江苏省南通市2023-2024学年高三上学期期初质量监测物理试题
一、单选题
1．如图所示，假设一列火车沿水平轨道接近光速匀速行驶，车厢正中央的光源S发出了一个闪光，车上的人甲和车旁边的人乙进行观察，则（ ）
A．甲认为闪光先到达车厢的后壁 B．甲认为闪光先到达车厢的前壁
C．乙认为闪光先到达车厢的后壁 D．乙认为闪光先到达车厢的前壁
【答案】C
【知识点】相对论时空观与牛顿力学的局限性
2．氚会发生β衰变并释放能量，其半衰期为12.43年，衰变方程为，则下列说法中正确的是（ ）
A．的中子数为3
B．的质量大于和的总质量
C．的比结合能大于的比结合能
D．2克氚核在24.86年后将衰变完毕
【答案】B
【知识点】原子核的衰变、半衰期；质量亏损与质能方程；结合能与比结合能
3．将粗细不同的两端开口的玻璃细管插入盛有某种液体的玻璃容器里，下列各图中可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】浸润和不浸润
4．如图所示为火灾报警器的部分电路，下列说法中正确的是（ ）
A．图中的外罩必须是密封的
B．图中的挡板必须是透明挡板
C．如有烟雾颗粒进入该装置即可能报警
D．仅LED灯两端的电压波动该装置将报警
【答案】C
【知识点】生活中常见的传感器；常见传感器的工作原理及应用
5．图示为氢原子能级图，一群处于基态的氢原子被某单色光照射后跃迁到激发态，然后自发辐射的谱线中只有两根属于巴耳末系，则该单色光光子的能量为（ ）
A．12.09eV B．12.75eV C．13.06eV D．14.14eV
【答案】B
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
6．空间站在地球外层的稀薄大气中绕行时，因受大气阻力的影响，轨道高度会发生变化，空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。如图所示为某空间站在某年2月初到8月初期间离地高度随时间变化的曲线（ ）
A．2月份空间站的机械能逐渐增大
B．2月份空间站受地球的引力逐渐减小
C．对轨道进行修正的前后，空间站的加速度大小不变
D．对轨道进行修正时，空间站可能受到与原速度方向相同的作用力
【答案】D
【知识点】功能关系；万有引力定律；万有引力定律的应用
7．如图所示，轻质滑轮固定在水平天花板上，动滑轮挂在轻绳上，整个系统处于静止状态，轻绳与水平方向的夹角θ，不计摩擦。现将绳的一端由Q点缓慢地向左移到P点，则（ ）
A．θ角不变，物体上升 B．θ角不变，物体下降
C．θ角变小，物体上升 D．θ角变小，物体下降
【答案】A
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
二、多选题
8．纸面内有一边长如图所示的单匝“凹”字形金属线框组成闭合回路，置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框绕ab轴做角速度为ω的匀速圆周运动。则从图示位置（ ）
A．转动45°时电流瞬时值等于回路中电流的有效值
B．转动60°时回路中的电流为逆时针方向
C．转动180°的过程中通过导线截面的电荷量为零
D．转动360°的过程中感应电动势的最大值为3BL2ω
【答案】A,D
【知识点】楞次定律；电磁感应中的电路类问题；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
三、单选题
9．如图所示，在圆形伞边缘的A、B两点分别用两根细线挂质量相同的小球，且线长。当伞带动两球在水平面内绕竖直柄匀速转动时，细线、与竖直方向的夹角分别为、，拉力大小分别为、，小球角速度分为别、，距地面高度分别为、，不计空气阻力。则（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】匀速圆周运动；生活中的圆周运动
10．如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两小球穿过一轻绳，且，并悬挂于光滑定滑轮两侧。已知两小球与轻绳间的最大静摩擦力分别为fA、fB，且。两小球由静止释放运动过程中，加速度为分别为aA、aB，绳中弹力大小为T，最大静摩擦力等于滑动摩力。则（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
四、实验题
11．在水平桌面上安装有如图甲所示的装置，用来测物块与长木板间的动摩擦因数。光电门固定在竖直墙壁上B点，在竖直墙壁上标记释放时遮光片的中心位置A。
（1）用游标卡尺测量出遮光条的宽度，如图乙所示，遮光条的宽度d= mm。
（2）实验时下列必要的操作是____
A．用天平测出重物和遮光条的总质量
B．将长木板左侧略微垫高来补偿阻力
C．调整滑轮和力传感器的位置，使绳子与桌面平行
D．实验中要保持重物和遮光条的总质量远小于物块的质量
（3）按图甲组装好器材后，从静止释放，若重物的加速度大小为a，则物块的加速度大小为 。
（4）实验中利用遮光条通过光电门的平均速度，进而求出重物运动的加速度大小，该方法求得的加速度大小与重物真实的加速度大小相比 （选填“偏大”、“相等”或“偏小”）。
（5）更换重物多次实验，记录每次实验中力传感器的示数F及遮光时间t，在直角坐标系中作出实验图像，已知物块的质量为M，重力加速度为g，图线截距为b、则物块与长木板间的动摩擦因数为μ= 。
【答案】（1）2.9
（2）C
（3）
（4）偏小
（5）
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；滑动摩擦力与动摩擦因数；牛顿运动定律的应用—连接体
五、解答题
12．如图所示为一内壁光滑且导热良好的汽缸，用活塞封闭一定质量的理想气体，该汽缸可按甲图竖直放置或按乙图水平放置。环境温度升高，按甲图放置时汽缸内气体对外功为W，已知活塞的质量为m，横截面积为S，重力加速度为g。求：
（1）两种放置方法，汽缸内气体的压强差；
（2）按乙图放置时，上述升温过程气体对外做功。
【答案】（1）解：甲汽缸内气体的压强
乙汽缸内气体的压强
两汽缸内气体的压强差
（2）解：两种放置方法，初态
末态
气体均为等压变化，乙汽缸内气体对外功为
甲汽缸内气体对外功为
甲汽缸内气体对外做功
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等温变化及玻意耳定律；压强及封闭气体压强的计算
13．某点光源以功率P向外均匀辐射某频率的光子，点光源正对图中的光电管窗口，窗口的有效接收面积为S，每个光子照射到阴极K都能激发出一个光电子。已知闭合开关时电压表示数为U，阴极K的逸出功为W0，光速为c，电子电荷量为e，光子能量为E，光电管每秒接收到N个光子。求：
（1）光子的动量大小p和光电子到达阳极A时的最大动能Ekm；
（2）微安表的最大电流强度I和光电管窗口距点光源的距离R。
【答案】（1）解：每个光子的能量
每个光子的动量为
光电子从K逸出时的最大初动能Ek= E－W0
光电子到达A时的最大动能Ekm= Ek＋eU = E－W0＋eU
（2）解：通过微安表的电流强度
设t秒发射总光子数为n，则
t秒辐射光子的总能量
太阳辐射高频光子的功率
光电管距太阳的距离
【知识点】电流、电源的概念；能量子与量子化现象；光电效应；光子及其动量
14．如图所示，滑雪运动员通过助滑道加速后从A点垂直于缓冲坡以起跳，最后落在缓冲坡上的B点，轨迹上的C点与A点等高（图中未画出），已知缓冲坡倾角θ=37°，不计空气阻力。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）运动员从A点到C点过程中速度变化量的大小；
（2）缓冲坡上A、B两点间的距离L；
（3）运动员落在B点的速度方向与水平面夹角的正切值k。
【答案】（1）解：运动员竖直分速度
从A点到C点过程中速度变化量大小为
（2）解：沿缓冲坡为x轴，起跳方向为y轴。
y向加速度为
y向往返时间为
x向加速度为
AB之间的距离为
（3）解：沿水平方向为x轴，竖直方向为y轴。
着陆时水平方向的分速度为
着陆时竖直方向的分速度为
着陆速度与地面夹角的正切值为
【知识点】运动的合成与分解；斜抛运动
15．如图所示，小滑块从足够长斜面上的C点由静止释放，从A点进入水平运动的传送带，滑块在传送带上运动的v-t图如图乙所示。已知滑块与斜面间的动摩擦因数均为0.5，斜面的倾角θ=37°，，，重力加速度g取10m/s2，不计滑块经过A点时的能量损失。求：
（1）滑块第一次在传送带上往返所用的时间t；
（2）滑块第一次返回斜面的最高点距C点的距离；
（3）若传送带的长L=5m，滑块以v0=8m/s从B点水平向右滑上传送带，传送带速度应满足什么条件，滑块可以返回B点。
【答案】（1）解：第一次，向左运动的距离
向右加速运动距离
向右加速运动时间
向右匀速运动距离
向右匀速运动时间
第一次在传送带上往返所用的时间
（2）解：滑块下滑时的加速度
斜坡上C点距A点的距离
上滑时的加速度
第一次所能上滑的最远距离
第一次返回斜坡所能到的最高点距C点的距离
（3）解：由图可知传送带与滑块的动摩擦因数为
①传送带静止：从B到A：
解出
从A上坡再返回A：
解出
从A沿传送带向左运动滑块的加速度
解得
所以滑块无法返回到B点
②传送带逆时针转动：因为，滑块一定能返回B点
③传送带顺时针转动：假设滑块恰能从A到B：
解得
从A上坡再返回到A：
解出
当传送带的速度时，滑块能返回B点
综上所述：当传送带逆时针转时，滑块一定能返回B点；传送带顺时针转时，时，滑块能返回B点滑块一定能返回B点
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿运动定律的应用—传送带模型；运动学 v-t 图象
1 / 1江苏省南通市2023-2024学年高三上学期期初质量监测物理试题
一、单选题
1．如图所示，假设一列火车沿水平轨道接近光速匀速行驶，车厢正中央的光源S发出了一个闪光，车上的人甲和车旁边的人乙进行观察，则（ ）
A．甲认为闪光先到达车厢的后壁 B．甲认为闪光先到达车厢的前壁
C．乙认为闪光先到达车厢的后壁 D．乙认为闪光先到达车厢的前壁
2．氚会发生β衰变并释放能量，其半衰期为12.43年，衰变方程为，则下列说法中正确的是（ ）
A．的中子数为3
B．的质量大于和的总质量
C．的比结合能大于的比结合能
D．2克氚核在24.86年后将衰变完毕
3．将粗细不同的两端开口的玻璃细管插入盛有某种液体的玻璃容器里，下列各图中可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．如图所示为火灾报警器的部分电路，下列说法中正确的是（ ）
A．图中的外罩必须是密封的
B．图中的挡板必须是透明挡板
C．如有烟雾颗粒进入该装置即可能报警
D．仅LED灯两端的电压波动该装置将报警
5．图示为氢原子能级图，一群处于基态的氢原子被某单色光照射后跃迁到激发态，然后自发辐射的谱线中只有两根属于巴耳末系，则该单色光光子的能量为（ ）
A．12.09eV B．12.75eV C．13.06eV D．14.14eV
6．空间站在地球外层的稀薄大气中绕行时，因受大气阻力的影响，轨道高度会发生变化，空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。如图所示为某空间站在某年2月初到8月初期间离地高度随时间变化的曲线（ ）
A．2月份空间站的机械能逐渐增大
B．2月份空间站受地球的引力逐渐减小
C．对轨道进行修正的前后，空间站的加速度大小不变
D．对轨道进行修正时，空间站可能受到与原速度方向相同的作用力
7．如图所示，轻质滑轮固定在水平天花板上，动滑轮挂在轻绳上，整个系统处于静止状态，轻绳与水平方向的夹角θ，不计摩擦。现将绳的一端由Q点缓慢地向左移到P点，则（ ）
A．θ角不变，物体上升 B．θ角不变，物体下降
C．θ角变小，物体上升 D．θ角变小，物体下降
二、多选题
8．纸面内有一边长如图所示的单匝“凹”字形金属线框组成闭合回路，置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框绕ab轴做角速度为ω的匀速圆周运动。则从图示位置（ ）
A．转动45°时电流瞬时值等于回路中电流的有效值
B．转动60°时回路中的电流为逆时针方向
C．转动180°的过程中通过导线截面的电荷量为零
D．转动360°的过程中感应电动势的最大值为3BL2ω
三、单选题
9．如图所示，在圆形伞边缘的A、B两点分别用两根细线挂质量相同的小球，且线长。当伞带动两球在水平面内绕竖直柄匀速转动时，细线、与竖直方向的夹角分别为、，拉力大小分别为、，小球角速度分为别、，距地面高度分别为、，不计空气阻力。则（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两小球穿过一轻绳，且，并悬挂于光滑定滑轮两侧。已知两小球与轻绳间的最大静摩擦力分别为fA、fB，且。两小球由静止释放运动过程中，加速度为分别为aA、aB，绳中弹力大小为T，最大静摩擦力等于滑动摩力。则（ ）
A． B． C． D．
四、实验题
11．在水平桌面上安装有如图甲所示的装置，用来测物块与长木板间的动摩擦因数。光电门固定在竖直墙壁上B点，在竖直墙壁上标记释放时遮光片的中心位置A。
（1）用游标卡尺测量出遮光条的宽度，如图乙所示，遮光条的宽度d= mm。
（2）实验时下列必要的操作是____
A．用天平测出重物和遮光条的总质量
B．将长木板左侧略微垫高来补偿阻力
C．调整滑轮和力传感器的位置，使绳子与桌面平行
D．实验中要保持重物和遮光条的总质量远小于物块的质量
（3）按图甲组装好器材后，从静止释放，若重物的加速度大小为a，则物块的加速度大小为 。
（4）实验中利用遮光条通过光电门的平均速度，进而求出重物运动的加速度大小，该方法求得的加速度大小与重物真实的加速度大小相比 （选填“偏大”、“相等”或“偏小”）。
（5）更换重物多次实验，记录每次实验中力传感器的示数F及遮光时间t，在直角坐标系中作出实验图像，已知物块的质量为M，重力加速度为g，图线截距为b、则物块与长木板间的动摩擦因数为μ= 。
五、解答题
12．如图所示为一内壁光滑且导热良好的汽缸，用活塞封闭一定质量的理想气体，该汽缸可按甲图竖直放置或按乙图水平放置。环境温度升高，按甲图放置时汽缸内气体对外功为W，已知活塞的质量为m，横截面积为S，重力加速度为g。求：
（1）两种放置方法，汽缸内气体的压强差；
（2）按乙图放置时，上述升温过程气体对外做功。
13．某点光源以功率P向外均匀辐射某频率的光子，点光源正对图中的光电管窗口，窗口的有效接收面积为S，每个光子照射到阴极K都能激发出一个光电子。已知闭合开关时电压表示数为U，阴极K的逸出功为W0，光速为c，电子电荷量为e，光子能量为E，光电管每秒接收到N个光子。求：
（1）光子的动量大小p和光电子到达阳极A时的最大动能Ekm；
（2）微安表的最大电流强度I和光电管窗口距点光源的距离R。
14．如图所示，滑雪运动员通过助滑道加速后从A点垂直于缓冲坡以起跳，最后落在缓冲坡上的B点，轨迹上的C点与A点等高（图中未画出），已知缓冲坡倾角θ=37°，不计空气阻力。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）运动员从A点到C点过程中速度变化量的大小；
（2）缓冲坡上A、B两点间的距离L；
（3）运动员落在B点的速度方向与水平面夹角的正切值k。
15．如图所示，小滑块从足够长斜面上的C点由静止释放，从A点进入水平运动的传送带，滑块在传送带上运动的v-t图如图乙所示。已知滑块与斜面间的动摩擦因数均为0.5，斜面的倾角θ=37°，，，重力加速度g取10m/s2，不计滑块经过A点时的能量损失。求：
（1）滑块第一次在传送带上往返所用的时间t；
（2）滑块第一次返回斜面的最高点距C点的距离；
（3）若传送带的长L=5m，滑块以v0=8m/s从B点水平向右滑上传送带，传送带速度应满足什么条件，滑块可以返回B点。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】相对论时空观与牛顿力学的局限性
2．【答案】B
【知识点】原子核的衰变、半衰期；质量亏损与质能方程；结合能与比结合能
3．【答案】B
【知识点】浸润和不浸润
4．【答案】C
【知识点】生活中常见的传感器；常见传感器的工作原理及应用
5．【答案】B
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
6．【答案】D
【知识点】功能关系；万有引力定律；万有引力定律的应用
7．【答案】A
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
8．【答案】A,D
【知识点】楞次定律；电磁感应中的电路类问题；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
9．【答案】B
【知识点】匀速圆周运动；生活中的圆周运动
10．【答案】A
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
11．【答案】（1）2.9
（2）C
（3）
（4）偏小
（5）
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；滑动摩擦力与动摩擦因数；牛顿运动定律的应用—连接体
12．【答案】（1）解：甲汽缸内气体的压强
乙汽缸内气体的压强
两汽缸内气体的压强差
（2）解：两种放置方法，初态
末态
气体均为等压变化，乙汽缸内气体对外功为
甲汽缸内气体对外功为
甲汽缸内气体对外做功
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等温变化及玻意耳定律；压强及封闭气体压强的计算
13．【答案】（1）解：每个光子的能量
每个光子的动量为
光电子从K逸出时的最大初动能Ek= E－W0
光电子到达A时的最大动能Ekm= Ek＋eU = E－W0＋eU
（2）解：通过微安表的电流强度
设t秒发射总光子数为n，则
t秒辐射光子的总能量
太阳辐射高频光子的功率
光电管距太阳的距离
【知识点】电流、电源的概念；能量子与量子化现象；光电效应；光子及其动量
14．【答案】（1）解：运动员竖直分速度
从A点到C点过程中速度变化量大小为
（2）解：沿缓冲坡为x轴，起跳方向为y轴。
y向加速度为
y向往返时间为
x向加速度为
AB之间的距离为
（3）解：沿水平方向为x轴，竖直方向为y轴。
着陆时水平方向的分速度为
着陆时竖直方向的分速度为
着陆速度与地面夹角的正切值为
【知识点】运动的合成与分解；斜抛运动
15．【答案】（1）解：第一次，向左运动的距离
向右加速运动距离
向右加速运动时间
向右匀速运动距离
向右匀速运动时间
第一次在传送带上往返所用的时间
（2）解：滑块下滑时的加速度
斜坡上C点距A点的距离
上滑时的加速度
第一次所能上滑的最远距离
第一次返回斜坡所能到的最高点距C点的距离
（3）解：由图可知传送带与滑块的动摩擦因数为
①传送带静止：从B到A：
解出
从A上坡再返回A：
解出
从A沿传送带向左运动滑块的加速度
解得
所以滑块无法返回到B点
②传送带逆时针转动：因为，滑块一定能返回B点
③传送带顺时针转动：假设滑块恰能从A到B：
解得
从A上坡再返回到A：
解出
当传送带的速度时，滑块能返回B点
综上所述：当传送带逆时针转时，滑块一定能返回B点；传送带顺时针转时，时，滑块能返回B点滑块一定能返回B点
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿运动定律的应用—传送带模型；运动学 v-t 图象
1 / 1
