2023届山东省济南市高三上学期开学摸底考试-物理（（word版）

山东省济南市2023届高三上学期开学摸底考试

物理试题

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 甲、乙两物体沿同一直线运动，它们的图像如图所示，其中甲是顶点过原点的抛物线的一部分，乙是过点的一条直线，两图像相交于坐标为的P点，下列说法正确的是（　　）

A. 甲物体做加速度逐渐增大的加速直线运动

B. 乙物体做匀速直线运动的速度大小为

C. 前2s内，甲、乙两物体的速度可能相同

D. 甲、乙两物体在前2s内平均速度相同

2. 某景区的栈道漂流备受欢迎，如图所示，游客乘坐充气垫顺着水流沿倾斜直线栈道匀速向下运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 充气垫对游客的作用力一定做正功

B. 充气垫对游客的作用力不做功

C. 游客机械能保持不变

D. 游客的机械能减小

3. 如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度进入某点电荷的电场中，沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点，其中a点的电场强度方向与ab连线成30°角，b点的电场强度方向与ab连线成60°角，粒子只受静电力的作用，下列说法中正确的是（　　）

A. 图中弯曲的虚线轨迹可能是一段圆弧

B. a点的电势一定高于b点电势

C. a、b两点的电场强度大小可能相同

D. 该带电粒子在a点的电势能一定小于在b点的电势能

4. 质谱仪可用来分析带电粒子的基本性质，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。带电粒子从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后打在荧光屏上。图中虚线为粒子（）和某未知带电粒子在质谱仪中的运动轨迹，下列判断正确的是（　　）

A. 未知带电粒子的比荷一定大于粒子的比荷

B. 未知带电粒子的比荷一定小于粒子的比荷

C. 未知带电粒子的电荷量一定大于粒子的电荷量

D. 未知带电粒子电荷量一定小于粒子的电荷量

5. 如图所示，直角三角形abc，，ac边长为l，两根通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b两顶点处。a点处导线中的电流大小为I，方向垂直纸面向外，b点处导线中的电流大小4I，方向垂直纸面向里。已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小，其中I表示电流大小，r表示该点到导线的垂直距离，k为常量。则顶点c处的磁感应强度大小为（　　）

A.  B.

C.  D.

6. 如图所示，水平面上的斜面体长，宽，倾角，一小球从斜面右上方顶点A处离开斜面水平飞出，恰好落在斜面体底端B点，不计空气阻力，重力加速度取，则小球从A处水平飞出时速度的大小为（　　）

A.  B.

C.  D.

7. 如图所示，水平桌面上的小物块a通过轻绳跨过光滑定滑轮连接小物块b，物块a与桌面间的动摩擦因数为。将物块a从P点由静止释放，后到达桌面上距离P点的Q点（b未落地），重力加速度，则物块a与物块b的质量之比为（　　）

A. 1 B.  C.  D.

8. 某同学受自动雨伞开伞过程启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度向上滑动时，受到滑杆的摩擦力，滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞（时间极短），然后带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量，滑杆的质量，A、B间的距离，重力加速度g取，不计空气阻力。滑块与滑杆发生完全非弹性碰撞过程中，滑杆所受合力的冲量为（　　）

A.  B.

C.  D.

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，原、副线圈匝数之比为，电流表、电压表均为理想交流电表，下列说法正确的是（　　）

A. 当负载电阻时，电流表的示数为

B. 当负载电阻时，电路消耗的总功率为

C. 负载电阻R的阻值越大，电流表的示数越小

D. 负载电阻R的阻值越大，电压表的示数越大

10. 如图所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动。小球在竖直平面内恰好能做完整的圆周运动，已知小球质量为m，杆长为L，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A. 小球在最高点时，小球的速度大小为

B. 小球在最低点时，小球的速度大小为

C. 小球在最低点时，杆对小球的作用力大小为

D. 当杆处于水平位置时，杆对小球的作用力大小为

11. 2008年，我国天文学家利用国家天文台兴隆观测基地的2.16米望远镜，发现了一颗绕恒星HD173416运动的系外行星HD173416b，2019年，该恒星和行星被国际天文学联合会分别命名为“羲和”和“望舒”。天文观测得到恒星“羲和”的质量是太阳质量的2倍，“羲和”的半径是太阳半径的12倍。行星“望舒”的质量是地球质量的860倍，若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动，且公转的轨道半径相等。下列说法正确的是（　　）

A. 恒星“羲和”对行星“望舒”的万有引力大于太阳对地球的万有引力

B. 行星“望舒”公转的线速度等于地球公转线速度

C. 行星“望舒”公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度

D. 恒星“羲和”表面的重力加速度大于太阳表面重力加速度

12. 如图所示，两水平虚线1、2之间存在垂直纸面方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，边长为h的正方形导体框由虚线1上方无初速度释放，释放瞬间边与虚线平行且距虚线1的间距为h，导体框的质量为m、总电阻为r，重力加速度为g。已知边与两虚线重合时的速度大小均为，忽略空气阻力，导体框整个过程中不会发生转动。则下列说法正确的是（　　）

A. 导体框的边与虚线1重合时克服安培力做功的功率大小为

B. 两虚线之间的距离为

C. 导体框在穿过磁场的过程中，导体框产生的焦耳热为

D. 导体框从边与虚线1重合到边与虚线1重合所用的时间为

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13. 某学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块（总质量为M，遮光条两条长边与导轨垂直），左端由跨过定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连，导轨上B点处有一光电门。实验时，将滑块从A点由静止释放，测得遮光条的宽度d，遮光条经过光电门时的挡光时间t，A点到B点的距离l，A点与B点间的高度差为h。

（1）滑块从A点B点的过程中，m和M组成的系统动能增加量可表示为__________，系统的重力势能减少量可表示为__________，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒；（用题中所给字母以及重力加速度g表示）

（2）该学习小组在斜面倾角为且的情况下，多次改变A、B间的距离l，计算出多组滑块到达B点时的速度v，并作出图像如图乙示，根据图像可得重力加速度__________。（保留3位有效数字）

14. 半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器，其阻值会随压力变化而改变。某实验小组想测量某一薄膜压力传感器在不同压力下的阻值，其阻值约几十千欧，现有以下器材：

压力传感器

电源：电动势

电流表A：量程，内阻约为

电压表V：量程，内阻约为

滑动变阻器R：阻值范围

开关S，导线若干

（1）为了提高测量的准确性，应该选以下__________电路图进行测量，使用该电路得到的测量值__________（选填“大于”“小于”或者“等于”）真实值；

A．        B．

C．        D．

（2）通过多次实验测得其阻值随压力F变化的关系图像如图甲所示，该学习小组利用该压力传感器设计了如图乙所示的自动分拣装置，可以将质量大于的物体和小于的物体进行分拣，图中为压力传感器，为滑动变阻器，电源电动势为（内阻不计）。分拣时质量不同的物体通过传送带运送到托盘上，OB为一个可绕O转动的杠杆，下端有弹簧，当控制电路两端电压时，杠杆OB水平，物体水平进入通道1；当控制电路两端电压时，控制电路控制杠杆的B端下移，物体下滑进入通道2，从而实现分拣功能。根据以上原理可知，接入电路的阻值为__________（重力加速度大小取，结果保留3位有效数字），质量为的物体将进入__________（选填“通道1”或“通道2”）。

15. 物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。货物可视为质点，货物与滑轨间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（取，，重力加速度）

（1）若给质量的货物施加一平行纸面沿斜面向上的外力F让货物静止在倾斜滑轨上，求外力F的最小值；

（2）货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过，求水平滑轨的最短长度x。

16. 如图甲所示，斜面顶部线圈的横截面积，匝数匝，内有水平向左均匀增加的磁场，磁感应强度随时间的变化图象如图乙所示。线圈与间距为的光滑平行金属导相连，导轨固定在倾角的绝缘斜面上。图示虚线cd下方存在磁感应强度的匀强磁场，磁场方向垂直于斜面向上。质量的导体棒垂直导轨放置，其有效电阻，从无磁场区域由静止释放，导体棒沿斜面下滑一段距离后刚好进入磁场中并匀速下滑。在运动中导体棒与导轨始终保持良好接触，导轨足够长，线圈和导轨电阻均不计。重力加速度取，，，求：

（1）导体棒进入磁场前流过导体棒的感应电流大小和方向；

（2）导体棒沿斜面做匀加速直线运动的位移x。

17. 如图所示，传送带与水平方向成角，顺时针匀速转动的速度大小为，传送带长，光滑水平面上有一块木板，其上表面粗糙，且与传送带底端B以及右侧固定半圆形光滑轨道槽的最低点C等高，槽的半径。质量为的物块（可视为质点）以初速度，自A端沿AB方向滑上传送带，在底端B滑上紧靠传送带上表面的静止木板，木板质量为，不考虑物块冲上木板时碰撞带来的机械能损失，物块滑至木板右端时，木板恰好撞上半圆槽，木板瞬间停止运动，物块进入槽内且恰好能通过最高点D。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为。取重力加速度，，，求：

（1）物块从A运动到B点经历的时间t；

（2）物块从A运动到B点与传送带摩擦产生热量Q；

（3）木板的长度L。

18. 如图甲所示，三维坐标系中平面的右侧存在平行z轴方向周期性变化的磁场B（未画出）和沿y轴正方向竖直向上的匀强电场。将质量为m、电荷量为q的带正电液滴从平面内的P点沿x轴正方向水平抛出，液滴第一次经过x轴时恰好经过O点，此时速度大小为，方向与x轴正方向的夹角为。已知电场强度大小，从液滴通过O点开始计时，磁感应强度随时间的变化关系如图乙示（当磁场方向沿z轴负方向时磁感应强度为正），，重力加速度大小为g。求：

（1）抛出点P的坐标；

（2）液滴从第一次经过x轴到第二次经过x轴的时间；

（3）液滴第n次经过x轴时的x坐标；

（4）若时撤去右侧的匀强电场和匀强磁场，同时在整个空间加上沿y轴正方向竖直向上的匀强磁场，求液滴向上运动到离平面最远时的坐标。