山东省多校2023-2024学年高三上学期开学联考物理试题

2023-2024学年山东省多校高三（上）开学物理试卷一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．为了更形象地描述氢原子能级和氢原子电子轨道的关系，作出如图所示的能级轨道图，氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级发出的光的波长和频率分别为λ1和ν1，氢原子从n＝3能级分别跃迁到n＝2能级和n＝1能级发出的光的波长和频率分别为λ2、λ3和ν2、ν3，下列关系正确的是（）A．ν3＝ν1+ν2 B．ν1＜ν2 C．λ3＝λ1+λ2 D．λ3＞λ22．利用如图所示的实验装置可以测定液体中的光速。该装置是由两块平板玻璃组成的劈形，其中倾角θ很小，其间形成空气薄膜（空气可视为真空，光速为c），光从平板玻璃上方垂直入射后，从上往下看到干涉条纹，测得相邻条纹间距为Δx1；若在两块平板玻璃之间充满透明液体，然后用同种单色光垂直照射玻璃板，测得相邻条纹间距为Δx2。则光在该液体中的传播速度为（）A． B． C． D．3．如图甲所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，将质量m1＝0.4kg的小球置于弹簧上端，平衡时弹簧仍竖直且长度l1＝10cm；如图乙所示，再将这根弹簧上端固定，将质量m2＝0.6kg的小球固定在弹簧下端，平衡时弹簧的长度l2＝12cm，重力加速度g取9.8m/s2，则该弹簧的劲度系数是（）A．4.9N/m B．98N/m C．490N/m D．980N/m4．2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，飞船入轨后，于北京时间2023年5月30日16时29分，成功对接于空间站天和核心舱径向端口，18时22分，翘盼已久的神舟十五号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十六号航天员乘组入驻“天宫”。如图所示，已知空间站在距地球表面约400千米的高空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度约为36000km。下列说法正确的是（）A．空间站绕地球做圆周运动的线速度略大于第一宇宙速度 B．航天员在空间站中每天大约能看到6次日出 C．空间站运行的向心加速度与地球表面附近重力加速度之比约为162：172 D．空间站与地球同步卫星的线速度大小之比约为1：45．如图所示，在水平向右的匀强电场中，一个带正电的液滴在竖直平面内运动，P、Q为其运动轨迹上的两点，液滴经过这两点时速度大小均为v0，速度方向与水平方向的夹角分别为α＝53°、β＝37°，已知液滴质量为m、电荷量为q，重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则下列说法正确的是（）A．液滴从P点运动到Q点的时间为 B．电场强度的大小为 C．P、Q两点间的电势差为 D．液滴从P点运动到Q点过程中，动能先增加后减少6．一定质量的理想气体，先后经历A→B、A→C两种变化过程，三个状态A、B、C的部分状态参量如图所示，且BA延长线过原点O，A→B过程中气体吸收的热量为300J，A→C过程中气体吸收的热量为600J，下列说法正确的是（）A．两个过程中，气体内能的增加量不相同 B．A→C过程中，气体对外做功400J C．状态B时，气体的体积为10L D．A→C过程中，气体增加的体积为原体积的7．A、B两质点从同一位置由静止开始沿同一方向做加速直线运动，在0～t时间内，A、B两质点的加速度分别为3a、a（a是不为零的常量）；在t～2t时间内，A、B两质点的加速度分别为a、3a，下列说法正确的是（）A．在t时刻，A、B两质点的速度大小之比为1：3 B．在2t时刻，A、B两质点的速度大小之比为1：2 C．在0～t时间内，A、B两质点的位移大小之比为2：1 D．在0～2t时间内，A、B两质点的位移大小之比为5：38．一根长度为L、质量为m、粗细可忽略的导体棒A紧靠在一个足够长的绝缘半圆柱体底端静止，半圆柱体固定在水平面上，导体棒A与半圆柱体表面间的动摩擦因数为μ，其截面如图所示。空间中加有沿半圆柱体半径向内的辐向磁场，半圆柱体表面处磁感应强度大小相等且均为B，在导体棒A中通入方向垂直纸面向外的变化电流，使导体棒A沿半圆柱体从底端缓慢向上滑动，导体棒A与圆心的连线与水平方向的夹角为θ，在导体棒A从底端运动到顶端的过程中，下列说法正确的是（）A．θ＝45°时，导体棒A所受的摩擦力最大 B．tanθ＝μ时，导体棒A所受的安培力最大 C．导体棒A所受重力与支持力的合力大小不变 D．导体棒A所受重力和安培力的合力与安培力方向的夹角变大二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。（多选）9．如图所示，理想变压器原线圈与阻值R1＝10Ω的定值电阻串联后接在输出电压恒定的正弦交流电源a、b两端，副线圈电路中定值电阻R2＝20Ω，R为可变电阻，电流表A1、A2和电压表V1、V2，均为理想电表，理想变压器原、副线圈匝数之比为k＝5。改变可变电阻的阻值，电流表A1、A2和电压表V1、V2的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2、ΔU1、ΔU2，下列关系式正确的是（）A． B． C． D．（多选）10．如图所示，在光滑水平面上，质量分别为mA、mB的两滑块A、B用轻弹连接，滑块B紧靠竖直墙壁，滑块A在水平恒力F作用下处于静止状态，弹簧的弹性势能为Ep。现撤去力F，物块B离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能为Ep′，整个运动过程中，滑块A的最大速度为vA，滑块B的最大速度为vB，已知＝，则下列关于mA、mB和vA、vB的比值正确的是（）A． B． C． D．（多选）11．如图所示，沿水平方向做简谐运动的质点，以相等的速率依次通过相距0.2m的A、B两点。质点经过A点时开始计时，t1＝1s时经过B点，t2＝3s时也刚好经过B点，则该质点简谐运动的振幅和周期可能是（）A．0.1m，1s B．0.1m，0.4s C．0.2m，0.4s D．0.2m，s（多选）12．如图所示，在与水平地面成θ＝30°的足够大的光滑坡面内建立坐标系xOy，坡面内沿x方向等间距分布足够多垂直坡面向里的匀强磁场，沿y方向磁场区域足够长，磁感应强度大小为B＝1T，每个磁场区域宽度及相邻磁场区域间距均为d＝0.6m。现有一个边长l＝0.2m，质量m＝0.04kg、电阻R＝1Ω的单匝正方形线框，以v0＝5m/s的初速度从磁场边缘沿x方向进入磁场，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．线框刚进入第一个磁场区域时，受到的安培力大小为2N B．线框刚进入第一个磁场区域时，加速度大小为m/s2 C．线框从开始进入磁场到沿y方向运动的过程中产生的焦耳热为0.5J D．线框从开始进入磁场到沿y方向运动的过程中能穿过13个完整磁场区域三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．某同学做“研究平抛运动的特点”实验。（1）用图甲所示装置研究平抛运动竖直分运动的特点。A、B为两个完全相同的小球，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球自由下落。下列说法正确的是。A．A球的运动时间比较长B．两球的质量应相等C．改变击球点离地高度，观察到A、B两球也同时落地D．该实验说明A球在水平方向做匀速直线运动（2）利用如图乙所示的实验装置进行实验，使小球从距地面高度为1.225m的斜槽底端水平飞出，用频闪照相（每秒频闪30次）的方法，记录小球在不同时刻的位置，则最多可以得到小球在空中运动的个位置。（重力加速度g取9.8m/s2）（3）该同学在用图乙装置实验时，忘记标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中选择某位置（标记为a）为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作x轴和y轴，建立直角坐标系xOy，如图丙所示，并测量出c位置的坐标（x1，y1）和e位置的坐标（x2，y2），则重垂线方向与y轴间夹角的正切值为。14．某物理爱好者设计了一个三挡位（“×1”“×10”“×100”）的欧姆表，其内部结构如图所示，K为单刀三掷开关，R为调零电阻，R1、R2、R3为定值电阻，表头G的满偏电流为Ig，内阻为Rg，干电池的电动势为E，内阻为r。用此欧姆表测量某待测电阻的阻值，回答下列问题：（1）欧姆表的两只表笔中，（选填“a”或“b”）是红表笔。（2）当欧姆表的挡位为“×100”时，应将单刀三掷开关K与（选填“1”“2”或“3”）接通。（3）定值电阻R1、R2、R3的阻值之比为R1：R2：R3＝。（4）若从“×10”挡位换成“×1”挡位，再进行欧姆调零时，调零电阻R的滑片应该（选填“向上”或“向下”）调节。（5）在“×100”挡位进行欧姆调零后，在ab两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻R1，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的；取走R1，在ab两表笔间接入待测电阻Rx，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则Rx＝Ω。15．质量m＝2kg的物体静止在水平面上，从t＝0时刻开始，对物体施加水平力F，4s后撤去F，F随时间变化的F﹣t图像如图所示，物体与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2。求：（1）物体的最大速度；（2）物体停止运动的时刻。16．如图所示为半圆柱体玻璃砖的截面示意图。MN为直径，O点为圆心，半径为R。一束由红光和紫光组成的复色光沿AM方向射入玻璃砖，分成两束单色光后各自传播到B、C两点，两束光分别记作B光、C光。已知∠AMN＝150°，∠MOB＝60°，∠MOC＝90°，光在真空中的传播速度为c，求：（1）玻璃砖对C光、B光的折射率（结果可用根号表示）；（2）C光与B光从M点射入到第一次射出玻璃砖所经过的时间之比。17．在如图所示的直角坐标系中，x＜0区域有沿x轴正方向的匀强电场，x≥0区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，一个带正电的粒子从原点O进入磁场，初速度大小为v0，速度方向与x轴正方向夹角为θ（0＜θ＜90°），不计粒子的重力，当θ＝30°时，粒子在磁场、电场中运动一次后重新回到O点。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：（1）电场强度E与磁感应强度B的大小之比；（2）带电粒子在电场中运动的位移最大时，θ的大小；（3）若θ＝37°时，粒子运动一段时间后也能回到O点，求此过程粒子在磁场中与电场中运动的时间之比（结果可用π及分式表示）。18．如图所示，水平轨道左端与圆弧轨道平滑连接，小球A、B及半径R＝2m的圆弧形滑块C的质量分别为m1＝1kg、m2＝2kg、m3＝3kg，小球B与滑块C静止在水平面上。现从圆弧轨道上高h＝4.05m处将小球