2023年高三下学期物理开学考试卷B（课标全国专用）（原卷版）

2023年高三下学期开学考试卷B（课标全国专用）物理(满分110分)选择题部分(共48分)一、选择题(本大题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分)1．如图所示，竖直固定放置的△ABC是用光滑杆构造而成的。将两个小环从A点由静止释A放，分别沿AB杆和AC杆运动，已知小环到达C点所需时间是到达B点时间的两倍（即）。若已知AB杆竖直，AC=4m，，，。则AB杆长度（

）A．0.8m B．1m C．1.2m D．1.25m2．2022年3月的“天宫课堂”上，航天员做了一个“手动离心机”，该装置模型如图所示。快速摇转该装置完成了空间站中的水油分离实验。下列说法正确的是（）A．水油分离是因为水和油在太空中完全失重而分离B．水油分离是因为水的密度较大更容易离心而分离C．在天宫中摇晃试管使水油混合，静置一小段时间后水油也能分离D．若在地面上利用此装置进行实验，将无法实现水油分离3．如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，x轴水平。通入恒定电流的两直导线对称放置在x轴上（与纸面垂直），竖直平面内在N处有一闭合矩形线框，下列说法正确的是（）A．穿过矩形线框的磁通量为零B．原点O处磁感应强度为零C．两直导线相互吸引D．y轴上的M点处磁感应强度方向一定竖直向下4．激光冷却是一种高新技术，利用该技术可以达到微开量级的低温，激光冷却目前已经在多个领域获得广泛应用。激光冷却的原理是，利用光子和原子的相互作用使原子运动减速，以获得超低温。如图所示，a、b为两个相同的原子，运动方向相反。用一束激光L照射原子，由于多普勒效应，当原子迎着光束的方向运动时，其接收到的光子的频率会升高。当原子接收到的光的频率等于该原子的固有频率时，原子吸收光子的概率最大。原子吸收光子后由基态跃迁到激发态，随后原子又会自发跃迁回到基态，释放出频率等于其固有频率的光子。原子由激发态跃迁回基态的过程向各个方向释放光子的机会是均等的。结合所学知识，在激光冷却的过程中，判断下列说法正确的是（）A．若原子a吸收了激光束L中的光子，其速度将减小B．应使用频率比原子固有频率稍低的激光C．原子a和原子b吸收光子的概率是相同的D．原子a吸收光子的概率更高5．现实版的倒霉熊乔伊曾因为白化病两次被送到北极，还有一次被送到位于赤道的北极馆。若乔伊质量始终为m，它在北极和北极馆的重力差为，地球半径R，则可求出同步卫星运动的周期为（）A． B． C． D．6．在实验课上，某实验小组将两个带电荷量为的小球固定在同一平面内，将另一带电荷量为的小球C穿在绝缘轨道上，轨道与两个带的小球在一个平面上，如图1所示。该小组同学改变绝缘轨道的形状和位置，探究带电小球自由运动。带电小球均可视为点电荷。下列说法正确的是（）A．若轨道为圆形，如图2所示，则小球C从B到A的过程中一直加速B．若轨道为圆形，如图2所示，则小球C在B点对轨道压力最大C．小球C可能在一闭合轨道上做匀速率运动D．若一个带电小球电荷量由变为，小球C可能在一闭合轨道上做匀速率运动7．如图所示，水平放置的光滑桌面中心开有光滑的小孔，轻质细绳穿过小孔一端连接质量为m的小球，另一端连接总质量为8m的漏斗（其中细沙的质量为7m），小球在轨道1上做匀速圆周运动。某时刻起，漏斗内细沙缓慢流出而漏斗缓慢上升，漏斗内细沙全部流出时漏斗上升的高度为h，之后小球在轨道2上做匀速圆周运动，此过程中小球在任意相等时间内扫过的面积相等，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A．小球在单位时间内扫过的面积为B．小球在轨道1上运动时的动能为C．小球在轨道2上运动时的动能为D．此过程中细绳对漏斗做的功为8．如图所示，一足够长的竖直放置的圆柱形磁铁，产生一个中心辐射的磁场（磁场水平向外），一个与磁铁同轴的圆形金属环，环的质量m=0.2kg，环单位长度的电阻为，半径r=0.1m（大于圆柱形磁铁的半径）。金属环由静止开始下落，环面始终水平，金属环切割处的磁感应强度大小均为B=0.5T，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则（

）A．环下落过程的最大速度为4m/sB．环下落过程中，先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动C．若下落时间为2s时环已经达到最大速度，则这个过程通过环截面的电荷量是D．若下落高度为3m时环已经达到最大速度，则这个过程环产生的热量为6J非选择题部分二、非选择题（一）必考题9．（6分）北京冬奥会中，一些冰雪项目对比赛场地有着严格的要求，测量动摩擦因数成为场地设计的一项重要任务。某同学对此很感兴趣，他利用位移传感器设计实验，测量物块和木板间的动摩擦因数。如图所示，木板固定在水平桌面上，将位移传感器固定于木板右端并连接计算机，物块初始位于木板左端，时刻让它获得一初速度并向着位移传感器运动，同时位移传感器开始记录下不同时刻物块与它的距离x，已知位移传感器每隔0.1s发出测量信号，且每次发出信号到接收物块反射信号的时间极短可忽略不计，通过计算机读出不同时刻物块的距离，如下表所示，则：0.10.20.30.40.5……距离57.940.426.415.98.9……（1）物块在时速度大小为______（保留三位有效数字）；（2）已知当地重力加速度，则物块与木板间的动摩擦因数______（保留两位有效数字）；（3）若实验前未将木板调至完全水平，测得的动摩擦因数比真实值偏大，则木板______（填“左端”或“右端”）略微偏高。10．（9分）某物理学习小组为了探究小灯泡L（3.8V，0.7A）的伏安特性曲线，同时再测定电源电动势和内阻，设计了如甲所示的电路图。（1）为了完成实验目的，该物理学习小组进行以下的实验操作：第①步：按照电路图甲正确连接好电路，将开关S1闭合，开关S2________（“闭合”或“断开”），移动滑动变阻器滑片，测量并记录电压表和电流表数据。现有如下两组数据：第一组：电流表I=0.20A，电压表U1=0.65V,电压表U2=4.3V第二组：电流表=0.40A，电压表=1.50V,电压表=4.1V利用以上数据可以求出电源电动势E=______V，电源内阻r=______Ω。（结果均保留2位有效数字）第②步：将滑动变阻器滑片P调到______（填“最右边”或“中间”或“最左边”），再闭合开关______，移动调节滑动变阻器滑片，测量并记录多组电压表和电流表数据。利用以上测量数据描绘小灯泡的伏安特性曲线，如图乙所示。（2）现在将六盏完全相同的灯泡L（3.8V，0.7A）并联后直接接在题中电源的两端，则该电路中每盏小灯泡的功率______W。（计算结果保留2位有效数字）11．（12分）“冷发射”是一种借助辅助动力把火箭从发射筒内弹射出去的发射方式。某同学利用“冷发射”原理自制一火箭发射装置，该装置由发射仓、火箭两部分组成，质量均为m，解除锁定装置后，发射仓内的高压气体可以将火箭竖直向上推出。为了让火箭上升更高，该同学将发射装置在地面位置以的初速度竖直上抛，上抛过程中保持火箭竖直，如图所示。上抛到最高点再发射，火箭继续上升达到最大高度。设发射过程（即从装置解除锁定到火箭离开发射仓）时间极短，火箭发射后上升高度远大于发射仓的长度，忽略空气阻力，重力加速度为g。（1）求发射过程中系统机械能的增加量；（2）若上抛到距地面高度为时发射（假设发射过程发射仓和地面不接触，发射过程中系统机械能增加量仍和（1）中相同），求火箭上升距离地面的最大高度H；并比较这种发射方式上升的最大高度H与前一种发射方式上升的最大高度的大小关系。12．（20分）如图，在长方体区域内，平面ghij的左边有垂直平面abhg的匀强磁场、右边有垂直平面的匀强电场。现有电量为、质量为的一个粒子以大小为v的初速度从a点沿平面abhg进入磁场区域，经h点并垂直平面ghij的方向进入电场区域，最后从点离开电场。已知长方体侧面abcd为边长为L的正方形，其它边长如图中标示，，不计粒子重力。（1）求电场强度E和磁感应强度B的比值；（2）求带电粒子在磁场与电场中运动时间的比值；（3）若只改变电场强度E大小，求粒子离开长方体区域时动能与E的关系式。（二）选考题：请考生从2道物理题中任选一道作答，如果多做，则按所做的第一题计分13.【选修3-3】（15分）（1）（5分）吸管杯深受小朋友们的喜爱，但若使用不当则有被烫伤的风险。如图所示为某款吸管杯，当在空杯中注人半杯开水后并拧紧杯盖，若不慎误触发吸嘴开关使吸嘴弹出，热水将如喷泉般从吸嘴处喷出。注人开水后拧紧杯盖，杯内气体对器壁单位时间单位面积的撞击次数______（填“增加”或“减少”）；吸嘴弹开后液体迅速喷出，会使杯内气体分子的平均动能______（填“增大”或“减小”）。（2）（10分）真空泵抽气腔与容器相连，活塞向左运动时即从容器中抽气，活塞向右运动时阀门自动关闭，将进入气腔内的气体全部排出，示意图如图甲。设抽气过程中抽气腔与容器中的气体压强始终相等，每次抽气活塞均从抽气腔最右端移动至最左端.已知容器的容积为，抽气腔的容积为，初始时刻气体压强为p0。（1）若抽气过程中气体的温度保持不变，求第一次抽气后容器中气体的压强；（2）若在绝热的条件下，某次抽气过程中，气体压强随体积变化的规律如图乙，求该过程气体内能的变化量。14.【选修3-4】（15分）（1）（5分）如图所示为一个摆长m的单摆。①若摆角，不计一切阻力，则该单摆的振动可视为______（选填“简谐运动”或“阻尼振动”），其振动周期为______s；②实际情况下，在某次实验中，将该单摆的摆球拉到图中A点（摆绳绷直，摆角）由静止释放后，发现摆球在竖直面内完成10次全振动达到右侧最高点的位置B比A低了cm。若摆球质量kg，每完成10次全振动给它补充一次能量，使摆球瞬间由B点恰好回到A点，则从释放摆球开始计时，在s内总共应补充的能量为______J（保留2位小数）。（g取10m/s2，）。（2）（10分）2021年11月26日内蒙古呼伦贝尔市天空中同时出现两个太阳（如图甲），甚是壮观。气象学家发文解释，这是由于团雾引起的折射现象，科学上称之为“幻日”。因为在团雾里有许多漂浮在空中的柱状冰晶体。就像一个多棱镜，当太阳光照射在冰晶体上时、就会发生非常规律的折射，太阳光线