四川省泸县第一中学2023-2024学年高三上学期开学考试理综物理试题
一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．（2023高三上·泸县开学考）我国科研人员对“嫦娥五号”月球样品富铀矿物进行分析，确定月球直到 20亿年前仍存在岩浆活动。已知铀的一种衰变方程为 ，则（ ）
A．， B．， C．， D．，
2．（2023高三上·泸县开学考）质量为5kg的物体以速度5m/s从地面竖直上抛（不计空气阻力），直至落回地面，在此过程中（ ）
A．整个过程中重力的冲量为零
B．整个过程中重力的冲量为25
C．上升过程重力的冲量大小为，方向向上
D．上升过程和下落过程中动量的变化量大小均为，方向相同
3．（2023高三上·泸县开学考）在理想LC振荡电路中，某时刻电容器C两极板间的电场强度E的方向如图所示，M是电路中的一点。若此时刻电容器正在充电，则（ ）
A．电路中的磁场能在增大 B．电容器所带的电荷量在减小
C．电容器两极板间的电压在增大 D．流过M点的电流方向向右
4．（2023高三上·泸县开学考）2022年11月1日，我国航空实验舱与“天宫”空间站在轨完成交会对接，如图所示。已知空间站的质量为m，离地面的高度为h，地球的半径为R，若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，忽略地球自转，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。则下列说法正确的是（ ）
A．由于航天员在空间站里处于漂浮状态，故不受重力
B．空间站运行的动能为
C．空间站运行轨道处的重力加速度为
D．空间站的周期为
5．（2023高三上·泸县开学考）如图甲所示，理想变压器的原线圈接在一正弦交变电源上，、是输入端，原线圈匝数匝，副线圈的匝数为匝，变压器副线圈连接三个定值电阻，已知中电流随时间变化的规律如图乙所示，电压表和电流表可视为理想电表，则（ ）
A．电源交流电的频率为 B．电压表的示数为
C．电流表的示数为 D．变压器的输入功率
6．（2023高三上·泸县开学考）用电场线能直观又方便地描述电场的强弱。如图是等量同种点电荷形成的电场线，A、A'、B、B'分别关于中垂线和连线对称，且各点到交点O的距离相等。下列说法正确的是（ ）
A．A、A'两点场强相同
B．B、B'两点电势相等
C．将一点电荷从A点移动到B点电场力做的功等于把它从A'点移动到B'点电场力做的功
D．将一点电荷从A点移动到A'点电场力做的功等于把它从B点移动到B'点电场力做的功
7．（2023高三上·泸县开学考）如图所示，面积为、电阻为的单匝矩形闭合导线框处于磁感应强度为的垂直纸面向里的匀强磁场中（cd边右侧没有磁场）。若线框从图示位置开始绕与cd边重合的竖直固定轴以角速度ω开始匀速转动，则线框旋转一周的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．线框中感应电动势的最大值为
B．线框中感应电动势的有效值为
C．线框中感应电流的有效值为
D．从图示位置开始转过的过程中，通过导线某横截面的电荷量为
8．（2023高三上·泸县开学考）如图，一个开有气孔的竖直绝缘玻璃管，质量忽略不计。管中塞有质量分别为m、2m的两个小球a、b，其中小球a带电荷量为-q。a、b两球与玻璃管之间的最大静摩擦力分别为mg和2mg，两球的中心距离为r。在小球a下方设置一个竖直向下的匀强电场区域ABCD，匀强电场上下界的高度差为d，已知，重力加速度为g。现在让小球a、b以及玻璃管三者从距离AB上方d处静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．若a、b间始终无相对运动，则电场强度
B．若a、b间始终无相对运动，则电场强度
C．若，小球a达到下边界CD时，两球中心距离为
D．若，小球a达到下边界CD时，两球中心距离为
二、必考题：共129分。
9．（2023高三上·泸县开学考）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
A．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
B．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积；
C．往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
D．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；
E．根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径。
(1)以上各实验步骤中正确的顺序是 （填写步骤前面的字母）。
(2)实验中所用的油酸酒精溶液的体积百分比浓度为0.05%，每滴溶液的体积为0.02mL，描出油酸膜边缘轮廓如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积约为 m2（保留两位有效数字）。由以上数据，可估算出油酸分子的直径为 m（保留两位有效数字）。
(3)若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会 （选填“偏大”或“偏小”）
10．（2023高三上·泸县开学考）某学习小组探究“小灯泡发光时的电压与电流的关系”，实验器材如下：
小灯泡（额定电压为，额定功率为）
电池组（电动势E约为，内阻忽略不计）；
电流表（量程，内阻约为）；
电流表（量程，内阻为）；
电阻箱R（阻值）；
滑动变阻器（阻值）；
开关一只，导线若干。
主要实验步骤如下：
（1）将电流表与电阻箱R （选填“串联”或“并联”）改装为量程的电压表，此时电阻箱接入电阻的阻值为 ；
（2）在答题纸虚线框内补全实验电路图 。为保护电路，实验开始前应将滑动变阻器的滑片滑动到 （选填“a端”或者“b端”）；
（3）测得的表的多组数据，作出小灯泡的图线如图所示。若将该小灯泡直接接到一个电动势为、内阻为的旧电池组两端，小灯泡两端的电压 （选填“会”或“不会”）超过额定电压。
11．（2023高三上·泸县开学考）如图所示，一可视为质点的遥控电动赛车，从A点由静止开始，以恒定功率P沿水平地面向右加速运动，当到达固定在竖直面内的光滑半圆轨道最低点B时关闭发动机，赛车恰好能通过最高点C（BC为半圆轨道的竖直直径）。已知赛车的质量为m，半圆轨道的半径为R，A、B两点间的距离为2R，赛车在地面上运动时受到的阻力大小恒为车重的，重力加速度为g，不计空气阻力。求：
（1）赛车通过C点后落回水平地面位置距B点的距离；
（2）赛车从A点运动到B点的时间。
12．（2023高三上·泸县开学考）如图所示为某种游戏装置的示意图，水平导轨MN和PQ分别与水平传送带左侧和右侧理想连接，竖直圆形轨道与PQ相切于Q，已知传送带长L=4.0m，且沿顺时针方向以恒定速率v=3.0m/s匀速转动，质量为m的滑块C静止置于水平导轨MN上，另一质量也为m的滑块A以初速度v0沿AC连线方向向C运动且与C发生弹性正碰，若C距离N足够远，滑块C以速度vC=2.0m/s滑上传送带，并恰好停在Q点，已知滑块C与传送带及PQ之间的动摩擦因数均为μ=0.20，装置其余部分均可视为光滑，重力加速度g取10m/s2，求（结果可带根号）：
（1）P、Q的距离；
（2）v0的大小；
（3）已知竖直圆轨道半径为0.55m，若要使C进入但不脱离竖直圆轨道，求v0的范围。
三、[物理——选修3–3]（15分）
13．（2023高三上·泸县开学考） 下列有关热学说法正确的是（ ）
A．气体的内能包括气体分子的重力势能
B．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动
C．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
E．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
14．（2023高三上·泸县开学考）如图所示，竖直面内有一粗细均匀的U形玻璃管。初始时，U形管右管上端封有压强的理想气体A，左管上端封有长度的理想气体B，左，右两侧水银面高度差，其温度均为280K。
（1）求初始时理想气体B的压强；
（2）保持气体A温度不变，对气体B缓慢加热，求左右两侧液面相平时气体B的温度。
四、[物理——选修3–4]（15分）
15．（2023高三上·泸县开学考）如图所示，波源O垂直于纸面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播。图中虚线是两个以O点为圆心的同心圆弧。时，距O点0.75m的P点开始向上振动；时，距O点1.20m的Q点也开始振动，此时P点恰好第三次到达波峰。关于该简谐横波，下列说法中正确的是（ ）
A．周期为0.15s
B．波长为0.20m
C．当P点在波谷时，Q点在平衡位置且向下振动
D．P、Q间连线上始终有5个以上的点处于最大位移
E．质点P起振后，在任意一个时间内，路程都不会超过一个振幅
16．（2023高三上·泸县开学考）半径为R的半圆柱玻璃砖的截面如图所示，O点为圆心，OO'与直径AB垂直，一束与OO'成θ角的光线在O点反射、折射后，在紧靠玻璃砖且与AB垂直的光屏上形成两个光斑C、D。已知反射光线与折射光线垂直，sinθ=0.6，求：
（1）此玻璃砖的折射率n；
（2）两光斑间的距离d。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】该题求衰变的次数，关键是知道核反应过程质量数与核电荷数守恒以及两种衰变的特点。根据衰变和衰变的特点，由质量数守恒和质子数守恒有
，
解得
，
故选C。
【分析】核反应过程质量数与核电荷数守恒，根据质量数与核电荷数守恒求出m、n的值。
2．【答案】D
【知识点】动量定理；动量；冲量
【解析】【解答】本题要掌握动量变化量的概念和动量定理，要注意规定正方向，用正负号表示速度方向。AB．只受重力作用，取向上为正方向， 质量为5kg的物体以速度5m/s从地面竖直上抛（不计空气阻力）， 由竖直上抛运动的对称性可知落地的速度大小v=5m/s，方向竖直向下，则整个过程中重力的冲量为
故AB错误；
CD．上升过程动量变化
同理下降过程动量变化也为，方向相同，都向下，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】根据动量定理求解整个过程中重力的冲量。根据动量定理求解上升过程和下落过程重力的冲量大小，再分析上升过程和下落过程中动量的变化量大小关系。
3．【答案】C
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】本题考查振荡电路的知识，知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能。已知此时刻电容器正在充电，则电路中的磁场能逐渐减小，正极板在上方，所以流过M点的电流方向向左，电荷量增大，根据
可知电容器所带的电荷量在增大。
故选C。
【分析】电磁振荡电路中，充电过程中电路电流逐渐减小，电容器极板上的电荷量正在增加，电容器的电压增大，电场能增加，磁场能减小。
4．【答案】D
【知识点】卫星问题；动能
【解析】【解答】本题解题关键是掌握两个线索：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。A．宇宙飞船中的重力通常是指万有引力，宇航员在空间站里处于完全失重状态，但是受重力，重力充当向心力，故A错误；
B．空间站所受万有引力提供向心力有
在地表附近有
空间站的动能为
解得
故B错误；
C．根据万有引力与重力的关系有有
解得
故C错误；
D．由牛顿第二定律有
解得
故D正确。
故选D。
【分析】完全失重，仍受到重力作用；空间站做匀速圆周运动，万有引力提供向心力、在地表附近，万有引力等于重力，联立，求动能；根据万有引力与重力的关系，求空间站运行轨道处的重力加速度；由牛顿第二定律，分析空间站的周期。
5．【答案】B
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】本题考查变压器的问题，解题关键是能从图像中得到交变电流瞬时值表达式，知道原副线圈电压之比等于匝数之比，输入功率等于输出功率。A．由乙图可知，交流电周期为0.02s，因此交流电频率为50Hz，A错误；
B．由乙图可知，电阻有效电流为2A，因此可得
因此通过电阻电压为
故副线圈电压为200V
根据公式
解得
电压表所测为原线圈电压有效值，故电压表示数为1000V，B正确；
C．根据公式
解得
电流表所测为原线圈电流，故电流表的示数为1.2A，C错误；
D．根据公式可得
D错误。
故选B。
【分析】根据电流随时间变化的图像可以求得通过电阻R3电流的有效值和频率；根据电压电流与匝数的关系求解电压表、电流表的示数；根据P=UI求解变压器的输入功率。
6．【答案】B,C,D
【知识点】电场线；电势能；电势能与电场力做功的关系
【解析】【解答】常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，同时注意等量同种电荷形成电场的对称性。A．根据对称性可知，A、A'两点场强大小相同，方向相反，选项A错误；
B．根据对称性可知， B、B'两点电势相等，选项B正确；
C．因AB两点的电势差等于A'B'两点的电势差，则将一点电荷从A点移动到B点电场力做的功等于把它从A'点移动到B'点电场力做的功，选项C正确；
D．因AA'两点的电势差等于BB'两点的电势差，均为零，则将一点电荷从A点移动到A'点电场力做的功等于把它从B点移动到B'点电场力做的功，均等于零，选项D正确。
故选BCD。
【分析】根据对称性判定A、A'两点场强的关系；根据对称性判定B、B'两点电势的关系；根据W=qU比较电场力做的功。
7．【答案】B,D
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】本题考查正弦交变电流的产生及其规律，利用线框只有半个周期在磁场中，产生的交流电半个周期有电流、半个周期没有电流，再利用最大值、有效值的定义分析问题。主要考查学生理解能力和信息加工能力。A．根据题意可知，线框中感应电动势的最大值为
故A错误；
BC．设电动势的有效值为，由电流的热效应有
解得
线框中感应电流的有效值为
故C错误，B正确；
D．线框转过后，此时线框的有效面积为
根据、和可得
故D正确。
故选BD。
【分析】根据最大电动势公式，分析最大电动势；根据有效值定义，求有效值；先求有效面积，再根据电量的定义式，求电量。
8．【答案】B,C
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】解决该题的关键是正确对油滴的受力进行分析，知道球运动到最高点的是速度特点，即竖直方向的速度为零。AB．由于a、b两球与玻璃管之间的最大静摩擦力分别为mg和2mg，可知b球始终与玻璃管保持相对静止，由于a、b始终无相对运动，对a、b以及玻璃管整体有
对a有
其中
则电场强度
故A错误，B正确；
CD．小球a达到上边界AB时，根据位移与速度的关系
解得
若，结合上述可知小球a此后将做匀减速直线运动，根据
解得
令速度减为0，则有
解得
表明小球a达到下边界CD时速度刚好减到0，则有
解得
此过程中b球受到的摩擦力也为mg（玻璃管所受外力的合力为0），对b球有
解得
b球向下做匀加速直线运动。此过程中a、b球的距离
故C正确，D错误。
故选BC。
【分析】两球在电场中受到重力和电场力两个力作用，根据牛顿第二定律列式，分析小球a达到上边界AB后，小球a此后将做匀减速直线运动，b球向下做匀加速直线运动，分析时位移与速度的关系，根据位移—时间关系和速度时间的关系求解两球中心间的距离。
9．【答案】CADBE；1.1×10-2；9.1×10-10；偏大
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】本题关键要懂得实验原理，建立物理模型：以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨着一个紧密排列，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度。(1)根据实验原理可知“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：
准备浅水盘（C）→形成油膜（A）→描绘油膜边缘（D）→测量油膜面积（B）→计算分子直径（E），故正确的顺序为：CADBE。
(2)油酸膜的面积约为
油酸分子的直径
（3）若实验时痱子粉撒的太厚，油膜无法完全展开，测得的油膜面积偏小，即测得的油酸分子的直径偏大。
【分析】（1）根据油酸溶液的配置、油膜的形成分析判断；
（2）计算出油膜的面积，根据体积公式计算油酸分子的直径；
（3）根据体积公式分析判断。
10．【答案】串联；950；；a；会
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线；电表的改装与应用
【解析】【解答】本题考查探究“小灯泡发光时的电压与电流的关系”实验，要求掌握实验原理、实验电路和数据处理。（1）要改装成量程为3V的电压表，应串联一个分压电阻，其阻值为
（2）小灯泡的电阻远小于电压表的内阻，属于小电阻，电流表采用外接法。电路图如图所示
开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于a端使待测支路电压为零。
（3）旧电池阻与小灯泡组成闭合电路，路端电压
路端电压，则有
图像如图所示
图象交点应该在坐标轴描点最后一点的上方，此时电流I2>2.5mA灯泡两端电压
因此小灯泡两端的电压会超过额定电压
【分析】（1）根据电表的改装原理判断和计算；
（2）分析电流表的接法，补全电路图，根据保护电路需要调节滑动变阻器；
（3）做出路端电压图像，结合图像交点分析判断。
11．【答案】解：（1）赛车恰好能通过最高点C，根据牛顿第二定律有
解得
赛车通过C点后，根据平抛运动规律有
解得
（2）设赛车从A点运动到B点的时间为t，由动能定理有
解得
【知识点】生活中的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）赛车恰好能通过最高点C时，由重力提供向心力，由此列式求出赛车通过C点时的速度。赛车离开C点后做平抛运动，由平抛运动的规律求赛车通过C点后落回地面的位置到B点的距离；
（2）从B到C的过程，由机械能守恒定律求赛车通过B点时的速度。研究赛车从A点运动到B点的过程，由动能定理列式求解。
12．【答案】解；（1）设C滑上传送带后一直加速，据位移速度公式可得
解得
所以C在传送带上一定先加速后匀速，滑上的速度，又因为恰好停在点，则有
解得
（2）与B弹性正碰，由动量守恒可得
由动能守恒可得
解得
，
（3）要使C不脱离轨道，有两种情况，一是最多恰能到达圆心等高处，二是至少能到达最高处，若恰能到达圆心等高处，则得
段
解得
结合（2）中结论，所以这种情况下，的初速度范围是
若恰能到达最高点，则易得
同理可得的初速度范围是
所以要使C既能到达竖直圆轨道又不脱离竖直圆轨道，v0的范围为
或
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型；碰撞模型
【解析】【分析】（1）先研究C在传送带上的运动情况。设C滑上传送带后一直加速，根据运动学公式求C到达P点的速度，与传送带的速度比较，从而求得C到达P点的实际速度。再由运动学公式求PQ的距离；
（2）先研究碰撞过程，根据动量守恒定律列式。再研究AB整体压缩弹簧的过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律求出弹簧恢复原长时C的速度，即可求得v0的大小。
（3）若要使C不脱离竖直圆轨道，有两种情况，一是最多恰能到达圆心等高处，二是至少到达最高处，根据机械能守恒定律和临界条件结合来求v0的范围。
13．【答案】B,C,E
【知识点】分子动理论的基本内容；布朗运动；物体的内能；热平衡与热平衡定律；晶体和非晶体
【解析】【解答】A、气体的内能等于气体内所有分子动能和分子势能之和，但不包括分子的重力势能。故A错误；
B、布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动。故B正确；
C、由热平衡定律可知：如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡。故C正确；
D、液体中的扩散现象是液体分子的无规则运动形成的。故D错误；
E、由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，如石墨和金刚石。故E正确。
故答案为：BCE。
【分析】气体的内能等于气体内所有分子动能和分子势能之和。布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动。液体中的扩散现象是液体分子的无规则运动形成的。熟悉掌握热平衡定律及晶体与非晶体的特点。
14．【答案】解：（1）设理想气体B的初始压强为，则
（2）当左右两侧液面相平时，气体A、B的长度均为
以气体A为研究对象，根据玻意耳定律得
以气体B为研究对象，根据理想气体状态方程得
左右两侧液面相平时
解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】（1）根据受力平衡可解得初始时理想气体B的压强；
（2）找出A中气体状态参量，根据玻意耳定律结合对B根据一定质量理想气体状态方程即可求得。
15．【答案】B,C,E
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】本题考查了波动规律，解题的关键是周期和波速的确定，根据波长、波速和周期的关系求解波长。AB．波从P到Q用时0.45s，所以波速为
时P点恰好第三次到波峰，所以周期
所以波长为
故A错误，B正确；
C．时，P在波峰，Q在平衡位置且向上运动，半周期以后，P在波谷，Q在平衡位置且向下运动，故C正确；
D．P、Q间沿波的传播方向上的距离为0.45m，为2.25个波长，所以P、Q间可能只有4个位移最大点，故D错误；
E．因为
由振动图像可知这一时间内的路程都不会超过一个振幅，故E正确。
故选BCE。
【分析】根据波传播的距离和时间，求出波速，根据A点的振动情况，得到振动时间与周期的关系求出周期，从而求得波长。根据波形分析t=4s时AB连线上处于最大位移的点的个数，根据时间与周期的关系分析E项。
16．【答案】解：（1）设折射角为α，根据几何关系有
解得
（2）在Rt△AOC、Rt△AOD中有
解得
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）利用反射定律（反射角 = 入射角 ）和折射定律，结合 “反射光线与折射光线垂直” 找折射角与入射角的关系。；
（2）通过几何三角形（正切、余切 ），计算反射、折射光线在光屏上的投影距离，求和得间距。
四川省泸县第一中学2023-2024学年高三上学期开学考试理综物理试题
一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．（2023高三上·泸县开学考）我国科研人员对“嫦娥五号”月球样品富铀矿物进行分析，确定月球直到 20亿年前仍存在岩浆活动。已知铀的一种衰变方程为 ，则（ ）
A．， B．， C．， D．，
【答案】C
【知识点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】该题求衰变的次数，关键是知道核反应过程质量数与核电荷数守恒以及两种衰变的特点。根据衰变和衰变的特点，由质量数守恒和质子数守恒有
，
解得
，
故选C。
【分析】核反应过程质量数与核电荷数守恒，根据质量数与核电荷数守恒求出m、n的值。
2．（2023高三上·泸县开学考）质量为5kg的物体以速度5m/s从地面竖直上抛（不计空气阻力），直至落回地面，在此过程中（ ）
A．整个过程中重力的冲量为零
B．整个过程中重力的冲量为25
C．上升过程重力的冲量大小为，方向向上
D．上升过程和下落过程中动量的变化量大小均为，方向相同
【答案】D
【知识点】动量定理；动量；冲量
【解析】【解答】本题要掌握动量变化量的概念和动量定理，要注意规定正方向，用正负号表示速度方向。AB．只受重力作用，取向上为正方向， 质量为5kg的物体以速度5m/s从地面竖直上抛（不计空气阻力）， 由竖直上抛运动的对称性可知落地的速度大小v=5m/s，方向竖直向下，则整个过程中重力的冲量为
故AB错误；
CD．上升过程动量变化
同理下降过程动量变化也为，方向相同，都向下，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】根据动量定理求解整个过程中重力的冲量。根据动量定理求解上升过程和下落过程重力的冲量大小，再分析上升过程和下落过程中动量的变化量大小关系。
3．（2023高三上·泸县开学考）在理想LC振荡电路中，某时刻电容器C两极板间的电场强度E的方向如图所示，M是电路中的一点。若此时刻电容器正在充电，则（ ）
A．电路中的磁场能在增大 B．电容器所带的电荷量在减小
C．电容器两极板间的电压在增大 D．流过M点的电流方向向右
【答案】C
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】本题考查振荡电路的知识，知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能。已知此时刻电容器正在充电，则电路中的磁场能逐渐减小，正极板在上方，所以流过M点的电流方向向左，电荷量增大，根据
可知电容器所带的电荷量在增大。
故选C。
【分析】电磁振荡电路中，充电过程中电路电流逐渐减小，电容器极板上的电荷量正在增加，电容器的电压增大，电场能增加，磁场能减小。
4．（2023高三上·泸县开学考）2022年11月1日，我国航空实验舱与“天宫”空间站在轨完成交会对接，如图所示。已知空间站的质量为m，离地面的高度为h，地球的半径为R，若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，忽略地球自转，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。则下列说法正确的是（ ）
A．由于航天员在空间站里处于漂浮状态，故不受重力
B．空间站运行的动能为
C．空间站运行轨道处的重力加速度为
D．空间站的周期为
【答案】D
【知识点】卫星问题；动能
【解析】【解答】本题解题关键是掌握两个线索：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。A．宇宙飞船中的重力通常是指万有引力，宇航员在空间站里处于完全失重状态，但是受重力，重力充当向心力，故A错误；
B．空间站所受万有引力提供向心力有
在地表附近有
空间站的动能为
解得
故B错误；
C．根据万有引力与重力的关系有有
解得
故C错误；
D．由牛顿第二定律有
解得
故D正确。
故选D。
【分析】完全失重，仍受到重力作用；空间站做匀速圆周运动，万有引力提供向心力、在地表附近，万有引力等于重力，联立，求动能；根据万有引力与重力的关系，求空间站运行轨道处的重力加速度；由牛顿第二定律，分析空间站的周期。
5．（2023高三上·泸县开学考）如图甲所示，理想变压器的原线圈接在一正弦交变电源上，、是输入端，原线圈匝数匝，副线圈的匝数为匝，变压器副线圈连接三个定值电阻，已知中电流随时间变化的规律如图乙所示，电压表和电流表可视为理想电表，则（ ）
A．电源交流电的频率为 B．电压表的示数为
C．电流表的示数为 D．变压器的输入功率
【答案】B
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】本题考查变压器的问题，解题关键是能从图像中得到交变电流瞬时值表达式，知道原副线圈电压之比等于匝数之比，输入功率等于输出功率。A．由乙图可知，交流电周期为0.02s，因此交流电频率为50Hz，A错误；
B．由乙图可知，电阻有效电流为2A，因此可得
因此通过电阻电压为
故副线圈电压为200V
根据公式
解得
电压表所测为原线圈电压有效值，故电压表示数为1000V，B正确；
C．根据公式
解得
电流表所测为原线圈电流，故电流表的示数为1.2A，C错误；
D．根据公式可得
D错误。
故选B。
【分析】根据电流随时间变化的图像可以求得通过电阻R3电流的有效值和频率；根据电压电流与匝数的关系求解电压表、电流表的示数；根据P=UI求解变压器的输入功率。
6．（2023高三上·泸县开学考）用电场线能直观又方便地描述电场的强弱。如图是等量同种点电荷形成的电场线，A、A'、B、B'分别关于中垂线和连线对称，且各点到交点O的距离相等。下列说法正确的是（ ）
A．A、A'两点场强相同
B．B、B'两点电势相等
C．将一点电荷从A点移动到B点电场力做的功等于把它从A'点移动到B'点电场力做的功
D．将一点电荷从A点移动到A'点电场力做的功等于把它从B点移动到B'点电场力做的功
【答案】B,C,D
【知识点】电场线；电势能；电势能与电场力做功的关系
【解析】【解答】常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，同时注意等量同种电荷形成电场的对称性。A．根据对称性可知，A、A'两点场强大小相同，方向相反，选项A错误；
B．根据对称性可知， B、B'两点电势相等，选项B正确；
C．因AB两点的电势差等于A'B'两点的电势差，则将一点电荷从A点移动到B点电场力做的功等于把它从A'点移动到B'点电场力做的功，选项C正确；
D．因AA'两点的电势差等于BB'两点的电势差，均为零，则将一点电荷从A点移动到A'点电场力做的功等于把它从B点移动到B'点电场力做的功，均等于零，选项D正确。
故选BCD。
【分析】根据对称性判定A、A'两点场强的关系；根据对称性判定B、B'两点电势的关系；根据W=qU比较电场力做的功。
7．（2023高三上·泸县开学考）如图所示，面积为、电阻为的单匝矩形闭合导线框处于磁感应强度为的垂直纸面向里的匀强磁场中（cd边右侧没有磁场）。若线框从图示位置开始绕与cd边重合的竖直固定轴以角速度ω开始匀速转动，则线框旋转一周的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．线框中感应电动势的最大值为
B．线框中感应电动势的有效值为
C．线框中感应电流的有效值为
D．从图示位置开始转过的过程中，通过导线某横截面的电荷量为
【答案】B,D
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】本题考查正弦交变电流的产生及其规律，利用线框只有半个周期在磁场中，产生的交流电半个周期有电流、半个周期没有电流，再利用最大值、有效值的定义分析问题。主要考查学生理解能力和信息加工能力。A．根据题意可知，线框中感应电动势的最大值为
故A错误；
BC．设电动势的有效值为，由电流的热效应有
解得
线框中感应电流的有效值为
故C错误，B正确；
D．线框转过后，此时线框的有效面积为
根据、和可得
故D正确。
故选BD。
【分析】根据最大电动势公式，分析最大电动势；根据有效值定义，求有效值；先求有效面积，再根据电量的定义式，求电量。
8．（2023高三上·泸县开学考）如图，一个开有气孔的竖直绝缘玻璃管，质量忽略不计。管中塞有质量分别为m、2m的两个小球a、b，其中小球a带电荷量为-q。a、b两球与玻璃管之间的最大静摩擦力分别为mg和2mg，两球的中心距离为r。在小球a下方设置一个竖直向下的匀强电场区域ABCD，匀强电场上下界的高度差为d，已知，重力加速度为g。现在让小球a、b以及玻璃管三者从距离AB上方d处静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．若a、b间始终无相对运动，则电场强度
B．若a、b间始终无相对运动，则电场强度
C．若，小球a达到下边界CD时，两球中心距离为
D．若，小球a达到下边界CD时，两球中心距离为
【答案】B,C
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】解决该题的关键是正确对油滴的受力进行分析，知道球运动到最高点的是速度特点，即竖直方向的速度为零。AB．由于a、b两球与玻璃管之间的最大静摩擦力分别为mg和2mg，可知b球始终与玻璃管保持相对静止，由于a、b始终无相对运动，对a、b以及玻璃管整体有
对a有
其中
则电场强度
故A错误，B正确；
CD．小球a达到上边界AB时，根据位移与速度的关系
解得
若，结合上述可知小球a此后将做匀减速直线运动，根据
解得
令速度减为0，则有
解得
表明小球a达到下边界CD时速度刚好减到0，则有
解得
此过程中b球受到的摩擦力也为mg（玻璃管所受外力的合力为0），对b球有
解得
b球向下做匀加速直线运动。此过程中a、b球的距离
故C正确，D错误。
故选BC。
【分析】两球在电场中受到重力和电场力两个力作用，根据牛顿第二定律列式，分析小球a达到上边界AB后，小球a此后将做匀减速直线运动，b球向下做匀加速直线运动，分析时位移与速度的关系，根据位移—时间关系和速度时间的关系求解两球中心间的距离。
二、必考题：共129分。
9．（2023高三上·泸县开学考）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
A．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
B．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积；
C．往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
D．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；
E．根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径。
(1)以上各实验步骤中正确的顺序是 （填写步骤前面的字母）。
(2)实验中所用的油酸酒精溶液的体积百分比浓度为0.05%，每滴溶液的体积为0.02mL，描出油酸膜边缘轮廓如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积约为 m2（保留两位有效数字）。由以上数据，可估算出油酸分子的直径为 m（保留两位有效数字）。
(3)若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会 （选填“偏大”或“偏小”）
【答案】CADBE；1.1×10-2；9.1×10-10；偏大
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】本题关键要懂得实验原理，建立物理模型：以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨着一个紧密排列，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度。(1)根据实验原理可知“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：
准备浅水盘（C）→形成油膜（A）→描绘油膜边缘（D）→测量油膜面积（B）→计算分子直径（E），故正确的顺序为：CADBE。
(2)油酸膜的面积约为
油酸分子的直径
（3）若实验时痱子粉撒的太厚，油膜无法完全展开，测得的油膜面积偏小，即测得的油酸分子的直径偏大。
【分析】（1）根据油酸溶液的配置、油膜的形成分析判断；
（2）计算出油膜的面积，根据体积公式计算油酸分子的直径；
（3）根据体积公式分析判断。
10．（2023高三上·泸县开学考）某学习小组探究“小灯泡发光时的电压与电流的关系”，实验器材如下：
小灯泡（额定电压为，额定功率为）
电池组（电动势E约为，内阻忽略不计）；
电流表（量程，内阻约为）；
电流表（量程，内阻为）；
电阻箱R（阻值）；
滑动变阻器（阻值）；
开关一只，导线若干。
主要实验步骤如下：
（1）将电流表与电阻箱R （选填“串联”或“并联”）改装为量程的电压表，此时电阻箱接入电阻的阻值为 ；
（2）在答题纸虚线框内补全实验电路图 。为保护电路，实验开始前应将滑动变阻器的滑片滑动到 （选填“a端”或者“b端”）；
（3）测得的表的多组数据，作出小灯泡的图线如图所示。若将该小灯泡直接接到一个电动势为、内阻为的旧电池组两端，小灯泡两端的电压 （选填“会”或“不会”）超过额定电压。
【答案】串联；950；；a；会
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线；电表的改装与应用
【解析】【解答】本题考查探究“小灯泡发光时的电压与电流的关系”实验，要求掌握实验原理、实验电路和数据处理。（1）要改装成量程为3V的电压表，应串联一个分压电阻，其阻值为
（2）小灯泡的电阻远小于电压表的内阻，属于小电阻，电流表采用外接法。电路图如图所示
开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于a端使待测支路电压为零。
（3）旧电池阻与小灯泡组成闭合电路，路端电压
路端电压，则有
图像如图所示
图象交点应该在坐标轴描点最后一点的上方，此时电流I2>2.5mA灯泡两端电压
因此小灯泡两端的电压会超过额定电压
【分析】（1）根据电表的改装原理判断和计算；
（2）分析电流表的接法，补全电路图，根据保护电路需要调节滑动变阻器；
（3）做出路端电压图像，结合图像交点分析判断。
11．（2023高三上·泸县开学考）如图所示，一可视为质点的遥控电动赛车，从A点由静止开始，以恒定功率P沿水平地面向右加速运动，当到达固定在竖直面内的光滑半圆轨道最低点B时关闭发动机，赛车恰好能通过最高点C（BC为半圆轨道的竖直直径）。已知赛车的质量为m，半圆轨道的半径为R，A、B两点间的距离为2R，赛车在地面上运动时受到的阻力大小恒为车重的，重力加速度为g，不计空气阻力。求：
（1）赛车通过C点后落回水平地面位置距B点的距离；
（2）赛车从A点运动到B点的时间。
【答案】解：（1）赛车恰好能通过最高点C，根据牛顿第二定律有
解得
赛车通过C点后，根据平抛运动规律有
解得
（2）设赛车从A点运动到B点的时间为t，由动能定理有
解得
【知识点】生活中的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）赛车恰好能通过最高点C时，由重力提供向心力，由此列式求出赛车通过C点时的速度。赛车离开C点后做平抛运动，由平抛运动的规律求赛车通过C点后落回地面的位置到B点的距离；
（2）从B到C的过程，由机械能守恒定律求赛车通过B点时的速度。研究赛车从A点运动到B点的过程，由动能定理列式求解。
12．（2023高三上·泸县开学考）如图所示为某种游戏装置的示意图，水平导轨MN和PQ分别与水平传送带左侧和右侧理想连接，竖直圆形轨道与PQ相切于Q，已知传送带长L=4.0m，且沿顺时针方向以恒定速率v=3.0m/s匀速转动，质量为m的滑块C静止置于水平导轨MN上，另一质量也为m的滑块A以初速度v0沿AC连线方向向C运动且与C发生弹性正碰，若C距离N足够远，滑块C以速度vC=2.0m/s滑上传送带，并恰好停在Q点，已知滑块C与传送带及PQ之间的动摩擦因数均为μ=0.20，装置其余部分均可视为光滑，重力加速度g取10m/s2，求（结果可带根号）：
（1）P、Q的距离；
（2）v0的大小；
（3）已知竖直圆轨道半径为0.55m，若要使C进入但不脱离竖直圆轨道，求v0的范围。
【答案】解；（1）设C滑上传送带后一直加速，据位移速度公式可得
解得
所以C在传送带上一定先加速后匀速，滑上的速度，又因为恰好停在点，则有
解得
（2）与B弹性正碰，由动量守恒可得
由动能守恒可得
解得
，
（3）要使C不脱离轨道，有两种情况，一是最多恰能到达圆心等高处，二是至少能到达最高处，若恰能到达圆心等高处，则得
段
解得
结合（2）中结论，所以这种情况下，的初速度范围是
若恰能到达最高点，则易得
同理可得的初速度范围是
所以要使C既能到达竖直圆轨道又不脱离竖直圆轨道，v0的范围为
或
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型；碰撞模型
【解析】【分析】（1）先研究C在传送带上的运动情况。设C滑上传送带后一直加速，根据运动学公式求C到达P点的速度，与传送带的速度比较，从而求得C到达P点的实际速度。再由运动学公式求PQ的距离；
（2）先研究碰撞过程，根据动量守恒定律列式。再研究AB整体压缩弹簧的过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律求出弹簧恢复原长时C的速度，即可求得v0的大小。
（3）若要使C不脱离竖直圆轨道，有两种情况，一是最多恰能到达圆心等高处，二是至少到达最高处，根据机械能守恒定律和临界条件结合来求v0的范围。
三、[物理——选修3–3]（15分）
13．（2023高三上·泸县开学考） 下列有关热学说法正确的是（ ）
A．气体的内能包括气体分子的重力势能
B．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动
C．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
E．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
【答案】B,C,E
【知识点】分子动理论的基本内容；布朗运动；物体的内能；热平衡与热平衡定律；晶体和非晶体
【解析】【解答】A、气体的内能等于气体内所有分子动能和分子势能之和，但不包括分子的重力势能。故A错误；
B、布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动。故B正确；
C、由热平衡定律可知：如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡。故C正确；
D、液体中的扩散现象是液体分子的无规则运动形成的。故D错误；
E、由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，如石墨和金刚石。故E正确。
故答案为：BCE。
【分析】气体的内能等于气体内所有分子动能和分子势能之和。布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动。液体中的扩散现象是液体分子的无规则运动形成的。熟悉掌握热平衡定律及晶体与非晶体的特点。
14．（2023高三上·泸县开学考）如图所示，竖直面内有一粗细均匀的U形玻璃管。初始时，U形管右管上端封有压强的理想气体A，左管上端封有长度的理想气体B，左，右两侧水银面高度差，其温度均为280K。
（1）求初始时理想气体B的压强；
（2）保持气体A温度不变，对气体B缓慢加热，求左右两侧液面相平时气体B的温度。
【答案】解：（1）设理想气体B的初始压强为，则
（2）当左右两侧液面相平时，气体A、B的长度均为
以气体A为研究对象，根据玻意耳定律得
以气体B为研究对象，根据理想气体状态方程得
左右两侧液面相平时
解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】（1）根据受力平衡可解得初始时理想气体B的压强；
（2）找出A中气体状态参量，根据玻意耳定律结合对B根据一定质量理想气体状态方程即可求得。
四、[物理——选修3–4]（15分）
15．（2023高三上·泸县开学考）如图所示，波源O垂直于纸面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播。图中虚线是两个以O点为圆心的同心圆弧。时，距O点0.75m的P点开始向上振动；时，距O点1.20m的Q点也开始振动，此时P点恰好第三次到达波峰。关于该简谐横波，下列说法中正确的是（ ）
A．周期为0.15s
B．波长为0.20m
C．当P点在波谷时，Q点在平衡位置且向下振动
D．P、Q间连线上始终有5个以上的点处于最大位移
E．质点P起振后，在任意一个时间内，路程都不会超过一个振幅
【答案】B,C,E
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】本题考查了波动规律，解题的关键是周期和波速的确定，根据波长、波速和周期的关系求解波长。AB．波从P到Q用时0.45s，所以波速为
时P点恰好第三次到波峰，所以周期
所以波长为
故A错误，B正确；
C．时，P在波峰，Q在平衡位置且向上运动，半周期以后，P在波谷，Q在平衡位置且向下运动，故C正确；
D．P、Q间沿波的传播方向上的距离为0.45m，为2.25个波长，所以P、Q间可能只有4个位移最大点，故D错误；
E．因为
由振动图像可知这一时间内的路程都不会超过一个振幅，故E正确。
故选BCE。
【分析】根据波传播的距离和时间，求出波速，根据A点的振动情况，得到振动时间与周期的关系求出周期，从而求得波长。根据波形分析t=4s时AB连线上处于最大位移的点的个数，根据时间与周期的关系分析E项。
16．（2023高三上·泸县开学考）半径为R的半圆柱玻璃砖的截面如图所示，O点为圆心，OO'与直径AB垂直，一束与OO'成θ角的光线在O点反射、折射后，在紧靠玻璃砖且与AB垂直的光屏上形成两个光斑C、D。已知反射光线与折射光线垂直，sinθ=0.6，求：
（1）此玻璃砖的折射率n；
（2）两光斑间的距离d。
【答案】解：（1）设折射角为α，根据几何关系有
解得
（2）在Rt△AOC、Rt△AOD中有
解得
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）利用反射定律（反射角 = 入射角 ）和折射定律，结合 “反射光线与折射光线垂直” 找折射角与入射角的关系。；
（2）通过几何三角形（正切、余切 ），计算反射、折射光线在光屏上的投影距离，求和得间距。
