江蘇省蘇北四市高三上學期期末考試物理

2022～2023學年高三年級模擬試卷物理(滿分：100分考試時間：75分鐘)2023．1一、單項選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分．每小題只有一個選項最符合題意．1.關于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是()A.固體很難被壓縮，是因為分子間存在斥力B.液體分子的無規(guī)則運動稱為布朗運動C.氣體吸熱，其內能一定增加D.0℃水結成冰的過程中，其分子勢能增加2.擴大核能應用是減少碳排放的必要手段，我國目前擁有的22座核電站均采用核裂變的鏈式反應獲取能量，下列說法正確的是()A.核反應前后，電荷量和質量均守恒B.核裂變比核聚變效率更高，更清潔安全C.用慢化劑將“快中子”減速為“慢中子”有利于裂變反應的發(fā)生D.裂變反應后生成的新核的比結合能小于反應前原子核的比結合能3.如圖所示，一曬衣架靜置于水平地面上，水平橫桿與四根相同的輕質斜桿垂直，兩斜桿間的夾角為θ，當θ緩慢增大時，每根斜桿受到地面的()A.支持力增大B.支持力減小C.摩擦力增大D.摩擦力減小4.如圖所示，真空中一束復色光a沿AO方向射入半圓形玻璃柱體橫截面的頂端O，經玻璃折射成b、c兩束光．下列說法正確的是()A.玻璃對b光的折射率比c大B.在玻璃中，b光的傳播速度比c大C.b光的光子能量比c小D.逐漸增大a光的入射角，b光先發(fā)生全反射5.2022年10月9日，我國太陽探測衛(wèi)星“夸父一號”成功發(fā)射，在距離地球表面約720千米低軌道上繞地心視做勻速圓周運動，該衛(wèi)星始終以相同的角度面對太陽，并保持在晨昏分界線上．與距離地球表面約為36000千米的地球同步衛(wèi)星相比，“夸父一號”的()A.軌道平面可能與地球同步衛(wèi)星軌道平面重合B.運行線速度比地球同步衛(wèi)星大C.運行角速度比地球同步衛(wèi)星小D.運行周期比地球同步衛(wèi)星大6.如圖所示，兩根完全相同的四分之一圓弧絕緣棒分別放置在第一、二象限，其端點在兩坐標軸上．兩棒帶等量同種電荷且電荷均勻分布，此時O點電場強度大小為E.撤去其中一棒后，O點的電場強度大小變?yōu)?)A.eq\f(E,2)B.eq\f(\r(2),2)EC.ED.eq\r(2)E7.1892年狄塞爾為描述內燃機熱力學過程建立了定壓加熱循環(huán)(狄塞爾循環(huán))，如圖所示為描述狄塞爾循環(huán)的pV圖像，A→B和C→D為絕熱過程，若一定質量的某種理想氣體經歷了A→B→C→D→A循環(huán)過程，下列說法正確的是()A.A→B氣體的內能不變B.B→C氣體向外界放熱C.C→D氣體的內能增加D.一個循環(huán)過程，氣體從外界吸收熱量8.隨著經濟發(fā)展，加之寒冬來臨，用電需求增加，當火力發(fā)電供應緊張時，通過遠距離調度方式，會及時將其他地區(qū)的風力發(fā)電、太陽能發(fā)電并入電網保障電力供應．如圖所示為遠距離輸電的原理圖，假設發(fā)電廠輸出電壓恒定不變，兩個變壓器均為理想變壓器．當用戶用電器增加(假設所有用電器均可視為純電阻)，電網中數(shù)據(jù)發(fā)生變化，下列說法正確的是()A.降壓變壓器的輸出電流I4減小B.輸電線上損失的功率減小C.升壓變壓器的輸出電壓U2增大D.發(fā)電廠輸出的總功率增大9.“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，用雙手分別握住繩子的另一端，上下抖動繩子使繩子振動起來，如圖甲所示．以手的平衡位置為坐標原點，圖乙是健身者右手在抖動繩子過程中某時刻的波形，若右手抖動的頻率是0.5Hz，下列說法正確()A.該時刻P點的位移為10eq\r(3)cmB.再經過0.25s,P點到達平衡位置C.該時刻Q點的振動方向沿y軸負方向D.從該時刻開始計時，質點Q的振動方程為y＝20sin(πt＋π)cm10.如圖所示，傾角為θ的光滑斜面體A放在光滑的水平面上，已知A的質量為2m，高為h.質量為m的細長直桿B，受固定的光滑套管C約束，只能在豎直方向上自由運動．初始時，A在水平推力F作用下處于靜止狀態(tài)，此時B桿下端正好壓在A的頂端．現(xiàn)撤去推力F，A、B便開始運動，重力加速度為g.則()A.推力F的大小為mgsinθB.運動過程中，A對B不做功C.A、B組成的系統(tǒng)，水平方向上動量守恒D.當桿的下端剛滑到斜面底端時，斜面體的速度大小為eq\r(\f(2gh,2＋tan2θ))二、非選擇題：共5題，共60分．其中第12題～第15題解答時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)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．11.(15分)某同學測量一段粗細均勻金屬絲的電阻率，器材如下：金屬絲Rx，電源E(電動勢3V、內阻不計)，電流表(量程為0～0.6A、內阻0.5Ω)，電壓表(量程為0～3V、內阻約3kΩ)，滑動變阻器R(最大阻值15Ω)，毫米刻度尺，開關S及導線若干．實驗步驟如下：(1)首先用毫米刻度尺測出接入電路中金屬絲的長度l＝50.00cm，再用螺旋測微器測金屬絲直徑，示數(shù)如圖甲所示，金屬絲直徑的測量值d＝________mm.(2)為減小誤差，應選用圖乙中的________(選填“a”或“b”)連接線路．(3)實驗過程中，改變滑動變阻器的滑片位置，并記錄兩電表的讀數(shù)，作出如圖丙所示的UI圖像，可得金屬絲的電阻R＝________Ω，電阻率ρ＝________Ω·m.(結果均保留2位有效數(shù)字)(4)電路保持閉合，若測量時間較長，會使電阻率的測量結果________(選填“偏大”“偏小”或“不變”).12.(8分)如圖所示，半徑為L的半圓形光滑導體框架MN垂直放置于磁感應強度為B的勻強磁場中，長為L的導體桿OP繞圓心O以角速度ω勻速轉動，N、O間接阻值為R的電阻，桿OP的電阻為r，框架電阻不計，求桿沿框架轉動過程中：(1)電阻R兩端電壓；(2)電阻R消耗的電功率．13.(8分)如圖所示，光電管的陰極K用某種金屬制成，閉合開關S，用發(fā)光功率為P的激光光源直接照射陰極K時，產生了光電流．移動變阻器的滑片，當光電流恰為零時，電壓表的示數(shù)為U，已知該金屬的逸出功為W0，普朗克常數(shù)為h，電子電荷量為e，真空中的光速為c.求：(1)激光在真空中的波長λ；(2)激光光源單位時間內產生的光子數(shù)N.

14.(14分)如圖所示，質量m＝1kg的小球用長L＝1m的輕繩懸掛在固定點O上，足夠長的木板C置于光滑水平地面上，兩物塊A、B放置在C上，A置于C的左端，B與A相距0.5m.現(xiàn)將小球拉至與豎直方向成37°由靜止釋放，小球在最低點與A發(fā)生彈性碰撞，一段時間后，A與B碰撞后粘在一起，兩次碰撞時間均可忽略．已知A與C、B與C間動摩擦因數(shù)μ＝0.2，A、B、C的質量mA＝mB＝mC＝1kg，重力加速度g取10m/s2,sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不計空氣阻力．求：(1)與A碰撞前瞬間，小球所受輕繩的拉力；(2)與B碰撞前瞬間，A的速度大小；(3)整個裝置在全過程中損失的機械能．

15.(15分)如圖所示，真空中四個1/4絕緣圓弧柱面彼此相切，垂直紙面固定放置，圓弧半徑為R，其中柱面1中間位置開一條狹縫．在裝置中心O處有一粒子源，無初速釋放質量為m、電荷量為＋q的粒子．在O與狹縫之間加一電壓為U的加速電場．在圓形區(qū)域內設計合適的勻強磁場可使離開狹縫的粒子做逆時針方向的循環(huán)運動．已知粒子與柱面的碰撞為彈性碰撞，碰撞過程中電荷量沒有損失，不計粒子重力及粒子間相互作用．求：(1)粒子在磁場中運動的速度大?。?2)四個圓形區(qū)域所加磁場的磁感應強度最小值及方向；(3)在(2)的情境下，若僅同步調整圓形區(qū)域2、3、4內的磁場，試導出磁感應強度的所有可能值．

2022～2023學年高三年級模擬試卷(蘇北四市)物理參考答案及評分標準1.A2.C3.C4.A5.B6.B7.D8.D9.B10.D11.(每空3分，共15分)(1)0.500(0.499～0.501)(2)a(3)4.0(3.9～4.1)1.6×10－6(4)偏大12.(8分)解：(1)設桿末端的速度為v，則v＝ωL(1分)桿繞O點勻速轉動產生的感應電動勢為E＝BLv＝eq\f(1,2)BL2ω(1分)則R兩端電壓U＝eq\f(E,R＋r)R＝eq\f(BL2ωR,2（R＋r）)(2分)(2)回路中電流I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(BL2ω,2（R＋r）)(2分)消耗的電功率P＝I2R＝eq\f(B2L4ω2R,4（R＋r）2)(2分)13.(8分)解：(1)由光電效應方程：Ek＝hν－W0(1分)由動能定理－eU＝0－Ek(1分)解得λ＝eq\f(hc,eU＋W0)(2分)(2)由N＝eq\f(p×1,ε)，其中ε＝eq\f(hc,λ)(或者寫成ε＝eU＋W0)(2分)解得N＝eq\f(p,eU＋W0)(2分)14.(14分)解：(1)由機械能守恒定律得mgl(1－cos37°)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)(1分)由向心力公式得F－mg＝meq\f(veq\o\al(2,0),L)(1分)解得F＝14N(1分)(2)小球與A發(fā)生彈性碰撞mv0＝mv1＋mvA(1分)eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)(1分)解得vA＝2m/s(1分)對A：μmg＝maA＝2m/s2(1分)對B、C：μmg＝2maBC解得aBC＝1m/s2(1分)vAt－eq\f(1,2)aAt2－eq\f(1,2)aBCt2＝l(1分)代入數(shù)據(jù)解得t＝eq\f(1,3)s，t＝1s(舍去)(1分)v′A＝vA－aAt解得v′A＝vA－aAt＝eq\f(4,3)m/s(1分)(3)取A、B、C為一系統(tǒng)，系統(tǒng)動量守恒得mAvA＝(mA＋mB＋mC)v共解得v共＝eq\f(2,3)m/s(1分)整個裝置在全過程中損失的機械能ΔE＝eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,A)－eq\f(1,2)(mA＋mB＋mC)veq\o\al(2,共)＝eq\f(4,3)J(2分)15.(15分)解：(1)粒子從O點開始加速到達狹縫過程，由動能定理得qU＝eq\f(1,2)mv2(2分)即v＝eq\r(\f(2qU,m))(1分)(2)粒子要做逆時針方向的循環(huán)運動，磁場方向必須垂直紙面向里(1分)由qvB＝meq\f(v2,r)知r＝eq\f(mv,qB)(1分)可得磁感應強度最小值對應軌跡半徑的最大值．作出臨界情況下的軌跡如圖所示，由幾何關系得r＋rcos45°＝Rsin45°解得rmax＝(eq\r(2)－1)R(1分)由qvBmin＝meq\f(v2,rmax)得Bmin＝eq\f(mv,qrmax)代入已知量可得(1分)Bmin＝(2＋eq\r(2))eq\f(1,R)eq\r(\f(mU,q))(1分)(3)滿足題意的各種情況中，除第一象限外，另外三個象限軌跡半徑的最大值為R，軌跡弦長對應的磁場圓的圓心角為eq\f(π,2).若粒子與柱面2碰撞一次，則上述圓心角為eq\f(1,2)·