江蘇省南京市三校2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期中學(xué)情檢測物理試卷（解析版）

PAGE2024學(xué)年高三年級第一學(xué)期期中學(xué)情檢測高三物理一、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。1.如圖甲，2023年春晚創(chuàng)意節(jié)目《滿庭芳·國色》中的水袖舞文化在我國源遠流長。其簡化模型如下：材質(zhì)不同的重水袖A和輕水袖B連接在一起，放在光滑水平玻璃上。某時刻在重水袖A左端抖動產(chǎn)生如圖乙所示波形，下列說法正確的是（）A.振幅越大，則波速越小 B.重水袖上某點一個周期內(nèi)通過的路程等于波長C.波在A、B中傳播的速度一定相等 D.波在A、B中傳播的頻率相等〖答案〗D〖解析〗ACD．機械波的波速僅由介質(zhì)決定，與振幅無關(guān)，則介質(zhì)一定時，振幅變大，但波速不變。波的頻率僅由波源決定，機械波從一種介質(zhì)中進入另一種介質(zhì)時，其頻率不變，波速改變，可見機械波在A、B中傳播的頻率相等，波速不相等，AC錯誤，D正確；B．重水袖上某點一個周期內(nèi)通過的路程為4倍振幅，而這一個周期內(nèi)機械波傳播的距離為一個波長，B錯誤。故選D。2.如圖甲所示的黑光燈利用紫色光引誘害蟲飛近高壓電網(wǎng)罩來擊殺害蟲。圖乙是黑光燈高壓電網(wǎng)罩的工作電路，變壓器將有效值為220V的交變電壓變成高壓，當高壓電網(wǎng)罩的電壓峰值達到3110V時，可擊殺害蟲，則變壓器的匝數(shù)比n1：n2為（）A.1:10 B.1:20 C.22:311 D.311:22〖答案〗A〖解析〗變壓器原副線圈的匝數(shù)比等于原副線圈兩端的電壓比，原線圈電壓的有效值為，則可知其峰值為,可得變壓器的匝數(shù)比為，故選A。3.我國利用小型輻照裝置研究病毒滅活，其主要原理是輻照源鈷衰變后產(chǎn)生鎳和X粒子，并放出射線，利用射線、X粒子束產(chǎn)生的電離作用，使病毒失去感染性。已知鈷60的半衰期為5.27年，下列說法正確的是（）A.X粒子為中子B.該衰變屬于β衰變，反應(yīng)放出的射線是一種電磁波C.的結(jié)合能比該反應(yīng)產(chǎn)生的新核的大D.1g鈷60經(jīng)21年后約有發(fā)生了衰變〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，X粒子為電子，故A錯誤；B．該衰變屬于β衰變，反應(yīng)放出的射線為γ射線，是一種電磁波，故B正確；C．衰變時放出能量，生成物更穩(wěn)定比結(jié)合能更大，由于兩原子核核子數(shù)都為60，所以的結(jié)合能比該反應(yīng)產(chǎn)生的新核的小，故C錯誤；D．21年約為鈷60的4個半衰期，1g鈷60經(jīng)21年后發(fā)生衰變的質(zhì)量約為，故D錯誤。故選B。4.手機自動計步器的原理如圖所示，電容器的一個極板M固定在手機上，另一個極板N與兩個固定在手機上的輕彈簧連接，人帶著手機向前加速運動階段與靜止時相比，手機上的電容器（）A.電容變大 B.兩極板間電壓降低C.兩極板間電場強度變大 D.兩極板所帶電荷量減少〖答案〗D〖解析〗A．人帶著手機向前加速運動時，N極板向后運動，電容器兩極板間距離變大，由可得，手機上的電容器的電容變小，A錯誤；B．電容器始終與電源相連，所以人帶著手機向前加速運動階段與靜止時相比，手機上的電容器兩極板間電壓不變，B錯誤；C．由可得，兩極板間電場強度變小，C錯誤；D．由電容的定義式可得，兩極板所帶的電荷量所以，兩極板所帶電荷量減少，D正確。故選D。5.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，離地一定高度的樹上掛有一個蘋果，地面上玩具手槍的槍口對準蘋果。某時刻蘋果從O點自由下落，同時玩具子彈也從槍口P以一定初速度射出，子彈運動一段時間后到達最高點Q，而蘋果也下落到M點，最后子彈在N點“擊中”蘋果。若子彈和蘋果都看成質(zhì)點，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A.子彈到達最高點的速度為0B.PQ的豎直高度等于OM的距離C.子彈“擊中”蘋果時豎直方向的分速度大于蘋果下落的速度D.子彈從P運動到Q的過程中速度變化量的方向始終豎直向上〖答案〗B〖解析〗A．子彈做斜拋運動，在最高點速度為水平分速度不為零，故A錯誤；B．某時刻蘋果從O點自由下落，同時玩具子彈也從槍口P以一定初速度射出，所以運動時間相同，而蘋果豎直方向初速度為零，自由落體，子彈豎直方向逆運動也是初速度為零，自由落體，所以PQ的豎直高度等于OM的距離，故B正確；C．子彈“擊中”蘋果時豎直方向的分速度小于蘋果下落的速度，因為在M、Q處，蘋果豎直分速度大，而兩者加速度相同，故C錯誤；D．根據(jù)可知，子彈從P運動到Q的過程中速度變化量的方向始終豎直向下，故D錯誤。故選B。6.水面上漂浮一半徑為的圓形荷葉，一只小蝌蚪從距水面的圖示位置處沿水平方向以速度勻速穿過荷葉，其運動的軌跡與荷葉徑向平行，已知水的折射率為，則在小蝌蚪穿過荷葉過程中，在水面之上看不到小蝌蚪的時間為（）A.4s B.6s C.8s D.10s〖答案〗A〖解析〗由題意可知，當蝌蚪反射的光在荷葉邊緣水面上發(fā)生全反射時，則在水面上看不到蝌蚪，如圖所示O為圓形荷葉的圓心，P、Q為荷葉直徑上兩端點。小蝌蚪向前游動，先到達K點，而后到B點，設(shè)BQ與豎直方向QK的夾角為全反射的臨界角C，而后小蝌蚪繼續(xù)游動到A點，設(shè)AP與豎直方向PH的夾角為全反射的臨界角C，則由對稱性可知，KB=AH。當小蝌蚪在BA段游動時，其發(fā)出的光線到達P、Q后會發(fā)生全反射，在水面之上看不到小蝌蚪。根據(jù)全反射的臨界角公式可得而所以則有所以2×0.25m-2×0.15m=0.2m則在水面之上看不到小蝌蚪的時間為故選A7.如圖所示，A是靜止在赤道上的物體，B、C是同一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星。B為繞地球表面的近地衛(wèi)星，C是地球同步衛(wèi)星。則以下判斷正確的是（）A.衛(wèi)星B的速度大于地球的第一宇宙速度B.A，B的線速度大小關(guān)系為C.周期大小關(guān)系為D.若衛(wèi)星B要靠近C所在軌道，需要先加速〖答案〗D〖解析〗A．衛(wèi)星B的運行速度大小等于地球的第一宇宙速度。第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，故A錯誤；B．對于B繞地球表面的近地衛(wèi)星B和地球同步衛(wèi)星C，根據(jù)萬有引力提供向心力，得得則知衛(wèi)星C的運行速度大小小于衛(wèi)星B的運行速度大小，地球同步衛(wèi)星C和靜止在赤道上的物體A是同步的，角速度相等，根據(jù)v=rω結(jié)合rA＜rC，知vA＜vC分析可得vA＜vB故B錯誤；C．地球同步衛(wèi)星C和地球赤道上的物體A的角速度相等，周期一樣TC=TA繞地球表面的近地衛(wèi)星B和地球同步衛(wèi)星C，根據(jù)開普勒第三定律可知TC＞TB故C錯誤；D．若衛(wèi)星B要靠近C所在軌道，需要先加速，做離心運動，故D正確。故選D。8.圖甲和圖乙是演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈，A1、A2、A3是三個完全相同的燈泡。實驗時，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是（）A.圖甲中，A1與L1的電阻值相同B.圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流C.圖乙中，變阻器R與L2的電阻值相同D.圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等〖答案〗C〖解析〗AB．斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，由于線圈L1的自感，通過L1的電流逐漸減小，且通過A1，即自感電流會大于原來通過A1的電流，說明閉合S1，電路穩(wěn)定時，通過A1的電流小于通過L1的電流，L1的電阻小于A1的電阻，故AB錯誤；C．閉合S2，電路穩(wěn)定時，A2與A3的亮度相同，說明兩支路的電流相同，因此變阻器R與L2的電阻值相同，故C正確；D．閉合開關(guān)S2，A2逐漸變亮，而A3立即變亮，說明L2中電流與變阻器R中電流不相等，故D錯誤。故選C。9.如圖所示，一輕彈簧左端固定，右端連接一物塊，置于粗糙的水平面上。開始時彈簧處于原長，現(xiàn)用一恒力F將物塊由靜止向右拉動直至彈簧彈性勢能第一次達到最大。在此過程中，關(guān)于物塊的速度v、物塊的動能、彈簧的彈性勢能、物塊和彈簧的機械能E隨時間t或位移x變化的圖像，其中可能正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)牛頓第二定律知從原長到速度最大的過程中，彈力一直增大，加速度一直減小到0，所以速度增加得越來越緩慢，故A錯誤；B．根據(jù)可知，合力一直減小到零，故B錯誤；C．機械能的增加量等于除重力和彈簧彈力以外的其他力做功，則則E-x圖像斜率不變，由此可知C錯誤；D．從原長到速度最大的過程中，彈力的形變量大小等于位移，彈力方向不變，大小隨位移均勻增大，則由此可知D正確。故選D。10.兩根通電細長直導(dǎo)線緊靠著同樣長的塑料圓柱體，圖甲是圓柱體和導(dǎo)線1的截面，導(dǎo)線2固定不動（圖中未畫出）。導(dǎo)線1繞圓柱體在平面內(nèi)第一與第二象限從緩慢移動到，測量圓柱體中心O處磁感應(yīng)強度，獲得沿x方向的磁感應(yīng)強度隨的圖像（如圖乙）和沿y方向的磁感應(yīng)強度隨的圖像（如圖丙）。下列說法正確的是（）A.導(dǎo)線1電流方向垂直紙面向里B.導(dǎo)線2在第三象限角平分線位置C.隨著的增大，中心O處的磁感應(yīng)強度先變大后變小D.當時，中心O處的磁感應(yīng)強度方向沿第四象限角平分線向外〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)安培定則判斷通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向可知，導(dǎo)線2在豎直方向上沒有分量，在水平方向有沿軸正方向的分量。則導(dǎo)線1在初始狀態(tài)產(chǎn)生的磁場沿軸負方向。導(dǎo)線1電流方向垂直紙面向外。故A錯誤；B．根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線2在軸正方向處有垂直紙面向外的電流或者在軸負方向處有垂直紙面里的電流。故B錯誤；C．磁感應(yīng)強度為矢量，根據(jù)三角形法則可知中心O處的磁感應(yīng)強度先變大后變小，在時，兩導(dǎo)線產(chǎn)生磁感應(yīng)強度方向一致，合磁感應(yīng)強度值最大。故C正確；D．時，導(dǎo)線1產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向沿第四象限角平分線向外，但導(dǎo)線2產(chǎn)生的磁場沿軸正方向。故中心O處的磁感應(yīng)強度方向在軸與第四象限角平分線之間。故D錯誤。故選C。二、非選擇題：共5題，共60分，其中第12~15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。11.新能源汽車已經(jīng)普遍走進了我們的生活，某校學(xué)生實驗小組通過網(wǎng)絡(luò)找到了比亞迪“秦”電池銘牌如圖所示，電池采用的是比亞迪刀片電池技術(shù)。已知該車內(nèi)的整塊電池是由10塊刀片電池串聯(lián)而成，其中一塊刀片電池又由10塊電芯串聯(lián)而成?，F(xiàn)將一塊電芯拆解出來，測量其電動勢E和內(nèi)阻r。實驗小組設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗電路圖，所用器材如圖丙所示。已知電流表的內(nèi)阻約為1Ω，電壓表的內(nèi)阻約為3kΩ，滑動變阻器最大電阻20Ω、額定電流1A，定值電阻R0=2Ω。請回答下列問題：（1）實驗前利用1A恒流電源對一塊電芯進行充電，充滿的時間要________h；（2）按照圖甲所示電路圖，將圖丙中的實物連線補充完整______；（3）閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移至最______端；（選填“左”或“右”）（4）閉合開關(guān)S后，移動滑片P改變滑動變阻器的接入阻值，記錄下幾組電壓表示數(shù)U和對應(yīng)的電流表示數(shù)I，將實驗記錄的數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)描點作出U-I圖像；（5）在圖丙中通過改變導(dǎo)線的接線位置，完成了圖乙電路圖的實物連接，重復(fù)步驟（3）（4）將實驗記錄的數(shù)據(jù)在同一坐標系內(nèi)描點作出U-I圖像，如圖丁所示?？芍獔D丁中標記為I的圖線是采用實驗電路______（填“甲”或“乙”）測量得到的：（6）利用圖丁圖像提供的信息可知，該電源電動勢E的準確值為________，該電源內(nèi)阻r的準確值為________（U1、U2、I1、I2、R0均已知）?！即鸢浮剑?）0.26（2）（3）左（5）乙（6）〖解析〗（1）[1]由銘牌可知一塊電芯額定容量為則用1A恒流電充電有（2）[2]實驗電路圖如圖所示（3）[3]閉合開關(guān)S前，滑動變阻器應(yīng)全部接入電路，所以滑片P應(yīng)移至最左端。（5）[4]選用甲電路時，所測電動勢為電壓表與電源并聯(lián)后整體的等效電源的電動勢，即選甲電路時的電動勢的測量值小于真實值，選用乙電路時，所測電動勢為電流表與電源串聯(lián)后整體的等效電源的電動勢，所以圖丁中標記為I的圖線是采用實驗電路乙測量得到的；（6）[5]根據(jù)以上分析可知，I圖線電動勢的測量值等于真實值，即[6]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得所以即12.甲、乙兩小孩各乘一輛小車在光滑水平面上勻速相向行駛，速度均為6m/s.甲的車上有質(zhì)量為m=1kg的小球若干個，甲和他的車及所帶小球的總質(zhì)量為M1=50kg，乙和他的車總質(zhì)量為M2＝30kg。現(xiàn)為避免相撞，甲不斷地將小球以相對地面16.5m/s的水平速度拋向乙，且被乙接住.假設(shè)某一次甲將小球拋出且被乙接住后剛好可保證兩車不相撞，此時：（1）兩車的速度大小各為多少？（2）甲總共拋出了多少個小球？〖答案〗（1）；（2）15〖解析〗（1）由全過程動量守恒（2）這一過程中乙小孩接球的動量變化為每一個小球被乙接收后，到最終的動量變化為故小球個數(shù)為13.如圖甲、乙，是某一強力吸盤掛鉤，其結(jié)構(gòu)原理如圖丙、丁所示。使用時，按住鎖扣把吸盤緊壓在墻上(如圖甲和丙)，空腔內(nèi)氣體壓強仍與外界大氣壓強相等。然后再扳下鎖扣(如圖乙和丁)，讓鎖扣通過細桿把吸盤向外拉起，空腔體積增大，從而使吸盤緊緊吸在墻上。已知吸盤掛鉤的質(zhì)量m=0.02kg，外界大氣壓強p0=1×105Pa，丙圖空腔體積為V0=1.5cm3，丁圖空腔體積為V1=2.0cm3，如圖戊，空腔與墻面的正對面積為S1=8cm2，吸盤與墻面接觸的圓環(huán)面積S2=8cm2，吸盤與墻面間的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力可視為等于滑動摩擦力。吸盤空腔內(nèi)氣體可視為理想氣體，忽略操作時溫度的變化，全過程盤蓋和吸盤之間的空隙始終與外界連通。（1）扳下鎖扣過程中空腔內(nèi)氣體吸熱還是放熱？（2）求板下鎖扣后空腔內(nèi)氣體的壓強p1；（3）若掛鉤掛上重物時恰好不脫落，求所掛重物的質(zhì)量M?！即鸢浮剑?）吸熱；（2）7.5×104Pa；（3）4.98kg〖解析〗（1）整個過程中，溫度不變，空腔內(nèi)氣體內(nèi)能不變，扳下鎖扣過程中外力對空腔內(nèi)氣體做負功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，空腔內(nèi)氣體吸熱。（2）根據(jù)玻意耳定律代入數(shù)據(jù)解得p1=7.5×104Pa（3）若掛鉤掛上重物時恰好不脫落，對掛鉤受力分析掛鉤對墻面的壓力聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得M=4.98kg14.如圖所示，在傾角θ=30°的斜面底端固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧上端與質(zhì)量為m=1kg的木塊P栓接，現(xiàn)將彈簧壓縮至A點由靜止釋放，木塊P沿斜面向上運動到最大位移L=5m的B點時，與另一物塊Q粘合在一起沿斜面下滑，又恰能返回至A點。已知P、Q與斜面間的動摩擦因數(shù)為，且P、Q物塊均可看成質(zhì)點，重力加速度g取10m/s2。求：（1）A到B過程彈簧對P做的功；（2）木塊Q的質(zhì)量；（3）若將木塊P在A位置鎖定，讓Q從B點由靜止沿斜面下滑與P發(fā)生彈性碰撞，并最終停止，P對Q總沖量I?！即鸢浮剑?）37.5J；（2）2kg；（3）〖解析〗（1）A到B過程，由動能定理有解得（2）返回過程，由動能定理可得解得（3）Q向下運動過程中，加速度大小為向上運動過程中，加速度大小為第一次與P碰撞前的速度碰后上滑，由速度與位移間的關(guān)系可得解得第二次與P碰撞前速度以此類推，第三次與P碰撞前的速度由數(shù)學(xué)知識可得，與P發(fā)生彈性碰撞，最終停止，P對Q總沖量的大小為可得方向沿斜面向上。15.如圖所示，一對長平行柵極板水平放置，極板外存在方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，極板與可調(diào)電源相連，正極板上O點處的粒子源垂直極板向上發(fā)射速度為v0、帶正電的粒子束，單個粒子