2023-2024学年江苏省南通市海安市高三（上）开学考试物理试卷（含解析）

4.用两根相同的细绳和弹簧分别将小球14.用两根相同的细绳和弹簧分别将小球1、2和小球3、4悬挂起来，静止时2、4两球等高,如图所示。则关于小球的质量关系一定正确的是()5.随着现代工艺提升，最薄的金箔比人的指甲还薄一百万倍，仅两个原子厚度。黄金的密度约为2.0x104kg/m3,质量为O.Mg的黄金可以打造金箔的最大面积约为()6.如图，“双人花样滑冰”训练时男运动员以自己为转动轴拉着女运动员沿冰面做圆周运动,两人手臂伸直，女运动员始终未离开地面。男运动员缓慢下蹲，手中拉力大小恒定，则女运动员()8.1824年，法国工程师卡诺提出了具有重要理论意义的循环过程一一卡诺循环。如图所示为一定质量的理想气体卡诺循环的p-V图像，该循环由两个绝热和两个等温过程组成，则下A.线速度大小恒定不变B.转动的角速度恒定不变C.受到的合外力大小不变D.加速度方向始终沿着伸直的手臂方向7.质量分别为2m和m的A、B两物块，在恒力F作用下沿光滑的水平面一起向前匀加速。下列情形中4对B的作用力最大的是（)C.整个循环过程中系统吸收的热量大于放出的热量D.AtB气体对外界做的功等于CtD外界对气体做的功9.实验室用位移传感器测速度，如图所示。不动的小盒。在小时间内向被测物体D发出两束超声波脉冲，被D反射后又被C接收，两次发射与接收超声波脉冲的时间差为勺、&，空气中的声速为*则物体D的速度为()列说法正确的是()—「—虹—/77/Z77yn2uzk10.如图所示，水平面上汽车A,通过定滑轮用绳子拉同一水平面的物体B,汽车A的带动下使物体B以速度u向右匀速运动，物体B与地面的动摩擦因数为0.75,图示位置时，两绳子与水平面的夹角分别为0=30。、。=60。则()/二、实验题（本大题共1小题，共10.0分）11.利用如图甲所示的实验装置来探究平抛体运动的特点.（取g=10m/s2）B.当由45。增大到60。过程中，A的平均速度大于uC.当B由30。增大到45。过程中，绳中拉力先减小后增大D.当6由45。增大到60。过程中，绳中拉力先减小后增大丙(4)以平抛起点。丙(4)以平抛起点。为坐标原点，在轨迹上取一些点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,作出如图丙所示的y-x2图像，图像的斜率为k,则平抛小球的初速度为.(5)如图丁所示，在斜槽的末端放置一倾斜的长板，某小组测得小球在。处的水平速度％及。至落点的水平射程X,记录的数据如下表，则斜面的倾角0为.(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有人安装斜槽轨道，使其末端保持水平让每次小球释放的初始位置可以任意选择C.每次小球应从同一高度由静止释放。.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接(2)该实验中，在取下白纸前，应确定坐标轴原点0,并建立直角坐标系，下列关于图像坐标原点和坐标系的选择正确的是(3)如图乙是根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取三个水平距离相等的点A、B和C,两点间的水平间距均为IE=20.0cm.以A点为坐标系的原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴，测得B、C两点竖直坐标=15.0cm,y2=40.0cm,则小球平抛的起点。的坐标为JJ%(m/s)0.5123三、计算题(本大题共2小题，共22.0分)12.真空中一对平行金属板A和B正对放置，紫外线持续照射4板，有光电子从A板逸出，电子的电量为e,质量为m,普朗克常量为九.(1)在4、B板间接一灵敏电流计(如图甲)，电流计示数为/,求每秒钟到达B板的电子数N；(2)在A、B板间接如图电压。(如图乙)时灵敏电流计示数为零，求光电子离开4板时，光电子13.设想从地球赤道平面内架设一垂直于地面延伸到太空的电梯，电梯的箱体可以将人从地面运送到地球同步轨道的空间站。已知地球表面两极处的重力加速度为g,地球自转周期为T,地球半径为R,万有引力常量为G。求(1)同步轨道空间站距地面的高度九；(2)太空电梯的箱体停在距地面R高处时，箱体对质量为m的乘客的作用力F。四、综合题(本大题共2小题，共28.0分)1515.如图，半径为5r的水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有质量均为m的小物体A、B。A、B到转盘中心。的距离分别为3r、5r,A、B间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力。已知A与圆盘间的动摩擦因数为即B与圆盘间的动摩擦因数为2“。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g,A、B均可视为质点，现让圆盘从静止开始逐渐缓慢加速：(1)求细线上开始产生拉力时，圆盘角速度to】；(2)圆盘角速度口2=件时,求4与水平圆盘之间的摩擦力大小八(3)圆盘角速度32=件时,剪断绳子，同时让转盘立即停止转动，若圆盘距离水平地面高为九=号，求4、B落地时两者间的距离d。14.如图所示，一物流传送装置，电机带动水平传送带顺时针转动的最大速度v0=6m/s,货物从4点静止放上传送带。货物与传送带之间的动摩擦因数为“=0.1,传送带AB的长度L=14m»重力加速度g=10m/s2o(1)若传送带以％匀速转动，求货物由A运动到B的时间t；(2)若货物刚放上A点时，传送带从％开始以a0=2m/s2的加速度做匀减速运动直至静止，求货物静止时离A的距离d；(3)若货物刚放上A点时，传送带从静止开始做a0=2m/s2的匀加速运动，速度达到％后立即做％=2m/s2的匀减速运动直至静止，求货物运动到传送带B点时的速度答案和解析【解析】A.答案和解析【解析】A.箭在空中的轨迹是曲线，选项A错误；4.在空中的水平位移和竖直位移均增大，则合位移一直增大，选项B正确；C.箭运动中水平速度不变，竖直速度增加，则箭速度的大小不断增加，选项C错误；。.入壶时箭有水平速度，则速度方向不可能竖直向下，选项。错误。【解析】A.根据核反应方程可知，该核反应为衰变，A错误；4.氤核的半衰期由核内部自身的因素决定的，与原子所处的化学状态和外部条件无关，所以海水升温，不会加快氤核的衰变，8错误；C.衰变时放出核能，产生的新核的比结合能变大，所以；〃的比结合能小于的比结合能，C错误；。.衰变时放出核能，质量亏损，所以；〃的质量大于乎He与质量之和，。正确。4三星系统是三颗星都绕同一圆心。做匀速圆周运动，由此它们转动的角速度相同，由线速度与角速度的关系公式v=,可知星体的线速度1以=2VbA错误；〃.由向心加速度公式a=a)2r,可得星体的加速度aA=3以0B正确；C.三颗星都绕同一圆心。做匀速圆周运动，因此可得星体A、B受力如图所示，由解析题图可知，A、B间的万有引力大小等于4、C间的万有引力大小，B、C间的万有引力大小小于A、C间的万有引力大小，分力的夹角相等，因此PA>Pb男运动员缓慢下蹲，。减小，则女运动员线速度增大，加速度不变，A错误，B正确;C.合力等于拉力的水平分力，故增大，C错误；。.加速度方向始终沿水平方向指向圆心，。错误。男运动员缓慢下蹲，。减小，则女运动员线速度增大，加速度不变，A错误，B正确;C.合力等于拉力的水平分力，故增大，C错误；。.加速度方向始终沿水平方向指向圆心，。错误。7.【答案】D【解析】】对选项A整体分析，根据牛顿第二定律F=(2m+ni)a对BN]=ma得F虬=2同理，B选项中A、B间作用力为得FcosO=my=ma)2r，cos。=jI~3=Jml「2=J俘)2+(2冲)2选项D中，4、B间静摩擦力为A、B间作用力为2F此=亏2F/2=TA、B间作用力为同理于AB选项，在选项C中，4、B间静摩擦力为8.【答案】D【解析】本题考查了理想气体状态方程和热力学第一定律的应用，对于热力学第一定律表示式八U="+Q,其中"的含义是外界对系统做的功，应用时若系统对外界做功，则0应取负值；Q的第二次超声波发射后走过工2的距离后反射回来，有含义是系统从外界吸收的热量，若系统向外界放热，则Q应取负值。AtB第二次超声波发射后走过工2的距离后反射回来，有含义是系统从外界吸收的热量，若系统向外界放热，则Q应取负值。AtB过程中，绝热膨胀，气体对外界做功，温度降低；B-C过程中，等温膨胀，气体对外界做功，吸收热量C-D过程中，绝热压缩，气体对外做功，温度升高，DtA过程中，体积减小，外界对气体做功，根据气体状态的变化结合热力学第一定律即可判断做功和吸热放热情况。【解答】人、A^B过程中，绝热膨胀，气体对外界做功，温度降低，即Ta>Tb，故A错误；8、BtC过程中，等温膨胀，气体对外界做功，吸收热量，但是Tb=Tc，故8错误；C、p-V图像中图线与坐标轴所围的面积表示外界对气体做的功，气体经全过程回到A,内能不变，但由于全过程中气体体积增大过程对外界做功(图线与坐标轴围的面积)小于体积减小过程外界对气体做的功，由热力学第一定律可知整个循环过程中系统吸收的热量小于放出的热量，故C错误；tB过程和CtD过程都是绝热过程，且气体温度变化大小相同，则内能变化量的大小相同，根据热力学第一定律△(/=<?+",(?=0,可知，AtB过程气体对外界做的功等于CtD过程外界对气体做的功，故。正确。【解析】】第一次超声波发射后走过X】的距离后反射回来，有沃1hh2/3*=2h+「—九所以物体D的速度为vt2绳长为sin30sin603X1=7—^75-―TF7=C"-ha0.73/1tan30tan45【解析】A.设滑轮顶端到汽车A、B的高度为h,汽车B的位移为hh.—y]sin45tan60汽车A的位移为hx2=Q-..uJ-h2-on0.84/1>XiBC.为了保证小球到达底端时速度相同，则每次必须要使小球从同一高度由静止释放，选项8错误,C正确；。.为描出小球的运动轨迹，描绘的点必须用平滑曲线连接，选项。错误。故选ACBC.为了保证小球到达底端时速度相同，则每次必须要使小球从同一高度由静止释放，选项8错误,C正确；。.为描出小球的运动轨迹，描绘的点必须用平滑曲线连接，选项。错误。故选AC。(2)[2]建立坐标系时，y轴应该由铅垂线的方向决定；坐标原点应该是小球球心的投影点，故选Co(3)[3]因三点的水平距离相等，可知时间间隔相等：平抛运动在竖直方向的位移之比应该是1:3:5,因为yBc-yab=3:5可知抛出点的纵坐标为y=-5cm,横坐标为x=-20cm,即小球平抛的起点0的坐标为(一20cm,-5cm)(4)[4]根据v°=HkX=vot"弭由题意可知Y解得可得y=当乂22诡X9如2tan。=-——(5)[5]由平抛运动的规律可知解得2诡tan。X=vot可得2tan019一5联立可得，同步轨道空间站距地面的高度为在地球表面两极处有Mm/=?根据电流的定义式得N=/联立可得，同步轨道空间站距地面的高度为在地球表面两极处有Mm/=?根据电流的定义式得N=/e口2）以具有最大动能的电子为研究对象，当其速度减小到0时，电子恰好运动到接近B板，设其最大动能为或那根据动能定理得其中t=Is,可得hA=—p光电子的物质波波长为-eU=0-EkmP2=联立解得hA=-V2meU了尊__&2）竺写容西，方向为背离地心Mm4n212.【答案】⑴N彳⑵洋点【解析】（1）设每秒钟到达8板的电子个数为N,电荷量为Q=Net=—=2v7sa(2)若货物刚放上A点时，传送带从％开始以a°=2m/s2t=—=2v7sa(2)若货物刚放上A点时，传送带从％开始以a°=2m/s2的加速度做匀减速运动，设经过0时间，货物与传送带共速，则有v=2y/~7m./s<v0=6m/s假设成立，则货物由A运动到B的时间为w共=已0—=以1设货物到达B点时，仍未与传送带共速，则有解得货物到达B点时的速度为2aL=v2-0货物与传送带共速后，由于解得此过程货物通过的位移为lima9Q=―^-=,g=lm/s，勺=2s,w共=2m/smgT太空电梯的箱体停在距地面R高处时，乘客所需要的向心力为瓦=血2/?芦=—(2)太空电梯的箱体停在距地面R高处时，乘客受到的万有引力为GMm=^2-=14.【答案】(1)2<7s;(2)4m；(3)2m/s【解析】(1)若传送带以％匀速转动，货物刚放上传送带时的加速度大小为“mg1/2mg8n2mRmgT2—32n2mRF=F万--=---------矛---------Q=―^-="9=所以，箱体对质量为m的乘客的作用力为vB=2m/sa=fig=lm/s2<a0=2m/s2可知货物接着以a=lm/s2做匀减速到停下，则有共2a则货物静止时离A的距离为d=工1+&=4m(3)若货物刚放上4点时，传送带从静止开始做％=2m/s2的匀加速运动，速度达到％后立即做a0=2m/s2的匀减速运动直至静止，传送带速度达到v0时所用时间为此时货物的速度为%=那1=3mjs货物通过的位移为x\=2*1=4.5m接着传送带开始做减速运动，物块继续做加速运动，设经过t‘2时间，货物与传送带共速，