北京市人大附高2023-2024学年高三上学期开学考试物理试...

更新时间：2023-10-24 浏览次数：16 类型：开学考试

一、单项选择题(共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，选对的得3分，选错或不答的得0分。)

1. (2023高三上·北京市开学考) 一个小车沿直线运动，从t=0开始由静止匀加速至 $\text{[math]}$ 出时刻，此后做匀减速运动，到 $\text{[math]}$ 时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线(图1)中，可能正确的是（）

A . B . C . D .

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2. (2023高三上·北京市开学考) 用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接，并悬挂如图2所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平，三段细线a、b、c拉力大小依次用符号F_a、F_b、F_c表示。下列判断正确的是（）

A . 不能求出F_a、F_b、F_c的大小，但一定有F_a>F_b>F_c B . 可以求出F_a和F_c ，但不能求出F_b C . 保持各细线长度不变，把两个小球的质量都加倍，细线a与竖直方向的夹角不变 D . 保持小球1的质量和各细线的长度不变，只改变小球2的质量，细线a与竖直方向的夹角不变

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3. (2023高三上·北京市开学考) 在水平铁轨上行驶的列车车厢里，车顶上用细线悬挂一个小球，车底板上放一个质量是m的木箱。某段时间内，摆线与竖直方向夹角始终为θ，如图所示。下列判断正确的是（）

A . 列车一定在加速向左运动，加速度大小为gtanθ B . 列车可能在减速向右运动，加速度大小为gsinθ C . 无论列车向左还是向右运动，木箱所受摩擦力方向一定向左 D . 如果一段时间内观察到细线与竖直方向的夹角周期变化，列车的加速度一定在不断变化

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4. (2023高三上·北京市开学考) 关于物体平抛运动的认识，下列说法正确的是（）

A . 前后两段相等的时间内速度的增量不变 B . 前后两段相等的时间内动量的增量变大 C . 前后两段相等的时间内动能的增量不变 D . 如果沿着某两个互相垂直的方向分解，可能分解为两个初速度均为0的匀变速直线运动

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5. (2023高三上·北京市开学考) 课本必修二有一个“感受向心力”实验，当沙袋在水平面内匀速圆周运动时，认为“沙所受的向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力”，如图。对于这里向心力与拉力二者有差别的原因，小明同学经过认真分析，提出了以下判断，其中正确的是（）

A . 如果考虑空气阻力，绳子拉力与沙袋速度方向并不垂直 B . 即使没有空气阻力，绳子拉力与沙袋速度方向也可能不垂直 C . 如果考虑重力的影响而不考虑空气阻力影响，沙袋速度越大，二者差别越大 D . 如果在完全失重条件下做这个实验，即使有空气阻力，二者也会相等

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6. (2023高三上·北京市开学考) 如图，甲、乙两颖卫星以相同的轨道华径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）

A . 甲的向心加速度比乙的小 B . 甲的运行周期比乙的小 C . 甲的角速度比乙大 D . 甲的线速度比乙大

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7. (2023高三上·北京市开学考) 一列沿x轴正向传播的简谐机械横波某时刻的波形图如图所示，波速为2.0m/s，P为介质中的一个质点.关于这列机械波，下列说法中正确的是（）

A . 该机械波的振幅为0.4m B . 该机械波的波长为5m C . 从此时刻起经过10s，质点P通过的路程为0.8m D . 此时刻质点P的加速度方向与速度方向相同

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8. (2023高三上·北京市开学考) 如图，A、B是两个电荷量都是Q的点电荷，相距l，AB连线中点为O，甲图中A、B都带正电荷，乙图中A带负电、B带正电，甲乙两图的系统相距很远可以认为互不影响。将两个电荷量为q、正负未知的点电荷分别放置在甲乙两图中AB连线的中垂线上、距O均为x的C处。其它条件不变，仅增大两图中的OC距离，下列判断正确的是

A . 甲图中，q所受电场力一定减小 B . 甲图中，q与A、B间电势能一定减小 C . 乙图中，q所受电场力一定减小 D . 乙图中，q与A、B间电势能一定减小

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9. (2023高三上·北京市开学考) 如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R₀的滑动端向下滑动的过程中（）

A . 电压表与电流表的示数都增大 B . 电压表与电流表的示数都减小 C . 电源的输出功率一定增大 D . 电源的效率(输出功率与总功率的比值)一定增大

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10. (2023高三上·北京市开学考) 如图所示，长L的轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，在最高点给小球向右初速度 $\text{[math]}$ ，小球竖直平面内顺时针圆周运动，重力加速度g已知。下列判断正确的（）

A . 在小球从最高点到最低点的过程中，重力做功的功率一直增大 B . 如果 $\text{[math]}$ 适当，轻杆对小球作用力可能始终为指向圆心的拉力 C . 如果增大 $\text{[math]}$ ，轻杆在最低点与水平位置处对小球拉力的差值也增大 D . 在小球的一次完整圆周运动过程中，轻杆对球的总冲量为0

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二、多项选择题。本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中。每个题都有不止一个选项是正确的。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。把正确的答案填涂在答题纸上。

11. (2023高三上·北京市开学考) 如图所示，一个不计重力的带电粒子以 $\text{[math]}$ 沿各图的虚线射入场中。图A中，I是两条垂直纸面的长直导线中等大反向的电流，虚线是两条导线垂线的中垂线；图B中，+Q是两个位置固定的等量同种点电荷的电荷量，虚线是两位置连线的中垂线；图C中，Ⅰ是圆环线圈中的电流，虚线过圆心且垂直圆环平面；图D中，有正交的匀强电场和匀强磁场，虚线垂直于电场和磁场方向，磁场方向垂直纸面向外。其中，带电粒子可能做匀速直线运动的是（）

A . B . C . D .

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12. (2023高三上·北京市开学考) 如图甲所示，电阻为5Ω、匝数为100匝的线圈(图中只画了2匝)两端AB与电阻R相连，R=95Ω.线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。则（）

A . A点的电势低比B点的电势低 B . 在线圈所在位置感生电场沿逆时针方向 C . 0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.05C D . 0.1s时间内线圈中非静电力所做的功为2.5J

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13. (2023高三上·北京市开学考) 电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色.透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素，如图所示，胶囊中有白色微粒带正电的白色微粒和带负电的黑(带正电)色微粒.当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移(每个微粒电量保持不变)，像素由黑色变成白色.下列说法正确的有（）

A . 像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒微正功 B . 像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功 C . 像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势 D . 把电场换成某种方向的恒定磁场，也可以使像素显示白或者黑

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14. (2023高三上·北京市开学考) 图甲所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压U_C。如果U_C随时间t的变化如图乙所示，根据图甲和图乙分析，下列判断正确的是（）

A . 如果已知电容器的电容，可以由图求出电阻器的电阻 B . 如果已知电阻R，可以由图求出1-2s内。电阻R产生的焦耳热 C . 如果把K与L之间的智能电源换成正弦交流电，电压有效值不变而频率可以改变，R上的电流有效值也会随频率改变 D . 电阻R上的电压随时间变化关系可能如图所示

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三、实验题

15. (2023高三上·北京市开学考) 如图甲，某同学探究弹力和弹簧伸长的关系，做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L₀ ，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L₁；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L₂；......；挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L₇。
1. （1）下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是和。
  测量记录表：
  
  代表符号
  L₀
  L₁
  L₂
  L₃
  L₄
  L₅
  L₆
  L₇
  刻度数值/cm
  1.70
  3.40
  5.10
  8.60
  10.3
  12.1
2. （2）实验中，L₃和L₇两个值还没有测定，请你根据图甲将这两个测量值填入记录表中和。
3. （3）在做完“探究弹簧弹力与形变景关系”实验后，该同学学习了胡克定律，欲根据胡克定律测量某弹簧的劲度系数，弹簧末端的指针应该在图乙的弹簧末端的A点以便于记录不同拉力下弹簧的伸长量。如果实验时不小心把指针固定在了右图中的B点或C点，测得的劲度系数k会偏大?偏小?还是不偏?简述理由。
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16. (2023高三上·北京市开学考) 从下表中选出适当的实验器材设计一电路来测量电阻R_x的阻值，要求方法简捷，得到多组数据，有尽可能高的测量精度。

器材(代号)	规格
待测电阻(R_x) 电流表(A₁) 电流表(A₂) 电压表(V₁) 电压表(V₂) 滑动变阻器(R) 电源(E) 电键(S) 导线若干	阻值约10kΩ 0~300μA，内阻约100Ω 0~0.6A，内阻约0.125Ω 0~3V，内阻约3kΩ 0~15V，内阻约15kΩ 总阻值约50Ω 电动势3V，内阻很小

（1）电流表应选用，电压表应选用。
（2）如果电压表、电流表选用图甲的接法，电阻的测量结果将，如果选用图乙的接法，测量结果将(选填“偏大”、“偏小”、“不偏”)，本题应该选用(选填“甲”或者“乙”)电路的接法。
（3）完成图丙中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。

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四、计算题

17. (2023高三上·北京市开学考) 如图，在倾角37°、足够长的斜面上有一个质量为1kg的物体，物体与斜面之间的动摩擦因数为0.5。今给物体以沿斜面向上的初速度 $\text{[math]}$ =10m/s使其从斜面底端向上滑行，已知g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，计算结果可以保留根号。
1. （1）画出物体上滑过程中的受力分析图；
2. （2）求物体向上滑行的最大距离；
3. （3）求物体从开始滑行到回到斜面底端过程中的动量改变量。
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18. (2023高三上·北京市开学考) 如图所示，水平放置的两个正对的平行金属板C、D始终和电源相接，已知C、D极板长均为L，极板间距离为d，忽略边缘效应，两极板间形成匀强电场，测得其场强为E。一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)，从C、D极板间的左端中点处以初速度 $\text{[math]}$ 沿平行于极板而垂直于电场的方向射入电场，然后从极板右端的CD之间射出.
1. （1）求粒子刚穿出CD间电场时沿电场方向的偏转位移y；
2. （2）以粒子入射点为坐标原点、以初速度方向为x轴正方向、沿电场方向为y轴正方向建立坐标系，写出粒子在电场中运动的轨迹方程；
3. （3）撤去电场，在极板间改加垂直于纸面的匀强磁场，上述粒子恰好可以从D板右边缘射出，判断所加磁场的方向，并求出所加磁场的磁感应强度。
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19. (2023高三上·北京市开学考) 一边长为L、质量为m的正方形金属细框abcd，每边电阻为R₀ ，置于光滑的绝缘水平桌面(纸面)上。宽度为2L的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两虚线为磁场边界，如图甲所示。今用水平向右的力使金属框以速度 $\text{[math]}$ 向右运动，经过磁场，运动过程中金属框的左、右边框始终与磁场边界平行。
1. （1）求金属框刚进入磁场时金属框b、c两点间的电势差U_bc；
2. （2）从金属框的bc边进入磁场到ad边离开碰场的过程中，拉力对线框所做的功；
3. （3）在桌面上固定两条光滑长直金属导轨，导轨与磁场边界垂直，左端连接电阻R₁=2R₀导轨电阻可忽略，金属框置于导轨上，如图乙所示。使金属框以速度 $\text{[math]}$ 匀速向右经过磁场，运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。求在金属框bc边进入磁场的过程中，电阻R产生的热量。
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20. (2023高三上·北京市开学考) 如图甲所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一小球(可视为质点)，弹簧处于原长时小球位于O点。将小球从O点由静止释放，小球沿竖直方向在OP之间做往复运动。小球运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。不计空气阻力，重力加速度为g.
1. （1）在小球运动的过程中，经过某一位置A时动能为E_k1 ，重力势能为E_p₁ ，弹簧弹性势能为E_弹1 ，经过另一位置B时动能为E_k2 ，重力势能为E_p₂ ，弹簧道性甲势能为E_弹2。请根据功是能量转化的量度，证明：小球由A运动到B的过程中，小球、弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒.
2. （2）已知弹簧劲度系数为k。以o点为坐标原点，竖直向下为x轴正方向，图乙建立一维坐标系O-x，如图乙所示。
  a.请在图中画出小球从O运动到P的过程中，弹簧弹力的大小F随相对于O点的位移工变化的图象。根据F-x图象求；小球从O运动到任意位置x的过程中弹力所做的功W，以及小球在此位置时弹簧的弹性势能E_弹；
  b.已知小球质量为m。求小球经过OP中点时瞬时速度的大小v。
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