江蘇省2023-2024學年高三物理上學期8月自主學習檢測試題含解析

(本試卷滿分100分，考試時間75分鐘．)一、單選題（共10小題，每題4分，共40分）1.橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內，伸長量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值橡皮筋未受到拉力時的長度L，橫截面積S有關，理論與實踐都表明其中Y是一個由材料決定的常數，材料學上稱之為楊氏模量。在國際單位制中，楊氏模量Y的單位應該是（）A.N B.m C.N/m D.Pa【答案】D【解析】【詳解】根據可得則Y的單位是故選D。2.醫(yī)學上利用超聲波進行身體檢查，探頭發(fā)出一定頻率的超聲波，指向需要檢查的部位，超聲波射入人體后，在機體的組織器官形成反射波，回聲返回到探頭，經過信號轉換之后形成影像，用于診斷。下列說法正確的是（）。A.超聲波在空氣中傳播時，質點的振動方向與傳播方向垂直B.為提高成像分辨力應使超聲波的波長比探測目標小的多C.若被檢界面向探頭運動，回聲頻率比發(fā)射頻率降低D.進行超聲探測時，探頭與人體表面間需留有空隙【答案】B【解析】【詳解】A．超聲波在空氣中傳播時，質點的振動方向與傳播方向平行，A錯誤；B．為提高成像分辨力應使超聲波不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，所以超聲波波長比探測目標小的多，B正確；C．根據多普勒效應，若被檢界面向探頭運動，回聲頻率比發(fā)射頻率升高，C錯誤；D．進行超聲探測時，探頭與人體表面間不需留有空隙，超聲檢查時，探頭與病人皮膚之間的空氣將阻礙超聲波傳入人體，為獲得高質量的清晰圖像，需要使用液性傳導介質來連接探頭與病人體表，這種介質就是常用的超聲耦合劑，D錯誤。故選B。3.镅是一種人工獲得的放射性元素，符號，原子序數95，具有強放射性，化學性質活潑，是同位素測厚儀和同位素X熒光儀等的放射源，常用于薄板測厚儀、溫度計、火災自動報警儀及醫(yī)學上。其衰變方程為，已知核的質量為，核的質量為，X的質量為，真空中的光速為c，下列說法正確的是（）A.該衰變?yōu)樗プ傿.的結合能為C.的比結合能小于的比結合能D.衰變后核核外電子處于高能級，向低能級躍遷發(fā)出射線【答案】C【解析】【詳解】A．根據核反應的質量數和電荷數守恒可知所以該衰變?yōu)樗プ?，A錯誤；B．根據質能方程可知為衰變釋放的能量，不是的結合能，B錯誤；C．比結合能越大原子核越穩(wěn)定，C正確；D．衰變后核處于高能級，向低能級躍遷發(fā)出射線，D錯誤。故選C。4.規(guī)范佩戴醫(yī)用防護口罩是預防新冠肺炎的有效措施之一，合格醫(yī)用口罩內側使用對水不浸潤的材料，圖甲為一滴水滴在醫(yī)用口罩內側的照片，圖乙為對應的示意圖。以下說法正確的是（）A.照片中水滴與空氣接觸的表面層的水分子比水滴的內部密集B.該口罩為不合格產品，其內側材料對所有的液體都浸潤C.該口罩為合格產品，其內側材料并非對所有的液體都不浸潤D.照片中水滴附著層（即固液接觸層）內水分子比水滴內部密集，因為附著層水分子受到的水滴內分子的作用力比受到的口罩內側固體材料分子的作用力小【答案】C【解析】【詳解】A．水滴與空氣接觸的表面層的水分子比水滴的內部稀疏，故A錯誤；BC．由圖可知，水珠并沒有浸潤口罩內側，因此是合格產品，浸潤與不浸潤現(xiàn)象是相對的，各種液體的密度、分子大小、分子間隙、分子間作用力大小等都各不相同，因此口罩內側材料并不一定對所有的液體都不浸潤，只要對水不浸潤，就是合格產品，故B錯誤，C正確；D．水滴附著層（即固液接觸層）內水分子比水滴內部稀疏，附著層水分子受到的水滴內分子的作用力比受到的口罩內側固體材料分子的作用力大，因而使水滴表面緊繃而減小與口罩內側固體材料的作用，故D錯誤。故選C。5.為了節(jié)省燃料，發(fā)射火星探測器需要等火星與地球之間相對位置合適。如圖所示，“天問一號”探測器自地球發(fā)射后，立即被太陽引力俘獲，沿以太陽為焦點橢圓地火轉移軌道無動力到達火星附近，在火星附近被火星引力俘獲后環(huán)繞火星飛行。已知火星的公轉周期約是地球公轉周期的1.9倍。則火星探測器（）。A.下一個發(fā)射時機需要再等約2.1年B.在地火轉移軌道運動時間小于6個月C.在地火轉移軌道運動時速度均大于地球繞太陽的速度D.進入地火轉移軌道的速度大于7.9km/s小于11.2km/s【答案】A【解析】【詳解】A．由題意可知火星的公轉周期為年，設下一個發(fā)射時機需要再經過時間，則有可得解得A正確；B．根據開普勒第三定律可知，探測器在地火轉移軌道的周期大于地球的公轉周期，故探測器在地火轉移軌道運動時間為可知火星探測器在地火轉移軌道運動時間大于6個月，B錯誤；C．根據萬有引力提供向心力可得解得可知地球繞太陽的速度大于火星繞太陽的速度，根據衛(wèi)星從低軌道變軌到高軌道需要在變軌處點火加速，可知火星探測器運動到火星軌道處的速度小于火星繞太陽的速度，故火星探測器在地火轉移軌道運動時速度并不是一直大于地球繞太陽的速度，C錯誤；D．火星探測器進入地火轉移軌道需要脫離地球的束縛，火星探測器進入地火轉移軌道的速度大于小于，D錯誤；故選A。6.真空中A、B、C為一等邊三角形的三個頂點，在A、B兩點分別放等量同種電荷后，三角形中心O點的場強為E，電勢為；若再在C點放一等量異種電荷，取無窮遠處電勢為0，則O點的場強大小和電勢應分別為（）A. B. C. D.0，【答案】B【解析】【詳解】在A、B兩點分別放等量同種電荷后，三角形中心O點的場強為E得則O點的場強大小三角形中心O點的電勢為，再在C點放一等量異種電荷，取無窮遠處電勢為0，則BC在O點的電勢與無窮遠處是相等的，為0。A為等量同種電荷，則O點電勢應為。故選B。7.如圖所示，足夠長的斜面靜止在水平地面上。先后兩次將帶正電的小球從斜面底端A處以相同的速度拋出，不計空氣阻力。第一次不加電場，小球恰好沿水平方向撞到斜面上B點。第二次施加范圍足夠大，豎直向下的勻強電場，則小球（）。A.仍然水平撞擊斜面 B.撞擊點在B點上方C.飛行時間比第一次長 D.撞擊斜面時的速度比第一次大【答案】A【解析】【詳解】A．第一次不加電場，小球恰好沿水平方向撞到斜面上，采用逆向思維，將其看成平拋運動，則小球撞上斜面時與斜面的夾角為θ，設斜面傾角為α，即平拋運動位移方向與水平方向夾角為α，則平拋運動的末速度方向與水平方向夾角為，則有第二次施加范圍足夠大，豎直向下的勻強電場，小球豎直方向的加速度變大，初速度不變，小球的逆運動為類平拋運動，上述結論依然成立，所以小球仍然水平撞擊斜面，故A正確；BC．不加電場時，設小球運動時間為t，有施加電場后，小球的加速度變大，設小球運動時間為，則有所以加電場后，小球的水平分速度不變，小球做平拋運動的水平位移變小，而故豎直分位移變小，即撞擊點在B點下方，故BC錯誤；D．加電場與不加電場小球水平方向速度vx不變，所以兩次撞擊斜面時的速度一樣大，故D錯誤。故選A。8.真空中放置的平行金屬板可以用作光電轉換裝置，如圖所示。光照前兩板都不帶電。以光照射A板，假設所有逸出的電子都垂直于A板向B板運動，已知單位時間內從A板逸出的電子數為，電子逸出時的最大動能為。元電荷為。忽略電子之間的相互作用，保持光照條件不變，圖示裝置可看成直流電源，則（）A.入射光子的能量為 B.電源的短路電流為C.電源的內阻為0 D.向上移動A板，電源的電動勢增大【答案】B【解析】【詳解】A．根據光電效應方程解得入射光子的能量為A錯誤；B．短路時，在A板上方選擇一參考平面，時間內通過該參考平面的電荷量為根據電流定義式可得B正確；CD．光照射A板后，A板發(fā)出的光電子不斷打到B板上，在AB板之間形成電場，將阻礙后續(xù)發(fā)出的光電子向B板運動，當AB板之間的電勢差達到最大值時，以最大初動能從A板逸出的光電子也剛好不能到達B板，根據動能定理可得解得電源電動勢等于開路時的路端電壓，可得電動勢為根據閉合電路歐姆定律可得電源內阻為由以上分析可知，向上移動A板，電源的電動勢保持不變，CD錯誤；故選B。9.將一根柔軟彈性細繩沿水平的x軸放置，其一端固定于位置為的墻面上，另一端不斷上下振動，在繩中形成繩波如圖，在時刻的質點剛好開始振動。當波傳至固定點時，繩波將發(fā)生反射。反射處質點在反射前后的振動速度大小不變方向反向，波的傳播方向也反向。則下列各個時刻細繩的波形圖（實線）正確的是（）。A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．經過，波沿x軸正方向傳播距離為波前傳播到處，和處的兩個質點位于波谷，處的質點位于波峰，A錯誤；B．經過，波沿x軸正方向傳播的距離為波前傳播到處，和處的兩個質點位于波谷，和處的兩個質點位于波峰，B錯誤；C．經過，波沿x軸正方向傳播的距離為處的波峰向前移動6m到處，處的波谷遇到墻變成波峰反射也移動到處，兩個波峰在處相遇振動加強，處的質點位于波峰處且振幅等于原來的2倍，C正確；D．經過，波沿x軸正方向傳播的距離為處的波谷向前移動8m到處，處的波峰向前移動7m遇到墻變成波谷反射運動到處，兩個波谷在處相遇振動加強，處的質點的位于波谷處且振幅等于原來的2倍，D錯誤。故選C。10.如圖所示，豎直平面內放一直角桿MON，桿的水平部分粗糙，動摩擦因數=0.2，桿的豎直部分光滑。兩部分各套有質量均為1kg的小球A和B，A、B球間用細繩相連。A球在水平拉力F的作用下向右做速度大小為2m/s的勻速運動。g=10m/s2，那么在該過程中（）A.拉力F為恒力，大小為4NB.A球所受的摩擦力為恒力，大小為4NC.B球向上做速度大小為2m/s勻速運動D.B球向上做加速運動，當OA=3m，OB=4m時，B球的速度為1.5m/s【答案】D【解析】【詳解】C．設某時刻細繩與豎直方向夾角為，如圖：因繩子不可伸長，所以有化簡得在運動過程中，繩子與豎直方向的夾角一直在增大，所以B球的速度一直增加，選項C錯誤；D．當OA=3m，OB=4m時，B球的速度選項D正確；B．分別對A、B受力分析如圖：根據前面分析有由數學知識可知B球的速度增加的越來越快，即加速度越來越大。設某瞬時B球的加速度為a，這時繩的拉力的豎直分量對A球有則摩擦力由于加速度a變化，則A球所受的摩擦力不為恒力，選項B錯誤；A．由于A球勻速運動，所以拉力由于加速度a和不斷變化，則拉力F不恒力，選項A錯誤。故選D。二、簡答題（共5題，12~15題寫出必要的過程和步驟，只寫結果不得分．）11.(1)甲同學利用電流表、電壓表等實驗器材測量一節(jié)干電池A的電動勢EA和內阻rA，實驗電路圖如圖（甲）所示：①現(xiàn)有電流表（0~0.6A）、開關和導線若干，以及以下器材：A.電壓表（0~15V）B.電壓表（0~3V）C.滑動變阻器（0~50Ω）D.滑動變阻器（0~~500Ω）為減小測量誤差，在實驗中，電壓表應選用____；滑動變阻器應選用____；（選填相應器材前的字母）；②實驗時改變滑動變阻器滑片的位置，并記錄對應的電流表示數I、電壓表示數U。根據實驗數據畫出U－I圖線，如圖（乙）所示。由圖像可得：電動勢EA=____V，內阻rA=____Ω；(2)乙同學利用電流表、電阻箱等實驗器材測量一節(jié)干電池B的電動勢EB和內阻rB，實驗電路圖如圖（甲）所示。實驗時多次改變電阻箱的阻值R，記錄電流表的示數I，根據實驗數據畫出圖線，如圖（乙）所示。由圖像可得：電動勢EB=____V，內阻rB=____Ω；(3)若用阻值為3Ω的電阻先后與電池A和電池B連接，則兩個電池的輸出功率PA、PB中最接近電池最大輸出功率的是____（選填“PA”或“PB”）。【答案】①.B②.C③.1.5④.0.83⑤.1.5⑥.3⑦.PB【解析】【詳解】(1)[1][2]一節(jié)干電池的電動勢約為1.5V，則電壓表應選B。干電池內電阻較小，為方便實驗操作，滑動變阻器應選C。[3][4]電源的U－I圖線的斜率的絕對值表示電源的內阻，縱軸的截距表示電動勢，所以(2)[5][6]根據閉合電路的歐姆定律，有得由圖（乙）可知圖像縱軸的截距斜率解得(3)[7]電阻的阻值和電源的內阻越接近，電源的輸出功率越大。阻值為3Ω的電阻與電池B的內阻大小相同，故PB最接近電池最大輸出功率。12.某同學在做水流導光實驗時，將塑料瓶下側開一個小孔，瓶中灌入清水，水從小孔流出。用激光水平射向塑料瓶小孔，可觀察到光在水流內傳播。如圖所示，已知水的折射率，小孔直徑，重力加速度，瓶內水足夠多，忽略空氣對水的阻力。若要順利完成此實驗使水平射入的激光被約束在水流中，求：（1）激光臨界角的正弦值；（2）A處流出的水流速度應滿足什么條件？【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）由得（2）當通過小孔最底端的光線在水流外側發(fā)生全反射時，所有光線都能在水流中傳播。此時入射角為C從A處出來的水做平拋運動由解得當時不漏光13.如圖是交流發(fā)電機的發(fā)電供電原理圖。一矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉動，線圈共220匝，線圈面積為0.051m2，轉動頻率為50Hz，磁場的磁感應強度為T。發(fā)電機的輸出端a、b與理想變壓器的原線圈相連，變壓器副線圈接有兩個標有“220V，11kW”的電動機。已知變壓器原、副線圈的匝數比為5∶1，電動機正常工作。求：（1）電流表的示數；（2）線圈的內阻?！敬鸢浮浚?）20A；（2）1.1Ω【解析】【詳解】（1）由題意知副線圈的功率為P出＝2.2×104W副線圈的電壓為U2=220V，則根據理想變壓器原副線圈匝數比為可得原線圈電壓為U1=1100V由理想變壓器為U1I1＝U2I2可得原線圈上電流為I1=20A所以電流表示數為20A。（2）線圈轉動產生的電動勢最大值為Em＝NBSω＝1122V發(fā)電機的電動勢有效值為E＝1122V由閉合電路歐姆定律知E＝I1r+U1可解得線圈的內阻r=1.1Ω14.一轉動裝置如圖所示，兩根輕桿OA和AB與一小球以及一輕質套筒通過鉸鏈連接，兩輕桿長度均為L，球的質量為m，O端固定在豎直的輕質轉軸上，套在轉軸上的輕質彈簧連接在O與套筒之間，原長為L，彈簧勁度系數為，轉動該裝置并緩慢增大轉速，套筒緩慢上升。彈簧始終在彈性限度內，忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g，求：（1）平衡時彈簧的長度；（2）AB桿中彈力為0時，裝置轉動的角速度ω0；（3）彈簧從小球平衡至縮短為原長的一半的過程中，外界對轉動裝置所做的功W?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設兩桿與豎直方向的夾角為θ，對球根據平衡條件得根據胡克定律得解得彈簧的長度為（2）AB桿中彈力為0時，彈簧恢復原長，根據牛頓第二定律得解得（3）彈簧縮短為原長一半時，設OA與豎直方向的夾角為α，豎直方向根據平衡條件得水平方向根據牛頓第二定律得根據直角三角形得解得彈簧長度從至彈性勢能不變，根據動能定理得解得15.如圖所示，空間中有一半徑為R、圓心處于O點的圓形勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。其底部A點有一電子源可向圓形磁場內各個方向內持續(xù)發(fā)射速度大小為v0，質量為m，電量為e的電子。圓形磁場右側緊靠著一電子收集裝置，該裝置主要由長為2R、間距為2R