2023-2024学年天津市东丽区高三（上）开学物理试卷（含解析）

A.A.周期C.线速度D.加速度4.2020年10月29日上午，四川省自贡某小区一3岁小孩自四楼坠下，被当地交警曾伟及热心邻居用被子成功接住，创造了一个爱心奇迹。在小孩被接住的过程中，关于被子的作用，下列说法正确的是()A.增加了小孩单位面积的受力大小B.跟直接坠地相比，减小了小孩动量的变化量C.跟直接坠地相比，减小了小孩受到的冲量D.延长了小孩的受力时间并增大了小孩的受力面积5.如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中,沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的Q、b两点，其中Q点的场强大小为％,方向与沥连线成30。角；b点的场强大小为鸟，方向与沥连线成60。角，粒子只受电场力的作用。下列说法中正确的是()A.点电荷Q带正电B.Q点的电势低于b点电势C.从q到b,系统的电势能减小D.粒子在Q点的加速度大于在b点的加速度6.如图（甲）为一列简谐横波St=0.10s时刻的波形图，P、Q分别为波上的两个质点，图（乙A.波沿+x方向传播B.波的传播速度大小为A.波沿+x方向传播B.波的传播速度大小为0.4m/sC.t=0.15s时，Q点的加速度达到正向最大D.t=0.10s到0.25s的过程中，P点通过的路程为30cm7.2019年被称为5G元年，这一年全球很多国家开通了5G网络。5G网络使用的无线电电波通信频率是在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比目前4G及波通信频率是在0.3GHz〜3.0GHz的特商频段网络拥有更大的带宽和更快的的传输速率。下列说法正确的是（口A.4G信号是横波，5G信号是纵波B.4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象C.5G信号比4G信号波长更长，相同时间传递的信息量更大D.5G信号比4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站二、多选题（本大题共4小题，共20.0分）8.如图所示，a、b两束光以不同的入射角由介质射向空气，结果折、—’\b射角相同，下列说法正确的是()A.b在该介质中的折射率比q小，在介质中波速大于Q光B.若用b做单缝衍射实验，要比用。做中央亮条纹更宽C.用Q更易观测到泊松亮斑D.做双缝干涉实验时，用Q光比用b光两相邻亮条纹中心的距离更大9.如图所示，将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为u=220^sin（1007rt）y的交流电源上，在副线圈两端并联接入15fQ0规格为“22V,22W”的灯泡10个，灯泡均正常发光。除灯泡外II的电阻均不计，下列说法正确的是()A.变压器原、副线圈匝数比为10：1B.电流表示数为1AC.电流表示数为104D.副线圈中电流的频率为5Hz10.一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束等/eC.在得到这两条直线时，必须保证入射光的光强相同D.若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较低三、实验题（本大题共3小题，共27.0分）12.在“研究平抛运动”实验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点。，建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为九处静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹，如图所示。在轨迹上取一点A,读取其坐标（知,'。）。A.实验所用斜槽应尽量光滑B.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来C.求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据（2口根据题目所给信息，小球做平抛运动的初速度大小％=。A.』2ghB.J2gy()金属板4、B和等离子体整体可以看作一个直流电源，A、B便是这个电源的两个电极。将金属板A、B与电阻R相连，假设等离子体的电阻率不变，下列说法正确的是()A.A板是电源的负极B.等离子体入射速度不变，减小A、B两金属板间的距离，电源电动势增大C.A、B两金属板间的电势差等于电源电动势D.A、B两金属板间的电势差与等离子体的入射速度有关H.对于钠和钙两种金属，其遏止电压0c与入射光频率H.对于钠和钙两种金属，其遏止电压0c与入射光频率u的关系如图所t冼示。用九、。分别表示普朗克常量和电子电荷量，下列说法正确的是()钠//A.钠的逸出功大于钙的逸出功/C.避免使充电宝的放电电流过大C.避免使充电宝的放电电流过大四、计算题(本大题共2小题，共25.0分)15.如图，用不可伸长轻绳将物块q悬挂在。点：初始时，轻绳处于水平拉直状态.现将a由静止释放，当物块。下摆至最低点时，恰好.与静止在水平面上的物块b发生弹性碰撞(碰撞时间极短)，碰撞后b滑行的最大距离为s.己知b的质量是仅的3倍.b与水平面间的动摩擦因数为“，重力加速度大小为g。求6b(1)碰撞后瞬间物块b速度的大小;(2)轻绳的长度。16,如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L=lm,其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成。=30。角，N、Q两端接有R=1。的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，Qb两端与导轨始终有良好接触，己知Qb的质量m=0.2kg,电阻r=W,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=1T.Qb在平行于导轨向上的拉力作用下，以初速度Vi=O.Sm/s沿导轨向上开始运动，可达到最大速度u=2m/So运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度g=10th/s2o分别对四个小球整体、上方小球和下方其中一个小球分析，根据平衡条件可明确弹力的大小以及摩擦力的大小，注意静摩擦力和滑动摩擦力的区别与联系。本题考查共点力平衡条件的应用以及弹力和摩擦力的性质，要注意明确摩擦力分为滑动摩擦力和静摩擦力，掌握二者计算方法的不同。【解答】人.对上方球分析可知，小球受重力和下方球的支持力而处于平衡状态，所以上方球一定与下方球有力的作用，故人错误；8.下方球由于受上方球斜向下的弹力作用，所以下方球有运动的趋势，故下方球受摩擦力作用，故B错误；C.对四个球的整体分析，整体受重力和地面的支持力而处于平衡，所以三个小球受支持力大小为4mg,每个小球受支持力为?mg,故C正确；。.三个下方小球受到的是静摩擦力，故不能根据滑动摩擦力公式进行计算，故。错误。故选Co2.【答案】B【解析】解：由图可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动，所以前两秒受力恒定，2s-4s做正方向匀加速直线运动，所以受力为负，且恒定，4s-6s做负方向匀加速直线运动，所以受力为负，恒定，6s-8s做负方向匀减速直线运动，所以受力为正，恒定，综上分析8正确。故选：Bo在u-t图象中倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动，加速度恒定，受力恒定.速度--时间图象特点：①因速度是矢量，故速度--时间图象上只能表示物体运动的两个方向，t轴上方代表的“正方向”，t轴下方代表的是“负方向”，所以“速度--时间”图象只能描述物体做“直线运动”的情况，如果做曲线运动，则画不出物体的“位移--时间”图象；②“速度--时间”图象没有时间t的“负轴”，因时间没有负值，画图要注意这一点；③“速度--时间”图象上图线上每一点的斜率代表的该点的加速度，斜率的大小表示加速度的大答案和解析小小，斜率的正负表示加速度的方向；④“速度--时间”图象上表示速度的图线与时间轴所夹的“面积”表示物体的位移本题中物体先匀加速前进，然后匀减速前进，再匀加速后退，最后匀加减速后退，根据运动情况先求出加速度，再求出合力.本题关键先根据图象确定物体的运动情况，然后求出各段过程的加速度，最后求解合外力.3.【答案】A【解析】解：万有引力提供向心力：m解得:u=T=2/rQ**、折=2”属可知半径小的周期小,故人正确B、由口=摩可知半径小的角速度大，故8错误C、由口=件可知半径小的线速度大，故C错误。、由。=普可知半径小的加速度大，故D错误故选：Ao人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，据表达式分析。本题关键根据人造卫星的万有引力等于向心力，确定出各量的表达式即可轻松解题。4.【答案】D【解析】解：4被子增大了小孩的受力面积，所以减少了小孩单位面积的受力大小，故A错误：4.与直接坠地相比，动量都是由落地前的动量减小到零，被子无法减小小孩动量的变化量，故8错误：C.根据动量定理，冲量等于动量变化量，而动量都是由落地前的动量减小到零，变化量相同，所以冲量也相同，故C错误；。.用被子接住可以延长小孩的受力时间并增大小孩的受力面积，故。正确。故选：Do根据动量定理Ft=mAv可确定当动量变化量相同的情况下，增加作用时间，受力变小。本题主要考查了动量定理的应用，当动量变化量相同的情况下，增加作用时间，受力变小是解题的关键。5.【答案】C【解析】解：将％、珏延长相交，交点即为Q点的位置【解析】解：将％、珏延长相交，交点即为Q点的位置，如图所示：A、由上图可知场源电荷在Q位置，电场方向指向场源电荷，故电荷为负电荷；/pv30°故A错误；/\\\Q，B、由上图可知，Ra>Rb，且点电荷的电场中等势面是以场源电荷为圆心的同..:%.：心圆，沿着电场线方向，电势逐渐降低，故Q点的电势高于力点电势，故B错误；'书尸C、从。到b,电场力对带正电的粒子做正功，系统的电势能减小，故c正确；。、由上图可知，Ra>Rb，且根据E=k&可知粒子在Q点的场强小于在b点的场强，故粒子在。点的加速度小于在b点的加速度，故。错误；故选：Co将虬、珏延长相交，即得到Q点的位置，根据电场方向可判场源电荷的性质；由E=k&可比较场R知强关系。根据两点到Q距离的大小关系以及电势高低关系。本题的解题关键是确定Q的位置，要掌握点电荷电场线分布特点及点电荷的场强公式E=道顺着电场线电势不断降低，且点电荷的等势面是以点电荷为圆心的同心圆。6.【答案】C【解析】解：4根据Q点的振动图象可知，在t=0.10s时刻，质点Q向下振动，结合波形图可知，波沿x正方向传播，故A错误；可波的传播速度大小为v=7p=m/s=40m/s故B错误：C.t=0.15s时，Q点处在波谷位置，则此时加速度达到正向最大，故C正确；。.因波的周期为T=0.2s,贝肚=0.10s到t=0.25s的过程中经历了汁，因为P点在t=0.10s时刻不是在波峰波谷位置，也不是在平衡位置，则通过的路程不等于3A=3x10cm=30cm,故。错误。故选：CO在t=0.10s时刻，质点Q向下振动，结合波形图可知，波沿X正方向传播，根据v=y可解得波速；Q点处在波谷位置，则此时加速度达到正向最大，质点不在波峰波谷位置，也不是在平衡位置,通过的路程不等于31A8Cn=—sinr可得，b光在该介质中的折射率比Q光小，根据Cn=—sinr可得，b光在该介质中的折射率比Q光小，根据I所以v"a>"b可得，b光在该介质中的波速比。光大，故A正确；na>nb可得a本题考查横波的图像，解题关键掌握对图像的认识，注意波速的计算公式，质点不在波峰波谷位置，也不是在平衡位置，经历时间其路程不等于34。【解析】解：A、4G和5G信号均为电磁波，电磁波传播过程中，电场强度和磁感应强度的方向始终与传播方向垂直，故电磁波为横波，故A错误；B、4G和5G信号的频率不同，不能发生稳定的干涉现象，故8错误；C、5G信号比4G信号频率高，光子的能量大，故相同时间传递的信息量更大，但其波长要比4G信号短，故C错误；。、因5G信号的频率高，则波长小，4G信号的频率低，则波长长，故4G信号更容易发生明显的衍射现象，5G信号更不容易发生明显的衍射现象，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故D正确。故选：Do明确电磁波的性质，知道电磁波为横波；知道频率越高，粒子性越明显；波长越大，波动性越明显；频率越高，光子的能量大，相同时间内传递的信息量大；波长越长，越容易发生衍射现象。本题考查了电磁波的相关知识，明确电磁波是横波，注意掌握波长越长波动性越明显，而频率越高粒子性越明显，相同频率的两列波可以发生稳定干涉现象。8.【答案】AB【解析】解：A、由图可知，Q光入射角小于b光入射角，b两束光折射角相同，根据折射定律sinin=—---AXaAXaVAxb力光的折射率小，波长长，波动性强，当用b做单缝衍射实验要比用q做单缝衍射实验中央亮条更宽，用同一双缝干涉装置时干涉条纹间距与波长成正比，则用。比用b光亮条纹中心的距离更小,故B正确，£>错误；C、b光比。光波长更长，更容易发生明显的衍射现象，更容易观测到泊松亮班，故C错误。故选：ABo根据折射定律分析介质对。和b光折射率的大小，确定波长的大小，分析波动性强弱。由公式〃=£分析光在介质中传播的速度大小。本题是几何光学与物理光学的简单综合。要掌握折射定律以及折射率与光的波长、频率、临界角、光速等量的关系，知道折射率越大，频率越高，波长越短。9.【答案】AB【解析】解：A、灯泡正常发光，灯泡两端的电压22V,原线圈两端电压有效值为220V,原、副线圈匝数之比为220：22=10：1,故A正确；BC、根据功率公式可知，副线圈的电流为/=§xl0=10A,根据电流与匝数成反比，所以电流表示数为1A,故8正确，C错误；。、由表达式知交流电的角速度co=lOOrrrad/s,所以交流电的频率f=&=50Hz,故。错误。故选：ABO根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，即可求得结论。本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解。10.【答案】AD【解析】解：A、根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B板带正电，为直流电源的正极，A板带负电，为直流电源的负极，故A错误；B、最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有：qvB=q^解得电动势：U=Bdu,减小4、B两金属板间的距离d,电源电动势减小，故B错误；C、4、B两金属板间的电势差为路端电压，不等于电源电动势，故C错误；D、设直流电源的内阻为r,根据闭合电路欧姆定律可知，%=刍5=譬,则人B两金属板R+rR+r间的电势差与等离子体的入射速度有关，故。正确。间的电势差与等离子体的入射速度有关，故。正确。故选：AD.等离子体受到洛伦兹力发生偏转，根据正电荷的偏转方向确定直流电源的正极。最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡求出电源的电动势。该题考查了霍尔效应及其应用，解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及会根据电荷的平衡求出电动势的大小，即极板间的电势差。11.【答案】BD【解析】解：A、根据光电效应方程得：又Ekm=eUc解得：性=山丫__也；当遏止电压为0时，对应的频率为金属的极限频率,结合图可知钠的极限频率小，则钠的逸出功小。故A错误；B、由化=分一学知仇一丫图线的斜率k=?故B正确；C、由〃。二々/—也知图线的特点与光的强度无关。故C错误；ee。、钠的逸出功小，结合皈m=/iy-Wo可知，若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较小。故D正确。故选：BD。根据光电效应方程得出遏止电压与入射光频率的关系，通过图线的斜率求出普朗克常量；遏止电压为零时，入射光的频率等于截止频率。解决本题的关键掌握光电效应方程Eon=hY-WOf以及知道光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关；掌握光电效应方程以及最大初动能与遏止电压的关系。12.【答案】(1)C；(2)D：(3)小球到达斜槽末端时的速度相同，确保多次运动的轨迹相同。【解析】解：(1)A、只要小球从斜槽同一位置由静止释放，小球做平抛运动的初速度就相同，实验所用斜槽应不必光滑，故A错误；3、画轨迹时应把尽可能多的描出的点用平滑的曲线连接起来，故8错误；C、为减小实验误差，求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据，故C正确。故选：C。(2)小球做平抛运动，设运动时间为t,Ekm=hy-W0=hY-hyQ水平方向Xo水平方向Xo=vot竖直方向Vo=?"解得：％=J,故ABC错误，。正确。(3)实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是小球到达斜槽末端时的速度相同,确保多次运动的轨迹相同。故答案为：(1)C：(2)D；(3)小球到达斜槽末端时的速度相同，确保多次运动的轨迹相同。(1)根据实验注意事项分析答题。(2)应用平抛运动规律求出小球的初速度大小。(3)为使小球到达斜槽末端时速度相等，小球应从斜槽的同一位置由静止释放。理解实验原理是解题的前提，掌握基础知识、应用平抛运动规律即可解题。13.【答案】2x10-118x10-9【解析】解：(1)根据题目条件可得，一滴溶液中所含有的纯油酸的体积为S会X盘血=2'10-(2)根据公式V=dS可得：故答案为：(1)2x10-11；(2)8x10-9(1)根据题目条件得出纯油酸的体积；(2)根据公式/=dS计算出油酸分子的直径。本题主要考查了油膜法测量油酸分子直径大小的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合公式V=dS即可完成分析。14.【答案】①N,M；②4；③C。【解析】解：①依据实物连接图，画出实验的电路图如图1所示，图中测量电流的电表是N,测量电压的电表是M。②记录的数据表格中②记录的数据表格中，从次数1依次到次数7,电流值依次增大，根据U=E-Ir,路端电压即电压表示数U要依次变小，审视记录的数据，可以发现表中第4次的电压值大于第3次的电压值，其它次数的电压值均满足依次变小，故表中第4次的记录数据有误。③4、根据闭合电路欧姆定律得：/=点芥，可见接入&o此式的分母较大，对于滑动变阻器阻值R相同的变化，/的变化比没有接入Ro时的变化小，即接入Ro不会使测电流的电表读数变化明显,故A错误；C、由题意知充电宝的内阻很小，最大放电电流为2A,当滑动变阻器接入电阻值较小时的接入使电路的最大电流不会超过24,避免使充电宝的放电电流过大，起到保护电路的作用，故C正确；。、由图1可知R与％和测量电压的电表河为并联关系，其它条件一定时，Ro的接入会使