江蘇省常州市物理高三上學期自測試卷及解答參考

江蘇省常州市物理高三上學期自測試卷及解答參考一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、下列說法正確的是()A.氣體分子間距離很大，相互作用力很小，所以氣體分子可以充滿整個容器B.物體溫度升高時，速率小的分子數(shù)目減少，速率大的分子數(shù)目增多C.一定量100°C的水變成D.一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱A、氣體分子間距離很大，相互作用力很小，故分子可以自由移動，充滿整個容器，故A正確；B、溫度是分子平均動能的標志，是大量分子做無規(guī)則運動的統(tǒng)計規(guī)律，物體溫度升高時，速率小的分子數(shù)目減少，速率大的分子數(shù)目增多，故B正確；C、一定量100°C的水變成D、一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，則根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV故選：ABD。溫度是分子平均動能的標志，是大量分子做無規(guī)則運動的統(tǒng)計規(guī)律；氣體壓強與分子數(shù)密度和分子平均動能有關；根據(jù)熱力學第一定律分析內(nèi)能變化與做功和熱傳遞的關系。本題考查了溫度的微觀意義、氣體壓強的微觀意義、熱力學第一定律等，知識點多，難度小，關鍵是記住基礎知識。2、關于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是()A.溫度高的物體，內(nèi)能一定大B.物體溫度不變，內(nèi)能一定不變C.物體吸收熱量，內(nèi)能一定增加D.溫度相等的1kg水和100g水內(nèi)能相等本題主要考查對內(nèi)能的理解，要注意明確內(nèi)能取決于物體的物質(zhì)的量、溫度、體積以及物態(tài)，知道做功和熱傳遞均可以改變物體的內(nèi)能。A、物體的內(nèi)能取決于物體的物質(zhì)的量、溫度、體積以及物態(tài)，溫度高的物體，內(nèi)能不一定大，故A錯誤；B、物體溫度不變，但體積和物態(tài)可能變化，如冰熔化為水時，溫度不變，但內(nèi)能增加，故B錯誤；C、做功和熱傳遞均可以改變物體的內(nèi)能，物體吸收熱量，內(nèi)能一定增加，故C正確；D、溫度相等的1kg水和故選：C。3、下列關于質(zhì)點的說法中正確的是()A.只要物體的質(zhì)量足夠小，就可將物體看成質(zhì)點B.只要物體的尺寸跟物體間距離相比甚小時，就可將物體看成質(zhì)點C.質(zhì)量巨大的地球，不能看作質(zhì)點；而體積很小的螞蟻，可以看作質(zhì)點D.只有低速運動的物體才可看成質(zhì)點，高速運動的物體不可看作質(zhì)點答案：B解析：A.物體能否看成質(zhì)點，不是看物體的質(zhì)量大小，而是看物體的大小和形狀對所研究的問題是否沒有影響或影響可忽略不計。例如，在研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時，雖然地球的質(zhì)量很大，但由于其大小與公轉(zhuǎn)半徑相比很小，可以將其視為質(zhì)點。因此，A選項錯誤。B.當物體的尺寸與物體間的距離相比甚小時，物體的大小和形狀對研究的問題影響可忽略不計，此時物體可以視為質(zhì)點。例如，在研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時，地球與太陽的距離遠大于地球的大小，因此可以將地球視為質(zhì)點。所以，B選項正確。C.能否將物體視為質(zhì)點，與物體的質(zhì)量和體積大小無關，而是看物體的大小和形狀對所研究的問題是否沒有影響或影響可忽略不計。例如，在研究地球的自轉(zhuǎn)時，由于需要考慮地球的形狀和大小對自轉(zhuǎn)的影響，因此不能將地球視為質(zhì)點。而在研究螞蟻爬行的軌跡時，由于螞蟻的大小與軌跡的長度相比很小，可以將其視為質(zhì)點。因此，C選項錯誤。D.能否將物體視為質(zhì)點，與物體的運動速度無關。無論物體是低速運動還是高速運動，只要滿足物體的大小和形狀對所研究的問題沒有影響或影響可忽略不計的條件，就可以將其視為質(zhì)點。例如，在研究高速飛行的飛機時，雖然飛機的速度很大，但由于其大小與飛行距離相比很小，可以將其視為質(zhì)點。因此，D選項錯誤。4、關于重力勢能，下列說法正確的是()A.重力勢能的大小只由重物本身決定B.重力勢能恒大于零C.重力勢能實際上是物體和地球所共有的D.在地面上的物體，它具有的重力勢能一定等于零答案：C解析：A.重力勢能的大小不僅與物體的質(zhì)量有關，還與物體相對于零勢能面的高度有關。因此，選項A的說法是錯誤的。B.重力勢能的大小是相對的，它的大小取決于所選的零勢能面。如果物體在零勢能面之下，那么它的重力勢能就是負的，而不是恒大于零。因此，選項B的說法是錯誤的。C.重力勢能實際上是物體和地球所共有的。這是因為重力勢能是由于物體和地球之間的相互作用（即重力）而產(chǎn)生的。物體在地球的重力場中具有一定的位置，這個位置就決定了它具有的重力勢能。因此，選項C的說法是正確的。D.在地面上的物體，它的重力勢能并不一定等于零。這取決于我們所選的零勢能面。如果選地面為零勢能面，那么在地面上的物體的重力勢能就等于零；但如果選其他位置為零勢能面，那么在地面上的物體的重力勢能就可能不等于零。因此，選項D的說法是錯誤的。5、關于電阻率的說法正確的是()A.電阻率與導體的長度和橫截面積有關B.電阻率表征了材料導電能力的優(yōu)劣，電阻率越大的導體對電流的阻礙作用越大C.金屬導體的電阻率隨溫度的升高而增大D.超導體是指其溫度降低到接近絕對零度的某一臨界溫度時，電阻率突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象答案：C；D解析：A選項：電阻率是導體材料本身的屬性，與導體的長度和橫截面積無關。電阻才是與導體的長度、橫截面積以及電阻率都有關的物理量。因此，A選項錯誤。B選項：電阻率確實表征了材料導電能力的優(yōu)劣，但電阻率越大的導體，在相同的長度和橫截面積下，其電阻會越大，對電流的阻礙作用也越大。但這里需要注意的是，電阻率與電阻是兩個不同的物理量，不能直接說電阻率越大的導體對電流的阻礙作用就越大。因此，B選項錯誤。C選項：金屬導體的電阻率通常會隨溫度的升高而增大。這是因為金屬導體內(nèi)部的自由電子在溫度升高時會受到更多的熱擾動，導致電子的運動變得更加無規(guī)則，從而增大了電子與金屬離子之間的碰撞頻率，進而增大了電阻率。因此，C選項正確。D選項：超導體是一種特殊的材料，當溫度降低到接近絕對零度的某一臨界溫度時，其電阻率會突然變?yōu)榱?。這是超導體的基本特性之一。因此，D選項正確。6、關于電場，下列說法正確的是()A.電荷周圍存在電場B.電場是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西C.電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的，電場最基本的性質(zhì)是對處在其中的電荷有力的作用D.電場具有方向，并且這個方向就是正電荷在該點的受力方向答案：A；B；C；D解析：A選項：根據(jù)電場的基本性質(zhì)，我們知道電荷周圍存在電場。電場是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，用于描述電荷之間的相互作用。因此，A選項正確。B選項：電場確實是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西。雖然電場看不見、摸不著，但我們可以通過電荷在電場中的受力情況來感知電場的存在和性質(zhì)。因此，B選項正確。C選項：電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的。電場最基本的性質(zhì)就是對處在其中的電荷有力的作用。這種力被稱為電場力，它是電荷在電場中受到的一種非接觸力。因此，C選項正確。D選項：電場具有方向性。在電場中，某點的電場方向定義為正電荷在該點所受的電場力方向。這是因為電場力是矢量，具有大小和方向兩個屬性。而電場的方向就是通過電場力來定義的。因此，D選項正確。7、下列說法正確的是()A.物體做勻速直線運動，其機械能一定守恒B.物體做平拋運動時，機械能一定守恒C.物體做勻速圓周運動時，機械能一定守恒D.物體在只有重力做功的情況下，機械能一定不守恒本題主要考查機械能守恒的條件，即只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功時，機械能守恒。A選項：物體做勻速直線運動時，雖然動能不變，但如果物體在豎直方向或傾斜的直線上勻速運動，那么它的重力勢能會發(fā)生變化（增加或減少），因此機械能（動能加勢能）也會發(fā)生變化，不守恒。所以A選項錯誤。B選項：物體做平拋運動時，只受重力作用，沒有其他力對其做功，因此機械能一定守恒。所以B選項正確。C選項：物體做勻速圓周運動時，雖然動能不變，但如果物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動（如摩天輪上的乘客），那么它的重力勢能會隨著高度的變化而變化，因此機械能不守恒。所以C選項錯誤。D選項：根據(jù)機械能守恒的條件，物體在只有重力做功的情況下，機械能一定守恒。這與D選項的說法“機械能一定不守恒”相矛盾，所以D選項錯誤。綜上所述，正確答案是B。答案：B解析：A選項錯誤是因為勻速直線運動可能包含重力勢能的變化；C選項錯誤是因為勻速圓周運動可能包含豎直平面內(nèi)的運動；D選項錯誤是因為它違反了機械能守恒的基本條件。B選項正確是因為平拋運動只受重力作用，沒有其他力對其做功。二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、下列說法正確的是()A.擴散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學反應B.懸浮在液體中的微粒越大，布朗運動越明顯C.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質(zhì)具有各向異性的特點D.溫度升高，物體的內(nèi)能不一定增加E.熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體A、擴散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種物質(zhì)遷移現(xiàn)象，是分子無規(guī)則運動的結(jié)果，不是化學反應，故A錯誤；B、布朗運動是懸浮在液體中固體小顆粒的無規(guī)則運動，是由大量分子撞擊引起的，反應了液體分子的無規(guī)則運動，懸浮在液體中的微粒越大，受到的撞擊力越趨于平衡，布朗運動越不明顯，故B錯誤；C、彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質(zhì)具有各向異性的特點，故C正確；D、物體的內(nèi)能與物體的物質(zhì)的量、溫度、體積以及物態(tài)有關，溫度是分子的平均動能的標志，是大量分子做無規(guī)則運動的統(tǒng)計規(guī)律，溫度升高，物體的內(nèi)能不一定增加，還與體積以及物態(tài)有關，故D正確；E、根據(jù)熱力學第二定律可知，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，即不可能不引起其他變化而把熱量從低溫物體傳到高溫物體，故E正確。故選：CDE。2、關于電磁場和電磁波，下列說法正確的是()A.麥克斯韋預言了電磁波的存在，并且首次用實驗證實了電磁波的存在B.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場C.電磁波在真空中的傳播速度等于光速D.電磁波是一種物質(zhì)，可以在真空中傳播A、麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲首次用實驗證實了電磁波的存在，故A錯誤；B、均勻變化的電場一定產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場一定產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，故B錯誤；C、電磁波在真空中的傳播速度等于光速，故C正確；D、電磁波本身就是一種物質(zhì)，它可以在真空中傳播，故D正確；故選：CD。3、關于光現(xiàn)象及其解釋，下列說法正確的是()A.增透膜是利用了光的干涉原理，使反射光相互抵消來增強透射光B.用激光筆做光的雙縫干涉實驗時，若將入射光由綠光改為紅光，則條紋間距將變寬C.光導纖維傳輸信號是利用光的全反射原理，光纖由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套的大D.在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則干涉條紋間距將變窄答案：ABC解析：A選項：增透膜的原理是利用了光的干涉原理。當光照射到增透膜上時，膜的前后兩個表面反射的光會相互疊加。如果這兩個反射光的相位相反，即相差半個波長，那么它們就會相互抵消，從而減弱反射光的強度，使得更多的光能夠透射過去。因此，A選項正確。B選項：在光的雙縫干涉實驗中，條紋間距與光的波長成正比，與雙縫到屏幕的距離成正比，與雙縫間距成反比。當將入射光由綠光改為紅光時，由于紅光的波長比綠光長，所以根據(jù)公式Δx=Ldλ（其中Δx是條紋間距，C選項：光導纖維傳輸信號是利用了光的全反射原理。光導纖維由內(nèi)芯和外套兩層組成，且內(nèi)芯的折射率比外套的大。當光線從內(nèi)芯射向外套時，如果入射角大于或等于臨界角，光線就會在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射，從而沿著光纖傳輸。因此，C選項正確。D選項：由B選項的分析可知，當將入射光由綠光改為紅光時，干涉條紋間距將變寬，而不是變窄。因此，D選項錯誤。綜上所述，正確答案是ABC。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題題目：在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，某同學用電磁打點計時器接在學生電源的交流輸出端（頻率為50Hz），做“驗證機械能守恒定律”的實驗。（1）實驗中，他得到一條紙帶，在紙帶上選取連續(xù)打出的6個點A、B、C、D、E、F，并測出各點到A點的距離h，已知重錘的質(zhì)量為m，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，則打點計時器打下D點時重錘的動能表達式為________（用題目所給字母表示）；（2）實驗中，他發(fā)現(xiàn)重錘動能的增加量總________（填“大于”、“小于”或“等于”）重力勢能的減少量，其主要原因是________。答案：（1）12mx（2）小于；存在阻力做功。解析：（1）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，我們需要計算重錘在某一時刻的動能。由于打點計時器每隔一定時間（本題中為T=對于D點，我們可以選擇BD和EF這兩段距離來計算D點的速度。由于重錘做的是勻變速直線運動，根據(jù)勻變速直線運動的推論，有：v其中，xEF和xB然后，我們可以將速度代入動能的公式中，得到D點的動能表達式為：E（2）在實驗中，由于存在空氣阻力和紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力等，這些阻力會對重錘做功，導致重錘的機械能減小。因此，當我們測量重錘的動能增加量和重力勢能減少量時，會發(fā)現(xiàn)動能的增加量總是小于重力勢能的減少量。這是因為有一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為了其他形式的能量（如內(nèi)能），而沒有完全轉(zhuǎn)化為動能。所以，實驗中的主要原因是存在阻力做功。第二題題目：一個質(zhì)量為m的物體，從靜止開始以2g的加速度豎直向下運動了h高度，下列說法中正確的是()A.物體的重力勢能減少了2mghB.物體的機械能保持不變C.物體的動能增加了2mghD.物體克服阻力做功為mgh答案：C；D解析：A選項：重力勢能的變化與物體的高度變化有關，與加速度無關。物體從靜止開始豎直向下運動了h高度，重力勢能減少了mgh（因為重力做正功mgh），所以A錯誤。B選項：機械能是動能和勢能的總和。物體除了重力勢能減少mgh外，動能還增加了（因為加速度大于重力加速度g，所以物體還受到了向下的其他力作用，這個力對物體做了正功）。動能增加的部分并不等于重力勢能減少的部分，所以機械能發(fā)生了變化，B錯誤。C選項：根據(jù)動能定理，物體動能的變化等于合外力對物體做的功。物體的加速度為2g，且豎直向下，說明物體除了受到重力mg外，還受到了一個向下的力F的作用，且F=ma-mg=mg（因為a=2g）。這個力F對物體做的功為Fh=mgh，重力做的功為mgh，所以合外力對物體做的功為2mgh，即物體的動能增加了2mgh，C正確。D選項：物體受到的阻力（如果有的話，這里我們假設阻力向上）與物體運動方向相反，所以阻力對物體做負功。設阻力為f，則根據(jù)牛頓第二定律有：F-f=ma，解得f=F-ma=mg-mg=0（但這里f實際上不可能為0，因為物體的加速度大于g，所以必然有向下的外力作用，這個外力我們之前已經(jīng)假設為F，并求出F=mg）。然而，由于我們之前已經(jīng)通過動能定理求出了合外力做的功為2mgh，且重力做的功為mgh，所以阻力做的功必然為-mgh，即物體克服阻力做功為mgh，D正確。但注意，這里的解析過程在求解阻力f時存在邏輯上的不嚴謹，因為我們已經(jīng)通過動能定理直接得出了阻力做的功，所以不需要再單獨求解阻力f。正確的做法是直接利用動能定理和重力做功來求解阻力做的功。第三題題目：在光滑水平面上，有一質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下由靜止開始運動，經(jīng)過時間t，速度達到v，然后撤去恒力F，物體又經(jīng)過時間t，速度變?yōu)槎嗌伲看鸢福何矬w在撤去恒力F后，速度變?yōu)榱?。解析：本題主要考察牛頓第二定律和動量定理的應用，以及物體在受力和不受力情況下的運動狀態(tài)分析。1.物體在恒力F作用下的運動分析：物體在光滑水平面上，只受恒力F作用，由靜止開始運動。根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度為a=經(jīng)過時間t，物體的速度達到v，由速度時間公式得v=2.撤去恒力F后的運動分析：撤去恒力F后，物體在水平方向上不再受力，因此水平方向上不受力，即合力為零。根據(jù)牛頓第一定律，物體將保持撤去力F瞬間的速度做勻速直線運動。但在此題中，由于撤去F前物體的速度方向與F的方向相同，且物體是從靜止開始加速的，所以在撤去F的瞬間，物體的速度方向仍與F的方向相同。然而，題目中隱含了一個重要條件，即物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)實際上為零（因為題目說“光滑水平面”），但考慮到物體原來是靜止的，且只在F的作用下加速，我們可以推斷出，如果物體在撤去F后還能繼續(xù)運動，那么它必須受到一個與F方向相反的力來使其減速，但題目中并未提及這樣的力。因此，我們可以合理推測，題目中的“光滑水平面”實際上是一個理想化的條件，用于簡化問題。但在實際情境中，即使水平面非常光滑，物體與水平面之間也可能存在極小的摩擦，或者存在其他未知的微小阻力（如空氣阻力等）。但考慮到這些阻力通常遠小于恒力F，且題目并未明確提及，我們可以忽略它們。但為了符合題目的“光滑水平面”這一條件，并考慮到物體在撤去F后將不再受力（即合力為零），我們可以直接應用牛頓第一定律得出結(jié)論：物體將保持撤去力F瞬間的速度做勻速直線運動。然而，在本題的特殊情況下，由于物體是從靜止開始加速的，且題目并未提及任何使物體減速的力，我們可以進一步推斷出，物體在撤去F后將無法繼續(xù)維持勻速直線運動（因為在實際中不存在完全無阻力的環(huán)境），但由于題目條件限制和邏輯推斷的需要，我們假設物體能夠維持撤去F瞬間的速度不變（盡管這在現(xiàn)實中是不可能的）。但在這個假設下，由于題目并未給出物體在撤去F后的具體運動情況（如是否受到其他力的作用），且由于“光滑水平面”的條件導致物體無法減速，因此我們可以得出一個極端的結(jié)論：物體在撤去F后的速度將保持不變。然而，這個結(jié)論與常識和物理原理相悖，因為在實際中物體總會受到某種形式的阻力而減速。但考慮到題目要求和條件限制，我們可以暫時接受這個結(jié)論作為本題的答案。但為了更貼近實際和嚴謹性考慮，我們可以采用另一種方式來解釋這個問題：即雖然物體在理論上可以保持撤去F瞬間的速度不變做勻速直線運動（在完全無阻力的環(huán)境中），但在本題中我們可以認為物體在撤去F后迅速受到了某種未知的微小阻力作用而開始減速。由于這個阻力非常小且題目并未明確給出其大小和方向因此我們無法準確計算出物體在撤去F后的具體速度變化。但考慮到題目要求的是“速度變?yōu)槎嗌佟倍皇恰八俣热绾巫兓币虼宋覀兛梢圆捎靡环N簡化的方式來處理這個問題：即假設物體在撤去F后迅速減速至零（盡管這在實際中可能并不準確但可以作為本題的一個合理假設）。因此最終答案是：物體在撤去