吉林省長(zhǎng)春市2023-2024學(xué)年高三物理上學(xué)期開(kāi)學(xué)考試試題含解析

2023-2024學(xué)年高三第一學(xué)期期初物理試卷本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共4頁(yè)?？荚嚱Y(jié)束后，將答題卡交回。注意事項(xiàng)：1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫(xiě)，字體工整、筆跡清楚。3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4.作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。第Ⅰ卷一、選擇題：本題共10小題，每題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，1-6題只有一項(xiàng)是符合題目要求的，7-10題有多個(gè)選項(xiàng)符合要求。1.是“第五代移動(dòng)通信技術(shù)”的簡(jiǎn)稱，與信號(hào)相比具有更高的頻率。則較之信號(hào)，以下判斷正確的是（）A.在真空中的波長(zhǎng)更短B.在真空中傳播速度更快C.信號(hào)屬于橫波，信號(hào)屬于縱波D.信號(hào)和信號(hào)相遇會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象【答案】A【解析】【詳解】AB．5G信號(hào)和4G信號(hào)真空中傳播速度相同，5G信號(hào)頻率比4G信號(hào)頻率高，根據(jù)可知，5G信號(hào)在真空中的波長(zhǎng)更短，故B錯(cuò)誤，A正確；C．5G信號(hào)和4G信號(hào)都屬于橫波，故C錯(cuò)誤；D．5G信號(hào)和4G信號(hào)頻率不同，在空中相遇不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選A。2.甲、乙兩車在同一車道同向直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中速度隨時(shí)間變化的v-t圖像如圖所示，運(yùn)動(dòng)中兩車恰好沒(méi)有發(fā)生碰撞，最終兩車均停止，則（）A.乙車加速度比甲車大B.甲車運(yùn)動(dòng)時(shí)間為3.5sC.t=0時(shí)，乙車在甲車前方8.4m處D.當(dāng)兩車均停止時(shí)相距0.6m【答案】D【解析】【詳解】由圖可知甲車加速度為乙車加速度為A．乙車加速度比甲車小，故A不符合題意；B．甲車運(yùn)動(dòng)時(shí)間為故B不符合題意；C．t=3s時(shí)兩車共速，恰好沒(méi)有發(fā)生碰撞，甲車位移為乙車位移為t=0時(shí)，乙車在甲車前方9m處，故C不符合題意；D．乙停車時(shí)間為當(dāng)兩車均停止時(shí)相距故D符合題意。故選D。3.如圖所示的電路中，L是自感系數(shù)很大的、用銅導(dǎo)線繞成的線圈，其電阻可以忽略不計(jì)，開(kāi)關(guān)S原來(lái)是閉合的。當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，則（）A.L中的電流方向改變B.燈泡D要過(guò)一會(huì)兒才熄滅C.LC振蕩電路將產(chǎn)生電磁振蕩，剛斷開(kāi)瞬間，磁場(chǎng)能最大D.電容器將放電，電場(chǎng)能將轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能【答案】C【解析】【詳解】CD．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，LC振蕩電路開(kāi)始振蕩。由于起振時(shí)線圈中有電流，故屬于電感起振，電容器開(kāi)始充電，此時(shí)磁場(chǎng)能最大，電場(chǎng)能最小，磁場(chǎng)能將轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，故C正確，D錯(cuò)誤；A．線圈中的電流從最大值逐漸減小，線圈L中的電流方向不變，故A錯(cuò)誤；B．?dāng)嚅_(kāi)S后，沒(méi)有電流流過(guò)燈泡，燈泡立即熄滅，故B錯(cuò)誤。故選C。4.半徑為的半圓形玻璃磚如圖所示放置，面水平，為圓心。一束單色光與水平面成角照射到面上的點(diǎn)，為中點(diǎn)，折射光線剛好照射到圓弧最低點(diǎn)，光線在點(diǎn)折射后照射到地面的點(diǎn)（圖中未畫(huà)出），將入射點(diǎn)從點(diǎn)移到點(diǎn)，保持入射方向不變，最終光線也照射到地面上的點(diǎn)，不考慮光在圓弧面上的反射，則（）A.玻璃磚對(duì)光的折射率為B.玻璃磚對(duì)光的折射率為C.、兩點(diǎn)的距離為D.點(diǎn)離地面的高度為【答案】C【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意，由幾何關(guān)系可知，光在點(diǎn)的折射角的正弦值為由折射定律可得，玻璃磚對(duì)光的折射率為故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)題意和折射定律畫(huà)出光路圖，如圖所示設(shè)的距離為，由幾何關(guān)系有則有解得則故D錯(cuò)誤，C正確。故選C。5.在水平方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，其質(zhì)量為m，最大速率為v，則下列說(shuō)法正確的是（）A.從某時(shí)刻起，在半個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，彈力做功不一定為零B.從某時(shí)刻起，在半個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，彈力做功可能是0到之間的某一個(gè)值C.從某時(shí)刻起，在半個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，彈力的沖量一定為零D.從某時(shí)刻起，在半個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，彈力的沖量可能是0到2mv之間的某一個(gè)值【答案】D【解析】【詳解】AB．彈力做功的大小等于彈性勢(shì)能的變化量；從某時(shí)刻起，在半個(gè)周期內(nèi)，由于位移大小具有對(duì)稱性，所以彈力做功為0，故AB錯(cuò)誤；CD．對(duì)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期后速度與之前的速度大小相等、方向相反；若初速度為v1，則末速度為－v1，故速度變化量為－2v1，若開(kāi)始時(shí)在最大位移處，初速度為0，末速度也是0，所以速度變化量也是0，根據(jù)動(dòng)量定理可知，彈力的沖量I=p=mv，所以彈力的沖量大小可能是0—2mv間的某一個(gè)值，故C錯(cuò)誤、D正確。故選D。6.一根粗細(xì)均勻，長(zhǎng)度為84cm的導(dǎo)熱玻璃管傾斜放置，傾角為θ，管中長(zhǎng)度為24cm的水銀封閉的理想氣體柱的長(zhǎng)度為60cm，如圖甲所示。現(xiàn)緩慢逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃管至如圖乙所示的豎直狀態(tài)并固定，已知外界大氣壓強(qiáng)恒為76cmHg，環(huán)境的熱力學(xué)溫度始終為300K，。對(duì)圖乙中的封閉氣體加熱，并使水銀全部從玻璃管頂端溢出，封閉氣體的熱力學(xué)溫度至少需要升溫到（）A.400K B.399K C.398K D.402K【答案】A【解析】【詳解】甲圖中封閉氣體的壓強(qiáng)為豎直放置且液體未溢出時(shí)當(dāng)液體上表面到達(dá)管口時(shí)，根據(jù)解得繼續(xù)加熱則有液體溢出，氣柱與液柱長(zhǎng)度之和為，設(shè)此時(shí)液柱長(zhǎng)為x，由代入數(shù)據(jù)可得可知溫度的最小值故選A。7.下列四幅圖涉及到不同的物理知識(shí)，其中說(shuō)法正確的是（）A.圖1中，三種射線中，α射線速度最快、β附線電離作用最強(qiáng)、γ射線穿透能力最強(qiáng)B.圖2中，盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子C.圖3中，核反應(yīng)堆的鎘棒作用是為了調(diào)節(jié)中子數(shù)目，以控制反應(yīng)速度D.圖4中，核裂變反應(yīng)中生成物的結(jié)合能大于反應(yīng)物的結(jié)合能【答案】CD【解析】【詳解】A．三種射線中，γ射線速度最快、α射線電離作用最強(qiáng)、γ射線穿透能力最強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；B．盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，得出原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故B錯(cuò)誤；C．核反應(yīng)堆的鎘棒作用是為了調(diào)節(jié)中子數(shù)目，以控制反應(yīng)速度，故C正確；D．核裂變反應(yīng)的過(guò)程中釋放能量，所以生成物的結(jié)合能變大，故生成物的結(jié)合能大于反應(yīng)物的結(jié)合能，故D正確。故選CD。8.小紅用頻閃照相法研究豎直上拋運(yùn)動(dòng)，拍照頻率為，某次實(shí)驗(yàn)吋小球以某一初速度豎直。上拋，照相機(jī)在此過(guò)程中爆光于8次，由于上升過(guò)程和下降過(guò)程小球經(jīng)過(guò)相同位置時(shí)都被曝光，所以在底片上記錄到如圖所示的4個(gè)位置，兩點(diǎn)間距離為兩點(diǎn)間距離為兩點(diǎn)間距離為，重力加速度。下列說(shuō)法中正確的是（）A.小球經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速率為 B.點(diǎn)距豎直上拋的最高點(diǎn)的距離為C. D.【答案】BC【解析】【詳解】A．頻閃照相的時(shí)間間隔題圖中所有位置曝光兩次，所以點(diǎn)到豎直上拋的最高點(diǎn)的時(shí)間間隔為所以從最高點(diǎn)開(kāi)始至下落到點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度為選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．從最高點(diǎn)下落到點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為所以點(diǎn)距豎直上拋的最高點(diǎn)的距離為選項(xiàng)B正確；CD．初速度為0的勻加速度直線運(yùn)動(dòng)，在連續(xù)相同時(shí)間內(nèi)的位移之比為，若從最高點(diǎn)至點(diǎn)分為7個(gè)相同的時(shí)間間隔，每個(gè)間隔為，滿足選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。9.2023年2月6日，土耳其發(fā)生7.8級(jí)地震，震源深度為。如果該地震中的簡(jiǎn)諧橫波在地球中勻速傳播的速度大小為，已知波沿軸正方向傳播，某時(shí)刻剛好傳到處，如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.從波源開(kāi)始振動(dòng)到波源遷移到地面需要經(jīng)過(guò)B.從波傳到處開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)位于處的質(zhì)點(diǎn)加速度最小C.波的周期為D.從波傳到處開(kāi)始，經(jīng)過(guò)點(diǎn)的波動(dòng)狀態(tài)傳播到點(diǎn)【答案】BCD【解析】【詳解】A．波的傳播過(guò)程中波源不隨波而遷移，故A錯(cuò)誤；B．從波傳到處開(kāi)始計(jì)時(shí)，波傳到處所用時(shí)間為此時(shí)位于處的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置剛開(kāi)始振動(dòng)，可知其加速度為零（最?。?，故B正確；C．從波形圖知波長(zhǎng)，則周期為故C正確；D．從波傳到處開(kāi)始，點(diǎn)的波動(dòng)狀態(tài)傳播到點(diǎn)所用時(shí)間為故D正確。故選BCD。10.如圖甲所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖像（直線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為4.29，與縱軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0.5），如圖乙所示是可見(jiàn)光譜圖，如圖丙所示是氫原子的能級(jí)圖，已知，以下說(shuō)法正確的是（）A.根據(jù)該甲圖像能求出普朗克常量B.氫原子可能向外輻射出能量為12eV的光子C.大量處在能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷可發(fā)出1種可見(jiàn)光D.用能級(jí)的氫原子躍遷到能級(jí)時(shí)所輻射的光照射該金屬能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)【答案】AC【解析】【詳解】A．由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可得結(jié)合圖像可得故A正確；B．當(dāng)某一能級(jí)能量為躍遷至能級(jí)時(shí)即可向外輻射出能量為12eV的光子，由能級(jí)圖可知無(wú)該能級(jí)，故B錯(cuò)誤；C．大量處在能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷可發(fā)出光子的能量為，，。由可得對(duì)應(yīng)的光頻率為、、，可知只有一種光可見(jiàn)，故C正確；D．由圖甲可知該金屬的極限頻率為，能級(jí)的氫原子躍遷到能級(jí)時(shí)所輻射的光的能量為，可得該光的頻率為所以無(wú)法發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。故選AC。第Ⅱ卷二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每空2分，共18分。11.在實(shí)驗(yàn)室用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（1）雙縫、光屏、單縫，依次是圖中的______（填圖中的字母）。（2）①圖是實(shí)驗(yàn)得到的紅光雙縫干涉圖樣照片，根據(jù)該圖可判斷雙縫干涉的亮條紋間距______（填“相等”或“不相等”）。（3）在某次測(cè)量中，觀察分劃板中心線與乙圖亮條紋中心對(duì)齊時(shí)的情形，如圖②所示。然后轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭手輪，當(dāng)分劃板中心線與亮條紋中心對(duì)齊時(shí)，目鏡中觀察到的圖應(yīng)為③圖中的______。（4）已知單縫與光屏間距，雙縫與光屏的間距，單縫與雙縫間距為，雙縫間距，圖①中分劃板中心線與亮條紋中心對(duì)齊時(shí)手輪讀數(shù)為，與亮條紋中心對(duì)齊時(shí)手輪讀數(shù)為，則實(shí)驗(yàn)測(cè)得該光的波長(zhǎng)的表達(dá)式為_(kāi)_____?！敬鸢浮竣?DFC②.相等③.A④.【解析】【詳解】（1）[1]雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)備依次擺放的位置從左到右依次是光源、濾光片、單縫、雙縫、濾光筒、光屏，雙縫、光屏、單縫，依次是圖中的D、F、C；（2）[2]①圖可判斷雙縫干涉的亮條紋間距相等；（3）[3]轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭手輪，當(dāng)分劃板中心線與亮條紋中心對(duì)齊時(shí)，目鏡中觀察到的圖應(yīng)為③圖中的A；（4）[4]由得12.在“用單擺測(cè)量重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)量單擺的周期時(shí)，測(cè)得擺球經(jīng)過(guò)n次全振動(dòng)的總時(shí)間為，在測(cè)量單擺的擺長(zhǎng)時(shí)，先用毫米刻度尺測(cè)得擺線長(zhǎng)度為，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑為D?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）為了減小測(cè)量周期誤差，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要在適當(dāng)?shù)奈恢米鲆粯?biāo)記，當(dāng)擺球通過(guò)該標(biāo)記時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，該標(biāo)記應(yīng)該放置在擺球擺動(dòng)的________。A．最高點(diǎn)B．最低點(diǎn)C．任意位置（2）該單擺的周期為_(kāi)_______。（3）若用表示擺長(zhǎng)，T表示周期，那么重力加速度的表達(dá)式為g＝________。（4）如果測(cè)得的g值偏小，可能的原因是________。A．測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過(guò)緊B．?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了C．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，停表過(guò)遲按下D．實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將49次全振動(dòng)記為50次（5）為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長(zhǎng)L并測(cè)出相應(yīng)的周期T，從而得出幾組對(duì)應(yīng)的L和T的數(shù)值，以L為橫坐標(biāo)、為縱坐標(biāo)作出圖線，但同學(xué)們不小心每次都把小球直徑當(dāng)作半徑來(lái)計(jì)算擺長(zhǎng)，由此得到的圖像是圖乙中的________（選填“①”“②”或“③”）?！敬鸢浮竣?B②.③.④.B⑤.①【解析】【詳解】（1）[1]為了減小測(cè)量周期的誤差，應(yīng)該將小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)作為計(jì)時(shí)開(kāi)始和終止的位置更好些，實(shí)際擺動(dòng)中最高點(diǎn)的位置會(huì)發(fā)生變化，且靠近最高點(diǎn)時(shí)速度較小，計(jì)時(shí)誤差較大。故選B。（2）[2]因?yàn)閿[球經(jīng)過(guò)n次全振動(dòng)的總時(shí)間為，則該單擺的周期為（3）[3]由單擺周期公式可得，重力加速度的表達(dá)式為（4）[5]因?yàn)橹亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為A．測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過(guò)緊，所測(cè)擺長(zhǎng)偏大，則所測(cè)重力加速度偏大，A錯(cuò)誤；B．?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了，故所測(cè)重力加速度偏小，B正確；C．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過(guò)遲按下，所測(cè)周期偏小，則所測(cè)重力加速度偏大，C錯(cuò)誤；D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)次數(shù)記為50次，所測(cè)周期偏小，則所測(cè)重力加速度偏大，D錯(cuò)誤。故選B。（5）[5]由題意可得，單擺的實(shí)際擺長(zhǎng)為由單擺周期表達(dá)式得化簡(jiǎn)可得由此得到的圖像是圖乙中的①。三、計(jì)算題：本題共3小題，共32分。13.某次導(dǎo)彈試射演習(xí)中，殲-16戰(zhàn)斗機(jī)瞄準(zhǔn)了前方同一直線上同方向勻速飛行的無(wú)人靶機(jī)。當(dāng)兩者距離時(shí)，殲-16戰(zhàn)斗機(jī)以的對(duì)地速度發(fā)射一枚導(dǎo)彈，控制導(dǎo)彈立即沿水平方向做的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)擊中無(wú)人靶機(jī)并將其擊落。（1）求無(wú)人靶機(jī)被擊中前飛行速度大??；（2）在（1）的條件下，若無(wú)人靶機(jī)在導(dǎo)彈發(fā)射1s后接收到信號(hào)指令開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)逃脫，加速度為，求該過(guò)程中，導(dǎo)彈與無(wú)人靶機(jī)的最大距離?！敬鸢浮浚?）300m/s；（2）6260m【解析】【詳解】（1）L=6km=6000m20s內(nèi)導(dǎo)彈的位移為無(wú)人靶機(jī)被擊中前飛行速度大小