江西省新余市第一中学2023-2024学年度高三上学期开学考物理试卷

江西省新余市第一中学2023-2024学年度高三年级开学考物理试卷

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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。

1．1．以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是（）

A．核反应为重核裂变

B．衰变为，经过次衰变，次衰变

C．原子核发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子

D．汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子核式结构学说

2.某同学做了一个简易温度计，他用烧瓶插上一根两端开口的细玻璃管，然后用手焐热烧瓶，把玻璃管插入水中，松手冷却后就有一小段几厘米的水柱进入玻璃管内.若室内空气温度恒定，水柱高度保持不变，当室内空气温度升高或降低，水柱高度也会相应发生变化，如果在玻璃管壁上标上刻度，这就是一个能够反映出气温高低的简易温度计.由于玻璃管很细，被封闭气体的体积变化可以忽略不计.则下列说法正确的是(   )

A.玻璃管上的刻度从下到上都是均匀的

B.玻璃管上的刻度从下到上越来越密集

C.玻璃管上的刻度从下到上越来越稀疏

D.玻璃管上的刻度从下到上先变稀疏后变密集

3.2023年春节，为增加节日的喜庆气氛，某街道两旁用如图所示的装置挂上了大红灯笼.为轻绳，OA与竖直墙壁的夹角为53°，OB为轻弹簧，弹簧的劲度系数为1000 N/m，弹簧处于水平方向上，已知灯笼质量为，重力加速度大小g取，则下列说法正确的是(   )

A.弹簧可能处于拉伸状态，也可能处于压缩状态

B.弹簧和轻绳OA对O点的作用力大小为30 N

C.弹簧的形变量为8 cm

D.轻绳OA上的弹力大小为50 N

4习近平总书记指出：“发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。”如图所示，a是静止在地球赤道上的物体。b是在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星。c是地球同步卫星，已知地球表面的重力加速度为g，下列关于a、b、c的说法正确的是（）

A．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度最大的是c

B．a、b、c做匀速圆周运动的速率最大的是a

C．b做匀速圆周运动的加速度等于g

D．a、b、c做匀速圆周运动的周期最小的是a

5.如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示.其内部电路如图丙所示，已知平行板电容器的电容可用公式计算，式中k为静电力常量，为相对介电常数，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离，只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的50%时，传感器才有感应，则下列说法正确的是(   )

A.按键的过程中，电容器的电容减小

B.按键的过程中，图丙中电流方向从b流向a

C.欲使传感器有感应，按键需至少按下

D.欲使传感器有感应，按键需至少按下

6.一列简谐横波沿x轴传播，图甲是时的波形图，图乙是处质点的振动图像，两质点在x轴上的平衡位置分别为，下列说法正确的是(   )

A.波沿x轴正方向传播

B.波的传播速度为0.5 m/s

C.时，两点的速度和加速度均等大反向

D.从到质点a的路程为

10 cm

7.交流发电机的示意图如图甲所示（为了方便观察，只画了其中一匝线圈，线圈电阻不计）.图甲中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场.矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈ABCD通过金属滑环及两个导体电刷与外电路连接.从某时刻开始计时，交流发电机产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示.下列判断正确的是(   )

A.时刻，线圈处于中性面位置

B.线圈中产生交变电流的有效值为

C.线圈中交变电流的方向在1 s内改变100次

D.线圈从图甲所示位置转过90°的过程中，流经电阻R的电荷量为

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8.如图，一椭圆的两焦点处固定两个等量异种电荷为椭圆中心，ab是椭圆短轴上的两个端点，c是OM上的一点，d是Oa上的一点，ef是椭圆上关于O点对称的两个点，设无穷远处电势和电势能为零，下列说法中正确的是(   )

A.两点电势相等，但电场强度不同

B.两点电场强度相同，电势也相同

C.一电子在c点受到的静电力大于在d点受到的静电力，且在c点的电势能小于在d点的电势能

D.一质子从d点移到无穷远处，静电力做功为零

9.如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为，木板与水平面间的动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g．现对物块施加一水平向右的拉力，则木板加速度a大小可能是（　　）

A． B．

C． D．

10.如图所示，光滑水平导轨分为宽窄两段（足够长，电阻不计），相距分别为0.5 m和0.3 m，两个材料、粗细都相同的导体棒分别放在两段导轨上，导体棒长度分别与导轨等宽，已知放在窄端的导体棒的质量为0.6 kg，电阻为0.3 Ω，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度为1 T，现用的水平向右的恒力拉动，一段时间后，回路中的电流保持不变，下列说法正确的是(   )

A.在整个运动过程中，两棒的距离先变大后不变

B.回路中稳定的电流大小为5 A

C.若在回路中的电流不变后某时刻，的速度为4 m/s，则的速度为20 m/s

D.若在回路中的电流不变后某时刻，的速度为4 m/s，则整个装置从静止开始运动了3.5 s

11.如图甲所示，轻弹簧下端固定在倾角为0的光滑斜面底端，.上端与物块B相连，物块B处于静止状态，现将物块A置于斜面上B的上方某位置处，取物块A的位置为原点O，沿斜面向下为正方向建立x轴坐标系，某时刻释放物块A, A与;物块B碰撞后以共同速度沿斜面向下运动，碰撞时间极短，测得物块A的动能Er与其位置坐标x的关系如图乙所示，图像中0~x1之间为过原点的直线，其余部分为曲线，物块A、B均可视为质点，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，已知x1，X2，X3，E，则( )

三、非选择题：本题共5小题，共52分。

12.（8分）某实验小组用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和弹簧长度L的关系.把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置，然后在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置，实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度.通过分析数据得出实验结论.

（1）实验时认为可以用钩码所受重力的大小来代替弹簧弹力的大小，这样做依据的物理规律是__________.

（2）以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出图像，如图乙所示.由图像可知，弹簧自由下垂时的长度__________cm，弹簧的劲度系数__________N/m.（结果均保留2位有效数字）

（3）该小组的同学将该弹簧制成一把弹簧测力计，某次测量时弹簧测力计的指针如图丙所示，弹簧测力计所测力的大小__________N.

13.（9分）某探究小组想精确探究小灯泡（“3.5 V  0.25 A”）的伏安特性曲线，可选用实验器材如下：

A.电压表（量程0~3 V，内阻等于3 kΩ）

B.电压表（量程0~15 V，内阻等于15 kΩ）

C.电流表（量程0~200 mA，内阻等于5 Ω）

D.电流表（量程0~3 A，内阻等于0.1 Ω）

E.滑动变阻器（0~10 Ω，额定电流1 A）

F.滑动变阻器（0~1 kΩ，额定电流0.2 A）

G.定值电阻（阻值等于1 Ω）

H.定值电阻（阻值等于10 Ω）

L.定值申阻（阻值等于1 kΩ）

J.蓄电池（，内阻不计）

K.开关一个，导线若干.

（1）请在图中以笔画线代替导线按实验原理连成实验所需的电路.

（2）滑动变阻器应选用_______；应选用_______；应选用_______.（用序号字母表示）.

（3）请在虚线框内定性画出该探究小组所测小灯泡的伏安特性曲线.

14.（8分）如图，一柱形玻璃砖，其横截面为扇形OPQ，扇形的圆心角为111°，半径为R，圆心为O.一束单色光从OP面上紧靠P点的位置射入玻璃砖，入射角为i，此单色光射入玻璃砖后又恰好在玻璃砖圆弧面上M点发生全反射.已知，光在真空中的传播速度为c.求：

（1）玻璃砖对此单色光的折射率n；

（2）单色光从P点射入玻璃砖到射出玻璃砖所经历的最短时间t.

15.（12分）如图所示，光滑水平面的左侧是倾角为37°的粗糙斜面，右侧是半径为0.7 m的竖直半圆形光滑轨道.可以看成是质点的物块放在水平面上，中间有一压缩弹簧，弹簧被细棉线扎紧.某时刻烧断细棉线，被弹簧弹开，物块A向左运动滑上斜面，沿斜面上升的最大高度是0.6 m.物块B向右运动进入半圆轨道，离开半圆轨道最高点后又落在水平面上.已知物体A质量为物块B质量的2倍，物块A与斜面之间的动摩擦因数为0.25，重力加速度.求

（1）物块A获得的初速度；

（2）物块B经过半圆轨道最高点时所受压力与其重力之比；

（3）物块B经过半圆轨道后落到水平面上的落点与半圆轨道最高点的水平距离.

16.（15分）

2024届高三年级开学考试物理试卷

答案以及解析

1.【答案】B【详解】A．核反应为衰变，A错误；

B．设衰变为经过x次衰变，y次衰变，则

解得

衰变为经过3次衰变，2次衰变，B正确；

C．原子核发生衰变的电子为中子转化为质子时从原子核中释放出来，不是原子核外电子，C错误；

D．原子核式结构学说由卢瑟福提出，D错误；

2.答案：A解析：根据题意，被封闭气体发生等容变化，满足查理定律，即，又因为，所以水柱高度变化量，可知水柱高度变化量与温度的变化量成正比，因此玻璃管上的刻度从下到上都是均匀的，A正确，BCD错误.

3.答案：C

解析：以O点为研究对象，轻绳OC对O点的拉力方向竖直向下，轻绳OA对O点的拉力方向沿OA方向指向左上方，根据共点力的平衡条件可得，弹簧对O点的弹力方向应该为水平向右，所以弹簧应处于压缩状态，选项A错误；弹簧和轻绳OA对O点的作用力大小与轻绳OC对O点竖直向下的拉力大小相等，方向相反，轻绳OC对O点竖直向下的拉力大小等于灯笼重力大小，即，选项B错误；根据共点力的平衡条件和力的正交分解可得，水平方向上有，竖直方向上有，两式联立解得轻绳OA上的弹力为，弹簧的形变量为，选项C正确，D错误.

4.答案：C【详解】AC．为近地卫星

解得

由于的轨道半径约等于地球半径，则的加速度等于，且的向心加速度大于的向心加速度，同步卫星的周期和地球相同，则由

可知a的加速度小于c的加速度，故b的向心加速度最大等于，故A错误，C正确；

B．卫星绕地球做匀速圆周运动时，有

解得

因为的轨道半径小于的轨道半径，所以、的线速度大小关系为

对，根据

可知

故B错误；

D．为地球赤道上随地球自转的物体，则的周期等于地球自转周期，为地球同步卫星，则的周期等于地球自转周期，所以的周期等于的周期，根据

解得

可知的周期最小，故D错误。

5.答案：B解析：根据电容计算公式得，按键过程中，d减小，C增大，选项A错误；因C增大，U不变，根据得Q增大，电容器充电，电流方向从b流向a，选项B正确；按键过程中，d减小，电容C增大，当电容至少增大为原来的倍时，传感器才有感应，根据得，板间距离至少为子，所以按键需至少按下，选项CD错误.

6.答案：C

解析：由题图乙可知时，处质点沿y轴正方向运动，由“同侧法”可判断出该波沿x轴负方向传播，故A错误；由题图甲可知，波长为，由题图乙可知，周期为，则波速为，故B错误；因为两质点平衡位置间的距离为，所以任意时刻，两质点的速度和加速度均等大反向，故C正确；到所经历的时间为，但由于时质点a不在平衡位置或最大位移处，所以该段时间内质点a通过的路程不等于10 cm，故D错误.

7.答案：C

解析：由题图乙可知，时刻，电流具有最大值，线圈处于与中性面垂直的位置，故A错误；由题图乙知，线圈中产生正弦交变电流的最大值，则电流的有效值，故B错误；由题图乙可知，正弦交流电的周期，频率，由于在一个周期内交变电流的方向改变两次，所以交变电流方向在1 s内改变100次，故C正确；线圈从题图甲所示位置转过90°的过程中，流经电阻R的电荷量，又，其中，联立解得，，故D错误.

8.答案：CD解析：根据等量异种电荷电场线和等势面的分布规律可知，两点电场强度相同，电势均为零，两点关于O点对称，则电场强度相同，根据沿电场线方向电势降低，则e点的电势大于f点的电势，即电势不同，选项AB错误；根据等量异种电荷电场分布规律可知，c点电场强度大于O点的电场强度，O点的电场强度又大于d点的电场强度，则电子在c点受到的静电力大于在d点受到的静电力，根据沿电场线方向电势降低，知c点的电势大于d点的电势，根据电势能，又因为电子带负电，则电子在c点的电势能小于在d点的电势能，选项C正确；由题意可知，无穷远处电势为零，则两电荷在d点产生的电势大小相等，符号相反，代数和为零，即d点电势为零，一质子在d点和无穷远处具有的电势能都为零，即电势能相等，所以将质子从d点移到无穷远处，静电力做功为零，选项D正确.

9.【答案】ABC【详解】A．水平面对木板的最大摩擦力为

若拉力满足

则物块和木板均处于静止状态，木板的加速度为

故A正确；

BCD．若物块相对木板运动，以木板为对象，根据牛顿第二定律可得

解得木板的加速度为

此时为木板的最大加速度；当物块与木板相对静止一起在水平面上加速运动时，木板的加速度应满足

故BC正确，D错误。

10.答案：BC

解析：由题意可知，的质量，电阻，分析可知，当电流不变时，有，即，故，所以的加速度始终比的大，两棒的距离一直变大，A错误；当电流不变时，由牛顿第二定律可知，解得，B正确；当时，由可知，C正确；分别对两导体棒根据动量定理有，联立解得，D错误。

11.答案：ABD  解析：

12.答案：（1）共点力的平衡条件（2）4.0；（3）8.00

解析：（1）钩码静止时其所受重力大小等于弹力的大小，这样做依据的物理规律是共点力的平衡条件.

（2）根据胡克定律可得题图乙的图像的横截距即为弹簧的自然长度，斜率即为弹簧的劲度系数，所以可得，.

（3）题图丙中弹簧测力计的示数为.

13.答案：（1）如图甲所示

（2）E；I；H（3）如图乙所示

解析：（1）（2）因为要精确探究小灯泡的伏安特性曲线，小灯泡两端的电压需从零开始变化，所以滑动变阻器应采用分压式接法，为便于调节，滑动变阻器应选最大阻值较小的E；小灯泡的额定电压3.5 V，需用量程0~3 V的电压表和定值电阻串联改装成合适量程的电压表，量程为；小灯泡的额定电流为0.25 A，需用量程为0~200 mA的电流表与定值电阻并联可改装成合适量程的电流表，量程为的电流表，故为，为；因待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接的方式，实物电路如答图甲所示.

（3）因小灯泡的电阻随温度升高而变大，故曲线的斜率逐渐小，定性画出所测小灯泡的伏安特性曲线，如答图乙所示.

14.答案：（1）37°（2）解析：（1）设从P点入射的折射角为r，根据光的折射定律有

根据题设条件有

根据几何关系可得光线在M点的入射角为

M点恰好发生全反射，则有

联立解得玻璃砖对该单色光的折射率

折射角

（2）折射角，根据几何关系可得，三角形OPM为等腰三角形，则，在等腰三角形OPM中，根据正弦定理

解得PM长度

在等腰三角形OPM中有，则

根据光的反射定律可知反射角，则反射光线MN与OQ面垂直，根据几何关系MN的长度

光在玻璃砖内传播的速度

单色光从P点射入玻璃砖到射出玻璃砖所经历的最短时间

解得

15.答案：（1）（2）（3）

解析：（1）设物块B的质量为m，物块A的质量为M

物块A沿斜面上滑过程，加速度的大小为

物块A沿斜面上滑的距离

物块A做匀减速运动时有

物块A获得的初速度

（2）分离过程动量守恒

分离后物块B的速度

设物块B在半圆轨道最高点的速度为，沿着半圆轨道上升到最高点的过程由机械能守恒有

代入数据解得

设在最高点对轨道压力为F，则

代入数据解得

（3）物块B离开最高点后做平抛运动

在竖直方向有

落点与最高点的水平距离为

16.答案