2022-2023學年江蘇省百校高三下學期第三次考試物理試題（解析版）

江蘇省百校聯(lián)考高三年級第三次考試物理試卷一、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.碳14是高層大氣中的碳12原子核在太陽射來的高能粒子流作用下產(chǎn)生的，碳14容易發(fā)生衰變放出能量，其衰變方程為，則（）A.是粒子 B.是由質(zhì)子轉(zhuǎn)變成中子時產(chǎn)生的C.高能粒子流的能量主要來自太陽內(nèi)部的重核裂變 D.的比結(jié)合能比的大【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可得的質(zhì)量數(shù)為電荷數(shù)為可知為，故A錯誤；B．由衰變方程可知，發(fā)生衰變，是由中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子時產(chǎn)生的，故B錯誤；C．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的氫核聚變，故C錯誤；D．發(fā)生衰變，比結(jié)合能比的大，故D正確。故選D。2.工作和生活中常用空調(diào)調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的溫度，下列說法正確的是（）A.空調(diào)制熱使得室內(nèi)溫度上升，則室內(nèi)速率小的空氣分子比例減小B.空調(diào)風速越大，室內(nèi)空氣的分子動能也越大C.空調(diào)過濾器能夠吸附PM2.5顆粒，此顆粒的運動是分子熱運動D.空調(diào)既能制熱又能制冷，說明熱傳遞不存在方向性【答案】A【解析】【詳解】A．空調(diào)制熱使得室內(nèi)溫度上升，空氣分子的平均動能增加，則室內(nèi)速率小的空氣分子比例減小。故A正確；B．室內(nèi)空氣的分子動能與溫度相關(guān)，所以空調(diào)風速大小，與其動能大小無關(guān)。故B錯誤；C．空調(diào)過濾器能夠吸附PM2.5顆粒，此顆粒做的是布朗運動，不是分子熱運動。故C錯誤；D．空調(diào)制熱和制冷過程，引起了其他變化，不違背熱力學第二定律。故D錯誤。故選A。3.如圖甲所示，分別用1、2兩種材料作K極進行光電效應(yīng)探究，頻率相同的a、b兩束光分別照射1、2兩種材料，產(chǎn)生光電子的最大初動能分別為、，直流電源的正負極可以調(diào)節(jié)，光電流I隨電壓U變化關(guān)系如圖乙所示，則（）A.a光子的能量比b光子的大 B.a光的光照強度比b光的小C.光電子的最大初動能 D.材料1的截止頻率比材料2的小【答案】C【解析】【詳解】A．a(chǎn)、b兩束光的頻率相同，則a、b兩束光子的能量相同，選項A錯誤；B．因a光的飽和光電流較大，可知a光的光照強度較大，選項B錯誤；CD．根據(jù)因b光的遏止電壓較大，可知光電子的最大初動能Eka<Ekb材料1的逸出功較大，即材料1的截止頻率比材料2的大，選項C正確，D錯誤。故選C。4.街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖如圖．輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線總電阻為，變阻器R代表用戶用電器的總電阻．若變壓器視為理想變壓器，且輸入電壓保持不變，理想電流表的示數(shù)為I，理想電壓表的示數(shù)為U，當滑片下移（相當于用戶的用電器增加）時（）A.I減小 B.U減小 C.消耗的功率減小 D.變壓器輸入功率減小【答案】B【解析】【詳解】A．當滑片下移時，變壓器輸出電路的總電阻減小，根據(jù)可知副線圈電流增大，由易知理想電流表的示數(shù)增大。故A錯誤；B．根據(jù)易知理想電壓表的示數(shù)減小。故B正確；C．根據(jù)可知消耗的功率增大。故C錯誤；D．變壓器輸入功率為易知隨著變壓器輸入電流的增大其輸入功率增大。故D錯誤。故選B。5.如圖所示，某衛(wèi)星繞地球做橢圓軌道運動，軌道的半長軸為a，衛(wèi)星運行周期為T，衛(wèi)星在近地點A處的速度為v、與地球中心距離為b，衛(wèi)星質(zhì)量為m，地球質(zhì)量為M，萬有引力常量為G。則（）A.衛(wèi)星經(jīng)過A點時的速度最小 B.衛(wèi)星從A到C的過程中機械能保持不變C.與地球和衛(wèi)星的質(zhì)量都有關(guān) D.衛(wèi)星在A處滿足關(guān)系【答案】B【解析】【詳解】A．由開普勒第二定律可知，衛(wèi)星經(jīng)過A點時的速度最大，A錯誤；B．衛(wèi)星從A到C的過程中只有萬有引力做功機械能保持不變，B正確；C．由開普勒第三定律可知，只與地球質(zhì)量有關(guān)，C錯誤；D．衛(wèi)星在A處時做離心運動，應(yīng)滿足D錯誤；故選B。6.兩個振幅不等的相干波源、產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中傳播，形成如圖所示穩(wěn)定圖樣．圖中實線表示波峰，虛線表示波谷，c點是連線的中點．下列說法正確的是（）A.a點振動加強，b點振動減弱 B.c點可能一直處于平衡位置C.某時刻質(zhì)點a、b的位移大小可能均為零 D.經(jīng)過半個周期，d處質(zhì)點將傳播至b點位置【答案】C【解析】【詳解】A．a(chǎn)點波峰波谷相遇，振動減弱，b點波峰波峰相遇，振動加強，故A錯誤；B．c點會在平衡位置上下振動，故B錯誤；C．隨著波的傳播，某時刻質(zhì)點a、b的位移大小可能均為零，故C正確；D．d處質(zhì)點只會在d處振動，故D錯誤。故選C。7.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a依次經(jīng)過狀態(tài)b、c和d后再回到狀態(tài)a，則（）A.a到b過程，氣體內(nèi)能增大 B.b到c過程，氣體對外界做功C.c到d過程，氣體吸收熱量 D.經(jīng)過一次循環(huán)過程，外界對氣體做功【答案】C【解析】【詳解】A．a(chǎn)到b過程，為等容變化，氣體對外界不做功，由可得則氣體內(nèi)能減少，故A不符合題意；B．b到c過程，體積減小，外界對氣體做功，故B不符合題意；C．c到d過程，為等容變化，氣體對外界不做功，由可得則氣體內(nèi)能增加，吸收熱量，故C符合題意；D．由W=pV可知，經(jīng)過一次循環(huán)過程，氣體對外界做功，故D不符合題意。故選C8.某靜電場中x軸上各點電勢分布圖如圖所示．一帶電粒子在坐標原點O處靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸正方向運動過程，下列說法正確的是（）A.粒子可能帶負電 B.粒子在處電勢能最小C.粒子能夠運動到處 D.粒子受到的電場力先增大后減小【答案】B【解析】【詳解】AB．由圖可知，x軸從坐標原點到處電勢逐漸降低，從處到處電勢逐漸升高；帶電粒子從坐標原點O處由靜止釋放，僅在電場力作用下運動到處時，電場力做正功，電勢能減?。粡膞1處之后電場力做負功電勢能增大，故在處電勢能最?。挥捎趶淖鴺嗽cO處到處時，電勢降低，所以該粒子沿著電場線的方向運動，故該粒子帶正電，故A錯誤，B正確；C．由于粒子只在電場力的作用下運動，當運動到與開始時電勢相等的位置，粒子速度為0，故不能到達處，故C錯誤；D．由圖可知，圖像的斜率大小等于電場強度的大小可知，粒子受到的電場力先減小后增大，故D錯誤。故選B。9.磁流體發(fā)電機原理如圖所示，等離子體高速噴射到加有強磁場的管道內(nèi)，正、負離子在洛倫茲力作用下分別向A、B兩金屬板偏轉(zhuǎn)，形成直流電源對外供電．則（）A.僅增大負載阻值，發(fā)電機的電動勢增大B.僅增大兩板間的距離，發(fā)電機的電動勢增大C.僅增強磁感應(yīng)強度，發(fā)電機兩端的電壓減小D.僅增大磁流體的噴射速度，發(fā)電機兩端的電壓減小【答案】B【解析】【詳解】AB．磁流體發(fā)電機中，電荷最終所受電場力與洛倫茲力平衡，設(shè)兩金屬板間的電壓為E，即發(fā)動機的電動勢，有解得可知僅增大負載的阻值，發(fā)電機的電動勢不會改變，僅增大兩板間的距離，發(fā)電機的電動勢增大。僅增強磁感應(yīng)強度，發(fā)電機的電動勢增大。僅增大磁流體的噴射速度，發(fā)電機的電動勢增大。故A錯誤；B正確；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律，有易知僅增強磁感應(yīng)強度，發(fā)電機兩端的電壓增大。僅增大磁流體的噴射速度，發(fā)電機兩端的電壓增大。故CD錯誤。故選B。10.如圖所示，一輕繩通過無摩擦的小定滑輪O與拖車相連，另一端與河中的小船連接，定滑輪與拖車之間的連繩保持水平，小船與拖車的運動在同一豎直平面內(nèi)，拖車沿平直路面水平向右運動帶動小船，使小船以速度v沿水面向右勻速運動，若船在水面上運動受到的阻力保持不變．則在上述運動過程中（）A.當拉船的輕繩與水平面的夾角為時，拖車運動的速度為B.小船受到繩的拉力不斷減小C.小船受到繩的拉力的功率不斷增大D.拖車的動能不斷減小【答案】D【解析】【詳解】AD．船的速度沿繩方向的分數(shù)與拖車速度相等，拖車運動的速度為增大時，拖車速度減小，拖車動能減小，A錯誤，D正確；B．由平衡條件可知，增大時，繩拉力增大，B錯誤；C．小船做勻速運動，受到繩拉力的功率等于克服阻力做功的功率，保持不變，C錯誤。故選D。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.如圖甲所示是某同學探究加速度與力的關(guān)系、驗證機械能守恒定律的實驗裝置．他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，測量在A處的遮光條到光電門B的距離x，滑塊用細線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼．開動氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，每次滑塊都從A處由靜止釋放．

（1）該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則________．（2）開動氣泵后，將滑塊從A處由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，則滑塊的加速度大小是________（各物理量均用字母表示）．（3）探究加速度與力的關(guān)系，下列不必要的一項實驗要求是_________．（請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)字母）A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B．應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當大些C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平D．應(yīng)使細線與氣墊導(dǎo)軌平行（4）改變鉤碼質(zhì)量，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，分別求出滑塊對應(yīng)的加速度a，通過描點作出圖像，研究滑塊的加速度a與力F的關(guān)系，所作圖線的特點是_________．（5）在如圖甲所示的裝置中撤去力傳感器，將鉤碼直接與定滑輪下的細線相連，開動氣泵后，仍將滑塊從A處由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間，已知鉤碼質(zhì)量為m、滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M，重力加速度為g，則驗證m與M組成的系統(tǒng)機械能守恒定律的表達式為____________．【答案】①.2.15②.③.A④.通過坐標原點的一條傾斜直線⑤.【解析】【詳解】（1）[1]游標卡尺測量遮光條的寬度，其讀數(shù)為（2）[2]滑塊從A處由靜止釋放，做勻加速直線運動，有又聯(lián)立，解得（3）[3]A拉力直接通過傳感器測量，與滑塊質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量大小沒有關(guān)系。故A錯誤，與題意相符；BA位置與光電門間的距離適當大些，有利于減小誤差。故B正確，與題意不符；CD氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平，細線與氣墊導(dǎo)軌平行，才使拉力等于合力。故CD正確，與題意不符。本題選錯誤的故選A。（4）[4]當滑塊的質(zhì)量不變時，其加速度a與力F成正比關(guān)系，其圖線為通過坐標原點的一條傾斜直線。（5）[5]根據(jù)機械能守恒定律，可得又聯(lián)立，解得12.如圖所示，等腰三棱鏡，頂角，的長度為，一束光從某點P垂直于邊界射入三棱鏡，恰好在邊界上發(fā)生全反射，再直接經(jīng)過邊界射出三棱鏡．已知真空中的光速，不考慮光在邊界的反射．求：（1）三棱鏡折射率n；（2）從邊界射出的光在三棱鏡中的傳播速度v和時間t．【答案】（1）；（2）；【解析】【詳解】（1）垂直于邊界入射的光沿直線傳播到邊界的入射角，由題意可知代入數(shù)據(jù)解得（2）根據(jù)代入數(shù)據(jù)解得光傳播的光路如圖，則光在棱鏡中傳播距離傳播時間代入數(shù)據(jù)解得13.如圖所示，虛線的右側(cè)存在一個豎直向上的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度為B。電阻為R、質(zhì)量為m、邊長為L的正方形單匝金屬線框放在光滑絕緣的水平面上，邊在磁場外側(cè)緊靠虛線邊界，線框以初速度垂直于邊界向左離開磁場。求：（1）初始時刻，線框中感應(yīng)電流大小I和方向；（2）線框穿出磁場的過程中，通過線框截面的電荷量q?！敬鸢浮浚?），逆時針方向；（2）【解析】【詳解】（1）此時線框的動生電動勢由歐姆定律可得由右手定則可知感應(yīng)電流方向為逆時針方向。（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律由歐姆定律有根據(jù)電流定義式有解得14.一質(zhì)量物體P靜止于足夠大的光滑水平面上，其截面如圖所示，圖中為粗糙的水平面，長度，為一光滑斜面，斜面和水平面通過與和均相切的長度可忽略的光滑圓弧連接，現(xiàn)有一質(zhì)量的小物塊以大小的水平初速度從a點向左運動，在斜面上上升的最大高度，取，求：（1）物塊沿斜面上升到最高點時與物體P共同運動的速度大??；（2）物塊從a點向左運動到最高點的過程中物體、物塊系統(tǒng)減小的機械能和物塊在段受到的摩擦力大小f；（3）物塊第二次經(jīng)過b點時，物體P的速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2），；（3）【解析】【詳解】（1）以的方向為正方向，由動量守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得（2）由能量守恒定律有代入數(shù)據(jù)解得同理有代入數(shù)據(jù)解得（3）設(shè)物塊第二次經(jīng)過b點時的速度大小為，方向向右，則有代入數(shù)據(jù)解得15.如圖所示，兩個范圍足夠大的勻強磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ邊界相互平行，相距為d，磁感應(yīng)強度大小分別為和B、方向垂直紙面向里。y軸沿區(qū)域Ⅰ的邊界，在兩邊界之間有垂直于過界沿x軸負方向的勻強電場。一質(zhì)量為m、電荷量為的粒子以速度。從坐標原點O沿x軸負方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ磁場，粒子重力不計。（1）若兩邊界之間的勻強電場場強大小為，求粒子第一次離開區(qū)域Ⅰ磁場前的運動時間和第一次到達區(qū)域Ⅱ磁場時的速度大??；（2）若粒子第一