山西省运城市2023-2024学年高三年级上册开学考试物理试题

山西省运城市2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题

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一、单选题

1.下列关于原子物理的知识，说法正确的是（）

A.卢瑟福a粒子散射实验说明原子的枣糕模型理论是正确的

B.在核反应方程毋e+号Nf1O+X中，X表示的是中子

C.p射线是高速运动的电子流，经过。衰变后原子在周期表中的位置向后移一位

D.氢的半衰期是3.8天，8个氢原子核经过7.6天之后，还剩下2个未发生衰变

2.平直公路上有甲、乙两车后0时刻从同一位置同向运动，它们运动的内图象如图所示.下列说

法正确的是

A.A时刻甲、乙两车相距最远

B.f2时刻，两车的加速度相同

C.072时间内，乙车的速度先减小后变大

D.072时间内，乙车平均速度大于"21

3.风洞是进行空气动力学实验的一种主要设备。某兴趣小组为了检验一飞机模型的性能，对该模

型进行厂风洞实验。实验示意图如图所示，代表飞机模型的截面，OL为飞机模型的牵引绳。己

知飞机模型重8N,调节风力方向水平向右，当风速x3m/s时牵引绳水平，飞机模型恰好静止在空

中，此时模型截面与水平面的夹角为族37。，风洞产生的风力大小满足关系尸=如（A为常数，丫

为风速）。下列说法正确的是（）

A

A.此时作用在飞机模型上的风力大小为6.4N

B.此时牵引绳的拉力大小为6N

C.常数62kg/s

D.若增大风速同时保持绳子水平模型仍能静止，则绳子的拉力一定减小

4.在某次乒乓球比赛中，乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网，过网时的速度方向

均垂直于球网。把两次落台的乒乓球看成完全相同的球1和球2,如图所示。不计乒乓球的旋转和

空气阻力，研究乒乓球自起跳到过网的过程，下列说法正确的是（）

A.起跳时，球1重力的功率大于球2重力的功率

B.起跳时，球1动量的大小小于球2动量的大小

C.过网时，球1的速度小于球2的速度

D.球1的速度变化率等于球2的速度变化率

5.如图所示，在圆心为0的半圆周上有M、N、P、。四点，是直径的两个端点，MN与PQ

平行，MP之间的距离等于半径。在M、N两点分别放置等量正电荷，下列说法正确的是（）

㊉N

A.P、。两点的电场强度大小相等

B.电子在P点的电势能比在。点的电势能大

C.正电荷沿着圆弧从尸点移动到Q点的过程中，电场力始终不做功

D.P、。两点的电势差等于0、Q两点的电势差

6.如图甲，“战绳训练”是当下常见的健身方式，健身爱好者甩动战绳令其在竖直平面内形成简谐

波。图乙是某次训练中uO.ls时刻战绳的波形图，绳上质点P的振动图像如图内所示。下列说法正

确的是（）

甲乙丙

A.该波沿x轴负方向传播

B.该波波源起振方向为），轴负方向

C.波源起振后0.4s,43m处的质点第一次回到平衡位置

D.若增大抖动的幅度，波速会增大

7.一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，将这些光分别照

射到图甲电路阴板K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图象如图乙所示，已知氢原子的

能级图如图丙所示，则下列推断正确的是（）

A.图乙中的c光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的

B.图乙中的匕光光子能量为12.09eV

C.动能为leV的电子能使处于第3能级的氨原子电离

D.阴极金属的逸出功可能为Wo=1.75eV

8.一块玻璃砖的横截面为直角三角形，如图所示，Z4=3O。，ZABC=90°,直角边AB的长度为

一束蓝光平行于A8从斜边AC上的尸点射向玻璃砖，A8与BP夹角6=60°,光线经4c面折射后

从8C面上的。点射出。已知该玻璃砖对蓝光的折射率〃真空中的光速为则蓝光从尸点

传播到。点所用时间为（)

A

P

0/

BQC

A.—B.包C.-D.胆

2c2cc6c

9.如图所示，电路中Ri、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略.平行板电容器C的极板水平放置.闭

合电键S,电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件，

油滴仍能静止不动的是()

±3

Is必C+

A.增大R1的阻值B.增大Rz的阻值

C.增大两板间的距离D.断开电键S

10.如图所示，圆心角为90。的扇形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，P点为半径

OM的中点。现有比荷相等的两个带电粒子。、b,以不同的速度大小先后从P点沿ON方向射入磁

场，粒子。从M点射出，粒子6从N点射出，不计粒子重力及粒子间相互作用。下列说法正确的

A.粒子a带正电，粒子方带负电

B.粒子a、的加速度大小之比为1：5

C.粒子a、6的角速度之比为1：5

D.粒子。在磁场中运动时间较短

二、多选题

11.一定质量的理想气体从状态A变化到状态8,该过程的TV图像如图所示，则()

A.由A变化到3的过程中，气体的压强不变

B.状态A处的压强与状态8处的压强之比为4：3

C.由A变化到8的过程中，气体从外界吸热

D.由A变化到8,单位时间内单位面积上气体分子对容器壁的撞击次数变少

12.2023年1月21日，神舟十五号3名航天员在400km高的空间站向祖国人民送上新春祝福，空

间站的运行轨道可近似看作圆形轨道I,椭圆轨道n为神舟十五号载人飞船运行轨道，两轨道相切

于4点，飞船经过变轨，可与空间站成功对接。设地球表面重力加速度为g,地球半径为R,下列

说法正确的是（）

轨道I,-

轨道II

A.在A点时神舟十五号经过点火加速才能从轨道II进入轨道I

B.飞船在轨道II的运行周期大于空间站在轨道I的运行周期

C.空间站在轨道I上的速度小于历

D.轨道I上的神舟十五号想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可

13.某手机充电器充电时的电路可简化为如图甲所示电路，原线圈串联一个阻值R/=800C的定值

电阻，副线圈c、d连接阻值R2=5C的定值电阻，。、b两端输入如图乙所示正弦交流电压，理想电

流表的示数为0.025A,则下列说法正确的是（）

A.理想电压表的示数为10V

B.电阻&的电功率为5W

C.理想变压器原、副线圈匝数比为40：1

D.若电阻M的阻值减小，则电阻心的电功率也将减小

14.如图所示，物体P用两根长度相等、不可伸长的细线系于竖直杆上，它随杆转动，若转动角速

度为0,则（)

A.3只有超过某一值时，绳子AP才有拉力

B.绳子的拉力随。的增大而不变

C.绳子8P的张力一定大于绳子AP的张力

D.当3增大到一定程度时，绳子4P的张力大于绳子BP的张力

15.如图所示，质量均为，"的物块A、B用轻弹簧连接并竖直放置，轻绳绕过分别固定在同一水平

面上。、E两点的定滑轮一端与物块A相连，另一端与质量为，〃的小球C相连，小球C套在水平

固定、粗细均匀的光滑直杆上。开始时，小球C锁定在直杆的尸点，连接小球的轻绳与水平方向的

夹角为6=53。，物块B对地面的压力恰好为零。某时刻解除对小球C的锁定，同时对小球C施加

一个水平向右、大小为F的恒力，小球C运动到直杆Q点时的速度达到最大，。。与水平方向的夹

角也为〃，。点为P、。两点的中点，P、。两点间的距离为LE点在物块A的正上方，小球C运

动过程中轻绳始终处于拉直状态，弹簧始终在弹性限度内。忽略两定滑轮的大小，已知重力加速度

43

大小为g,sin53°=-,cos530=-o下列说法正确的是（）

A.小球C从P点运动到。点的过程中，合外力对物块A做的功不为零

B.小球C从尸点运动到。点的过程中，弹簧的弹力和轻绳的拉力以及物块A的重力对物块A

冲量的和为零

c.小球c运动到。点时的速度大小为、庐旦

V17/77

D.小球C运动到。点时物块A的加速度大小为芋-2g

4/77

三、实验题

16.电子体重秤是生活中常用的体重测量工具，其内部装有阻值随所受压力变化的压力传感器，同

学甲为了准确测定不同压力下传感器的阻值，对家中的体重秤拆解后，在原有电路上进行了改装,

如图1所示,（图中数字电路模块阻值保持不变,且能显示称量物体的质量）。该同学实验步骤如下：

①将开关S接1,在压力传感器上放上重物；

②记下数字电路模块显示的重物质量；

③将开关S接2,调节电阻箱使数字电路模块显示相同的质量，并记录此时电阻箱的阻值；

④将开关S接1,在压力传感器上增加重物；

⑤重复②〜④，获取多组数据后断开开关S,结束实验。

数字电路

模块

-!-r-^-

<rs压力传感器

2---1-

，阻箱

图1图2

（1）某次实验过程中，电阻箱示数如图2所示，则此时压力传感器的电阻值为。；

（2）同学整理了实验所得数据后，得到压力传感器的阻值与压力关系如图3所示，当压力传感器

的阻值为110。时，传感器上放置重物的质量为kg（重力加速度g取10m/s2）。

17.利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d=0.4mm,双缝到光屏的距离L=0.5m,用某种

单色光照射双缝得到干涉条纹，测量了第1条至第6条亮纹之间的距离，游标卡尺的示数分别如下

图所示。

第1条第6条

（1）分划板在第1条亮纹位置时，游标卡尺读数为为=mm,在第6条亮纹位置时，游标卡尺读数

为々=mm；

（2）该单色光的波长为上m（保留三位有效数字）；

（3）关于该实验，下列说法正确的是

A.若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将变小

B.若想减少从目镜中观察到的条纹个数，可以将屏向靠近双缝的方向移动

C.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以将单缝向靠近双缝的方向移动

四、解答题

18.机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，倾角为6=37。的传送带以恒定速率

匕=2m/s运行，工作人员将包裹（可视为质点）轻放在传送带顶端，顶端A距离地面高度为H=4.92m

（忽略转轴大小），包裹与传送带间的动摩擦因数"=0.5,取重力加速度g=10m/s2,41137。=0.6,

cos37°=0.8o求：包裹从A运动到B所需要的时间。

19.如图所示，在光滑水平面上N点的左侧有一场强E=4X1（）3N/C的匀强电场，质量为,"8=1.5kg

的绝缘木板B静止在N点右侧，质量为〃?c=0.5kg的小物块C（可视为质点）静止在B的右端上,

BC间动摩擦因数"=0.2,将,/u=lkg、电量q=lxlO-3c的带电小滑块A（可视为质点）由静止释放，

运动s=2m到达N点，与B发生弹性碰撞，此后C恰好未从B上滑落，求：

（1）A运动到N点时的动量；

（2）滑块C的最大速度；

（3）木板B的长度。

-------E--►1

---------c

叼"/di//"另/}////=/

\////////////////ZzZ/zzzzzzzzz

20.如图所示，空间存在一个边长为3L的矩形有界磁场，磁感应强度大小为8。一个边长为L

质量为机，电阻为R的正方形金属线框A,以速度u沿x轴进入磁场，最终停在图示的虚线位置，

（各处产生的摩擦均忽略不计）求：

（1）线框A刚进入磁场时加速度大小；

（2）线框A进入磁场的整个过程中通过线框的电荷量；

（3）线框A出磁场时运动的距离X。

XXX

B：

xxxA

I

XXX

3Zx

参考答案:

1.c

【详解】A.卢瑟福a粒子散射实验说明原子的枣糕模型理论是错误的，故A错误；

B.在核反应方程毋e+号Nf1O+X中，根据质量数和电荷数守恒可知，X表示的是质子，故B错

误；

c.。射线是高速运动的电子流，经过p衰变后，原子核中的质子数增加1个，原子在周期表中的

位置向后移一位，故c正确；

D.半衰期只适用于大量原子核的衰变规律，氢的半衰期是3.8天，8个氢原子核经过7.6天之后，

不一定还剩下2个未发生衰变，故D错误。

故选C。

2.C

【详解】当速度相同时，两者相距最远，故在t2时刻相距最远，故A错误；在v-t图象中，斜率代

表加速度，t2时刻，斜率不同，故两车的加速度不相同，故B错误；由图可知，。〜t2时间内，乙

车的速度先减小后变大，故C正确；在v-t图象中，与时间轴所围面积为物体运动的位移，故甲的

平均速度大于乙的平均速度，甲做匀变速运动，甲的平均速度为"乜，故乙的平均速度小于九|上

故D错误；故选C.

3.B

【详解】AB.以飞机模型为研究对象，飞机模型静止在空中时，其受力如图所示

G

根据受力平衡可知，作用在飞机模型上的风力大小为

「o

F=—^—=—N=10N

cos。0.8

此时牵引绳的拉力大小为

T=mgtan0=6N

故A错误，B正确；

C.根据

F=kv

可得

k=—=—kg/s

v3

故C错误；

D.若增大风速同时保持绳子水平模型仍能静止，根据受力平衡可得

T=yjF2-G2

由于风力尸增大，可知绳子的拉力一定增大，故D错误。

故选Bo

4.D

【详解】AC.起跳后，乒乓球的运动视为斜抛运动，其逆过程为平抛运动，由

.12

可得

Y

则球1的飞行时间等于球2的飞行时间，过网时球的速度是平抛运动的初速度，由于球1的水平位

移大，故过网时，球1的速度大于球2的速度；起跳时，竖直分速度为

v,=gt

可知起跳时，两球竖直方向的分速度是相等的，则此时球1的重力功率等于球2的重力功率，故

AC错误；

B.起跳时，由于两球竖直方向的分速度是相等的，而球1的水平速度大于球2的水平速度，根据

速度合成可知，球1的速度大于球2的速度，根据

p=mv

可知起跳时，球1动量的大小大于球2动量的大小，故B错误：

D.不计乒乓球的旋转和空气阻力，可知球1的速度变化率等于球2的速度变化率，均等于重力加

速度，故D正确。

故选D。

5.A

【详解】等量同种电荷的电场线分布如图所示

A.根据等量同种电荷的电场线特点，结合对称性可知，P、。两点的电场强度大小相等，故A正

确；

B.根据等量同种电荷的周围电势分布特点，结合对称性可知，尸、。两点的电势相等，则电子在产

点的电势能等于在。点的电势能，故B错误；

C.根据等量同种电荷的周围电势分布特点，可知正电荷沿着圆弧从P点移动到。点的过程中，由

于圆弧不是等势面，所以电场力不是始终不做功，故C错误；

D.P、。两点的电势差为零，0、Q两点的电势差大于零，故D错误。

故选Ao

6.C

【详解】A.根据图丙可知质点P在/=O.ls时从平衡位置向下振动，根据波形平移法可知，该波沿

x轴正方向传播，故A错误；

B.由图丙可知，若尸。时刻质点P开始起振，质点尸的起振方向为y轴正方向，则该波波源起振

方向为y轴正方向，故B错误；

C.由图丙可知周期为T=0.2s,由图乙可知波长为2m,则波速为

A.

v=—=1()m/s

T

可知从波源位置传到x=3m处所用时间为

Ar=-=—s=0.3s

v10

则波源起振后0.4s,k3m处的质点已经振动了0.1s,可知该质点第一次回到平衡位置，故C正确；

D.波速由介质决定，若增大抖动的幅度，波速不变，故D错误。

故选C。

7.B

【详解】A.由图乙可知，a光的遏止电压最大，根据

eUc=—mVg=hv-W0

可知，。光频率最高，是由第4能级向基态跃迁发出的，故A错误;

B.b光是由第3能级向基态跃迁发出的，其能量值为

£b=E-Et=-1.5leV-(-13.6eV)=12.09eV

故B正确;

C.由图丙可知，第3能级的能量值为-1.51eV,电离能为1.51eV,由玻尔理论可知，动能为leV

的电子不能使处于第3能级的氢原子电离，故C错误;

D.能量第3大的光子能量为

E「E、=I0.2eV

能量第4大的光子能量为

E4-E2=2.55eV

由于只测得3条电流随电压变化的图像，故阴极金属的逸出功介于2.55eV~10.2eV之间，不可能是

1.75eV,故D错误。

故选B。

8.A

【详解】作出光路图如图所示:

由几何关系可得，光在AC面上的入射角为

6=6()。

根据折射率得

sina

解得

a=3()。

根据几何关系可得

ncABsin30°>/3.

r(J=-------------=—I

2cos3006

该蓝光在玻璃砖中的传播速度

C石

v=—=——C

n3

所以蓝光从尸点传播到。点所用时间

t=fQ=±

V2c

故选Ao

9.B

【详解】试题分析：以油滴为研究对象进行受力分析可知，油滴静止不动，所受电场力与重力平衡，

r

即〃:g=Eg=±q，现欲使油滴仍能处于平衡状态，则保证电场强度不发生变化即可，R的电压

d

不变即可，题中R2没有电流通过，故改变R2时对电路工作状态无影响，所以选项B正确、A错误；

而增大两板间距离时，电场强度减小，油滴下落，所以选项C错误；断开电键S时，电容器与可

变电阻构成闭合回路，电容器放电，油滴下落，所以选项D错误；

考点：闭合电路欧姆定律、平行板电容器

10.B

【详解】A.粒子。从M点射出，其所受洛伦兹力向上，根据左手定则可知粒子〃带负电，粒子6

从N点射出，其所受洛伦兹力向下，根据左手定则可知粒子〃带正电，所以A错误；

B.粒子。从M点射出，由几何关系可得

MR

粒子6从N点射出，由几何关系可得

解得

r=—R

bh4

根据

Bqv=ma

v2

Bqv=m—

解得

由于两个带电粒子a、b的比荷相等，所以粒子。、人的加速度与轨道半径成正比，则粒子。、。的

加速度大小之比为1：5,所以B正确；

C.根据

联立可得

3

m

则粒子。、匕的角速度之比为1:1,所以C错误;

D.根据

丁2兀m

1=-----

Bq

粒子在磁场中运动时间为

t=±T=^-0

27Bq

由于粒子a在磁场中圆心角较大，所以粒子〃在磁场中运动时间较长，则D错误;

故选B。

11.BCD

【详解】AB.根据

PA匕P/M,

TATR

代入数据得

pA:pB=4:3

故A错误，B正确;

C.由A变化到B的过程中，温度升高，内能增大

Af/>0

体积增大，气体对外做功

W<0

根据

△U=W+0

气体从外界吸热，故C正确；

D.由A变化到2,压强变小，体积增大，单位时间内单位面积上气体分子对容器壁的撞击次数变

少，故D正确。

故选BCD。

12.AC

【详解】A.在4点时神舟十五号经过点火加速才能从轨道n进入轨道I,故A正确；

B.由于飞船在轨道n的半长轴小于空间站在轨道I的半径，根据开普勒第三定律可知，飞船在轨

道II的运行周期小于空间站在轨道I的运行周期，故B错误；

C.空间站在轨道I上运行时，根据万有引力提供向心力可得

GMmv2

---=m-

又

GMm

联立解得空间站在轨道I上的速度为

v=杵（项

故C正确；

D.轨道I上的神舟十五号如果沿运动方向加速，将做离心运动，不可能与前方的空间站对接，故

D错误。

故选AC。

13.BC

【详解】AB.设原线圈的输入电压为4,则有

G=U-L4=220V-0.025x800V=200V

根据

以=心

可得

U.I.=^2-=5W

解得副线圈输出电压为

U2=5V

可知理想电压表的示数为5V,电阻&的电功率为5W,故A错误，B正确;

C.由理想变压器电压比等于匝数比可得，理想变压器原、副线圈匝数比为

n.U.20040

---=----=------=----

%力51

故c正确；

D.将变压器与&看成一个等效电阻，若电阻R的阻值减小，则原线圈的输入电压增大，副线圈

的输出电压增大，故电阻&的电功率将增大，故D错误。

故选BC。

14.AC

【详解】AB.。较小时，AP松弛，绳子8P的拉力随。的增大而增大，故A正确，B错误；

CD.当。达到某一值。。时，A尸刚好绷紧.物体P受力分析如图所示

其合力提供向心力，竖直方向合力为零，故

FBP>FAP

故C正确，D错误。

故选AC,

15.BC

【详解】A.小球C在。点时物块A的速度为零；小球C运动到。点时物块A的速度也为零，则

该过程中，合外力对物块A做的功为零，故A错误；

B.小球C从P点运动到。点的过程中，物块A的动量变化为零，根据动量定理可知，弹簧的弹

力和轻绳的拉力以及物块A的重力对物块A冲量的和为零，故B正确；

C.小球C运动到。点时，A回到原来的位置，则弹簧弹性势能不变，设C的速度为V,则A的速

度为UCOS。，由能量关系

FL=—tnv~+—w(vcos^)2

22

解得C的速度

一解

V17m

故C正确；

D.小球C运动到直杆。点时的速度达到最大，则此时C受合力为零，则对小球C有

Tcos3=F

对A由牛顿第二定律

[T—2mg\=ma

解得A的加速度

5F「

a=~——2g

3m

故D错误。

故选BC。

16.50.056

【详解】（1）口]由图I与实验步骤可知，小明采用等效替代法测量压力传感器的阻值，故压力传

感器的阻值等于电阻箱阻值，由题图2可得电阻箱阻值为50.0C,故此时压力传感器的电阻值为

50.0。。

（2）[2]由题图3可知压力传感器的阻值与其受到的压力大小成线性关系，设关系式为

R=kF+b

结合图3可得

A:=O~25°Q/N=-0.25Q/N,6=250C

10xl02

可得

/?=-O.25F+25O

将R=110C代入解得

F=560N

解得重物的质量为

”，

m=—F=56kg

g

17.11.115.57.04x10-7A

【详解】（1）分度游标卡尺的精确值为O.hnm,由图可知分划板在第1条亮纹位置时，游

标卡尺读数为

玉=11mm4-lx0.1mm=11.1mm

在第6条亮纹位置时，游标卡尺读数为

x2=15mm+5x0.1mm=15.5mm

(2)[3]根据

z\x=-2

d

又

——.5-m.xmm

55

联立可得该单色光的波长为

1d\xO.4xlO-3x8.8xl()7々

X=-----=--------------------------m=7.04x10m

L0.5

(3)[4]根据

Ax=-2

d

A.若改用频率较高的单色光照射，则波长变小，得到的干涉条纹间距将变小，故A正确；

B.若想减少从目镜中观察到的条纹个数，则应使Ax增大，可以将屏向远离双缝的方向移动，故B

错误；

C.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则应使Ax减小，可以将屏向靠近双缝的方向移动或者

减小双缝间距；将单缝向靠近双缝的方向移动，不会改变Ax,故C错误。

故选Ao

18.2.2

【详解】包裹与传送带共速前，对包裹受力分析得

mgsin0+/jmgcos0=max

解得

q=10m/s2

包裹与传送带共速所用时间为

fj=—=0.2s

q

包裹痛过的位移为

\=0.2m

包裹与传送带共速后，对包裹受力分析得

从

mgsin6-mgcos0=ma2

解得

2

a2=2m/s

根据运动学规律得

H12

丁方一%=^t+-at

sin。2222

解得

t2=2s

则包裹从A运动到B所需要的时间为

t=tt+12=2.2s

19.(1)4kg-m/s,方向水平向右(2)2.4m/s；(3)1.92m

【详解】(1)A运动s的过程中，由动能定理得

qEs=-mKvl

解得

%=4m/s

则A运动到N点时的动量为