江蘇省南通市海安市2023-2024學(xué)年高三（上）開學(xué)考試物理試卷（含解析）

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一、單選題（本大題共10小題，共40.0分）

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

2.倭國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(zhì)，其中氚的衰變反應(yīng)為，下列說法正確的是()

A.該核反應(yīng)為衰變B.若海水升溫，會加快氚核的衰變

C.的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能D.的質(zhì)量大于與質(zhì)量之和

3.如圖所示，、、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(nèi)做勻速圓周運動，。忽略其他星體對它們的作用，則下列關(guān)系正確的是()

A.星體的線速度B.星體的加速度

C.星體所受合力D.星體的質(zhì)量

4.用兩根相同的細(xì)繩和彈簧分別將小球、和小球、懸掛起來，靜止時、兩球等高，如圖所示。則關(guān)于小球的質(zhì)量關(guān)系一定正確的是()

A.B.C.D.

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，質(zhì)量為的黃金可以打造金箔的最大面積約為()

A.B.C.D.

6.如圖，“雙人花樣滑冰”訓(xùn)練時男運動員以自己為轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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

7.質(zhì)量分別為和的、兩物塊，在恒力作用下沿光滑的水平面一起向前勻加速。下列情形中對的作用力最大的是()

A.B.

C.D.

8.年，法國工程師卡諾提出了具有重要理論意義的循環(huán)過程卡諾循環(huán)。如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體卡諾循環(huán)的圖像，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()

A.

B.

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.氣體對外界做的功等于外界對氣體做的功

9.實驗室用位移傳感器測速度，如圖所示。不動的小盒在時間內(nèi)向被測物體發(fā)出兩束超聲波脈沖，被反射后又被接收，兩次發(fā)射與接收超聲波脈沖的時間差為、，空氣中的聲速為。則物體的速度為()

A.B.C.D.

10.如圖所示，水平面上汽車，通過定滑輪用繩子拉同一水平面的物體，汽車的帶動下使物體以速度向右勻速運動，物體與地面的動摩擦因數(shù)為，圖示位置時，兩繩子與水平面的夾角分別為、則()

A.當(dāng)由增大到過程中，的平均速度小于

B.當(dāng)由增大到過程中，的平均速度大于

C.當(dāng)由增大到過程中，繩中拉力先減小后增大

D.當(dāng)由增大到過程中，繩中拉力先減小后增大

二、實驗題（本大題共1小題，共10.0分）

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

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(yīng)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

該實驗中，在取下白紙前，應(yīng)確定坐標(biāo)軸原點，并建立直角坐標(biāo)系，下列關(guān)于圖像坐標(biāo)原點和坐標(biāo)系的選擇正確的是______

A.．．

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、和，兩點間的水平間距均為以點為坐標(biāo)系的原點，水平方向為軸，豎直方向為軸，測得、兩點豎直坐標(biāo)，，則小球平拋的起點的坐標(biāo)為______

以平拋起點為坐標(biāo)原點，在軌跡上取一些點，測量它們的水平坐標(biāo)和豎直坐標(biāo)，作出如圖丙所示的圖像，圖像的斜率為，則平拋小球的初速度為______

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，記錄的數(shù)據(jù)如下表，則斜面的傾角為______

序號

三、計算題（本大題共2小題，共22.0分）

12.真空中一對平行金屬板和正對放置，紫外線持續(xù)照射板，有光電子從板逸出，電子的電量為，質(zhì)量為，普朗克常量為．

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

在、板間接如圖電壓如圖乙時靈敏電流計示數(shù)為零，求光電子離開板時，光電子的物質(zhì)波波長的最小值．

13.設(shè)想從地球赤道平面內(nèi)架設(shè)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，地球自轉(zhuǎn)周期為，地球半徑為，萬有引力常量為。求

同步軌道空間站距地面的高度；

太空電梯的箱體停在距地面高處時，箱體對質(zhì)量為的乘客的作用力。

四、綜合題（本大題共2小題，共28.0分）

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(zhuǎn)動的最大速度，貨物從點靜止放上傳送帶。貨物與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，傳送帶的長度，重力加速度。

若傳送帶以勻速轉(zhuǎn)動，求貨物由運動到的時間；

若貨物剛放上點時，傳送帶從開始以的加速度做勻減速運動直至靜止，求貨物靜止時離的距離；

若貨物剛放上點時，傳送帶從靜止開始做的勻加速運動，速度達到后立即做的勻減速運動直至靜止，求貨物運動到傳送帶點時的速度。

15.如圖，半徑為的水平圓形轉(zhuǎn)盤可繞豎直軸轉(zhuǎn)動，圓盤上放有質(zhì)量均為的小物體、。、到轉(zhuǎn)盤中心的距離分別為、，、間用一輕質(zhì)細(xì)線相連，圓盤靜止時，細(xì)線剛好伸直無拉力。已知與圓盤間的動摩擦因數(shù)為，與圓盤間的動摩擦因數(shù)為。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為，、均可視為質(zhì)點，現(xiàn)讓圓盤從靜止開始逐漸緩慢加速：

求細(xì)線上開始產(chǎn)生拉力時，圓盤角速度；

圓盤角速度時，求與水平圓盤之間的摩擦力大?。?/p>

圓盤角速度時，剪斷繩子，同時讓轉(zhuǎn)盤立即停止轉(zhuǎn)動，若圓盤距離水平地面高為，求、落地時兩者間的距離。

答案和解析

1.【答案】

【解析】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。

2.【答案】

【解析】A.根據(jù)核反應(yīng)方程可知，該核反應(yīng)為衰變，A錯誤；

B.氚核的半衰期由核內(nèi)部自身的因素決定的，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)，所以海水升溫，不會加快氚核的衰變，B錯誤；

C.衰變時放出核能，產(chǎn)生的新核的比結(jié)合能變大，所以的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能，C錯誤；

D.衰變時放出核能，質(zhì)量虧損，所以的質(zhì)量大于與質(zhì)量之和，D正確。

3.【答案】

【解析】】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(zhuǎn)動的角速度相同，由線速度與角速度的關(guān)系公式，可知星體的線速度

A錯誤；

B.由向心加速度公式，可得星體的加速度

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、受力如圖所示，由解析題圖可知，、間的萬有引力大小等于、間的萬有引力大小，、間的萬有引力大小小于、間的萬有引力大小，分力的夾角相等，因此

C錯誤

D.由解析題圖可知，、間的萬有引力大小等于、間的萬有引力大小，可知

B、間的萬有引力大小小于、間的萬有引力大小，可知

則有

D錯誤。

4.【答案】

【解析】懸掛小球、的彈簧彈力等于小球、的總重力，懸掛小球、的彈簧彈力等于小球的重力。兩彈簧伸長量相同，彈力相等，說明小球、的總質(zhì)量等于小球的質(zhì)量。而小球的質(zhì)量無法判斷。

故選C。

5.【答案】

【解析】由物質(zhì)的質(zhì)量與密度及體積的關(guān)系式，可得

兩個金原子厚度為

質(zhì)量為的黃金可以打造金箔的最大面積約為

ACD錯誤，B正確。

6.【答案】

【解析】A.男運動員拉力的水平分力提供女運動員的向心力，設(shè)拉力與水平方向夾角為，女運動員重心到轉(zhuǎn)動軸沿手臂的距離為不變，則

，

得

，

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。

7.【答案】

【解析】】對選項A整體分析，根據(jù)牛頓第二定律

對

得

同理，選項中、間作用力為

同理于選項，在選項C中，、間靜摩擦力為

A、間作用力為

選項D中，、間靜摩擦力為

A、間作用力為

8.【答案】

【解析】本題考查了理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，對于熱力學(xué)第一定律表示式，其中的含義是外界對系統(tǒng)做的功，應(yīng)用時若系統(tǒng)對外界做功，則應(yīng)取負(fù)值；的含義是系統(tǒng)從外界吸收的熱量，若系統(tǒng)向外界放熱，則應(yīng)取負(fù)值。過程中，絕熱膨脹，氣體對外界做功，溫度降低；過程中，等溫膨脹，氣體對外界做功，吸收熱量

過程中，絕熱壓縮，氣體對外做功，溫度升高，過程中，體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)氣體狀態(tài)的變化結(jié)合熱力學(xué)第一定律即可判斷做功和吸熱放熱情況?！窘獯稹緼、過程中，絕熱膨脹，氣體對外界做功，溫度降低，即，故A錯誤；

B、過程中，等溫膨脹，氣體對外界做功，吸收熱量，但是，故B錯誤；

C、圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積表示外界對氣體做的功，氣體經(jīng)全過程回到，內(nèi)能不變，但由于全過程中氣體體積增大過程對外界做功圖線與坐標(biāo)軸圍的面積小于體積減小過程外界對氣體做的功，由熱力學(xué)第一定律可知整個循環(huán)過程中系統(tǒng)吸收的熱量小于放出的熱量，故C錯誤；

D、過程和過程都是絕熱過程，且氣體溫度變化大小相同，則內(nèi)能變化量的大小相同，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，，可知，過程氣體對外界做的功等于過程外界對氣體做的功，故D正確。

9.【答案】

【解析】】第一次超聲波發(fā)射后走過的距離后反射回來，有

第二次超聲波發(fā)射后走過的距離后反射回來，有

所以物體的速度為

10.【答案】

【解析】A.設(shè)滑輪頂端到汽車、的高度為，汽車的位移為

繩長為

汽車的位移為

汽車、運動時間相同，汽車的位移大，故的平均速度大于，故A錯誤；

B.、兩物體沿繩方向的速度為

A、兩物體沿繩方向的速度相等，有

可得

當(dāng)由增大到過程中，有

故

當(dāng)由增大到過程中，的瞬時速度都小于，故的平均速度小于，故B錯誤；

物體以速度向右勻速運動，根據(jù)平衡條件與

可得

當(dāng)

時，繩中拉力最小，根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系可知當(dāng)由增大到過程中，繩中拉力先減小后增大，當(dāng)由增大到過程中，繩中拉力一直增大，故C正確，D錯誤。

11.【答案】；

；

；

；

【解析】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；

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。

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

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(yīng)該是，因為可知拋出點的縱坐標(biāo)為，橫坐標(biāo)為，即小球平拋的起點的坐標(biāo)為

根據(jù)

可得

由題意可知

解得

由平拋運動的規(guī)律可知

解得

由表中數(shù)據(jù)可知

可得

即

12.【答案】；

【解析】設(shè)每秒鐘到達板的電子個數(shù)為，電荷量為

根據(jù)電流的定義式得

其中，可得

以具有最大動能的電子為研究對象，當(dāng)其速度減小到時，電子恰好運動到接近板，設(shè)其最大動能為；根據(jù)動能定理得

光電子的物質(zhì)波波長為

其中

聯(lián)立解得

13.【答案】；，方向為背離地心

【解析】由萬有引力提供向心力

在地球表面兩極處有

聯(lián)立可得，同步軌道空間站距地面的高度為

太空電梯的箱體停在距地面高處時，乘客受到的萬有引力為

太空電梯的箱體停在距地面高處時，乘客所需要的向心力為

所以，箱體對質(zhì)量為的乘客的作用力為

方向為背離地心。

14.【答案】；；

【解析】若傳送帶以勻速轉(zhuǎn)動，貨物剛放上傳送帶時的加速度大小為

設(shè)貨物到達點時，仍未與傳送帶共速，則有

解得貨物到達點時的速度為

假設(shè)成立，則貨物由運動到的時間為

若貨物剛放上點時，傳送帶從開始以的加速度做勻減速運動，設(shè)經(jīng)過時間，貨物與傳送帶共速，則有

又

解得

，

此過程貨物通過的位移為

貨物與傳送帶共速后，由于

可知貨物接著以做勻減速到停下，則有

則貨物靜止時離的距離為

若貨物剛放上點時，傳送帶從靜止開始做的勻加速運動，速度達到后立即做的勻減速運動直至靜止，傳送帶速度達到時所用時間為

此時貨物的速度為