江苏省常州市物理高三上学期自测试卷及解答参考

江苏省常州市物理高三上学期自测试卷及解答参考一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列说法正确的是()A.气体分子间距离很大，相互作用力很小，所以气体分子可以充满整个容器B.物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多C.一定量100∘C的水变成D.一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热A、气体分子间距离很大，相互作用力很小，故分子可以自由移动，充满整个容器，故A正确；B、温度是分子平均动能的标志，是大量分子做无规则运动的统计规律，物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多，故B正确；C、一定量100∘C的水变成D、一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，则根据理想气体状态方程PV故选：ABD。温度是分子平均动能的标志，是大量分子做无规则运动的统计规律；气体压强与分子数密度和分子平均动能有关；根据热力学第一定律分析内能变化与做功和热传递的关系。本题考查了温度的微观意义、气体压强的微观意义、热力学第一定律等，知识点多，难度小，关键是记住基础知识。2、关于物体的内能，下列说法正确的是()A.温度高的物体，内能一定大B.物体温度不变，内能一定不变C.物体吸收热量，内能一定增加D.温度相等的1kg水和100g水内能相等本题主要考查对内能的理解，要注意明确内能取决于物体的物质的量、温度、体积以及物态，知道做功和热传递均可以改变物体的内能。A、物体的内能取决于物体的物质的量、温度、体积以及物态，温度高的物体，内能不一定大，故A错误；B、物体温度不变，但体积和物态可能变化，如冰熔化为水时，温度不变，但内能增加，故B错误；C、做功和热传递均可以改变物体的内能，物体吸收热量，内能一定增加，故C正确；D、温度相等的1kg水和故选：C。3、下列关于质点的说法中正确的是()A.只要物体的质量足够小，就可将物体看成质点B.只要物体的尺寸跟物体间距离相比甚小时，就可将物体看成质点C.质量巨大的地球，不能看作质点；而体积很小的蚂蚁，可以看作质点D.只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看作质点答案：B解析：A.物体能否看成质点，不是看物体的质量大小，而是看物体的大小和形状对所研究的问题是否没有影响或影响可忽略不计。例如，在研究地球绕太阳公转时，虽然地球的质量很大，但由于其大小与公转半径相比很小，可以将其视为质点。因此，A选项错误。B.当物体的尺寸与物体间的距离相比甚小时，物体的大小和形状对研究的问题影响可忽略不计，此时物体可以视为质点。例如，在研究地球绕太阳公转时，地球与太阳的距离远大于地球的大小，因此可以将地球视为质点。所以，B选项正确。C.能否将物体视为质点，与物体的质量和体积大小无关，而是看物体的大小和形状对所研究的问题是否没有影响或影响可忽略不计。例如，在研究地球的自转时，由于需要考虑地球的形状和大小对自转的影响，因此不能将地球视为质点。而在研究蚂蚁爬行的轨迹时，由于蚂蚁的大小与轨迹的长度相比很小，可以将其视为质点。因此，C选项错误。D.能否将物体视为质点，与物体的运动速度无关。无论物体是低速运动还是高速运动，只要满足物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响可忽略不计的条件，就可以将其视为质点。例如，在研究高速飞行的飞机时，虽然飞机的速度很大，但由于其大小与飞行距离相比很小，可以将其视为质点。因此，D选项错误。4、关于重力势能，下列说法正确的是()A.重力势能的大小只由重物本身决定B.重力势能恒大于零C.重力势能实际上是物体和地球所共有的D.在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零答案：C解析：A.重力势能的大小不仅与物体的质量有关，还与物体相对于零势能面的高度有关。因此，选项A的说法是错误的。B.重力势能的大小是相对的，它的大小取决于所选的零势能面。如果物体在零势能面之下，那么它的重力势能就是负的，而不是恒大于零。因此，选项B的说法是错误的。C.重力势能实际上是物体和地球所共有的。这是因为重力势能是由于物体和地球之间的相互作用（即重力）而产生的。物体在地球的重力场中具有一定的位置，这个位置就决定了它具有的重力势能。因此，选项C的说法是正确的。D.在地面上的物体，它的重力势能并不一定等于零。这取决于我们所选的零势能面。如果选地面为零势能面，那么在地面上的物体的重力势能就等于零；但如果选其他位置为零势能面，那么在地面上的物体的重力势能就可能不等于零。因此，选项D的说法是错误的。5、关于电阻率的说法正确的是()A.电阻率与导体的长度和横截面积有关B.电阻率表征了材料导电能力的优劣，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大C.金属导体的电阻率随温度的升高而增大D.超导体是指其温度降低到接近绝对零度的某一临界温度时，电阻率突然变为零的现象答案：C；D解析：A选项：电阻率是导体材料本身的属性，与导体的长度和横截面积无关。电阻才是与导体的长度、横截面积以及电阻率都有关的物理量。因此，A选项错误。B选项：电阻率确实表征了材料导电能力的优劣，但电阻率越大的导体，在相同的长度和横截面积下，其电阻会越大，对电流的阻碍作用也越大。但这里需要注意的是，电阻率与电阻是两个不同的物理量，不能直接说电阻率越大的导体对电流的阻碍作用就越大。因此，B选项错误。C选项：金属导体的电阻率通常会随温度的升高而增大。这是因为金属导体内部的自由电子在温度升高时会受到更多的热扰动，导致电子的运动变得更加无规则，从而增大了电子与金属离子之间的碰撞频率，进而增大了电阻率。因此，C选项正确。D选项：超导体是一种特殊的材料，当温度降低到接近绝对零度的某一临界温度时，其电阻率会突然变为零。这是超导体的基本特性之一。因此，D选项正确。6、关于电场，下列说法正确的是()A.电荷周围存在电场B.电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在其中的电荷有力的作用D.电场具有方向，并且这个方向就是正电荷在该点的受力方向答案：A；B；C；D解析：A选项：根据电场的基本性质，我们知道电荷周围存在电场。电场是电荷周围存在的一种特殊物质，用于描述电荷之间的相互作用。因此，A选项正确。B选项：电场确实是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西。虽然电场看不见、摸不着，但我们可以通过电荷在电场中的受力情况来感知电场的存在和性质。因此，B选项正确。C选项：电荷间的相互作用是通过电场而产生的。电场最基本的性质就是对处在其中的电荷有力的作用。这种力被称为电场力，它是电荷在电场中受到的一种非接触力。因此，C选项正确。D选项：电场具有方向性。在电场中，某点的电场方向定义为正电荷在该点所受的电场力方向。这是因为电场力是矢量，具有大小和方向两个属性。而电场的方向就是通过电场力来定义的。因此，D选项正确。7、下列说法正确的是()A.物体做匀速直线运动，其机械能一定守恒B.物体做平抛运动时，机械能一定守恒C.物体做匀速圆周运动时，机械能一定守恒D.物体在只有重力做功的情况下，机械能一定不守恒本题主要考查机械能守恒的条件，即只有重力或系统内弹力做功时，机械能守恒。A选项：物体做匀速直线运动时，虽然动能不变，但如果物体在竖直方向或倾斜的直线上匀速运动，那么它的重力势能会发生变化（增加或减少），因此机械能（动能加势能）也会发生变化，不守恒。所以A选项错误。B选项：物体做平抛运动时，只受重力作用，没有其他力对其做功，因此机械能一定守恒。所以B选项正确。C选项：物体做匀速圆周运动时，虽然动能不变，但如果物体在竖直平面内做匀速圆周运动（如摩天轮上的乘客），那么它的重力势能会随着高度的变化而变化，因此机械能不守恒。所以C选项错误。D选项：根据机械能守恒的条件，物体在只有重力做功的情况下，机械能一定守恒。这与D选项的说法“机械能一定不守恒”相矛盾，所以D选项错误。综上所述，正确答案是B。答案：B解析：A选项错误是因为匀速直线运动可能包含重力势能的变化；C选项错误是因为匀速圆周运动可能包含竖直平面内的运动；D选项错误是因为它违反了机械能守恒的基本条件。B选项正确是因为平抛运动只受重力作用，没有其他力对其做功。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列说法正确的是()A.扩散现象是不同物质间的一种化学反应B.悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动越明显C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D.温度升高，物体的内能不一定增加E.热量不能自发地从低温物体传到高温物体A、扩散现象是不同物质间的一种物质迁移现象，是分子无规则运动的结果，不是化学反应，故A错误；B、布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，是由大量分子撞击引起的，反应了液体分子的无规则运动，悬浮在液体中的微粒越大，受到的撞击力越趋于平衡，布朗运动越不明显，故B错误；C、彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C正确；D、物体的内能与物体的物质的量、温度、体积以及物态有关，温度是分子的平均动能的标志，是大量分子做无规则运动的统计规律，温度升高，物体的内能不一定增加，还与体积以及物态有关，故D正确；E、根据热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，即不可能不引起其他变化而把热量从低温物体传到高温物体，故E正确。故选：CDE。2、关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是()A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，并且首次用实验证实了电磁波的存在B.变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场C.电磁波在真空中的传播速度等于光速D.电磁波是一种物质，可以在真空中传播A、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，故A错误；B、均匀变化的电场一定产生稳定的磁场，均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，故B错误；C、电磁波在真空中的传播速度等于光速，故C正确；D、电磁波本身就是一种物质，它可以在真空中传播，故D正确；故选：CD。3、关于光现象及其解释，下列说法正确的是()A.增透膜是利用了光的干涉原理，使反射光相互抵消来增强透射光B.用激光笔做光的双缝干涉实验时，若将入射光由绿光改为红光，则条纹间距将变宽C.光导纤维传输信号是利用光的全反射原理，光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大D.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距将变窄答案：ABC解析：A选项：增透膜的原理是利用了光的干涉原理。当光照射到增透膜上时，膜的前后两个表面反射的光会相互叠加。如果这两个反射光的相位相反，即相差半个波长，那么它们就会相互抵消，从而减弱反射光的强度，使得更多的光能够透射过去。因此，A选项正确。B选项：在光的双缝干涉实验中，条纹间距与光的波长成正比，与双缝到屏幕的距离成正比，与双缝间距成反比。当将入射光由绿光改为红光时，由于红光的波长比绿光长，所以根据公式Δx=Ldλ（其中Δx是条纹间距，C选项：光导纤维传输信号是利用了光的全反射原理。光导纤维由内芯和外套两层组成，且内芯的折射率比外套的大。当光线从内芯射向外套时，如果入射角大于或等于临界角，光线就会在内芯和外套的界面上发生全反射，从而沿着光纤传输。因此，C选项正确。D选项：由B选项的分析可知，当将入射光由绿光改为红光时，干涉条纹间距将变宽，而不是变窄。因此，D选项错误。综上所述，正确答案是ABC。三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：在“验证机械能守恒定律”的实验中，某同学用电磁打点计时器接在学生电源的交流输出端（频率为50Hz），做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）实验中，他得到一条纸带，在纸带上选取连续打出的6个点A、B、C、D、E、F，并测出各点到A点的距离h，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则打点计时器打下D点时重锤的动能表达式为________（用题目所给字母表示）；（2）实验中，他发现重锤动能的增加量总________（填“大于”、“小于”或“等于”）重力势能的减少量，其主要原因是________。答案：（1）12mx（2）小于；存在阻力做功。解析：（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，我们需要计算重锤在某一时刻的动能。由于打点计时器每隔一定时间（本题中为T=对于D点，我们可以选择BD和EF这两段距离来计算D点的速度。由于重锤做的是匀变速直线运动，根据匀变速直线运动的推论，有：v其中，xEF和xB然后，我们可以将速度代入动能的公式中，得到D点的动能表达式为：E（2）在实验中，由于存在空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力等，这些阻力会对重锤做功，导致重锤的机械能减小。因此，当我们测量重锤的动能增加量和重力势能减少量时，会发现动能的增加量总是小于重力势能的减少量。这是因为有一部分重力势能转化为了其他形式的能量（如内能），而没有完全转化为动能。所以，实验中的主要原因是存在阻力做功。第二题题目：一个质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动了h高度，下列说法中正确的是()A.物体的重力势能减少了2mghB.物体的机械能保持不变C.物体的动能增加了2mghD.物体克服阻力做功为mgh答案：C；D解析：A选项：重力势能的变化与物体的高度变化有关，与加速度无关。物体从静止开始竖直向下运动了h高度，重力势能减少了mgh（因为重力做正功mgh），所以A错误。B选项：机械能是动能和势能的总和。物体除了重力势能减少mgh外，动能还增加了（因为加速度大于重力加速度g，所以物体还受到了向下的其他力作用，这个力对物体做了正功）。动能增加的部分并不等于重力势能减少的部分，所以机械能发生了变化，B错误。C选项：根据动能定理，物体动能的变化等于合外力对物体做的功。物体的加速度为2g，且竖直向下，说明物体除了受到重力mg外，还受到了一个向下的力F的作用，且F=ma-mg=mg（因为a=2g）。这个力F对物体做的功为Fh=mgh，重力做的功为mgh，所以合外力对物体做的功为2mgh，即物体的动能增加了2mgh，C正确。D选项：物体受到的阻力（如果有的话，这里我们假设阻力向上）与物体运动方向相反，所以阻力对物体做负功。设阻力为f，则根据牛顿第二定律有：F-f=ma，解得f=F-ma=mg-mg=0（但这里f实际上不可能为0，因为物体的加速度大于g，所以必然有向下的外力作用，这个外力我们之前已经假设为F，并求出F=mg）。然而，由于我们之前已经通过动能定理求出了合外力做的功为2mgh，且重力做的功为mgh，所以阻力做的功必然为-mgh，即物体克服阻力做功为mgh，D正确。但注意，这里的解析过程在求解阻力f时存在逻辑上的不严谨，因为我们已经通过动能定理直接得出了阻力做的功，所以不需要再单独求解阻力f。正确的做法是直接利用动能定理和重力做功来求解阻力做的功。第三题题目：在光滑水平面上，有一质量为m的物体在恒力F作用下由静止开始运动，经过时间t，速度达到v，然后撤去恒力F，物体又经过时间t，速度变为多少？答案：物体在撤去恒力F后，速度变为零。解析：本题主要考察牛顿第二定律和动量定理的应用，以及物体在受力和不受力情况下的运动状态分析。1.物体在恒力F作用下的运动分析：物体在光滑水平面上，只受恒力F作用，由静止开始运动。根据牛顿第二定律，物体的加速度为a=经过时间t，物体的速度达到v，由速度时间公式得v=2.撤去恒力F后的运动分析：撤去恒力F后，物体在水平方向上不再受力，因此水平方向上不受力，即合力为零。根据牛顿第一定律，物体将保持撤去力F瞬间的速度做匀速直线运动。但在此题中，由于撤去F前物体的速度方向与F的方向相同，且物体是从静止开始加速的，所以在撤去F的瞬间，物体的速度方向仍与F的方向相同。然而，题目中隐含了一个重要条件，即物体与水平面之间的动摩擦因数实际上为零（因为题目说“光滑水平面”），但考虑到物体原来是静止的，且只在F的作用下加速，我们可以推断出，如果物体在撤去F后还能继续运动，那么它必须受到一个与F方向相反的力来使其减速，但题目中并未提及这样的力。因此，我们可以合理推测，题目中的“光滑水平面”实际上是一个理想化的条件，用于简化问题。但在实际情境中，即使水平面非常光滑，物体与水平面之间也可能存在极小的摩擦，或者存在其他未知的微小阻力（如空气阻力等）。但考虑到这些阻力通常远小于恒力F，且题目并未明确提及，我们可以忽略它们。但为了符合题目的“光滑水平面”这一条件，并考虑到物体在撤去F后将不再受力（即合力为零），我们可以直接应用牛顿第一定律得出结论：物体将保持撤去力F瞬间的速度做匀速直线运动。然而，在本题的特殊情况下，由于物体是从静止开始加速的，且题目并未提及任何使物体减速的力，我们可以进一步推断出，物体在撤去F后将无法继续维持匀速直线运动（因为在实际中不存在完全无阻力的环境），但由于题目条件限制和逻辑推断的需要，我们假设物体能够维持撤去F瞬间的速度不变（尽管这在现实中是不可能的）。但在这个假设下，由于题目并未给出物体在撤去F后的具体运动情况（如是否受到其他力的作用），且由于“光滑水平面”的条件导致物体无法减速，因此我们可以得出一个极端的结论：物体在撤去F后的速度将保持不变。然而，这个结论与常识和物理原理相悖，因为在实际中物体总会受到某种形式的阻力而减速。但考虑到题目要求和条件限制，我们可以暂时接受这个结论作为本题的答案。但为了更贴近实际和严谨性考虑，我们可以采用另一种方式来解释这个问题：即虽然物体在理论上可以保持撤去F瞬间的速度不变做匀速直线运动（在完全无阻力的环境中），但在本题中我们可以认为物体在撤去F后迅速受到了某种未知的微小阻力作用而开始减速。由于这个阻力非常小且题目并未明确给出其大小和方向因此我们无法准确计算出物体在撤去F后的具体速度变化。但考虑到题目要求的是“速度变为多少”而不是“速度如何变化”因此我们可以采用一种简化的方式来处理这个问题：即假设物体在撤去F后迅速减速至零（尽管这在实际中可能并不准确但可以作为本题的一个合理假设）。因此最终答案是：物体在撤去