四川省射洪中学校2024届高三下学期开学考试物理试卷(含答案)

这是一份四川省射洪中学校2024届高三下学期开学考试物理试卷(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．在探究“加速度a与质量关系”的实验中，甲、乙、丙、丁四个小组分别保持合力不变，测得若干组数据，并得到如图所示的1、2、3、4四条曲线。转换成图像是四条过原点的直线。则合力最大的是( )
A.B.C.D.
2．2023年09月21日在距离地球400公里的中国空间站，3位“太空教师”在“天宫课堂”进行了第四课授课，神舟十六号航天员在实验舱演示了钢球在太空舱中的悬停现象。则针对悬停的钢球有( )
A.由于钢球悬停不动，可见太空舱里重力加速度为零
B.钢球围绕地球做匀速圆周运动，比地面赤道上的物体转动慢
C.由于钢球处于完全失重状态，钢球所在的太空舱里无法称物体的质量
D.钢球围绕地球做匀速圆周运动，它离地的高度比地球同步卫星高
3．如图，一辆前轮驱动的汽车在水平路面上缓慢通过圆弧型减速带，车身与减速带垂直，其前轮离开地面爬升至减速带最高点的过程中，车身始终水平，不计后轮与地面的摩擦以及轮胎和减速带的形变，则减速带受到车轮的摩擦力和压力的变化情况是( )
A.摩擦力先增大后减小B.摩擦力逐渐减小
C.压力先增大后减小D.压力保持不变
4．在海边的山坡高处的岸防炮，可以同时向两个方向投出弹丸，射击海面上的不同目标。如图所示，在一次投射中，岸防炮以相同大小的初速度在同一竖直面内同时射出两颗弹丸，速度方向与水平方向夹角均为θ，不计空气阻力，则( )
A.到达海面时两炮弹的速度大小相同方向不同
B.到达海面前两炮弹之间的距离越来越小
C.到达海面前两炮弹的相对速度越来越大
D.到达海面前两炮弹总在同一竖直线上
5．锤击式强夯机是一种常见的对松土进行压实处理的机器。锤击式强夯机将一质量为m的吊锤从距离地面高度为h处由静止释放，吊锤下落至地面后将松土压实，最终吊锤速度减为零后保持静止。已知吊锤从释放到速度减为零的时间为t，忽略空气阻力，重力加速度为g，则吊锤对松土的平均作用力的大小为( )
A.B.C.D.
二、多选题
6．半导体指纹传感器如图所示。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，指纹上凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成正对面积相同的电容器。现使电容器的电压保持不变，手指挤压绝缘表面过程中，电容器( )
A.电容变大B.带电量不变C.处于充电状态D.场强大小不变
7．如图甲所示，电阻为5Ω、匝数为100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与电阻R相连，。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。则下列说法正确的是( )
A.A点的电势高于B点的电势
B.在线圈位置上感应电流沿顺时针方向
时间内通过电阻R的电荷量为0.0005C
时间内回路中产生的焦耳热为2.5J
8．如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m、电荷量为，电场强度为E，磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。小球由静止开始下滑直到稳定的过程中，下列说法中正确的是( )
A.小球的加速度一直增大
B.小球的机械能和电势能的总和逐渐不变
C.下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是
D.下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是
9．关于光现象及应用，下列说法正确的是( )
A.摄影师拍摄水中的游鱼时，常常在镜头前加装一块偏振镜，偏振镜旋转到合适角度时，经过水面的反射光通过偏振镜时减弱，拍摄效果较好
B.光只有从光密介质射向光疏介质时才能发生全反射
C.雨后天空出现的彩虹，阳光下肥皂泡表面有彩色花纹，都是光的干涉引起的
D.在光的双缝干涉实验中，其他条件不变，双缝间距越小，观察到屏上条纹间距越大
E.高性能相机镜头表面镀了一层透光的膜，看起来有颜色，这是由光的反射现象引起的
三、计算题
10．如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L=0.5m，长为3d，，导轨平面与水平面的夹角为，在导轨的中部具有一段长为d的薄绝缘涂层（涂层不导电）。匀强磁场的磁感应强度大小为，方向与导轨平面垂直。质量为的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为，导体棒电阻为，重力加速度为，求：
（1）导体棒与涂层间的动摩擦因数μ；
（2）导体棒匀速运动的速度大小v；
（3）整个运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q。
11．2023年是芯片行业重要的里程碑。中国会成为全球生产芯片的重要国家之一。离子注入是芯片制造过程中一道重要的工序。图甲所示，是离子注入工作原理的示意图，A处的离子无初速的“飘入”加速电场，经电场加速后从P点沿半径方向进入半径为r的圆形匀强磁场区域，经磁场偏转，最后打在竖直放置的硅片上。离子的质量为m、电荷量为q，加速电场的电压为U，不计离子重力。求：
（1）离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小v；
（2）若磁场方向垂直纸面向外，离子从磁场边缘上某点出磁场时，可以垂直打到硅片上，求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度的大小。
（3）为了追求芯片的精致小巧，需要对硅片材料的大小有严格的控制。如图乙所示，在距O点为2r处的硅片下端与磁场中心O在同一水平线上，硅片长为，要求所有离子都打到硅片上，求磁感应强度B的取值范围。
12．如图所示，A、B为两个振动周期相同、且在同种介质中的波源，波源A的起振方向沿y轴正方向，产生的波沿x轴正方向传播，波源B的起振方向沿y轴负方向，产生的波沿x轴负方向传播。若仅有波源A振动，则从A振动时计时经历坐标原点O处的质点第1次到达波峰：若仅有波源B振动，则从B振动时计时经历坐标原点O处的质点第1次到达波峰。已知波源A的坐标为，波源B的坐标为。
（1）求波在该介质中沿x轴传播的周期T；
（2）若两波源同时开始振动，判断坐标原点O处振动加强点还是振动减弱点。
四、实验题
13．如图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度a和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为、和。
（1）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的实验方法是__________；
A.理想模型法B.等效替代法C.控制变量法
（2）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮（选填“一”、“二”或“三”）；
（3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_______。
AB.C.D.
14．某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找到了如下的实验器材：电池组（电动势约为6.0V，内阻约为）灵敏电流计G（满偏电流，内阻），定值电阻（），定值电阻，电阻箱R，开关，导线若干。
同学们研究器材，思考讨论后确定了如下的实验方案，请你将该方案补充完整。
（1）若想把灵敏电流计G改装成量程为8V的电压表，需要___________一个定值电阻（选填“串联”或“并联”）；
（2）为了准确测出电池组的电动势和内阻，在图中虚线框中设计电路图，请把该电路图补充完整________。
（3）采集灵敏电流计G的读数I，电阻箱的读数R，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为k，纵截距为b，电源中的电流远大于电流计G中的电流，则所测得电池组的内阻r=___________；（用题目中所给的字母表示）
（4）组长还组织大家继续研讨，图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果把三个该型号的灯泡并联后再与的定值电阻串联起来接在上述电池组上（若测得电池组的电动势，内阻），如图丁，则每只灯泡消耗的实际功率为___________W（保留两位有效数字）。
参考答案
1．答案：D
解析：由图可知当物体的质量相等时，有根据牛顿第二定律可得故合力最大的是.故选D.
2．答案：C
解析：A.钢球在太空中一样受到地球对其的重力，所以重力加速度不为零，故A错误;C.钢球悬停在空间站不动，随空间站一起绕地球做匀速圆周运动，则钢球和所在的太空舱处于完全失重状态，在太空舱里无法称物体的质量，故C正确;D.钢球悬停在空间站不动，随空间站一起绕地球做匀速圆周运动，地球同步卫星离地面的高度大约是36000公里，而中国空间站距离地球400公里，可见钢球离地的高度比地球同步卫星低，D错误;B.钢球围绕地球做匀速圆周运动，有解得又解得则知钢球的角速度比地球同步卫星的大，而地面赤道上物体的角速度与地球同步卫星的角速度相等，所以钢球的角速度比地面赤道上物体的大，则知钢球围绕地球做匀速圆周运动，比地面赤道上的物体转动快，故B错误。故选C。
3．答案：B
解析：不计后轮的摩擦，车身始终水平，垂直接触面方向平行接触面方向前轮离开地面爬升至减速带最高点的过程中，θ（接触面与水平方向的夹角）减小，则压力和摩擦力均减小。故选B。
4．答案：D
解析：A.如图所示，斜向上飞出的弹丸经过一段时间到达水平位置时与斜下抛速度方向相同，且在此时与斜下抛高度相同，则落水时间相同，故到达海面时两炮弹的速度大小相同方向相同，A错误；
B.由题知，初速度大小相等，与水平方向夹角相同，则水平分速度相同，所以始终保持同一竖直线上，一个斜向上运动，一个斜向下运动，竖直方向位移方向相反，距离增大，如果高度较低，到达海面前两炮弹之间的距离越来越大，B错误；
C.到达海面前两炮弹的水平分相对速度为0，斜向上飞出的弹丸先减速，达到最高点后加速运动，竖直方向相对速度先增大，后减小，C错误；
D.由题知，初速度大小相等，与水平方向夹角相同，则水平分速度相同，所以始终保持同一竖直线上，D正确。
故选D。
5．答案：D
解析：吊锤下落到地面时吊锤自由落体时间对吊锤根据动量定理联立解得根据牛顿第三定律，吊锤对松土的平均作用力的大小故选D。
6．答案：AC
解析：A.电容器的电容手指挤压绝缘表面过程中，电容器辆极板间的间距减小，电容变大，故A正确；BC.电容器带电量电容器的电压保持不变，电容变大，则电容器带电量变大，处于充电状态，故B错误，C正确；D.电容器内部场强大小为手指挤压绝缘表面过程中，电容器两极板间的间距减小，内部场强大小变大，故D错误。故选AC。
7．答案：AD
解析：AB.线圈相当于电源，由楞次定律可知A相当于电源的正极，B相当于电源的负极，A点的电势高于B点的电势，在线圈位置上感应电流沿逆时针方向，A正确，B错误；C.由法拉第电磁感应定律得由闭合电路欧姆定律得则0.1s时间内通过R的电荷量为，C错误；时间内非静电力所做的功为，D正确；故选AD。
8．答案：CD
解析：A.当小球刚开始下滑速度较小时，所受电场力向左，重力向下，洛伦兹力向右，滑动摩擦力向上，一开始洛伦兹力小于电场力，故弹力向右，水平方向由平衡条件可得
竖直方向上有
又
随着速度逐渐增大，洛伦兹力增大，弹力减小，摩擦力减小，加速度增大，当
加速度为重力加速度，保持不变，故A错误；
B.由能量守恒可知机械能和电势能总量的减小量等于系统因摩擦产生的热量，所以机械能和电势能总和逐渐减少，故B错误；
CD.当洛伦兹力等于电场力时加速度最大为g，当加速度为，洛伦兹力较小时有
可求得
当洛伦兹力较大时有
可求得
CD正确。
故选CD。
9．答案：ABD
解析：A.经过水面的反射光是偏振光，当偏振片方向与反射光的偏振方向垂直时，可减弱反射光，拍摄效果较好，故A正确；
B.光只有从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角，才能发生全反射，故B正确；
C.雨后天空出现的彩虹，是光的折射和全反射引起的，阳光下肥皂泡表面有彩色花纹，是光的干涉引起的，故C错误；
D.根据双缝干涉条纹间距公式
可知在光的双缝干涉实验中，其他条件不变，双缝间距越小，观察到屏上条纹间距越大，故D正确；
E.高性能相机镜头表面镀了一层透光的膜，光线经过膜的表面和镜头表面的反射光发生干涉，看起来有颜色，这是由光的干涉现象引起的，故E错误。
故选ABD。
10．答案：（1）；（2）；（3）
解析：（1）在绝缘涂层导体棒受力平衡有
解得
（2）导体棒在光滑导轨上受力平衡有
解得
（3）在绝缘涂层摩擦生热
由能量守恒得
解得
电阻R产生的焦耳热
11．答案：（1）；（2）；（3）
解析：（1）离子通过加速电场，由动能定理可知
变形得到
（2）根据题意，画出离子在磁场中运动的轨迹，如图所示
由几何关系知道，离子的轨迹半径
由牛顿第二定律有
从而解得
（3）根据题意，画出离子在磁场中运动的轨迹，如图所示。
离子打在硅片上端时，设磁感应强度为B1，，由几何关系知道
设离子的轨迹半径为R，
由牛顿第二定律有
解得
离子打在硅片下端时，设磁感应强度为，由几何关系知道，离子的轨迹半径
由牛顿第二定律有
从而解得
磁感应强度的取值范围
12．答案：（1）4s；（2）振动加强点
解析：（1）设波在该介质中传播的速度为v，若仅有波源A振动，则从A振动时计时经历坐标原点O处的质点第1次到达波峰则有
若仅有波源B振动，则从B振动时计时经历坐标原点O处的质点第1次到达波峰则有
联立解得
，
（2）两波的波长为
两列波传播到O处的波程差为
由于AB振源振动步调完全相反，故O处是振动加强点。
13．答案：（1）C（2）一（3）B
解析：（1）本实验探究向心力的大小F与小球质量m关系时，保持r、ω不变，探究向心力的大小F与角速度ω的关系时，保持r、m不变，探究向心力的大小F和半径r之间的关系时，保持m、ω不变，所以实验中采用的实验方法是控制变量法。
故选C；
（2）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系时，保持m、ω不变，则需要将传动皮带调至第一层塔轮；
（3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则r、m相同，传动皮带位于第二层，角速度比值为
当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，约为
故选B。
14．答案：（1）串联（2）见解析（3）（4）0.11/0.12/0.13
解析：（1）将灵敏电流计改装成电压表，应串联一个大电阻；
（2）将改装的电压表和电阻箱接入电路，如图所示
（3）根据闭合电路欧姆定律
整理得
因此
，
可得
（4）将与电源等效为新电源，内电阻为
设流过电源的电流为3I，根据闭合电流欧姆定律
画出图像如图
两图像的交点坐标为（0.7，0.17），因此每只灯泡消耗的实际功率为