天津杨村高三上(开学考)-物理试题+答案(1)_2023年9月_029月合集_2024届天津市武清区杨村第一中学高三上学期开学检测

2023-2024 学年度杨村一中高三年级上学期开学学业质量检测 物理试卷 考试时间 60分钟 一、单选题（每小题 5分，共 25分。每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项） 1.2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪 录。若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体（视为理想气体） （ ） A.吸收热量 B.压强增大 C.内能减小 D.对外做负功 2.质量为m的列车以速度v匀速行驶，突然以F大小的力制动刹车直到列车停止。列车行驶过程中，始终受 到大小为f的空气阻力，下列说法正确的是（ ） F mv2 A.减速运动加速度大小a  B.刹车距离为 m 2F  f  C.力F的冲量为mv D.匀速行驶时功率为 f Fv 3.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示。产生的交变电动势的图像 如图2所示，则（ ） 图1 图2 A.t 0.005s时线框的磁通量变化率最大 B.t 0.01s时线框平面与中性面垂直 C.线框产生的交变电动势有效值为311V D.线框产生的交变电动势频率为100Hz 4.2022年3月，中国空间站“天宫课堂”再次开讲，授课期间利用了我国的中继卫是系统进行信号传输，天 地通信始终高效稳定。已知空间站在距离地面400公里左右的轨道上运行，其运动视为匀速圆周运动，中继 卫星系统中某卫星是距离地面36000公里左右的地球静止轨道卫星（同步卫星），则该卫星（ ） A.授课期间经过天津正上空 B.加速度大于空间站的加速度 C.运行速度大于地球的第一宇宙速度 D.运行周期大于空间站的运行周期 5.在同一均匀介质中，分别位于坐标原点和x 7m处的两个波源O和P，沿y轴振动，形成了两列相向传播 学科网（北京）股份有限公司的简谐横波a和b，某时刻a和b分别传播到x 3m和x 5m处，波形如图所示。下列说法正确的是 （ ） A.O与P开始振动的时刻相同 B.a与b相遇后会出现干涉现象 C.a与b的频率之比为2:1 D.O开始振动时沿y轴正方向运动 二、多选题（每小题 5分，共 15分。每小题给出的四个选项中，至少有两个正确选项，全部 选对得 5分，选对但不全得 3分，错选或多选不得分。） 6.下列说法正确的是（ ） A.图甲是光电效应实验，光电效应反映了光具有粒子性 B.图乙是汤姆孙通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型 C.图丙是某金属在光的照射下，光电子最大初动能与入射光频率的关系图像，当入射光频率为2v 时产生光 0 电子的最大初动能为E D.图丁中一个处于n 4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光子 7.在物理学的发展过程中，有一些科学家由于突出的贡献而被定义为物理量的单位以示纪念。下面对物理单 位及其相对应的科学家做出的贡献叙述正确的是（ ） A.力的单位是牛顿（N），牛顿提出了万有引力定律 B.自感系数的单位是法拉（F），法拉第最早提出了电场的概念 C.磁感应强度的单位是特斯拉（T），特斯拉发现了电流的磁效应 D.电流强度的单位是安培（A），安培提出了分子电流假说 8.不同波长的电磁波具有不同的特性，在科研、生产和生活中有广泛的应用。a、b两单色光在电磁波谱中的 位置如图所示。下列说法正确的是（ ） A.若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大 学科网（北京）股份有限公司B.若a、b光分别照射同一小孔发生衍射，a光的衍射现象更明显 C.若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应，a光的遏止电压高 D.若a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时，a光的干涉条纹间距大 三、实验题（每小题 2分，共 16分） 9.如图所示，甲同学用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m 的A 1 球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面 的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，P为落点的平均位置。再把质量为 m m m 的B球放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留 2 1 2 下各自的落点痕迹，重复操作10次，M、N分别为落点的平均位置。 （1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量______间接地解决这个问 题。 A.小球开始释放高度h B.小球抛出点距地面的高度H C.小球做平抛运动的射程OM、OP、ON （2）以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是______。 A.刻度尺 B.天平 C.游标卡尺 D.秒表 （3）关于本实验，下列说法正确的是______。 A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道末端必须水平 C.入射球m 每次必须从同一位置由静止释放 1 D.实验过程中，白纸、复写纸都可以移动 （4）在实验误差允许范围内，若满足关系式______，则可以认为两球碰撞为弹性碰撞。（用已知量和（1）中 测得的物理量表示） 10.某同学要测定一圆柱形导体材料的电阻率。 学科网（北京）股份有限公司（1）他先用螺旋测微器测量该材料的直径，测量结果如图甲所示，则该导体材料的直径d ______mm。 （2）该同学接着用欧姆表粗测该圆柱体的电阻，他进行了如下操作：他先用“10”挡时发现指针偏转角度过 大，他应该换用______（填“1”或“100”）挡，换挡重新调零后再进行测量，指针静止时位置如图乙 所示，则该圆柱体的电阻为______。 （3）为了进一步准确测量该圆柱体的电阻，实验室用伏安法测量金属丝的电阻R ，实验中除开关、若干导 x 线之外还提供： 电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.1）； 电压表V（量程03V，内阻约3k）； 滑动变阻器R015； 电源E（电动势为3.0V，内阻不计）。 根据所选用实验器材，应选用以下哪个电路图进行实验?______（填“甲”或“乙”） （4）若通过测量可知，金属丝接入电路的长度l，直径为d，通过金属丝电流为I，金属丝两端电压为U，由 此可计算得出金属丝的电阻率______。（用题目所给字母表示） 四、解答题（本题共 3小题，11题 12分，12题 13 分，13题 19分，共 44分） 11.如图所示，小物块A、B的质量均为m0.10kg，B静止在轨道水平段末端。A以水平速度v 与B碰 0 撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h 0.45m，两物块落地点距离轨道 末端的水平距离为s 0.30m，重力加速度g 10m/s2。求： 学科网（北京）股份有限公司（1）两物块在空中运动的时间t； （2）两物块碰前A的速度v 的大小； 0 （3）两物块碰撞过程中损失的机械能E。 12.如图所示，在xoy平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域，与x、y轴分别 相切于AL,0、C0,L两点，第Ⅱ象限内有沿y轴负方向的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q的带 正电粒子从A点沿y轴正方向以v 射入磁场，经C点射入电场，最后从x轴上离O点的距离为2L的P点射 0 出，不计粒子的重力。求： （1）匀强磁场磁感应强度B的大小； （2）匀强电场场强E的大小； （3）粒子在磁场和电场中运动的总时间t。 13.随着超导材料性能不断提高和完善，科学家们正在积极开展高温超导应用技术的研究，其中诞生了一个重 要领域的研究应用——高温超导磁悬浮列车技术。作为革命性的技术创造，高温超导磁悬浮列车技术在我国 已有相关研究最新进展。 图（甲）是磁悬浮实验车与轨道示意图，图（乙）是固定在车底部金属框abcd （车厢与金属框绝缘）与轨 道上运动磁场的示意图。水平地面上有两根很长的平行直导轨PQ和MN ，导轨间有竖直（垂直纸面）方向 等间距的匀强磁场B 和B ，二者方向相反。车底部金属框的ad 边宽度与磁场间隔相等，当匀强磁场B 和 1 2 1 B 同时以恒定速度v 沿导轨方向向右运动时，金属框会受到磁场力，带动实验车沿导轨运动。设金属框垂 2 0 直导轨的ab边长L0.20m、总电阻R 1.6，实验车与线框的总质量m2.0kg，磁场B  B 1.0T 1 2 ，磁场运动速度v 10m/s，已知悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力 f 0.20N。 0 学科网（北京）股份有限公司（1）设t 0时刻，实验车的速度为零，求金属框的受到磁场力F的大小和方向； （2）求实验车的最大速率v ； m （3）实验车以最大速度做匀速运动时，为维持实验车运动，求外界在单位时间内需提供的总能量E。 2023-2024 学年度杨村一中高三年级上学期开学学业质量检 测物理答案 1 2 3 4 5 6 7 8 C B A D C AC AD BD 9.（1）C （2）AB （3）BC （4）OPOM ON （每空2分） 10.除（2）之外，每空2分 d2U （1）2.9312.939 （2）1 5/5.0（每空1分） （3）甲 （4） 4I1 11.（12分）（1）0.30s（2）2m/s；（3）0.1J 1 【详解】（1）竖直方向为自由落体运动，由h  gt2 ……2分 2 得t 0.30s ……1分 （2）设A、B碰后速度为v，水平方向为匀速运动，由s vt ……2分 得v 1.0m/s 根据动量守恒定律，由mv 2mv ……3分 0 得v 2.0m/s ……1分 0 1 1 （3）两物体碰撞过程中损失的机械能E  mv2  2mv2 ……2分 2 0 2 得E 0.10J ……1分 mv mv2 4L 12.（13分）（1） 0 ；（2） 0 ；（3） qL 2qL 2v 0 【详解】（1）带正电粒子在磁场中只受洛伦兹力而做匀速圆周运动，其轨迹如图所示 学科网（北京）股份有限公司由几何关系知粒子圆周轨迹半径为r  L ……1分 v2 由洛伦兹力提供向心力可得qv B m 0 ……2分 0 r mv 解得B  0 ……1分 qL （2）粒子由C点沿x方向进入电场，在电场中做类平抛运动， 沿x方向做匀速直线运动，有2Lv t ……1分 0 2 1 沿y方向做初速度为零的匀加速直线运动，有L at2 ……1分 2 2 粒子在电场中的加速度满足ma qE ……1分 mv2 解得E  0 ……1分 2qL （3）由几何关系得，粒子在磁场中转过的圆心角为90 ……1分  则磁场中运动的时间为t  T ……1分 1 360 T 或t  ……2分 1 4 2L 粒子在磁场中圆周运动的周期为T  ……1分 v 0 L 联立解得t  1 2v 0 4L 粒子在磁场和电场中运动的总时间为t t t  ……1（公式）1（结果）2分 1 2 2v 0 13.（19分）（1）1N，方向水平向右；（2）8m/s （3）2J 【详解】设B  B  B 1 2 （1）当实验车的速度为零时，线框相对于磁场的速度大小为v ，线框中左右两边都切割磁感线， 0 学科网（北京）股份有限公司产生感应电动势，则有E 2BLv ……2分 0 E 根据闭合电路欧姆定律I  ……2分 R 安培力为F 2BLI ……2分 2BLv 4B2L2v 所以此时金属框受到的磁场力的大小F 2B 0 L 0 R R 代入数值解得F 1N ……1分 根据楞次定律可判断磁场力方向水平向右。 ……1分 （3）实验车最大速率为v 时 m E2BLv v  ……2分 0 m E IR F2BIL F f ……2分 4B2L2v v  则此时线框所受的磁场力大小为F  0 m R Rf 所以实验车的最大速率为v v  8m/s ……1分 m 0 4B2L2 （3）实验车以最大速度做匀速运动时，克服阻力的功率为P  fv 0.28W1.6W ……2分 1 m 此时线框受到的安培力等于阻力，则当实验车以速度v 匀速运动时金属框中感应电流 m f 0.2 I   A0.5A 2BL 210.2 金属框中的热功率为P  I2R 0.521.6W0.4W ……2分 2 所以外界在单位时间内需提供的总能量为E P P t 2J ……2分 1 2 或者P  F v ……2分 外 0 F  F ……2分 外 所以E  Pt 2J ……2分 学科网（北京）股份有限公司