江蘇省蘇州市2023-2024學(xué)年高三年級(jí)上冊(cè)1月期末物理試卷（含答案解析）

江蘇省蘇州市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期1月期末物理試卷

學(xué)校:..姓名:.班級(jí):考號(hào):

一、單選題

1.某次實(shí)驗(yàn)探究出現(xiàn)的“泊松亮斑”現(xiàn)象如圖所示，這種現(xiàn)象屬于光的（）

A.偏振現(xiàn)象B.衍射現(xiàn)象C.干涉現(xiàn)象D.全反射現(xiàn)象

2.小李同學(xué)想測(cè)量地鐵啟動(dòng)過程的加速度，他在一根細(xì)線的下端綁著一串鑰匙，另一端固

定在地鐵的豎直扶手上。在地鐵啟動(dòng)的過程中，小李發(fā)現(xiàn)細(xì)線向后偏離豎直方向。角并相對(duì)

車廂保持靜止，則地鐵加速度的大小為（）

A.gsin。B.geos9C.gtan。D.工一

sing

3.如圖所示，一束光沿從空氣射入介質(zhì)中，以。點(diǎn)為圓心畫一個(gè)圓，與折射光線的交

點(diǎn)、為B,過8點(diǎn)向兩介質(zhì)的交界面作垂線，交點(diǎn)為N,5N與/。的延長(zhǎng)線的交點(diǎn)為以

。點(diǎn)為圓心，。河為半徑畫另一圓。則以下線段長(zhǎng)度之比等于水的折射率的是（）

A-----R--0--n—

MNMNOMON

4.太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)動(dòng)到某地

外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星沖日”。已知地球及

各地外行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道半徑如下表所示，則哪顆地外行星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最

短（）

地球火星木星土星天王星海王星

軌道半徑R/AU1.01.55.29.51930

試卷第1頁，共8頁

A.火星B.木星C.天王星D.海王星

5.如圖甲，我國(guó)某些農(nóng)村地區(qū)人們用手拋撒谷粒進(jìn)行水稻播種。某次拋出的谷粒中有兩顆

的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示，其軌跡在同一豎直平面內(nèi)，拋出點(diǎn)均為。，且軌跡交于尸點(diǎn)，拋

出時(shí)谷粒1和谷粒2的初速度分別為匕和丫2，其中匕方向水平，匕方向斜向上。忽略空氣

阻力，關(guān)于兩谷粒在空中的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）

A.從。到P兩谷粒的動(dòng)量變化相同

B.從。到P兩谷粒的動(dòng)能變化相同

C.從。到P兩谷粒的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等

D.谷粒2在最高點(diǎn)的速度小于匕

6.如圖所示，正三角形的頂點(diǎn)固定三個(gè)等量電荷，其中A帶正電，B、C帶負(fù)電，。、M、

N為邊的四等分點(diǎn)，取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，下列說法正確的是（)

一C

A---一B

?'MON

A.M點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì)

B.M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

C.負(fù)電荷在“點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)大

D.。點(diǎn)的電勢(shì)大于零

7.“干簧管,，是常見的傳感器，如圖所示，電流表、電壓表為理想電表。閉合開關(guān)S,待電

路穩(wěn)定。移去磁體，與移去前相比較，下列說法正確的是（）

試卷第2頁，共8頁

A.電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變大

B.電阻A的功率變小

C.電源的輸出功率一定變大

D.電源的效率變低

8.如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將一個(gè)水平放置的金屬棒仍以某一水平速度拋出,

金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持水平。不計(jì)空氣阻力，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中仍兩端的電勢(shì)分

別為0,、％，則()

A.(Pa>(Ph,且U而保持不變

B.(Pa>(Ph,且逐漸增大

C.(Pa<(Pb,且4“保持不變

D.(pa<(pb,且4a逐漸增大

9.如圖所示，一個(gè)用鑄鐵制成的閉合鐵芯，1E、右兩邊繞有匝數(shù)分別為4=10、%=2的

兩個(gè)線圈，左側(cè)線圈兩端與%=20Csinl00R(V)的交流電源相連，右側(cè)線圈兩端與交流電

壓表相連，則電壓表的讀數(shù)可能是()

試卷第3頁，共8頁

5

A.2.0VB.4.0VC.5.6VD.100.0V

x1

10.如圖所示，某機(jī)車在運(yùn)動(dòng)過程中的圖像，已知其在水平路面沿直線行駛，規(guī)定初

tt

速度V。的方向?yàn)檎较?，已知機(jī)車的質(zhì)量為5t,運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力恒定為6X104N。下列

說法正確的是（）

B.該機(jī)車的加速度大小為4m/s2

C.該機(jī)車在前3秒的位移是24m

D.零時(shí)刻機(jī)車的牽引力的功率為4xl（）5w

11.如圖所示，5個(gè)小球B、C、D、E、F并排放置在光滑的水平面上，其中4個(gè)球B、C、

D、E質(zhì)量均為叫，A球、F球質(zhì)量均為%，A球以速度%向B球運(yùn)動(dòng)，之后所有的碰撞

均為彈性碰撞，碰撞結(jié)束后（）

ABCDEF

B.若叫〈加2，最終將有1個(gè)小球運(yùn)動(dòng)

C.若叫〉加2，最終將有3個(gè)小球運(yùn)動(dòng)

試卷第4頁，共8頁

D.無論叫、叫大小關(guān)系怎樣，最終6個(gè)小球都會(huì)運(yùn)動(dòng)

二、實(shí)驗(yàn)題

12.小明用單擺測(cè)量重力加速度。

（1）用最小刻度為1mm的刻度尺測(cè)細(xì)線長(zhǎng)度，測(cè)量情況如圖甲所示。。為懸掛點(diǎn)，從圖中

可知單擺的細(xì)線長(zhǎng)度為cm0

甲

（2）用50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑兒當(dāng)測(cè)量爪并攏時(shí)，游標(biāo)尺和主尺的零刻度線對(duì)

齊。放置擺球后游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖乙所示，則擺球的直徑d為mm。

（3）將懸線拉離平衡位置一個(gè)小角度后由靜止釋放，小球通過最低點(diǎn)時(shí)按下秒表開始計(jì)時(shí),

擺球50次全振動(dòng)用時(shí)90.5s,則該單擺的周期7=so（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（4）多次改變擺長(zhǎng)工并測(cè)出對(duì)應(yīng)的擺動(dòng)周期7。以L為縱軸、￡為橫軸作出函數(shù)關(guān)系圖像,

如圖丙所示，測(cè)得的重力加速度大小為m/s2o（取/=9.87,結(jié)果保留3位有效數(shù)

字）

試卷第5頁，共8頁

7^/s2

（5）小明繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，利用“桿線擺”探究單擺周期與等效重力加速度定量關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如

圖丁所示，其中輕桿與立柱垂直。在保持?jǐn)[長(zhǎng)一定的情況下，改變鐵架臺(tái)的傾斜程度，除去

鉛垂線，讓擺繞著鐵架臺(tái)立柱所在軸線小偏角擺動(dòng)，測(cè)量不同傾角下的單擺周期7,為尋找

物理量之間的線性關(guān)系，應(yīng)該繪制下列哪一種圖像

D，TJgcos夕

三、解答題

13.如圖所示，重分別為2G、G的兩個(gè)平行半圓柱體A、B放置在粗糙的水平面上，重為

2G的光滑圓柱體C靜置其上，A、B和C均靜止，a、6為相切點(diǎn)，Zaob=90°,半徑仍

與重力的夾角為37。，取sin37°=0.6,cos37°=0.8。求：

（1）圓柱體C對(duì)半圓柱體A的壓力練1大?。?/p>

（2）地面對(duì)半圓柱體B的支持力區(qū)B大小。

試卷第6頁，共8頁

c

2G

14.“戰(zhàn)繩”是一種近年流行的健身器材，健身者把兩根相同繩子的一端固定在一點(diǎn)，用雙手

分別握住繩子的另一端，上下抖動(dòng)繩端，使繩子振動(dòng)起來(圖甲)，以手的平衡位置為坐標(biāo)

原點(diǎn)，圖乙是健身者右手在抖動(dòng)繩子過程中某時(shí)刻的波形，若右手抖動(dòng)的頻率是0.5Hz。求:

(1)繩波的波速v的大小;

(2)P點(diǎn)從圖示時(shí)刻開始第一次回到平衡位置的時(shí)間X。

15.如圖，一豎直固定的長(zhǎng)直圓管內(nèi)有一質(zhì)量為M的靜止薄圓盤，圓盤與管的上端口距離

為/,圓管長(zhǎng)度為6/。一質(zhì)量為;M的小球從管的上端口由靜止下落，并撞在圓盤中心，圓

盤向下滑動(dòng)，所受滑動(dòng)摩擦力是其所受重力大小的g倍。小球在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)與管壁不接觸,

圓盤始終水平，小球與圓盤發(fā)生的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。不計(jì)空氣阻力，重力

加速度大小為g。求:

(1)第一次碰撞后瞬間小球和圓盤的速度匕、內(nèi)分別為多大;

(2)在第T次碰撞后圓盤下滑的距離X2；

(3)圓盤在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中，小球與圓盤碰撞的次數(shù)"。

試卷第7頁，共8頁

16.利用磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)離子偏轉(zhuǎn)是科學(xué)儀器中廣泛應(yīng)用的技術(shù)。如圖所示，xOy平面（紙面）的

第一象限內(nèi)有足夠長(zhǎng)且寬度分別為工和2￡、邊界均平行x軸的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域I和II,磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小為2,方向垂直紙面向里；區(qū)域n同時(shí)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，下邊界與x

軸重合。位于尸處的離子源能釋放出質(zhì)量為〃八電荷量為外速度方向與x軸夾角為53。的

正離子束，沿紙面射向磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)離子的重力及離子間的相互作用，并忽略磁場(chǎng)的邊界

效應(yīng)。

（1）求離子不進(jìn)入?yún)^(qū)域II的最大速度匕的大??；

（2）若離子源釋放的離子速度大小吃=迦，求離子進(jìn)入?yún)^(qū)域II與邊界的夾角0；

m

（3）將離子源移至（0,L）處，其釋放速度大小匕=返，方向沿x軸正方向的正離子束，

m

要實(shí)現(xiàn)離子不從區(qū)域II下邊界飛出，則電場(chǎng)強(qiáng)度￡的大小需滿足什么條件？

試卷第8頁，共8頁

參考答案:

題號(hào)12345678910

答案BCCDDABBAD

題號(hào)11

答案C

1.B

【詳解】“泊松亮斑”現(xiàn)象是照射到圓板上出現(xiàn)的衍射現(xiàn)象。

故選Bo

2.C

【詳解】對(duì)鑰匙受力分析，由牛頓第二定律可知

mgtan0=ma

解得

a=gtan0

故選C。

3.C

【詳解】令法線與入射光線之間的夾角，即入射角為。，法線與折射光線之間的夾角，即折

射角為根據(jù)幾何關(guān)系有

OMOB

根據(jù)折射率的表達(dá)式有

sin。

n=------

sina

解得

0B

n=-----

OM

故選C。

4.D

【詳解】設(shè)相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為K根據(jù)

-——-=1

4也丁行

解得

t_4亍7地=（也

4亍一（也

答案第1頁，共11頁

則行星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期7越大，則相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最短；而根據(jù)開普勒第三定律

海王星的軌道半徑最大，則周期最大，則海王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最短。

故選D。

5.D

【詳解】C.從。到尸兩谷粒在豎直方向的高度相等，令其為/?,谷粒1做平拋運(yùn)動(dòng)，則有

h=-gti

谷粒2做斜坡運(yùn)動(dòng)，令其初速度與豎直方向夾角為e,則有

_h=V?cosO'

解得

2

_m_v2cos01cos0~

‘Vg''2g+\g2+g

可知

…2

故C錯(cuò)誤；

A.根據(jù)動(dòng)量定理有

=幽，m2gt2=Ap2

由于兩谷粒的質(zhì)量關(guān)系不確定，則從。到尸兩谷粒的動(dòng)量變化大小關(guān)系也不確定，故A錯(cuò)

誤；

B.根據(jù)動(dòng)能定理有

mlgh=AEkl,m2gh=AEa

由于兩谷粒的質(zhì)量關(guān)系不確定，則從。到P兩谷粒的動(dòng)能變化大小關(guān)系也不確定，故B錯(cuò)

誤；

D.谷粒2做斜坡運(yùn)動(dòng)，水平方向上的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，則谷粒2在最高點(diǎn)的速度為

V2COS0,從。到尸兩谷粒的水平分位移相等，結(jié)合上述有

x0P=貼,xOP=v2cos0-t2

由于

答案第2頁，共11頁

…2

則有

匕>v2cos0

即谷粒2在最高點(diǎn)的速度小于匕，故D正確。

故選D。

6.A

【詳解】ACD.由等量異種電荷電勢(shì)分布可知，點(diǎn)電荷A、B在M、0、N三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系

為

(PM><PO>(PN

由于等量異種電荷連線的中垂線為等勢(shì)線，且無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則點(diǎn)電荷A、B在。點(diǎn)

的電勢(shì)為0，由對(duì)稱性可知，點(diǎn)電荷C在N兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，在。點(diǎn)的電勢(shì)小于零，綜

上所述可知

(PM>(PN-%<°

由綜=的可知，負(fù)電荷在用■點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)小，故CD錯(cuò)誤，A正確；

B.由等量異種電荷電場(chǎng)分布可知，N兩點(diǎn)的電場(chǎng)大小相等，方向相同，由對(duì)稱性可知，，

點(diǎn)電荷C在N兩點(diǎn)的電場(chǎng)大小相等，方向不同，則M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，故B

錯(cuò)誤。

故選Ao

7.B

【詳解】AB.移去磁體，則干簧管內(nèi)部開關(guān)斷開，則相當(dāng)于電阻變大，則總電阻變大，總

電流減小，路端電壓變大，則電壓表讀數(shù)變大，R/上的電壓減小且功率減小，則心電壓變

大，則電流表讀數(shù)變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；

C.當(dāng)外電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)輸出功率最大，因外電阻與內(nèi)電阻的變化關(guān)系不確定，則不能

確定輸出功率如何變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.電源效率為

IUR1

77=----=--------=--------

IER+r1+￡

元

因外電阻變大，則電源效率變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案第3頁，共11頁

故選B。

8.B

【詳解】金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持水平，結(jié)合右手定則可知。端點(diǎn)時(shí)高于6端電勢(shì)，由

于金屬棒沒有形成閉合回路，故沒有感應(yīng)電流，金屬棒不受安培力，只受重力，所以金屬棒

做平拋運(yùn)動(dòng)，水平速度不變，豎直分速度逐漸變大，所以成棒的電動(dòng)勢(shì)逐漸增大。

故選Bo

9.A

【詳解】若該變壓器為理想變壓器，則

5=3

U2%

解得

U2=4V

考慮到線圈的損耗以及鑄鐵鐵芯的磁導(dǎo)率較低，所以副線圈兩端的實(shí)際電壓略低于4Vo

故選Ao

10.D

【詳解】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系

12

x=vQt+—at

x1

則2-!的關(guān)系式為

tt

X11

-=v-+—a

tT2°Qt2

Y1

AB.—圖像的斜率為初速度vo,則

tt

v0=20m/s

縱軸截距為L(zhǎng)%則

2

ga二-4m/s2

即

a=-8m/s2

。與vo反向，所以該機(jī)車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤;

答案第4頁，共11頁

C.該機(jī)車速度減為0所用的時(shí)間為K則

VQ—at

解得

t=2.5s

該機(jī)車在前3秒的位移是前2.5s內(nèi)的位移，則

17

x=vot+—=25m

故c錯(cuò)誤；

D.根據(jù)牛頓第二定律可知

F-f=ma

解得

F=2X104N

所以零時(shí)刻機(jī)車的牽引力的功率為

5

P=Fv0=4X10W

故D正確。

故選D。

11.C

【詳解】AB碰撞時(shí)由動(dòng)量守恒和能量守恒可知

mV

冽2Vo=m2V2+il

可得

-m,

V

2=——LVO

mx+m2

2m.

匕=------%

mx+m2

A.若叫=嗎，則碰后兩球交換速度，則最終只有F小球運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.若班〈色，則碰后v?v2>0,然后B和C交換，直到D和E交換，E再與F碰撞，F(xiàn)向

右運(yùn)動(dòng)，E被彈回再與D交換……，則最終不只有1個(gè)小球運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.若叫〉機(jī)2,則AB碰后A反彈，B向右運(yùn)動(dòng)與C碰撞交換速度，最后DE交換速度，最

答案第5頁，共11頁

后E與F碰撞，EF都向右運(yùn)動(dòng)，BCD停止，則最終將有3個(gè)小球AEF都運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正

確；

D.由以上分析可知，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選C。

12.79.62/79.63/79.64/79.65/79.66/79.67/79.6820.361.819.65

(9.60-9.78)D

【詳解】(1)口］單擺的細(xì)線長(zhǎng)度為￡=80.65cm-1.00cm=79.65cm

(2)⑵擺球的直徑d為20mm+0.02mmx18=20.36mm。

(3)[3]該單擺的周期

丁t90.51ci

T=—=-----s=l.8ls

n50

(4)［4］根據(jù)

解得

.24/

T2=——L

g

由圖像可得

74/4.9

k=-----=——

gI.2

解得

g=9.67m/s2

(5)[5]將小球的重力沿著輕桿方向分解可知等效重力加速度

，mgcosB〃

g==gcosQ

m

根據(jù)

則保持?jǐn)[長(zhǎng)一定的情況下，為尋找物理量之間的線性關(guān)系，應(yīng)該繪制圖像，故選

>/gcos/

Do

13.(1)1.2G；(2)2.28G

【詳解】(1)對(duì)C受力分析如圖甲所示

答案第6頁，共11頁

甲

&=2Gsin37°=1.2G

由牛頓第三定律知圓柱體。對(duì)半圓柱體/的壓力為

FNI=FNU=12G

(2)同理可知圓柱體。對(duì)半圓柱體8的壓力

FN2=FTVZ>=2GCOS37°=1.6G

對(duì)2受力分析如圖乙所示

FNB=G+FN2XCOS37°=2.28G

14.(1)4m/s；(2)0.25s

【詳解】(1)根據(jù)圖乙知波長(zhǎng)

A=8m

又頻率是0.5Hz,故繩波的波速

v=Af=4m/s

(2)從圖示時(shí)刻開始，波平移

Ax=1m

P點(diǎn)第一次回到平衡位置，故P點(diǎn)從圖示時(shí)刻開始第一次回到平衡位置的時(shí)間

Ax

\t=—=0.25s

v

15.(1)返I,方向豎直向上，，宜，方向豎直向下；(2)-/；(3)7次

224

【詳解】(1)規(guī)定豎直向下為正方向，小球釋放后自由下落，下降/,根據(jù)機(jī)械能守恒定律

答案第7頁，共11頁

2

mgl=—mv0

解得

Vo=72gZ

小球以初速度v。與靜止圓盤發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律分別有

~mvo=~mviMv；

mvQ=mvi+MV2

解得

m-MJ2gl

曠十LF

母遨

22

小球碰后速度V/大小'應(yīng)，方向豎直向上；圓盤速度V2大小為，魚，方向豎直向下;

22

(2)第一次碰撞后小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，圓盤做勻減速運(yùn)動(dòng)，

由

Mg-Ff=Ma

解得圓盤加速度

1

?=--g

由

2ax2=O-vf

解得圓盤運(yùn)動(dòng)的距離

X?

第一次碰撞后，由

0—v2=at2

解得圓盤運(yùn)動(dòng)時(shí)間

小球在L時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移

答案第8頁，共11頁

123Z

石=卬2+jg/2=1/

可見，當(dāng)圓盤速度為零時(shí)，小球剛好與之第二次碰撞，即第「次碰撞后圓盤下滑的距離為

馬=孑

（3）第二次碰撞前小球的速度

V；=M+g，2=72g/

3

接下來運(yùn)動(dòng)和小球第一次碰撞相同，因此每次碰撞圓盤向下移動(dòng)小碰撞次數(shù)

61-120

n=———=——

-I3

4

小球和圓盤碰撞次數(shù)為7次。

⑹(1)罷；⑵37。；(3)EV誓

【詳解】（1）當(dāng)離子不進(jìn)入磁場(chǎng)II速度最大時(shí)，軌跡與邊界相切（如圖甲），則由幾何關(guān)系

「cos53°=rx-L

解得

r=-L

x2

根據(jù)

V,2

qvxB=m—

0

解得