2024届甘肃省静宁县第一中学高三下学期开学考试物理试题（Word版）

这是一份2024届甘肃省静宁县第一中学高三下学期开学考试物理试题（Word版），共13页。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟，满分100分
一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 某同学为了研究雨滴下落的规律查阅资料，了解到：较大的雨滴是从大约的高空形成并下落的，到达地面的速度大小大约为，假设雨滴做直线运动，它运动过程的图像如图所示，只考虑雨滴的重力和空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 雨滴加速运动的过程中，处于超重状态
B. 雨滴加速运动的过程中，所受的空气阻力逐渐减小
C. 雨滴加速运动的过程中，速度变化率逐渐减小
D. 雨滴最终匀速运动时，所受重力和空气阻力是一对相互作用力
2. 在示波器、电子显微镜等器件中都需要将电子束聚焦，常采用的聚焦装置之一是静电透镜。静电透镜内电场分布的截面图如图所示，虚线为等势面，左侧等势面电势较低，相邻等势面间电势差相等。现有一束电子以某一初速度从P点进入该区域，电子运动的轨迹可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
3. 华为Mate60利用“天通一号”同步卫星系统实现了卫星通话功能。如图所示，同步卫星发射过程可简化为卫星首先进入环绕地球的近地停泊轨道，自停泊轨道B点进入椭圆形转移轨道，在转移轨道上无动力飞行至A点开启发动机进入地球同步轨道，忽略发射过程中卫星质量的变化。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在停泊轨道的动能小于在同步轨道的动能
B. 卫星在转移轨道无动力飞行时机械能逐渐减小
C. 卫星在同步轨道的机械能大于在停泊轨道的机械能
D. 卫星在转移轨道的机械能大于在同步轨道的机械能
4. 氢原子第n能级的能量为，其中是基态能量，。若处于某能级的氢原子可辐射能量为的光子，辐射光子后氢原子的能量比基态能量高，处于该能级（辐射光子前）的大量氢原子向低能级跃迁时，辐射光子的频率有（ ）
A. 3种B. 4种C. 6种D. 10种
5. 一定质量的理想气体经历A→B→C→A的过程，其体积随温度的变化情况如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. A→B过程，气体压强增大B. A→B过程，气体的内能增加
C. B→C过程，气体吸收热量D. C→A过程，气体压强减小
6. 如图所示，半径为R的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长度为R的金属棒一端与导轨接触良好，另一端固定在导轨圆心处的导电转轴上，在圆形导轨区域内存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场。一对正对金属板M、N水平放置，两板间距也为R，上、下极板分别通过电刷与导轨及转轴连接。金属板M、N之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度与圆形导轨区域的磁感应强度大小相等。当金属棒绕转轴以某一角速度逆时针（从上往下看）转动时，以速度v射入金属板M、N间的带电粒子恰好做匀速直线运动。可忽略粒子的重力，不计一切电阻，则金属棒转动的角速度为（ ）
A. B. C. D.
7. 上海中心大厦的高速电梯堪称世界之最，55秒可到达119层。某次乘坐高速电梯由静止开始向上运动的简化模型如图甲所示。已知电梯上行时加速度从0开始逐渐增加，电梯的加速度a随上升高度h变化，图像如图乙所示。电梯总质量，钢缆绳对电梯的拉力用F表示，忽略一切阻力，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
A. 电梯上升至时钢缆绳拉力大小为
B. 电梯上升至时钢缆绳拉力大小
C. 电梯运行的最大速度大小为
D. 电梯由上升至的过程中，增加的机械能约为
8. 如图为远距离高压输电的示意图，发电站的发电机内阻可忽略，产生的交流电有效值恒定。远距离高压输电导线电阻不可忽略，所用变压器均可看成理想变压器。下列分析正确的是（ ）
A. 增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B. 仅当一般用户电功率增加时，工厂端电压升高
C. 仅当工厂电功率增加时，通过输电导线的电流增大
D. 仅当工厂电功率增加时，一般用户端交流电频率变大
9. 如图为钓鱼时鱼漂竖直漂浮在水面的示意图。某次鱼咬钩时将鱼漂往下拉一小段距离后松口，鱼漂上下振动。若鱼漂在竖直方向的运动可看成简谐运动，取竖直向下为正方向，以鱼漂运动至最低点时开始计时，用t、x、v、F、a分别表示鱼漂运动的时间、相对平衡位置的位移、瞬时速度、回复力、加速度，关于鱼漂在此过程中的运动，下列图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
10. 某游乐场设计的滑梯简化模型如图所示，半径为R的圆弧轨道AB与倾斜轨道BC相切于B点，圆弧轨道AB的圆心O距离地面的高度也为R，对应的圆心角与倾斜轨道BC的倾角均为θ=45°，整个轨道位于同一竖直平面内。质量为m、可看成质点的游客从轨道上A点沿轨道开始下滑，可认为下滑的初速度为零，不计一切阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 游客到达C点时的速度大小为
B. 游客到达C点时，重力的瞬时功率为
C. 游客从A到B的过程中，对轨道的压力逐渐减小
D. 若夹角θ增大到60°，游客有可能从AB段脱离轨道
二、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 如图甲所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律，劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台横梁上，下端连接一枚固定有挡光片的钢球。用手拖住钢球，使弹簧刚好处于原长，此时钢球处于点；撤去手的作用力，钢球静止时处于点。在钢球的下方放置光电门A和光电门B，调整它们的位置，使得钢球由静止释放后能够通过两个光电门。测得钢球和挡光片总质量为m，、两点间的距离为，光电门A、B与点之间的距离分别为和，已知重力加速度大小为g。
（1）用螺旋测微器测量光电门挡光片宽度d如图乙所示，则______mm。
（2）实验过程中测得挡光片经过光电门A、B时的挡光时间分别为、，则钢球经过光电门A时的动能为_____（用所测量物理量的字母表示）；若则表明钢球从A到B过程中，重力势能的减少量_____（选填“大于”“小于”或“等于”）弹簧弹性势能的增加量。
（3）钢球从光电门A运动到光电门B的过程中，由于弹簧弹力与伸长量成正比，可用平均力计算克服弹力所做的功，进而得到弹簧弹性势能的增加量______（用所测量物理量的字母表示），根据实验数据得出钢球机械能的减少量，比较和，若两者在误差范围内近似相等，则钢球和弹簧组成的系统机械能守恒。
12. 某同学要测量一个满偏电流的表头G的内阻，并将其改装成量程为0.6A的电流表。
（1）采用图甲所示电路测量表头G的内阻，闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器的滑片，使表头G满偏，记录此时电流表A的示数；再闭合开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱，使电流表A示数不变，记录电阻箱的阻值和对应表头G的电流I，记录数据如下表所示，当时，电流表G的示数如图乙所示，则流过G的电流是_____mA。以为纵轴，以为横轴作图像，如图丙所示，用计算机拟合并写出解析式，根据解析式可以得到表头内阻，则表头内阻______。
（2）给表头G_____（选填“串”或“并”）联一个电阻改装为电流表，进行校准时，改装后的电流表示数总小于标准电流表示数，应调节电阻的阻值，即把阻值_____（选填“调大”或“调小”）。
（3）当表头G示数为时，标准电流表的示数为0.50A，则改装之后的电流表实际量程是_____A。（结果保留两位有效数字）
13. 如图所示，在直角坐标系xOy平面内，第一、二象限存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，第三、四象限存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小可根据需要进行调节。在第四象限处紧挨y轴放置长度为a的荧光屏MN，质量为m、电荷量为的粒子自第二象限电场中某点以沿x轴正方向、大小为的速度射入电场，从坐标原点O、沿与x轴夹角为的方向进入第四象限的磁场中，不计粒子重力和因磁场变化产生的电场。
（1）求粒子发射点的位置坐标；
（2）若粒子打在荧光屏上M点，求粒子在磁场中运动的时间；
（3）若粒子能打在荧光屏上，求磁感应强度大小的范围。
14. 如图所示，一艘帆船静止在湖面上，潜水员在水下O点用激光笔进行实验。已知O点到水面距离，当向右照射，光线在水面上A点恰好发生全反射，A点到O点的水平距离为3m，潜水员在O点向左照射桅杆顶端B点，B到水面的竖直距离，C点为激光射出点，BC连线与竖直方向夹角为45°。求：（结果可用分式或根号表示）
（1）水对激光的折射率n；
（2）B点到O点水平距离。
15. 如图所示，质量均为m的n个物块等间距地静止在粗糙水平面上，间距为L。物块与水平面之间的动摩擦因数为，现给物块1一个瞬时冲量，使其获得一定初速度（未知），运动L后物块1与物块2碰撞并粘在一起，运动L后再与物块3发生完全非弹性碰撞，依次最终n个物块粘在一起继续运动L后恰好静止。已知所有碰撞时间极短，物块均可看成质点，忽略空气阻力，重力加速度为，。
（1）在第个物块与第个物块发生碰撞的过程中，求所有物块组成的系统碰撞前、后总动能之比；
（2）自物块1获得瞬时冲量后至全部物块停止运动的过程中，求因摩擦损失的机械能；
（3）求物块1获得的初速度的大小。
答案
1-7 CDCAC AC 8.AC 9.BD 10.CD
11. （1）
（2） ①. ②. 小于
（3）
12. （1） ①. 0.60 ②. 548
（2） ①. 并 ②. 调大
（3）0.63A
13. （1）带电粒子在电场中受到沿轴负方向的电场力作用，做类平抛运动，沿轴方向速度不变
在点满足
粒子在轴方向做匀加速运动
其中
解得
，
发射点的位置坐标为（，）；
（2）粒子进入第四象限时速度大小为
粒子在磁场中运动的轨迹如图所示
由几何关系可知，打在荧光屏上的点时，粒子轨迹圆的半径
轨迹对应的圆心角
粒子在磁场中运动的时间
解得
（3）粒子打在点时磁感应强度取最大值，带电粒子打在点时，磁感应强度取最小值，运动轨迹如上图所示，根据洛伦兹力提供向心力
解得
设离子从荧光屏上的点射出时，轨迹圆的半径为，由几何关系可知
解得
根据洛伦兹力提供向心力
解得
则磁感应强度的大小范围为
14. （1）光在点恰好发生全反射，入射角等于临界角，则有
即
解得
（2）设激光在点的入射角为，根据折射定律有
解得
的水平距离
解得
15. （1）设第个物块碰撞前瞬间速度为，碰撞后瞬间速度为，根据动量守恒定律有
碰撞前系统动能
碰撞后系统动能
综上可得
（2）物块1向前运动的过程中，因摩擦损失的机械能
前2个物块碰撞后向前运动的过程中，因摩擦损失的机械能
前个物块碰撞后向前运动的过程中，因摩擦损失的机械能
所以
（3）设瞬时冲量作用后物块1的动能为
物块1与物块2碰撞前动能
根据（1）问结论，碰撞后系统剩余动能
物块1、2与物块3碰撞前瞬间，系统剩余动能
物块1、2与物块3碰撞后瞬间，系统剩余动能
物块1、2、3与物块4碰撞前瞬间，系统剩余动能
以此类推，在前个物块与物块碰撞前瞬间，系统剩余动能
前个物块与物块碰撞后瞬间，系统剩余动能
解得
则
或
100
400
800
1000
1500
2000
3000
4000
0.15
0.42
0.65
0.73
0.78
085
0.88