2024届广东省佛山一中等两校高三上学期开学联考物理试题（解析版）

这是一份2024届广东省佛山一中等两校高三上学期开学联考物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
广东省佛山一中等两校2024届高三上学期开学联考物理试卷
全卷满分100分，考试时间75分钟。
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. 两端开口的洁净玻璃管竖直插入液体中，管中液面如图所示，则（ ）

A. 该液体对玻璃是不浸润的
B. 玻璃管竖直插入任何液体中，管中液面都会下降
C. 减小管的直径，管中液面会上升
D. 液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用强
答案：A
解析：A．根据图像可知，液体与玻璃的附着层沿固体表面收缩，则该液体对玻璃是不浸润的。故A正确；
B．玻璃管与其他液体有可能浸润，管中液面会上升。故B错误；
C．不浸润液体中，减小管的直径，管中液面会进一步下降。故C错误；
D．在不浸润现象中，液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用弱。故D错误。
故选A。
2. 如图是一张风景照片，湖水清澈见底，近处湖面水下的景物都看得很清楚，而远处则只看到对岸山峰和天空彩虹的倒影，水面下的景物则根本看不到.下列说法中正确的是（ ）

A. 水下的石头看起来的深度比实际深一些
B. 彩虹的成因是光的衍射
C. 远处对岸山峰和天空彩虹倒影十分清晰，是由于光的干涉所引起的
D. 远处水面下景物看不到，是由于光线发生了全反射
答案：D
解析：A．水下石头反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得石头位置变浅了，所以水下的石头看起来的深度比实际浅一些，故A错误；
B．彩虹的成因是光的折射，故B错误；
C．远处对岸山峰和天空彩虹的倒影十分清晰，是由于光在水面上发生了反射，故C错误；
D．远处水面下景物的光线射到水面上，入射角很大，当入射角大于等于临界角时光线不能射出水面，因而看不见，故D正确。
故选D。
3. 物体沿轴做直线运动，取轴正方向为速度正方向，其图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 在末，物体速度为
B. 内，物体加速度为
C. 内，物体做速度方向沿轴负方向的加速运动
D. 内，物体做速度方向沿轴正方向的加速运动
答案：C
解析：A．由所给图像知，物体末的速度为，选项A错误；
B．内，物体的加速度

选项B错误；
C．内，物体的速度、加速度为负值，表明它向轴负方向做加速直线运动，选项C正确；
D．内，物体的速度为负值，加速度为正值，表明它向轴负方向做减速直线运动，选项D错误。
故选C。
4. 理想环形变压器示意图如图甲所示，原线圈两端的电压随时间变化的关系图像如图乙所示，，副线圈接一“12V，22W”的电灯，恰好正常发光，图中电表均为理想交流电表，下列说法正确的是（　　）

A. 原、副线圈的匝数比为55∶3 B. 原、副线圈的磁通量变化率之比为55∶3
C. t=5×10-3s时，电压表示数为零 D. 电流表的读数为0.01A
答案：A
解析：A．由乙图可知原线圈电压的有效值为220V，副线圈接一“12V，22W”的电灯，恰好正常发光，则副线圈电压有效值为12V，则原、副线圈的匝数比

故A正确；
B．原、副线圈的磁通量变化率相同，故比值为，故B错误；
C．电压表示数为有效值，电压表示数始终为12V，故C错误；
D．原、副线圈功率相等，则原线圈电流表示数为

故D错误。
故选A。
5. 用气压式开瓶器开红酒瓶，如图所示，通过针头向瓶内打几次气，然后便能轻松拔出瓶塞，则（ ）

A. 打气后瓶塞末拔出前，气体压强减小 B. 打气后瓶塞末拔出前，气体分子的数密度增大
C. 快速拔出瓶塞的过程中，气体吸热，内能增大 D. 快速拔出瓶塞的过程中，气体放热，内能减小
答案：B

解析：A．打气后瓶塞末拔出前，气体压强增大。故A错误；
B．打气后瓶塞末拔出前，单位体积内的分子数增加，即气体分子的数密度增大。故B正确；
CD．快速拔出瓶塞的过程中，气体体积变大，对外做功，由于是快速拔出瓶塞，可认为该过程没有发生热传递，根据热力学第一定律可知，气体内能减少。故CD错误。
故选B
6. 用中子轰击静止的锂核，核反应方程为，已知光子的频率为，锂核的比结合能为，氦核的比结合能为，X核的比结合能为，普朗克常量为h，真空中光速为c，下列说法中正确的是（ ）
A. X核为核 B. γ光子的动量
C. 释放的核能 D. 质量亏损
答案：D
解析：A．根据质量数和电荷数守恒可知X核为核，故A错误；
B．光子的频率为，可知光子的动量

故B错误；
C．由比结合能的概念可知，该核反应释放的核能为

故C错误；
D．质量亏损为

故D正确；故选D。
7. 如图所示，两个可视为质点的、相同的木块a和b放在水平转盘上，两者用细线连接，两木块与转盘间的动摩擦因数相同，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动，且木块a，b与转盘中心在同一条水平直线上。当圆盘转动到两木块刚好还未发生滑动时，烧断细线，关于两木块的运动情况，以下说法正确的是（　　）

A. 两木块仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动
B. 木块b发生滑动，离圆盘圆心越来越近
C. 两木块均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远
D. 木块a仍随圆盘一起做匀速圆周运动
答案：D

解析：木块a和b绕同轴转动，角速度相同；由于，由可知木块a做圆周运动所需的向心力小于木块b。当圆盘转速加快到两木块刚要发生滑动时，木块b靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，所以烧断细线后，木块b所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，木块b要与圆盘发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远；但是木块a所需要的向心力小于木块a的最大静摩擦力，所以木块a仍随圆盘一起做匀速圆周运动。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 2022年5月5日，我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将吉林一号宽幅01C卫星送入预定轨道。已知该卫星发射后在圆轨道做圆周运动，稳定后再变轨为如图所示的椭圆轨道，两轨道相切于P点、P、Q分别为椭圆轨道的近地点和远地点，忽略空气阻力和卫星质量的变化，则（　　）

A. 宽幅01C卫星在椭圆轨道上运动的周期大于在圆轨道上运动的周期
B. 宽幅01C卫星在椭圆轨道上运动时，在P点的线速度小于在Q点的线速度
C. 宽幅01C卫星在P点由圆轨道变为椭圆轨道时需要在P处点火加速
D. 宽幅01C卫星在椭圆轨道从P点运动到Q点的过程中，卫星的机械能增大
答案：AC

解析：A．根据开普勒第三定律，卫星的轨道半长轴越大，周期越大，故A正确；
B．由开普勒第二定律得，卫星在近地点的速度大于在远地点的速度，故B错误；
C．卫星在P点由圆轨道变为椭圆轨道是离心运动，需要加速，故C正确；
D．卫星从P点运动到Q点的过程中，只有万有引力做功，卫星的机械能守恒，故D错误。
故选AC。
9. 在光滑绝缘水平面上，两带有同种电荷、可视为质点的相同金属块甲、乙放在A、B两点，C点为AB的中点（图中未画出），两金属块所带的电荷量不同。某时刻给两金属块大小相等的瞬时冲量，使两金属块相向运动，经过一段时间发生碰撞，碰后两金属块再返回到A、B两点，忽略碰撞损失的能量。则下列说法正确的是（　　）

A. 电荷量多的金属块所受的库仑力较大 B. 两金属块在C点发生碰撞
C. 两金属块在同一时刻回到A、B点 D. 两金属块返回初始位置的动能均大于初动能
答案：BCD

解析：A．由于两金属块之间的库仑力遵循牛顿第三定律，则两金属块之间的作用力大小相等，A错误；
BC．由于两金属块在任何时刻所受的电场力相等，则加速度相等，速度大小相等，可知碰撞发生在中点C，且同时返回A、B点，BC正确；
D．两金属块碰撞后，电荷量重新分布，两金属块在同样的位置间的作用力由

变为

由不等式可知

由于两电荷量不相等，所以等号不会成立，即

则碰后两金属块之间的作用力比碰撞前大，因此整个过程中电场力做正功，两金属块返回到出发点的速度增大，两金属块返回初始位置的动能均大于初动能，D正确。
故选BCD。
10. 如图甲所示，一根足够长的空心铜管竖直放置，将一枚横截面直径略小于铜管内径、质量为m0的圆柱形强磁铁从铜管上端管口处由静止释放，强磁铁在铜管内下落的最大速度为vm，强磁铁与铜管内壁的摩擦和空气阻力可以忽略，重力加速度为g。强磁铁下落过程中，可以认为铜管中的感应电动势大小与强磁铁下落的速度成正比，下列分析正确的是（ ）

A. 若把空心铜管切开一条竖直狭缝，如图乙所示，还将强磁铁从铜管上端管口处由静止释放，发现强磁铁做自由落体运动
B. 若把空心铜管切开一条竖直狭缝，如图乙所示，还将强磁铁从铜管上端管口处由静止释放，发现强磁铁的下落会慢于自由落体运动
C. 图甲中，强磁铁达到最大速度后，铜管的热功率等于m0gvm
D. 如果在图甲中强磁铁的上面粘一个质量为m1的绝缘橡胶块，则强磁铁下落的最大速度为
答案：BCD

解析：AB．若把空心铜管切开一条竖直狭缝，此时铜管内仍然会形成涡流，涡流的磁场对强磁铁有阻碍作用，所以将强磁铁从铜管上端管口处由静止释放，发现强磁铁的下落会明显慢于自由落体运动，故A错误，B正确；
C．图甲中，强磁铁达到最大速度后，做匀速运动，在匀速下落的过程中，可以认为减少的重力势能全部转化为热量，则

可得

故C正确；
D．由于强磁铁下落过程中铜管中的感应电动势大小与强磁铁下落的速度成正比，且强磁铁周围铜管的有效电阻R是恒定的。可知任一时刻的热功率为

强磁铁在匀速下落时，有

可得

解得

D正确。
故选BCD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某中学实验小组的同学在探究合力与分力关系时，把长木板放在水平桌面上，在长木板上固定一张白纸，将橡皮筋的一端固定在图中的P点，橡皮筋的另一端拴接两个细绳套，用两弹簧测力计A、B拉两个细绳套使结点到O点，如图所示，其中弹簧测力计A的示数如图，改用一个弹簧测力计拉细绳套仍使结点到O点。

（1）弹簧测力计A的读数为______N；
（2）实验时，下列操作错误或不正确的是______；（请填写选项前对应的字母）
A．实验时应记录弹簧测力计的读数以及细绳的方向
B．实验前，应将弹簧测力计进行校零
C．实验时，应保持细绳与长木板平行
D．为了减小实验误差，应进行多次操作，且每次都必须使结点拉到同一点O点
（3）实验时，分别用两个弹簧测力计与一个弹簧测力计拉橡皮筋，均使结点拉到O点，则该实验的思想是______；
A．控制变量法 B．等效替代法 C．倍增法 D．建立物理模型法
（4）如果用两个弹簧测力计拉橡皮筋时的合力为F，用一个弹簧测力计拉橡皮筋时为F'，则______（填“F”或“F'”）与橡皮筋在同一条直线上；
（5）如果开始两弹簧测力计的夹角小于90°，保持弹簧测力计B的方向以及结点O的位置不变，将弹簧测力计A沿逆时针方向缓慢转动，则弹簧测力计A、B读数的变化情况是______（请填写选项前对应的字母）。
A．弹簧测力计A的读数先增大后减小，弹簧测力计B的读数减小
B．弹簧测力计A的读数先减小后增大，弹簧测力计B的读数增大
C．弹簧测力计A的读数减小，弹簧测力计B的读数先增大后减小
D．弹簧测力计A的读数减小，弹簧测力计B的读数先减小后增大
答案： ①. 4.90 ②. D ③. B ④. F' ⑤. B

解析：（1）[1]由图可知，弹簧测力计的最小刻度是0.1N，估读一位，故读数为4.90N；
（2）[2]A．实验时，要画出力的图示，因此需要记录弹簧测力计的读数和力的方向，A正确，不符合题意；
B．为了用弹簧测力计准确测出力的大小，在测量之前要校零，B正确，不符合题意；
C．拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，C正确，不符合题意；
D．使结点拉到同一位置O是针对同一次实验，并不是多次实验；多次实验时，结点不必拉到同一位置，D错误，符合题意。
故选D。
（3）[3]两次均使结点拉到O点，说明两次力的作用效果相同，则该实验的思想是等效替代法。
故选B。
（4）[4]根据二力平衡条件，用一个弹簧测力计拉橡皮筋时，弹簧测力计的拉力应与橡皮筋在同一条直线上，即F'与橡皮筋在同一条直线上；
（5）[5]画出两弹簧测力计拉力的合力，如图所示；现将弹簧测力计A沿逆时针方向缓慢转动，显然弹簧测力计A的读数先减小后增大，弹簧测力计B的读数增大。
故选B。

12. 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验，主要步骤如下：

（1）用螺旋测微器测得金属丝横截面直径的示数如图甲所示，则其直径D=___________mm；
（2）用刻度尺量出金属丝接入电路的长度L；
（3）用图乙所示的电路测量金属丝的电阻Rx、电路中R1、R3为阻值未知的定值电阻，R2为电阻箱；
①先闭合开关S、S0，然后调整电阻箱R2的阻值，使电流表G的示数为___________并记下电阻箱的示数R21；
②然后将电阻箱与Rx交换位置，再次调整电阻箱R2阻值，使电流表G的示数为___________，记下电阻箱的示数R22，则金属丝的电阻为Rx=___________（用R21、R22表示）；
（4）求得金属丝的电阻率=___________（用L、D、R21、R22表示）。
答案： ①. 1.773##1.771##1.775##1.772##1.77
②. 零##0 ③. 零##0 ④. ⑤.

解析：（1）[1]螺旋测微器测得金属丝直径为

（3）[2][3][4]本实验用电桥法测电阻，在电阻箱与Rx位置调换前后，都应使B、D两点间电势差为零，即使电流表G的示数为零，进而根据并联电路规律可得

解得

（4）[5]由电阻定律得

解得

13. 如图所示，为了测量某种液体的折射率，取一底部涂有反光物质的足够长玻璃缸，在玻璃缸的边缘沿竖直方向放置一挡光板，在玻璃缸中注入深度为的液体。现让一细光束远离挡光板一边斜射入该液体，光束与液面的夹角为，结果在挡光板上形成两个光点，其中一个为光束在液面发生反射后形成，另一个为光束经过两次折射，一次缸底反射后形成，且该两点之间的距离为。求：
（1）该液体的折射率。
（2）如果光在真空中的速度的大小为，该光束在液体中的运动时间（不考虑光在液体中的二次反射，结果保留一位小数）。

答案：（1）；（2）
解析：（1）由题意作出光路图，如图所示

光线经a点发生反射和折射，设第一次折射时折射角为r，由几何关系可知光线ae与cd平行，由几何关系可知

则

根据折射定律

代入数据解得

（2）光束在该液体的速度为

代入数据得

由几何关系知，光束在液体中传播的距离为

则光束在液体中运动的时间

代入数据解得

14. 如图甲所示，在光滑水平面上有A、B、C三小球，A、B两球分别用水平轻杆通过光滑铰链与C球连接，两球间夹有劲度系数足够大、长度可忽略的压缩轻弹簧，弹簧与球不相连．固定住C球，释放弹簧，球与弹簧分离瞬间杆中弹力大小。已知A、B两球的质量均为，C球的质量，杆长，弹簧在弹性限度内。
（1）求弹簧释放的弹性势能；
（2）若C球不固定，求释放弹簧后C球的最大速度。

答案：（1）；（2）

解析：（1）由对称性可知球与弹簧分离时球的速度相等，设为，对球，由牛顿第二定律有

由系统机械能守恒定律得

解得

（2）三个球在一条直线上时，球速度与杆垂直，加速度等于0，速度最大，A、B球速度分别为由对称性可知

由系统动量守恒定律可知

由系统机械能守恒定律得

解得

15. 如图所示，在平面内，有两个半圆形同心圆弧，与坐标轴分别交于、、点和、、点，其中圆弧的半径为。两个半圆弧之间的区域内分布着辐射状的电场，电场方向由原点向外辐射，其间的电势差为。圆弧上方圆周外区域，存在着上边界为的垂直纸面向里的足够大匀强磁场，圆弧内无电场和磁场。点处有一粒子源，在平面内向轴上方各个方向，射出质量为、电荷量为的带正电的粒子，带电粒子射出时的速度大小均为，被辐射状的电场加速后进入磁场，不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界后的运动。求：
（1）粒子被电场加速后的速度；
（2）要使有的粒子能够垂直于磁场上边界射出磁场，且该粒子运动轨迹的圆心为轴上某点，求此时磁场的磁感应强度的大小；
（3）当磁场中的磁感应强度大小为第（2）问中的倍时，求能从磁场上边界射出粒子的边界宽度。

答案：（1）；（2）；（3）

解析：（1）设粒子被电场加速后速度为，由动能定理可得

解得

（2）垂直磁场上边界射出粒子的圆心必在磁场上边界上，设该粒子做匀速圆周运动的轨道半径为，如图

则
，
故

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动

联立解得

（3）当时，根据，可得带电粒子在磁场中的运动半径

由几何知识可知，当粒子从沿轴正方向进人磁场，粒子从磁场上边界的射出点，为粒子能够到达上边界的最右端，粒子能够到达上边界的最右端轴的距离

当粒子与磁场上边界相切时，切点为粒子能够到达上边界的最左端，如图

由几何关系可知，粒子能够到达上边界的最左端距轴的距离为

可知粒子能从磁场上边界射出粒子的边界宽度