江蘇省蘇州市常熟中學高三下第一次測試新高考物理試題及答案解析

江蘇省蘇州市常熟中學高三下第一次測試新高考物理試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖所示，在矩形區(qū)域abcd內存在磁感應強度大小為B、方向垂直abcd平面的勻強磁場，已知bc邊長為。一個質量為m，帶電量為q的正粒子，從ab邊上的M點垂直ab邊射入磁場，從cd邊上的N點射出，MN之間的距離為2L，不計粒子重力，下列說法正確的是（）A．磁場方向垂直abcd平面向里B．該粒子在磁場中運動的時間為C．該粒子在磁場中運動的速率為D．該粒子從M點到N點的運動過程中，洛倫茲力對該粒子的沖量為零2、雙星系統(tǒng)由兩顆相距較近的恒星組成，每顆恒星的半徑都遠小于兩顆星球之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠離其他天體。如圖所示，相距為L的M、N兩恒星繞共同的圓心O做圓周運動，M、N的質量分別為m1、m2，周期均為T。若另有間距也為L的雙星P、Q，P、Q的質量分別為2m1、2m2，則()A．P、Q運動的軌道半徑之比為m1∶m2B．P、Q運動的角速度之比為m2∶m1C．P、Q運動的周期均為TD．P與M的運動速率相等3、下列說法正確的是A．玻爾根據(jù)光的波粒二象性，大膽提出假設，認為實物粒子也具有波動性B．鈾核裂變的核反應是92C．原子從低能級向高能級躍遷，不吸收光子也能實現(xiàn)D．根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知，光的波長越大，光子的能量越大4、據(jù)伊朗新聞電視臺2019年9月7日消息，伊朗原子能組織發(fā)言人卡邁勒萬迪當天宣布，作為第三階段中止履行伊核協(xié)議的措施，伊朗已啟動了“先進離心機”，以增加濃縮鈾儲量。關于鈾核的裂變，下列敘述正確的是（）A．核反應堆中鈾核俘獲一個中子后分裂為兩個或幾個中等質量的原子核，并吸收大量能量B．核反應堆中鈾核自發(fā)分裂為兩個或幾個中等質量的原子核，同時釋放大量的核能C．要使核反應堆中鈾核發(fā)生鏈式反應，必須要有慢中子的轟擊D．要使核反應堆中鈾核發(fā)生鏈式反應，必須要有快中子的轟擊5、2018年12月8日，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭將嫦娥四號發(fā)射；2019年1月3日，嫦娥四號成功登陸月球背面，人類首次實現(xiàn)了月球背面軟著陸。如圖，嫦娥四號在繞月球橢圓軌道上無動力飛向月球，到達近月軌道上P點時的速度為v0，經(jīng)過短暫“太空剎車”，進入近月軌道繞月球運動。已知月球半徑為R，嫦娥四號的質量為m，在近月軌道上運行周期為T，引力常量為G，不計嫦娥四號的質量變化，下列說法正確的是（）A．嫦娥四號在橢圓軌道上運行時的機械能與在近月軌道上運行時的機械能相等B．月球的平均密度ρ=C．嫦娥四號著陸后在月面上受到的重力大小為D．“太空剎車”過程中火箭發(fā)動機對嫦娥四號做的功為6、在足夠長的光滑絕緣水平臺面上，存在有平行于水平面向右的勻強電場，電場強度為E。水平臺面上放置兩個靜止的小球A和B（均可看作質點），兩小球質量均為m，帶正電的A球電荷量為Q，B球不帶電，A、B連線與電場線平行。開始時兩球相距L，在電場力作用下，A球開始運動（此時為計時零點，即t0），后與B球發(fā)生正碰，碰撞過程中A、B兩球總動能無損失。若在各次碰撞過程中，A、B兩球間均無電荷量轉移，且不考慮兩球碰撞時間及兩球間的萬有引力，則（）A．第一次碰撞結束瞬間B球的速度大小為B．第一次碰撞到第二次碰撞B小球向右運動了2LC．第二次碰撞結束瞬間B球的速度大小為D．相鄰兩次碰撞時間間隔總為2二、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、核反應堆是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量核能。92235U+01n→56141Ba+3692Kr+aX是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種，A．X為中子，a=2B．X為中子，a=3C．上述核反應中放出的核能ΔE=D．上述核反應中放出的核能ΔE=8、隨著北京冬奧會的臨近，滑雪項目成為了人們非常喜愛的運動項目。如圖，質量為m的運動員從高為h的A點由靜止滑下，到達B點時以速度v0水平飛出，經(jīng)一段時間后落到傾角為θ的長直滑道上C點，重力加速度大小為g，不計空氣阻力，則運動員（）A．落到斜面上C點時的速度vC=B．在空中平拋運動的時間t=C．從B點經(jīng)t=時，與斜面垂直距離最大D．從A到B的過程中克服阻力所做的功W克=mgh－mv029、按照十八大“五位一體”的總體布局，全國各省市啟動“263”專項行動，打響碧水藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，暗訪組在某化工廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計，測量管由絕緣材料制成，水平放置，其長為L、直徑為D，左右兩端開口，勻強磁場方向豎直向上，在前后兩個內側面a、c固定有金屬板作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)測量管時，a、c兩端電壓為U，顯示儀器顯示污水流量為Q（單位時間內排出的污水體積）。則下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)側電勢比c側電勢低B．若污水中正離子較多，則a側電勢比c側電勢高；若污水中負離子較多，則a側電勢比e側電勢低C．污水中離子濃度越高，顯示儀器的示數(shù)將越大D．污水流量Q與U成正比，與L無關10、一列波源在x軸原點的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，如圖所示為t=0時刻的波形，此時波源正好運動到y(tǒng)軸的1cm處，此時波剛好傳播到x=7m的質點A處，已知波的傳播速度為24m/s，下列說法正確的是（）A．波源的起振方向沿y軸正方向B．從t=0時刻起再經(jīng)過s時間，波源第一次到達波谷C．從t=0時刻起再經(jīng)過2.75s時間質點B第一次出現(xiàn)在波峰D．從t=0吋刻起到質點B第一次出現(xiàn)在波峰的時間內，質點A經(jīng)過的路程是48cm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）某興趣小組用如圖所示的裝置驗證動能定理．（1）有兩種工作頻率均為50Hz的打點計時器供實驗選用：A．電磁打點計時器B．電火花打點計時器為使紙帶在運動時受到的阻力較小，應選擇_______（選填“A”或“B”）．（2）保持長木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點計時器的限位孔．實驗中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運動．同學甲認為此時摩擦力的影響已得到消除．同學乙認為還應從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運動．看法正確的同學是_____（選填“甲”或“乙”）．（3）測出小車的質量為M，再測出紙帶上起點到A點的距離為L．小車動能的變化量可用ΔEk=算出．砝碼盤中砝碼的質量為m，重力加速度為g；實驗中，小車的質量應_________（選填“遠大于”“遠小于”或“接近”）砝碼、砝碼盤和沙子的總質量，小車所受合力做的功可用W=mgL算出．多次測量，若W與ΔEk均基本相等則驗證了動能定理．12．（12分）某同學設計以下的實驗測量某一小電動機的轉速，實驗主要步驟如下，完成下列填空。(1)用游標卡尺測量電動機轉軸的直徑如圖甲所示，測量值為_______。(2)取一根柔軟的無彈性的細線，把細線的一端用少許強力膠水固定在電動機的轉軸上。(3)如圖乙所示，把細線的另一端用小夾與紙帶的左端相連，讓紙帶水平穿過打點計時器的限位孔。打點計時器所用的交流電頻率為。(4)打開打點計時器，再開動電動機，細線順次排列繞在電動機的轉軸上，同時拉動紙帶向左運動，打出的紙帶如圖丙所示。由以上數(shù)據(jù)計算電動機的轉速為_______。（計算結果保留整數(shù)）(5)實驗中存在系統(tǒng)誤差使測量結果偏大。寫出造成該系統(tǒng)誤差的一個原因：__________________________________________。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，MN和M′N′為兩豎直放置的平行光滑長直金屬導軌，兩導軌間的距離為L。在導軌的下部有垂直于導軌所在平面、方向向里的勻強磁場，磁感應強度為B。在導軌的MM′端連接電容為C、擊穿電壓為Ub、正對面積為S、極板間可認為是真空、極板間距為d的平行板電容器。在t＝0時無初速度地釋放金屬棒ef，金屬棒ef的長度為L、質量為m、電阻可忽略不計．假設導軌足夠長，磁場區(qū)域足夠大，金屬棒ef與導軌垂直并接觸良好，導軌和各接觸處的電阻不計，電路的電感、空氣的阻力可忽略，已知重力加速度為g。(1)求電容器兩端的電壓達到擊穿電壓所用的時間；(2)金屬棒ef下落的過程中，速度逐漸變大，感應電動勢逐漸變大，電容器極板上的電荷量逐漸增加，兩極板間存儲的電場能也逐漸增加。單位體積內所包含的電場能稱為電場的能量密度。已知兩極板間為真空時平行板電容器的電容大小可表示為C＝。試證明平行板電容器兩極板間的空間內的電場能量密度ω與電場強度E的平方成正比，并求出比例系數(shù)(結果用ε0和數(shù)字的組合表示)。14．（16分）如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是在t2＝(t1+0.2)s時刻的波形圖。(i)若波速為75m/s，求質點M在t1時刻的振動方向;(ii)在t1到t2的時間內，如果M通過的路程為1.8m，求波的傳播方向和波速的大小。15．（12分）汽車在水平冰雪路面上行駛．駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車,立即采取制動措施,但仍然撞上了汽車.兩車碰撞時和兩車都完全停止后的位置如圖所示,碰撞后車向前滑動了,車向前滑動了·已知和的質量分別為和·兩車與該冰雪路面間的動摩擦因數(shù)均為0.10,兩車碰撞時間極短,在碰撞后車輪均沒有滾動,重力加速度大小,求(1)碰撞后的瞬間車速度的大小(2)碰撞前的瞬間車速度的大小

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、B【解析】

A．粒子向下偏轉，根據(jù)左手定則可知磁場方向垂直abcd平面向外，故A錯誤；B．粒子運動軌跡如圖所示根據(jù)圖中幾何關系可得，則R2=3L2+（R-L）2解得R=2L解得θ=60°該粒子在磁場中運動的時間為故B正確；C．根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得，解得該粒子在磁場中運動的速率為故C錯誤；D．根據(jù)動量定理可得該粒子從M點到N點的運動過程中，洛倫茲力對該粒子的沖量等于動量變化，由于速度變化不為零，則動量變化不為零，洛倫茲力對該粒子的沖量不為零，故D錯誤。故選B。2、C【解析】

雙星系統(tǒng)的兩顆恒星運動的角速度相等，由萬有引力提供向心力，對M、N有G＝m1·r1G＝m2·r2對P、Q有G＝2m1·r′1G＝2m2·r′2其中r1＋r2＝L，r′1＋r′2＝L聯(lián)立解得T′＝T由2m1r′1＝2m2r′2可知r′1∶r′2＝m2∶m1則可知r1＝r′1結合v＝可知P與M的運動速率不相等，故ABD錯誤，C正確。故選C。3、C【解析】A項，1924年，德布羅意大膽的把光的波粒二象性推廣到實物粒子，如電子、質子等，他提出實物粒子也具有波動性，故A項錯誤。B項，鈾核裂變有多種形式，其中一種的核反應方程是92235C項，原子從低能級向高能級躍遷時可能是吸收光子，也可能是由于碰撞，故C項正確。D項，根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知，光的波長越大，光子的能量越小，故D項錯誤。故選C4、C【解析】

AB．核反應堆中鈾核俘獲一個中子后分裂為兩個或幾個中等質量的原子核，并釋放大量能量，AB錯誤；CD．鏈式反應的條件有三個，一是足夠濃度的鈾，二是鈾的體積需要大于等于臨界體積，三是需要慢中子轟擊，C正確，D錯誤。故選C。5、B【解析】

A．嫦娥四號在橢圓軌道上P點時要剎車，機械能減小，則嫦娥四號在橢圓軌道上運行時的機械能比在近月軌道上運行時的機械能大，選項A錯誤；B．由于解得選項B正確；C．嫦娥四號著陸后在月面上受到的重力大小為選項C錯誤；D．根據(jù)動能定理，“太空剎車”過程中火箭發(fā)動機對嫦娥四號做的功為選項D錯誤。故選B。6、A【解析】

A．碰前球A的加速度碰前A的速度為碰前B的速度為由于碰撞過程中A、B兩球總動能無損失，動量也守恒，有則碰撞后A、B的速度分別為，即交換速度，故A正確；B．碰后B球向前勻速運動，A向前做勻加速運動，以后面球為參考系，前面球速度設為v，到再次相遇，時間和位移相等，根據(jù)可知，則位移為由彈性碰撞可知，第二次碰撞結束瞬間B球的速度大小為碰前A球的速度，即為故BC錯誤；D．由彈性碰撞可知，每次碰撞前后，兩球的速度差為即每次都是后面球的速度增加2后追上前面球，而加速度是固定的，則每次相鄰兩次碰撞時間間隔總為故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、BC【解析】

AB.由核電荷數(shù)守恒知X的電荷數(shù)為0，故X為中子；由質量數(shù)守恒知a=3，故A不符合題意，B符合題意；

CD.由題意知，核反應過程中的質量虧損△m=mu-mBa-mKr-2mn，由質能方程可知，釋放的核能△E=△mc2=（mu-mBa-mKr-2mn）c2，故C符合題意，D不符合題意；8、CD【解析】

A．從B點飛出后，做平拋運動，在水平方向上有在豎直方向上有落到C點時，水平和豎直位移滿足解得從B點到C點，只有重力做功，根據(jù)動能定理可得解得AB錯誤；C．當與斜面垂直距離最大時，速度方向平行于斜面，故有解得C正確；D．從A到B的過程中重力和阻力做功，根據(jù)動能定理可得解得D正確。9、BC【解析】

AB．污水中正、負離子向右移動，受到洛倫茲力，根據(jù)左手定則，正離子向前表面c偏，負離子向后表面a偏，所以a側電勢比c側低，與污水中正、負離子的數(shù)量無關，故A正確，不符合題意；B錯誤，符合題意；

C．穩(wěn)定后，離子受到洛倫茲力和電場力作用，受力平衡，有解得流量為分析可知，顯示儀器的示數(shù)Q與離子的濃度無關，故C錯誤，符合題意；

D．同理可知Q與U成正比，與L無關，故D正確，不符合題意。故選BC。10、BC【解析】

A.波向x軸的正方向傳播，此時波傳到質點A位置，此時質點A的振動方向沿y軸負方向，所以波源的起振方向沿y軸負方向，故A錯誤；B.該波的波長為12m，周期從t=0時刻起波源振動到波谷需要的振動時間故B正確；C.波從質點A傳播到質點B需要的時間為質點B從開始振動到第一次到達波峰所用的時間為所以時間為故C正確；D.從t=0時刻起到質點B第一次出現(xiàn)在波峰，經(jīng)歷的時間為2.75s，則A經(jīng)過的路程是故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、B乙遠大于【解析】

(1)[1]電磁打點計時器是通過機械振動打點的，而電火花打點計時器是通過電火花來打點，用電火花打點計時器能使紙帶在運動時受到的阻力較小。故A不符合題意，B符合題意。

(2)[2]同學乙的做法正確。只有讓小車做勻速直線運動才能夠判斷摩擦力與沙子和盤的重力大小相等，才能夠消除摩擦力的影響。對于甲同學，小車開始運動時，沙子和盤的重力等于最大靜摩擦力，而最大靜摩擦力要略大于滑動摩擦力。

(3)[3]對于砝碼、砝碼盤和沙子，根據(jù)牛頓第二定律：mg-F=ma，只有當小車的質量遠大于砝碼、砝碼盤和沙子總質量時，繩子的拉力F才近似等于砝碼、砝碼盤和沙子中重力mg。12、0.5048細線有直徑【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺示數(shù)為。游標尺的0刻線與主尺的某刻線對齊，示數(shù)為0，則測量值為(4)[2]取紙帶上的段計算紙帶運動的速度，有該速度即為電動機轉動時轉軸邊緣的線速度。轉軸邊緣做圓周運動，則轉速(5)[3]細線有直徑，在軸上繞行的過程相當于增大了轉軸的直徑，而上式仍按電動機原有直徑進行計算，得到的計算值偏大。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)ε0，證明見解析【解析】

本題為“單棒＋電容器＋導軌模型”，可以根據(jù)牛頓第二定律，使用“微元法”對棒列方程求解。（1）在電容器兩端電壓達到擊穿電壓前，設任意時刻t，流過金屬棒的電流為i，由牛頓第二定律知，此時金屬棒的加速度a滿足mg－BiL＝ma設在t到t＋Δt的時間內，金屬棒的速度由v變?yōu)関＋Δv，電容器兩端的電壓由U變?yōu)閁＋ΔU，電容器的帶電荷量由Q變?yōu)镼＋ΔQ，由電流的定義、電荷量與電壓和電容間的關系、電磁感應定律以及加速度的定義得聯(lián)立得可知金屬棒做初速度為0的勻加速直線運動，當電容器兩端電壓達到擊穿電壓時，金屬棒的速度為v0＝所以電容器兩端電壓達到擊穿電壓所用的時間為。（2）當電容器兩極板間的電荷量增加無窮小量ΔQi時，電容器兩端的電壓可認為始終為Ui，增加的電場能可用圖甲中左起第1個陰影部分的面積表示；同理，當電容器兩極板間的電荷量增加無窮小量ΔQi＋1時，電容器兩端的電壓可