江西省赣州市第四中学2023-2024学年高三上学期开学物理试题

赣州四中

2023-2024学年高三上学期开学考试物理

一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）

1．下列关于波的说法中正确的是（　　）

A．机械波可以在真空中传播

B．不同频率的声波，在相同温度的空气中的传播速度相同

C．质点沿竖直方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波

D．纵波传播过程中各质点可以随波迁移，而横波传播过程中各质点不能迁移

2．下列说法正确的是（　　）

A．摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确

B．如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小的平方根成正比，且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动

C．光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大

D．一束色光从空气进入水中，根据可知波长将变短，频率变大，故色光的颜色也将发生变化

3．如图所示，真空中一束复色光a沿AO方向射入半圆形玻璃柱体横截面的顶端O，经玻璃折射成b、c两束光。下列说法正确的是（　　）

A．在玻璃中，b光的波长比c大 B．在玻璃中，b光的传播速度比c大

C．b、c两束光，从玻璃柱出射后相互平行 D．逐渐增大a光的入射角，b光先发生全反射

4．如图所示是一种油箱内油面高度检测装置的示意图，金属杠杆的一端接浮标，另一端触点O接滑动变阻器R．已知电源电动势恒定，内阻不能忽略，指示灯L灯丝电阻不变，电流表为理想电表．下列说法中正确的是

A．当油箱内油面下降时，电源的效率减小

B．当油箱内油面下降时，电流表示数增大

C．油箱内的油越多，指示灯L越暗

D．油箱内的油越多，电源总功率越大

5．如图所示，质量为的木板静止在光滑水平面上，一个小木块（可视为质点）质量也为，以初速度从木板的左端开始向右滑，木块与木板之间的动摩擦因数为0.2，要使木块不会从木板右端滑落，则木板的长度至少为（　　）

A． B． C． D．

6．如图所示为回旋加速器示意图，利用回旋加速器对H粒子进行加速，此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B，D形盒缝隙间电场变化周期为T，加速电压为U。忽略相对论效应和粒子在D形盒缝隙间的运动时间，下列说法正确的是（　　）

A．保持B、U和T不变，该回旋加速器可以加速质子

B．只增大加速电压U， H粒子获得的最大动能增大

C．只增大加速电压U， H粒子在回旋加速器中运动的时间变短

D．回旋加速器只能加速带正电的粒子，不能加速带负电的粒子

7．如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b，相距为d，a、b间的电场强度为E，今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域，bc区域的宽度也为d，所加电场强度大小为E，方向竖直向上，磁感应强度方向垂直纸面向里，磁场磁感应强度大小等于，重力加速度为g，则下列关于粒子运动的说法正确的是（　　）

A．粒子在ab区域的运动时间为

B．粒子在bc区域中做匀速圆周运动，圆周半径r＝d

C．粒子在bc区域中做匀速圆周运动，运动时间为

D．粒子在ab、bc区域中运动的总时间为

8．在单色光的双缝干涉实验中（　　）

A．两列光波谷和波谷重叠处出现暗条纹

B．两列光波峰和波峰重叠处出现亮条纹

C．从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时，出现亮条纹

D．从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时，出现暗条纹

9．在均匀介质中A、B两个波源相距4.8m，t=0时刻两波源同时开始振动产生简谐横波在介质中传播，t=4.8s时A、B连线的中点恰好开始振动起来，已知波源A的振动图像如图所示，且B与A的振动情况完全相同，则（　　）

A．波在介质中传播的速度为1m/s

B．t=2s时，波源A的运动方向为负方向

C．B波源产生的简谐横波波长为4m

D．位于AB连线中垂线上的质点振动加强

10．图示电路中，电源的电动势为E、内阻为r，电容器的电容为C，小灯泡L的电阻为R，小型直流电动机M的线圈内阻为r0、额定电流为I0，当开关S分别接1、2、3时，它们都能正常工作。则（　　）

A．S接1且电路稳定后，电容器所带电荷量为Q=EC

B．S接2且电路稳定后，小灯泡的热功率为

C．S接3且电路稳定后，电动机的输出功率为

D．S接3且电路稳定后，电动机两端的电压是

11．如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球（不计两带电小球之间的电场影响），小球从紧靠左极板处由静止开始释放，小球从两极板正中央由静止开始释放，两小球沿直线运动都打在右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中（    ）

A．它们的运动时间的关系为

B．它们的电荷量之比为

C．它们的动能增量之比为

D．它们的电势能减少量之比为

二、实验题（共18分）

12．在“油膜法测分子直径”的实验中，某同学操作如下：

①取1.0 mL油酸配成250 mL油酸酒精溶液；

②用滴管吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共20滴；

③在边长约10cm的正方形线盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液：

④待抽膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸颜的轮廓（如图所示），每个方格的边长为1.0cm。

（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含       mL油酸；

（2）由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为        m；

（3）若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，由此估算得到的油酸分子直径数量级将       （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；

（4）已知油酸分子的直径数量级为，该同学实验结果产生偏差的原因可能是：       ；

（5）用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的       （填序号）。

A．摩尔质量B．摩尔体积C．质量D．体积

13．某小组用如图甲所示的电路，测量一个电动势E约为、内阻r约为的电池的电动势和内阻。其中，是保护电阻，是电阻箱。

（1）虚线框内是由量程为、内阻为的电压表和电阻箱串联，改装成量程为的电压表，则电阻箱的阻值应调为          。

（2）若电源允许通过的最大电流为，则定值电阻宜选          。

A．     B．     C．     D．

（3）该小组利用图甲电路测量电源的电动势和内阻时，选取（2）问中所选的定值电阻，将改装好的电压表正确地接在A、C之间，调节电阻箱，测出若干组的阻值和原表头示数U，则                    。（用题中给出的各物理量字母符号表示）

（4）根据实验数据，用描点的方法绘出如图乙所示的图像，依据图像，可以求出电源的电动势          V。内阻          。（结果均保留两位有效数字）

三、计算题（共38分）

14．如图所示，一束光线以60o的入射角照射到水平放置的平面镜M上，反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P．现将一块上下表面平行的透明玻璃砖放到平面镜M上（如图中虚线框所示），则从玻璃砖的上表面射入的光线经平面镜反射后再从玻璃砖的上表面射出，打到光屏上的Q点，Q在P点的左侧8cm处，已知玻璃砖对光的折射率为．求：光在玻璃砖内运动的时间多长？（光在真空中的传播速度c = 3.0×108m/s）

15．如图所示，光滑水平面上有一辆小车，离车上表面高为h=0.8m处固定一平台和轻弹簧。弹簧处于原长，其末端与平台末端O对齐。现用一小球压紧弹簧，然后将弹簧用细线拴住，小球与弹簧不相连。整个装置静止在水平面上，某时刻将细线烧断，小球以相对地vQ=2m/s的速度被弹开，之后落到小车的上表面。小车足够长，车与平台总质量为M=2kg，小球质量m=1kg，重力加速度取g=10m/s2求：

(1)弹簧储存的弹性势能；

(2)小球落到小车上表面时，距离平台末端O的水平距离。

16．如图甲所示为某气压型弹跳杆，其核心部分可简化为如图乙所示，竖直倒立圆柱形汽缸导热性良好，连杆一端与水平地面接触，另一端与面积为S的活塞连接，不计活塞质量、汽缸质量及活塞与汽缸间的摩擦。没有站人时活塞位于距缸底为H的A处，汽缸内被活塞密封一定质量的理想气体。当某同学站上弹跳杆踏板最终稳定后（人静止在汽缸顶端）活塞位于距离缸底的B处。已知大气压强为，外界温度为27°C，重力加速度为g，汽缸始终保持竖直。

（1）求该同学的质量m；

（2）若该同学仍然站在踏板上，为使得活塞回到位置A，求密封气体的热力学温度T应缓慢升为多少；若此过程中气体内能增加了，求该过程中缸内气体从外界吸收的热量Q；

（3）若使用一段时间后，汽缸内漏出一部分气体，使该弹跳杆上站一个质量为的人后稳定时活塞也位于B处，求漏出气体的质量与原来汽缸中气体质量m的比值。

标准答案

1．B

A．机械波的传播需要介质，在真空中不能传播，故A错误；

B．机械波的传播速度由介质决定，所以相同温度的空气中的传播速度相同，故B正确；

C．纵波的传播方向与振动方向共线，横波的传播方向与振动方向垂直，故C错误；

D．纵波传播过程中各质点振动方向与波传播的方向共线，在平衡位置附近来回振动，但是不会随波迁移；横波传播过程中各质点也不能随波迁移，质点的振动方向与传播方向垂直，在平衡位置附近来回振动，故D错误。

故选B。

2．C

A．摆钟走时快了即摆动周期变小了，由可知必须调长摆长，才可能使其走时准确。故A错误；

B．如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。故B错误；

C．光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，当光从内芯射向外套时可以发生全反射。故C正确；

D．一束色光从空气进入水中，频率不变，波速变小，根据可知波长将变短，色光的颜色不会发生变化。故D错误。

故选C。

3．C

AB．根据图像b光折射率较大，故b光的频率较大，波长较短，在玻璃中传播速度较小，故AB错误；

CD．根据光路可逆性，两种色光出射后虽然分开但仍然平行，且不会在下界面发生全反射，故C正确，D错误。

故选C。

4．D

B．当油面下降时，浮标位置降低，在杠杆作用下，滑动变阻器的滑片O向上移动，滑动变阻器连入电路的阻值变大，电流为

知电路中的电流变小，电流表示数变小，故B错误；

A．当油面下降时，浮标位置降低，在杠杆作用下，滑动变阻器的滑片O向上移动，滑动变阻器连入电路的阻值变大，路端电压增大，根据电源的效率公式

可知电源的效率一定增大，故A错误；

C．油箱内的油越多时，浮子上升，滑片下移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小；根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，指示灯L越亮，故C错误；

D．油箱内的油越多时，浮子上升，滑片下移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小；根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据电源总功率P=IE，可知总功率变大，故D正确．

故选D．

5．D

根据牛顿第二定律得，木块的加速度

木板的加速度

设经时间t木块与木板达到同速，根据匀变速直线运动速度与时间关系有

根据位移与时间关系有

解得

故选D。

6．C

A．D形盒缝隙间电场变化周期与H粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，为

而质子与H粒子的比荷不相等，所以为了加速器可以加速质子，应对加速器进行参数调节，改变B和T，选项A错误；

B．设D形盒半径为r，则H粒子离开回旋加速器的最大速度

vmax＝

所以只增大加速电压U， H粒子获得的最大动能不会增大，选项B错误；

C．粒子在回旋加速器回旋一周，增加的动能为2qU，在回旋加速器中运动时间由回旋次数决定，设回旋次数为n，则由

可得

n＝

所以粒子运动总时间

t＝nT＝·＝

故只增大加速电压U， H粒子在回旋加速器中回旋的次数会变少，即运动的时间会变短，选项C正确；

D．回旋加速度既能加速带正电的粒子，也能加速带负电的粒子，选项D错误。

故选C。

7．D

A．粒子在ab区域的运动时间为，则

得

故A错误；

B．水平方向上做匀加速运动

a＝＝g

则

qE＝mg

进入bc区域，电场力大小未变，方向竖直向上，电场力与重力平衡，粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力

qv0B＝

得

r＝

代入数据得

r＝

又

故

r＝2d

故B错误；

C．在bc区域，粒子运动轨迹所对圆心角为α，则

运动时间

故C错误；

D．粒子在ab、bc区域中运动的总时间为

故D正确。

故选D。

8．BC

A．两列光波谷和波谷重叠处，振动增强，出现亮条纹，故A错误；

B．两列光波峰和波峰重叠处，振动增强，出现亮条纹，故B正确；

CD．从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时，出现亮条纹，若为半波长的奇数倍时，出现暗条纹，故C正确，D错误。

故选BC。

9．BD

A．因为B与A的振动情况完全相同，所以t=4.8s内，波传播距离为2.4m，则波速为

故　A错误；

B．由图像可知t=2s时，波源A的运动方向为负方向，故B正确；

C．B波源产生的简谐横波波长为

故C错误；

D．t=4.8s时，两列波同时传播到A、B连线的中点，因为两列波振动情况完全相同，所以A、B连线的中点为振动加强点，故D正确。

故选BD。

10．AC

A．S接1且电路稳定后，电容器两端电压为E，则所带电荷量为

Q=EC

选项A正确；

B．S接2且电路稳定后，小灯泡的热功率为

选项B错误；

C．S接3且电路稳定后，电动机的输出功率等于电源的总功率与电源内阻和电动机内阻上的热功率之差，即

选项C正确；

D．S接3且电路稳定后，电动机两端的电压是

选项D错误。

故选AC。

11．BD

两小球在竖直方向都做自由落体运动，由题分析可知，小球下落高度相同，由公式，可知它们运动时间相同，故A错误．小球在水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动，水平位移，由，得加速度之比．根据牛顿第二定律得，两球的加速度分别为，，则，故B正确．由场力做功分别为，，由于，，得，故电势能的减小量为，而重力做功相同，则合力做功之比．则动能增加量之比，故C错误，D正确．故选BD.

12．（1）     （2）     （3）偏大     （4）油酸膜没有完全展开，形成的不是单分子油膜层     （5）B

13．（1）3000     （2）B     （3）     （4）5.7     1.0

14．

先作出光路图：光从空气射入透明体，入射角大于折射角，反射时遵守反射定律．根据折射定律求出折射角，根据几何知识求出透明介质的厚度．由几何关系求出光在透明介质中通过的路程．光在透明介质中的传播速度为：，再求出光在透明体里运动的时间．

作出光路图如下图所示，

设光在射向透明体的入射角为 ，折射角为，透明体系的厚

度为d，根据折射定律：

代入数值解得：

利用几何关系

由题意得：

解得：d=6cm；  

光在介质中的速度

光在透明体中的路程：

光在透明体里的时间：

15．(1)3J；(2)1.2m

(1)弹开小球过程，小球与小车组成的系统动量守恒，设小车的速度为v，以向右为正方向，由动量守恒定律得

代入数据解得

设弹簧的弹性势能为Ep，由能量守恒定律得

代入数据解得

(2)小球离开平台后做平抛运动，设运动时间为t，竖直方向

水平方向

小车做匀速直线运动，位移

小球落到小车上表面时距离平台末端O的水平距离

代入数据解得

16．（1）；（2）375K，；（3）

（1）以被密封气体为研究对象，活塞从位置A到位置B，气体发生等温变化，设汽缸的横截面积为S，由于汽缸不计质量，气体初态压强

由玻意耳定律可知

则

由平衡条件得

解得

（2）活塞从位置B回到位置A的过程，气体发生等压变化

解得

外界对气体做功

（3）设弹跳杆上站一个质量为的人后稳定时汽缸内气体压强为，没站人时剩余气体在压强为时活塞到汽缸底的距离为h。由平衡条件得

解得

由玻意耳定律可知

解得

故漏出气体的质量与原来汽缸中气体质量的比值为