2023學年江蘇省丹陽市高三下學期第四次大考物理試題

2023學年江蘇省丹陽市高三下學期第四次大考物理試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、將輸入電壓為220V、輸出電壓為6V的變壓器改裝成輸出電壓為30V的變壓器，副線圈原來的匝數(shù)為30匝，原線圈的匝數(shù)不變，則副線圈應(yīng)增加的匝數(shù)為（）A．150匝 B．144匝 C．130匝 D．120匝2、如圖所示，一段長方體形導電材料，左右兩端面的邊長都為a和b，內(nèi)有帶電量為q的某種自由運動電荷．導電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強磁場中，內(nèi)部磁感應(yīng)強度大小為B．當通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時，測得導電材料上、下表面之間的電壓為U，且上表面的電勢比下表面的低．由此可得該導電材料單位體積內(nèi)自由運動電荷數(shù)及自由運動電荷的正負分別為A．，負 B．，正C．，負 D．，正3、圖甲所示的變壓器原，副線圈匝數(shù)比為3∶1，圖乙是該變壓器cd輸入端交變電壓u的圖象，L1，L2，L3，L4為四只規(guī)格均為“9V,6W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，以下說法正確的是()A．a(chǎn)b輸入端電壓的瞬時值表達式為Uab＝27sin100πt(V)B．電流表的示數(shù)為2A，且四只燈泡均能正常發(fā)光C．流過燈L2的電流每秒鐘方向改變50次D．a(chǎn)b輸入端輸入功率Pab＝18W4、肩扛式反坦克導彈發(fā)射后，噴射氣體產(chǎn)生推力F，一段時間內(nèi)導彈在豎直面內(nèi)沿下列圖中虛線向前運動。其中導彈飛行姿勢可能正確的是（）A． B． C． D．5、如圖所示為氫原子的能級圖，用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，受到激發(fā)后的氫原子只輻射出三種不同頻率的光a、b、c，頻率νa＞νb＞νc，下列說法正確的是A．照射氫原子的光子能量為12.75eVB．從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光頻率為νaC．從n=3能級躍遷到n=1能級輻射出的光頻率為νcD．光a能使逸出功為10.2eV的某金屬發(fā)生光電效應(yīng)6、在如圖所示電路中，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，在滑動變阻器R2的滑動端由a向b緩慢滑動的過程中（）A．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小B．電容器C所帶電荷量減小。C．R1的電功率增大D．電源的輸出功率一定增大二、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，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，R1是滑動變阻器，R2=0.5r，當滑片P處于中點時，電源的效率是50%，當滑片由a端向b端移動的過程中（）A．電源效率增大 B．電源輸出功率增大C．電壓表V1和V的示數(shù)比值增大 D．電壓表V1和V示數(shù)變化量、的比值始終等于8、“東方超環(huán)”是我國自主設(shè)計建造的世界上第一個非圓截面全超導托卡馬克核聚變實驗裝置.2018年11月，有“人造太陽”之稱的東方超環(huán)實現(xiàn)1億攝氏度等離子體運行等多項重大突破，獲得的實驗參數(shù)接近未來聚變堆穩(wěn)態(tài)運行模式所需要的物理條件，朝著未來聚變堆實驗運行邁出了關(guān)鍵一步，已知“人造太陽”核聚變的反應(yīng)方程為，關(guān)于此核聚變，以下說法正確的是（）A．要使輕核發(fā)生聚變，就要利用粒子加速器，使輕核擁有很大的動能B．Z=0，M=1C．1mol氘核和1mol氚核發(fā)生核聚變，可以放出17.6MeV的能量D．聚變比裂變更安全、清潔9、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)依次經(jīng)過狀態(tài)、和后再回到狀態(tài)。其中，狀態(tài)和狀態(tài)為等溫過程，狀態(tài)和狀態(tài)為絕熱過程。在該循環(huán)過程中，下列說法正確的是__________。A．的過程中，氣體對外界做功，氣體放熱B．的過程中，氣體分子的平均動能減少C．的過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增加D．的過程中，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增加E.在該循環(huán)過程中，氣體內(nèi)能增加10、如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，電壓表、電流表為理想電表。L1、L2、L3、L4為四只規(guī)格均為“220V，60W”的燈泡。如果副線圈電壓按圖乙所示規(guī)律變化，則下列說法正確的是（）A．電壓表的示數(shù)約為1244.32VB．電流表的示數(shù)約為0.82AC．a(chǎn)、b兩端的電壓是1045VD．a(chǎn)、b兩端的電壓是1100V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）某同學在實驗室進行探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系的實驗。他準備了可拆變壓器、多用電表、開關(guān)和導線若干。(1)實驗需要以下哪種電源_________；A．低壓直流電源B．高壓直流電源C．低壓交流電源D．高壓交流電源(2)該同學認真檢查電路無誤后，先保證原線圈匝數(shù)不變，改變副線圈匝數(shù)：再保證副線圈匝數(shù)不變，改變原線圈匝數(shù)。分別測出相應(yīng)的原、副線圈電壓值。由于交變電流電壓是變化的，所以，我們實際上測量的是電壓的___值（填“有效或“最大”）。其中一次多用電表讀數(shù)如圖所示，此時電壓表讀數(shù)為___________；(3)理想變壓器原、副線圈電壓應(yīng)與其匝數(shù)成____（填“正比”"或“反比”），實驗中由于變壓器的銅損和鐵損導致原線圈與副線圈的電壓之比一般____（填“大于"“小于”或“等于"）原線圈與副線圈的匝數(shù)之比。12．（12分）某同學用如圖所示電路做“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實驗。他將鐵芯插入小線圈約一半的位置，變阻器的滑片P置于ab的中點，在閉合電鍵瞬間，電流計的指針向左擺。閉合電鍵后，為使電流計的指針向右擺，應(yīng)將鐵芯________(選填“插入”或“拔出”)或?qū)⒆冏杵鞯幕琍向_______端滑動(選填“a”或“b”)。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）在xOy平面的x軸上方區(qū)域范圍內(nèi)存在著范圍足夠大的勻強磁場（如圖甲所示）。在空間坐標（x=0，y=a）處有一粒子源，在某一時刻向平面內(nèi)各個方向均勻發(fā)射N個（N足夠大）質(zhì)量為m、電荷量為-q，速度為v0的帶電粒子：（不計粒子重力及粒子間的相互作用，題中N、a、m、-q、v0均為已知量）(1)若放射源所發(fā)出的粒子恰好有不能到達x軸，求磁感應(yīng)強度為多大；(2)求解第(1)問中，x軸上能接收到粒子的區(qū)域長度L；(3)若磁場僅限制在一個半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，圓心在坐標處。保持磁感應(yīng)強度不變，在x軸的正半軸區(qū)間上鋪設(shè)擋板，粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在擋板上并被擋板吸收，求：這部分粒子在先后到達板上的時間內(nèi)對擋板的平均作用力。14．（16分）如圖所示，在同一水平面上的兩根光滑絕緣軌道，左側(cè)間距為2l，右側(cè)間距為l，有界勻強磁場僅存在于兩軌道間，磁場的左右邊界（圖中虛線）均與軌道垂直。矩形金屬線框abcd平放在軌道上，ab邊長為l，bc邊長為2l。開始時，bc邊與磁場左邊界的距離為2l，現(xiàn)給金屬線框施加一個水平向右的恒定拉力，金屬線框由靜止開始沿著兩根絕緣軌道向右運動，且bc邊始終與軌道垂直，從bc邊進入磁場直到ad邊進入磁場前，線框做勻速運動，從bc邊進入右側(cè)窄磁場區(qū)域直到ad邊完全離開磁場之前，線框又做勻速運動。線框從開始運動到完全離開磁場前的整個過程中產(chǎn)生的熱量為Q。問：(1)線框ad邊剛離開磁場時的速度大小是bc邊剛進入磁場時的幾倍？(2)磁場左右邊界間的距離是多少？(3)線框從開始運動到完全離開磁場前的最大動能是多少？15．（12分）如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導軌MNPQ相距L傾斜置于勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向上，斷開開關(guān)S．將長也為L的金屬棒ab在導軌上由靜止釋放，經(jīng)時間t，金屬棒的速度大小為v1，此時閉合開關(guān)，最終金屬棒以大小為v2的速度沿導軌勻速運動。已知金屬棒的質(zhì)量為m，電阻為r，其它電阻均不計，重力加速度為g。(1)求導軌與水平面夾角α的正弦值及磁場的磁感應(yīng)強度B的大?。?2)若金屬棒的速度從v1增至v2歷時△t，求該過程中流經(jīng)金屬棒的電量．

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、D【解題分析】

副線圈匝數(shù)為n2=30匝，輸入電壓U1=220V，輸出電壓U2=6V，根據(jù)變壓比公式有原線圈匝數(shù)不變，改變副線圈匝數(shù)，輸入電壓也不變，輸出電壓變?yōu)?0V，根據(jù)變壓比公式有聯(lián)立得故D正確，ABC錯誤。故選D。2、C【解題分析】

因為上表面的電勢比下表面的低，根據(jù)左手定則，知道移動的電荷為負電荷；根據(jù)電荷所受的洛倫茲力和電場力平衡可得：解得：因為電流為：解得：A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析不符，故B錯誤；C.與分析相符，故C正確；D.與分析不符，故D錯誤．3、B【解題分析】

AB．由題知，cd的電壓瞬時值表達式為有效值為，由得副線圈，則均能正常發(fā)光，每只燈泡的電流副線圈電流由得原線圈的電流也能正常發(fā)光，ab輸入電壓的表達式為選項A錯，選項B對；C．由圖象知交流電的周期為0.02s，交流電的頻率為50Hz，流過燈L2的電流每秒鐘方向改變100次，C錯；D．a(chǎn)b輸如果氣體端輸入功率選項D錯；故選B．【題目點撥】理想變壓器是理想化模型，一是不計線圈內(nèi)阻；二是沒有出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象．同時運用閉合電路毆姆定律來分析隨著電阻變化時電流、電壓如何變化．分析的思路先干路后支路，以不變應(yīng)萬變．最后值得注意的是變壓器的原線圈與燈泡串聯(lián)后接入交流中，所以圖象的有效值不是原線圈的有效值．【考點】交變電流，變壓器4、B【解題分析】

A．A圖中導彈向后噴氣，產(chǎn)生沿虛線向右的作用力，重力豎直向下，則合力方向向右下方，不可能沿虛線方向，故導彈不可能沿虛線方向做直線運動，故A不符合題意；B．B圖中導彈向后噴氣，產(chǎn)生斜向右上方的作用力，重力豎直向下，則合力方向有可能沿虛線方向，故導彈可能沿虛線方向做直線運動，故B符合題意；C．C圖中導彈向后噴氣，產(chǎn)生斜向右下方的作用力，重力豎直向下，則合力方向不可能沿虛線方向，故導彈不可能沿虛線方向做直線運動，故C不符合題意；D．D圖中導彈做曲線運動，導彈向后噴氣，產(chǎn)生斜向右上方的作用力，重力豎直向下，此時則合力方向不可能沿虛線凹側(cè)，故導彈不可能沿虛線方向做曲線運動，故D不符合題意。故選B。5、D【解題分析】

根據(jù)公式，可知，n=3，因此受到激發(fā)后的氫原子處于第n=3能級；A．根據(jù)氫原子由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光子能量與從n=1躍遷到n=3所吸收的光子能量相等可知，照射氫原子的光子能量為：△E31=E3-E1=-1.51-（-13.6）=12.09eV，故A錯誤；B．頻率大小關(guān)系為va＞vb＞vc，從n=3躍遷到n=2輻射出的能量最小，即其對應(yīng)的光頻率為vc，故B錯誤；C．氫原子由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光的能量最大，輻射出的光頻率為va，故C錯誤；D．氫由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光的能量12.09eV，依據(jù)光電效應(yīng)方程，所以能使逸出功為10.2eV的金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確。6、A【解題分析】

A．滑動變阻器的滑動端由a向b緩慢滑動的過程中，R2阻值變大，電阻總電阻變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律知，總電流減小，電流表示數(shù)減小，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓總電流減小，電壓表示數(shù)增大，故A正確；B．容器兩端電壓即電壓表兩端電壓，電壓增大，電容器所帶電荷量增多，故B錯誤；C．流過電阻R1的電流減小，由公式可知，消耗的功率變小，故C錯誤；D．當外電阻等于內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大，題干中沒有明確外電阻與內(nèi)阻的關(guān)系，故滑動變阻器R2的滑動端由a向b緩慢滑動的過程中，電源的輸出功率不一定增大，故D錯誤。故選A。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、ACD【解題分析】

A.滑片由a端向b端移動的過程中，R1逐漸增大，總電阻增大，總電流減小，內(nèi)阻所占電壓減小，路端電壓增大，電源的效率，電源的效率增大，故A正確；B.當外電路電阻等于內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大，滑片處于a端時，外電路電阻為R2=0.5rr，當滑片P處于中點時，電源的效率是50%，此時路端電壓等于內(nèi)電壓，即外電路電阻等于內(nèi)阻，此時輸出功率最大，所以當滑片由a端向b端移動的過程中，電源輸出功率先增大后減小，故B錯誤；C.串聯(lián)電路電流相等，則，當滑片由a端向b端移動的過程中，R1增大，增大，故C正確；D.根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U1=E﹣I（R2+r）U=E﹣Ir則有：則故D正確。故選ACD。8、BD【解題分析】

A．“人造太陽”是以超導磁場約束，通過波加熱，讓等離子氣體達到上億度的高溫而發(fā)生輕核聚變，故A錯誤。B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒，可以求出X為中子，即Z=0，M=1，故B正確。C．1個氘核和1個氚核發(fā)生核聚變，可以放出17.6MeV的能量，故C錯誤。D．輕核聚變產(chǎn)生物為氦核，沒有輻射和污染，所以聚變比裂變更安全、清潔，故D正確。故選BD.9、BCD【解題分析】

A．A→B過程中，體積增大，氣體對外界做功，溫度不變，內(nèi)能不變，氣體吸熱，故A錯誤；B．B→C過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故B正確；C．C→D過程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，故C正確；D．D→A過程中，絕熱壓縮，外界對氣體做功，內(nèi)能增加，故D正確；E．循環(huán)過程的特點是經(jīng)一個循環(huán)后系統(tǒng)的內(nèi)能不變。故E錯誤。故選BCD。10、BC【解題分析】

A．由輸出端交變電壓的圖象可求出有效值220V，由原、副線圈匝數(shù)之比4:1，可得原、副線圈的電壓之比4:1，則原線圈的電壓即電壓表的示數(shù)為故A錯誤；B．副線圈電壓為220V，L2、L3、L4三只燈泡都正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為故B正確；CD．原、副線圈的電流之比，則原線圈電流為燈泡的電阻則、兩點的電壓故C正確，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、C有效7.2正比大于【解題分析】

(1)[1]因為探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系，必須用交流電，又因為安全起見必須用低壓電，所以用低壓交流電，故選C。(1)[2]多用電表測量的交流電壓為有效值，不是最大值；[3]多用電表選用的檔位是交流電壓的10V檔位，所以應(yīng)該在0~10V檔位讀數(shù)，所以讀數(shù)應(yīng)該是7.2V；(4)[4]根據(jù)可知，理想變壓器原、副線圈電壓應(yīng)與其匝數(shù)成正比。[5]實驗中由于變壓器的銅損和鐵損導致副線圈的電壓U2減小，所以導致，故填大于。12、拔出、a【解題分析】在閉合電鍵瞬間，磁通量增加，電流計的指針向左擺。閉合電鍵后，為使電流計的指針向右擺，則應(yīng)使磁通量減小，即應(yīng)將鐵芯拔出或?qū)⒆冏杵鞯幕琍向a端滑動，增大電阻，減小電流，從而減小磁通量。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、(1)；(2)；(3)【解題分析】

(1)由幾關(guān)系可知左右兩個相切圓為臨界條件，由于有不能到達要x軸，所以由幾何關(guān)系知，磁場中做圓周運動半徑為R=a洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得則磁感應(yīng)強度(2)粒子打x軸上的范圍如圖所示，x軸右側(cè)長度為x軸左側(cè)，與軸相切，由幾何關(guān)系知聯(lián)立可得(3)粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在擋板上，根據(jù)幾何關(guān)系則有解得粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在擋板上的動量的變化量粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在擋板上運動的最短時間粒