2024屆江蘇省泰州等四市高三下第一次測試物理試題含解析

2024屆江蘇省泰州等四市高三下第一次測試物理試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、2019年10月11日，中國火星探測器首次公開亮相，暫命名為“火星一號”，計劃于2020年發(fā)射，并實現(xiàn)火星的著陸巡視。已知火星的直徑約為地球的53%，質(zhì)量約為地球的11%，請通過估算判斷以下說法正確的是（）A．火星表面的重力加速度小于B．探測器在火星表面所受重力等于在地球表面所受重力C．探測器在火星表面附近的環(huán)繞速度等于D．火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度2、如圖所示，豎直面內(nèi)有一光滑半圓，半徑為R，圓心為O。一原長為2R的輕質(zhì)彈簧兩端各固定一個可視為質(zhì)點的小球P和Q置于半圓內(nèi)，把小球P固定在半圓最低點，小球Q靜止時，Q與O的連線與豎直方向成夾角，現(xiàn)在把Q的質(zhì)量加倍，系統(tǒng)靜止后，PQ之間距離為（）A． B． C． D．3、甲、乙兩個質(zhì)點沿同一直線運(yùn)動，它們的位移一時間圖象如圖所示。對0-t0時間內(nèi)甲、乙兩質(zhì)點的運(yùn)動情況，下列說法正確的是A．甲運(yùn)動得比乙快B．甲運(yùn)動的位移比乙運(yùn)動的位移小C．乙先沿負(fù)方向運(yùn)動后沿正方向運(yùn)動D．甲、乙兩質(zhì)點間的距離先增大后減小4、有一個變壓器，當(dāng)輸入電壓為220V時輸出電壓為12V，某同學(xué)在實驗過程中發(fā)現(xiàn)此變壓器副線圈燒壞了，于是他從變壓器上拆掉燒壞的副線圈，用絕緣導(dǎo)線在鐵芯上新繞了5匝線圈作為副線圈（如圖所示），然后將原線圈接到110V交流電源上，將交流電流表與100Ω的固定電阻串聯(lián)后接在新繞的5匝線圈兩端，這時電流表的示數(shù)為5mA。該同學(xué)按理想變壓器分析，求出了該變壓器副線圈的匝數(shù)。你認(rèn)為該變壓器原來的副線圈匝數(shù)應(yīng)為（）A．2200 B．1100 C．60 D．305、在光滑的水平桌面上有兩個質(zhì)量均為m的小球，由長度為2l的拉緊細(xì)線相連．以一恒力作用于細(xì)線中點，恒力的大小為F，方向平行于桌面．兩球開始運(yùn)動時，細(xì)線與恒力方向垂直．在兩球碰撞前瞬間，兩球的速度在垂直于恒力方向的分量為（）A． B． C． D．6、某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為10∶1，當(dāng)原線圈兩端輸入如圖所示(圖示中的圖線為正弦曲線的正值部分)的電壓時，副線圈的輸出電壓為（）A．22V B．22V C．11V D．11V二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、科學(xué)實驗證明，通電長直導(dǎo)線周圍磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，式中常量k>0，I為電流強(qiáng)度，l為距導(dǎo)線的距離。如圖所示，三根完全相同且通有恒定電流的長直導(dǎo)線a、b、c，其截面位于等邊三角形的三個頂點，a、b、c通過的恒定電流大小分別為Ia、Ib、Ic，b、c位于光滑絕緣水平面上，三根導(dǎo)線均可保持靜止?fàn)顟B(tài)，則（）A．a(chǎn)、b通有同向的恒定電流B．導(dǎo)線a受的合磁場力豎直向上C．導(dǎo)線a、b所受的合磁場力大小相等、方向相反D．導(dǎo)線a、b、c上通有的電流大小關(guān)系為Ia＝2Ib＝2Ic8、如圖所示，兩導(dǎo)軌所構(gòu)成的平面與水平面成θ角，金屬桿ab、cd的電阻均為R，質(zhì)量均為m，沿與導(dǎo)軌垂直的方向放置在導(dǎo)軌上，兩金屬桿與導(dǎo)軌構(gòu)成回路。金屬桿的長度與導(dǎo)軌間的距離相等，且為L，金屬桿cd通過跨過定滑輪的細(xì)繩與電動機(jī)相連。為了保證金屬桿ab能在導(dǎo)軌上靜止不動，金屬桿cd需在電動機(jī)的帶動下沿導(dǎo)軌向上移動。整個空間存在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，不計一切摩擦阻力，下列各種判斷中正確的是（）A．若磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下，則回路中電流方向為a→d→c→b→aB．金屬桿cd沿導(dǎo)軌向上做勻速運(yùn)動，速度大小v=C．細(xì)繩的拉力F=mgsinθD．電動機(jī)的輸出功率P=9、如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處由靜止釋放。某同學(xué)探究小球在接觸彈簧后向下的運(yùn)動過程，他以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸Ox，作出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，不計空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是A．當(dāng)x=h+x0時，重力勢能與彈性勢能之和最小 B．最低點的坐標(biāo)為x=h+2x0C．小球受到的彈力最大值等于2mg D．小球動能的最大值為10、如圖所示，水平圓盤可繞豎直軸轉(zhuǎn)動，圓盤上放有小物體A、B、C，質(zhì)量分別為m、2m、3m，A疊放在B上，C、B離圓心O距離分別為2r、3r。C、B之間用細(xì)線相連，圓盤靜止時細(xì)線剛好伸直無張力。已知C、B與圓盤間動摩擦因數(shù)為，A、B間摩擦因數(shù)為3，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，現(xiàn)讓圓盤從靜止緩慢加速，則（）A．當(dāng)時，A、B即將開始滑動B．當(dāng)時，細(xì)線張力C．當(dāng)時，C受到圓盤的摩擦力為0D．當(dāng)時剪斷細(xì)線，C將做離心運(yùn)動三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)為了將一量程為3V的電壓表改裝成可測量電阻的儀表——歐姆表．（1）先用如圖a所示電路測量該電壓表的內(nèi)阻，圖中電源內(nèi)阻可忽略不計，閉合開關(guān)，將電阻箱阻值調(diào)到3kΩ時，電壓表恰好滿偏；將電阻箱阻值調(diào)到12kΩ時，電壓表指針指在如圖b所示位置，則電壓表的讀數(shù)為____V．由以上數(shù)據(jù)可得電壓表的內(nèi)阻RV＝____kΩ.（2）將圖a的電路稍作改變，在電壓表兩端接上兩個表筆，就改裝成了一個可測量電阻的簡易歐姆表，如圖c所示，為將表盤的電壓刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度，進(jìn)行了如下操作：閉合開關(guān)，將兩表筆斷開，調(diào)節(jié)電阻箱，使指針指在“3.0V”處，此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為____（填“0”或“∞”）；再保持電阻箱阻值不變，在兩表筆間接不同阻值的已知電阻找出對應(yīng)的電壓刻度，則“1V”處對應(yīng)的電阻刻度為____kΩ.（3）若該歐姆表使用一段時間后，電池內(nèi)阻不能忽略且變大，電動勢不變，但將兩表筆斷開時調(diào)節(jié)電阻箱，指針仍能滿偏，按正確使用方法再進(jìn)行測量，其測量結(jié)果將____．A.偏大B.偏小C.不變D.無法確定12．（12分）硅光電池是一種將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件，某硅光電池的伏安特性曲線如圖（甲）所示。某同學(xué)利用圖（乙）所示的電路研究電池的性質(zhì)，定值電阻R2的阻值為200Ω，滑動變阻器R1的最大阻值也為200Ω，V為理想電壓表。（1）請根據(jù)圖（乙）所示的電路圖，將圖（丙）中的的實物圖補(bǔ)充完整____________。（2）閉合電鍵S1，斷開電鍵S2，將滑動變阻器R1的滑動片移到最右端，電池的發(fā)熱功率為_______________W。（3）閉合電鍵S1和電鍵S2，將滑動變阻器R1的滑動片從最左端移到最右端，電池的內(nèi)阻變化范圍為_________________。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，啞鈴狀玻璃容器由兩段粗管和一段細(xì)管連接而成，容器豎直放置，容器粗管的截面積為S1=2cm2，細(xì)管的截面積S2=1cm2，開始時粗、細(xì)管內(nèi)水銀長度分別為h1=h2=2cm，整個細(xì)管長為4cm，封閉氣體長度為L=6cm，大氣壓強(qiáng)為P0=76cmHg，氣體初始溫度為27℃，求：①第一次若要使水銀剛好離開下面的粗管，封閉氣體的溫度應(yīng)為多少K;②第二次若在容器中再倒入同體積的水銀，且使容器中氣體體積不變，封閉氣體的溫度應(yīng)為多少K.14．（16分）如圖所示，在第Ⅱ象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場，在第I象限和第IV象限的圓形區(qū)域內(nèi)分別存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場，在第IV象限磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是第Ⅰ象限的2倍．圓形區(qū)域與x軸相切于Q點，Q到O點的距離為L，有一個帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，以垂直于x軸的初速度從軸上的P點進(jìn)入勻強(qiáng)電場中，并且恰好與y軸的正方向成60°角以速度v進(jìn)入第I象限，又恰好垂直于x軸在Q點進(jìn)入圓形區(qū)域磁場，射出圓形區(qū)域磁場后與x軸正向成30°角再次進(jìn)入第I象限。不計重力。求：（1）第I象限內(nèi)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。海?）電場強(qiáng)度E的大小；（3）粒子在圓形區(qū)域磁場中的運(yùn)動時間。15．（12分）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一四分之一光滑圓弧軌道固定在水平桌面AB上，軌道半徑R=1.8m，末端與桌面相切于A點，傾角θ=37°的斜面BC緊靠桌面邊緣固定，從圓弧軌道最高點由靜止釋放一個質(zhì)量m=lkg的可視為質(zhì)點的滑塊a，當(dāng)a運(yùn)動到B點時，與a質(zhì)量相同的另一可視為質(zhì)點的滑塊b從斜面底端C點以初速度v0=5m/s沿斜面向上運(yùn)動，b運(yùn)動到斜面上的P點時，a恰好平拋至該點，已知AB的長度x=4m，a與AB間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25，b與BC間的動摩擦因數(shù)μ2=0.5，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求(1)滑塊a到達(dá)B點時的速度大??；(2)斜面上P、C間的距離。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】

設(shè)火星質(zhì)量為，半徑為r，設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R，根據(jù)題意可知，AB．根據(jù)黃金替代公式可得地球和火星表面重力加速度為，故A正確B錯誤；CD．地球的第一宇宙速度為火星的第一宇宙速度為故CD錯誤。故選A。2、D【解析】

開始小球Q處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧的形變量，彈簧彈力，對Q進(jìn)行受力分析可知Q的質(zhì)量加倍后，設(shè)OQ與豎直方向的夾角為，對Q進(jìn)行受力分析，設(shè)彈簧的彈力為，根據(jù)力的三角形與邊的三角形相似有又聯(lián)立解得則PQ之間距離故選D。3、B【解析】

C.由圖可知，甲、乙做的是同向運(yùn)動，C錯誤；D.由圖可知，甲、乙間的距離在逐漸減小，D錯誤；A.圖線的斜率為速度，因此中運(yùn)動得比乙慢，A錯誤；B.乙運(yùn)動的位移比甲的位移大，B正確。4、C【解析】

由題意可知當(dāng)新繞5匝線圈后，原線圈接到110V交流電源上，新繞線圈電流為5mA，則新繞線圈的電壓為U根據(jù)原副線圈電壓值比等于匝數(shù)比可知U可得原線圈的匝數(shù)為n1=U又因為當(dāng)副線圈沒有損壞輸入電壓為220V時輸出電壓為12V，可得U可得該變壓器原來的副線圈匝數(shù)應(yīng)為n2=U故C正確，ABD錯誤。故選C。5、B【解析】以兩球開始運(yùn)動時細(xì)線中點為坐標(biāo)原點，恒力F方向為x軸正方向建立直角坐標(biāo)系如圖1，設(shè)開始到兩球碰撞瞬間任一小球沿x方向的位移為s，根據(jù)對稱性，在碰撞前瞬間兩球的vx、vy、v大小均相等，對其中任一小球，在x方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動有：；；

；細(xì)線不計質(zhì)量，F(xiàn)對細(xì)線所做的功等于細(xì)線對物體所做的功，故對整體全過程由動能定理有：F（s+l）=2×mv2；由以上各式解得：

，故選B．6、C【解析】

由公式其中V解得V故ABD錯誤，C正確。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】

AB．對長直導(dǎo)線分析，長直導(dǎo)線受到重力、長直導(dǎo)線對長直導(dǎo)線的磁場力和長直導(dǎo)線對長直導(dǎo)線的磁場力，根據(jù)平衡條件可知長直導(dǎo)線與長直導(dǎo)線作用力是相互排斥，長直導(dǎo)線對長直導(dǎo)線作用力是相互排斥，所以長直導(dǎo)線與長直導(dǎo)線有反向的恒定電流，長直導(dǎo)線受的合磁場力豎直向上，且有大小等于長直導(dǎo)線的重力，故A錯誤，B正確；C．視長直導(dǎo)線、、整體，對其受力分析，根據(jù)平衡條件可得光滑絕緣水平面對長直導(dǎo)線支持力等于長直導(dǎo)線重力的倍；對長直導(dǎo)線受力分析，受到重力、光滑絕緣水平面對其支持力、長直導(dǎo)線對其吸引力和長直導(dǎo)線對其排斥力，根據(jù)力的合成與分解可得長直導(dǎo)線所受的合磁場力大小等于長直導(dǎo)線重力的倍，方向豎直向下，故C錯誤；D．對長直導(dǎo)線受力分析，在水平方向，根據(jù)平衡條件可得即可得對長直導(dǎo)線受力分析，同理可得故D正確；故選BD。8、BD【解析】

A．金屬桿ab靜止不動，所受安培力應(yīng)沿導(dǎo)軌平面向上，若磁場垂直導(dǎo)軌平面向下，根據(jù)右手定則可判斷感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→a，故A錯誤；B．對金屬桿ab由平衡條件有mgsinθ=BIL金屬桿cd切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流I=解得v=故B正確；C．由于金屬桿ab靜止不動，金屬桿cd勻速運(yùn)動，由整體法有細(xì)繩拉力F=2mgsinθ故C錯誤；D．電動機(jī)的輸出功率等于細(xì)繩拉力的功率，功率P=Fv=故D正確。故選BD。9、AD【解析】

由圖象結(jié)合小球的運(yùn)動過程為:先自由落體運(yùn)動，當(dāng)與彈簧相接觸后，再做加速度減小的加速運(yùn)動，然后做加速度增大的減速運(yùn)動，直到小球速度為零。A．當(dāng)x=h+x0時，彈力等于重力，加速度為零，小球速度最大，動能最大，由于系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以重力勢能與彈性勢能之和最小，A正確；B．在最低點小球速度為零，從剛釋放小球到小球運(yùn)動到最低點，小球動能變化量為零，重力做的功和彈力做的功的絕對值相等，即到最低點圖中實線與x軸圍成的面積應(yīng)該與mg那條虛線與x軸圍成的面積相同，所以最低點應(yīng)該在h+2x0小球的后邊，B錯誤；C．由B知道最低點位置大于，所以彈力大于2mg，C錯誤；D．當(dāng)x=h+x0時，彈力等于重力，加速度為零，小球速度最大，動能最大，由動能定理可得，故D正確。10、BC【解析】

A.當(dāng)A開始滑動時有：解得：當(dāng)時，AB未發(fā)生相對滑動，選項A錯誤；B.當(dāng)時，以AB為整體，根據(jù)可知B與轉(zhuǎn)盤之間的最大靜摩擦力為：所以有：此時細(xì)線有張力，設(shè)細(xì)線的拉力為T，對AB有：對C有：解得，選項B正確；C.當(dāng)時，AB需要的向心力為：解得此時細(xì)線的拉力C需要的向心力為：C受到細(xì)線的拉力恰好等于需要的向心力，所以圓盤對C的摩擦力一定等于0，選項C正確；D.當(dāng)時，對C有：剪斷細(xì)線，則所以C與轉(zhuǎn)盤之間的靜摩擦力大于需要的向心力，則C仍然做勻速圓周運(yùn)動。選項D錯誤。故選BC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、1.506∞1C【解析】

（1）[1][2]由圖（b）所示電壓表表盤可知，其分度值為0.1V，示數(shù)為1.50V；電源內(nèi)阻不計，由圖a所示電路圖可知，電源電動勢：E＝U＋I(xiàn)R＝U＋R由題意可知：E＝3＋×3000E＝1.5＋×12000解得RV＝6000Ω＝6kΩ，E＝4.5V（2）兩表筆斷開，處于斷路情況，相當(dāng)于兩表筆之間的電阻無窮大，故此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為∞，當(dāng)指針指向3V時，電路中的電流為：Ig＝A＝0.0005A此時滑動變阻器的阻值：R＝Ω＝3kΩ當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時，有：1＝解得Rx＝1kΩ.（3）[5][6]根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電池新時有：Ig＝＝，測量電阻時電壓表示數(shù)為：U＝歐姆表用一段時間調(diào)零時有：Ig＝，測量電阻時：U＝比較可知：r＋R＝r′＋R′所以若電流相同則R′x＝Rx，即測量結(jié)果不變，故選C。12、1.197×10-3W（允許誤差±0.2W）55.56Ω≤r≤60Ω（允許誤差±2Ω）【解析】

（1）[1]根據(jù)原理圖可得出對應(yīng)的實物圖如圖所示：；（2）[2]閉合電鍵，斷開電鍵，將滑動變阻器的滑動片移到最右端時，兩電阻串聯(lián)，總電阻為；在圖甲中作出電阻的伏安特性曲線，兩圖線的交點表示工作點：則可知，電源的輸出電壓為，電流為；則其功率：；（3）[3]滑片由最左端移到最右端時，外電阻由增大到；則分別作出對應(yīng)的伏安特性曲線，如上圖所示；則可知，當(dāng)在最左端時，路端電壓為，電流為；當(dāng)達(dá)到最右端時，路端電壓為，電流為；則由閉合電路歐姆定律可知，內(nèi)阻最小值為：最大值為：故內(nèi)阻的范圍為：。四、計算題