2024年江蘇省常州一中物理高三上期末監(jiān)測模擬試題含解析

2024年江蘇省常州一中物理高三上期末監(jiān)測模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、淄博孝婦河濕地公園擁有山東省面積最大的音樂噴泉。一同學在遠處觀看噴泉表演時，估測噴泉中心主噴水口的水柱約有27層樓高，已知該主噴水管口的圓形內徑約有10cm，由此估算用于給主噴管噴水的電動機輸出功率最接近A． B．C． D．2、某同學手持籃球站在罰球線上，在裁判員示意后將球斜向上拋出，籃球剛好落入籃筐。從手持籃球到籃球剛好落入籃筐的過程中，已知空氣阻力做功為Wf，重力做功為WG，投籃時該同學對籃球做功為W?；@球可視為質點。則在此過程中A．籃球在出手時刻的機械能最大B．籃球機械能的增量為WG-WfC．籃球動能的增量為W+WG-WfD．籃球重力勢能的增量為W-WG+Wf3、一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運動，其電勢能Ep隨位移x變化的關系如圖所示，其中0～x2段是關于直線x=x1對稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是A．x1處電場強度最小，但不為零B．粒子在0～x2段做勻變速運動，x2～x3段做勻速直線運動C．若x1、x3處電勢為?1、?3，則?1<?3D．x2～x3段的電場強度大小方向均不變4、如圖所示為一理恕變壓器，其中a、b、c為三個額定電壓相同的燈泡，輸入電壓u=Umsin100πt(V)．當輸入電壓為燈泡額定電壓的8倍時，三個燈泡剛好都正常發(fā)光．下列說法正確的是（）A．三個燈泡的額定電壓為Um/8B．變壓器原、副線圈匝數(shù)比為9︰2C．此時燈泡a和b消耗的電功率之比為2︰7D．流過燈泡c的電流，每0.02s方向改變一次5、如圖是質譜儀的工作原理示意圖，它是分析同位素的一種儀器，其工作原理是帶電粒子（不計重力）經(jīng)同一電場加速后，垂直進入同一勻強磁場做圓周運動，擋板D上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。若（）A．只增大粒子的質量，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大B．只增大加速電壓U，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大C．只增大粒子的比荷，則粒子在磁場中的軌道半徑變大D．只增大磁感應強度，則粒子在磁場中的軌道半徑變大6、一輛汽車在水平公路上拐彎，其運動可看成勻速圓周運動。沿圓周運動半徑方向的汽車輪胎與路面的最大靜摩擦力為。圓周運動的半徑為，汽車的質量為。在汽車做圓周運動過程中（）A．受重力、支持力、半徑方向的靜摩擦力、向心力B．為避免側滑，向心加速度不能超過C．為避免側滑，最大速度為D．速度為時，在半徑方向輪胎與地面間的摩擦力為二、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、如圖所示，在x軸的負方向，存在磁感應強度為B1，方向垂直于紙面向里的勻強磁場，在x軸的正方向，存在磁感應強度為B２，方向也垂直于紙面向里的勻強磁場，且B1∶B2＝3∶2。在原點O處同時發(fā)射兩個質量分別為ma和mb的帶電粒子，粒子a以速率va沿x軸正方向運動，粒子b以速率vb沿x軸負方向運動，已知粒子a帶正電，粒子b帶負電，電荷量相等，且兩粒子的速率滿足mava＝mbvb。若在此后的運動中，當粒子a第4次經(jīng)過y軸(出發(fā)時經(jīng)過y軸不算在內)時，恰與粒子b相遇。粒子重力不計。下列說法正確的是（）A．粒子a、b在磁場B1中的偏轉半徑之比為3∶2B．兩粒子在y正半軸相遇C．粒子a、b相遇時的速度方向相同D．粒子a、b的質量之比為1∶58、將一小球豎直向上拋出，取豎直向上為正方向，設小球在拋出點的重力勢能為零，小球所受空氣阻力大小恒定。從拋出到落回拋出點的過程中，小球的加速度a、速度v、機械能E、動能Ek與其離開拋出點高度h之間的關系正確的是（）A． B．C． D．9、示波器的核心部件是示波管，示波管由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成，其原理圖如圖甲所示。下列說法正確的是（）A．如果僅在XX′之間加不變的電壓（X正X′負），在熒光屏的正Y軸上將出現(xiàn)一個亮斑B．如果僅在XX′之間加圖乙所示的電壓，在熒光屏上會看到X軸上一條水平的亮線C．如果在XX′之間加不變的電壓（X正X′負），在YY′之間加圖丙所示的電壓，在熒光屏上會看到一條與Y軸平行的豎直亮線（在Ⅱ、Ⅲ象限）D．如果在XX′之間加圖乙所示的電壓，在YY′之間加圖丙所示的電壓，在熒光屏上看到的亮線是正弦曲線10、地球探測器的發(fā)射可簡化為以下過程。先開動發(fā)動機使探測器從地表由靜止勻加速上升至高處，該過程的平均加速度約為。再開動幾次發(fā)動機改變探測器速度的大小與方向，實現(xiàn)變軌，最后該探測器在高度繞地球做勻速圓周運動。已知探測器的質量約為，地球半徑約為，萬有引力常量為。探測器上升過程中重力加速度可視為不變，約為。則關于探測器的下列說法，正確的是（）A．直線上升過程的末速度約為B．直線上升過程發(fā)動機的推力約為C．直線上升過程機械能守恒D．繞地球做勻速圓周運動的速度約為三、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）LED燈是一塊電致發(fā)光的半導體材料芯片，其優(yōu)點是體積小、質量輕、耗電量低、使用壽命長、亮度高、熱量低、綠色環(huán)保、安全可靠，我國已經(jīng)在大力推行使用LED燈具了。某小組同學找到了幾個圖甲所示的LED燈泡，準備描繪LED燈泡的伏安特性曲線，所用器材如下：A．LED燈泡：額定功率0.1W；B．電壓表V：量程0~5V，內阻約為100kΩC．電流表A：量程0~300mA，內阻約為10ΩD．鋰離子電池：電動勢3.8V、內阻很??；E.滑動變阻器R：0—50Ω，2A；F.開關、導線若干。（1）考慮到描繪LED燈泡的伏安特性時，燈泡兩端電壓應從零開始，同時又要盡量減小實驗誤差。下列電路中最恰當?shù)囊粋€是_________。A．B．C．D．（2）選擇好正確的電路進行實驗，根據(jù)實驗所測得的電壓和電流，描繪出該LED燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，由圖線可知，LED燈泡兩端電壓在2.3V以下時幾乎處于_________（選填“短路”或“斷路”）狀態(tài)，選LED燈泡的電阻隨其兩端電壓的升高而_________（選填“增大”“減小”或“不變”）。（3）由該LED燈泡的伏安特性曲線可知，若將該LED燈泡與題中所給電源和一阻值約為的電阻串聯(lián)，則該LED燈泡的耗電功率為___________W（保留兩位有效數(shù)字）。12．（12分）一電阻標簽被腐蝕，某實驗小組想要通過實驗來測量這個電阻的阻值，實驗室準備有如下實驗器材：A．電池組（電動勢約，內阻可忽略）；B．電壓表V（，內阻約）；C．電流表A（，內阻為）；D．滑動變阻器（最大阻值）；E.滑動變阻器（最大阻值）；F.電阻箱（）；G.多用電表；H.開關一個，導線若干。(1)粗測電阻。把多用電表的選擇開關旋轉到歐姆擋“”位置，短接紅、黑表筆進行調零，然后測量待測電阻，多用電表的示數(shù)如圖甲所示，則多用電表的讀數(shù)為_______。(2)實驗小組選擇器材用伏安法進一步測量電阻的阻值，首先要把電流表改裝成的電流表，電阻箱應調節(jié)到______。(3)請設計電路并在圖乙所示的方框中畫出電路圖，要求易于操作，便于測量，并標出所選器材的符號______。(4)小組在實驗中分別記錄電流表和電壓表的示數(shù)，并在坐標紙上描點如圖丙所示，請正確作出關系圖線_________，由圖線可求得待測電阻阻值_________。（保留三位有效數(shù)字）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，物體和分別位于傾角的斜面和絕緣水平面上，用跨過光滑定滑輪的絕緣輕繩連接，繩段水平，繩段平行于斜面，絕緣水平面上方空間有范圍足夠大、水平向右的勻強電場，已知、與接觸面間的動摩擦因數(shù)均為，質量均為，不帶電帶的正電荷。、均恰好能勻速滑動。與接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取，，。求勻強電場的電場強度大小的可能值。14．（16分）一足夠長寬為L的長方體透明介質與右側的熒光屏平行放置，其右表面距離熒光屏的距離也為L，在透明介質的左側L處有一點光源S，該光源在熒光屏上的投影點為O，點光源S發(fā)出一細光束，光束與透明介質表面呈=45°，細光束經(jīng)透明介質折射后射到熒光屏上的A點，經(jīng)測量可知AO兩點之間的距離為，已知光在真空中的速度為c。求：(1)該透明介質的折射率大小為多少？(2)細光束從發(fā)射到射到熒光屏上的時間為多少？15．（12分）如圖所示，在紙面內建立直角坐標系xOy，以第Ⅲ象限內的直線OM（與負x軸成45°角）和正y軸為界，在x<0的區(qū)域建立勻強電場，方向水平向左，場強大小E=2V/m；以直線OM和正x軸為界，在y<0的區(qū)域建立垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B=0.1T．一不計重力的帶負電粒子從坐標原點O沿y軸負方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁場．己知粒子的比荷為q/m=5×104C/kg，求：（1）粒子經(jīng)過1/4圓弧第一次經(jīng)過磁場邊界時的位置坐標？（2）粒子在磁場區(qū)域運動的總時間？（3）粒子最終將從電場區(qū)域D點離開電，則D點離O點的距離是多少？

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、C【解題分析】

管口的圓形內徑約有10cm，則半徑r=5cm=0.05m，根據(jù)實際情況，每層樓高h=3m，所以噴水的高度H=27h=81m，則水離開管口的速度為：v==m=18m/s設驅動主噴水的水泵功率為P，在接近管口很短一段時間△t內水柱的質量為：m=ρ?v△tS=ρπr2v△t根據(jù)動能定理可得：P△t=mv2解得：P=代入數(shù)據(jù)解得：P≈2.4×105WA．。故A不符合題意。B．。故B不符合題意。C．。故C符合題意。D．。故D不符合題意。2、A【解題分析】

A．由于籃球有空氣阻力做功，則籃球在出手時刻的機械能最大，選項A正確；B．籃球機械能的增量等于阻力做功，即為-Wf，選項B錯誤；C．根據(jù)動能定理可知，籃球動能的增量等于合外力的功，即為-WG-Wf，選項C錯誤；D．籃球重力勢能的增量等于克服重力做功，即為-WG，選項D錯誤。3、D【解題分析】EP-x圖像的斜率表示粒子所受電場力F，根據(jù)F=qE可知x1處電場強度最小且為零，故A錯誤；B、粒子在0～x2段切線的斜率發(fā)生變化，所以加速度也在變化，做變速運動，x2～x3段斜率不變，所以做勻變速直線運動，故B錯誤；C、帶負電的粒子從x1到x3的過程中電勢能增加，說明電勢降低，若x1、x3處電勢為?1、?3，則?1>?3,故C錯誤；D、x2～x3段斜率不變，所以這段電場強度大小方向均不變，故D正確；故選D點睛：EP-x圖像的斜率表示粒子所受電場力F，根據(jù)F=qE判斷各點場強的方向和大小，以及加速度的變化情況。至于電勢的高低，可以利用結論“負電荷逆著電場線方向移動電勢能降低，沿著電場線方向移動電勢能升高”來判斷。4、C【解題分析】設燈泡的額定電壓為U，根據(jù)題意，輸入電壓，得：，此時原線圈兩端的電壓為，副線圈兩端的電壓為，則變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，根據(jù)，因為a、b此時都能正常發(fā)光，故電壓都為額定電壓，根據(jù)，可知a、b消耗的電功率與電流成正比，即此時燈泡a和b消耗的電功率之比為2︰7，由輸入電壓的表達式，可知角頻率，則周期，而變壓器不會改變交變電流的周期，故每0.02s電流方向改變兩次，故ABD錯誤，C正確；故選C.【題目點撥】根據(jù)燈泡電壓與輸入電壓的關系可確定接在線圈的輸入端和輸出端的電壓關系，則可求得匝數(shù)之比；根據(jù)變壓器電流之間的關系和功率公式可確定功率之比．5、B【解題分析】

AB．粒子在電場中加速時，根據(jù)動能定理可得①即所以粒子質量增大，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變小，只增大加速電壓U，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大，A錯誤B正確；CD．粒子在磁場中運動時有②聯(lián)立①②解得所以只增大粒子的比荷（增大）或只增大磁感應強度，半徑都減小，CD錯誤。故選B。6、B【解題分析】

A．汽車在水平面做圓周運動時，沿圓周半徑方向的靜摩擦力提供向心力，這不是獨立的兩個力，A錯誤；B．汽車向心力的最大值為，對應有最大向心加速度B正確；C．汽車達最大速度時有則C錯誤；D．速度為時，對應的向心力則半徑方向輪胎與地面間的靜摩擦力為，D錯誤。故選B。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、BCD【解題分析】

本題涉及到兩個粒子分別在兩個不同磁場中做勻速圓周運動問題，相遇問題既考慮到位移問題，又考慮到時間等時，比較復雜，所以要從簡單情況出發(fā)，由題意a粒子逆時針旋轉，b粒子順時針旋轉，由于兩粒子的動量（m2va=m1vb）和電量相同，則半徑之比就是磁感應強度的反比，所以在B1磁場中的半徑小，則兩粒子在兩磁場旋轉兩個半周時，a粒子相對坐標原點上移，b粒子相對坐標原點下移，若b粒子在最初不相遇，則以后就不能相遇了。所以只考慮b粒子旋轉半周就與a粒子相遇的情況。【題目詳解】由帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑公式知道：，所以選項A錯誤。由帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑公式r＝知道，a粒子從O點出發(fā)沿x軸正方向射出向上逆時針轉半周在y軸上上移2ra2，穿過y軸后逆時針向下轉半周后下移2ra1，由于B2＜B1，則第二次經(jīng)過y軸時在從標原點的上方（2ra2-2ra1）處，同理第四次經(jīng)過y軸時在坐標原點上方2（2ra2-2ra1）處，所以由題意知選項B正確。從最短時間的情況進行考慮，顯然是b粒子向上轉半周后相遇的，a粒子第四次經(jīng)過y軸時是向右方向，而b粒子轉半周也是向右的方向，所以兩者方向相同，所以選項C正確。根據(jù)周期公式及題意，當兩粒子在y軸上相遇時，時間上有：Tb1＝Ta1+Ta2

即：，結合B1：B2=3：2，得到：，所以選項D正確。故選BCD?！绢}目點撥】本題的難點在于兩個粒子在不同的兩個磁場中以不同的速度做半徑和周期不同勻速圓周運動，又涉及到相遇問題，需要考慮多種因素。關鍵的一點是a粒子在兩個磁場旋轉一次后通過y軸時位置上移，而b粒子恰恰相反，所以是b粒子經(jīng)過半周后與a粒子相遇的，有此結論可以判斷選項的正誤。8、AD【解題分析】

A．小球所受空氣阻力大小恒定，上升階段是勻減速直線運動，取向上為正方向，根據(jù)牛頓第二定律有a1大小恒定，方向向下，小球所受空氣阻力大小恒定，下降階段是勻加速直線運動，取向上為正方向，根據(jù)牛頓第二定律有a2大小恒定，方向向上，且有故A正確；B．上升階段是勻減速直線運動，取向上為正方向，有非一次線性函數(shù)，同理可知，下降過程的圖像也非一次線性函數(shù)，故B錯誤；C．上升過程機械能E與小球離拋出點高度h的關系為下降過程機械能E與小球離拋出點高度h的關系為由圖像可知，故C錯誤；D．上升過程動能Ek與小球離拋出點高度h的關系為下降過程動能Ek與小球離拋出點高度h的關系為且落回出發(fā)點的動能小于拋出時的動能，故D正確。故選AD。9、BD【解題分析】

A．如果僅在XX′之間加不變的電壓（X正X′負），電子在兩極間發(fā)生偏轉，做類平拋運動，電子射出時沿垂直于板面的方向偏移為電子離開電場的偏轉角度為則電子達到屏上距離中心的距離為其中是極板到屏的垂直距離，即與U成正比，所加電壓不變，電子的在光屏的位置不變，所以在熒光屏的正X軸上將出現(xiàn)一個亮斑，所以A錯誤；B．如果僅在XX′之間加圖乙所示的電壓，所以電子只在X方向偏轉，由圖象可知，電壓均勻增大，又與U成正比，所以亮點在X軸上均勻分布，所以在X軸上是一條水平的亮線，所以B正確；C．如果在XX′之間加不變的電壓（X正X′負），在YY′之間加圖丙所示的電壓，電子既要在X方向偏轉，也要在Y方向偏轉，由于XX′之間的電壓不變，所以看到的也是一條平行與Y軸的亮線，在Ⅰ、Ⅳ象限，所以C錯誤；D．如果在XX′之間加圖乙所示的電壓，在YY′之間加圖丙所示的電壓，電子既要在X方向偏轉，也要在Y方向偏轉，但在X軸方向均勻分布，所以看到的就是和圖丙一樣的正弦曲線，所以D正確。故選BD。10、BD【解題分析】

A．勻加速上升過程有解得A錯誤；B．勻加速上升過程有解得B正確；C．勻加速上升過程除地球引力做功外，還有發(fā)動機推力做功，則機械能不守恒，C錯誤；D．勻速圓周運動過程有解得又有解得D正確。故選BD。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、D斷路減小0.024（0.023—0.025均給分）【解題分析】

（1）要求電流電壓從零開始，所以電路應該用分壓電路，且由于電壓表的內阻遠遠大于待測電阻的阻值，所以應該用電流表外接法，所以電路結構選D；（2）在2.3V以下時電路中電流為零，可以認為電路斷路，從圖像上可以看出LED燈泡的電阻隨其兩端電壓的升高而減小。（3）將該LED燈泡與題中所給電源和一阻值約為的電阻串聯(lián)，設燈泡兩端的電壓為U，流過燈泡的電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，整理得：，在I-U圖像上畫出此函數(shù)，如圖所示：圖像的交點即為燈泡的工作電壓和電流，此時的電壓為3.05V，電流為8mA，所以LED燈泡的耗電功率為12、9.05.010.0（9.90～10.2均可）【解題分析】

(1)[1]歐姆擋讀數(shù)乘以倍率得到測量值，即多用電表的讀數(shù)為(2)[2]將電流表量程擴大200倍，則需并聯(lián)的電阻箱阻值為(3)[3]根據(jù)要求，滑動變阻器需采用分壓式接法，選總阻值較小的，同時因電流表已改裝成合適的量程，并且已知其內阻，故采用電流表內接法，電路圖如答圖1所示(4)[4]根據(jù)題圖丙描繪的點，用直線進行擬合，注意讓盡可能多的點在直線上，若有不在直線上的點，則應大致分布在直線兩側，偏離直線較遠的點舍去，如答圖2所示[5]由實驗原理得解得待測電阻由于誤差9.90～10.2均可四、計算題：本題共2小題，共