河北省保定市部分高中2023-2024学年高三下学期开学检测考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河北省保定市部分高中2023-2024学年高三下学期开学检测考试物理试卷一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8∼10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.下列关于电磁波的说法正确的是（）A.变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场B.射线的穿透能力很强，可用于探测金属构件内部的缺陷C.X射线是高速电子流D.紫外线是可见光，也是电磁波〖答案〗B〖解析〗A．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场能产生电场，变化的电场产生磁场，而且均匀变化的磁场产生恒定不变的电场，同理均匀变化的电场产生恒定不变的磁场，故A错误；B．射线是波长很短的电磁波，具有很高的能量，穿透能力很强，可用于探测金属构件内部的缺陷，故B正确；C．X射线由原子内层电子受激发产生，是电磁波，是光子，不是电子流，故C错误；D．根据电磁波谱可知紫外线是电磁波，但不在可见光范围，故D错误。故选B。2.质量为M的小物块（可视为质点）在水平外力F的作用下沿粗糙水平面（小物块与水平面之间的动摩擦因数为定值）运动的速度—时间图像如图所示，则下列选项中可能表示力F随时间变化的图像（规定初速度的方向为正方向）是（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗由图像可知，小物块先做正方向匀减速直线运动，经时间，速度减小到0，开始做反向的匀加速直线运动，且两次运动的加速度不变，则水平外力在和之后均为恒力，设时间内，水平恒力的大小为，若恒力与运动方向相反（与正方向相反），则有恒力与运动方向相同（与正方向相同），则有之后，水平恒力的大小为，恒力与运动方向相同（与正方向相反），则有可知，一定有综上所述，时间内，水平恒力可能与正方向相同，也可能与正方向相反，之后，水平恒力与正方向相反，且有故D正确。 3.跳台滑雪是冬奥会的重要项目之一。如图所示，某次比赛中，运动员以速度从跳台顶端水平飞出，经过一段时间后落在倾斜赛道上，赛道的倾角为，重力加速度为g，空气阻力忽略不计，运动员（包括滑雪板）视为质点。则运动员在空中运动的过程中下列说法正确的是（）A.后一半时间内速度的变化量大于前一半时间内速度的变化量B.运动员在空中运动的时间是C.运动员离开倾斜赛道至垂直赛道最远处所用的时间是D.运动员离开倾斜赛道至垂直赛道最远处的水平位移是〖答案〗C〖解析〗A．由可知，后一半时间内速度的变化量与前一半时间内速度的变化量相等，故A错误；B．由平抛运动的水平和竖直位移关系可得故B错误；C．距离赛道最远时，速度与斜面平行，有得故C正确；D．运动员离开倾斜赛道至垂直赛道最远处的水平位移是故D错误。故选C。4.如图所示，三个物块A、B、C挤压一根轻质弹簧，恰好处于静止状态，已知三个物块的质量分别是、、，三个物块与水平面的动摩擦因数都是，重力加速度取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，突然把C拿走后的瞬间，则A对B的弹力是（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗根据题意可知，弹簧弹力大小为突然把C拿走后的瞬间，弹簧弹力保持不变，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得解得以B为对象，根据牛顿第二定律可得解得A对B弹力为故选D。5.如图甲所示是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，下列说法正确的是（）A.电压表的示数是B.C.D.闭合开关后每秒钟点火25次〖答案〗C〖解析〗A．电压表显示的是有效值，由题图可知，其正弦式交流电的最大值为10V，所以其有效值为故A错误；BC．有题意可知，瞬时电压大于5000V即火花放电，也就是副线圈输出电压最大值由于是理想变压器有所以实现燃气灶点火的条件是故B错，C正确；D．结合题图交流电的频率有在一个周期内电流有两次达到最大值，可以点火两次，所以每秒点火50次，故D错误。故选C。6.在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图所示，是棱镜的横截面，是底角为45°的等腰梯形。现有与平行的两条同种光线a、b从面射入，光线在棱镜中只发生一次反射，已知棱镜材料的折射率，下列说法正确的是（）A.在面射入棱镜后的折射光线与面的夹角是15°B.光线在面恰好发生全反射C.光线a、b在棱镜中传播时间相等D.光线a经过棱镜折射、反射、折射后出射光线是e〖答案〗C〖解析〗A．其光路图如图所示有几何关系有由折射定律有解得所以在面射入棱镜后的折射光线与面的夹角是，故A错误；B．有几何关系有发生全发射的临界角为所以所以光线在BC边发生全反射，但不是恰好发生全反射，故B错误；CD．其两束光的光路图如图所示由题图可知，两束光在介质中的路程相等，由所以光线a、b在棱镜中传播时间相等，而根据图可知，光线a经过棱镜折射、反射、折射后出射光线是f，故C正确，D错误。故选C。7.如图所示是一定质量的理想气体的图像，其中是等温线，和分别平行于横轴和纵轴，气体由A到B到C再到A，下列说法正确的是（）A.气体从A状态到B状态，需要向外界放出热量B.气体从B状态到C状态，需要从外界吸收热量C.气体从C状态到A状态，气体从外界吸收热量D.气体从C状态到A状态，外界对气体做的功大于气体放出的热量〖答案〗B〖解析〗A．气体从A状态到B状态，温度不变，则内能不变；体积增大，气体对外做功，则需要从外界吸收热量，A错误；B．气体从B状态到C状态，体积不变，外界对气体不做功。压强增大，根据则气体温度升高，内能增大，则需要从外界吸收热量，B正确；CD．气体从C状态到A状态，压强不变，体积减小，则外接对气体做功，根据气体温度降低，内能减小，需要向外界放出热量，且外界对气体做的功小于气体放出的热量CD错误。故选B。8.如图所示，卫星甲在距地面2R的圆轨道上做圆周运动，卫星乙在椭圆轨道上，近地点M距地面高度是R，远地点N距地面高度是3R，已知地球的半径是R，关于这两颗卫星，下列说法正确的是（）A.两颗卫星的周期B.卫星乙在远地点N时的线速度小于卫星甲的线速度C.当卫星乙在近地点M时的万有引力大于甲在圆轨道上的万有引力D.甲乙两颗卫星分别运动到轨道交点P时的加速度不同〖答案〗AB〖解析〗AB．由题意可知，甲卫星的轨道半径为3R，乙卫星椭圆轨道的半长轴为3R，根据开普勒第三定律有由于甲卫星的轨道半径与乙卫星的轨道的半长轴相同，所以有由上述的分析可知，甲乙两卫星的周期是相等的，卫星乙在N点点火加速会运动到轨道半径为4R的圆周轨道上，而由万有引力提供向心力可知即轨道越高速度越小，因此卫星甲的速度大于4R的圆周速度大于N点速度，所以卫星乙在N点的线速度小于卫星甲的线速度，故AB正确；C．由于两卫星的质量未知所以无法判断在M点时两者的万有引力大小，故C项错误；D．对卫星由牛顿第二定律有整理有在P点时两卫星的加速度相同，故D项错误。故选AB。9.如图是真空中静止放置的两个不等量的点电荷形成的电场，左边点电荷的电荷量是，右边点电荷的电荷量是，其中c点是两电荷连线的中点，将一个带负电的试探电荷放入电场中，（无穷远处电势为零）下列说法正确的是（）A.在a、b、c、d四个点，放在a点电场力最大B.若放在c点，电势能大于零C.若试探电荷沿虚线从c移动到d，电场力先做正功后做负功D.若试探电荷沿虚线从c移动到d，电势能可能先增加后减少〖答案〗AD〖解析〗A．根据电场线的疏密程度可知，在a、b、c、d四个点，a点的电场强度最大，则试探电荷放在a点受到的电场力最大，故A正确；B．c点是两电荷连线的中点，由于左边点电荷的电荷量是，右边点电荷的电荷量是，根据点电荷电势叠加可知c点的电势大于0，根据可知带负电的试探电荷放在c点，电势能小于零，故B错误；CD．若试探电荷沿虚线从c移动到d，可知电势先降低后升高，则带负电的试探电荷的电势能先增加后减少，电场力先做负功后做正功，故C错误，D正确。故选AD。10.如图所示，在光滑足够长水平面上有一个轻弹簧，在弹簧的右侧有半径的圆弧光滑斜劈，底端与水平面相切，斜劈的质量，轻弹簧左端固定，右端用一个质量的小球压缩弹簧并锁定，此时弹簧弹性势能，某时刻解除锁定，重力加速度，不考虑小球的转动，当小球第一次运动到圆弧光滑斜劈左侧的底端时已离开弹簧，下列说法正确的是（）A.小球第一次运动到斜劈底端时，斜劈底端对小球的支持力是B.小球能从斜劈上端冲出C.小球返回斜劈底端时的速度大小是D.小球返回与弹簧作用后还能第二次运动到斜劈上〖答案〗AC〖解析〗A．根据题意可知，小球受到的弹簧弹性势能全部转为小球的动能解得当小球A向右运动到斜劈最低点C时，设此时斜劈对小球的支持力为解得故A正确；B．假设小球能运动到斜劈顶端，此时小球和斜劈水平速度相等为，小球竖直速度为，水平方向动量守恒小球和斜劈系统机械能守恒得联立解得不成立，得小球A不能从斜劈顶端冲出，故B错误；CD．当小球A在斜劈上返回最低点C时，设小球A和斜劈的速度分别为、有联立解得得小球A从斜劈上返回最低点C时速度大小为2m/s，小球A以向左运动，由弹簧作用后小球第二次运动速度大小将为，方向向右，但这时斜劈的速度大小也为，方向向右，两个物体同速同向，可得小球不能第二次运动到斜劈上，故C正确，D错误。故选AC。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.如图1为双缝干涉测光波波长的实验装置，光源发出的光经滤光片（装在单缝前）成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的遮光筒内发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹，并根据测量的量计算出光的波长。（1）图1中仪器A是______，仪器B是______（填写仪器的名称）；（2）用刻度尺测量双缝到光屏的距离；（3）用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示。图2读数为______，图3读数为______；（4）已知双缝间距，根据以上实验，测得光的波长是______。〖答案〗（1）单缝目镜（3）1.7509.300（4）604〖解析〗（1）[1][2]根据双缝干涉测光波波长的实验装置结构可知仪器A是单缝，仪器B是目镜，故填单缝，目镜；（3）[1][2]根据螺旋测微器读数规则，由图2、3可知故填1.750，9.300；（4）相邻两条亮纹间距的表达式为根据联立解得根据题意可知，代入数据解得故填604。12.某物理兴趣小组成员在家里找到了一个小型电风扇的电动机，铭牌上标有额定电压为，额定功率为。该兴趣小组想通过实验探究这个小电风扇电动机的伏安特性曲线，然后该小组在实验室找到了除导线和开关外，还有以下器材可供选择：A.电源E（电动势为）B.电压表（量程为，内阻约为）C.电压表（量程为，内阻为）D.电流表（量程为，内阻不计）E.电流表（量程为，内阻约为）；F.滑动变阻器（最大阻值，额定电流）G.滑动变阻器（最大阻值，额定电流）H定值电阻I.定值电阻（1）为了便于调节，减小实验误差，实验中所用电压表应选用______，滑动变阻器应选用______，定值电阻应选用______（填所选仪器前的字母序号）。（2）请你为该小组设计实验电路，并把电路图画在图甲中的虚线框内（电动机的电路符号如图甲所示）______。（3）操作过程中发现，电动机通电后当电压表示数小于等于时电动机不转动，测量数据如下表，表格中所缺数据是图乙指针位置的读数，所缺数据应该是______。电压表示数（V）00.100.200.250.501.00

2.002.50电流表示数（A）00.080.160.200.350.470.540.570.60（4）在图丙的坐标纸内画出电动机的伏安特性曲线______。〖答案〗（1）CFH（2）（3）1.50（4）〖解析〗【小问1详析】[1]由题意可知，两个电压表的量程均不合适，但是为了测量准确，应该选择小量程进行改装，所以电压表应该选择C。[2]由题表可知，数据从零开始，所以滑动变阻器应该选择分压式接法，即滑动变阻器应该选择，即选择F。[3]由之前的分析可知，应该电压表要进行改装，将其量程改装成6V，由整理有所以定值电阻应该选择H。【小问2详析】由之前的分析可知，电压表与定值电阻串联，改装成新的电压表，滑动变阻器应该选择分压式接法，其电路图如图所示【小问3详析】由题意可知，其表格中所缺数据为题图的读数，题图中，其精确度为0.1V，所以其读数为1.50V，即表中数据为1.50V。【小问4详析】描点连线，其图像如图所示13.如图所示，匀强磁场的磁感应强度，边界是圆弧，F点是圆心，半径，是正方形，边界无磁场，一群不计重力、质量，电荷量的带正电粒子以速度沿垂直于且垂直于磁场方向射入磁场区域，不计粒子间的相互作用。试回答：（1）通过计算得出从边射入的粒子从哪些区域射出磁场？（2）从边射入的粒子从哪些区域射出磁场？〖答案〗（1）见〖解析〗；（2）见〖解析〗〖解析〗（1）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，可得解得从AE边射入的粒子先做直线运动，设某一粒子从M点进入磁场，其圆心为，如图所示因根据几何关系，可得虚线四边形是菱形，则该粒子一定从点D射出，同理，从AE边射入的粒子，全部从D点射出磁场；（2）由（1）中分析得从边射入的粒子轨迹均为以为半径的圆弧，从点E射入的从D点射出，从点B射入到达F点后做直线运动从D点射出，所以从EB边射入的粒子，因CD边界上无磁场，粒子到达DF边界后做直线运动，得从EB边射入的粒子全部通过DF边界最后从D点射出磁场。14.如图