吉林省长春博硕学校2023-2024学年高三上学期期初考试物理试题【含答案】

长春博硕学校2023—2024学年度上学期高三年级期初考试物理学科试卷考试时间：60分钟满分：100分一、选择题：（1-8为单项选择题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。9-12为多项选择题，在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。共48分）1.图甲是小王学某次购物的情景图，购物袋可以简化为如图乙所示的理想化模型；在回家途中，小王在购物袋上端的绳上打了一个结，使绳子缩短了一些（由图乙中的实线变为虚线），下列说法正确的是（）A.绳子缩短后，绳子的拉力不变 B.绳子缩短后，绳子的拉力变小C.绳子缩短后，购物袋对人的作用力不变 D.绳子缩短后，购物袋对人的作用力减小【答案】C【解析】【详解】AB．由于购物袋重力没有变，故绳子缩短后，绳子间的夹角变大，故绳子上的力变大，AB错误；CD．由于购物袋重力没有变，故绳子缩短后，购物袋对人的作用力不变，C正确，D错误。故选C。2.为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯下楼，如左下图所示，则在加速过程中，人受力的示意图为A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】试题分析：加速过程中，因为人的加速度有竖直向下和水平向左的分量，故人受力为：重力、水平面的支持力以及水平方向的摩擦力，故选A．考点：牛顿第二定律．3.在六盘山高中运动会期间，某位老师参加定点投篮比赛，先后两次将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙面上，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A.篮球在空中运动的加速度两次一样大B.篮球撞墙的速度，第一次较大C.从抛出到撞墙，第一次篮球在空中运动的时间较短D.抛出时的速度，第一次一定比第二次大【答案】A【解析】【详解】A．不计空气阻力，篮球只受重力，所以篮球在空中运动的加速度两次一样大，均为重力加速度，故A正确；BC．在两次运动中，篮球被抛出后的运动可以看作是平抛运动的逆反运动，由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，在竖直方向有可得篮球从抛出到撞墙，第一次在空中运动的时间较长，但是两球的水平位移相同，根据可知篮球撞墙的速度，第一次较小，故BC错误；D．根据平行四边形定则知，抛出时的速度第一次的水平初速度小，上升的高度大，则无法比较抛出时的速度大小，故D错误。故选A。4.2020年12月6日5时42分，嫦娥五号上升器成功与轨道器返回器组合体交会对接，并于6时12分将月球样品容器安全转移至返回器中，然后在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中不正确的有（）A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度B.在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度【答案】D【解析】【分析】【详解】A．根据开普勒定律，近地点的速度大于远地点的速度，A正确，不符合题意；B．由I轨道变到II轨道要减速，B正确，不符合题意；C．根据开普勒定律，，II轨道的半长轴小于I轨道的半径，故在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，C正确，不符合题意；D．根据，r为A点到地球球心的距离，故在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度，D错误，符合题意。故选D。5.如图所示，竖直弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为k，原长为。质量为m的铁球从弹簧正上方h处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当压缩量为时，铁球下落到最低点，不计空气阻力，重力加速度为g，下面关于在铁球下落过程的分析正确的是（）A.铁球接触弹簧便开始减速B.铁球先做匀加速运动（自由落体）后做匀减速运动C.铁球离地时动能最大D.弹簧的弹性势能最大值为【答案】D【解析】【详解】A．铁球接触弹簧时，弹力为零，铁球继续做加速运动，直到弹力大小等于重力后，铁球才开始做减速运动，故A错误；B．铁球在未接触到弹簧前做自由落体运动，接触到弹簧后，由于弹力逐渐增加，铁球做加速度逐渐减小的加速运动，直到弹力大于重力后，铁球继续向下运动，做加速度逐渐增大的减速运动直到最低点，故B错误；C．当铁球的加速度为零时，铁球的速度达到最大，动能最大，即解得此时铁球离地高度为故C错误；D．铁球整个运动过程由动能定理可得解得故D正确。故选D。6.如图所示为两个等量点电荷的电场线，图中A点和B点、C点和D点皆关于两电荷连线的中点O对称，若将一电荷放在此电场中，则以下说法正确的是（）A.电荷在O点受力最大B.电荷沿直线由A到B的过程中，电场力先增大后减小C.电荷沿直线由C到D的过程中，电场力先做正功后做负功增大后减小D.电荷沿直线由C到D的过程中，电场力先增大后减小【答案】D【解析】【详解】A．根据电场线的疏密特点，在CD直线上，O点的电场强度最大，而在AB直线上，O点电场强度最小，因此电荷在O点受力不是最大，A错误；BD．根据电场线的疏密可知，从A到B的过程中，电场强度先减小后增大，则电场力也先减小后增大；同理从C到D的过程中，电场强度先增大后减小，则电场力也先增大后减小，故B错误，D正确；C．直线CD是等势线，电荷沿直线由C到D的过程中，电场力不做功，C错误。故选D。7.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图线（电池内阻不是常数），图线b是某电阻R的U－I图线。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，则（）A.硅光电池的内阻为10Ω B.电源的总功率为0.4WC.回路的总电阻为18Ω D.电源电动势为4V【答案】C【解析】详解】AD．由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir当I=0时，E=U，由a与纵轴的交点读出电动势为E=3.6V根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时路端电压为U=2V，电流为I=0.2A，则电池的内阻为故AD错误；B．电源的总功率为P总=EI=3.6×0.2W=0.72W故B错误；C．电阻U-I图线的斜率表示阻值，有所以，回路的总电阻为故C正确。故选C。8.如图，两根长直平行输电线中有等大同向的电流，在两导线所在平面，垂直于导线的连线上有a、b、c三点，b点为ac中点且位于两根导线的正中间。下列说法正确的是（）A.a点和c点的磁感应强度相同B.b点的磁感应强度为零C.a点的磁感应强度垂直纸面向外D.c点的磁感应强度水平向左【答案】B【解析】【详解】ACD．由右手螺旋定则及矢量叠加规律可知，a点的磁感应强度垂直纸面向里，c点的磁感应强度垂直纸面向外；a点和c点的磁感应强度大小相等，方向相反，选项ACD错误；B．两导线在b点的磁场等大反向，b点的磁感应强度为零，选项B正确；故选B。9.如图所示为一列沿x轴正方向传播简谐横波，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.9s时的波形图，已知波的周期T>0.9s，则（）A.在t=0.45s时，Q点到达平衡位置且向下运动B.t=0.45s时，Q点到达平衡位置且向上运动C.经过4.5s，P点通过的路程为2mD.经过4.5s，P点通过的路程为20m【答案】BC【解析】【详解】AB．由图可知，简谐横波的波长依题意，波的周期T>0.9s则经，传播的距离为可知传播的时间为解得可知波速为在t=0.45s时，该波传播的距离为根据波形的平移法可得Q点到达平衡位置且向上运动。故A错误；B正确；CD．根据上面选项分析可得则P点通过的路程为故C正确；D错误。故选BC。10.某空间出现了如图所示的磁场，当磁感应强度变化时，在垂直于磁场的方向上会产生感生电场，有关磁感应强度的变化与感生电场方向的关系，下列描述正确的是（）A.当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方向B.当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线从上向下看应为逆时针方向C.当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方向D.当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下看应为逆时针方向【答案】AD【解析】【详解】AB．感生电场中磁场的方向用楞次定律来判定，原磁场向上且磁感应强度在增大，在周围有闭合导线的情况下，感应电流的磁场方向应与原磁场方向相反，即感应电流的磁场方向向下，再由右手螺旋定则知感应电流的方向即感生电场的方向从上向下看应为顺时针方向，故A正确，B错误；CD．原磁场方向向上且磁感应强度减小时，根据楞次定律可知，在周围有闭合导线的情况下，感应电流的磁场方向应与原磁场方向相同，即感应电流的磁场方向向上，再由右手螺旋定则知感应电流的方向即感生电场的方向从上向下看应为逆时针方向，故C错误、D正确。故选AD。11.如图所示，一条红色光线和另一条紫色光线，以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其透射光线都是由圆心O点沿OC方向射出，则可知（）A.AO是红光B.AO是紫光C.AO穿过玻璃砖所需时间较长D.在双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光变为红光，则干涉亮条纹间距变小【答案】BC【解析】【详解】AB．由折射定律与折射率可知，由于光是从玻璃射向空气，所以折射率应该是折射角的正弦与入射角的正弦相比，而紫光的折射率大于红光的折射，当折射角相同时，红光的入射角大于紫光的入射角．因此光线BO是红光，光线AO是紫光．故A错误，B正确．C．由分析知，折射率越大，波速越小．所以红光在玻璃砖中波速大，所需时间较短，而紫光所需时间较长，即AO穿过玻璃砖所需时间较长．故C正确．D．红光的波长大于紫光，则在双缝干涉实验中，根据，若仅将入射光由紫光变为红光，则干涉亮条纹间距变大，选项D错误．12.如图所示为氢原子的能级图，已知金属钨的逸出功为4.54eV，则下列说法正确的是（）A.一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线B.一个处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线C.处于基态的氢原子可以吸收能量为12.0eV的光子而被激发D.用n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光子照射金属钨，从金属钨表面逸出的光电子最大初动能为7.55eV【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生种谱线，选项A正确；B．一个处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生2种谱线，即3→2和2→1，选项B错误；C．12.0eV不等于任何两个能级的能级差，则处于基态的氢原子不能吸收能量为12.0eV的光子而被激发，选项C错误；D．用n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光子能量为(-1.51eV)-(-13.6eV)=12.09eV，则照射金属钨，从金属钨表面逸出的光电子最大初动能为12.09eV-4.54eV=7.55eV，选项D正确。故选AD。二、实验题（每空2分，共16分）13.某兴趣小组在“验证机械能守恒定律”的实验中。（1）图甲所示操作中不合理的是_________。（多选）（2）本实验中，下列说法正确的是_____。（多选）A．先接通电源，后让重锤下落B．若测得的重锤质量不准则会导致实验误差C．可以根据v=gt来计算重物在t时刻的瞬时速度D．安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一竖直线上（3）在实验中，当地重力加速度g=9.8m/s2，若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点距离如图乙所示（相邻计数点时间间隔为0.02s）。B点的速度为=_____m/s数值上Ep>Ek，原因可能是_______。【答案】①.ABC②.AD③.0.97④.阻力做功【解析】【详解】（1）[1]正确的操作纸带的方法是：手持纸带的末端，让纸带保持竖直，重物靠近打点计时器，从图上可以看出，ABC操作不符合要求，D符合要求，故选ABC。（2）[2]A．先接通电源，后释放纸带，让重锤下落带着纸带下落，A正确；B．机械能守恒则需验证重锤的质量可以被约去，即测得的重锤质量不准不会导致实验误差，B错误；C．不可以根据v=gt来计算重物在t时刻的瞬时速度，要根据匀变速直线运动，中间时刻的瞬时速度等于平均速度来计算某时刻的瞬时速度，C错误；D．安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一竖直线上，减小摩擦力，D正确。故选AD。（3）[3]根据匀变速直线运动，中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知[4]数值上Ep>Ek，原因可能是阻力做功导致的。14.（1）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和图（b）所示，则长度为L=_______cm，直径为d=______mm。（2）该圆柱体的电阻较小，则下图中电压表的接在_______两点（填ab或ac），若实验测得该圆柱体的电阻为R，则得出该圆柱体的电阻率的表达式ρ=_______（用字母L、d、R表示）。【答案】①.3.06②.5.315③.ab④.【解析】【详解】(1)[1]甲是10分度的卡尺，其精确度为0.1mm，主尺读数为：3cm=30mm，游标上第6个刻度与上面对齐，读数为：6×0.1mm=0.2mm，故最终读数为L=30+6×0.1=30.6mm=3.06cm；

[2]螺旋测微器：固定刻度为5mm，可动刻度为31.5×0.01mm=0.315mm，则读数为d=5+0.315=5.315mm；(2)[3]因为圆柱体的电阻较小，而电流表内阻也较小，所以电流表分压相对电阻来说不可忽略，所以电流表应外接，即电压表的接在ab之间；(3)[4]由电阻定律得其中联立可得三、解答题15.如图，水平放置的圆柱形长汽缸内用活塞封闭一定质量的气体，活塞面积为10cm2，缸内气体初温为27°C，体积为100cm3，开始时内外压强均为1.0×105Pa，活塞与缸壁间最大静摩擦力fm=5N。求：(1)温度升高到37°C时气体的体积；(2)温度升高到127°C时气体的体积。【答案】(1)100cm3；(2