江苏省无锡江阴市2021届高三上学期开学考试物理试题附答案.pdf
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1、江阴市2021届高三上学期开学考试 物 理 注意事项及说明: 本卷满分 100分, 考试时间 90分钟答案请写在答题卡上的指定位置, 在其它位置 作答一律无效 一、 单项选择题: 本题共8小题, 每小题3分, 共计24分。每小题只有一个选项符合题意。 1下列说法正确的是 A伽利略通过“理想实验”得出“力是维持物体运动的原因” B爱因斯坦首先提出“能量子”假说 C牛顿发现万有引力定律的同时测出了引力常量 D伽利略首先建立了平均速度、 瞬时速度、 加速度以及能量的概念 2某气体的摩尔质量为M, 分子质量为m。若该气体的摩尔体积为Vm, 密度为, 则该气体单位体积分 子数为(阿伏伽德罗常数为NA)
2、A NA Vm B M mVm C NA M D NA m 3明代学者方以智在 阳燧倒影 中记载: “ 凡宝石面凸, 则光成一条, 有数棱则必有一面五色 ”, 表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现 象。如图所示, 一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光 a、 b, 下 列说法正确的是 A若增大入射角i, 则b光先消失 B在该三棱镜中a光波长小于b光 Ca光能发生偏振现象, b光不能发生 D若a、 b光分别照射同一光电管都能发生光电效应, 则a光的遏止电压低 4将一小球竖直向上抛出, 小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略。a为小球运动轨迹上的一 点, 小球上升和下降经过a点时的动能分别为Ek
3、1和Ek2。从抛出开始到小球第一次经过a点时重力所 做的功为W1, 从抛出开始到小球第二次经过a点时重力所做的功为W2。下列选项正确的是 AEk1=Ek2, W1=W2 BEk1Ek2, W1=W2 CEk1Ek2, W1Ek2, W1W2 5下列说法正确的是 A根据天然放射现象, 卢瑟福提出了原子的核式结构 B一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级, 该氢原子放出光子, 能量减少 C铀(U)经多次、 衰变形成稳定的铅(Pb)的过程中, 有8个中子转变成质子 D机场、 车站等地进行安全检查时, 能轻而易举地窥见箱内物品, 利用了 射 线较强的穿透能力 6氢原子能级示意图如图所示。光子能量在 1
4、.63 eV3.10 eV 的光为可见光。 要使处于基态(n=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子, 最少应给氢原子 提供的能量为 A12.09 eV B10.20 eV C1.89 eV D1.5l eV 7宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课, 演示了一些完 1 全失重状态下的物理现象。若飞船质量为 m, 距地面高度为h, 地球质量为M, 半径为R, 引力常量为 G, 则飞船所在处的重力加速度大小为 A0 B. C. D. 8如图所示, 乒乓球的发球器安装在水平桌面上, 竖直轴距桌面的 高度为 h, 发射器部分长度也为 h。打开开关后, 可将乒乓球从 A 点以初速度v0
5、水平发射出去, 其中, 设发射出的所有乒乓球都能落 到桌面上, 乒乓球自身尺寸及空气阻力不计。若使该发球器绕转 轴在角的范围内来回缓慢水平转动, 持续发射足够长时间后, 乒乓 球第一次与桌面相碰区域的最大面积S是 A B C D 二、 多项选择题: 本题共4小题, 每小题4分, 共计16分每小题有多个选项符合题意。全部选对的得 4 分, 选对但不全的得2分, 错选或不答的得0分。 9关于分子动理论, 下列说法正确的是 A气体扩散的快慢与温度有关 B布朗运动是液体分子的无规则运动 C分子间同时存在着引力和斥力 D分子间的引力总是随分子间距增大而增大 10货车和客车在平直公路上同一车道行驶, 客车
6、在前, 货车在后, 突然出现紧 急情况, 两车同时刹车, 刚开始刹车时两车相距 20m, 刹车过程中两车的 v - t 图象如图所示, 则下列判断正确的是 A两车刹车时客车的加速度比货车大 B在t=5s时刻两车相距最近 C两车会在客车停止之后发生追尾事故 D两车相距最近的距离为7.5m 11如图所示, 三条绳子的一端都系在细直杆顶端, 另一端都固定在水平面上, 将杆竖直紧压在地面上, 若三条绳长度不同, 下列说法正确的是 A三条绳中的张力都相等 B杆对地面的压力大于自身重力 C绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力 12一列简谐横波沿x轴正方向传播, 周期T
7、, 在t=0时的波形如图所示, 波上有P、 Q两点, 其纵坐标 分别为yP=2cm, yQ= -2cm, 下列说法正确的是 AP点的振动形式传到Q点需要 BP、 Q在振动过程中, 位移的大小总相等 C在内, P点通过的路程为20cm D经过, Q点回到平衡位置 三、 非选择题: 本题共6小题, 共计60分。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, 有数值计算的题, 答案中必须明确写出数值和单位。 13(6分)小明同学利用如图甲所示的实验装置验证系统机械能守恒。 A、 B是两个质量均为m的相 同小球, O为穿过轻杆的固定转轴, C为固定在支架上的光电门
8、, 初始时轻杆处于水平状态, 重力加速 度为g。实验步骤如下: 2 (1)用游标卡尺测得小球B的直径d如 图乙所示, 则d = mm; (2) 用毫米刻度尺测得 AO 长 l, BO 长 为2l; (3) 由静止释放两小球, 当小球 B 通过 光电门时, 测得光线被小球挡住的时 间为 t, 则在轻杆由水平转至竖直的 过程中两小球组成的系统增加的动能 EK= ; 减少的重力势能Ep= 用m、 g、 l、 d、 t表示)。 (4)若在误差允许的范围内EK=Ep, 则小球A、 B组成的系统机械能守恒。 14(6分)在观察光的双缝干涉现象的实验中: (1)将激光束照在如图所示的双缝上, 在光屏上观察到
9、的现象是上图中的 (2)换用间隙更小的双缝, 保持双缝到光屏的距离不变, 在光屏上观察到的条纹间距将 ; 保持 双缝间隙不变, 减小双缝到光屏的距离, 在光屏上观察到的条纹间距将 (以上空格均选填“ 变小”、 “变大”或“不变”)。 15(9分)用速度大小为v的中子轰击静止的锂核Li, 发生核反应后生成氚核和 粒子, 生成的氚核速 度方向与中子的速度方向相反, 氚核与粒子的速度之比为78, 中子的质量为m, 质子的质量可近 似看做m, 光速为c。 (1)写出核反应方程; (2)求氚核和粒子的速度大小; (3)若核反应过程中放出的核能全部转化为粒子和氚核的动能, 求出质量亏损。 3 16(12分
10、)2022年将在我国举办第二十四届冬奥会, 跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道 示意图如下, 长直助滑道 AB 与弯曲滑道 BC 平滑衔接, 滑道 BC 高 h = 10 m, C 是半径 R = 20 m 圆弧的最低点, 质量m=60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑, 加速度 a=4.5 m/s2, 到达 B点时速度vB=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s2。 (1)求长直助滑道AB的长度L; (2)求运动员在AB段所受合外力的冲量I的大小; (3) 若不计 BC 段的阻力, 画出运动员经过 C 点时的受力图, 并求 其所受支持力FN的大小。 17(12分)如图甲所示
11、, 一导热气缸开口向上竖直放置, 气缸深度为 L, 现将质量为M的倒“工”字形 绝热活塞从气缸的开口处缓慢放入气缸中, 活塞与气缸内壁无缝隙不漏气, 最终活塞顶部横杠卡在 气缸口上, 如图乙所示。已知活塞下端的横截面积为 S, 外 界环境的绝对温度恒为 T0, 大气压强为p0, 重力加速度大小 为g, 不计活塞与气缸的摩擦, 倒“工”字形绝热活塞高度为 L/4, 求: (1)此时刻气缸内气体的压强p1; (2) 现给气缸外部套上绝热泡沫材料未画出且通过电热丝 缓慢加热封闭气体, 欲使活塞顶部横杠恰好与气缸开口脱 离, 则此时缸内气体的温度T2。 4 18(15分)如图所示, 以A、 B为端点的
12、四分之一光滑圆弧轨道固定于竖直平面, 一长滑板静止在光滑 水平地面上, 左端紧靠 B点, 上表面所在平面与圆弧轨道相切于 B点。离滑板右端 L0= R 4 处有一 竖直固定的挡板P, 一物块从A点由静止开始沿轨道滑下, 经 B滑上滑板。已知物块可视为质点, 质量为m, 滑板质量M=2m, 圆弧轨道半径为R, 物块与滑板间的动摩擦因数为 =0.5, 重力加速 度为g。滑板与挡板P和B端的碰撞没有机械能损失。 (1)求物块滑到B点的速度v0大小; (2) 求滑板与挡板 P 碰撞前瞬间物块的速度 v1大小; (3)物块恰好没有脱离滑板, 求滑板长度L。 5 江阴市2021届高三上学期开学考试 物 理
13、(解析版) 注意事项及说明: 本卷满分 100分, 考试时间 90分钟答案请写在答题卡上的指定位置, 在其它位置作 答一律无效 一、 单项选择题: 本题共8小题, 每小题3分, 共计24分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 下列说法正确的是() A. 伽利略通过“理想实验”得出“力是维持物体运动的原因” B. 爱因斯坦首先提出“能量子”假说 C. 牛顿发现万有引力定律的同时测出了引力常量 D. 伽利略首先建立了平均速度、 瞬时速度、 加速度以及能量的概念 【答案】 D 【解析】 【详解】 A伽利略通过“理想实验”得出“力不是维持物体运动的原因”, 选项A错误; B普朗克首先提出“能量子”假说
14、, 选项B错误; C牛顿发现万有引力定律, 卡文迪许测出了引力常量, 选项C错误; D伽利略首先建立了平均速度、 瞬时速度、 加速度以及能量的概念, 选项D正确。 故选D。 2. 某气体的摩尔质量为M, 分子质量为m.若1摩尔该气体的体积为Vm, 密度为, 则该气体单位体积分 子数为(阿伏伽德罗常数为NA)() A. NA Vm B. M mVm C. NA M D. NA m 【答案】 ABC 【解析】 根据题意, 气体单位体积分子数是指单位体积气体分子的数量, 选项 A中NA是指每摩尔该气体含有的 气体分子数量, Vm是指每摩尔该气体的体积, 两者相除刚好得到单位体积该气体含有的分子数量,
15、 选项 A正确; 选项 B 中, 摩尔质量 M 与分子质量 m 相除刚好得到每摩尔该气体含有的气体分子数, 即为 NA, 此时就与选项 A相同了, 故选项 B正确; 选项 C中, 气体摩尔质量与其他密度相除刚好得到气体的 摩尔体积Vm, 所以选项C正确、 D错误 【考点定位】 阿伏伽德罗常数、 物质的量 【方法技巧】 首先通过阿伏伽德罗常数和摩尔体积相比可以得到气体单位体积内的分子数, 再通过选项 结论反推, 反推过程中要注意各物理量的意义 3. 明代学者方以智在 阳燧倒影 中记载: “凡宝石面凸, 则光成一条, 有数棱则必有一面五色 ”, 表明白 光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示,
16、 一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光 a、 b, 下 列说法正确的是() A. 若增大入射角i, 则b光先消失 B. 在该三棱镜中a光波长小于b光 C. a光能发生偏振现象, b光不能发生 D. 若a、 b光分别照射同一光电管都能发生光电效应, 则a光的遏止电压低 【答案】 D 【解析】 6 【详解】 A设折射角为, 在右界面的入射角为, 如图所示: 根据几何关系有 +=A 根据折射定律: n= sini sin , 增大入射角i, 折射角增大, 减小, 而增大才能使b光发生全反射, 故A错 误; B由光路图可知, a光的折射率小于b光的折射率(nab), 故 B错误; C光是一种横波,
17、横波有偏振现象, 纵波没有, 有无偏振现象与光的频率无关, 故C错误 D根据光电效应方程和遏止电压的概念可知: 最大初动能 Ek=h -W0, 再根据动能定理: -eUc=0- Ek, 即遏止电压 Uc= h e - W0 e , 可知入射光的频率越大, 需要的遏止电压越大, nanb, 则a光的频率小 于b光的频率(aEk2, W1=W2 C. Ek1Ek2, W1Ek2, W1 Ek2, 故B正确, ACD错误 5. 下列说法正确的是() A. 根据天然放射现象, 卢瑟福提出了原子的核式结构 B. 一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级, 该氢原子放出光子, 能量减少 C. 铀(238 9
18、2U)经多次、 衰变形成稳定的铅( 206 82Pb)的过程中, 有8个中子转变成质子 D. 机场、 车站等地进行安全检查时, 能轻而易举地窥见箱内物品, 利用了射线较强穿透能力 【答案】 B 【解析】 【详解】 A. 根据粒子散射实验的结论, 卢瑟福提出了原子的核式结构理论, 选项A错误; B. 一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级, 该氢原子放出光子, 能量减少, 选项B正确; C. 铀(238 92U)经多次、 衰变形成稳定的铅( 206 82Pb)的过程中, 因为发生了6次衰变, 可知有6个中子转 变成质子, 选项C错误; D. 机场、 车站等地进行安全检查时, 利用的是x射线, 选
19、项D错误。 故选B。 6. 氢原子能级示意图如图所示光子能量在1.63 eV3.10 eV的光为可见光要使处于基态(n=1)的 7 氢原子被激发后可辐射出可见光光子, 最少应给氢原子提供的能量为 A. 12.09 eVB. 10.20 eVC. 1.89 eVD. 1.5l eV 【答案】 A 【解析】 【详解】 由题意可知, 基态 (n = 1)氢原子被激发后, 至少被激发到 n = 3 能级后, 跃迁才可能产生能量在 1.63eV3.10eV的可见光故E=-1.51-(-13.60)eV=12.09eV故本题选A 7. 宇航员王亚平在“天宮1号”飞船内进行了我国首次太空授课, 演示了一些完
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