浙江省七彩阳光新高考研究联盟2023-2024学年高三上学期开学物理试题

试卷更新日期：2024-04-09 类型：开学考试

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一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1. 半径为r超导体导线做的圆环，电流为I ，在圆环中心的磁感应强度为 $B = \frac{μ_{0} I}{2 r}$ ， $μ_{0}$ 为真空磁导率，关于 $μ_{0}$ 的单位用国际单位制基本单位表示正确的是（）

A、 $k g \cdot m \cdot s^{- 2} \cdot A^{- 2}$ B、 $T \cdot m \cdot A^{- 1}$ C、 $N \cdot A^{- 2}$ D、 $k g \cdot m \cdot s^{- 2} \cdot A^{- 1}$

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2. 下列关于质点的描述正确的是（）

A、甲图研究跳水运动员全红婵空中动作时可以把她看作质点 B、乙图研究飞船与空间站对接时可以把飞船看作质点 C、丙图研究高铁从杭州到北京的路程时可以把列车看作质点 D、丁图研究冰壶运动到达位置时，可以把冰壶看作质点

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3. 2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四课航天员进行太空科普授课，航天员们在空间站进行一场“乒乓球友谊赛”，使用普通球拍时，水球被粘在球拍上；而使用毛巾加工成的球拍，水球不仅没有被吸收，反而弹开了．下列描述不正确的是（）

A、水球形成球形是因为水具有表面张力 B、水球被粘在球拍上是因为拍子表面对于水是浸润的 C、毛巾的表面布满了疏水的微线毛，对于水是不浸润的 D、用毛巾加工成的球拍打水球的力大于水球对球拍的力使水球弹开

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4. 大气的折射是光通过空气时空气密度变化而引起传播速度变化（折射率变化）所发生的现象，近地面大气的折射会产生海市蜃楼。如图所示太阳光进入地球大气到达地面，光线发生弯曲。关于以上现象下列说法正确的是（）

A、太阳光进入地球大气发生弯曲是因为离地面越近折射率越小 B、太阳光进入地球大气越靠近地面速度越大 C、太阳光进入地球大气同一方向射入大气不同颜色的光，弯曲程度相同 D、海面上空出现海市蜃楼是因为离海面越近大气折射率越大

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5. 如图所示，交流电源输出电压恒为U ，通过电阻 $R_{0}$ 连接匝数比为1比2的理想变压器，给变阻器R供电，下列选项正确的是（　　）

A、当滑动变阻器触头上滑，变压器输出电压一定增大 B、当滑动变阻器触头下滑，变压器输出电流一定增大 C、当变阻器电阻R等于 $R_{0}$ 时，变压器输出功率最大 D、当变阻器电阻R等于 $4 R_{0}$ 时，变压器输出功率最大

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6. 歼-20是先进隐形战斗机，已知某次训练中，歼-20从静止开始沿跑道直线加速起飞，若这个过程可看作两个阶段，第一阶段以恒定功率P从静止开始运动，加速到速度 $120 \sqrt{3} k m / h$ ，第二阶段以恒定功率2P运动到起飞，起飞速度 $360 k m / h$ ，两个阶段时间相等，运动过程阻力恒定，则歼-20起飞过程第一阶段和第二阶段位移大小之比为（）

A、 $2 : 1$ B、 $1 : 2$ C、 $1 : 3$ D、3：1

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7. 我国“嫦娥五号”探测器登上月球，探测到月球储藏大量可控核聚变燃料氦3，可控核聚变 $_{1}^{2} H +_{2}^{3} H e \to_{2}^{4} H e + Y$ 释放能量，下列说法正确的是（）

A、核聚变方程Y是中子 B、核聚变方程Y是正电子 C、 $_{2}^{4} H e$ 核子平均质量比 $_{2}^{3} H e$ 核子平均质量小 D、 $_{2}^{3} H e$ 比 $_{2}^{4} H e$ 的比结合能大

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8. 汽车辅助驾驶具有“主动刹车系统”，利用雷达波监测前方有静止障碍物，汽车可以主动刹车，对于城市拥堵路段和红绿灯路口，主动刹车系统实用性非常高，若汽车正以 $36 k m / h$ 的速度在路面上行驶，到达红绿灯路口离前方等待通行暂停的汽车距离为 $10 m$ ，主动刹车系统开启匀减速运动，能安全停下，下列说法正确的是（　　）

A、雷达波发射的是超声波 B、若汽车刹车加速度大小为 $8 m / s^{2}$ ，运动 $1 s$ 时间，速度为 $1 m / s$ C、汽车刹车加速度大小至少 $5 m / s^{2}$ 才能安全停下 D、若汽车刹车加速度大小为 $10 m / s^{2}$ ，停车时离前面汽车的距离为 $2 m$

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9. 霍尔效应传感器应用很广泛，可以用来测量磁场、位移、电流、转速等。如图所示霍尔传感器上面有一小磁体，霍尔元件材料为长方体，产生的霍尔电压为后表面电势高．下列说法正确的是（）

A、当变阻器滑动触头向左滑动，霍尔电压将减小 B、霍尔电势差高低与霍尔元件长宽高都有关系 C、霍尔元件中电流I的载流子一定是正电荷定向运动形成的 D、若传感器上面磁体向上移动，霍尔电压将减小

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10. 北斗三号由30颗卫星组成。由24颗较低的中圆地球轨道卫星、3颗较高的地球同步轨道卫星和3颗较高的倾斜地球同步轨道卫星组成，如图所示。关于运动的卫星以下说法正确的是（　　）

A、所有卫星运行速度大于 $7.9 k m / s$ B、同步轨道卫星运动速度比中圆地球轨道卫星速度大 C、所有地球同步轨道卫星运动的动能相等 D、同步轨道卫星周期比中圆地球轨道卫星周期大

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11. 光具有粒子性，激光束看作是粒子流，激光照射到物体上，会对物体产生力的作用，如图所示有一个透明介质小球，小球的折射率大于周围介质的折射率，激光照射到透明介质小球，穿过介质小球射出时的光路如图所示。若不考虑光的反射和吸收，光束因折射对小球产生的合力的方向描述正确的是（）

A、向右偏上 B、向左偏上 C、向左偏下 D、向右偏下

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12. 如图所示，光电管通过电流表连接平行板电容器C，当光电管阴极K受到光的照射产生光电效应，关于此电路下列说法正确的是（　　）

A、当光照射光电管时电容器左极板带正电 B、光电管受到光的照射电流表有持续的电流 C、电容器原来不带电，光电管受到光照射时，电流表有方向向下的电流 D、光停止照射后，电流表有方向向上的电流

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13. 四个相同的匀质小球放在光滑水平桌面上，用一根绳子把四个球约束起来，绳子恰无拉力，四个小球的质量均为m ，半径都为R ，如图所示，再将一个相同小球放在原四球中间正上方，因受绳子约束，下面四个小球并未分离，处于静止状态。设系统处处无摩擦，下列说法正确的是（　　）

A、上面小球所受力合力为 $m g$ B、下面每个小球对地面的压力为 $2 m g$ C、上面小球对下面每个小球的压力为 $\sqrt{2} m g$ D、绳子张力为 $\frac{\sqrt{2}}{8} m g$

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二、选择题Ⅱ（本题共2小题、每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

14. 电子枪除了加速电子外，同时还有使电子束会聚或发散作用，其原理可简化为如图所示。一球形界面外部空间中各处电势均为 $φ_{1}$ ，内部各处电势均为 $φ_{2}$ ， $(φ_{2} > φ_{1})$ ，球心位于z轴上O点。一束靠近z轴且关于z轴对称的电子以相同的速度 $v_{1}$ 平行于z轴射入该界面，电子质量为m ，电子电荷量为e ，由于电子在界面处只受到法线方向的作用力，其运动方向将发生改变，不考虑相对论相应和电子之间相互作用力。某电子射到界面方向与法线的夹角为 $θ_{1}$ ，它射入球形界面后的运动方向与法线的夹角 $θ_{2}$ （图中未标出），下列描述正确的是（）

A、电子束汇聚到O点 B、电子束运动方向 $θ_{1} > θ_{2}$ C、电子束运动方向 $s i n θ_{2} = \frac{v_{1} s i n θ_{1}}{\sqrt{v_{1}^{2} + \frac{2 e (φ_{2} - φ_{1})}{m}}}$ D、电子通过界面动能增加了 $\sqrt{2 m e (φ_{2} - φ_{1})}$

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15. 在某一均匀介质中，如图2所示x轴上有两个机械波源a、b平衡位罝的坐标分别为 $x_{a} = 0$ 、 $x_{b} = 50 c m$ ，两个波源a、b同时开始做简谐运动，图1为两波源a、b的振动图像， $t = 0$ 开始它们激发的两列简谐横波分别沿x轴正、负方向传播，波速均为 $10 c m / s$ 。下列说法正确的是（）

A、两列波起振方向相同 B、两列波在x轴相遇叠加会发生干涉 C、两列波在x轴 $x = 20 c m$ 处相遇叠加后，振幅为 $3 c m$ D、两列波在x轴 $x = - 10 c m$ 处相遇叠加后，振幅为 $1 c m$

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三、非选择题（本题共5小题，共55分）

16.

(1)、如图装置探究小车速度随时间变化实验中下列说法正确的是____。

A、长木板一定要略为倾斜 B、槽码质量应远小于小车质量 C、打点计时器接 $220 V$ 交流电源 D、小车靠近打点计时器，放开小车再打开电源开始打点

(2)、利用如图装置探究小车的加速度与力和质量的关系实验，下列说法正确的是____（多选）

A、小车运动时，小车受到绳子拉力小于槽码的总重力 B、只有小车质量远大于槽码总质量，绳的拉力可近似等于槽码的总重力 C、若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力 D、该实验的科学思想方法为控制变量法

(3)、如图是某次实验中得到的一条纸带，打点计时器使用的交流电频率为 $50 H z$ ，用刻度尺量出各计数点到O点距离为 $x_{O A} = 3.90 c m$ ， $x_{O B} = 8.59 c m$ ， $x_{O C} = 14.07 c m$ ， $x_{O D} = 20.34 c m$ ，小车运动B点的速度大小为 $m / s$ ，小车运动的加速度大小为 $m / s^{2}$ （计算结果均保留2位有效数字）。

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17.

(1)、用如图甲电路测定两节串联干电池的电动势和内阻，在乙图中实物正确连接。

(2)、正确连接线路进行实验，调整变阻器，电压表和电流表读数如图所示， $U =$ V， $I =$ A

(3)、经过测定，两节电池总电动势和总内阻最接近的一组是____。

A、 $3.0 V$ $2.0 Ω$ B、 $3.0 V$ $1.0 Ω$ C、 $3.0 V$ $0.8 Ω$ D、 $3.0 V$ $0.5 Ω$

(4)、由于电表内阻的影响，测定的电动势比真实值（填“大”或者“小”）

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18. 下列四个实验说法正确的是（）

A、图A是显微镜下观察布朗运动，间隔相等时间颗粒运动位置连线图，连线表示颗粒的运动轨迹 B、图B是油膜法测量分子直径，若痱子粉撒的太厚，测量的分子直径偏大 C、图C测量玻璃砖折射率实验，玻璃砖两个界面必须平行 D、图D双缝干涉实验测量某种单色光波长，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离改变为原来的2倍

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19. 如图所示，粗细均匀、上端开口、下端封闭的薄壁玻璃管竖直放置，开口朝上，玻璃管横截面积 $S = 1.0 c m^{2}$ ，玻璃管总长度 $l = 80 c m$ ，玻璃管内用水银封闭 $n = 0.01 m o l$ 理想气体，气柱长度与水银柱长度均为 $L = 25 c m$ 。初始温度 $T_{0} = 300 K$ ，气体内能变化与温度变化成正比，可表达为 $Δ U = n \cdot \frac{5}{2} R \cdot Δ T$ ，其中 $R = 8.31 J / (m o l \cdot K)$ ，水银密度 $ρ = 13.6 \times 1 0^{3} k g / m^{3}$ ，大气压强 $p_{0} = 75.0 c m H g$ ，重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、若温度升高，使水银的上液面缓慢的恰好到达玻璃管开口处，温度为多少K；

(2)、若温度升高，使水银的上液面缓慢的恰好到达玻璃管开口处，气体吸收的热量Q；

(3)、继续对封闭气体缓慢加热温度升高，水银全部流出玻璃管，温度需要升高到多少K。

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20. 如图所示，在水平地面上竖直放置某一游戏装置，它由粗糙倾斜传送带 $A B$ 和“S”型光滑圆形细管道 $B C D E$ 平滑连接组成，两段圆弧管道半径为 $R = 0.5 m$ ， B、D等高，图中 $θ$ 角均为37°，E点出口水平， $A B$ 与圆弧相切，传送带 $A B$ 长为 $L = 1.2 m$ ，传送带速度 $v = 2 m / s$ ， B点离地面的高度 $h = 0.9 m$ ，质量 $m_{1} = 0.05 k g$ 小物块无初速放上传送带A点，运动到B然后进入“S”光滑细圆管道，小物块大小略为小于管道，最后从管道水平出口E点水平飞出。小物块与传送带 $A B$ 间的动摩擦因数 $μ = \frac{7}{8}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ， $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、小物块到达B点的速度；

(2)、小物块到达管道最高点C对管道的压力；

(3)、在管道的E点放置一个质量 $m_{2} = 0.03 k g$ 的小球，小物块到达E点与小球发生弹性碰撞，落地时小物块与小球的距离。

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21. 直流电动机通电转动和发电机转动产生电能，装置上具有类似性，从原理上简化为类似直线运动的如下模型，如图所示，与水平面成 $θ$ 角度平行长直金属轨道，间距为L ，处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向垂直轨道平面向上，质量为m的金属导体棒 $a b$ 垂直于轨道水平放在轨道上，与轨道接触良好，金属导体棒轨道之间电阻为 $R_{1}$ ，金属棒与轨道之间摩擦因数为 $μ$ ，甲图中两轨道的上端接电动势为E、内电阻为r的直流电源，乙图中两轨道的上端接电阻 $R_{2}$ ，轨道足够长，忽略导轨的电阻，重力加速度为g。求：

(1)、甲、乙中哪个类似于电动机；

(2)、图甲中金属棒从静止开始向上运动的最大速度；

(3)、乙图中金属棒从静止开始向下运动的最大速度和最大电功率；

(4)、乙图中金属棒静止开始向下运动经过时间t速度达到最大，此时金属棒运动距离。

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22. 中国科学院自主研制的“人造小太阳”是一个核聚变反应堆，是磁约束核聚变实验装置，该装置需要对较高速度的粒子束的各种带电离子分离出来。假设“偏转系统”的原理如图所示，离子源不断的产生带电离子，经加速电场再进入速度选择器，离子射入右侧磁分析器偏转分离，到达y轴离子接收板上，建立如图所示 $x o y$ 坐标系（速度选择器直线运动离子出口为坐标原点），已知有一离子带正电、电荷量为q ，质量为m ，加速电场两极板间电压为U ，速度选择器间距为d ，极板长度为 $2 d$ ，速度选择器内电场强度为E ，离子进入加速电场初速度可忽略不计，不考虑粒子间的相互作用以及相对论效应，重力忽略不计。求：

(1)、离子经加速电场后获得的速度；

(2)、若粒子在速度选择器中做直线运动，速度选择器中磁场磁感应强度 $B_{1}$ ；

(3)、若速度选择器中只有电场，磁分析器中磁场为匀强磁场，磁感应强度为B ，离子射到y轴的位置；

(4)、若磁分析器中磁场磁感应强度为 $B_{2}$ 随x轴均匀变化， $B_{2} = B_{0} + k x$ ， $B_{0}$ 为 $x = 0$ 位置的磁感应强度，k为大于0的常数，速度选择器中直线运动的离子射入右侧磁场离y轴最远距离。

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