江蘇省泰州中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期初調(diào)研考試 物理解析Word版.docx

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2023～2024學(xué)年秋學(xué)期高三年級期初調(diào)研考試物理試卷時(shí)間：75分鐘：滿分：100分一、單項(xiàng)選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。1.福州地鐵5號線一期工程從荊溪厚嶼站至螺洲古鎮(zhèn)站已開通，運(yùn)行線路如圖，線路長約22.4km，單程運(yùn)行時(shí)間約40分鐘，列車最高運(yùn)行時(shí)速為80km/h。關(guān)于福州地鐵5號線，下列說法正確的是（　?。〢.線路長約22.4km，指的是地鐵運(yùn)行的位移B.全程運(yùn)行過程中，列車不能視為質(zhì)點(diǎn)C.80km/h指的是平均速度大小D.列車運(yùn)行的平均速率約為33.6km/h【答案】D【解析】【詳解】A．線路長約22.4km，指的是地鐵運(yùn)行的路程，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．全程運(yùn)行過程中，當(dāng)研究列車運(yùn)行速度時(shí)，列車能視為質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．80km/h指的是瞬時(shí)速度大小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．列車運(yùn)行的平均速率約為選項(xiàng)D正確。故選D。2.一物體的運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示，橫、縱截距分別為n和m，在圖象所示的運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是（　?。?A.若該圖象為圖象，則物體速度一直減小B.若該圖象為圖象，且物體的初速度為零，則物體的最大速度為C.若該圖象為圖象，且物體的初速度為零，則物體的最大速度為D.若該圖象為圖象，則物體作勻變速運(yùn)動(dòng)，且加速度大小為【答案】C【解析】【詳解】A．若該圖象為圖象，圖象的斜率表示速度，可知物體速度不變，故A錯(cuò)誤；B．若該圖象為圖象，圖象與坐標(biāo)軸的面積表示速度，可知?jiǎng)t物體的最大速度為故B錯(cuò)誤；C．若該圖象為圖象，且物體的初速度為零，把物體的位移分為等份，每一等份的位移為，若很大，很小，在內(nèi)，物體可視為做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則第1個(gè)內(nèi)有第2個(gè)內(nèi)有第個(gè)內(nèi)有將上述個(gè)等式相加，可得可知圖象與坐標(biāo)軸的面積表示速度平方值的一半，故物體的最大速度為故C正確；D．根據(jù)動(dòng)力學(xué)公式有 整理得斜率的絕對值為可得物體作勻變速運(yùn)動(dòng)，且加速度大小為故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，斜面靜止于水平地面。將一可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的小球用輕質(zhì)柔軟的細(xì)線懸掛于斜面頂端的O點(diǎn)，在外力F、細(xì)線拉力和重力mg的作用下處于平衡狀態(tài)。根線與豎直方向的夾角為，與F的夾角為，開始時(shí)F水平。保持角不變，逐漸緩慢增大角，直至懸線水平已知該過程中，斜面一直保持靜止，則下列說法正確的是（　?。〢.外力F先增大后減小B.細(xì)線拉力逐漸增大C.地面對斜面的摩擦力先增大后減小D.地面對斜面的支持力先減小后增大【答案】C【解析】【詳解】AB．如圖所示，作出外力F、細(xì)線拉力的合力如圖所示，二力的合力和重力大小相等，方向相反，保持角不變，逐漸緩慢增大角，直至懸線水平，由此可以看出外力F逐漸增大，細(xì)線拉力逐漸減小，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．在此過程中，拉力F變?yōu)闀r(shí)，水平分力最大，應(yīng)用整體法可得，地面對斜面的摩擦力先增大后減小，選項(xiàng)C正確；D．在此過程中，拉力F的豎直分力逐漸增大，根據(jù)整體法可得，地面對斜面的支持力一直在減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。 4.如圖所示，彈簧測力計(jì)下端懸掛一輕質(zhì)滑輪，跨過滑輪的細(xì)線兩端系有A、B兩重物（），，不計(jì)細(xì)線與滑輪間的摩擦．現(xiàn)由靜止釋放兩重物，在A、B兩重物運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)可能為（　?。ǎ〢.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】由于，可知靜止釋放兩重物后，A向下加速，B向上減速，設(shè)細(xì)線拉力為；對A根據(jù)牛頓第二定律可得對B根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得可知細(xì)線拉力為則有以輕質(zhì)滑輪為對象，根據(jù)受力平衡可知彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 則有故選B。5.如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的A，B兩物塊，用一輕彈簧相連，將A用輕繩懸掛于天花板上，用一木板托住物塊B．調(diào)整木板的位置，當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，懸掛A物塊的懸繩恰好伸直且沒有拉力，此時(shí)輕彈簧的形變量為x突然撤去木板，重力加速度為g，物體運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則下列說法正確的是（　　）A.撤去木板瞬間，B物塊加速度大小為gB.撤去木板瞬間，B物塊的加速度大小為0.5gC.撤去木板后，B物塊向下運(yùn)動(dòng)3x時(shí)速度最大D.撤去木板后，B物塊向下運(yùn)動(dòng)2x時(shí)速度最大【答案】C【解析】【詳解】撤去木板瞬間，B物塊受到的合力為3mg，由牛頓第二定律可知：aB＝1.5g，故AB錯(cuò)誤；當(dāng)B物塊受到的合外力為零時(shí)，速度最大，此時(shí)T2＝2mg＝kx2，又mg＝kx，所以彈簧此時(shí)的伸長量x2＝2x，即B物塊向下運(yùn)動(dòng)3x時(shí)速度最大，故C正確，D錯(cuò)誤．6.如圖所示，充滿某種液體的密閉容器用繩子懸掛在天花板上，輕彈簧A下端固定在容器底部，輕彈簧B上端固定在容器頂部。甲、乙、丙是三個(gè)不同材質(zhì)的實(shí)心球，甲連在A的上端，乙連在B的下端，丙懸浮在液體中。已知甲、乙、丙和液體的密度關(guān)系為乙<丙＝液＜甲，則剪斷繩的瞬間相對于容器（不計(jì)空氣阻力）（　?。?A.甲球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，乙、丙球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)B.甲、丙球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，乙球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)C.甲球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，乙球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，丙球不動(dòng)D.甲球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，乙球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，丙球不動(dòng)【答案】C【解析】【詳解】依題意，由于乙<丙＝液＜甲，根據(jù)浮力公式可知，輕彈簧A、B均處于壓縮狀態(tài)，剪斷繩的瞬間，系統(tǒng)處于完全失重狀態(tài)，由于彈簧的彈力不會發(fā)生突變，根據(jù)牛頓第二定律可知，甲的加速度小于g，乙的加速度大于g，丙的加速度等于g，所以三者相對于容器，甲球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，乙球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，丙球保持不動(dòng)。故選C。7.大家耳熟能詳?shù)墓?jié)氣歌“春雨驚春清谷天，夏滿芒夏暑相連，秋處露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒”反映了古人的智慧，里面涉及與節(jié)氣有關(guān)的物理現(xiàn)象．下列說法正確的是（　?。〢.荷葉上小水珠呈球狀是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小的趨勢B.冬天低溫下會結(jié)冰，如果一定質(zhì)量的0℃水變成0℃的冰，體積會增大，分子勢能會增大C.夏天氣溫比春天高，所以夏天大氣中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)速率均比春天大D.食鹽受潮時(shí)會粘在一起，受潮后的食鹽是非晶體【答案】A【解析】【詳解】A．液體表面張力使液體表面積有收縮到最小的趨勢，所以荷葉上小水珠成球狀，故A正確；B．冬天低溫下會結(jié)冰，如果一定質(zhì)量的0℃水變成0℃的冰，體積會增大，放出熱量，內(nèi)能減小，分子的平均動(dòng)能不變，但分子勢能會減小，故B錯(cuò)誤；C．溫度越高分子的平均動(dòng)能越大，分子的平均速率就越大，但并不是每一個(gè)分子的速率都大，夏天溫度高，所以夏天的分子平均速率比春天的大，故C錯(cuò)誤； D．食鹽受潮時(shí)粘在一起，受潮后的食鹽仍然是晶體，故D錯(cuò)誤。故選A。8.某同學(xué)用甲、乙、丙三種色光分別照射同一光電管，研究光電流I與所加電壓U之間的關(guān)系，得到如圖所示的圖像。則下列說法正確的是（　?。〢.甲光的波長小于乙光的波長B.以相同的入射角從空氣斜射入玻璃，乙光的折射角大于丙光的折射角C.甲光可能為藍(lán)光，乙光可能為紅光D.若處于基態(tài)的氫原子能吸收甲、乙兩種光，且吸收甲光后由高能級向低能級躍遷共能發(fā)出6種頻率的光，則吸收乙光后共能發(fā)出超過6種頻率的光【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程結(jié)合動(dòng)能定理可知知入射光的頻率越高，對應(yīng)的遏止電壓Uc越大。甲光、丙光的遏止電壓相等，所以甲光、丙光的頻率相等，波長相等，甲光、丙光的遏止電壓小于乙光，則甲光、丙光的頻率小于乙光，甲光、丙光的波長大于乙光，故A錯(cuò)誤；B．由公式可知，入射角相同，折射率越大的，折射角越小，由于乙的頻率大于丙的頻率，即乙的折射率大于丙的折射率，所以乙光的折射角小，故B錯(cuò)誤；C．由于甲光的頻率小于乙光的頻率，則不可出現(xiàn)甲光為藍(lán)光，乙光為紅光，故C錯(cuò)誤；D．由于甲光的頻率小于乙光的頻率，由甲光的光子能量小于乙光光子能量，處于基態(tài)的氫原子能吸收甲、乙兩種光，乙光能躍遷到更高的能級，則吸收乙光后共能發(fā)出超過6種頻率的光，故D正確。故選D。9.一長為L的金屬管從地面以的速率豎直上拋，管口正上方高處有一小球同時(shí)自由下落，金屬管落地前小球從管中穿過．已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．關(guān)于該運(yùn)動(dòng)過程說法正確的是（） A.小球穿過管所用時(shí)間大于B.若小球在管上升階段穿過管，則C.若小球在管下降階段穿過管，則D.小球不可能在管上升階段穿過管【答案】B【解析】【詳解】A．兩物體豎直方向加速度相同，所以小球相對管來說在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以小球穿過管所用時(shí)間為故A錯(cuò)誤；B．剛好在管上升最高點(diǎn)穿過管有解得若小球在管上升階段穿過管，則故B正確；C．若小球在管剛著地時(shí)穿管，有解得 結(jié)合B分析可知小球在管下降階段穿過管則故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)以上分析可知，故D錯(cuò)誤。故選B10.如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與物塊A連接在一起，物塊B靠放在A右側(cè)，兩者位于O點(diǎn)，彈簧處于壓縮狀態(tài)。A、B由O點(diǎn)靜止釋放后沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，在C點(diǎn)分離后B上升到某位置靜止，A運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)下方某位置D（未畫出）速度為零。A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，彈簧未超過彈性限度，上述過程中（　?。〢.兩物塊在C點(diǎn)時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)B.彈簧的彈力方向不發(fā)生變化C.B速度最大的位置在OC之間且在OC中點(diǎn)的上方D.位置D可能位于O點(diǎn)的下方【答案】C【解析】【詳解】AB．設(shè)斜面的傾角為，兩物塊在C點(diǎn)時(shí)分離，此時(shí)物塊B的加速度與A的加速度相等，即故此時(shí)彈簧對A的無彈力，彈簧處于原長狀態(tài)，之后彈簧對A施加沿斜面向下的拉力，A的加速度小于B的加速度，兩物體沿斜面向上做減速運(yùn)動(dòng)，AB錯(cuò)誤；C．設(shè)B速度最大的位置距點(diǎn)的距離為，則從到C，由動(dòng)能定理可知 即解得故B速度最大的位置在OC之間且在OC中點(diǎn)的上方，C正確；D．根據(jù)能量守恒定律可知，系統(tǒng)的彈性勢能不可能比開始時(shí)大，D錯(cuò)誤。故選C。二、非選擇題：本題共5題，共60分。其中第12題～第15題解答時(shí)請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.在探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了力傳感器來測細(xì)線的拉力。（1）若用10分度的游標(biāo)卡尺測量某物體的寬度d，如圖所示，則寬度為__________mm。（2）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法正確的是__________。A．必須用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄拉力傳感器的示數(shù)C．選用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器比選用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差小D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（3）實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是__________ （計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；（4）由實(shí)驗(yàn)得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示，則小車與軌道的滑動(dòng)摩擦力__________N；（5）小明同學(xué)不斷增加砂子質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小車的加速度最后會趨近于某一數(shù)值，從理論上分析可知，該數(shù)值應(yīng)為__________（g取）。【答案】①.4.7②.B③.④.1.0⑤.4.9【解析】【詳解】（1）[1]由題圖可知第7條刻度線與主尺刻度線對齊，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為（2）[2]A．小車受到的拉力可由拉力傳感器測出來，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B．為充分利用紙帶，小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄傳感器的示數(shù)，故B正確；C．使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)由于摩擦力較小，故實(shí)驗(yàn)誤差較小，故C錯(cuò)誤；D．小車受到的拉力可以由拉力傳感器測出，實(shí)驗(yàn)中不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤。故選B。（3）[3]根據(jù)題意可知，紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔 根據(jù)可得（4）[4]根據(jù)牛頓第二定律可知結(jié)合題圖丙解得（4）[5]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知小車的加速度是砂和砂桶加速度的，而砂和砂桶的加速度最大為重力加速度，即可判斷小車的最大加速度為12.如圖甲所示，“隱身裝置”可以將兒童的身體部分隱去，卻對后面的成人沒有形成遮擋；簡化模型的俯視圖如圖乙所示，A、B為兩個(gè)厚度均為的直角透明介質(zhì)，虛線為透明介質(zhì)的對稱軸，兒童站在介質(zhì)之間虛線框位置處，人體反射的光線均視為與對稱軸平行。已知介質(zhì)折射率，光在真空中的傳播速度c=3.0×108m/s，sin15°=0.26。求：（1）光線在兩透明介質(zhì)中傳播的時(shí)間t；（2）兒童身體能被隱身，身體寬度的最大值d。【答案】（1）；（2）d=0.52m【解析】【詳解】（1）光在透明介質(zhì)A中傳播的光路如圖所示，入射角α=45°，設(shè)折射角為β， 由折射定律得光在透明介質(zhì)A中運(yùn)動(dòng)的路程光在兩介質(zhì)中需要的時(shí)間又光在透明介質(zhì)中的速度聯(lián)立解得（2）兒童身體能被隱身時(shí)，光從介質(zhì)A中射出時(shí)恰好不被兒童身體遮擋，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系有解得d=0.52m13.如圖所示，用輕質(zhì)細(xì)繩繞過兩個(gè)光滑輕質(zhì)滑輪將木箱與重物連接，木箱質(zhì)量，重物質(zhì)量，木箱與地面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度。（1）要使裝置能靜止，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)需滿足什么條件？ （2）若木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，用的水平拉力將木箱由靜止向左拉動(dòng)位移時(shí)，求重物的速度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）對重物受力分析，根據(jù)受力平衡可得對木箱受力分析，可得又聯(lián)立解得要使裝置能靜止，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)需滿足（2）設(shè)木箱加速度大小為，則重物加速度大小為，對重物受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得對木箱受力分析，有解得當(dāng)木箱向左勻加速度拉動(dòng)位移時(shí)，重物向上的位移為由 可得此時(shí)重物的速度為14.一均勻鐵鏈，重為G，由n（n為偶數(shù)）個(gè)相同、粗細(xì)不計(jì)圓形小鐵環(huán)串聯(lián)構(gòu)成，鐵鏈左右兩端的小鐵環(huán)對稱套在水平細(xì)桿上后恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)（如下圖）。鐵鏈與水平桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，忽略鐵環(huán)之間的摩擦，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：（1）在其中一個(gè)懸掛點(diǎn)，水平桿對小鐵環(huán)的彈力大小；（2）如下圖，A和B之間的彈力大?。ˋ為最低位置的兩個(gè)環(huán)中的一個(gè)）；（3）若n為奇數(shù)，則最低處的小環(huán)與相鄰小環(huán)的彈力大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)對稱性可知，水平桿對兩小鐵環(huán)的彈力大小相等、摩擦力大小相等。假設(shè)水平桿對每個(gè)小鐵環(huán)的彈力大小為，則有解得（2）A左邊與之相鄰的環(huán)與A環(huán)之間的彈力大小為，以右半側(cè)的鐵鏈為分析對象，受力分析如圖所示則有 A和B之間的彈力大小為對A受力分析如圖所示可知解得（3）若為奇數(shù)，設(shè)最低處的小環(huán)D與相鄰環(huán)的彈力大小為，彈力與水平方向的夾角為，對小環(huán)D受力分析如圖所示根據(jù)平衡條件可得對D右側(cè)鐵鏈?zhǔn)芰Ψ治鋈鐖D所示根據(jù)平衡條件可得 解得15.如圖所示，一傾角的足夠長斜面體固定于地面上，斜面體上有一質(zhì)量為的木板，時(shí)刻另一質(zhì)量為的木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度從木板下端沿斜面體向上沖上木板，同時(shí)給木板施加一個(gè)沿斜面體向上的拉力，使木板從靜止開始運(yùn)動(dòng)．當(dāng)時(shí)撤去拉力F，已知木板和木塊間動(dòng)摩擦因數(shù)，木板和斜面體間動(dòng)摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取，，求：（1）木塊和木板速度相等之前各自的加速度；（2）木板從開始運(yùn)動(dòng)至到達(dá)最高點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t；（3）若要求木塊不從木板的上端沖出，木板至少為多長？【答案】（1），方向沿斜面向下；，方向沿斜面向上；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)二者共速前木塊和長木板的加速度大小分別為和，木塊和長木板受力分析如圖甲、乙所示用牛頓運(yùn)動(dòng)定律可得 解得方向沿斜面向下；方向沿斜面向上；（2）設(shè)木塊和長木板達(dá)到共速所用時(shí)間為，則有解得假設(shè)木塊、木板在力F撤去能保持相對靜止，則對木塊和木板組成整體有解得當(dāng)木塊受到向下的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力（大小等于滑動(dòng)摩擦力）時(shí)，加速度最大，其加速度大小為，，假設(shè)不成立，木塊相對木板繼續(xù)發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，木塊繼續(xù)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，所以其加速度仍然為，方向沿斜面向下；設(shè)此過程長木板加速度大小為，受力分析如圖丙所示則有解得 所以上滑時(shí)間（3）由于，長木板速度先減到零，木塊繼續(xù)上滑，假設(shè)此過程中長木板靜止在斜面上，受到斜面的靜摩擦力為f，則有可得因?yàn)椋始僭O(shè)成立，木板靜止在斜面上，直到木塊上滑過程中速度減為零；在木塊和長木板速度減為零過程中的圖像如圖丁所示設(shè)木塊的位移為，長木板在加速過程和減速過程的位移為和，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得解得