江苏省南通如皋市2023-2024学年高三上学期期初调研测试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2024学年度高三年级第一学期期初调研测试物理注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求。1、本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。2、答题前，请务必将自己的姓名、准考证号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。3、请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确。4、作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他〖答案〗。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。5、如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。1.“玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜，核电池将衰变释放的核能一部分转换成电能，的衰变方程为，则（）A.方程中的Z等于90 B.射线的电离本领比射线弱C.月夜的寒冷导致的半衰期变大 D.比的比结合能小〖答案〗D〖解析〗A．根据电荷数守恒可知故A错误；B．根据射线特点可知，射线的电离本领比射线强，故B错误；C．半衰期的大小反映衰变的快慢，与所处的物理环境无关，故C错误；D．衰变过程释放能量，比结合能增大，比的比结合能小，故D正确。故选D。2.用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验，下列说法中正确的是（）A.图中的打点计时器接交流电源 B.应选择质量大体积小的物体作为重物C.还必须配备的器材有秒表和刻度尺 D.重物应远离打点计时器由静止释放〖答案〗B〖解析〗A．图中的电磁打点计时器接左右的交流电源，故A错误；B．为了减小空气阻力的影响，应选择质量大体积小的物体作为重物，故B正确；C．本实验不需要用秒表测时间，需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离，故C错误；D．为了充分利用纸带，重物应靠近打点计时器由静止释放，故D错误。故选B。3.一物体在从静止开始下落的过程中，除了重力之外还受到水平向左的恒力作用，则物体在空中运动的轨迹是（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗一物体在从静止开始下落的过程中，除了重力之外还受到水平向左的恒力作用，两个力的合力是恒力，向左下，所以物体向左下做匀加速直线运动，轨迹为图A。故选A。4.如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条轻质腿与竖直方向的夹角均为，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的，则每条腿中承受的压力大小为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的，设每条腿对探测器的支持力为F，根据整体法可得解得根据牛顿第三定律可知每条腿中承受的压力大小为，故A正确BCD错误。故选A。5.如图所示，我国“夸父一号”卫星位于日地连线上，距离地球约150万千米的日地系统第一拉格朗日点，在该点几乎不消耗燃料就可以和地球一起以相同的角速度绕太阳做匀速圆周运动，则“夸父一号”（）A.向心力由太阳的引力提供 B.角速度大于地球的角速度C.线速度大于地球的线速度 D.向心加速度小于地球的向心加速度〖答案〗D〖解析〗AB．“夸父一号”和地球一起以相同的角速度绕太阳做匀速圆周运动，根据题意可知，“夸父一号”角速度等于地球的角速度，向心力由太阳和地球的引力合力提供，故AB错误；C．根据可知，地球轨道半径大，则“夸父一号”线速度小于地球的线速度，故C错误；D．根据可知，地球轨道半径大，则“夸父一号”向心加速度小于地球的向心加速度，故D正确；故选D。6.人眼对绿光最为敏感，如果每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。一光源以功率P均匀地向各个方向发射波长为的绿光，假设瞳孔在暗处的直径为d，且不计空气对光的吸收。普朗克常量为h，真空中光速为c，则眼睛能够看到这个光源的最远距离为（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗设瞳孔与光源相距为r，在1s内，r处单位面积上的能量为瞳孔在1s内接收到能量为若此时刚好可以看到其中N为每秒射入瞳孔的光子的个数，为6个，由以上式子联立可得故选B。7.两根长度不同的细线上端固定在同一点，下面分别悬挂小球A、B，A的质量小于B的质量，A、B以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两球的相对位置关系正确的是（）A B.C. D.〖答案〗B〖解析〗对小球分析小球做匀速圆周运动mgtanθ=mω2Lsinθ整理得是常量，即两球处于同一高度，故B正确ACD错误。故选B。8.如图所示，足够长木板A置于足够长的光滑斜面上，物块B置于A中央，A的质量是B的质量的2倍，A、B的接触面粗糙。现将A、B一起由静止释放，A、B的速度大小v、动能与时间t或位移x的关系图像正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗AB．设B的质量为m，整体分析可知隔离B分析：解得所以A、B一起相对静止，故AB错误；CD．根据可知，两者速度相同，则故C正确D错误。故选C。9.已知质量均匀分布的球壳对球内物体的万有引力为0。小明设计了如图所示的贯通地球的弦线列车隧道：列车不需要引擎，从入口的A点由静止开始穿过隧道到达另一端的B点，为隧道的中点。设地球是质量均匀分布的球体，不计空气阻力与摩擦。则列车（）A.从A点运动到B点的过程中机械能不断增大B.从A点运动到B点的过程中动能不断增大C.从A点运动到点的过程中受到的引力大小恒定D.从A点运动到点的过程中合力随位移线性变化〖答案〗D〖解析〗AB．从A点运动到B点的过程中只有引力做功，机械能守恒，根据对称性可知，从A点运动到B点的引力做功为零，所以从A点运动到B点的过程中引力先做正功，后做负功动能先增大后减小，故AB错误；CD．设地球的质量为M，列车运动到P点距地心为r∠POO'=θ，受到引力因为到地心距离变化，所以引力大小变化，列车运动到P点由牛顿第二定律得地球为均匀球体，GM=gR2解得从A点运动到点的过程中合力随位移线性变化，故C错误D正确。故选D10.如图所示为某缓冲装置模型，轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力f，现小车以一速度撞击弹簧后，轻杆恰好向右移动l，不计小车与地面间的摩擦，则（）A.轻杆向右移动的过程中，轻杆的加速度为0B.轻杆向右移动的过程中，弹簧的弹性势能逐渐增大C.小车被弹簧反向弹回的过程中，轻杆处于静止状态D.从小车撞击弹簧到离开弹簧的过程中，摩擦产生的内能为〖答案〗C〖解析〗A．当弹簧弹力大于f时，小车与弹簧一起推动杆向右加速运动，此时轻杆的加速度不为0，故A错误；B．小车与弹簧一起推动杆向右减速运动，这个过程中，杆受到摩擦力不变，弹簧的压缩量x先增大，到车与杆的速度相等时x保持不变，直到杆的速度减为0，之后，小车向右减速到弹回，所以轻杆向右移动的过程中，弹簧的弹性势能先增大后不变，故B错误；C．小车被弹簧反向弹回的过程中，轻杆受弹力小于f，轻杆处于静止状态，故C正确；D．现小车以一速度撞击弹簧后，轻杆恰好向右移动l，摩擦产生的内能为故D错误。故选C。二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后〖答案〗的不能得分；有数值计算时，〖答案〗中必须写出数值和单位。11.“频闪摄影”是摄像机每隔一定时间就对运动物体拍摄一次，因此拍摄到物体的图像是不连续的，但从这些不连续的图像中可发现物体运动的规律。小明利用如图甲所示的装置和频闪摄影探究平抛运动的特点。（1）现有以下材质的小球，实验中A、B球应当选用___________。A．乒乓球B．钢球C．塑料球（2）下列实验操作步骤，正确顺序是___________。①敲击弹片，让A、B球同时开始运动②调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置③将A、B球放置实验装置甲上，调整两球的重心在同一水平线上④小球落在实验台上时停止摄像⑤打开摄像机，开始摄像（3）实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，图乙为某次实验的频闪照片，分析该照片，可得出的实验结论是___________。A．仅可判断A球竖直方向做自由落体运动B．仅可判断A球水平方向做匀速直线运动C．可判断A球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动（4）测得乙图中A球连续3个位置的距离如图丙所示，已知物体的实际大小与照片上物体影像大小的比值为，重力加速度为g，则A球平抛的初速度表达式___________。（5）若A球从距实验台高度为处水平飞出，摄像机每秒频闪25次，重力加速度g取，则最多可以得到A球在空中运动的___________个位置。〖答案〗（1）B（2）③②⑤①④（3）C（4）（5）10〖解析〗（1）[1]为了减小空气阻力的影响，实验中A、B球应当选用钢球。故选B。（2）[2]实验操作时，先将A、B球放置实验装置甲上，调整两球的重心在同一水平线上，调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置，打开摄像机，开始摄像，敲击弹片，让A、B球同时开始运动，球落在实验台上时停止摄像。即实验操作步骤的正确顺序为：③②⑤①④。（3）[3]实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，图乙为某次实验的频闪照片，从照片可以看出两球在竖直方向的具有相同的运动情景，即A球竖直方向做自由落体运动；从照片可以看出A球在相同时间内通过的水平位移相等，则A球水平方向做匀速直线运动。故选C。（4）[4]竖直方向有可得水平方向有联立可得A球平抛的初速度表达式（5）[5]根据可得摄像机每秒频闪25次，则频闪周期为则有可知最多可以得到A球在空中运动的10个位置。12.如图所示，一导热性能良好的气缸竖直固定，光滑活塞将缸内理想气体分成体积之比为的A、B两部分，B部分气体的压强为p，活塞重力产生的压强为，环境温度不变。因阀门封闭不严，B中气体向外缓慢漏气，活塞缓慢向上移动，当B中气体体积减为原来的时，求：（1）A中气体的压强；（2）B中漏出的气体和剩下气体质量的比值。〖答案〗（1）1.1p；（2）〖解析〗（1）对活塞分析解得（2）B中气体体积减为原来的时，A中气体体积变为原来的2倍，对A气体对活塞分析解得对B中气体解得B中漏出的气体和剩下气体质量的比值13.如图所示，神舟十六号载人飞船处于半径为的圆轨道I，空间站组合体处于半径为的圆轨道Ⅲ。通过变轨操作后，飞船从A点沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与空间站组合体对接，已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，求：（1）空间站组合体在轨道III运行的周期；（2）飞船由轨道Ⅱ的A点飞至B点所需的时间t。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）空间站组合体在轨道Ⅲ时满足且解得（2）根据开普勒第三定律可得其中解得飞船由轨道Ⅱ的A点飞至B点所需的时间为14.一滑雪道AE由坡道和水平道组成，且平滑连接，坡道倾角均为，竖直截面如图所示。质量为m的滑雪者从A点由静止开始下滑，从D点飞出时的速度大小为，并落到坡道DE上。已知A、D点间的水平距离为d，滑雪者与滑道间的动摩擦因数均为，重力加速度为g。设滑雪者在同一竖直面内运动，不计空气阻力。（1）滑雪者在坡道AB上运动的时间为t，求坡道AB的长度x；（2）求滑雪者从A点运动到D点过程中重力势能的变化量；（3）求滑雪者离坡道DE最远时的速度大小v。〖答案〗（1）；（2）；（3）。〖解析〗（1）滑雪者由A到B做匀加速直线运动，设此过程的加速度大小为a，滑雪者的质量为m，由牛顿第二定律得坡道AB的长度（2）从A点运动到D点过程中解得（3）垂直斜面方向沿斜面方向离斜面最远时此时速度大小15.如图所示，半径为R的光滑半球壳固定于水平地面上，开口平面平行于地面，O为球心，质量分别为、m的A、B两小球用长为R的轻质硬杆连接置于球壳内。现对A施加一个水平向左的推力F，使A、B静止在图示位置，其中OB处于竖直状态。轻杆对小球的作用力沿杆方向，重力加速度为g。（1）求推力的大小F；（2）由图示位置由静止释放两球，求撤去F瞬间B球的加速度大小a；（3）由图示位置由静止释放两球，求从撤去F到A球到达最低点的过程中轻杆对A做的功W。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）对小球B受力分析可知，杆中弹力为零，对A分析解得（2）设释放瞬间杆的作用力大小为T，两球速度方向与杆夹角大小相等，所以两球加速度大小相等，均为a。对A球，由牛顿第二定律得对B球，由牛顿第二定律得解得（3）两球及轻杆组成的系统机械能守恒，从撤去F到A球到达最低点的过程中其中对A根据动能定理解得2023-2024学年度高三年级第一学期期初调研测试物理注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求。1、本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。2、答题前，请务必将自己的姓名、准考证号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。3、请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确。4、作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他〖答案〗。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。5、如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。1.“玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜，核电池将衰变释放的核能一部分转换成电能，的衰变方程为，则（）A.方程中的Z等于90 B.射线的电离本领比射线弱C.月夜的寒冷导致的半衰期变大 D.比的比结合能小〖答案〗D〖解析〗A．根据电荷数守恒可知故A错误；B．根据射线特点可知，射线的电离本领比射线强，故B错误；C．半衰期的大小反映衰变的快慢，与所处的物理环境无关，故C错误；D．衰变过程释放能量，比结合能增大，比的比结合能小，故D正确。故选D。2.用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验，下列说法中正确的是（）A.图中的打点计时器接交流电源 B.应选择质量大体积小的物体作为重物C.还必须配备的器材有秒表和刻度尺 D.重物应远离打点计时器由静止释放〖答案〗B〖解析〗A．图中的电磁打点计时器接左右的交流电源，故A错误；B．为了减小空气阻力的影响，应选择质量大体积小的物体作为重物，故B正确；C．本实验不需要用秒表测时间，需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离，故C错误；D．为了充分利用纸带，重物应靠近打点计时器由静止释放，故D错误。故选B。3.一物体在从静止开始下落的过程中，除了重力之外还受到水平向左的恒力作用，则物体在空中运动的轨迹是（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗一物体在从静止开始下落的过程中，除了重力之外还受到水平向左的恒力作用，两个力的合力是恒力，向左下，所以物体向左下做匀加速直线运动，轨迹为图A。故选A。4.如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条轻质腿与竖直方向的夹角均为，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的，则每条腿中承受的压力大小为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的，设每条腿对探测器的支持力为F，根据整体法可得解得根据牛顿第三定律可知每条腿中承受的压力大小为，故A正确BCD错误。故选A。5.如图所示，我国“夸父一号”卫星位于日地连线上，距离地球约150万千米的日地系统第一拉格朗日点，在该点几乎不消耗燃料就可以和地球一起以相同的角速度绕太阳做匀速圆周运动，则“夸父一号”（）A.向心力由太阳的引力提供 B.角速度大于地球的角速度C.线速度大于地球的线速度 D.向心加速度小于地球的向心加速度〖答案〗D〖解析〗AB．“夸父一号”和地球一起以相同的角速度绕太阳做匀速圆周运动，根据题意可知，“夸父一号”角速度等于地球的角速度，向心力由太阳和地球的引力合力提供，故AB错误；C．根据可知，地球轨道半径大，则“夸父一号”线速度小于地球的线速度，故C错误；D．根据可知，地球轨道半径大，则“夸父一号”向心加速度小于地球的向心加速度，故D正确；故选D。6.人眼对绿光最为敏感，如果每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。一光源以功率P均匀地向各个方向发射波长为的绿光，假设瞳孔在暗处的直径为d，且不计空气对光的吸收。普朗克常量为h，真空中光速为c，则眼睛能够看到这个光源的最远距离为（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗设瞳孔与光源相距为r，在1s内，r处单位面积上的能量为瞳孔在1s内接收到能量为若此时刚好可以看到其中N为每秒射入瞳孔的光子的个数，为6个，由以上式子联立可得故选B。7.两根长度不同的细线上端固定在同一点，下面分别悬挂小球A、B，A的质量小于B的质量，A、B以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两球的相对位置关系正确的是（）A B.C. D.〖答案〗B〖解析〗对小球分析小球做匀速圆周运动mgtanθ=mω2Lsinθ整理得是常量，即两球处于同一高度，故B正确ACD错误。故选B。8.如图所示，足够长木板A置于足够长的光滑斜面上，物块B置于A中央，A的质量是B的质量的2倍，A、B的接触面粗糙。现将A、B一起由静止释放，A、B的速度大小v、动能与时间t或位移x的关系图像正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗AB．设B的质量为m，整体分析可知隔离B分析：解得所以A、B一起相对静止，故AB错误；CD．根据可知，两者速度相同，则故C正确D错误。故选C。9.已知质量均匀分布的球壳对球内物体的万有引力为0。小明设计了如图所示的贯通地球的弦线列车隧道：列车不需要引擎，从入口的A点由静止开始穿过隧道到达另一端的B点，为隧道的中点。设地球是质量均匀分布的球体，不计空气阻力与摩擦。则列车（）A.从A点运动到B点的过程中机械能不断增大B.从A点运动到B点的过程中动能不断增大C.从A点运动到点的过程中受到的引力大小恒定D.从A点运动到点的过程中合力随位移线性变化〖答案〗D〖解析〗AB．从A点运动到B点的过程中只有引力做功，机械能守恒，根据对称性可知，从A点运动到B点的引力做功为零，所以从A点运动到B点的过程中引力先做正功，后做负功动能先增大后减小，故AB错误；CD．设地球的质量为M，列车运动到P点距地心为r∠POO'=θ，受到引力因为到地心距离变化，所以引力大小变化，列车运动到P点由牛顿第二定律得地球为均匀球体，GM=gR2解得从A点运动到点的过程中合力随位移线性变化，故C错误D正确。故选D10.如图所示为某缓冲装置模型，轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力f，现小车以一速度撞击弹簧后，轻杆恰好向右移动l，不计小车与地面间的摩擦，则（）A.轻杆向右移动的过程中，轻杆的加速度为0B.轻杆向右移动的过程中，弹簧的弹性势能逐渐增大C.小车被弹簧反向弹回的过程中，轻杆处于静止状态D.从小车撞击弹簧到离开弹簧的过程中，摩擦产生的内能为〖答案〗C〖解析〗A．当弹簧弹力大于f时，小车与弹簧一起推动杆向右加速运动，此时轻杆的加速度不为0，故A错误；B．小车与弹簧一起推动杆向右减速运动，这个过程中，杆受到摩擦力不变，弹簧的压缩量x先增大，到车与杆的速度相等时x保持不变，直到杆的速度减为0，之后，小车向右减速到弹回，所以轻杆向右移动的过程中，弹簧的弹性势能先增大后不变，故B错误；C．小车被弹簧反向弹回的过程中，轻杆受弹力小于f，轻杆处于静止状态，故C正确；D．现小车以一速度撞击弹簧后，轻杆恰好向右移动l，摩擦产生的内能为故D错误。故选C。二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后〖答案〗的不能得分；有数值计算时，〖答案〗中必须写出数值和单位。11.“频闪摄影”是摄像机每隔一定时间就对运动物体拍摄一次，因此拍摄到物体的图像是不连续的，但从这些不连续的图像中可发现物体运动的规律。小明利用如图甲所示的装置和频闪摄影探究平抛运动的特点。（1）现有以下材质的小球，实验中A、B球应当选用___________。A．乒乓球B．钢球C．塑料球（2）下列实验操作步骤，正确顺序是___________。①敲击弹片，让A、B球同时开始运动②调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置③将A、B球放置实验装置甲上，调整两球的重心在同一水平线上④小球落在实验台上时停止摄像⑤打开摄像机，开始摄像（3）实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，图乙为某次实验的频闪照片，分析该照片，可得出的实验结论是___________。A．仅可判断A球竖直方向做自由落体运动B．仅可判断A球水平方向做匀速直线运动C．可判断A球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动（4）测得乙图中A球连续3个位置的距离如图丙所示，已知物体的实际大小与照片上物体影像大小的比值为，重力加速度为g，则A球平抛的初速度表达式___________。（5）若A球从距实验台高度为处水平飞出，摄像机每秒频闪25次，重力加速度g取，则最多可以得到A球在空中运动的___________个位置。〖答案〗（1）B（2）③②⑤①④（3）C（4）（5）10〖解析〗（1）[1]为了减小空气阻力的影响，实验中A、B球应当选用钢球。故选B。（2）[2]实验操作时，先将A、B球放置实验装置甲上，调整两球的重心在同一水平线上，调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置，打开摄像机，开始摄像，敲击弹片，让A、B球同时开始运动，球落在实验台上时停止摄像。即实验操作步骤的正确顺序为：③②⑤①④。（3）[3]实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，图乙为某次实验的频闪照片，从照片可以看出两球在竖直方向的具有相同的运动情景，即A球竖直方向做自由落体运动；从照片可以看出A球在相同时间内通过的水平位移相等，则A球水平方向做匀速直线运动。故选C。（4）[4]竖直方向有可得水平方向有联立可得A球平抛的初速度表达式（5）[5]根据可得摄像机每秒频闪25次，则频闪周期为则有可知最多可以得到A球在空中运动的10个位置。12.如图所示，一导热性能良好的气缸竖直固定，光滑活塞将缸内理想气体分成体积之比为的A、B两部分，B部分气体的压强为p，活塞重力产生的压强为，环境温度不变。因阀门封闭不严，B中气体向外缓慢漏气，活塞缓慢向上移动，当B中气体体积减为原来的时，求：（1）A中气体的压强；（2）B