江蘇省南通市海安市2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期1月期末物理試題（解析版）

2022~2023學(xué)年第一學(xué)期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試卷高三物理一、單項(xiàng)選擇題：共10題，每題4分，共40分。每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。1.中國三名航天員在“天和”核心艙“住”了三個(gè)月，他們每天都能看到16次日出日落，可知“天和”核心艙的（）A.角速度比地球同步衛(wèi)星的小 B.周期比地球同步衛(wèi)星的長C.向心加速度比地球同步衛(wèi)星的大 D.線速度比地球同步衛(wèi)星的小【答案】C【解析】【詳解】B．根據(jù)題意可知，“天和”核心艙的周期為即“天和”核心艙的周期比地球同步衛(wèi)星的短，B錯(cuò)誤；A．根據(jù)由于“天和”核心艙的周期小于地球同步衛(wèi)星的周期，則即“天和”核心艙的角速度比地球同步衛(wèi)星的大，A錯(cuò)誤；C．根據(jù)解得由于“天和”核心艙的周期小于地球同步衛(wèi)星的周期，則根據(jù)則有即“天和”核心艙的向心加速度比地球同步衛(wèi)星的大，C正確；D．根據(jù)解得根據(jù)上述，可知“天和”核心艙的線速度比地球同步衛(wèi)星的大，D錯(cuò)誤。故選C2.由兩種不同單色光組成的一束復(fù)色光，沿圖示方向從空氣射向圓柱形玻璃磚，經(jīng)過玻璃磚兩次折射后射出，可能的光路是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】由于兩種不同單色光的折射率不同，在由空氣進(jìn)入玻璃時(shí)，入射角相同，根據(jù)可知，在由空氣進(jìn)入玻璃時(shí)，兩單色光的折射角不同，作出完整光路圖如圖所示故選B。3.中國空間站持續(xù)發(fā)出頻率為f的監(jiān)測電波，地面監(jiān)測站先后接收到空間站通過A、B位置時(shí)的信號頻率分別為、，則（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)多普勒效應(yīng)，空間站先后經(jīng)過A、B位置，先靠近地面監(jiān)測站后逐漸遠(yuǎn)離監(jiān)測站，所以信號頻率在靠近過程增大，在遠(yuǎn)離過程頻率減小，因此故選A4.如圖所示，將一塊平板玻璃a放置在另一平板玻璃b上，在一端墊一個(gè)薄片，當(dāng)紅光從上方入射后，從上往下可以看到干涉條紋。則（）A.干涉條紋是由a、b兩板的上表面反射的光疊加產(chǎn)生的B.干涉條紋間的亮條紋是由于兩反射光疊加減弱產(chǎn)生的C.換用藍(lán)光照射時(shí)，產(chǎn)生的條紋變密D.將薄片向左移動(dòng)，產(chǎn)生的條紋變疏【答案】C【解析】【詳解】A．從空氣膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，所以干涉條紋是由a板的下表面與b板的上表面反射的光疊加產(chǎn)生的，故A錯(cuò)誤；B．干涉條紋間的亮條紋是由于兩反射光疊加加強(qiáng)產(chǎn)生的，故B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)光程差滿足干涉條紋為亮條紋，可知相鄰兩條亮條紋的光程差之間的差值為設(shè)平板玻璃a傾角為，相鄰兩條亮條紋的間距為，則有聯(lián)立解得換用藍(lán)光照射時(shí)，由于藍(lán)光的波長小于紅光的波長，可知相鄰兩條亮條紋的間距變小，產(chǎn)生的條紋變密；將薄片向左移動(dòng)，可知傾角變大，相鄰兩條亮條紋的間距變小，產(chǎn)生的條紋變密，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖，兩材質(zhì)不同的物塊用細(xì)線連接，放在粗糙的斜面上加速下滑，加速度分別為和，兩物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為和，則下列關(guān)系正確的是（）A.若，則 B.若，則C.若，則 D.若，則【答案】D【解析】【詳解】設(shè)細(xì)線張力大小T，物塊1的加速度同理，物塊2的加速度AB．若，若則若則故AB錯(cuò)誤；CD．若，則故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。6.如圖所示，右側(cè)空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B，面積為S的金屬“”形線框與電壓表接觸良好，線框繞以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則電壓表示數(shù)為（）A. B. C. D.0【答案】A【解析】【詳解】若該線框左右兩側(cè)空間均有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B，且有一個(gè)阻值為電阻組成閉合回路，回路中感應(yīng)電動(dòng)勢的峰值電動(dòng)勢的有效值為在如圖所示的磁場中，線框繞以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，只有半個(gè)周期產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，設(shè)電壓表的示數(shù)為，即此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值，仍假設(shè)有一個(gè)阻值為電阻與線框組成閉合回路。設(shè)周期為得電壓表示數(shù)為故選A。7.如圖所示電路，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，電壓表示數(shù)為U、電流表示數(shù)為I。電源的總功率P與電壓U、電流I的關(guān)系正確的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】AB．由閉合電路歐姆定律有化簡得

則電源的總功率為若U是自變量，則電源的總功率P與電壓U是線性關(guān)系，A錯(cuò)誤，B正確；CD．若I是自變量，則電源的總功率P與電壓滿足即電源的總功率P與電流I是正比例關(guān)系，故CD錯(cuò)誤。故選B。8.如圖所示是回旋加速器示意圖，交變電壓u大小和頻率保持不變，磁場B的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)。用該裝置分別對質(zhì)子和氦核加速，則質(zhì)子和氦核的最大動(dòng)能之比（）A.1∶8 B.1∶4 C.1∶2 D.1∶1【答案】B【解析】【詳解】由題意可得，粒子射出時(shí)速度最大，動(dòng)能也最大，且粒子射出時(shí)的最大半徑為D型裝置的半徑，故兩種粒子射出時(shí)的運(yùn)動(dòng)半徑相等，由

可得粒子射出的最大速度為

粒子周期為

交變電壓頻率保持不變意味著兩種粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期相同，即由題意可知

聯(lián)立可得

結(jié)合題意可得，由最大動(dòng)能公式可得，

則質(zhì)子和氦核的最大動(dòng)能之比為1:4

故選B。9.將金屬板靠近帶負(fù)電的塑料板，金屬板下表面與接地金屬柱接觸，在金屬板上表面撒細(xì)紙屑，上抬金屬板至某一位置時(shí)，可以看到靜置的紙屑從金屬板上飛濺出來，這就是“靜電飛花”實(shí)驗(yàn)。關(guān)于本實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是（）A金屬板碰觸接地金屬柱后不帶電B.上抬金屬板，金屬板容納電荷本領(lǐng)增強(qiáng)C.紙屑飛離的瞬間，金屬板的電勢降低D.紙屑是因?yàn)閹ж?fù)電相互排斥而不斷飛出【答案】C【解析】【詳解】A．塑料板帶負(fù)電，金屬板靠近后，金屬板的下表面帶正電，上表面帶負(fù)電，當(dāng)下表面與接地金屬柱接觸后，上表面的負(fù)電荷會流到大地，只有下表面帶正電，A錯(cuò)誤；B．上抬金屬板，金屬板與塑料板的距離增大所以容納電荷本領(lǐng)減弱，B錯(cuò)誤；C．由于金屬板容納電荷的本領(lǐng)變小，所以紙屑帶了一小部分正電荷，飛離金屬表面，所以靜電力做正功，電勢能減少，金屬板的電勢降低，C正確；D．紙屑與金屬板接觸，所以紙屑與金屬板間因?yàn)橥N電荷（正電荷）相互排斥，所以飛離金屬板上表面，D錯(cuò)誤。故選C。10.如圖，矩形框豎直放置，橡皮筋一端固定在A點(diǎn)，另一端與圓環(huán)連接，圓環(huán)套在矩形框上，當(dāng)矩形框繞軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓環(huán)相對框架靜止于M點(diǎn)。若緩慢減小轉(zhuǎn)速，當(dāng)角速度減為時(shí)，圓環(huán)下落至C點(diǎn)，且恰好對框架無作用力。則（）A.圓環(huán)從M到C過程中，橡皮筋增加的彈性勢能等于圓環(huán)減少的機(jī)械能B線框由增大轉(zhuǎn)速，圓環(huán)一定能由C上升到M點(diǎn)C.線框由減小轉(zhuǎn)速，圓環(huán)一定能由C運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)D.若圓環(huán)穩(wěn)定在N點(diǎn)，線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可以為【答案】D【解析】【詳解】A．圓環(huán)從M點(diǎn)到C點(diǎn)，設(shè)橡皮筋與水平方向夾角為θ，橡皮筋拉力為T，則豎直方向上由于從M到C的過程中，θ在不斷增大，橡皮筋形變量也在增大，即拉力T在不斷增大，因此摩擦力f不可能一直恒為零，即存在摩擦力做功。該過程中，以DC為重力勢能零勢能面，則由動(dòng)能定理可得整理得也即所以圓環(huán)機(jī)械能的變化量大于橡皮筋增加的彈性勢能，故A錯(cuò)誤；B．以圓環(huán)和橡皮筋為整體，由A中結(jié)論可知整理得即圓環(huán)和橡皮筋整體在M點(diǎn)的機(jī)械能大于在C點(diǎn)的機(jī)械能，因此緩慢增大轉(zhuǎn)速從C點(diǎn)上升到M點(diǎn)時(shí)，必須有非橡皮筋彈力、圓環(huán)重力之外的力做正功，而摩擦力僅做負(fù)功，因此在無外界其他力做正功的條件下，圓環(huán)無法上升到M點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C．由于在C點(diǎn)時(shí)，以角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)圓環(huán)對框架無壓力，因此時(shí)并不受摩擦力作用，有當(dāng)角速度進(jìn)一步降低時(shí)，則橡皮筋的拉力T會減小，即圓環(huán)會向左進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)，假設(shè)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)，如下圖所示設(shè)此時(shí)橡皮筋與水平方向夾角為α，則有解得只要圓環(huán)和框架之間的靜摩擦因素滿足即可保證圓環(huán)在后續(xù)角速度降低時(shí)仍然停留在E點(diǎn)，因此線框在C點(diǎn)進(jìn)一步減小轉(zhuǎn)速，圓環(huán)不一定能由C運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D．圓環(huán)穩(wěn)定在Ｎ點(diǎn)時(shí)，若角速度仍為，設(shè)此時(shí)橡皮筋與水平方向夾角為，則有又因?yàn)榻獾每芍魣A環(huán)穩(wěn)定在N點(diǎn)，線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可以為，故D正確。故選D。二、非選擇題：共5題，共60分。其中第12題~第15題解答時(shí)請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.在“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組利用智能手機(jī)中自帶的定位傳感器設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，手機(jī)軟件中的“定位”功能可以測量手機(jī)豎直方向的位移。（1）實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了如下主要實(shí)驗(yàn)步驟，正確的順序是____________A．按圖安裝實(shí)驗(yàn)器材，彈簧分別與手機(jī)和上螺栓連接，手機(jī)重心和彈簧在同一豎直線；B．重復(fù)上述操作；C．手掌托著手機(jī)緩慢下移，當(dāng)手機(jī)與手分離時(shí)，打開手機(jī)中的位移傳感器軟件；D．根據(jù)鉤碼數(shù)量及對應(yīng)手機(jī)下降高度的數(shù)值畫圖像；E．在手機(jī)下方懸掛等重鉤碼，緩慢釋放，當(dāng)鉤碼平衡時(shí)記錄下手機(jī)下降的高度x。（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在答題紙圖中描點(diǎn)作出鉤碼數(shù)量與手機(jī)位移圖像；（）鉤碼數(shù)目n123456手機(jī)位移0.491.011.511.992.392.51（3）根據(jù)圖像可得出彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系是________________________；（4）已知每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為，重力加速度，由圖像可以求得彈簧的勁度系數(shù)為____________。（5）實(shí)驗(yàn)中未考慮彈簧自身受到的重力，這對彈簧勁度系數(shù)的測量結(jié)果____________（選填“有”或“無”）影響，說明理由________________________?！敬鸢浮竣?ACEBD②.③.在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力與伸長量成正比④.9.8~10.2

⑤.無⑥.勁度系數(shù)是通過圖像斜率測得的【解析】【詳解】（1）[1]“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)步驟為：將彈簧豎直懸掛在裝置上，在彈簧下端懸掛等重鉤碼，并記錄彈簧伸長的長度，逐一添加鉤碼，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，最后處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本次實(shí)驗(yàn)中利用手機(jī)軟件測量彈簧伸長的長度，故正確的實(shí)驗(yàn)步驟為ACEBD。（2）[2]以x為橫坐標(biāo)，n為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙中描點(diǎn)畫線，讓多數(shù)的點(diǎn)分布在直線上，其余點(diǎn)均勻分布直線兩側(cè)，偏差太多的點(diǎn)舍棄，所得圖像如下圖（3）[3]由圖像為一過原點(diǎn)的直線可知，鉤碼數(shù)量與彈簧伸長長度成正比。又因?yàn)殂^碼為等重鉤碼，彈簧彈力等于鉤碼總重量，故在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力與伸長量成正比。（4）[4]由胡克定律（5）[5][6]勁度系數(shù)是通過圖像斜率測得的，故彈簧自身重力對彈簧勁度系數(shù)的測量結(jié)果無影響。12.圖甲為氣壓升降椅，圖乙為其模型簡圖，活塞與椅面的總質(zhì)量為m，活塞橫截面積為S，氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，穩(wěn)定時(shí)氣體柱長度為L。設(shè)氣缸氣密性、導(dǎo)熱性能良好，忽略摩擦力。已知大氣壓強(qiáng)為，室內(nèi)溫度，重力加速度為g。（1）某同學(xué)盤坐上椅面，穩(wěn)定后缸內(nèi)氣體柱長為，求該同學(xué)的質(zhì)量M；（2）該同學(xué)坐穩(wěn)定后，室內(nèi)氣溫緩上升至，求該過程外界對缸內(nèi)氣體做的功W。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）人坐上椅子，缸內(nèi)壓強(qiáng)由變?yōu)?，氣體做等溫壓縮，根據(jù)玻意耳定律可得以活塞與椅面為對象，根據(jù)受力平衡可得聯(lián)立解得（2）室內(nèi)氣溫緩上升至，氣體等壓膨脹，氣柱的高度為，則有又聯(lián)立解得13.如圖甲所示，質(zhì)量、電阻的單匝等腰直角三角形線框用細(xì)繩懸掛于A點(diǎn)，三角形的直角邊長為，為三角形兩邊的中點(diǎn)。從零時(shí)刻起，在連線上方加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按圖乙規(guī)律變化。在時(shí)細(xì)繩恰好被拉斷，線框向下運(yùn)動(dòng)，穿出磁場時(shí)速度為，重力加速度。求：（1）內(nèi)，繩中拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系；（2）從零時(shí)刻到線框全部離開磁場，線框中產(chǎn)生的總熱量Q?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）內(nèi)，磁場隨時(shí)間均的變化線框中有恒定電流線框受力分析線框在磁場中有效面積等效長度解得（2）內(nèi)，線框中熱量繩斷后，線框中熱量為解得14.質(zhì)量為的木板C靜止在光滑水平面上。現(xiàn)將速度分別為、的木塊A、B同時(shí)放上木板，運(yùn)動(dòng)方向如圖，木塊的質(zhì)量均為m，A、B間的距離為d，木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，木板足夠長，重力加速度取g，求：（1）木塊A在木板C上的滑行時(shí)間t；（2）木塊A、B運(yùn)動(dòng)過程中摩擦產(chǎn)生的總熱量Q；（3）運(yùn)動(dòng)過程中木塊A和木塊B間的最大距離L。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）A、B剛放上C時(shí)，A做加速度大小為的勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得C做加速度大小為的勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得滑行時(shí)間后A與C共速，則有聯(lián)立解得，（2）A、B和C系統(tǒng)動(dòng)量守恒，共同速度為，則有解得以A、B和C的系統(tǒng)為對象，根據(jù)能量守恒可得解得（3）A、B相對C滑行的總距離A相對C滑行的距離解得B相對C滑行的距離A相對B間最大距離解得15.如圖所示，在豎直平面一、四象限內(nèi)有勻強(qiáng)磁場和豎直向上的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，第三象限豎直向上的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為，為固定的豎直彈性絕緣擋板、一帶正電小球甲，從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿與x軸正方向夾角以速度射出，小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)；另一質(zhì)量和電荷量都是甲球兩倍帶正電的小球乙，從x軸上M點(diǎn)沿x軸正方向以速度射出，兩球在第一次到達(dá)y軸時(shí)恰好發(fā)生正碰，碰后兩球連為一體，且碰撞時(shí)總電荷量不變。球可視為質(zhì)點(diǎn)，與擋板彈性碰撞時(shí)水平速度大小不變，方向相反，擋板長為，重力加速度取g。求：（1）乙球拋出后的加速度a；（2）甲乙兩球釋放的時(shí)間差；（3）甲乙兩球碰撞后