2023-2024學年高三年級上冊開學考試物理試題（解析版）

2024屆高三期初學業(yè)質量監(jiān)測試卷

物理

注意事項：

考生在答題前請認真閱讀本注意事項及各題答題要求

1.本試卷共6頁，滿分100分，考試時間為75分鐘?？荚嚱Y束后，請將答題卷交回。

2.答題前，請您務必將自己的姓名、準考證號、座位號用0.5毫米黑色字跡簽字筆填寫在答

題卷上。

3.請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、考試證號與你本人的是否相符。

4.作答選擇題必須用2B鉛筆把答題卡對應題目的答案標號涂黑。如需改動，請用橡皮擦干凈

后，再選涂其它答案。作答非選擇題必須用書寫黑色字跡的0.5毫米的簽字筆寫在答題卷上

的指定位置，在其它位置作答一律無效。

一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分.每題只有一個選項最符合題意.

1.“投壺”是古代六藝之一，如圖所示，投者在一定距離外，將箭水平投向壺中，不計空氣阻力，則箭頭

)

A.在空中的軌跡是直線B.在空中的位移一直增大

C.速度的大小可以保持不變D.入壺時速度方向豎直向下

【答案】B

【解析】

【詳解】A.箭在空中的軌跡是曲線，選項A錯誤；

B.在空中的水平位移和豎直位移均增大，則合位移一直增大，選項B正確；

C.箭運動中水平速度不變，豎直速度增加，則箭速度的大小不斷增加，選項C錯誤；

D.入壺時箭有水平速度，則速度方向不可能豎直向下，選項D錯誤。

故選Bo

2.日本將福島核電站的核污水排向大海，引起許多國家的強烈抗議。核污水中含有放射性物質，其中危

；：?的衰變反應為；Hf；He+_；e,下列說法正確的是（）

A.該核反應為a衰變B.若海水升溫，會加快瓶核的衰變

C.；H的比結合能大于；He的比結合能D.；H的質量大于；He與質量之和

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)核反應方程可知，該核反應為P衰變，A錯誤；

B.瓶核的半衰期由核內部自身的因素決定的，與原子所處的化學狀態(tài)和外部條件無關，所以海水升溫,

不會加快笳核的衰變，B錯誤；

C.衰變時放出核能，產生的新核的比結合能變大，所以；H的比結合能小于；H的比結合能，C錯誤；

D.衰變時放出核能，質量虧損，所以：H的質量大于；He與質量之和，D正確。

故選D。

3.如圖所示，A、B、C三顆星體分別位于等邊三角形的三個頂點上，在相互之間的萬有引力作用下，繞

圓心。在三角形所在的平面內做勻速圓周運動，方。=%0=2%。。忽略其他星體對它們的作用，則下列

B.星體的加速度2aA=&

C.星體所受合力FR=FBD.星體的質量〃入=〃%

【答案】B

【解析】

【詳解】A.三星系統(tǒng)是三顆星都繞同一圓心。做勻速圓周運動，由此它們轉動的角速度相同，由線速度

與角速度的關系公式丫=0r，可知星體的線速度

1

以=-^B

A錯誤;

B.由向心加速度公式”=。2廠，可得星體的加速度

&=*=2%°

則有

B正確;

C.三顆星都繞同一圓心。做勻速圓周運動，因此可得星體A、B受力如圖所示，由解析題圖可知，A、B

間的萬有引力大小等于A、C間的萬有引力大小，B、C間的萬有引力大小小于A、C間的萬有引力大小，

分力的夾角相等，因此

FA>FB

C錯誤

D.由解析題圖可知，A、B間的萬有引力大小等于A、C間的萬有引力大小，可知

mtRs=mcr

B、C間的萬有引力大小小于A、C間的萬有引力大小，可知

mA>mc

則有

〃%>g

D錯誤。

故選B。

4.用兩根相同的細繩和彈簧分別將小球1、2和小球3、4懸掛起來，靜止時2、4兩球等高，如圖所示。

則關于小球的質量關系一定正確的是（）

0

W<3

V<

W<

A<

-1<

<

Q<

<

<

<

2。04

一

色

町

砥

A>也-C<D-

mlB.m2

【答案】c

【解析】

【詳解】懸掛小球1、2的彈簧彈力等于小球1、2的總重力，懸掛小球3、4的彈簧彈力等于小球4的重

力。兩彈簧伸長量相同，彈力相等，說明小球1、2的總質量等于小球4的質量。而小球3的質量無法判

斷。

故選C。

5.隨著現(xiàn)代工藝提升，最薄的金箔比人的指甲還薄一百萬倍，僅兩個原子厚度。黃金的密度約為

2.0xl04kg/m\質量為0.1kg的黃金可以打造金箔的最大面積約為（）

A.102m2B.104m2C.106m2D.108m2

【答案】B

【解析】

【詳解】由物質質量與密度及體積的關系式m=夕丫，可得

m0.13

V=—=-----------m=5.0xIO"n?

p2.0xl04

兩個金原子厚度為

d=4.7xl()T°m

質量為0.1kg的黃金可以打造金箔的最大面積約為

5.0x10-6

s=：=l.lxl04m2

4.7xlO-10

ACD錯誤，B正確。

故選B。

6.如圖，“雙人花樣滑冰”訓練時男運動員以自己為轉動軸拉著女運動員沿冰面做圓周運動，兩人手臂伸

直，女運動員始終未離開地面。男運動員緩慢下蹲，手中拉力大小恒定，則女運動員（）

A.線速度大小恒定不變B.轉動的角速度恒定不變

C.受到的合外力大小不變D.加速度方向始終沿著伸直的手臂方向

【答案】B

【解析】

【詳解】A.男運動員拉力的水平分力提供女運動員的向心力，設拉力與水平方向夾角為。，女運動員重心

到轉動軸沿手臂的距離為/不變，則

r

V2n

Fcos0-m一二mcor,cosU=—

rI

Flcos20

男運動員緩慢下蹲，。減小，則女運動員線速度增大，加速度不變，A錯誤，B正確；

C,合力等于拉力的水平分力，故增大，C錯誤；

D.加速度方向始終沿水平方向指向圓心，D錯誤。

故選B。

7.質量分別為2，%和用的A、B兩物塊，在恒力產作用下沿光滑的水平面一起向前勻加速。下列情形中

A對B的作用力最大的是（）

A.----->1AIBIB.——>|BIAI

【答案】D

【解析】

【詳解】對選項A整體分析，根據(jù)牛頓第二定律

F=(2m+tn^a

同理，B選項中A、B間作用力為

同理于AB選項，在選項C中，A、B間靜摩擦力為

F

T

A、B間作用力為

選項D中，A、B間靜摩擦力為

A、B間作用力為

故選D。

8.1824年，法國工程師卡諾提出了具有重要理論意義的循環(huán)過程一一卡諾循環(huán)。如圖所示為一定質量的理

想氣體卡諾循環(huán)的。-V圖像，該循環(huán)由兩個絕熱和兩個等溫過程組成，則下列說法正確的是（）

P

A.TA<TB

B."（心

C.整個循環(huán)過程中系統(tǒng)吸收的熱量大于放出的熱量

D.Af8氣體對外界做的功等于CfD外界對氣體做的功

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)p-V圖像可知，從Af8氣體體積增大，外界對氣體做負功，而該過程為絕熱過程,

根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體內能減少，溫度降低，則有

B.氣體從BfC為等溫變化，則有

B

故B錯誤;

C.根據(jù)p-V圖像與橫軸圍成的面積表示功的大小，可知整個循環(huán)過程，外界對氣體做正功，而氣體的

內能不變，根據(jù)熱力學第一定律可知，整個循環(huán)過程，氣體向外界放熱，則整個循環(huán)過程中系統(tǒng)吸收的熱

量小于放出的熱量，故C錯誤；

D.由于。-A和BfC為等溫變化，設

TD=TA=T\，TB=TC=T°

由于Af8和CfD兩個過程是絕熱過程；Af3過程氣體對外做功，氣體溫度由（減小到由熱

力學第一定律可知，減少內能等于Af6過程氣體對外做的功；C過程外界對氣體做功，氣體溫

度由。增加到7],由熱力學第一定律可知，增加的內能等于CfD過程外界對氣體做功，則Af6氣

體對外界做的功等于C外界對氣體做的功，故D正確。

故選D。

9.實驗室用位移傳感器測速度，如圖所示。不動的小盒C在At時間內向被測物體D發(fā)出兩束超聲波脈

沖，被D反射后又被C接收，兩次發(fā)射與接收超聲波脈沖的時間差為％、灰，空氣中的聲速為V。則物體

D的速度為（）

2A?+/,—%A?+2-幻，2一1

【答案】A

【解析】

【詳解】第一次超聲波發(fā)射后走過XI的距離后反射回來，；有

x』

*-2

第二次超聲波發(fā)射后走過X2的距離后反射回來，有

X-也

々-2

所以物體D的速度為

vt2%

=U&F)

V——

t加2A%+一%

22

故選Ao

10.如圖所示，水平面上汽車A,通過定滑輪用繩子拉同一水平面的物體B,汽車A的帶動下使物體B以

速度v向右勻速運動，物體B與地面的動摩擦因數(shù)為0.75,圖示位置時，兩繩子與水平面的夾角分別為

，=30、（/=60貝U（）

B.當尸由45增大到60過程中，A的平均速度大于n

C.當夕由30增大到45過程中，繩中拉力先減小后增大

D.當尸由45增大到60過程中，繩中拉力先減小后增大

【答案】C

【詳解】A.設滑輪頂端到汽車A、B的高度為無，汽車B的位移為

x=---------=舟—除0.73A

tan30tan45

繩長為

L=卜+=2丸+漢I卜

sin30sin603

汽車A的位移為

(L——-—)2-h2——--x0.84/?>x

sin45tan60

汽車A、B運動時間相同，汽車A的位移大，故A的平均速度大于V,故A錯誤;

B.A、B兩物體沿繩方向的速度為

=VACOSC

為B=VBCOS,

A、B兩物體沿繩方向的速度相等，有

VACOS。=彩COSP

可得

vBcos/3

VA

cosor

當尸由45增大到60過程中，有

/3>a

故

%<昨=v

當尸由30增大到45過程中，A的瞬時速度都小于B,故A的平均速度小于v,故B錯誤；

CD.物體B以速度v向右勻速運動，根據(jù)平衡條件與

耳cosP=/n（nig-Fysin/3）

可得

F二Rmg3mg

cos,+〃sin,5sin（夕+53）

當

夕=37

時，繩中拉力最小，根據(jù)數(shù)學關系可知當夕由30增大到45過程中，繩中拉力先減小后增大，當廠由45

增大到60過程中，繩中拉力一直增大，故C正確，D錯誤。

故選C。

二、非選擇題：共5題，共60分.其中第12題~第15題解答時請寫出必要的文字說明、方程

式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)

值和單位.

11.利用如圖甲所示的實驗裝置來探究平拋體運動的特點.（取g=10m/s2）

甲

（1）以下是實驗過程中的一些做法，其中合理的有

A.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平

B.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇

C.每次小球應從同一高度由靜止釋放

D.為描出小球的運動軌跡，描繪的點可以用折線連接

(2)該實驗中，在取下白紙前，應確定坐標軸原點。，并建立直角坐標系，下列關于圖像坐標原點和坐

標系的選擇正確的是

(3)如圖乙是根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取三個水平距離相等的點42和C,兩點

間的水平間距均為c%=20.0cm.以A點為坐標系的原點，水平方向為無軸，豎直方向為丫軸，測得8、C

兩點豎直坐標y=15.0cm,y2=40.0cm,則小球平拋的起點。的坐標為

(4)以平拋起點。為坐標原點，在軌跡上取一些點，測量它們的水平坐標x和豎直坐標y,作出如圖丙

所示的y-V圖像，圖像的斜率為左，則平拋小球的初速度為

(5)如圖丁所示，在斜槽的末端放置一傾斜的長板，某小組測得小球在。處的水平速度%及。至落點的

水平射程無，記錄的數(shù)據(jù)如下表，則斜面的傾角。為

序號1234

%(m/s)0.5123

【答案】①.AC##CA②.C③.(-20cm,-5cm)⑤.45。

【解析】

【詳解】（1）[1]A.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平，這樣才能保證小球做平拋運動，選項A正確；

BC.為了保證小球到達底端時速度相同，則每次必須要使小球從同一高度由靜止釋放，選項B錯誤，C正

確；

D.為描出小球的運動軌跡，描繪的點必須用平滑曲線連接，選項D錯誤。

故選AC?

（2）⑵建立坐標系時，y軸應該由鉛垂線的方向決定；坐標原點應該是小球球心的投影點，故選C。

（3）[3]因三點的水平距離相等，可知時間間隔相等；平拋運動在豎直方向的位移之比應該是1:3:5,因為

力c:=3：5可知拋出點的縱坐標為y=-5cm，橫坐標為x=-20cm,即小球平拋的起點。的坐標為（-

20cm,-5cm)

(4)[4]根據(jù)

x=vot

y=2gt

由題意可知

（5）[5]由平拋運動的規(guī)律可知

12

3gt

tan0=-----

X=Vot

解得

_2VQtan0

x-

g

由表中數(shù)據(jù)可知

v；=5%

可得

2tan61

g5

即

<9=45。

12.真空中一對平行金屬板A和B正對放置，紫外線持續(xù)照射A板，有光電子從A板逸出，電子的電量

為e,質量為m,普朗克常量為兒

（1）在A、B板間接一靈敏電流計（如圖甲），電流計示數(shù)為/,求每秒鐘到達B板的電子數(shù)N;

（2）在A、B板間接如圖電壓U（如圖乙）時靈敏電流計示數(shù)為零，求光電子離開A板時，光電子的物

質波波長的最小值％.

【解析】

【詳解】（1）設每秒鐘到達B板的電子個數(shù)為N,電荷量為

Q=Ne

根據(jù)電流的定義式得

i=Q

其中U1S,可得

N=-

e

(2)以具有最大動能的電子為研究對象，當其速度減小到。時，電子恰好運動到接近B板，設其最大動

能為Ekm；根據(jù)動能定理得

—eUZ—E.

光電子的物質波波長為

2=A

P

其中

P2=2叫“

聯(lián)立解得

A_h

yjlmeU

13.設想從地球赤道平面內架設一垂直于地面延伸到太空的電梯，電梯的箱體可以將人從地面運送到地球

同步軌道的空間站。已知地球表面兩極處的重力加速度為g,地球自轉周期為T,地球半徑為R,萬有引

力常量為G。求

(1)同步軌道空間站距地面的高度〃;

(2)太空電梯的箱體停在距地面R高處時，箱體對質量為機的乘客的作用力產。

【答案】(1)J吐r；(2)mgT2一32儲mR

,方向為背離地心

V初24T2

【解析】

【詳解】(1)由萬有引力提供向心力

Mm47r2

G-------Tm(R+h)亍

(R+h)2

在地球表面兩極處有

-Mm

G-^=ms

聯(lián)立可得，同步軌道空間站距地面的高度為

（2）太空電梯的箱體停在距地面R高處時，乘客受到的萬有引力為

_GMm_mg

七二.=彳

太空電梯的箱體停在距地面R高處時，乘客所需要的向心力為

口CD4"28乃2R

F“=m-2R^=^m-

所以，箱體對質量為加的乘客的作用力為

mg8/mRmgT~-mR

17cl萬一工=-----廠

F=F4T2

方向為背離地心。

14.如圖所示，一物流傳送裝置，電機帶動水平傳送帶順時針轉動的最大速度為=6m/s,貨物從A點靜

止放上傳送帶。貨物與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為〃=0］，傳送帶A8的長度L=14m,重力加速度

g=10m/s2o

（1）若傳送帶以％勻速轉動，求貨物由A運動到B的時間九

（2）若貨物剛放上A點時，傳送帶從%開始以%=2m/s2的加速度做勻減速運動直至靜止，求貨物靜止

時離A的距離d；

（3）若貨物剛放上A點時，傳送帶從靜止開始做a0=2m/s2的勻加速運動，速度達到%后立即做

【答案】(1)2幣s;(2)4m；(3)2m/s

【解析】

【詳解】（1）若傳送帶以％勻速轉動，貨物剛放上傳送帶時的加速度大小為

pimg1/2

a=------==Im/s

m

設貨物到達B點時，仍未與傳送帶共速，則有

2?￡=V2-0

解得貨物到達B點時的速度為

v=2A/7m/s<%=6m/s

假設成立，則貨物由A運動到B的時間為

t=—=2A/7S

a

(2)若貨物剛放上A點時，傳送帶從%開始以旬=2m/s2加速度做勻減速運動，設經(jīng)過"時間，貨物

與傳送帶共速，則有

丫共=%一貼=3

又

a=〃--根--g--=〃g=1Im//s2

m

解得

：=2s,v共=2m/s

此過程貨物通過的位移為

%=十：=2m

貨物與傳送帶共速后，由于

22

a=pig=lm/s<o0=2m/s

可知貨物接著以a=lm/s2做勻減速到停下，則有

vl

x=—-=2m

2-la

則貨物靜止時離A的距離為

d=%+%=4m

(3)若貨物剛放上A點時，傳送帶從靜止開始做g=2m/s2的勻加速運動，速度達到%后立即做

旬=2m/s2的勻減速運動直至靜止，傳送帶速度達到%時所用時間為

t[——=3s

?o

此時貨物的速度為

%=at[=3m/s

貨物通過的位移為

x[=4.5m

接著傳送帶開始做減速運動，物塊繼續(xù)做加速運動，設經(jīng)過《時間，貨物與傳送帶共速，則有

4=匕+at'2

解得

g=ls,或=4m/s

此過程貨物通過的位移為

x；=匕；「共.=3.5m

之后由于

22

a=4g=Im/s<o0=2m/s

可知貨物接著以a=Im/s?做勻減速到B點，根據(jù)運動學公式可得

一24=次一喳

又

x；=L—x；—x：-14m-4.5m-3.5m=6m

聯(lián)立解得貨物運動到傳送帶8點時的速度為

vB=2m/s

15.如圖，半徑為5r的水平圓形轉盤可繞豎直軸轉動，圓盤上放有質量均為機的小物體A、BoA、B到

轉盤中心。的距離分別為3廠、5r,A、B間用一輕質細線相連，圓盤靜止時，細線剛好伸直無拉力。已

知A與圓盤間的動摩擦因數(shù)為〃，B與圓盤間的動摩擦因數(shù)為2〃。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重

力加速度為g,A、B均可視為質點，現(xiàn)讓圓盤從靜止開始逐漸緩慢加速：

(1)求細線上開始產生拉力時，圓盤角速度多；

(2)圓盤角速度絲時，求A與水平圓盤之間的摩擦力大小/；

(3)圓盤角速度叫‘絲時，剪斷繩子，同時讓轉盤立即停止轉動，若圓盤距離水平地面高為

r

72r__

%二一，求A、B落地時兩者間的距離乩

【答案】(1)電=」絲；(2)/=0；(3)d=8后