江苏省南通市海安市2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题(含解析精品.pdf

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),“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()、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A对B的作用力最大的是(),法国工程师卡诺提出了具有重要理论意义的循环过程——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,则下列说法正确的是()?TAB试卷第2页,共6页:..??B气体对外界做的功等于C?,如图所示。不动的小盒C在Δt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t、t,空气中的声速为v。则物体D的速度为()12v?t?t?2v?t?t?v?Δt2v??t?tΔt?t?t2?t?t?t?,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v向右匀速运动,,图示位置时,两绳子与水平面的夹角分别为??30?、??则()??由30?增大到45?过程中,?由45?增大到60?过程中,?由30?增大到45?过程中,?由45?增大到60?过程中,绳中拉力先减小后增大二、.(取g?10m/s2)试卷第3页,共6页:..(1)以下是实验过程中的一些做法,,,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O,并建立直角坐标系,.(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?x?,水平方向为x轴,竖直方向为y轴,测得、C两点竖直坐标y?,y?,则小球B12平抛的起点O的坐标为(4)以平抛起点O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O处的水平速度v及O至落点的水平射程x,记录的数据如下表,则斜面的倾角?为0序号1234v?m/s?,共6页:..x?m?、,紫外线持续照射A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h.(1)在A、B板间接一灵敏电流计(如图甲),电流计示数为I,求每秒钟到达B板的电子数N;(2)在A、B板间接如图电压U(如图乙)时灵敏电流计示数为零,求光电子离开A板时,光电子的物质波波长的最小值?.,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h;(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。,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v?6m/s,货物从A点静止放上传送带。货物与传送带之间的动摩擦因数为??,0传送带AB的长度L?14m,重力加速度g?10m/s2。(1)若传送带以v匀速转动,求货物由A运动到B的时间t;0(2)若货物刚放上A点时,传送带从v开始以a?2m/s2的加速度做匀减速运动直至00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a?2m/s2的匀加速运动,速度达到v00后立即做a?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v。0B试卷第5页,共6页:..,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O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?,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?;1?g(2)圆盘角速度??时,求A与水平圆盘之间的摩擦力大小f;2r?g(3)圆盘角速度??时,剪断绳子,同时让转盘立即停止转动,若圆盘距离水平2r2r地面高为h?,求A、B落地时两者间的距离d。?试卷第6页,共6页:..参考答案:【详解】,选项A错误;,则合位移一直增大,选项B正确;,竖直速度增加,则箭速度的大小不断增加,选项C错误;,则速度方向不可能竖直向下,选项D错误。故选B。【详解】,该核反应为β衰变,A错误;,与原子所处的化学状态和外部条件无关,所以海水升温,不会加快氚核的衰变,B错误;,产生的新核的比结合能变大,所以3H的比结合能小于3H的比结合能,12C错误;,质量亏损,所以3H的质量大于3He与0e质量之和,D正确。12?1故选D。【详解】,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??r,可知星体的线速度1v?vA2BA错误;??2r,可得星体的加速度a??rAAOa??r?2?rBBOAO则有2a?aABB正确;,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A、C间的万有引力大小,B、C间的万有引力大小答案第1页,共12页:..小于A、C间的万有引力大小,分力的夹角相等,因此F?,A、B间的万有引力大小等于A、C间的万有引力大小,可知m?mBCB、C间的万有引力大小小于A、C间的万有引力大小,可知m?mAC则有m?mABD错误。故选B。【详解】悬挂小球1、2的弹簧弹力等于小球1、2的总重力,悬挂小球3、4的弹簧弹力等于小球4的重力。两弹簧伸长量相同,弹力相等,说明小球1、2的总质量等于小球4的质量。而小球3的质量无法判断。故选C。【详解】由物质的质量与密度及体积的关系式m??V,??m3??10?6m3??104两个金原子厚度为d??10?,共12页:..?10?6S?????10?10ACD错误,B正确。故选B。【详解】,设拉力与水平方向夹角为?,女运动员重心到转动轴沿手臂的距离为l不变,则v2rFcos??m?m?2r,cos??rl得Flcos2?Fv?,??mml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;,故增大,C错误;,D错误。故选B。【详解】对选项A整体分析,根据牛顿第二定律F??2m?m?a对BN?ma1得FN?13同理,B选项中A、B间作用力为2FN?23同理于AB选项,在选项C中,A、B间静摩擦力为Ff?13A、B间作用力为答案第3页,共12页:..?F?2F???mg?21???3?选项D中,A、B间静摩擦力为2Ff?23A、B间作用力为?2F?2F???2mg?22???3?故选D。【详解】?V图像可知,从A?B气体体积增大,外界对气体做负功,而该过程为绝热过程,根据热力学第一定律可知,气体内能减少,温度降低,则有T??C为等温变化,则有T?TBC故B错误;?V图像与横轴围成的面积表示功的大小,可知整个循环过程,外界对气体做正功,而气体的内能不变,根据热力学第一定律可知,整个循环过程,气体向外界放热,则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;?A和B?C为等温变化,设T?T?T,T?T?TDA1BC2由于A?B和C?D两个过程是绝热过程;A?B过程气体对外做功,气体温度由T减小1到T,由热力学第一定律可知,减少的内能等于A?B过程气体对外做的功;C?D过程2外界对气体做功,气体温度由T增加到T,由热力学第一定律可知,增加的内能等于C?D21过程外界对气体做功,则A?B气体对外界做的功等于C?D外界对气体做的功,故D正确。故选D。,共12页:..【详解】第一次超声波发射后走过x的距离后反射回来,有1vtx?112第二次超声波发射后走过x的距离后反射回来,有2vtx?222所以物体D的速度为vtvt2?1??x?x22vt?tv?21??21ttt2?t?t?t?t?2?12122故选A。【详解】、B的高度为h,汽车B的位移为hhx???3h?h??tan45?绳长为hh23L???2h?hsin30?sin60?3汽车A的位移为hhx?(L?)2?h2???x2sin45?tan60?1汽车A、B运动时间相同,汽车A的位移大,故A的平均速度大于v,故A错误;、B两物体沿绳方向的速度为v?vcos?绳AAv?vcos?绳BBA、B两物体沿绳方向的速度相等,有vcos??vcos?AB可得vcos?v?BAcos?当?由45?增大到60?过程中,有???故答案第5页,共12页:..v?v?vAB当?由30?增大到45?过程中,A的瞬时速度都小于B,故A的平均速度小于v,故B错误;,根据平衡条件与Fcos???(mg?Fsin?)TT可得?mg3mgF??Tcos???sin?5sin(??53?)当??37?时,绳中拉力最小,根据数学关系可知当?由30?增大到45?过程中,绳中拉力先减小后增大,当?由45?增大到60?过程中,绳中拉力一直增大,故C正确,D错误。故选C。(-20cm,-5cm)45°2k【详解】(1)[1],使其末端保持水平,这样才能保证小球做平抛运动,选项A正确;,则每次必须要使小球从同一高度由静止释放,选项B错误,C正确;,描绘的点必须用平滑曲线连接,选项D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C。(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y:y?3:5可知抛出点的纵坐标为y=-5cm,横坐标为x=-20cm,即小球平BCab抛的起点O的坐标为(-20cm,-5cm)(4)[4]根据x?vt01y?gt22可得答案第6页,共12页:..gy?x22v20由题意可知gk?2v20解得gv?02k(5)[5]由平抛运动的规律可知1gt22tan??vt0x=vt0解得2v2tan?x?0g由表中数据可知v2?5x0可得2tan?1?g5即θ=45°Ih12.(1)N?;(2)??e2meU【详解】(1)设每秒钟到达B板的电子个数为N,电荷量为Q?Ne根据电流的定义式得QI?t其中t=1s,可得IN?e(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E;根据动能定理得km答案第7页,共12页:..?eU?0?Ekm光电子的物质波波长为h?=p其中p2?2mEkm联立解得h??2meUgR2T2mgT2?32?2mR13.(1)3?R;(2),方向为背离地心4?24T2【详解】(1)由万有引力提供向心力Mm4?2G?m(R?h)(R?h)2T2在地球表面两极处有MmG?mgR2联立可得,同步轨道空间站距地面的高度为gR2T2h?3?R4?2(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GMmmgF??万4R24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4?28?2mRF?m?2R?nT2T2所以,箱体对质量为m的乘客的作用力为mg8?2mRmgT2?32?2mRF?F?F???万n4T24T2方向为背离地心。14.(1)27s;(2)4m;(3)2m/s【详解】(1)若传送带以v匀速转动,货物刚放上传送带时的加速度大小为0?mga???g?1m/s2m答案第8页,共12页:..设货物到达B点时,仍未与传送带共速,则有2aL?v2?0解得货物到达B点时的速度为v?27m/s?v?6m/s0假设成立,则货物由A运动到B的时间为vt??27sa(2)若货物刚放上A点时,传送带从v开始以a?2m/s2的加速度做匀减速运动,设经过t001时间,货物与传送带共速,则有v?v?at?at共0011又?mga???g?1m/s2m解得t?2s,v?2m/s1共此过程货物通过的位移为vx?共t?2m121货物与传送带共速后,由于a??g?1m/s2?a?2m/s20可知货物接着以a?1m/s2做匀减速到停下,则有v2x?共?2m22a则货物静止时离A的距离为d?x?x?4m12(3)若货物刚放上A点时,传送带从静止开始做a?2m/s2的匀加速运动,速度达到v后00立即做a?2m/s2的匀减速运动直至静止,传送带速度达到v时所用时间为00vt??0?3s1a0此时货物的速度为答案第9页,共12页:..v?at??3m/s11货物通过的位移为vx??1t??,物块继续做加速运动,设经过t?时间,货物与传送带共速,则2有v??v?at??v?at?共00212解得t??1s,v??4m/s2共此过程货物通过的位移为v?v?x??1共t????g?1m/s2?a?2m/s20可知货物接着以a?1m/s2做匀减速到B点,根据运动学公式可得?2ax??v2?v?23B共又x??L?x??x??14m???6m312联立解得货物运动到传送带B点时的速度为v?2m/sB?g15.(1)??;(2)f?0;(3)d?85r13r【详解】(1)当A刚要产生滑动时,则m?2?3r??mgA1解得?g??A13r同理,当B刚要产生滑动时,则m?2?5r?2?mgB1答案第10页,共12页:..解得2?g????B15rA1由于A、B角速度相等,故求细线上开始产生拉力时,圆盘角速度为?g????1A13r?g(2)圆盘角速度??时,A所需的向心力为2rF?m?2?3r?3?mg??mgA22B所需的向心力为F?m?2?5r?5?mg?2?mgB22由于B所需向心力更大,因此B受到的摩擦力方向沿B指向圆心,故绳子的拉力为T?F?f?5?mg?2?mg?3?mgB2mB对AT?3?mg?FA2故A与水平圆盘之间的摩擦力大小f?0(3)剪断绳子,同时让转盘立即停止转动,B沿转盘边缘飞出,A在盘上减速运动到盘边缘后飞出,如下图根据平抛运动规律可得A、B下落的时间都为2h4rt??g?g对B,飞出时的速度为v???5r?5?grB2故B沿速度方向运动的水平距离为答案第11页,共12页:..x?vt?10rBB转盘停止时A的速度为v???3r?3?grA12根据几何知识可得转盘停止后A在转盘上匀减速运动的距离为l?(5r)2?(3r)2?4rA做匀减速运动的加速度大小为a??gA设A飞出时的速度为v,则A2v2?v2??2alA2A1A解得v??grA2故A沿速度方向运动的水平距离为x?vt?2rAA2故A落地点距转盘停止时A所在位置的水平距离为x'?l?x?6rAA以飞出方向为纵轴,垂直速度方向过圆心为横轴,转盘圆心在地面投影点为原点在地面建立坐标系,可得B落地点的坐标为(5r,10r),A落地点的坐标为(-3r,-6r),根据数学知识可得求A、B落地时两者间的距离为d?[5r?(?3r)]2?[10r?(?6r)]2?85r答案第12页,共12页