天津市武清区2024-2025学年高三物理上学期开学检测试题含解析

Page15考试时间60分钟一、单选题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项）1.2024年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创建了海拔9032米的大气科学观测世界纪录。若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体（）（视为志向气体）A.吸取热量 B.压强增大 C.内能减小 D.对外做负功【答案】C【解析】【详解】由于浮空艇上升过程中体积和质量均不变，则艇内气体不做功；依据可知温度降低，则艇内气体压强减小，气体内能减小；又依据可知气体放出热量。故选C。2.质量为m的列车匀速v行驶，突然以F大小的力制动刹车直到列车停止，过程中恒受到f的空气阻力，下列说法正确的是（）A.减速运动加速度大小 B.力F的冲量为mvC.刹车距离为 D.匀速行驶时功率为【答案】C【解析】【详解】A．依据牛顿其次定律有可得减速运动加速度大小故A错误；B．依据运动学公式有故力F的冲量为方向与运动方向相反；故B错误；C．依据运动学公式可得故C正确；D．匀速行驶时牵引力等于空气阻力，则功率为故D错误。故选C。3.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图2所示，则（）A.t=0.005s时线框的磁通量变更率最大B.t=0.01s时线框平面垂直于中性面C.线框产生的交变电动势有效值为311VD.线框产生的交变电动势频率为100Hz【答案】A【解析】【详解】由图乙可知，t=0.005s时刻，感应电动势最大，由法拉第电磁感应感应定律可知，穿过线框的磁通量变更率最大，故A正确；t=0.01

s时感应电动势为零，线圈平面与磁场方向垂直，即线框平面位于中性面，故B正确；线框产生的交变电动势最大值为311V，有效值为220V，选项C错误；线框产生的交变电动势周期为0.02s，则频率为50Hz，选项D错误；故选B.

点睛：解决本题时要抓住线框位于中性面磁通量最大，磁通量变更率为零，感应电动势为零，而线框通过与磁场平行位置时，磁通量为零，磁通量变更率最大，感应电动势最大．4.2024年3月，中国空间站“天宫课堂”再次开讲，授课期间利用了我国的中继卫是系统进行信号传输，天地通信始终高效稳定。已知空间站在距离地面400公里左右的轨道上运行，其运动视为匀速圆周运动，中继卫星系统中某卫星是距离地面36000公里左右的地球静止轨道卫星（同步卫星），则该卫星（）A.授课期间经过天津正上空 B.加速度大于空间站的加速度C.运行周期大于空间站的运行周期 D.运行速度大于地球的第一宇宙速度【答案】C【解析】【详解】A．该卫星在地球静止轨道卫星（同步卫星）上，处于赤道平面上，不行能经过天津正上空，A错误；BCD．卫星正常运行，由万有引力供应向心力得，，由于该卫星轨道半径大于空间站半径，故加速度小于空间站的加速度；运行周期大于空间站的运行周期；第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，则该卫星的运行速度小于地球的第一宇宙速度。BD错误，C正确。故选C。5.在同一匀整介质中，分别位于坐标原点和处的两个波源O和P，沿y轴振动，形成了两列相向传播的简谐横波a和b，某时刻a和b分别传播到和处，波形如图所示。下列说法正确的是（）A.a与b的频率之比为 B.O与P起先振动的时刻相同C.a与b相遇后会出现干涉现象 D.O起先振动时沿y轴正方向运动【答案】A【解析】【详解】A．由同一匀整介质条件可得a和b两列波在介质中传播速度相同，由图可知，a和b两列波的波长之比为依据可得a与b的频率之比为故A正确；B．因a和b两列波的波速相同，由a和b两列波分别传播到和处的时刻相同，可知O与P起先振动的时刻不相同，故B错误；C．因a与b的频率不同，a与b相遇后不能产生干涉现象，故C错误；D．a波刚传到处，由波形平移法可知，处的质点起先振动方向沿y轴负方向，而全部质点的起先振动方向都相同，所以O点起先振动的方向也沿y轴负方向，故D错误。故选A。二、多选题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，至少有两个正确选项，全部选对得5分，选对但不全得3分，错选或多选不得分。）6.下列说法正确的是（）A.图甲是光电效应试验，光电效应反映了光具有粒子性B.图乙是汤姆孙通过粒子散射试验提出了原子的核式结构模型C.图丙是某金属在光的照耀下，光电子最大初动能与入射光频率的关系图像，当入射光频率为时产生光电子的最大初动能为D.图丁中一个处于激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光子【答案】AC【解析】【详解】A．图甲是光电效应试验,光电效应试验证明光具有粒子性，故A正确；B．卢瑟福通过粒子散射试验提出了原子的核式结构模型，故B错误；C．依据光电效应方程可知光子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，当时当时所以入射光频率为时最大初动能为故C正确；D．一个处于激发态的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出（n-1）种不同频率的光子，即3种，故D错误。故选AC。7.在物理学的发展过程中，有一些科学家由于突出的贡献而被定义为物理量的单位以示纪念．下面对中学学习的物理单位及其相对应的科学家做出的贡献叙述正确的是（）A.力的单位是牛顿(N)，牛顿提出了万有引力定律B.自感系数的单位是法拉(F)，法拉第最早提出了电场的概念C.磁感应强度的单位是特斯拉(T)，特斯拉发觉了电流的磁效应D.电流强度的单位是安培(A)，安培提出了分子电流假说【答案】AD【解析】【详解】A．力的单位是牛顿(N)，牛顿提出了万有引力定律，选项A正确；B．电容的单位是法拉(F)，法拉第最早提出了电场的概念，选项B错误；C．磁感应强度的单位是特斯拉(T)，奥斯特发觉了电流的磁效应，选项C错误；D．电流强度的单位是安培(A)，安培提出了分子电流假说，选项D正确；故选AD。8.不同波长的电磁波具有不同的特性，在科研、生产和生活中有广泛的应用。a、b两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是（）A.若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大B.若a、b光分别照耀同一小孔发生衍射，a光的衍射现象更明显C.若a、b光分别照耀同一光电管发生光电效应，a光的遏止电压高D.若a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时，a光干涉条纹间距大【答案】BD【解析】【详解】由图中a、b两单色光在电磁波谱中位置，推断出a光的波长大于b光的波长，a光的频率小于b光的频率。A．若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，依据玻尔原子理论的频率条件可知产生a光的能级能量差小，故A错误；B．若a、b光分别照耀同一小孔发生衍射，依据发生明显衍射现象的条件，a光的衍射现象更明显，故B正确；C．在分别照耀同一光电管发生光电效应时，依据爱因斯坦光电效应方程可知a光的遏止电压低，故C错误；D．a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时，相邻两条亮纹或暗纹的中心间距可知a光的干涉条纹间距大，故D正确。故选BD。三、试验题（每小题2分，共16分）9.如图所示，甲同学用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。试验时先让质量为的A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止起先滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，P为落点的平均位置。再把质量为的B球放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，M、N分别为落点的平均位置。（1）试验中，干脆测定小球碰撞前后的速度是不简洁的。但是，可以通过仅测量______间接地解决这个问题。A．小球起先释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程OM、OP、ON（2）以下供应的测量工具中，本试验必需运用的是______。A．刻度尺B．天平C．游标卡尺D．秒表（3）关于本试验，下列说法正确的是______。A．斜槽轨道必需光滑B．斜槽轨道末端必需水平C．入射球每次必需从同一位置由静止释放D．试验过程中，白纸、复写纸都可以移动（4）在试验误差允许范围内，若满意关系式______，则可以认为两球碰撞为弹性碰撞。（用已知量和（1）中测得的物理量表示）【答案】①.C②.AB##BA③.BC##BC④.【解析】【详解】（1）[1]小球碰撞后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，且小球下落的高度相同，则小球的运动时间相同，水平方向做匀速直线运动，小球做平抛运动的射程之比为小球的水平速度之比。故可以通过仅测量小球做平抛运动的射程OM、OP、ON间接地解决这个问题。故选C。（2）[2]试验验证动量守恒需运用天平测量小球的质量，刻度尺量取小球做平抛运动的射程，不须要测量小球直径以及运动时间，故不须要游标卡尺和秒表。故选AB。（3）[3]AC．为保证小球做平抛运动的初速度相同，入射球每次必需从同一位置由静止释放，斜槽轨道不须要光滑，故A错误，C正确；B．为保证小球做平抛运动的初速度水平，斜槽轨道末端必需水平，故B正确；D．试验过程中，白纸不行以移动，故D错误。故选BC。（4）[4]依据碰撞动量守恒有设运动时间为，水平方向有，，依据能量守恒有整理得10.某同学要测定一圆柱形导体材料的电阻率。（1）他先用螺旋测微器测量该材料的直径，测量结果如图甲所示，则该导体材料的直径_________mm。（2）该同学接着用欧姆表粗测该圆柱体的电阻，他进行了如下操作：他先用“×10”挡时发觉指针偏转角度过大，他应当换用___________（填“×1”或“×100”）挡，换挡重新调零后再进行测量，指针静止时位置如图乙所示，则该圆柱体的电阻为___________Ω。（3）为了进一步精确测量该圆柱体的电阻，试验室用伏安法测量金属丝的电阻，试验中除开关、若干导线之外还供应∶电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）；电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）；滑动变阻器R（0~15Ω）；电源E（电动势为3.0V，内阻不计）。依据所选用的试验器材，应选用以下哪个电路图进行试验？_________（填“甲”或“乙”）（4）若通过测量可知，金属丝接入电路的长度为，直径为，通过金属丝的电流为，金属丝两端的电压为，由此可计算得出金属丝的电阻率___________。（用题目所给字母表示）【答案】①.2.935##2.934##2.936②.×1③.5##5.0④.甲⑤.【解析】【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为，由图甲可知该导体材料的直径为（2）[2][3]用“×10”挡时发觉指针偏转角度过大，说明待测电阻阻值较小，应换用“×1”挡，换挡重新调零后再进行测量，指针静止时位置如图乙所示，则该圆柱体的电阻为（3）[4]由于待测电阻约为，依据可知电流表应接受外接法，应选用甲电路图进行试验（4）[5]若通过测量可知，金属丝接入电路的长度为，直径为，通过金属丝的电流为，金属丝两端的电压为；依据电阻定律可得又，联立可得金属丝的电阻率为四、解答题（本题共3小题，11题12分，12题13分，13题19分，共44分）11.如图所示，小物块A、B的质量均为m=0.10kg，B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度v0与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h=0.45m，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s=0.30m，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）两物块在空中运动的时间t；（2）两物块碰前A的速度v0的大小；（3）两物块碰撞过程中损失的机械能。【答案】（1）0.30s；（2）；（3）【解析】【分析】【详解】（1）竖直方向为自由落体运动，由得t=0.30s（2）设A、B碰后速度，水平方向为匀速运动，由得依据动量守恒定律，由得（3）两物体碰撞过程中损失的机械能得12.如图所示，在平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一垂直纸面对里的圆形匀强磁场区域，与、轴分别相切于、两点，第Ⅱ象限内有沿轴负方向的匀强电场。一个质量为、电荷量为的带正电粒子从点沿轴正方向以射入磁场，经点射入电场，最终从轴上离点的距离为的点射出，不计粒子的重力。求：（1）匀强磁场磁感应强度的大小；（2）匀强电场场强的大小；（3）粒子在磁场和电场中运动的总时间。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）带正电粒子在磁场中只受洛伦兹力而做匀速圆周运动，其轨迹如右图所示由几何关系知粒子圆周轨迹半径为r=L由洛伦兹力供应向心力可得解得（2）粒子由C点沿-x方向进入电场，在电场中做类平抛运动，沿-x方向做匀速直线运动，有2L=v0t2沿-y方向做初速度为零的匀加速直线运动，有粒子在电场中的加速度为解得，（3）由几何关系得，粒子在磁场中转过的圆心角为粒子在磁场中圆周运动的周期为则磁场中运动的时间为联立解得粒子在磁场和电场中运动的总时间为13.随着超导材料性能不断提高和完善，科学家们正在主动开展高温超导应用技术的探讨，其中诞生了一个重要领域的探讨应用——高温超导磁悬浮列车技术。作为革命性的技术创