沛县第二中学2023-2024学年高三下学期开学考试
物理试题
考试时间：75分钟 满分：100分
单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。
1．关于下列插图的说法正确的是（ ）
A．甲图为方解石的双折射现象，是因为其内部分子排列是无序的
B．乙图中E细管材料制作防水衣的防水效果比F细管材料好
C．丙图为α粒子的散射实验现象，其中H、I运动轨迹是不可能存在的
D．丁图的绝热容器中，抽掉隔板，容器内气体温度降低
2．如图所示，神舟十四号载人飞船与天和核心舱对接前飞船经B点由椭圆轨道Ⅰ变轨至圆形轨道Ⅱ，A、B两点分别为轨道Ⅰ的近地点和远地点，已知引力常量G，地球质量M，B点到地心的距离为．下列说法正确的是（ ）
A．飞船在轨道Ⅰ上从A点运行到B点的过程中速率变大
B．飞船在轨道Ⅰ上经过B点时的速率
C．飞船在轨道Ⅰ上经过B点时需点火减速才能实现变轨
D．飞船在轨道Ⅱ上运行时的机械能大于在轨道Ⅰ上运行时的机械能
3．如图所示是原子核发生衰变的能级图，经衰变直接变至基态，或者衰变至一个激发态，然后通过释放一个光子衰变至基态。若发生衰变前是静止的，则（ ）
衰变过程中系统动量不守恒
粒子的动能小于原子核的动能
的质量大于与粒子质量之和
激发态释放光子至基态的衰变是衰变
4．研究表明，分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示。则（ ）
A．液体表面层分子间距离略大于
B．理想气体分子间距离为
C．分子间距离时，分子力表现为斥力
D．分子间距离时，分子势能最小
5．“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”时，三位同学根据实验数据分别得到如图所示a、b、c三条图像。下列分析正确的是（ ）
A．a、b不重合是由于b气体质量大
B．a、b不重合是由于b气体温度高
C．产生c图线可能是容器密闭性不好
D．产生c图线可能是推动活塞过于迅速
6．如图所示，边长均为a的两个正四面体和，其中面完全重合，O点为面中心，两带电荷量均为的点电荷分别置于A、B两顶点，则（ ）
A．b、c、d三点的电场强度相同
B．b、c、d三点的电势相等
C．将一正试探电荷从b点沿直线移动到O点，其所受电场力逐渐增大
D．将一正试探电荷从b点沿直线移到d点，电场力不做功
7．如图所示，光滑水平面上一小滑块与一端固定的轻弹簧相连，现将滑块推至M点由静止释放，滑块运动的周期为T，O点为平衡位置，N是的中点。下列说法正确的是（ ）
A．滑块从M运动到O的时间为
B．滑块从M运动到N的时间为
C．若改变滑块的质量，周期不变
D．若将滑块推至N点由静止释放，周期不变
8．如图所示，为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过单刀双掷开关S与电感L或电源相连，。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。在该振荡电路中，某一时刻的磁场方向、电场方向如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．此时电容器正在充电
B．振荡电流正在减小
C．当储罐内的液面高度降低时，回路振荡电流的频率升高
D．当开关从a拨到b时开始计时，经过时间t，电感L上的电流第一次达到最大，则该回路中的振荡周期为2t
9．如图，一质量为2m、半径为R的四分之一光滑圆弧槽，放在光滑的水平面上，底端B点切线水平，有一质量为m、可视为质点的小球由槽顶端A点静止释放．不计空气阻力，在小球下滑至槽底端B点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．若圆弧槽不固定，小球和槽组成的系统动量守恒
B．若圆弧槽不固定，小球水平方向的位移大小为
C．圆弧槽固定和不固定两种情形下，小球滑到B点时的速度之比为
D．圆弧槽固定和不固定两种情形下，圆弧槽对地面的最大压力之比为
10．如图所示，一顶角为直角的“ ”形光滑细杆竖直放置。质量均为的两金属环套在细杆上，高度相同，用一劲度系数为的轻质弹簧相连，此时弹簧为原长。两金属环同时由静止释放，运动过程中弹簧的伸长在弹性限度内，且弹簧始终保持水平，已知弹簧的长度为时，弹性势能为，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．金属环在最高点与最低点加速度大小相等
B．左边金属环下滑过程机械能守恒
C．弹簧的最大拉力为
D．金属环的最大速度为
二、非选择题：共5题，共60分，其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11．某小组同学为探究一段粗细均匀的金属丝电阻与其接入电路长度的关系并测量该金属丝电阻率，进行了如下实验．
（1）为确定合适的电表量程，该小组同学首先用多用电表的欧姆挡粗测该金属丝最大电阻值。他们先选择欧姆挡档位进行测量，发现指针指在图甲所示位置。为能相对准确测量该电阻，应将选择开关旋转至欧姆挡 （选填“”或“”）位置。
（2）金属丝直径的测量：
利用螺旋测微器测定金属丝直径结果如图乙所示，则金属丝的测量直径为 。
（3）金属丝接入电路长度L及其电阻的测量
①把金属丝的两端分别固定，用带有金属夹A、B的导线接入如图丁所示的电路中；
②调整好两金属夹位置后用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导金属丝接入电路的长度L；
③将滑动变阻器R的滑片滑到最右端，断开开关，闭合开关，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置．记录两表的示数U和；
④闭合，调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数，则此时金属丝的电阻 （用、和U表示）；
⑤断开，改变金属夹的位置，测量并记录A、B间的距离，重复步骤③和④。
（4）用上述测得的数据作出图线如图戊所示，取图线上两个点间数据之差和，则金属丝的电阻率 （用字母D、、表示）．
（5）若考虑电表内阻的影响，金属丝电阻的测量值与真实值的关系是 （选填“”“”或“”）。
12．如图所示，虚线左侧有范围足够大、方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一边长为L的单匝正方形导线框的总电阻为R．现使导线框以对角线为转轴以角速度匀速转动．求：
（1）从图示位置（线框平面垂直于磁场方向）开始计时，时间内导线框中平均感应电动势的大小和通过导线截面的电荷量；
（2）此线框的发热功率。
13．如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波，介质中两质点P、Q的平衡位置相距个波长。已知t=0时的波形图如图所示，此时质点P的位移为，设向上为正方向，经时间t1（小于一个周期），质点P的位移又为，且向下运动，已知该简谐横波的振幅为6cm，频率为1Hz。求：
(1)该横波的波速大小；
(2)t1时刻质点Q的位移。
14．一辆货车以速度在平直的公路上匀速行驶，某时刻车上的石子从车尾高处掉落，假设石子与地面碰撞反弹时的速率为撞击地面时速率的，反弹前后速度方向与地面的夹角相等。重力加速度，忽略空气阻力。求
（1）石子第一次落地时的速度大小v；
（2）石子第二次落地时距车尾的水平距离L。
15．如图所示是半导体注入工艺的装置示意图，某种元素的两种离子和，质量均为m，可从A点水平向右注入加速电场，初速度大小连续分布且在0和之间。经电压为U的电场直线加速后，离子均从小孔C水平射入偏转电场（两极板水平放置且上极板带负电，电势差可调），偏转后均能穿出此电场，其中CD为偏转电场的中线。离子穿出电场后立即进入紧靠电场的匀强磁场，该磁场边界线竖直、右侧足够大，磁感应强度大小B在和之间可调，方向始终垂直纸面向里。不考虑离子的重力及相互作用，元电荷带电量为e。
（1）仅注入初速度0的离子，不为0，求和穿出偏转电场时竖直方向位移之比；
（2）仅注入初速度为的离子，不为0且，求离子在磁场中射入位置与射出位置的距离Y；
（3）若放置一块紧靠磁场左边界的竖直收集板，长度，下端距D点的距离。先调节偏转电场的电压，使，仅注入离子，每秒发射的离子数为，各种速率的离子数目相同，再调节磁感应强度大小，使，求收集板上每秒能收集到的离子数n与B之间的关系。沛县第二中学2023-2024学年高三下学期开学考试
物理参考答案：
1-5：CDCAC 6-10:BDCBA
11．;0.595/0.594/0.596; ;=
12．（1）从图示位置开始计时，线圈的磁通量瞬时值为
时间内线圈的磁通量变化大小为
导线框中平均感应电动势的大小为
通过导线截面的电荷量为
（2）线圈产生的最大电动势为
电动势有效值为
此线框的发热功率为
13(1)由波形图知，波长为λ=8m，根据波速公式有v=λf=8m/s
(2)由题意可知，t=0时刻质点P振动方向向上，则该简谐横波沿x轴正方向传播，则质点P的振动方程为
则t1时刻有
解得
由于质点Q在质点P右侧个波长处，所以质点Q的振动与质点P相比滞后个周期，其振动方程为
当时，质点Q的位移
14．（1）设石子从车尾下落到地面的时间为t，石子做平抛运动
竖直方向的速度
石子第一次落地时速度
解得
（2）石子撞击地面前后速度与水平地面夹角相同，反弹速率为撞击地面时速率的，第一次反弹时石子的速度
第一次反弹后至第二次落地前石子在空中的时间
第二次落地时石子与车尾水平距离
解得
15．（1）设偏转电场的极板间距为，板长为，则在加速电场中
在偏转电场中竖直方向位移为
联立上述两方程可得
可知竖直方向位移与所带电荷量无关，仅注入初速度0的离子时和穿出偏转电场时竖直方向位移之比为。
（2）仅注入初速度为的离子，则在加速电场
在偏转电场射出后的速度大小为，在磁场当中，设入射方向与磁场边界线夹角为，则射入位置与射出位置的距离，，
联立以上方程可得
（3）收集板最上端的位置距离点
初速度为0的粒子射入磁场后偏转的距离为
初速度为的粒子射入磁场后偏转的距离为
当时，所有的粒子均在收集板上。当
解得
即范围时所有的粒子恰好均在收集板上。当
解得
即恰好所有的粒子均不在收集板上。当范围时，每秒能收集到的离子数n为
收集板上每秒能收集到的离子数n与B之间的关系为
时
时
时
