2023年高三下學(xué)期物理開學(xué)考試卷A（江蘇專用）（解析版）

絕密★考試結(jié)束前2023年高三下學(xué)期開學(xué)考試卷A（江蘇專用）物理注意事項：考生在答題前請認真閱讀本注意事項及各題答題要求：1.本試卷共6頁，滿分為100分，考試時間為75分鐘?？荚嚱Y(jié)束后請將本試卷和答題卡一并交回。2.答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置。3.請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名準考證號與本人是否相符。4.作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿涂黑；如需改動請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。作答非選擇題，必須用0.5毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效。5.如需作圖，必須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗。一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分每題只有一個選項最符合題意。2021年央視春晚首次采用5G信號“云”傳播方式，使“云”觀眾、“云”演員和春晚互動起來，與4G信號相比，5G信號使用頻率更高的電磁波，每秒傳送的數(shù)據(jù)量是4G的50～100倍，5G信號網(wǎng)絡(luò)的高性能很好的實現(xiàn)了觀眾的良好體驗。相比4G信號()A．5G信號的光子能量更大 B．5G信號的衍射更明顯C．5G信號的傳播速度更大 D．5G信號的波長更長【答案】A【解析】A．因為5G使用的電磁波頻率比4G高，根據(jù)可知，5G使用的電磁波比4G光子能量更大，選項A正確；B．發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物(或孔)的尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還?。灰?G使用的電磁波頻率更高，即波長更短，故5G越不容易發(fā)生明顯衍射，選項B錯誤；C．光在真空中的傳播速度都是相同的；5G的頻率比4G高，即5G的折射率比4G大，根據(jù)光在介質(zhì)中的傳播速度為，折射率越大的光在介質(zhì)中的傳播速度越小，選項C錯誤；D．頻率越高的電磁波波長越短，因5G使用的電磁波頻率更高，所以5G信號的波長更短，選項D錯誤。故選A。對下列四個有關(guān)光的實驗示意圖，分析正確的是()A．圖甲中若改變復(fù)色光的入射角，則b光先在水珠中發(fā)生全反射B．圖乙若只減小屏到擋板的距離L，則相鄰亮條紋間距離將增大C．圖丙中若得到明暗相間平行等距條紋說明待測工件表面平整D．若只旋轉(zhuǎn)圖丁中M或N一個偏振片，光屏P上的光斑亮度不發(fā)生變化【答案】C【解析】A．圖像可知，復(fù)色光能夠入射進入水珠，根據(jù)光路的可逆性，兩光均不可能在水珠內(nèi)發(fā)生全反射，所以A錯誤；B．根據(jù)可知，圖乙若只減小屏到擋板的距離L，則相鄰亮條紋間距離將減小，所以B錯誤；C．圖丙中若得到明暗相間平行等距條紋說明待測工件表面平整，所以C正確；D．由于自然光為偏振光，所以若只旋轉(zhuǎn)圖丁中M或N一個偏振片，光屏P上的光斑亮度將發(fā)生變化，所以D錯誤；故選C。圖甲是某用電器的點火裝置的簡化原理圖。如圖乙所示的正弦交變電壓加在理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時值大于2000V時，就會引發(fā)火花，以下判斷正確的是()A．原線圈中交變電壓的有效值為311VB．副線圈中交變電壓的頻率大于50HzC．圖甲中點火針的電勢始終比感應(yīng)針高D．原、副線圈變壓器的匝數(shù)比可以為【答案】D【解析】由圖乙可知，交變電壓的峰值為311V，有效值應(yīng)為V，故A錯誤；原線圈中交變電流的周期，頻率為，所以副線圈中的頻率也為50Hz，故C錯誤；由于是交變電流，所以點火針和感應(yīng)針的電勢高低也在交替變化，故C錯誤；已知，則所以匝數(shù)比可以為，故D正確。故選D。由于水的表面張力，荷葉上的小水滴總是呈球形。分子勢能Ep和分子間距離r的關(guān)系圖像如圖所示，能總體上反映小水滴表面層中水分子Ep的是圖中()A．a(chǎn)點 B．b點 C．c點 D．d點【答案】D【解析】在小水滴表面層中，水分子間距較大，故水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為引力；當(dāng)r=r0時，F(xiàn)引=F斥，分子力F=0，分子勢能最小，故c點為分子間作用力為零的情況，即c點表示平衡位置，故表現(xiàn)為引力的位置只能為d點。故選D。地攤經(jīng)濟是2020年下半年的熱門話題，擺地攤為很多下崗職工提供了再就業(yè)的機會。某人想擺一個賣烤熱狗的小吃地攤。如圖所示，兩根水平的平行金屬圓柱支撐熱狗，生熱狗和熟熱狗均可視為質(zhì)量均勻的圓柱體，熟熱狗半徑較大，質(zhì)量不變。忽略摩擦。靜止的生熱狗烤成熟熱狗后()A．機械能不變 B．重力勢能不變C．對單根金屬圓柱的壓力增大 D．對單根金屬圓柱的壓力減小【答案】D【解析】生熱狗和熟熱狗均可視為質(zhì)量均勻的圓柱體，熟熱狗半徑較大，靜止的生熱狗烤成熟熱狗后重心升高，重力勢能增大，機械能增大，選項AB錯誤；CD對熱狗進行受力分析如圖所示根據(jù)平衡條件可得，生熱狗烤成熟熱狗后減小，所以生熱狗烤成熟熱狗后對單根金屬圓柱的壓力減小，選項C錯誤，D正確；故選D。甲、乙兩列橫波在同一介質(zhì)中分別從波源M、N兩點沿x軸相向傳播，波速為2m/s，振幅相同；某時刻的圖像如圖所示。則下列說法不正確的是()A．甲、乙兩波的起振方向相反B．甲、乙兩波的頻率之比為3∶2C．再經(jīng)過3s，平衡位置在x＝7m處的質(zhì)點振動方向向下D．再經(jīng)過3s，兩波源間(不含波源)有5個質(zhì)點位移為零【答案】C【解析】根據(jù)題意，甲波向右傳播，起振方向向下，乙波向左傳播，起振方向向上，故選項A正確；據(jù)題圖可知甲波波長為4m，甲波周期為：T＝eq\f(λ,v)＝2s，頻率f＝eq\f(1,2)Hz，乙波波長為6m，周期為：T＝eq\f(λ,v)＝3s，頻率為：f＝eq\f(1,3)Hz，故選項B正確；再經(jīng)過3s，甲波波谷到達x＝7m處，乙波是平衡位置與波峰之間某一振動到達x＝7m處，所以該質(zhì)點應(yīng)該向上振動，選項C錯誤；此時除了波源還有x＝9～10m處、x＝7～8m處、x＝6m處、x＝4～5m處、x＝2～3m處共5個質(zhì)點位移為零，故選項D正確。原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示。根據(jù)該曲線，下列判斷正確的是()A．核的結(jié)合能約為15MeVB．核比核穩(wěn)定C．核的結(jié)合能比核的大D．兩個核結(jié)合成核時釋放的能量等于的結(jié)合能【答案】C【解析】A．核的比結(jié)合能大約為5MeV，核子數(shù)為6，則核的結(jié)合能大約為30MeV，故A錯誤；B．核比核的比結(jié)合能小，核比核更穩(wěn)定。故B錯誤；C．核的比結(jié)合能大約為7MeV，核子數(shù)為235，則核的結(jié)合能大約為1645MeV，而核的比結(jié)合能大約為8.5MeV，核子數(shù)為89，則的結(jié)合能大約為756.5MeV，因此核的結(jié)合能比的大。故C正確。D．核的結(jié)合能等于2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成時釋放的能量，故D錯誤。故選C。2020年6月23日我國成功發(fā)射北斗三號系統(tǒng)最后一顆衛(wèi)星，北斗全球星座部署完成。北斗三號系統(tǒng)空間段由3顆GEO、3顆IGSO和24顆MEO衛(wèi)星組成。GEO衛(wèi)星相對地球靜止，軌道高度約為，IGSO衛(wèi)星的軌道高度與GEO衛(wèi)星的軌道高度相同，軌道傾角(繞地球運行的軌道平面與地球赤道平面之間的夾角)為55度，MEO衛(wèi)星的軌道高度約為，軌道傾角為55度。下列說法不正確的是()A．MEO衛(wèi)星的運行周期小于GEO衛(wèi)星的運行周期B．GEO衛(wèi)星與IGSO衛(wèi)星運行的向心加速度大小相等C．MEO衛(wèi)星的線速度大于IGSO衛(wèi)星的線速度D．GEO衛(wèi)星與IGSO衛(wèi)星的動能相等【答案】D【解析】由軌道高度和地球半徑關(guān)系可知MEO衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)半徑小于GEO衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)半徑，根據(jù)可得，故A不符合題意；設(shè)地球的質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力有，可得向心加速度，因為IGSO衛(wèi)星與GEO衛(wèi)星的軌道高度相同，所以向心加速度大小相等，故B不符合題意；設(shè)地球的質(zhì)量為M，人造衛(wèi)星做勻速圓周運動的半徑為r，根據(jù)萬有引力提供向心力有，可知，因，所以MEO衛(wèi)星的線速度大于IGSO衛(wèi)星的線速度，故C不符合題意；因GEO衛(wèi)星與IGSO衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系未知，無法確定GEO衛(wèi)星與IGSO衛(wèi)星的動能是否相等，故D符合題意。故選D。如圖所示，正方形ABCD的對角線相交于O點，兩個等量同種正電荷分別固定在A、C兩點，則()A．B、D兩處電勢、場強均相同B．B、D兩處電勢、場強均不相同C．若在B點靜止釋放一電子，電子一定在B、D間往復(fù)運動，且加速度先減小后增大D．若在B點給電子一垂直紙面合適的速度，電子可繞O點做勻速圓周運動【答案】D【解析】在等量同種電荷連線的中垂線上，電場強度從O點開始向上下兩邊先增大后減小，在O上方的電場強度方向豎直向上，在O下方的電場強度方向豎直向下，根據(jù)對稱性可知B、D兩點的電場強度大小相同，方向不同，電勢相同，故AB錯誤；無法判斷從O到B(O到D)電場強度是一直增大，還是先增大后減小，故無法判斷電子的加速度的變化情況，C錯誤；在垂直紙面且經(jīng)過BD兩點的圓上，所有點的電勢相等，并且電子受到的電場力指向O點，與速度方向垂直，電子可繞O點做勻速圓周運動，D正確。在如圖所示的電路中，開關(guān)S閉合且穩(wěn)定后流過自感線圈的電流是2A，流過燈泡D的電流是1A，現(xiàn)將開關(guān)S突然斷開，能正確反映流過燈泡的電流i在開關(guān)S斷開前后隨時間t變化關(guān)系的圖像是()【答案】D【解析】開關(guān)S斷開前，通過燈泡D的電流是穩(wěn)定的，其值為1A．開關(guān)S斷開瞬間，自感線圈的支路由于自感現(xiàn)象會產(chǎn)生與線圈中原電流方向相同的自感電流，使線圈中的電流從2A逐漸減小，方向不變，且與燈泡D構(gòu)成閉合回路，通過燈泡D的電流和線圈L中的電流相同，也應(yīng)該是從2A逐漸減小到零，但是方向與原來通過燈泡D的電流方向相反，故D對．非選擇題：共5題，共60分其中第12題～第15題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將實驗儀器按要求安裝在光具座上，如圖a所示。(1)關(guān)于該實驗，下列說法正確的是__________；A.單縫及雙縫必須平行放置B.干涉條紋與雙縫垂直C.干涉條紋疏密程度與雙縫寬度有關(guān)D.若用綠色濾光片替換紅色濾光片，干涉條紋間距會變小(2)某同學(xué)在做該實驗時，第一次分劃板中心刻度對齊條紋中心時(圖b)，游標(biāo)尺的示數(shù)如圖c所示；第二次分劃板中心刻度對齊條紋中心時(圖d)，游標(biāo)尺的示數(shù)如圖e所示。已知雙縫間距為，雙縫到屏的距離為，則圖c游標(biāo)尺的示數(shù)為________，兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離為________。實驗時測量多條干涉條紋寬度的目的是__________。所測單色光波長為_______?！敬鸢浮竣貯D②11.5③1.3④減小測量的誤差⑤【解析】(1)[1]AB．為使屏上的干涉條紋清晰，單縫和雙縫必須平行放置，所得到的干涉條紋與雙縫平行，故B錯誤A正確；CD．由，可知，干涉條紋疏密程度與雙縫間距離、雙縫到屏的距離和光的波長有關(guān)，綠光的波長小于紅光的波長，則若用綠色濾光片替換紅色濾光片，干涉條紋間距會變小，故C錯誤D正確。故選AD。(2)[2]由圖c可知，游標(biāo)卡尺為10分度，且第5個小格對齊，則游標(biāo)尺的讀數(shù)為[3]由圖e可知，游標(biāo)卡尺為10分度，且第7個小格對齊，則游標(biāo)尺的讀數(shù)為由圖b和圖d可知，AB兩條條紋間有4個間距，則兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離為[4]實驗時測量多條干涉條紋寬度的目的是減小測量的誤差。[5]根據(jù)公式，帶入數(shù)據(jù)解得所測單色光波長為如圖所示，電源的電動勢均為E，內(nèi)阻不計，光電管的陰極K用極限波長為的材料制成。將開關(guān)S閉合，將波長為的激光射向陰極，通過改變光電管A和陰極K之間的電壓，可測得相應(yīng)光電流的飽和值，已知普朗克常量h，電子電荷量e。(1)該金屬材料的逸出功W；(2)求由K極發(fā)射的光電子的最大初動能；(3)當(dāng)陽極A和陰極K之間的電壓為時，求電子到達A極時的最大動能。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】(1)金屬的逸出功(2)根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，可知由K極逸出光電子的最大初動能為(3)開關(guān)S閉合時，為正向電壓，當(dāng)陽極A和陰極K之間的電壓為時，根據(jù)動能定理有解得如圖，容積均為、缸壁可導(dǎo)熱的A、B兩汽缸放置在壓強為、溫度為的環(huán)境中；兩汽缸的底部通過細管連通，A汽缸的頂部通過開口C與外界相通：汽缸內(nèi)的兩活塞將缸內(nèi)氣體分成I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第II、Ⅲ部分的體積分別為和、環(huán)境壓強保持不變，不計活塞的質(zhì)量和體積，忽略摩擦。（1）將環(huán)境溫度緩慢升高，求B汽缸中的活塞剛到達汽缸底部時的溫度；（2）將環(huán)境溫度緩慢改變至，然后用氣泵從開口C向汽缸內(nèi)緩慢注入氣體，求A汽缸中的活塞到達汽缸底部后，B汽缸內(nèi)第Ⅳ部分氣體的壓強。

【答案】（1）；（2）【解析】（1）因兩活塞的質(zhì)量不計，則當(dāng)環(huán)境溫度升高時，Ⅳ內(nèi)的氣體壓強總等于大氣壓強，則該氣體進行等壓變化，則當(dāng)B中的活塞剛到達汽缸底部時，由蓋呂薩克定律可得解得（2）設(shè)當(dāng)A中的活塞到達汽缸底部時Ⅲ中氣體的壓強為p，則此時Ⅳ內(nèi)的氣體壓強也等于p，設(shè)此時Ⅳ內(nèi)的氣體的體積為V，則Ⅱ、Ⅲ兩部分氣體被壓縮的體積為V0-V，則對氣體Ⅳ對Ⅱ、Ⅲ兩部分氣體聯(lián)立解得如圖所示，水平地面上有一高H＝0.4m的水平臺面，臺面上豎直放置傾角θ＝37°的粗糙直軌道AB、水平光滑直軌道BC、四分之一圓周光滑細圓管道CD和半圓形光滑軌道DEF，它們平滑連接，其中管道CD的半徑r＝0.1m、圓心在O1點，軌道DEF的半徑R＝0.2m、圓心在O2點，O1、D、O2和F點均處在同一水平線上．小滑塊從軌道AB上距臺面高為h的P點靜止下滑，與靜止在軌道BC上等質(zhì)量的小球發(fā)生彈性碰撞，碰后小球經(jīng)管道CD、軌道DEF從F點豎直向下運動，與正下方固定在直桿上的三棱柱G碰撞，碰后速度方向水平向右，大小與碰前相同，最終落在地面上Q點，已知小滑塊與軌道AB間的動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(1,12)，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.(1)若小滑塊的初始高度h＝0.9m，求小滑塊到達B點時速度v0的大??；(2)若小球能完成整個運動過程，求h的最小值hmin；(3)若小球恰好能過最高點E，且三棱柱G的位置上下可調(diào)，求落地點Q與F點的水平距離x的最大值xmax.【答案】(1)4m/s(2)0.45m(3)0.8m【解析】(1)小滑塊在AB軌道上運動mgh－μmgcosθ·eq\f(h,sinθ)＝eq\f(1,2)mv02，代入數(shù)據(jù)解得v0＝eq\f(4,3)eq\r(gh)＝4m/s(2)設(shè)小滑塊滑至B點時的速度為vB，小滑塊與小球碰撞后速度分別為v1、v2，碰撞過程中動量守恒，機械能守恒，因此有mvB＝mv1＋mv2，eq\f(1,2)mvB2＝eq\f(1,2)mv12＋eq\f(1,2)mv22，解得v1＝0，v2＝vB小球沿CDEF軌道運動，在最高點可得mg＝meq\f(v\o\al(Emin2),R)從C點到E點由機械能守恒可得eq\f(1,2)mvEmin2＋mg(R＋r)＝eq\f(1,2)mvBmin2其中vBmin＝eq\f(4,3)eq\r(ghmin)，解得hmin＝0.45m(3)設(shè)F點到G點的距離為y，小球從E點到Q點的運動，由動能定理mg(R＋y)＝eq\f(1,2)mvG2－eq\f(1,2)mvEmin2由平拋運動規(guī)律可得x＝vGt，H＋r－y＝eq\f(1,2)gt2聯(lián)立可得水平距離為x＝2eq\r(0.5－y0.3＋y)由數(shù)學(xué)知識可得，當(dāng)0.5－y＝0.3＋y時，x有最大值最大值為xmax＝0.8m．中國“人造太陽”在核聚變實驗方而取得新突破，該裝置中用電磁場約束和加速高能離子，其部分電磁場簡化模型如圖所示，在三維坐標(biāo)系中，空間內(nèi)充滿勻強磁場I，磁感應(yīng)強度大小為B，方向沿x軸正方向；，的空間內(nèi)充滿勻強磁場II，磁感應(yīng)強度大小為，方向平行于平面，與x軸正方向夾角為；，的空間內(nèi)充滿沿y軸負方向的勻強電場。質(zhì)量為m、帶電量為的離子甲，從平面第三象限內(nèi)距軸為的點以一定速度出射，速度方向與軸正方向夾角為，在在平面內(nèi)運動一段時間后，經(jīng)坐標(biāo)原