江苏省2022-2023学年高三第一学期期末教学情况测试人教版物理模拟试题一（解析版）

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江苏省2022-2023学年高三第一学期期末教学情况测试             人教版物理模拟试题一               2023.1注意事项：考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求：本试卷为小林老师原创，盗用必究1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后请将本试卷和答题卡一并交回。2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名准考证号与本人是否相符。4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；如需改动请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分每题只有一个选项最符合题意。在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的，其衰变方程为。以下说法正确的是(　　)A. 衰变方程中的X是电子B. 升高温度可以加快的衰变C. 与的质量差等于衰变的质量亏损D. 方程中的X来自于内质子向中子的转化1【答案】A【解析】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X是电子，A正确；B．半衰期非常稳定，不受温度，压强，以及该物质是单质还是化合物的影响，B错误；C．与和电子X的质量差等于衰变的质量亏损，C错误；D．方程中的X来自于内中子向质子的转化，D错误。故选A。如图，一定质量的理想气体，由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c。设气体在状态b和状态c的内能分别为Ub和Uc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac。则（　　） A．Ub＞Uc，Qab＞Qac B．Ub＞Uc，Qab＜QacC．Ub＝Uc，Qab＞Qac D．Ub＝Uc，Qab＜Qac2【答案】C【解析】一定质量的理想气体，对状态b和状态c，由理想气体状态方程可知解得而一定质量的理想气体的内能仅由温度决定，所以该气体在b状态和c状态的内能相等，即有Ub>Ua；a到c的过程，吸收的热量全部转化为内能的增量，而a到b的过程，吸收的热量一方面转化为内能的增量，另一方面转化为气体对外界做功，所以a到b的过程吸收的热量大于a到c的过程吸收的热量，即Qab>Qac。故选C。光电管是应用光电效应原理制成的光电转换器件，在光度测量、有声电影、自动计数、自动报警等方面有着广泛的应用。现有含光电管的电路如图3(a)所示，图(b)是用甲、乙、丙三束光分别照射光电管得到的I－U图线，Uc1、Uc2表示遏止电压，下列说法中正确的是(　　)A.图(a)中光电管两端所加的电压为反向电压B.甲光照射时光电子的最大初动能比丙光照射时光电子的最大初动能大C.分别用甲光、丙光做双缝干涉实验，甲光的干涉条纹比丙光的宽D.甲、乙是相同频率的光，甲比乙在单位时间内发射的光子数少3【答案】　C【解析】　由题意可知，K极为阴极，如题图所示，K极与电源的负极相连，所以光电管两端所加的电压为正向电压，所以A错误；光电效应中eUc＝Ekm，由题图可知Uc丙>Uc甲＝Uc乙，所以甲光照射时光电子的最大初动能比丙光照射时光电子的最大初动能小，所以B错误；光的双缝干涉实验中，相邻干涉条纹的宽度为Δx＝λ，由爱因斯坦的光电效应方程可得Ek＝hν－W0，hν＝Ek＋W0，其中W0与被照射的材料有关，所以三种光的W0相同，结合Uc丙>Uc甲＝Uc乙，Ek丙>Ek甲＝Ek乙，得ν丙>ν甲＝ν乙，又λ＝，得λ丙<λ甲＝λ乙，所以分别用甲光、丙光做双缝干涉实验，甲光的干涉条纹比丙光的宽，所以C正确；由题图可知，甲光和乙光频率相同，但是甲光比乙光对应的饱和电流大，即甲光的光强大于乙光，所以甲比乙在单位时间内发射的光子数多，所以D错误。如图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为建筑材料被吊车竖直提升过程的运动图像(竖直向上为正方向)，根据图像下列判断正确的是(　　)A．时材料离地面的距离最大B．前重力的冲量为零C．在钢索最容易发生断裂D．材料处于失重状态4【答案】D【解析】A．36s时材料离地面的距离最大，36s后材料开始向下运动，所以A错误；B．前合外力的冲量为零，重力的冲量为mgt，所以B错误；C．在过程，材料做匀减速运动，此时钢索的拉力小于材料的重力，所以钢索不容易发生断裂，则C错误；D．材料向下做匀加速运动，加速度向下，则材料处于失重状态，所以D正确；故选D。一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：如图甲所示，用不可伸长的长为L的轻绳拴一质量为m的小球，轻绳上端固定在O点，在最低点给小球一初速度，使其绕O点在竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力大小F随时间t的变化规律如图乙所示。引力常量G及图中F0均为已知量，忽略各种阻力。下列说法正确的是(　　)A．该星球表面的重力加速度为 B．小球过最高点的速度为C．该星球的第一宇宙速度为 D．该星球的密度为5【答案】D【解析】由乙图知，小球做圆周运动在最低点拉力为7F0，在最高点拉力为F0，设最高点速度为，最低点速度为，在最高点，在最低点，由机械能守恒定律得，解得，，故AB错误。在星球表面，该星球的第一宇宙速度，故C错误；星球质量，密度，故D正确。故选D。如图为电容式话筒的原理图，为电源，为电阻，薄片和为电容器两金属极板。人对着说话，振动而不动。在间距离减小的过程中(　　)A．电容器的电容不变 B．通过的电流为零C．极板的带电量变大 D．中有从流向的电流6【答案】C【解析】在间距离减小的过程中，根据电容的决定式，可知d变小，电容器电容变大，故A错误；电容式话筒与电源串联，电压保持不变。根据电容的定义式可知，C变大，Q变大，故Q极板的带电量变大，故C正确；极板的带电量变大，电容器充电，所以有逆时针方向电流，即R中有从N流向M的电流，故BD错误；故选择：C。如图所示，电路中电源的内阻不能忽略，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是(线圈L的自感系数很大，直流电阻较小)(　　)A．A比B先亮，然后A逐渐熄灭B．B比A先亮，然后B逐渐变暗C．A、B一起亮，然后A逐渐熄灭D．A、B一起亮，然后B逐渐熄灭7【答案】　B【解析】　S闭合时，线圈上产生很大的自感电动势，阻碍电流的增大，所以B比A先亮，电路稳定后线圈L的直流电阻较小，故流过B灯支路的电流变小，所以B灯逐渐变暗，故B正确．如图所示，质量为M的半圆形光滑凹槽放置于光滑水平地面上，槽内有一质量为m的小球(可看成质点)。现用一水平向右的推力F1推动凹槽，使小球与凹槽一起向右做匀加速直线运动；若保持小球在凹槽中的位置不变，将水平向左的推力F2作用在小球上，使小球和凹槽一起向左做匀加速直线运动，则为(　　)A．1：1 B．M：m C．m：M D．m：(m+M)8【答案】B【解析】将小球和凹槽作整体，由牛顿第二定律有，分别对小球受力分析如图则有联立解得,故选B。如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22V的电容器，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是(　　)A．副线圈两端电压的变化频率为0.5HzB．电流表的示数表示的是电流的瞬时值C．滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大D．为保证电容器C不被击穿，原副线圈匝数比应小于10：19【答案】C【解析】根据图乙知交流电周期为0.02s，周期与频率的关系为，所以频率为50Hz，故A错误；电流表、电压表的示数表示的都是有效值，故B错误；滑动变阻器的触头向下滑动，电阻减小，而副线圈电压不变，副线圈电流增大，由P=UI可得副线圈的输出功率变大，变压器的输入功率等于输出功率增大，所以输入电流也变大，即两个电流表的示数都增大，故C正确；由题意知，原线圈的最大电压为311V，而电容器的耐压值为22V，即为最大值，根据原副线圈的变压比，可知匝数比应大于，故D错误。故选C。如图为电磁刹车实验装置，小车底面安装有矩形导线框abcd，线框底面平行于地面，在小车行进方向有与abcd等宽、等长的有界匀强磁场，磁场方向垂直地面向上。小车进入磁场前撤去牵引力，小车穿过磁场后滑行一段距离停止。则小车(　　)A．进入磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为adcbaB．离开磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为abcdaC．穿过磁场的过程中，中间有一段时间矩形导线框中没有感应电流D．穿过磁场的过程中，矩形导线框受到的安培力方向始终水平向左10【答案】D【解析】AB．根据楞次定律可知，进入磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为abcda，离开磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为adcba，选项AB错误；C．因线圈与磁场等宽、等长，则穿过磁场的过程中，矩形导线框中始终有感应电流，选项C错误；D．根据左手定则可知，穿过磁场的过程中，矩形导线框受到的安培力方向始终水平向左，选项D正确。故选D。二、非选择题：共5题，共60分其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。光电计时器是研究物体运动情况时常用的一种计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，如图乙所示，气垫导轨是常用的一种实验仪器，它利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块与导轨间可视为没有摩擦．某实验小组利用如图乙所示的实验装置来探究“做功与物体动能改变量的关系”，实验前要调整气垫导轨底座水平，用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，实验时滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt，当地重力加速度为g.(1)如图丙所示，某同学用游标卡尺测得遮光条的宽度d＝________cm.用天平测得滑块与遮光条的总质量为M、钩码的质量为m.(2)实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门所用时间为Δt＝1.2×10－2 s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为(用游标卡尺的测量结果计算)________m/s.(3)在本次实验中为了确保细线拉力所做的功与钩码重力做的功近似相等，则滑块与遮光条的总质量M、钩码的质量m间应满足________；本实验中还需要测量的物理量是_______(用文字说明并用相应的字母表示)．(4)本实验中可通过改变钩码的质量测得多组数据并建立－m关系图来进行验证，则下列图象中符合真实实验情况的是________．A．  B．   C．  D．11【答案】0.540    0.45    M≫m    滑块上的遮光条初位置到光电门的距离s    C    【解析】(1)[1]．由游标卡尺读数规则可得遮光条的宽条d＝5 mm＋0.05 mm×8＝0.540 cm.(2)[2]．滑块经过光电门时的瞬时速度为v＝＝m/s＝0.45 m/s.(3)[3][4]．令细线拉力为T，则有T＝Ma及mg－T＝ma，T＝mg＝，所以只有满足M≫m时，细线拉力所做的功与钩码重力做的功才近似相等，细线拉力做的功为W＝mgs，即需要测定滑块上的遮光条初位置到光电门的距离s.(4)[5]．由运动学规律知v2＝2as，由牛顿第二定律知mg＝Ma，v＝，联立得＝m，即刚开始时图象为过原点的倾斜直线，但当钩码的质量不再远小于滑块与遮光条的总质量时，直线末端发生弯曲，分析可知选项C符合．贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛，2020年我国风力发电量高达4000亿千瓦时．某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为0.20 T，线圈的匝数为100、面积为0.5 m2，电阻为0.6 Ω，若磁体转动的角速度为90 rad/s，线圈中产生的感应电流为50 A。求：(1)线圈中感应电动势的有效值E；(2)线圈的输出功率P。12【答案】 见解析【解析】(1)电动势的最大值Em＝NBSω，有效值E＝，解得E＝，代入数据得E＝6.4×102 V(2)输出电压U＝E－Ir，输出功率P＝IU，解得P＝I(E－Ir)，代入数据得P＝3.1×104 W导热性能良好的汽缸内壁顶部有一固定卡环，卡环到汽缸底部高度20cm，一个质量为1kg的活塞将汽缸内气体封闭，汽缸内壁光滑，活塞与汽缸内壁气密性好，静止时，活塞与卡环接触，已知大气压强为1×105Pa，环境温度为300K，当环境温度降为280K时，卡环对活塞的压力刚好为零，重力加速度取10m/s2，活塞的截面积为5cm2，不计活塞的厚度，求：(1)开始时，卡环对活塞的压力；(2)当环境温度为200K时，在活塞上放一个质量为2kg的重物，当活塞稳定时，活塞离缸底的距离。13【答案】(1)；(2)h=15cm【解析】(1)设开始时缸内气体的压强为p1，当环境温度降为280K时，缸内气体的压强气体发生等容变化，则解得开始时解得(2)在活塞上加上重物后，最后稳定时，缸内气体的压强发生等温变化，则解得h=15cm如图所示，固定斜面的倾角θ=30°，物体A与斜面之间的动摩擦因数μ=，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点．用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为2m，B的质量为m，初始时物体A到C点的距离为L.现给A、B一初速度v0(v0>)，使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点．已知重力加速度为g，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，求：(1)物体A向下运动刚到C点时的速度大小；(2)弹簧的最大压缩量；(3)弹簧的最大弹性势能．14【答案】(1) (2) (3) 【解析】(1)A和斜面间的滑动摩擦力大小为，物体A向下运动到C点的过程中，根据功能关系有： 代入解得(2)从物体A接触弹簧，将弹簧压缩到最短后又恰回到C点，对系统应用动能定理， ，解得；(3)弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中，对系统根据能量关系有   因为所以如图所示，直角坐标系xOy处于竖直平面内，x轴沿水平方向，在y轴右侧存在电场强度为E1、水平向左的匀强电场，在y轴左侧存在匀强电场和匀强磁场，电场强度为E2，方向竖直向上，匀强磁场的磁感应强度，方向垂直纸面向外。在坐标为(0.4m，0.4m)的A点处将一带正电小球由静止释放，小球沿直线AO经原点O第一次穿过y轴。已知，重力加速度为，求：(1)小球的比荷()及小球第一次穿过y轴时的速度大小；(2)小球第二次穿过y轴时的纵坐标；(3)小球从O点到第三次穿过y轴所经历的时间。15【答案】(1)，4m/s；(2)；(3)【解析】(1)由题可知，小球受到的合力方向由A点指向O点，则①解得②由动能定理得③解得④(2)小球在y轴左侧时故小球做匀速圆周运动，其轨迹如图，设小球做圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得⑤解得⑥由几何关系可知，第二次穿过y轴时的纵坐标为⑦(3)设小球第一次在y轴左侧运动的时间为，由几何关系和运动规律可知⑧小球第二次穿过y轴后，在第一象限做类平抛运动(如图所示)，由几何关系知，此过程小球沿速度v方向的位移和垂直v方向的位移大小相等，设为r，运动时间为，则⑨⑩由①式可得⑪可得⑫小球从O点到第三次穿过y轴所经历的时间⑬