江蘇省南通市2022-2023學年高三上學期期末考試+物理 含答案

～2023學年高三年級模擬試卷物理(滿分：100分考試時間：75分鐘)2023．1一、單項選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分．每小題只有一個選項最符合題意．1.兩端開口的潔凈玻璃管豎直插入液體中，管中液面如圖所示，則()A.該現(xiàn)象不是毛細現(xiàn)象B.該液體對玻璃是浸潤的C.減小管的直徑，管中液面會下降D.液體和玻璃間的相互作用比液體分子間的相互作用強2.月球車上利用eq\o\al(238,94)Pu衰變提供能量，衰變方程為eq\o\al(238,94)Pu→eq\o\al(234,92)U＋X，同時產生大量γ射線．已知Pu的比結合能為E1，U的比結合能為E2，X的比結合能為E3，則()A.X是質子B.該反應釋放的能量為234E2＋4E3－238E1C.月球上溫度的變化會改變eq\o\al(238,94)Pu的衰變快慢D.γ光子是原子核外電子由高能級向低能級躍遷時產生的3.光電效應實驗電路如圖甲所示．用a、b兩種單色光分別照射光電管的陰極K，實驗中得到的光電流I與光電管兩端電壓U的關系如圖乙所示．則()A.研究圖乙中U>0的規(guī)律時，甲圖開關需打在2上B.a光的頻率比b光的大C.a光照射產生光電子的最大初動能比b的大D.電壓為圖乙中U0時，a光照射產生光電子的最大動能比b的大4.“神舟十三號”載人飛船從核心艙下方采用“徑向對接”的方式實現(xiàn)對接，“徑向對接”指兩對接口在地球半徑的延長線上．對接前兩者要在間隔一定距離的位置保持相對靜止一段時間，如圖所示．之后飛船再向上逐步接近核心艙實現(xiàn)對接，則()A.相對靜止時，飛船的速度大于核心艙的速度B.相對靜止時，飛船的向心加速度大于核心艙的向心加速度C.飛船通過加速逐步向上靠近核心艙D.飛船速度大于7.9km/s才能最終靠近核心艙5.如圖所示為驗證向心力公式的實驗裝置．在直尺上鉆一小孔，使小孔恰能穿過一根細線，線下端掛一鋼球，固定直尺，使球在水平面內繞圓心O做勻速圓周運動，待球穩(wěn)定運動后，從尺上方垂直直尺往下看，估測球外側到點O的距離r，用秒表測出球運動的時間，得到周期T，根據向心力公式計算出球所需向心力，再與球所受合力比較．實驗中()A.必須測出鋼球的質量B.為估測距離r，小孔距尺右端的距離必須小于rC.用秒表測量球只轉一周的時間記為球運動的周期TD.以r作為運動半徑，球所需向心力的計算值將偏大6.如圖所示，將一根粗細均勻的導體棒折成梯形線框PQMN，各邊長度為PQ＝PN＝QM＝L，MN＝2L，線框固定于勻強磁場中，線框平面與磁感應強度方向垂直，線框底邊P、Q兩點與直流電源兩端相接．已知導體棒PQ受到的安培力大小為F，則整個線框PQMN受到的安培力大小為()A.eq\f(5,4)FB.eq\f(7,4)FC.5FD.07.如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A依次經過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程．這就是熱機的“卡諾循環(huán)”．則()A.B→C過程氣體壓強減小僅是因為氣體分子的數(shù)密度減小B.B→C過程速率大的分子比例在增加C.B→C過程氣體對外做功大于D→A過程外界對氣體做功D.C→D過程放出的熱量小于A→B過程吸收的熱量8.在坡道滑雪中，一運動員從斜面滑到水平面，其運動過程中動量的大小p和重力做功W隨時間t、重力勢能Ep和機械能E隨水平位移x變化的圖像中，可能正確的是()9.如圖所示為一正四棱錐．底面四個頂點A、B、C、D上依次固定電荷量為＋q、＋q、＋q、－q的點電荷，O點為底面中心．規(guī)定無窮遠處電勢為零，則()A.E點處電場強度為零，電勢不為零B.O點處電場強度方向由O指向BC.將一電子從O點沿直線移動到CD邊中點，其電勢能逐漸減小D.將一電子從O點沿直線移動到E點，其電勢能逐漸增加10.如圖所示，輕質彈簧一端固定，另一端與物塊A連接在一起，物塊B靠放在A右側，兩者位于O點，彈簧處于壓縮狀態(tài)．A、B由O點靜止釋放后沿斜面向上運動，在C點分離后B上升到某位置靜止，A運動到C點下方某位置D(未畫出)速度為零．A、B與斜面間的動摩擦因數(shù)相同，彈簧未超過彈性限度．上述過程中()A.兩物塊在C點時，彈簧處于壓縮狀態(tài)B.彈簧的彈力方向不發(fā)生變化C.B速度最大的位置在OC之間且在OC中點的上方D.位置D可能位于O點的下方二、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．11.(15分)導電玻璃是制造LCD的主要材料之一，為測量導電玻璃的電阻率，選取長為L、額定電壓為“3V”的圓柱體導電玻璃器件實驗．(1)用螺旋測微器測量器件的直徑，示數(shù)如圖甲所示，其直徑d＝________mm.(2)先用歐姆表“×100”擋粗測該器件的電阻，指針位置如圖乙所示，為更準確地粗測其電阻，從下列步驟中選出再次粗測必要的操作并排序________．丙①將選擇開關旋轉到歐姆擋“×1k”位置②將選擇開關旋轉到歐姆擋“×10”位置③將兩表筆與器件相接完成測量④將兩表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕使指針指向“0Ω”⑤把選擇開關旋轉到交流電壓最高擋⑥用螺絲刀調節(jié)指針定位螺絲，使指針指0(3)粗測器件阻值約為180Ω，為精確測量器件的電阻Rx在額定電壓時的阻值，要求測量時電表的讀數(shù)不小于其量程的eq\f(1,3)，根據提供的下列器材，設計了如圖丙所示的實驗電路，則圖中圓圈內應分別接入：①為____________、②為____________，定值電阻應選擇____________．(均填寫器材前的字母編號)丁A.電流表A1(量程為60mA，內阻RA1＝3Ω)B.電流表A2(量程為5mA，內阻RA2＝8Ω)C.定值電阻R1＝792ΩD.定值電阻R2＝1997ΩE.滑動變阻器R(0～20Ω)P.電壓表V(量程為3V，內阻RV＝750Ω)G.蓄電池E(電動勢為4V，內阻很小)H.開關S，導線若干(4)實驗中根據兩電表讀數(shù)作出如圖丁所示的圖線(坐標均為國際單位)，已知圖線的斜率為k，則所測導電玻璃的電阻R＝________(用題中已知、所測物理量符號表示)，據此再算出電阻率ρ.(5)研究實驗誤差時發(fā)現(xiàn)實驗所用定值電阻的阻值偏大，則電阻率的測量值將________(選填“偏大”“偏小”或“不變”).12.(8分)一玻璃工件的上半部是圓錐，∠ACB＝120°，下半部是半徑為R的半球體，O為球心，其截面如圖所示．一束單色光以45°的入射角射向截面的AC邊后，垂直于AB射向球面，入射角也為45°.已知真空中光速為c.求：(1)玻璃的折射率n；(2)光在工件下部半球體內傳播的時間t.13.(8分)如圖所示，光滑平行導軌MNPQ固定在水平面上，導軌寬度為d，處于磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中，導軌足夠長，將質量分別為2m、m，有效電阻均為R的金屬棒J和K分別置于軌道上，棒始終與軌道垂直并電接觸良好，導軌電阻不計．現(xiàn)使J棒獲得水平向右的初速度2v0，K棒獲得水平向左的初速度v0.求：(1)全過程中系統(tǒng)產生的焦耳熱Q；(2)從開始運動到穩(wěn)定狀態(tài)過程中兩棒間距離的改變量Δx.14.(13分)如圖所示，長為L＝5.0m的傾斜傳送帶以速度v＝2.0m/s沿順時針方向勻速轉動，與水平方向間夾角θ＝37°.質量mA＝2.0kg的小物塊A和質量mB＝1.0kg的小物塊B由跨過輕質定滑輪的輕繩連接，A與滑輪間的繩子和傳送帶平行．某時刻給A沿傳送帶向上的初速度，給B豎直向上的初速度，速度大小均為v0＝4.0m/s，此時輕繩繃緊．在A、B獲得初速度的同時，在A上施加方向沿傳送帶向上、大小恒定的拉力，使A沿傳送帶向上運動．已知A與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計滑輪摩擦，輕繩足夠長且不可伸長，整個運動過程中B都沒有上升到滑輪處．取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2.研究A沿傳送帶上升的過程，求：(1)A、B始終勻速運動時拉力的大小F0；(2)拉力F1＝24N，A所受摩擦力的沖量大小I；(3)拉力F2＝12N，傳送帶對A所做的功W和A與傳送帶摩擦所產生的內能Q.15.(16分)如圖所示為一種新型粒子收集裝置．粒子源放置在邊長為L的立方體abcda′b′c′d′中心O，立方體四個側面均為熒光屏，上下底面aa′bb′、cc′dd′為空，過中心O的豎直面efgh平行于abcd并將立方體分為Ⅰ、Ⅱ兩個區(qū)域，立方體處在方向豎直向下的勻強磁場中．粒子源靜止時能沿單一水平方向持續(xù)均勻發(fā)射比荷為eq\f(q,m)的帶正電粒子，現(xiàn)使粒子源繞豎直軸逆時針勻速轉動，且粒子源射入Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的粒子初速度大小分別為v0和2v0.粒子打到熒光屏上后即被熒光屏吸收，不考慮粒子間的相互作用和熒光屏吸收粒子后的電勢變化，不計粒子源的尺寸大小和粒子重力．(1)若磁場的磁感應強度為B0，當無粒子打到熒光屏上時，求v0的范圍；(2)為使粒子源發(fā)射的粒子僅有50%能打到熒光屏上，求磁感應強度B滿足的條件；(3)撤去磁場，在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域施加方向豎直向下、大小分別為E1和E2的勻強電場(圖中未畫出)，粒子源轉動整數(shù)圈時，打在四個側面上的粒子數(shù)相同且每個側面接收粒子的數(shù)目均為發(fā)射粒子總數(shù)的eq\f(1,6)，求E1和E2.

2022～2023學年高三年級模擬試卷(南通)物理參考答案及評分標準1.C2.B3.A4.C5.D6.A7.D8.B9.D10.C11.(15分)(1)1.980(2分)(2)②④③⑤(2分)(3)F(2分)B(2分)C(2分)(4)eq\f(（R1＋RA2）RV,k)－RV(3分)(5)偏小(2分)12.(8分)解：(1)由題意，作出光路圖如圖所示．設折射角為θ，由幾何關系可知∠ACB＝180°－2θ(1分)根據折射定律eq\f(sin45°,sinθ)＝n(1分)解得n＝eq\r(2)(2分)(2)由題意，sinC＝eq\f(1,n)，即C＝45°，則光線在球面上恰好發(fā)生兩次全反射，如圖所示光在半球體內走過的距離s＝4Rcos45°(1分)光在介質中的速度v＝eq\f(c,n)(1分)經歷的時間t＝eq\f(s,v)(1分)解得t＝eq\f(4R,c)(1分)13.(8分)解：(1)兩棒組成的系統(tǒng)動量守恒，取向右為正方向，則2m·2v0－mv0＝(2m＋m)v(2分)產生的焦耳熱Q＝eq\f(1,2)×2m(2v0)2＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)(2m＋m)v2(1分)解得Q＝3mveq\o\al(2,0)(1分)(2)取J棒研究，設運動過程中平均電流為eq\x\to(I)，經歷時間為Δt，根據動量定理，取向右為正方向，則－Beq\x\to(I)d·Δt＝2mv0－2m·2v0(2分)eq\x\to(I)＝eq\f(ΔΦ,Δt·2R)＝eq\f(B·d·Δx,Δt·2R)(1分)解得Δx＝eq\f(4mv0R,B2d2)(1分)14.(13分)解：(1)A、B始終勻速運動時，系統(tǒng)受力平衡，有F＝mAgsinθ＋μmAgcosθ＋mBg(2分)解得F＝30N(1分)(2)拉力F1＝24N時，設物體運動的加速度大小為a1，繩中拉力為T1，取A研究，根據牛頓第二定律有mAgsinθ＋μmAgcosθ＋T1－F1＝mAa1(1分)取B研究有mB－T1＝mBa1解得a1＝2m/s2設歷時t1后和皮帶共速，則t1＝eq\f(v0－v,a1)＝1s(1分)運動的距離為s1，則s1＝eq\f(v0＋v,2)t1＝3m之后摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力，設為f，A、B一起向上勻速，則mAgsinθ＋mBg＋f＝F1(1分)解得f＝2N，方向沿斜面向下設該過程歷時t2，則t2＝eq\f(L－s1,v)＝1s上升的過程A所受摩擦力的沖量I＝μmAgcosθ·t1＋ft2(1分)解得I＝10N·s(1分)(3)拉力F2＝12N時，設物體運動的加速度大小為a2，繩中拉力為T2，取A研究，根據牛頓第二定律有mAgsinθ＋μmAgcosθ＋T2－F2＝mAa2取B研究有mBg－T2＝mBa2解得a2＝6m/s2設歷時t′1后和皮帶共速，則t′1＝eq\f(v0－v,a2)＝eq\f(1,3)s設運動的距離為s′1，則s′1＝eq\f(v0＋v,2)t′1＝1m皮帶運動的距離s皮1，則s皮1＝vt′1＝eq\f(2,3)m(1分)之后繼續(xù)向上減速，設加速度大小為a3，則mAgsinθ－μmAgcosθ＋mBg－F2＝(mA＋mB)a3解得a3＝eq\f(2,3)m/s2設歷時在t′2后速度減為0，則t′2＝eq\f(v,a3)＝3s減速的距離為s′2，則s′2＝eq\f(v,2)t′2＝3m(1分)該過程皮帶運動的距離s皮2，則s皮2＝vt′2＝6m(1分)傳送帶對A所做的功W＝－μmAgcosθ·s′1＋μmAgcosθ·s′2＝16J(1分)A與傳送帶摩擦所產生的內能Q＝μmAgcosθ·(s′1－s皮1)＋μmAgcosθ·(s皮2－s′2)＝eq\f(80,3)J(1分)15.(16分)解：(1)考慮以2v0運動的粒子，恰與屏相切，則r＝eq\f(L,4)(1分)粒子在磁場中做勻速圓周運動，有q·(2v0)B0＝meq\f(（2v0）2,r)(1分)解得v0＝eq\f(qB0L,8m)(1分)則v0<eq\f(qB0L,8m)時滿足題意(1分)(2)由題意，若僅有50%的粒子能打到熒光屏上，只能是速度為2v0的粒子，而速度為v0的粒子不能打到光屏上當速度為v