江蘇省2023-2024學(xué)年高三物理上學(xué)期8月自主學(xué)習(xí)檢測(cè)試題含解析

(本試卷滿分100分，考試時(shí)間75分鐘．)一、單選題（共10小題，每題4分，共40分）1.橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)，伸長(zhǎng)量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值橡皮筋未受到拉力時(shí)的長(zhǎng)度L，橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)踐都表明其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù)，材料學(xué)上稱之為楊氏模量。在國際單位制中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是（）A.N B.m C.N/m D.Pa【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)可得則Y的單位是故選D。2.醫(yī)學(xué)上利用超聲波進(jìn)行身體檢查，探頭發(fā)出一定頻率的超聲波，指向需要檢查的部位，超聲波射入人體后，在機(jī)體的組織器官形成反射波，回聲返回到探頭，經(jīng)過信號(hào)轉(zhuǎn)換之后形成影像，用于診斷。下列說法正確的是（）。A.超聲波在空氣中傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向垂直B.為提高成像分辨力應(yīng)使超聲波的波長(zhǎng)比探測(cè)目標(biāo)小的多C.若被檢界面向探頭運(yùn)動(dòng)，回聲頻率比發(fā)射頻率降低D.進(jìn)行超聲探測(cè)時(shí)，探頭與人體表面間需留有空隙【答案】B【解析】【詳解】A．超聲波在空氣中傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向平行，A錯(cuò)誤；B．為提高成像分辨力應(yīng)使超聲波不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，所以超聲波波長(zhǎng)比探測(cè)目標(biāo)小的多，B正確；C．根據(jù)多普勒效應(yīng)，若被檢界面向探頭運(yùn)動(dòng)，回聲頻率比發(fā)射頻率升高，C錯(cuò)誤；D．進(jìn)行超聲探測(cè)時(shí)，探頭與人體表面間不需留有空隙，超聲檢查時(shí)，探頭與病人皮膚之間的空氣將阻礙超聲波傳入人體，為獲得高質(zhì)量的清晰圖像，需要使用液性傳導(dǎo)介質(zhì)來連接探頭與病人體表，這種介質(zhì)就是常用的超聲耦合劑，D錯(cuò)誤。故選B。3.镅是一種人工獲得的放射性元素，符號(hào)，原子序數(shù)95，具有強(qiáng)放射性，化學(xué)性質(zhì)活潑，是同位素測(cè)厚儀和同位素X熒光儀等的放射源，常用于薄板測(cè)厚儀、溫度計(jì)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警儀及醫(yī)學(xué)上。其衰變方程為，已知核的質(zhì)量為，核的質(zhì)量為，X的質(zhì)量為，真空中的光速為c，下列說法正確的是（）A.該衰變?yōu)樗プ傿.的結(jié)合能為C.的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能D.衰變后核核外電子處于高能級(jí)，向低能級(jí)躍遷發(fā)出射線【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知所以該衰變?yōu)樗プ?，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)質(zhì)能方程可知為衰變釋放的能量，不是的結(jié)合能，B錯(cuò)誤；C．比結(jié)合能越大原子核越穩(wěn)定，C正確；D．衰變后核處于高能級(jí)，向低能級(jí)躍遷發(fā)出射線，D錯(cuò)誤。故選C。4.規(guī)范佩戴醫(yī)用防護(hù)口罩是預(yù)防新冠肺炎的有效措施之一，合格醫(yī)用口罩內(nèi)側(cè)使用對(duì)水不浸潤的材料，圖甲為一滴水滴在醫(yī)用口罩內(nèi)側(cè)的照片，圖乙為對(duì)應(yīng)的示意圖。以下說法正確的是（）A.照片中水滴與空氣接觸的表面層的水分子比水滴的內(nèi)部密集B.該口罩為不合格產(chǎn)品，其內(nèi)側(cè)材料對(duì)所有的液體都浸潤C(jī).該口罩為合格產(chǎn)品，其內(nèi)側(cè)材料并非對(duì)所有的液體都不浸潤D.照片中水滴附著層（即固液接觸層）內(nèi)水分子比水滴內(nèi)部密集，因?yàn)楦街鴮铀肿邮艿降乃蝺?nèi)分子的作用力比受到的口罩內(nèi)側(cè)固體材料分子的作用力小【答案】C【解析】【詳解】A．水滴與空氣接觸的表面層的水分子比水滴的內(nèi)部稀疏，故A錯(cuò)誤；BC．由圖可知，水珠并沒有浸潤口罩內(nèi)側(cè)，因此是合格產(chǎn)品，浸潤與不浸潤現(xiàn)象是相對(duì)的，各種液體的密度、分子大小、分子間隙、分子間作用力大小等都各不相同，因此口罩內(nèi)側(cè)材料并不一定對(duì)所有的液體都不浸潤，只要對(duì)水不浸潤，就是合格產(chǎn)品，故B錯(cuò)誤，C正確；D．水滴附著層（即固液接觸層）內(nèi)水分子比水滴內(nèi)部稀疏，附著層水分子受到的水滴內(nèi)分子的作用力比受到的口罩內(nèi)側(cè)固體材料分子的作用力大，因而使水滴表面緊繃而減小與口罩內(nèi)側(cè)固體材料的作用，故D錯(cuò)誤。故選C。5.為了節(jié)省燃料，發(fā)射火星探測(cè)器需要等火星與地球之間相對(duì)位置合適。如圖所示，“天問一號(hào)”探測(cè)器自地球發(fā)射后，立即被太陽引力俘獲，沿以太陽為焦點(diǎn)橢圓地火轉(zhuǎn)移軌道無動(dòng)力到達(dá)火星附近，在火星附近被火星引力俘獲后環(huán)繞火星飛行。已知火星的公轉(zhuǎn)周期約是地球公轉(zhuǎn)周期的1.9倍。則火星探測(cè)器（）。A.下一個(gè)發(fā)射時(shí)機(jī)需要再等約2.1年B.在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于6個(gè)月C.在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)速度均大于地球繞太陽的速度D.進(jìn)入地火轉(zhuǎn)移軌道的速度大于7.9km/s小于11.2km/s【答案】A【解析】【詳解】A．由題意可知火星的公轉(zhuǎn)周期為年，設(shè)下一個(gè)發(fā)射時(shí)機(jī)需要再經(jīng)過時(shí)間，則有可得解得A正確；B．根據(jù)開普勒第三定律可知，探測(cè)器在地火轉(zhuǎn)移軌道的周期大于地球的公轉(zhuǎn)周期，故探測(cè)器在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)間為可知火星探測(cè)器在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于6個(gè)月，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力可得解得可知地球繞太陽的速度大于火星繞太陽的速度，根據(jù)衛(wèi)星從低軌道變軌到高軌道需要在變軌處點(diǎn)火加速，可知火星探測(cè)器運(yùn)動(dòng)到火星軌道處的速度小于火星繞太陽的速度，故火星探測(cè)器在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)速度并不是一直大于地球繞太陽的速度，C錯(cuò)誤；D．火星探測(cè)器進(jìn)入地火轉(zhuǎn)移軌道需要脫離地球的束縛，火星探測(cè)器進(jìn)入地火轉(zhuǎn)移軌道的速度大于小于，D錯(cuò)誤；故選A。6.真空中A、B、C為一等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，在A、B兩點(diǎn)分別放等量同種電荷后，三角形中心O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E，電勢(shì)為；若再在C點(diǎn)放一等量異種電荷，取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，則O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和電勢(shì)應(yīng)分別為（）A. B. C. D.0，【答案】B【解析】【詳解】在A、B兩點(diǎn)分別放等量同種電荷后，三角形中心O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E得則O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小三角形中心O點(diǎn)的電勢(shì)為，再在C點(diǎn)放一等量異種電荷，取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，則BC在O點(diǎn)的電勢(shì)與無窮遠(yuǎn)處是相等的，為0。A為等量同種電荷，則O點(diǎn)電勢(shì)應(yīng)為。故選B。7.如圖所示，足夠長(zhǎng)的斜面靜止在水平地面上。先后兩次將帶正電的小球從斜面底端A處以相同的速度拋出，不計(jì)空氣阻力。第一次不加電場(chǎng)，小球恰好沿水平方向撞到斜面上B點(diǎn)。第二次施加范圍足夠大，豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則小球（）。A.仍然水平撞擊斜面 B.撞擊點(diǎn)在B點(diǎn)上方C.飛行時(shí)間比第一次長(zhǎng) D.撞擊斜面時(shí)的速度比第一次大【答案】A【解析】【詳解】A．第一次不加電場(chǎng)，小球恰好沿水平方向撞到斜面上，采用逆向思維，將其看成平拋運(yùn)動(dòng)，則小球撞上斜面時(shí)與斜面的夾角為θ，設(shè)斜面傾角為α，即平拋運(yùn)動(dòng)位移方向與水平方向夾角為α，則平拋運(yùn)動(dòng)的末速度方向與水平方向夾角為，則有第二次施加范圍足夠大，豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球豎直方向的加速度變大，初速度不變，小球的逆運(yùn)動(dòng)為類平拋運(yùn)動(dòng)，上述結(jié)論依然成立，所以小球仍然水平撞擊斜面，故A正確；BC．不加電場(chǎng)時(shí)，設(shè)小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，有施加電場(chǎng)后，小球的加速度變大，設(shè)小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，則有所以加電場(chǎng)后，小球的水平分速度不變，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移變小，而故豎直分位移變小，即撞擊點(diǎn)在B點(diǎn)下方，故BC錯(cuò)誤；D．加電場(chǎng)與不加電場(chǎng)小球水平方向速度vx不變，所以兩次撞擊斜面時(shí)的速度一樣大，故D錯(cuò)誤。故選A。8.真空中放置的平行金屬板可以用作光電轉(zhuǎn)換裝置，如圖所示。光照前兩板都不帶電。以光照射A板，假設(shè)所有逸出的電子都垂直于A板向B板運(yùn)動(dòng)，已知單位時(shí)間內(nèi)從A板逸出的電子數(shù)為，電子逸出時(shí)的最大動(dòng)能為。元電荷為。忽略電子之間的相互作用，保持光照條件不變，圖示裝置可看成直流電源，則（）A.入射光子的能量為 B.電源的短路電流為C.電源的內(nèi)阻為0 D.向上移動(dòng)A板，電源的電動(dòng)勢(shì)增大【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)光電效應(yīng)方程解得入射光子的能量為A錯(cuò)誤；B．短路時(shí)，在A板上方選擇一參考平面，時(shí)間內(nèi)通過該參考平面的電荷量為根據(jù)電流定義式可得B正確；CD．光照射A板后，A板發(fā)出的光電子不斷打到B板上，在AB板之間形成電場(chǎng)，將阻礙后續(xù)發(fā)出的光電子向B板運(yùn)動(dòng)，當(dāng)AB板之間的電勢(shì)差達(dá)到最大值時(shí)，以最大初動(dòng)能從A板逸出的光電子也剛好不能到達(dá)B板，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得電源電動(dòng)勢(shì)等于開路時(shí)的路端電壓，可得電動(dòng)勢(shì)為根據(jù)閉合電路歐姆定律可得電源內(nèi)阻為由以上分析可知，向上移動(dòng)A板，電源的電動(dòng)勢(shì)保持不變，CD錯(cuò)誤；故選B。9.將一根柔軟彈性細(xì)繩沿水平的x軸放置，其一端固定于位置為的墻面上，另一端不斷上下振動(dòng)，在繩中形成繩波如圖，在時(shí)刻的質(zhì)點(diǎn)剛好開始振動(dòng)。當(dāng)波傳至固定點(diǎn)時(shí)，繩波將發(fā)生反射。反射處質(zhì)點(diǎn)在反射前后的振動(dòng)速度大小不變方向反向，波的傳播方向也反向。則下列各個(gè)時(shí)刻細(xì)繩的波形圖（實(shí)線）正確的是（）。A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．經(jīng)過，波沿x軸正方向傳播距離為波前傳播到處，和處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)位于波谷，處的質(zhì)點(diǎn)位于波峰，A錯(cuò)誤；B．經(jīng)過，波沿x軸正方向傳播的距離為波前傳播到處，和處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)位于波谷，和處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)位于波峰，B錯(cuò)誤；C．經(jīng)過，波沿x軸正方向傳播的距離為處的波峰向前移動(dòng)6m到處，處的波谷遇到墻變成波峰反射也移動(dòng)到處，兩個(gè)波峰在處相遇振動(dòng)加強(qiáng)，處的質(zhì)點(diǎn)位于波峰處且振幅等于原來的2倍，C正確；D．經(jīng)過，波沿x軸正方向傳播的距離為處的波谷向前移動(dòng)8m到處，處的波峰向前移動(dòng)7m遇到墻變成波谷反射運(yùn)動(dòng)到處，兩個(gè)波谷在處相遇振動(dòng)加強(qiáng)，處的質(zhì)點(diǎn)的位于波谷處且振幅等于原來的2倍，D錯(cuò)誤。故選C。10.如圖所示，豎直平面內(nèi)放一直角桿MON，桿的水平部分粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，桿的豎直部分光滑。兩部分各套有質(zhì)量均為1kg的小球A和B，A、B球間用細(xì)繩相連。A球在水平拉力F的作用下向右做速度大小為2m/s的勻速運(yùn)動(dòng)。g=10m/s2，那么在該過程中（）A.拉力F為恒力，大小為4NB.A球所受的摩擦力為恒力，大小為4NC.B球向上做速度大小為2m/s勻速運(yùn)動(dòng)D.B球向上做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)OA=3m，OB=4m時(shí)，B球的速度為1.5m/s【答案】D【解析】【詳解】C．設(shè)某時(shí)刻細(xì)繩與豎直方向夾角為，如圖：因繩子不可伸長(zhǎng)，所以有化簡(jiǎn)得在運(yùn)動(dòng)過程中，繩子與豎直方向的夾角一直在增大，所以B球的速度一直增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．當(dāng)OA=3m，OB=4m時(shí)，B球的速度選項(xiàng)D正確；B．分別對(duì)A、B受力分析如圖：根據(jù)前面分析有由數(shù)學(xué)知識(shí)可知B球的速度增加的越來越快，即加速度越來越大。設(shè)某瞬時(shí)B球的加速度為a，這時(shí)繩的拉力的豎直分量對(duì)A球有則摩擦力由于加速度a變化，則A球所受的摩擦力不為恒力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；A．由于A球勻速運(yùn)動(dòng)，所以拉力由于加速度a和不斷變化，則拉力F不恒力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。故選D。二、簡(jiǎn)答題（共5題，12~15題寫出必要的過程和步驟，只寫結(jié)果不得分．）11.(1)甲同學(xué)利用電流表、電壓表等實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量一節(jié)干電池A的電動(dòng)勢(shì)EA和內(nèi)阻rA，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖（甲）所示：①現(xiàn)有電流表（0~0.6A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：A.電壓表（0~15V）B.電壓表（0~3V）C.滑動(dòng)變阻器（0~50Ω）D.滑動(dòng)變阻器（0~~500Ω）為減小測(cè)量誤差，在實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)選用____；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用____；（選填相應(yīng)器材前的字母）；②實(shí)驗(yàn)時(shí)改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出U－I圖線，如圖（乙）所示。由圖像可得：電動(dòng)勢(shì)EA=____V，內(nèi)阻rA=____Ω；(2)乙同學(xué)利用電流表、電阻箱等實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量一節(jié)干電池B的電動(dòng)勢(shì)EB和內(nèi)阻rB，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖（甲）所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變電阻箱的阻值R，記錄電流表的示數(shù)I，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出圖線，如圖（乙）所示。由圖像可得：電動(dòng)勢(shì)EB=____V，內(nèi)阻rB=____Ω；(3)若用阻值為3Ω的電阻先后與電池A和電池B連接，則兩個(gè)電池的輸出功率PA、PB中最接近電池最大輸出功率的是____（選填“PA”或“PB”）。【答案】①.B②.C③.1.5④.0.83⑤.1.5⑥.3⑦.PB【解析】【詳解】(1)[1][2]一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，則電壓表應(yīng)選B。干電池內(nèi)電阻較小，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選C。[3][4]電源的U－I圖線的斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，縱軸的截距表示電動(dòng)勢(shì)，所以(2)[5][6]根據(jù)閉合電路的歐姆定律，有得由圖（乙）可知圖像縱軸的截距斜率解得(3)[7]電阻的阻值和電源的內(nèi)阻越接近，電源的輸出功率越大。阻值為3Ω的電阻與電池B的內(nèi)阻大小相同，故PB最接近電池最大輸出功率。12.某同學(xué)在做水流導(dǎo)光實(shí)驗(yàn)時(shí)，將塑料瓶下側(cè)開一個(gè)小孔，瓶中灌入清水，水從小孔流出。用激光水平射向塑料瓶小孔，可觀察到光在水流內(nèi)傳播。如圖所示，已知水的折射率，小孔直徑，重力加速度，瓶?jī)?nèi)水足夠多，忽略空氣對(duì)水的阻力。若要順利完成此實(shí)驗(yàn)使水平射入的激光被約束在水流中，求：（1）激光臨界角的正弦值；（2）A處流出的水流速度應(yīng)滿足什么條件？【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）由得（2）當(dāng)通過小孔最底端的光線在水流外側(cè)發(fā)生全反射時(shí)，所有光線都能在水流中傳播。此時(shí)入射角為C從A處出來的水做平拋運(yùn)動(dòng)由解得當(dāng)時(shí)不漏光13.如圖是交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電供電原理圖。一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈共220匝，線圈面積為0.051m2，轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為50Hz，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為T。發(fā)電機(jī)的輸出端a、b與理想變壓器的原線圈相連，變壓器副線圈接有兩個(gè)標(biāo)有“220V，11kW”的電動(dòng)機(jī)。已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5∶1，電動(dòng)機(jī)正常工作。求：（1）電流表的示數(shù)；（2）線圈的內(nèi)阻。【答案】（1）20A；（2）1.1Ω【解析】【詳解】（1）由題意知副線圈的功率為P出＝2.2×104W副線圈的電壓為U2=220V，則根據(jù)理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為可得原線圈電壓為U1=1100V由理想變壓器為U1I1＝U2I2可得原線圈上電流為I1=20A所以電流表示數(shù)為20A。（2）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值為Em＝NBSω＝1122V發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)有效值為E＝1122V由閉合電路歐姆定律知E＝I1r+U1可解得線圈的內(nèi)阻r=1.1Ω14.一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置如圖所示，兩根輕桿OA和AB與一小球以及一輕質(zhì)套筒通過鉸鏈連接，兩輕桿長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，球的質(zhì)量為m，O端固定在豎直的輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上，套在轉(zhuǎn)軸上的輕質(zhì)彈簧連接在O與套筒之間，原長(zhǎng)為L(zhǎng)，彈簧勁度系數(shù)為，轉(zhuǎn)動(dòng)該裝置并緩慢增大轉(zhuǎn)速，套筒緩慢上升。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g，求：（1）平衡時(shí)彈簧的長(zhǎng)度；（2）AB桿中彈力為0時(shí)，裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω0；（3）彈簧從小球平衡至縮短為原長(zhǎng)的一半的過程中，外界對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置所做的功W?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)兩桿與豎直方向的夾角為θ，對(duì)球根據(jù)平衡條件得根據(jù)胡克定律得解得彈簧的長(zhǎng)度為（2）AB桿中彈力為0時(shí)，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，根據(jù)牛頓第二定律得解得（3）彈簧縮短為原長(zhǎng)一半時(shí)，設(shè)OA與豎直方向的夾角為α，豎直方向根據(jù)平衡條件得水平方向根據(jù)牛頓第二定律得根據(jù)直角三角形得解得彈簧長(zhǎng)度從至彈性勢(shì)能不變，根據(jù)動(dòng)能定理得解得15.如圖所示，空間中有一半徑為R、圓心處于O點(diǎn)的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。其底部A點(diǎn)有一電子源可向圓形磁場(chǎng)內(nèi)各個(gè)方向內(nèi)持續(xù)發(fā)射速度大小為v0，質(zhì)量為m，電量為e的電子。圓形磁場(chǎng)右側(cè)緊靠著一電子收集裝置，該裝置主要由長(zhǎng)為2R、間距為2R