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商洛市部分学校2023-2024学年高三上学期10月联考
物 理
考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10 小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项符合题目要求，第8~10 题有多个选项符合要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.如图所示为某质点运动的位移—时间图像。t2 =2t1，关于质点在（0~t2时间内的运动，下列说法正确的是
A．0~ t1时间内和t1~ t2时间内位移相同
B．0~ t1日时间内和：t1~ t2时间内平均速度不同
C．0~ t1时间内做加速运动，t1~ t2时间内做减速运动
D．0~ t1时间内做减速运动，t1~ t2时间内做加速运动
2.如图所示为氢原子能级示意图，现有大量氢原子处于 n=4 能级上，用其跃迁辐射的光子照射某金属时，有三种频率的光子能使该金属发生光电效应，则该金属的逸出功可能为
A．11.60 eV B．10.40 eV C．2.60 eV D．2.40 eV
3.如图所示，轻质弹簧一端固定在水平天花板上，另一端与一小球相连，在小球上施加一个拉力F使小球处于静止状态。现保持拉力 F的方向不变，将拉力 F适当增大，要使小球仍静止在原来的位置，需再施加一个力，则施加的这个力可能是
A． F1 B． F2 C． F3 D． F4
4.如图所示，菱形金属框架abcd由五段完全相同的金属棒连接组成， ac为菱形对角线，整个框架固定在垂直于框架平面向外的匀强磁场中。若由 P、Q两端通入恒定电流I，菱形框架四条边受到的总安培力大小为F1；剪断ac段金属棒，保持P、Q两端通入的电流不变，菱形框架四条边受到的总安培力大小为 F2，则F1：F2为
A．1：2 B．2：1 C．2：3 D．3：2
5.2023年5月30日，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点火升空，将航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮顺利送入太空，与神舟十五号乘组胜利会师，会师时的情景如图1所示。若宇航员在空间站中测得空间站对地球的张角为2θ，如图2所示，已知地球的第一宇宙速度为v，则空间站在轨绕地球做圆周运动的线速度大小为
A. B. vsinθ C. D.
6.如图所示，一个小球在离地一定高度处以大小为v0的速度水平向右抛出。在小球运动过程中一阵风从左向右沿水平方向吹来，使小球受到一个水平向右大小恒定的风力，风力作用时间为小球下落时间的一半。不计空气阻力，则风力作用时间越早
A．小球落地时的速度越大
B．小球落地时速度与竖直方向的夹角越大
C．风力对小球做功越少
D．小球在空中运动的水平位移越大
7.如图所示，半径为R、粗细均匀的光滑圆环固定在竖直面内，一个质量为m的小球套在圆环上可自由滑动。橡皮筋一端与小球连接，另一端固定在O2点，O2在圆环圆心O1正上方。将小球拉至A点，此时橡皮筋处于伸长状态，且刚好与圆环相切，O1A与竖直方向夹角为θ=60°，C为圆环最高点，B为AC段圆环的中点。将小球由A 点静止释放，小球运动到B点时橡皮筋处于原长，小球恰好能到达C点，重力加速度为g，橡皮筋在弹性限度内，则下列判断正确的是
A．小球运动到C点时对圆环的作用力恰好为零
B．小球运动到B点时速度最大
C．小球运动到B点时的加速度大小为
D．小球开始运动时橡皮筋具有的弹性势能为
8.如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表和电压表均为理想电表，三个定值电阻有两个阻值为 R，一个阻值为 R0。在a、b两端接电压有效值为 U的交流电源，开始时电键S断开，现将S闭合，则S闭合后
A．电流表示数变大 B．电压表示数变大
C．变压器的输出功率变大 D．整个电路消耗的功率变大
9.如图所示，半径为0.5m 的圆处在匀强电场中，电场线与圆所在的平面平行。AB 和 CD是圆的两个直径，O为圆心，两直径的夹角为60°。沿直线从A到B，每过1 cm电势降0.1 V，沿直线从C到D，每过1cm电势降0.2V，则下列判断正确的是
A． B点电势比D点电势高
B．匀强电场的电场强度大小为 20 V/m
C．电场方向与AB 垂直
D．将一个带负电的粒子从C沿圆弧顺时针移动到D，电势能不断增大
10.如图所示，间距为L的光滑平行直导轨倾斜固定放置，导轨平面的倾角为30°，导轨上端接有阻值为 R的定值电阻。垂直于导轨平面向上的有界磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小均为B，磁场的边界均垂直于导轨，两个磁场的宽度均为 d，磁场Ⅰ的下边界与磁场Ⅱ的上边界间的距离也为d。质量为m、有效电阻为R的金属棒 ab垂直导轨放置，离磁场Ⅰ上边界的距离为2d，由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，金属棒进入两个磁场时的速度相同，导轨电阻不计，重力加速度为g，则
A．金属棒通过磁场Ⅰ的过程中，通过电阻R的电荷量为
B．金属棒出磁场Ⅰ时的速度大小为
C．金属棒通过磁场Ⅰ 过程中金属棒重力的冲量大小为
D．金属棒通过两个磁场过程中，电阻R中产生的焦耳热为 mgd
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 11~15 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第16、17 题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共55分。
11.（6分）某课外兴趣小组用如图1所示的实验装置测当地的重力加速度。图中金属框由粗细均匀的金属条折成，实验时用铁夹夹着金属框。
（1）实验前用游标卡尺测金属条的直径，如图2所示，则金属条的直径d= mm；
（2）用刻度尺测出金属框上、下两边的距离L，实验时松开铁夹，金属框通过光电门，数字计时器先后两次测得挡光时间分别为t1、t2，由此可求得当地的重力加速度为g= （用测量的物理量符号表示）；
（3）调节光电门的高度多次实验，测得多组金属框先后挡光的时间t1、t2，作 图像，若图像与纵轴的截距为b，则当地的重力加速度g= （用b、d、L表示）；如果用金属框上、下两边内侧间的距离作为上、下两边间距离，则测得的重力加速度与实际值相比 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。
12.（9分）某同学要测量电源电动势和内阻，设计了如图1所示电路。
（1）请根据图1电路图将图2实物图连接完整；
（2）实验时先将电阻箱接入电路的电阻调到最大，将开关S2合向1，闭合开关S1，调节电阻箱使电流表的指针偏转较大，记录电流表的示数 I0、电压表示数 U0、电阻箱接入电路的电阻R0，由此测得电流表内阻 ;
（3）将开关S2合向2，多次调节电阻箱接入电路的电阻，测得多组电压表、电流表的示数U、I，作U-I 图像，若图像与纵轴的截距为b，图像的斜率绝对值为k，则电池的电动势为E= ，内阻r= （用k、I 、U0、R0表示）；实验结果 （填“存在”或“不存在”）因电表内阻引起的系统误差。
13.（10分）如图1所示，质量为m的单匝正方形金属线框用绝缘细线悬挂于天花板上且处于静止状态。线框平面在纸面内，线框的边长为 L，电阻为 R，线框的下半部分（总面积的一半）处于垂直纸面的有界磁场中，磁场的磁感应强度按图2 所示规律变化，垂直纸面向里为正，线框始终不动，重力加速度为g，图中B0、T为已知量。求：
（1）时刻，细线中的拉力多大；
（2）时间内，线框中的平均电动势多大；
（3）线框中感应电流的电功率多大。
14.（14分）如图所示，质量均为 1.5m的物块A、B用绕过光滑轻质定滑轮的不可伸长的刚性轻绳连接，A与地面接触，B离地面的高度为 h，质量为 m的圆环C套在轻绳上，C在B上方 h处。由静止释放圆环C，C下落后与B 碰撞并粘在一起，碰撞时间极短，不计C与绳之间的摩擦和空气阻力，A、B、C均可视为质点，重力加速度为g，求：
（1）B、C碰撞后瞬间，共同速度为多大；
（2）碰撞后，B经过多长时间到达地面；
（3）若C与B发生的是弹性碰撞，则碰撞后当B 运动到地面时C离地面的高度为多少。
15.（16分）在平面直角坐标系的第一象限内，有沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内，虚线OPQC与x轴之间有垂直于坐标平面向外的匀强磁场（含边界）。磁场下边界由两个半径为R的四分之一圆弧和长为 的线段 PQ 组成，两圆弧的圆心 O1、O2均在x轴上。在y轴上坐标为 的A点，沿x轴正向以速度 v0射出一个质量为 m、电荷量为q的带正电粒子，粒子经电场偏转后从O1点进入磁场，粒子在磁场中的运动轨迹恰好与OP 圆弧相切，不计粒子的重力，求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度太小；
（3）粒子在电场、磁场中运动的总时间。
（二）选考题：共15 分。请考生从给出的16、17 两道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
16.[选修3-3]（15分）
（1）（5分）下列说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．温度相同的氢气和氧气（均视为理想气体），氧气分子的平均动能较大
B．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
C．若已知固体的摩尔质量、密度、阿伏伽德罗常数，可计算出单个固体分子的体积
D．夏日的清晨，荷叶上滚动的小露珠呈现为近似的球形，这是表面张力和不浸润现象共同作用的结果
E．一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
（2）（10分）如图1所示，导热性能良好、内壁光滑的汽缸开口向上放置，其上端口装有固定卡环。质量为4.0 kg、面积为8.0 cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在缸内，开始时缸内封闭气体的体积为 现缓慢升高环境温度，使气体从状态A变化到状态C，缸内气体体积随温度变化的图像如图2所示，气体质量保持不变，已知大气压强为1.0×105Pa，1重力加速度g取 10 m/s2。求：
（i）开始时环境的温度多高；气体变化到状态C时气体的压强多大（压强保留2位小数）；
（ii）若气体在整个过程中吸收的热量为90 J，则整个过程缸内气体内能的增加量为多少。
17.[选修3-4]（15 分）
（1）（5分）如图1所示为医生用B超探头向人体内发射超声波，超声波遇到人体不同的组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号就形成了 B超图像。若探头发出的超声波在人体内传播时在t=0时刻的图形如图2所示，波沿x轴正向传播，a、b是波传播路径上的两个质点，质点a 的振动比质点b的振动超前 则下列说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A． t=0 时刻，质点a 与质点b振动情况相同
B．超声波在人体中传播速度大小为 1500 m/s
C．反射的超声波传播速度会小于探头发射的超声波速度
D．从t=0时刻开始，当质点a 第一次回到平衡位置时，质点b的位移和t=0时刻的位移相同
E．质点 a在 内运动的路程为40 mm
（2）（10分）如图所示，三角形ABC 为直角三棱镜的截面，∠A=30°，∠C=90°，BC 边长为L，D为AB 边上一点， 一束单色光平行AC边照射到 D点，折射光线照射到AC边上的E点（图中未标出）， 光在真空中传播速度为c，求：
（i）该三棱镜对光的折射率；
（ii）光从D点传播到E点所用的时间。
商洛市部分学校2023-2024学年高三上学期10月联考
物理答案
选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项符合题目要求，第8~10题有多个选项符合要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. B2. C3. D4. A5. A6. D7. D8. AD9. ABD10. BD
11.（1）8.40（1分）
（2）（2分）
（3）（2分） 偏大（1分）
12.（1）如图所示（2分）
（2）（2分）
（3）b（2分） （2分） 不存在（1分）
13、（1）时刻因此感应电流为零，安培力为零（1分）
根据力的平衡，悬线的拉力 F=mg（1分）
（2）时间内 （1分）
根据法拉第电磁感应定律，这段时间内平均电动势 （2分）
（3）由于磁感应强度随时间按余弦规律变化，则产生的电流为正弦交流电，则电动势的最大值
（2分）
有效值 （1分）
则电功率 （2分）
14.（1）设C与B碰撞前瞬间速度大小为 vc，根据机械能守恒有
（1分）
解得
设碰撞后共同速度为v，根据动量守恒有 （2分）
解得 （1分）
（2）C与B碰撞后粘在一起，一起向下做匀加速直线运动，设加速度为a，根据牛顿第二定律
2.5mg-1.5mg=4ma（1分）
解得
设运动时间为t，根据运动学公式 （1分）
解得 （2分）
（3）若C和B发生的是弹性碰撞，设碰撞后C和B的速度大小分别为v1、v2，根据动量守恒有
（1分）
根据能量守恒 （1分）
解得
碰撞后 B做匀速直线运动，从碰撞到 B运动到地面所用时间 （1分）
这段时间内，圆环C做竖直上抛运动，设运动的位移为x，则
（2分）
即当物块B到达地面时，C也刚好运动到地面，即这时C离地面的高度为0（1分）
15.（1）设匀强电场的电场强度大小为E，粒子在电场中做类平抛运动，则
（1分）
R=v0t1（1分）
根据牛顿第二定律qE=ma（1分）
解得 （1分）
（2）根据题意，粒子在磁场中做圆周运动的半径 （1分）
设粒子进磁场时的速度大小为v，根据动能定理
（1分）
解得v=2v0
设粒子第一次进磁场时，速度与x轴正向的夹角为θ，则
vcosθ=v0，解得θ=60°（1分）
设匀强磁场的磁感应强度大小为 B，根据牛顿第二定律 （1分）
解得 （1分）
（3）设粒子第一次出磁场的位置离O 距离为x1，则。 （1分）
根据对称性可知，粒子第三次进磁场的位置离C点的距离为
（1分）
根据对称性可知，粒子第三次进磁场后的轨迹恰好与QC段圆弧相切，由此可知
粒子在电场中运动的时间 （2分）
粒子在磁场中运动的时间 （2分）
粒子在电场、磁场中运动的总时间 （1分）
16.（1）CDE（5分）
（2）（i）气体从A变化到B发生的是等压变化
则 （2分）
由图2可知，
解得 （1分）
开始时，缸内气体压强 （1分）
气体从状态 B变化到状态C，发生等容变化，则 （2分）
解得 （1分）
（ii）气体从A到B 过程对外做功为 （2分）
根据热力学第一定律，整个过程气体内能增量△U=Q-W=60 J（1分）
17.（1）BDE（5分）
（2）（i）由几何关系可知，
设折射光线与AC边的夹角为θ，根据几何关系可得
（2分）
解得θ=30°（1分）
设折射角为r，根据几何关系r=180°-30°-30°-90°=30°（1分）
则折射率 （2分）
（ii）光在玻璃砖中传播距离 （1分）
光传播的时间 （3分）
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