江蘇省無錫市2023-2024學年高三上期末物理教學質(zhì)量調(diào)研測試

江蘇省無錫市2023-2024學年高三上期末物理教學質(zhì)量調(diào)研測試姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二總分評分一、單項選擇題：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．下列各情況中，線圈都以角速度ω繞圖中的轉(zhuǎn)動軸勻速轉(zhuǎn)動，不能產(chǎn)生交變電流的是（）A． B．C． D．2．三位物理學家利用一系列頻率相同的高次諧波相疊加，合成時間僅幾百阿秒的光脈沖，榮獲2023年度諾貝爾物理學獎。這種合成相當于中學物理中（）A．光的衍射 B．光的干涉 C．光的折射 D．光的偏振3．用圖甲和圖乙所示的裝置探究平拋運動的特點。下列實驗操作中錯誤的是（）A．用圖甲裝置研究平拋物體的豎直分運動時，觀察A、B兩球是否同時落地B．圖乙裝置中的背板必須處于豎直面內(nèi)，固定時可用鉛垂線檢查背板是否豎直C．若將小球放在圖乙裝置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持靜止，則說明斜槽末端水平D．用圖乙裝置多次實驗以獲得鋼球做平拋運動的軌跡時，可以從斜槽上任意不同位置靜止釋放鋼球4．某自發(fā)電門鈴原理如圖。N匝線圈繞在固定的鐵芯上，初始時右側(cè)強磁鐵S極與線圈鐵芯接觸。按下門鈴時，右側(cè)強磁鐵上N極與鐵芯接觸，同時內(nèi)部電路接通工作。當有磁極與鐵芯接觸時線圈內(nèi)磁感應強度為B，線圈截面積為S，則設轉(zhuǎn)換接觸時間為Δt，則線圈產(chǎn)生的感應電動勢為（）A．E=BSΔt B．E=2BSΔt C．5．金屬球內(nèi)部空腔內(nèi)放置一個點電荷后，形成電場的電場線如圖所示（未標出場強方向），在軸線上有A、B兩點位于空腔內(nèi)壁上，用EA、EB和φAA．EA>EB，φAC．EA>EB，φA6．2023年10月26日，“神舟十七號”載人飛船發(fā)射升空，順利進入近地點200km、遠地點363km的近地軌道（LEO），并在同一天，經(jīng)轉(zhuǎn)移軌道與軌道（正圓軌道）高度為400km的中國空間站完成對接，軌道簡化如圖。則（）A．飛船在LEO軌道運行周期大于空間站周期B．飛船在M點減速進入轉(zhuǎn)移軌道C．飛船在轉(zhuǎn)移軌道運行經(jīng)過M點的加速度大于N點的加速度D．飛船在轉(zhuǎn)移軌道從M點運動到N點過程中速度逐漸增大7．霍爾元件被廣泛使用在新能源行業(yè)中．圖中左側(cè)線圈連接待測電壓U時，霍爾元件將輸出一個電壓值UH?；魻栐奢d流子為正電荷的材料制成，元件中通入的霍爾電流I0A．圖中霍爾元件處有方向向上的磁場B．圖中霍爾元件前表面c為高電勢面C．增大待測電壓U，霍爾電壓UH將增大D．霍爾電壓UH的大小與霍爾電流I0無關(guān)8．“帶操”運動員通過抖動手中的棍子（視作波源），帶動連在棍子上的帶子運動。照片中帶子呈現(xiàn)的波形可簡化為圖中波形，波形圖中P點為波源，圖示時刻繩波恰好到達M點處。由波形圖可知，波源的振動圖像為（）A． B．C． D．9．太陽能電池在空間探測器上廣泛應用。某太陽能電池在特定光照強度下工作電流I隨路端電壓U變化的圖線如圖中曲線①，輸出功率P隨路端電壓U的變化圖線如圖中曲線②。圖中給出了該電池斷路電壓U0和短路電流I0。當路端電壓為U1時，工作電流為I1，且恰達到最大輸出功率P1，則此時電池的內(nèi)阻為（）A．r=U1IC．r=U0I10．老師自制了一個炮彈發(fā)射器，結(jié)構(gòu)如圖。彈簧一端與炮管底部連接，另一端連接滑塊，在炮管中裝入小球后，系統(tǒng)靜止在炮管中O處，此時滑塊恰好無摩擦。某次演示時，老師用繩子拉動滑塊，將彈簧壓縮到A點后釋放，觀察到小球在O點上方的B點與滑塊脫離接觸，并能沿炮口飛出，考慮炮管與滑塊之間有摩擦，但小球摩擦可忽略不計。則（）A．在B點處彈簧一定處于原長B．在B點時小球的速度恰好達到最大C．滑塊在以后的運動過程中可能到達A點D．OA間的距離大于OB間的距離二、非選擇題：本題共5小題，共60分．其中第11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，答案中必須寫出數(shù)值和單位．11．某校學習小組要測定一個電容器的電容，選用器材如下：待測電容器；電流傳感器（內(nèi)阻不計）；電壓表；干電池（1.5V，內(nèi)阻忽略不計）；定值電阻R0實驗過程如下：①按圖甲所示的電路圖正確連接電路；②將開關(guān)S與“1”端連接，電源向電容器充電；③將開關(guān)S擲向“2”端，測得電流隨時間變化的i?t圖線如圖丙中的實線所示。請回答下列問題：（1）充電完成時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，則其大小為V。（2）開關(guān)與“2”端相連，電壓表示數(shù)將（填“逐漸變大”“逐漸變小”或“不變”）。（3）電容器的電容C=F（保留二位有效數(shù)字）。（4）若將定值電阻換為R1=5000Ω，重復③。則電流隨時間變化的i?t圖線應該是圖丁中的曲線（5）實驗中開關(guān)與“1”端相連后，電流表的示數(shù)始終不為0，小明同學認為等待時間不夠長，你是否同意他的觀點？請簡要說明理由。12．如圖，一質(zhì)量為0.05kg的小球（可視為質(zhì)點）通過細線懸在O點，將小球拉至A點后由靜止釋放并在豎直平面內(nèi)做簡諧運動。已知擺長L=2.5m，擺角θ=4°，cos4°≈0（1）小球從A點第一次運動到B的時間（π取3.14）；（2）小球最低點B處繩中拉力大?。ńY(jié)果保留1位有效數(shù)字）。13．圖1為某教師演示用筆直的箭叉魚的裝置．她先通過水面上方的空心管道看到魚缸左側(cè)拐角處的魚模型，然后固定管道后將箭沿管道叉魚，卻擊中了魚缸側(cè)壁A，簡化裝置見圖2。測得OP=PA=10cm，PB=17.3cm（可視作103（1）水的折射率n；（2）欲擊中水底的長度為2cm的魚模型，現(xiàn)保持裝置方向不變而將魚缸向左側(cè)平移，求移動距離d的范圍。14．如圖所示，傾角θ=30°的斜面體固定在水平地面上，斜邊長度L=1.6m，質(zhì)量均為1kg的小球B和C處于輕彈簧兩端，其中小球C與彈簧相連，小球B與彈簧不連接，它們都靜止于水平地面上?，F(xiàn)有一個質(zhì)量也為1kg的小球A從斜面體的最高點由靜止下滑，下滑至斜面底端時，由于和水平地面的相互作用（作用時間Δt=0.（1）小球A剛下滑至斜面底端時的速度大?。唬?）小球A在斜面底端和水平地面相互作用過程中彈力的沖量；（3）整個過程中，彈簧對小球C做的功。15．如圖，兩個半圓狀同心圓弧，分別交于坐標軸上的a、b、c點和d、e、f點．大圓半徑為R0，輻向電場（電場方向由原點O向外）分布于兩圓弧之間，其間的電勢差為U0；圓弧abc內(nèi)為無場區(qū)．半圓弧def外側(cè)區(qū)域有垂直紙面向里的足夠大勻強磁場，其上邊界在y=2R0（1）粒子剛進入磁場區(qū)域的速度；（2）某粒子初速度方向與x軸正方向夾角為45°，恰能從磁場上邊界垂直射出，則磁感應強度B1為多少；（3）調(diào)節(jié)不同的磁感應強度，則能從磁場上邊界垂直射出的粒子的運動半徑不同。其中半徑最小時對應的磁感應強度B2為多少。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】線圈繞著垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，會產(chǎn)生交變電流，則A正確。

故答案為：A

【分析】線圈繞著垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，會產(chǎn)生交變電流，與線圈的形狀無關(guān)。2．【答案】B【解析】【解答】兩列頻率相同的波相互疊加，相當于中學物理中的光的干涉，B正確。

故答案為：B

【分析】光的衍射是光繞過障礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象；光的折射是光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時傳播方向發(fā)生改變，光的偏振說明光是橫波。3．【答案】D【解析】【解答】A、用圖甲裝置研究平拋物體的豎直分運動時，A、B兩球同時落地說明平拋運動豎直方向做自由落體運動，A正確。

B、圖乙裝置中的背板必須處于豎直面內(nèi)，固定時可用鉛垂線檢查背板是否豎直，與鉛垂線平行說明背板豎直。B正確。

C、若將小球放在圖乙裝置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持靜止，則說明斜槽末端水平，C正確。

D、用圖乙裝置多次實驗獲得平拋運動軌跡時，每次必須保證小球從斜槽上同一位置靜止釋放，D錯誤。

故答案為：D

【分析】平拋運動水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，探究實驗過程中必須保證每次小球從同一位置靜止釋放，從而獲得平拋運動的軌跡。4．【答案】D【解析】【解答】初始時穿過線圈的磁通量為BS，方向向右；按下門鈴時，穿過線圈的磁通量為BS，方向向左，轉(zhuǎn)換接觸時間為Δt，由法拉第電磁感應定律可得E=D正確。

故答案為：D

【分析】對線圈進行分析，判斷初始時和按下門鈴的磁通量變化，再根據(jù)法拉第電磁感應定律計算感應電動勢的大小。5．【答案】A【解析】【解答】電場線的疏密表示電場強度的大小，則E靜電平衡條件下，整個金屬球是一個等勢體，則φA正確。

故答案為：A

【分析】電場線的疏密表示電場強度的強弱，切線方向表示電場強度的方向；處于靜電平衡狀態(tài)下的導體是一個等勢體。6．【答案】C【解析】【解答】A、飛船在LEO軌道的半長軸小于空間站軌道的半徑，根據(jù)開普勒第三定律可知r則飛船在LEO的周期小于空間站的運行周期，A錯誤。

B、飛船在M點需要做離心運動才能進入轉(zhuǎn)移軌道，則飛船在M點需要點火加速，B錯誤。

C、根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律可知，飛船的加速度滿足a=M點的距離小于N點的距離，則M點的加速度大于N點的加速度，C正確。

D、根據(jù)開普勒第二定律可知，飛船在相等時間內(nèi)掃過的面積相等，則飛船在轉(zhuǎn)移軌道從M點運動到N點過程中速度逐漸減小，D錯誤。

故答案為：C

【分析】對飛船進行分析，根據(jù)萬有引力定律和開普勒行星運動定律分析飛船在不同軌道上周期與軌道半徑之間的關(guān)系，以及加速度與軌道半徑之間的關(guān)系。7．【答案】C【解析】【解答】A、根據(jù)右手定則可知，圖中霍爾元件處有方向向下的磁場，A錯誤。

B、霍爾元件中正電荷的運動方向為a→b，磁場方向豎直向下，則正電荷所受的洛倫茲力指向d面，故霍爾元件后表面d電勢高，B錯誤。

C、增大待測電壓，則霍爾元件處磁感應強度增大，霍爾元件的電壓隨之增大，C正確。

D、霍爾電流的大小決定了流過霍爾元件電荷的速率，從而影響了霍爾電壓的大小，D錯誤。

故答案為：C

【分析】由右手定則判斷通電螺線管的磁場方向，再根據(jù)霍爾元件內(nèi)達到穩(wěn)定時，電場力和洛倫茲力等大方向，從而計算霍爾電壓的表達式，分析霍爾電壓的影響因素。8．【答案】B【解析】【解答】由圖像可知，波源先從平衡位置向y軸正方向振動，形成一個小波峰，再向y軸負方向振動形成一個振幅較大的波谷，再向y軸正方向振動，形成一個相同的波峰，再向y軸負方向振動，最后再向y軸正方向振動，到達正方向最大位移處，則B正確。

故答案為：B

【分析】根據(jù)波動圖像分析波源的起振方向，再根據(jù)波峰波谷的變化判斷振動過程中振幅的變化。9．【答案】C【解析】【解答】根據(jù)題意可知，太陽能電池的電動勢為U0，路端電壓為U1P內(nèi)阻的功率為P根據(jù)P聯(lián)立可得r=則C正確。

故答案為：C

【分析】對太陽能電池進行分析，根據(jù)閉合電路歐姆定律和電源總功率與內(nèi)外電路功率之間的關(guān)系分析求解電池的內(nèi)阻。10．【答案】D【解析】【解答】A、小球在B點與滑塊脫離時，兩者的加速度相同，且兩者之間無壓力，則對小球mg對滑塊Mg則此時彈簧具有向上的彈力，處于壓縮狀態(tài)，A錯誤。

B、小球加速度為零時，速度達到最大，由A可知小球在B點加速度不為零，此時速度不是最大，B錯誤。

C、由能量守恒定律可知，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化成小球的機械能和摩擦產(chǎn)生的熱量，故彈簧的彈性勢能減小，滑塊在以后的過程中不可能到達A點，C錯誤。

D、若整個系統(tǒng)無摩擦，則整個系統(tǒng)處于簡諧運動，O點為平衡位置，則A點為關(guān)于O點對稱的最遠點，由于存在摩擦力，所以OA之間的距離大于OB之間的距離，D正確。

故答案為：D

【分析】根據(jù)牛頓第二定律分析彈簧所處的狀態(tài)，當加速度為零時，速度最大，由此判斷B點小球速度是否達到最大，再根據(jù)能量守恒定律判斷滑塊的運動過程。11．【答案】（1）1.50（2）逐漸變?。?）2（4）c（5）不同意。充電結(jié)束后靈敏電流表依然可以測得通過電壓表的電流，故讀數(shù)不為0【解析】【解答】（1）充電結(jié)束時電壓表的讀數(shù)為1.50V。

（2）開關(guān)與2端相連，電容器向外放電，兩板間電壓減小，電壓表示數(shù)逐漸減小。

（3）根據(jù)圖像可知每一小格的電荷量為q=0.05×電容器的電荷量為Q=30q=3×電容器的電容為C=（4）將定值電阻換為R1=5000Ω，電阻變大，放電電流減小，則放電的時間變長，故為曲線c。

（5）充電結(jié)束后靈敏電流表依然可以測得通過電壓表的電流，故讀數(shù)不為0

【分析】（1）電壓表的最小分度值為0.1v，需要估讀至下一位。

（2）電容器放電過程中電荷量減小，電壓減小。

（3）I-t圖像所圍成的面積表示這段時間內(nèi)流過的電荷量，再由電容的定義式計算電容的大小。

（4）電阻增大，電流減小，電荷量不變，則放電時間變長。12．【答案】（1）解：單擺運動周期T=2πA到B：t=（2）解：小球從A點B，根據(jù)動能定理mgL(1?最低點B，根據(jù)牛頓第二定律F?mg=m解得F=3mg?2mg【解析】【分析】（1）根據(jù)單擺的周期表達式計算從A→B所用的時間。

（2）對小球進行受力分析，根據(jù)動能定理和牛頓第二定律計算小球到最低點時的細繩拉力大小。13．【答案】（1）解：入射角正弦sin折射角正弦sin可知折射率n=（2）解：擊中最左側(cè)：移動的距離d1=PBtanα-PO=7.3cm擊中最右側(cè)：移動的距離d2=PBtanα-PO+BC=93cm移動距離d在7.3cm-9.3cm之間【解析】【分析】（1）根據(jù)幾何關(guān)系找到入射角和折射角的正弦值，根據(jù)光的折射定律計算水的折射率。

（2）根據(jù)光的折射定律以及幾何關(guān)系計算移動距離d的范圍。14．【答案】（1）解：小球A下滑至斜面底端過程中，根據(jù)動能定理mgL解得v（2）解：小