2023-2024學(xué)年北京市高三（上）開學(xué)物理試卷

一、選擇題，本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。

• 1．生活中很多俗語、成語的內(nèi)容都與物理知識有關(guān)，它們反映了人類在生活中對自然界的認(rèn)知水平。下列俗語或成語中從物理學(xué)的角度分析正確的是（　　）

  A．“只聞其聲，不見其人”說明聲波在傳播過程中可以發(fā)生干涉

  B．“隨波逐流”說明在波的傳播過程中介質(zhì)中質(zhì)點沿著波的傳播方向而遷移

  C．“送人玫瑰，手有余香”說明分子在不停地運動

  D．“破鏡難圓”說明分子間沒有相互作用力
  組卷：147引用：5難度：0.8

  解析
• 2．如圖所示，將一個小玻璃瓶開口向下放入密封的塑料礦泉水?中，小玻璃瓶中封閉一段空氣?，F(xiàn)用手?jǐn)D壓礦泉水瓶，小玻璃瓶緩慢下沉到底部；適當(dāng)減小擠壓礦泉水瓶的程度，使小玻璃瓶緩慢上浮。若小玻璃瓶上浮過程中其內(nèi)部的空氣溫度保持不變，忽略氣體分子個數(shù)變化，則在此過程中小玻璃瓶中的空氣（　?。?/div>

  A．體積不變，內(nèi)能不變

  B．體積減小，內(nèi)能減小

  C．體積增大，對外界做正功

  D．對外界做正功，并放出熱量
  組卷：49引用：1難度：0.6

  解析
• 3．下列說法中正確的是（　?。?/div>

  A．只要照射到某種金屬的光足夠強(qiáng)，就能在金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)

  B．盧瑟福通過α粒子轟擊金箔的實驗，證實了原子核內(nèi)部存在質(zhì)子

  C．目前我國核電事業(yè)蓬勃發(fā)展，新建核電站的能量來源主要是輕核聚變

  D．用單色光照射大量處于基態(tài)的氫原子，氫原子發(fā)出所有光的頻率不可能大于入射光的頻率
  組卷：65引用：1難度：0.7

  解析
• 4．太陽發(fā)出的白光射入懸浮于空中的小水珠，經(jīng)折射和反射后又自水珠射出發(fā)生色散現(xiàn)象，地面上的人看到的出射光為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等色光依次排列的彩色光帶，這就是彩虹的成因，如圖所示。若在彩色光帶中選取甲、乙兩束不同頻率的單色光進(jìn)行比較，則下列說法中正確的是（　　）

  A．甲光在水中的傳播速度大于乙光在水中的傳播速度

  B．若甲光為綠光，則乙光不可能是紫光

  C．這兩束光照射同一雙縫裝置發(fā)生干涉現(xiàn)象，甲光的條紋間距大于乙光的條紋間距

  D．由水射向空氣，甲光發(fā)生全反射的臨界角大于乙光發(fā)生全反射的臨界角
  組卷：69引用：1難度：0.7

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• 5．一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖甲所示，a、b兩質(zhì)點的橫坐標(biāo)分別為x_a=2m和x_b=4m。若質(zhì)點a的振動圖像如圖乙所示，則下列說法中正確的是（　?。?br />

  A．該波沿x軸正方向傳播，波速為10m/s

  B．質(zhì)點b經(jīng)0.4s運動的路程為0.4cm

  C．此時刻質(zhì)點b的速度沿y軸正方向

  D．質(zhì)點a在t=0.3s時加速度為零
  組卷：107引用：1難度：0.4

  解析
• 6．如圖甲所示，一閉合金屬圓環(huán)處在垂直圓環(huán)平面的勻強(qiáng)磁場中。若磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t按如圖乙所示的規(guī)律變化，設(shè)圖中磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直圓環(huán)平面向里為正方向，環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向為正方向。則環(huán)中電流隨時間變化的圖像可能是下圖中的（　?。?/div>

  A．	B．
  C．	D．
  組卷：197引用：1難度：0.4

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二、本部分共6題，共58分。

• 19．某同學(xué)設(shè)計了一臺靜電除塵裝置，如圖1所示，裝置中有一長為L、寬為b、高為d的矩形通道，其前、后面極板使用絕緣材料，上、下面極板使用金屬材料。圖2是裝置的截面圖，上、下兩極板與電壓恒定的高壓直流電源相連。質(zhì)量為m、電荷量為-q、分布均勻的球形塵埃顆粒以水平速度v₀進(jìn)入矩形通道，當(dāng)帶負(fù)電的塵埃碰到下極板后其所帶電荷被中和，同時被收集。通過調(diào)整兩極板間電壓U可以改變收集效率η（即被收集的塵埃顆粒與總塵埃顆粒數(shù)的比值）。忽略一切摩擦、不計塵埃的重力及塵埃之間的相互作用力。
  （1）求收集效率為100%時，兩極板間電壓的最小值U_m。
  （2）請推導(dǎo)收集率η與兩極板間電壓U的函數(shù)關(guān)系。
  （3）已知塵埃顆粒的電荷量與其半徑的平方成正比、質(zhì)量與半徑的立方成正比，單位時間內(nèi)進(jìn)入矩形通道的塵埃顆粒個數(shù)恒定。兩次進(jìn)入矩形通道的塵埃顆粒的直徑不同，當(dāng)10μm的塵埃顆粒完全被收集時，高壓直流電源消耗的最小功率為P₁；當(dāng)2.5μm的塵埃顆粒完全被收集時，高壓直流電源消耗的最小功率為P₂。求P₁：P₂。
  
  組卷：84引用：2難度：0.2

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• 20．經(jīng)過天文望遠(yuǎn)鏡長期觀測，人們發(fā)現(xiàn)銀河系中的恒星有大約四分之一是以“雙星系統(tǒng)”的形式存在的。雙星系統(tǒng)由兩個星體構(gòu)成，其中每個星體的大小都遠(yuǎn)小于兩星體之間的距離，一般雙星系統(tǒng)距離其他星體很遠(yuǎn)，可以當(dāng)作孤立系統(tǒng)處理?，F(xiàn)根據(jù)對某一雙星系統(tǒng)的測量確定，該雙星系統(tǒng)中每個星體的質(zhì)量都是M，兩者相距L，它們正圍繞兩者的連線做圓周運動。已知萬有引力常量為G。
  （1）計算該雙星系統(tǒng)的運動周期T₁。
  （2）若實際觀測到的運動周期為T₂，且T₂≠T₁，為解釋兩者的差異，目前一種流行的理論認(rèn)為，在宇宙中可能存在一種望遠(yuǎn)鏡觀測不到的特殊物質(zhì)，稱為暗物質(zhì)。根據(jù)電荷分布均勻的球殼對殼外試探電荷的庫侖力可等效為兩點電荷間的庫侖力，距離取球殼的球心到點電荷之間的距離，利用庫侖力與萬有引力的表達(dá)式的相似性和相關(guān)力學(xué)知識回答下列問題。
  ①判斷T₂和T₁之間的大小關(guān)系，并說明理由；
  ②說明這種暗物質(zhì)的分布情況，并計算這種暗物質(zhì)的平均密度

  ρ

  。
  組卷：81引用：1難度：0.3

  解析