出的四個選項中，只有一個正確選項）1.2022年5月15日，我國自主研發(fā)的“極目一號”Ⅲ型浮空艇創(chuàng)造了海拔9032米的大氣科學(xué)觀測世界紀錄。若在浮空艇某段上升過程中，艇內(nèi)氣體溫度降低，體積和質(zhì)量視為不變，則艇內(nèi)氣體（）（視為理想氣體）A.吸收熱量 B.壓強增大 C.內(nèi)能減小 D.對外做負功【答案】C【解析】【詳解】由于浮空艇上升過程中體積和質(zhì)量均不變，則艇內(nèi)氣體不做功；根據(jù)可知溫度降低，則艇內(nèi)氣體壓強減小，氣體內(nèi)能減??；又根據(jù)可知氣體放出熱量。故選C。2.質(zhì)量為m的列車勻速v行駛，突然以F大小的力制動剎車直到列車停止，過程中恒受到f的空氣阻力，下列說法正確的是（）A.減速運動加速度大小 B.力F的沖量為mvC.剎車距離為 D.勻速行駛時功率為【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)牛頓第二定律有可得減速運動加速度大小故A錯誤；B．根據(jù)運動學(xué)公式有故力F的沖量為方向與運動方向相反；故B錯誤；C．根據(jù)運動學(xué)公式可得故C正確；D．勻速行駛時牽引力等于空氣阻力，則功率為故D錯誤。故選C。3.在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖1所示，產(chǎn)生的交變電動勢的圖2所示，則（）A.t=0.005s時線框的磁通量變化率最大B.t=0.01s時線框平面垂直于中性面C.線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311VD.線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100Hz【答案】A【解析】【詳解】由圖乙可知，t=0.005s時刻，感應(yīng)電動勢最大，由法拉第電磁感應(yīng)感應(yīng)定律可知，穿過線框的磁通量變化率最大，故A正確；t=0.01

s時感應(yīng)電動勢為零，線圈平面與磁場方向垂直，即線框平面位于中性面，故B正確；線框產(chǎn)生的交變電動勢最大值為311V，有效值為220V，選項C錯誤；線框產(chǎn)生的交變電動勢周期為0.02s，則頻率為50Hz，選項D錯誤；故選B.

點睛：解決本題時要抓住線框位于中性面磁通量最大，磁通量變化率為零，感應(yīng)電動勢為零，而線框通過與磁場平行位置時，磁通量為零，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動勢最大．4.2022年3月，中國空間站“天宮課堂”再次開講，授課期間利用了我國的中繼衛(wèi)是系統(tǒng)進行信號傳輸，天地通信始終高效穩(wěn)定。已知空間站在距離地面400公里左右的軌道上運行，其運動視為勻速圓周運動，中繼衛(wèi)星系統(tǒng)中某衛(wèi)星是距離地面36000公里左右的地球靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星），則該衛(wèi)星（）A.授課期間經(jīng)過天津正上空 B.加速度大于空間站的加速度C.運行周期大于空間站的運行周期 D.運行速度大于地球的第一宇宙速度【答案】C【解析】【詳解】A．該衛(wèi)星在地球靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）上，處于赤道平面上，不可能經(jīng)過天津正上空，A錯誤；BCD．衛(wèi)星正常運行，由萬有引力提供向心力得，，由于該衛(wèi)星軌道半徑大于空間站半徑，故加速度小于空間站的加速度；運行周期大于空間站的運行周期；第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的運行速度，則該衛(wèi)星的運行速度小于地球的第一宇宙速度。BD錯誤，C正確。故選C。5.在同一均勻介質(zhì)中，分別位于坐標原點和處的兩個波源O和P，沿y軸振動，形成了兩列相向傳播的簡諧橫波a和b，某時刻a和b分別傳播到和處，波形如圖所示。下列說法正確的是（）A.a與b的頻率之比為 B.O與P開始振動的時刻相同C.a與b相遇后會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象 D.O開始振動時沿y軸正方向運動【答案】A【解析】【詳解】A．由同一均勻介質(zhì)條件可得a和b兩列波在介質(zhì)中傳播速度相同，由圖可知，a和b兩列波的波長之比為根據(jù)可得a與b的頻率之比為故A正確；B．因a和b兩列波的波速相同，由a和b兩列波分別傳播到和處的時刻相同，可知O與P開始振動的時刻不相同，故B錯誤；C．因a與b的頻率不同，a與b相遇后不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故C錯誤；D．a(chǎn)波剛傳到處，由波形平移法可知，處的質(zhì)點開始振動方向沿y軸負方向，而所有質(zhì)點的開始振動方向都相同，所以O(shè)點開始振動的方向也沿y軸負方向，故D錯誤。故選A。二、多選題（每小題5分，共15分。每小題給出的四個選項中，至少有兩個正確選項，全部選對得5分，選對但不全得3分，錯選或多選不得分。）6.下列說法正確的是（）A.圖甲是光電效應(yīng)實驗，光電效應(yīng)反映了光具有粒子性B.圖乙是湯姆孫通過粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C.圖丙是某金屬在光的照射下，光電子最大初動能與入射光頻率的關(guān)系圖像，當(dāng)入射光頻率為時產(chǎn)生光電子的最大初動能為D.圖丁中一個處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時能輻射出6種不同頻率的光子【答案】AC【解析】【詳解】A．圖甲是光電效應(yīng)實驗,光電效應(yīng)實驗證明光具有粒子性，故A正確；B．盧瑟福通過粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故B錯誤；C．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知光子的最大初動能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，當(dāng)時當(dāng)時所以入射光頻率為時最大初動能為故C正確；D．一個處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時最多能輻射出（n-1）種不同頻率的光子，即3種，故D錯誤。故選AC。7.在物理學(xué)的發(fā)展過程中，有一些科學(xué)家由于突出的貢獻而被定義為物理量的單位以示紀念．下面對高中學(xué)習(xí)的物理單位及其相對應(yīng)的科學(xué)家做出的貢獻敘述正確的是（）A.力的單位是牛頓(N)，牛頓提出了萬有引力定律B.自感系數(shù)的單位是法拉(F)，法拉第最早提出了電場的概念C.磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉(T)，特斯拉發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)D.電流強度的單位是安培(A)，安培提出了分子電流假說【答案】AD【解析】【詳解】A．力的單位是牛頓(N)，牛頓提出了萬有引力定律，選項A正確；B．電容的單位是法拉(F)，法拉第最早提出了電場的概念，選項B錯誤；C．磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉(T)，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，選項C錯誤；D．電流強度的單位是安培(A)，安培提出了分子電流假說，選項D正確；故選AD。8.不同波長的電磁波具有不同的特性，在科研、生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用。a、b兩單色光在電磁波譜中的位置如圖所示。下列說法正確的是（）A.若a、b光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生，產(chǎn)生a光的能級能量差大B.若a、b光分別照射同一小孔發(fā)生衍射，a光的衍射現(xiàn)象更明顯C.若a、b光分別照射同一光電管發(fā)生光電效應(yīng)，a光的遏止電壓高D.若a、b光分別作為同一雙縫干涉裝置光源時，a光干涉條紋間距大【答案】BD【解析】【詳解】由圖中a、b兩單色光在電磁波譜中位置，判斷出a光的波長大于b光的波長，a光的頻率小于b光的頻率。A．若a、b光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生，根據(jù)玻爾原子理論的頻率條件可知產(chǎn)生a光的能級能量差小，故A錯誤；B．若a、b光分別照射同一小孔發(fā)生衍射，根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，a光的衍射現(xiàn)象更明顯，故B正確；C．在分別照射同一光電管發(fā)生光電效應(yīng)時，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知a光的遏止電壓低，故C錯誤；D．a(chǎn)、b光分別作為同一雙縫干涉裝置光源時，相鄰兩條亮紋或暗紋的中心間距可知a光的干涉條紋間距大，故D正確。故選BD。三、實驗題（每小題2分，共16分）9.如圖所示，甲同學(xué)用半徑相同的A、B兩球的碰撞可以驗證“動量守恒定律”。實驗時先讓質(zhì)量為的A球從斜槽軌道上某一固定位置S由靜止開始滾下，從軌道末端拋出，落到位于水平地面的復(fù)寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個落點痕跡，P為落點的平均位置。再把質(zhì)量為的B球放在斜槽軌道末端，讓A球仍從位置S由靜止?jié)L下，與B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復(fù)操作10次，M、N分別為落點的平均位置。（1）實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通過僅測量______間接地解決這個問題。A．小球開始釋放高度hB．小球拋出點距地面的高度HC．小球做平拋運動的射程OM、OP、ON（2）以下提供的測量工具中，本實驗必須使用的是______。A．刻度尺B．天平C．游標卡尺D．秒表（3）關(guān)于本實驗，下列說法正確的是______。A．斜槽軌道必須光滑B．斜槽軌道末端必須水平C．入射球每次必須從同一位置由靜止釋放D．實驗過程中，白紙、復(fù)寫紙都可以移動（4）在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式______，則可以認為兩球碰撞為彈性碰撞。（用已知量和（1）中測得的物理量表示）【答案】①.C②.AB##BA③.BC##BC④.【解析】【詳解】（1）[1]小球碰撞后做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，且小球下落的高度相同，則小球的運動時間相同，水平方向做勻速直線運動，小球做平拋運動的射程之比為小球的水平速度之比。故可以通過僅測量小球做平拋運動的射程OM、OP、ON間接地解決這個問題。故選C。（2）[2]實驗驗證動量守恒需使用天平測量小球的質(zhì)量，刻度尺量取小球做平拋運動的射程，不需要測量小球直徑以及運動時間，故不需要游標卡尺和秒表。故選AB。（3）[3]AC．為保證小球做平拋運動的初速度相同，入射球每次必須從同一位置由靜止釋放，斜槽軌道不需要光滑，故A錯誤，C正確；B．為保證小球做平拋運動的初速度水平，斜槽軌道末端必須水平，故B正確；D．實驗過程中，白紙不可以移動，故D錯誤。故選BC。（4）[4]根據(jù)碰撞動量守恒有設(shè)運動時間為，水平方向有，，根據(jù)能量守恒有整理得10.某同學(xué)要測定一圓柱形導(dǎo)體材料的電阻率。（1）他先用螺旋測微器測量該材料的直徑，測量結(jié)果如圖甲所示，則該導(dǎo)體材料的直徑_________mm。（2）該同學(xué)接著用歐姆表粗測該圓柱體的電阻，他進行了如下操作：他先用“×10”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，他應(yīng)該換用___________（填“×1”或“×100”）擋，換擋重新調(diào)零后再進行測量，指針靜止時位置如圖乙所示，則該圓柱體的電阻為___________Ω。（3）為了進一步準確測量該圓柱體的電阻，實驗室用伏安法測量金屬絲的電阻，實驗中除開關(guān)、若干導(dǎo)線之外還提供∶電流表A（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）；電壓表V（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）；滑動變阻器R（0~15Ω）；電源E（電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計）。根據(jù)所選用的實驗器材，應(yīng)選用以下哪個電路圖進行實驗？_________（填“甲”或“乙”）（4）若通過測量可知，金屬絲接入電路的長度為，直徑為，通過金屬絲的電流為，金屬絲兩端的電壓為，由此可計算得出金屬絲的電阻率___________。（用題目所給字母表示）【答案】①.2.935##2.934##2.936②.×1③.5##5.0④.甲⑤.【解析】【詳解】（1）[1]螺旋測微器的精確值為，由圖甲可知該導(dǎo)體材料的直徑為（2）[2][3]用“×10”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明待測電阻阻值較小，應(yīng)換用“×1”擋，換擋重新調(diào)零后再進行測量，指針靜止時位置如圖乙所示，則該圓柱體的電阻為（3）[4]由于待測電阻約為，根據(jù)可知電流表應(yīng)采用外接法，應(yīng)選用甲電路圖進行實驗（4）[5]若通過測量可知，金屬絲接入電路的長度為，直徑為，通過金屬絲的電流為，金屬絲兩端的電壓為；根據(jù)電阻定律可得又，聯(lián)立可得金屬絲的電阻率為四、解答題（本題共3小題，11題12分，12題13分，13題19分，共44分）11.如圖所示，小物塊A、B的質(zhì)量均為m=0.10kg，B靜止在軌道水平段的末端。A以水平速度v0與B碰撞，碰后兩物塊粘在一起水平拋出。拋出點距離水平地面的豎直高度為h=0.45m，兩物塊落地點距離軌道末端的水平距離為s=0.30m，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）兩物塊在空中運動的時間t；（2）兩物塊碰前A的速度v0的大??；（3）兩物塊碰撞過程中損失的機械能?！敬鸢浮浚?）0.30s；（2）；（3）【解析】【分析】【詳解】（1）豎直方向為自由落體運動，由得t=0.30s（2）設(shè)A、B碰后速度，水平方向為勻速運動，由得根據(jù)動量守恒定律，由得（3）兩物體碰撞過程中損失的機械能得12.如圖所示，在平面直角坐標系的第Ⅰ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的圓形勻強磁場區(qū)域，與、軸分別相切于、兩點，第Ⅱ象限內(nèi)有沿軸負方向的勻強電場。一個質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子從點沿軸正方向以射入磁場，經(jīng)點射入電場，最后從軸上離點的距離為的點射出，不計粒子的重力。求：（1）勻強磁場磁感應(yīng)強度的大??；（2）勻強電場場強的大?。唬?）粒子在磁場和電場中運動的總時間?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）帶正電粒子在磁場中只受洛倫茲力而做勻速圓周運動，其軌跡如右圖所示由幾何關(guān)系知粒子圓周軌跡半徑為r=L由洛倫茲力提供向心力可得解得（2）粒子由C點沿-x方向進入電場，在電場中做類平拋運動，沿-x方向做勻速直線運動，有2L=v0t2沿-y方向做初速度為零的勻加速直線運動，有粒子在電場中的加速度為解得，（3）由幾何關(guān)系得，粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為粒子在磁場中圓周運動的周期為則磁場中運動的時間為聯(lián)立解得粒子在磁場和電場中運動的總時間為13.隨著超導(dǎo)材料性能不斷提高和完善，科學(xué)家們正在積極開展高溫超導(dǎo)應(yīng)用技術(shù)的研究，其中誕生了一個重要領(lǐng)域的研究應(yīng)用——高溫超導(dǎo)磁懸浮列車技術(shù)。作為革命性的技術(shù)