[物理]2023_2024学年广东高三上学期开学考试物理试卷(部分学校)(原题版+解析版)

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2023~2024学年广东高三上学期开学考试物理试卷（部分学校）
1. 鸽子的羽毛在不同的角度观察下会呈现出不同的颜色，伴随着观察角度的变化，紫色逐渐转换成绿色，同时绿色也逐渐转换成紫色。在电子显微镜
下研究发现，鸽子的透明小羽枝呈现片状，覆盖在体表，厚度约为650nm，则鸽子羽毛的彩色可能主要源于（
）
A．光的折射
B．光的反射
C．光的干涉
D．光的衍射
答案
解析
C
【详解】
鸽子羽毛的彩色属于光的薄膜干涉现象，故C项正确，A、B、D项错误。
2. 如图所示为嫦娥六号着陆器着陆月球背面时的现场照片，已知嫦娥六号在月球表面的重力为G，着陆在水平面上时由四只支架支撑，且每只支架与
竖直方向的夹角都为 ，则嫦娥六号在月球表面静止时，每只支架对地面的压力大小为（
）
A．
B．
C．
D．
答案
解析
A
【详解】
对整体受力分析，结合对称性可知，每只支架受到地面的支持力相同，都为 ，根据牛顿第三定律可知每只支架对地面的压力大小为
，故A项正确，B、C、D项错误。
3. 图甲是利用光电效应工作的一种光电传感器，可以将可见光信号转换为电信号，主要用在自动控制电路中，其原理电路如图乙所示。正常工作时，
可见光照在阴极K上，电路导通，电信号由电阻R两端输出，下列说法正确的是（
）
A．正常工作时，A端接电源负极，B端接电源正极
B．换用紫外线照射光电管时，电路就不会有电信号输出
C．正常工作时，光照强度越大，电阻R两端的电压越大
D．正常工作时，电阻R上的电流方向是自下而上的
答案
解析
C
【详解】
正常工作时，A端接电源正极，B端接电源负极，电阻R上的电流方向自上而下，故A、D项错误；紫外线的频率比可见光大，则换用紫外
线照射光电管时有光电效应发生，电路有电信号输出，故B项错误；光照强度越大，光电流越大，电阻两端的电压越大，故C项正确。

4. 在播种季节，农民经常采用抛秧的方式种植水稻。如图所示，两颗秧苗a、b从同一位置以相同的速率 抛出，运动轨迹如图所示，忽略空气阻力的
影响，下列判断正确的是（
）
A．秧苗a在空中运动的时间大于秧苗b在空中运动的时间
B．在轨迹的最高点，秧苗a的速度大于秧苗b的速度
C．在轨迹的交点处，秧苗a的速度大于秧苗b的速度
D．秧苗a与秧苗b落地时的速度相同
答案
解析
A
【详解】
根据运动的分解，秧苗a上升的最大高度较大，则抛出时秧苗a的竖直速度大于秧苗b的竖直速度，秧苗a的水平速度小于秧苗b的水平速
度，秧苗a在空中的运动时间大于秧苗b在空中的运动时间，A项正确，B项错误；根据机械能守恒，两秧苗在轨迹交点处和落地处，速
度大小相等，但方向不同，C、D项错误。
5. 2024年6月2日，嫦娥六号着陆器和上升器组合体在鹊桥二号中继星支持下，成功着陆在月球背面南极—艾特肯盆地预选着陆区。其发射过程简化
示意图如图所示：嫦娥六号在地球上发射，经地月转移轨道的P点实施近月制动进入环月圆形轨道Ⅰ，再经过一系列调整进入准备落月的椭圆轨道
Ⅱ，最终实现月背着陆，下列关于嫦娥六号的说法正确的是（
）
A．嫦娥六号的发射速度大于地球的第一宇宙速度
B．嫦娥六号在轨道工运行时的速度大于月球的第一宇宙速度
C．嫦娥六号在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度小于轨道Ⅱ上经过P点时的加速度
D．嫦娥六号在轨道Ⅱ上运动时，越靠近月球机械能越小
答案
解析
A
【详解】
第一宇宙速度是卫星的最小发射速度，故A项正确；根据
可得
，则嫦娥六号在轨道Ⅰ运行时的速度小于月球的
第一宇宙速度，故B项错误；根据
可得
，则嫦娥六号在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度等于在轨道Ⅱ上经过P点时的
加速度，故C项错误；嫦娥六号在轨道Ⅱ上运动时，机械能守恒，故D项错误。
6. 已知地球是电荷的良导体（如图甲所示），若取地球表面电势为零，将地球视为带电的导体球，地球周围某点的电势 随该点到球心的距离r的变化
如图乙所示， 为地球半径，下列说法正确的是（
）
A．地球可能带正电
B．在
C．在
时，地球内部电场强度为零
时，电场强度随r的增大逐渐增大

D．负电荷在离地球越远的地方，电势能越大
答案
解析
B
【详解】
电势 随r的增大逐渐升高，地球带负电，故A项错误；根据
，地球内部电场强度为零，地球外部电场强度随r的增大逐渐减
小，故B项正确，C项错误；根据电势能
，负电荷在离地球越远的地方，电势能越小，故D项错误。
7. 已知家用交流电的电压按照
的规律变化。若在家用电路中使用规格为“12V，48W”的低压交流卤素灯（图甲）进行照
明，需要使用变压器进行变压，电路结构如图乙所示，卤素灯恰好正常工作，下列说法正确的是（
）
A．家用交流电的周期为0.01s
B．卤素灯正常工作时的电流的最大值为4A
C．变压器原、副线圈的匝数比为55∶3
D．卤素灯正常工作时，变压器原线圈中的电流大于副线圈中的电流
答案
解析
C
【详解】
根据u的表达式，家用交流电的周期
，故A项错误；根据
可得卤素灯正常工作的电流有效值为4A，电流最大值为
，故B项错误；根据
可得变压器原、副线圈的匝数比为55∶3，故C项正确；根据
可得变压器原线圈中的电流小
于副线圈中的电流，故D项错误。
8. 地震波是由震源产生的向四周辐射的弹性波，可分为纵波（P波）、横波（S波）和面波（L波）三种类型。一列沿x轴正方向传播的地震波（S
波），在
时的波形图如图所示，其中a、b、c是波上的三个质点，且质点a恰好位于波峰，质点c恰好位于波谷，下列说法正确的是（
）
A．
C．
时，质点a与质点c的动能均为零
时，质点a的速度沿y轴负方向
B．
时，质点a与质点b的速度方向相反
D．质点a与质点c的加速度大小始终相等
答案
解析
AD
【详解】
时，质点a与质点c的速度为零，动能为零，故A项正确；经过四分之一周期，质点a与质点b的速度方向相同，故B项错误；经过四
分之三周期，质点a的速度沿y轴正方向，故C项错误；任意时刻，质点a与质点c的加速度大小相等，方向相反，故D项正确。
9. 链球运动是田径项目中的一个投掷类竞技项目，比赛时运动员紧握链球把手，通过身体旋转，将链球沿预定角度掷出。某次比赛中，假设链球脱手
前做匀速圆周运动，其圆周平面与水平面夹角为 ，如图所示，不计连接链球的铁链质量，忽略空气阻力影响，在链球脱手前做匀速圆周运动过程
中，下列说法正确的是（
）

A．铁链的拉力大小不变，方向时刻指向圆心
B．铁链的拉力在最高点最小，最低点最大
C．链球上升过程中，克服重力做功的瞬时功率先增大后减小
D．链球：下降过程中，铁链拉力一直做负功
答案
解析
BCD
【详解】
铁链的拉力和链球的重力的合力大小不变，指向圆心，故A项错误；链球做匀速圆周运动的向心力的大小不变，重力为恒力，则拉力在
最高点最小，最低点最大，故B项正确；链球上升过程中，克服重力做功的瞬时功率先增大后减小，故C项正确；链球下降过程中，铁
链拉力一直做负功，链球的机械能不断减小，故D项正确。
10. 如图甲所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡等组成，结构示意图如图乙所示，励磁线圈是一对彼此平行共轴的圆形线圈，当线圈通有励磁
电流时，两线圈之间将产生垂直线圈平面向外的匀强磁场，且磁感应强度的大小与励磁线圈中的电流大小成正比。电子在电子枪中经加速电压加速后
形成高速电子束，垂直磁场方向射入，若电子束径迹在磁场中呈闭合圆形，下列说法正确的是（
）
A．励磁线圈中电流方向为顺时针方向
B．仅将励磁线圈中的电流加倍，电子在磁场中运动的轨迹半径一定减半
C．仅将励磁线圈中的电流减半，电子在磁场做圆周运动的周期一定减半
D．若励磁线圈中的电流加倍，且电子枪的加速电压变为原来的4倍，则电子的运动轨迹不变
答案
解析
BD
【详解】
根据安培定则，励磁线圈中电流方向为逆时针方向，故A项错误；仅将励磁线圈中的电流加倍，则磁感应强度加倍，根据
，电子在磁场中运动的轨迹半径将减半，故B项正确；仅将励磁线圈中的电流减半，则磁感应强度减半，由
，电子做圆周
运动的周期将加倍，故C项错误；根据
时，电子的运动轨迹不变，故D项正确。
，则
，励磁线圈中的电流加倍，且电子枪的加速电压变为原来的4倍
11. 某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度，小铁球吸附在电磁铁下方，在小球正下方固定一光电门，断开电磁铁的电源，小球自由下
落。
(1)关于本实验，下列操作或测量正确的是______（填正确答案标号）。
A．用天平测量小球的质量m

B．用毫米刻度尺测量小球底部到光电门中心的距离h
C．用游标卡尺测量小球的直径d
D．用数字计时器测量小球经过光电门的挡光时间
(2)小球经过光电门时的速度大小为
，重力加速度的测量值为
。（用（1）中测量物理量的字母表示）
（填“偏大”或“偏小”）。
(3)若小球通过光电门时球心偏离光电门的中心，则测得的重力加速度将
答案
解析
(1)BCD
(2)
(3)偏大
【详解】
小球通过光电门的速度大小为
，所以需要用数字计时器测量小球经过光电门的挡光时间 和用游标卡尺测量小球的直径d，小
球从静止释放到经过光电门过程，根据自由落体运动规律可得
离h，故B、C、D项正确。
，还需要用毫米刻度尺测量小球底部到光电门中心的距
（2 ）小球通过光电门的速度大小为
，根据自由落体运动规律可得
，联立解得
。
（3 ）若小球通过光电门时球心偏离光电门的中心，则挡光时间偏小，测得的重力加速度将偏大。
12. 某实验小组设计了测量铅笔芯电阻率的实验，实验器材有：电源E，电压表V（内阻很大），定值电阻 （阻值为10.0Ω），滑动变阻器R，螺旋
测微器，毫米刻度尺，开关S，单刀双掷开关K，圆柱形铅笔芯，导线若干等。实验电路如图甲所示，请完成下列实验步骤：
(1)测量待测铅笔芯的电阻
①取适当长度的圆柱形铅笔芯接入图甲所示测量电路。
②将滑动变阻器的滑片滑至最
③将开关K接1，移动滑动变阻器的滑片使电压表有适当的读数，记录电压表的读数 ，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，将开关K接2，记录此
时电压表的读数
④改变滑动变阻器的阻值，重复步骤③的操作，得到多组测量数据。
（填“左”或“右”）端，闭合开关S。
。
⑤以 为纵坐标，
和k表示）。
（填“ ”或“
”）为横坐标，作图得到一条直线，若图像的斜率为k，则待测铅笔芯的阻值
（用
(2)计算铅笔芯的电阻率若实验测得铅笔芯的长
，螺旋测微器测得铅笔芯的直径d，读数如图乙所示，则直径
Ω·m（结果保留两位有效数字）。
mm，铅笔芯的
电阻
，则铅笔芯的电阻率为
答案
(1)
(2)
右
1.220
解析
【详解】
（1 ）②为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻应最大，故将滑动变阻器的滑片滑至最右端。⑤根据欧姆定律可得
，则以 为纵坐标， 为横坐标作图，能得到一条直线，
图像的斜率
，解得
。
（2 ）铅笔芯的直径d=1mm+22.0×0.01mm=1.220mm。由电阻定律可得
。
，又
，代入数据联立解得
13. 在深度为h的湖泊底部产生一直径为d=0.4cm的球形气泡，气泡由水底上升
的功为W，气泡内的气体可视为理想气体，忽略气泡上升过程中的温度变化，气泡内气体的压强始终等于气泡外水的压强，大气压强恒为
，水的密度恒为 ，重力加速度 。求：
时，直径变为
，若该过程中气体膨胀对外做

(1)气泡上升10 m的过程中，气泡内的气体与湖水交换的热量Q；（用字母表示）
(2)湖水的深度h（计算结果保留整数）。
答案
解析
(1)W
(2)
【详解】
（1 ）气泡上升过程中温度不变，则内能不变，即
根据热力学第一定律可得
解得
，即气体从外界吸收的热量为W
（ 2）设气泡在湖底时气体的压强为 ，气泡由湖底上升
时气体的压强为
根据玻意耳定律可得
，解得
14. 如图所示，间距为d的平行金属长导轨ab和cd固定在水平面内，导轨间存在着等大反向的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小均为B。两根质量
均为m、长度均为d、电阻均为R的金属杆PQ和MN垂直于导轨放置，现使金属杆PQ始终以速度 向左做匀速直线运动，某时刻闭合开关K，金属杆
MN开始运动，整个过程中金属杆PQ和MN始终分别在磁场区域Ⅰ和Ⅱ中运动。已知从闭合开关K到金属杆MN匀速运动的过程中，通过金属杆MN的
电荷量为q，导轨的电阻不计，忽略所有摩擦阻力，求：
(1)开关K闭合瞬间，金属杆MN的加速度a；
(2)金属杆MN匀速运动时的速度大小
；
(3)整个过程中金属杆MN产生的焦耳热Q。
答案
解析
(1)
，方向水平向有
(2)
(3)
【详解】
（1 ）开关K闭合瞬间，金属杆MN产生的电动势
根据闭合电路欧姆定律可得
根据牛顿第二定律可得
联立解得
，方向水平向有
（2 ）金属棒MN向右匀速运动时，回路中的电流为零，即
（3 ）整个过程，根据能量守恒定律可知
，解得
解得
15. 为研究碰撞过程中的规律，某实验小组设计了如下实验：如图所示，一质量为m的物块A在粗糙水平面上向右运动，经过O点时的速度大小为
（未知），最终停在O点右侧 处。现将质量也为m的物块B放在距离O点右侧 处，让物块A从O点出发也以速度大小 向右运动，并与物块B
发生碰撞，物块A、B碰撞时间极短。已知物块A与水平面间的动摩擦因数为 ，物块B与水平面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为g，求：

(1)速度大小
；
(2)若物块A与B发生弹性碰撞，求碰后瞬间物块A、B的速度大小分别多大；
(3)设物块A与B碰前瞬间的速度为v，碰后瞬间物块A、B的速度分别为
至少发生两次碰撞，求恢复系数e的取值范围。
、
，在物理学上通常定义碰撞恢复系数为
；若要求物块A、B
答案
(1)
(2)
(3)
，
解析
【详解】
（ 1）对物块A受力分析，有
根据运动学公式有
，解得
，解得
（2 ）设物块A与B碰前瞬间的速度为v，根据运动学公式可得
，解得
设碰后瞬间物块A、B的速度分别为 、 ，根据动量守恒定律与机械能守恒定律可得
联立解得
，
（3 ）对物块B受力分析，有
，解得
设碰撞恢复系数为 时，物块A、B恰好发生两次碰撞，
根据动量守恒定律可得
物块A、B恰好发生第二次碰撞时满足
联立解得
故恢复系数e的取值范围为