江苏省南通市2023届高三下学期高考模拟（二模）物理试题（原卷+解析）

江苏省南通市2023届高三下学期高考模拟（二模）物理试题

一、单选题

1．（2023·江苏南通·统考二模）人造卫星发射场一般选择靠近赤道的地方，这是由于该处（　　）

A．自转线速度大 B．自转角速度小

C．向心加速度小 D．重力加速度大

2．（2023·江苏南通·统考二模）家用水质检测笔可测量水的电导率，电导率是电阻率的倒数，它是判断水是否纯净的重要参数，则（　　）

A．电导率的单位是

B．温度变化，电导率不变

C．检测笔示数越大，水越纯净

D．检测笔插入水中前，示数为零

3．（2023·江苏南通·统考二模）如图所示，把一块锌板连接在验电器上，并使锌板带负电，验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板，则（　　）

A．指针张角变小的过程中有电子离开锌板

B．锌板所带的电荷量一直变大

C．改用红光照射，指针张角也会变化

D．用其它金属板替换锌板，一定会发生光电效应

4．（2023·江苏南通·统考二模）几十亿年后太阳内部氢元素消耗殆尽，内部高温高压使三个氦核发生短暂的热核反应，被称为氦闪，核反应方程为，该反应放出的能量为E，真空中光速为c。则下列说法错误的是（　　）

A．该反应属于核聚变 B．X核中有6个中子

C．X核的比结合能为 D．该反应的质量亏损为

5．（2023·江苏南通·统考二模）如图所示，某兴趣小组制作一个简易的静电除尘装置，没有底的空塑料瓶上固定着一块铝片和一根铜棒，将它们分别跟起电机的正、负极相连，在塑料瓶里放置点燃的蚊香，瓶内烟雾缭绕。摇动起电机后瓶内便清澈透明。图中a、b为同一根电场线上的两点。则起电机摇动时（　　）

A．电场强度 B．电势

C．铝片是等势体 D．带负电的烟雾向铜棒聚集

6．（2023·江苏南通·统考二模）如图甲，两列沿相反方向传播的横波，形状是半个波长的正弦曲线，上下对称，其振幅和波长都相等。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙。则（　　）

A．此时质点a向右运动 B．此时质点b向下运动

C．此后质点a、b振动速度相同 D．此后质点a、b振动时间相同

7．（2023·江苏南通·统考二模）1917年斯泰瓦和托尔曼发现加速转动的金属环中产生了电流。正离子被金属晶格束缚相对金属环静止，而电子由于惯性相对金属环运动，正离子和电子的运动共同产生电流。如图所示，金属环绕过圆心O且垂直于环平面的轴顺时针转动，则（　　）

A．若匀速转动，圆环中会产生恒定电流 B．若匀速转动，转速越大圆环中电流越大

C．若加速转动，圆环中有顺时针方向电流 D．若加速转动，O处的磁场方向垂直纸面向外

8．（2023·江苏南通·统考二模）如图所示，曲线ab为某太阳能电池在一定光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，OP是某定值电阻的U-I图像，P为两图线的交点。过P点作曲线ab的切线，分别与坐标轴相交于c、d。现将该电池和定值电阻组成闭合回路，保持上述光照强度照射时，电池的内阻可以用哪两点连线斜率的绝对值表示（　　）

A．ab B．aP C．Pb D．cd

9．（2023·江苏南通·统考二模）如图所示，边长为2a的正方体玻璃砖，底面中心有一单色点光源O，从外面看玻璃砖的上表面刚好全部被照亮，不考虑光的反射。从外面看玻璃砖四个侧面被照亮的总面积为（　　）

A． B． C． D．

10．（2023·江苏南通·统考二模）如图所示，小球穿过粗糙的竖直杆，轻质弹性绳的左端与小球相连，右端固定在墙上N点，弹性绳跨过M处的光滑小滑轮，O为竖直杆上的一点，O、M、N在同一水平线上，弹性绳的自然长度和MN间距离相同。小球从O点静止释放，到达最低点P后又继续向上运动，Q为OP中点。绳中弹力始终遵从胡克定律，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则小球（　　）

A．从O运动至P的过程中，受到摩擦力变大

B．第一次运动至Q点时，速度最大

C．从P点返回的过程中，速度最大的位置在Q点上方

D．最终可以停在Q点上方的某一位置

二、实验题

11．（2023·江苏南通·统考二模）如图甲为桶装水电动抽水器，某兴趣小组利用平抛运动规律测量该抽水器的流量Q（单位时间流出水的体积）。

（1）如图乙，为了方便测量取下不锈钢出水管，用游标卡尺测量其外径D，读数为_____________mm；

（2）重新安装出水管如图甲，为了使水能够沿水平方向流出，下列哪种方法更合理_____________；

A．用力把出水管前端掰至水平

B．转动出水管至出水口水平

C．调整水桶的倾斜角度使出水口水平

（3）接通电源，待水流稳定后，用米尺测出管口到落点的高度差和管口到落点的水平距离；已知重力加速度，则水流速度v＝______m/s（保留两位有效数字）；

（4）已知出水管管壁的厚度为d，该抽水器的流量Q的表达式为_______（用物理量D、d、v表示），根据测得的流量可算出装满一杯水需要的时间总是比实际需要的时间短，可能的原因是______（写出一个原因）；

（5）抽水时若电机的输出功率恒定，当桶内水面降低时，抽水器的流量Q________（选填“不变”、“减小”或“增加”）。

三、解答题

12．（2023·江苏南通·统考二模）半径为的单匝线圈放置在绝缘的水平面上，线圈的电阻为R，O为圆心．以O为圆心、半径为的圆形区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律为，在磁感应强度由减为0的过程中，求：

（1）线圈中产生的感应电流I；

（2）线圈中产生的焦耳热Q和通过线圈横截面的电量q。

13．（2023·江苏南通·统考二模）装有氮气的气球半径为R，现向气球内缓慢充入氮气，当气球膨胀至半径为2R时破裂．已知大气压强为p0，该气球内外压强差（β为常量、r为气球半径），球的体积公式为。求：

（1）气球破裂前瞬间球内气体压强p和充气过程中气球对球外大气做的功W；

（2）充气前球内气体质量与破裂前瞬间球内气体质量之比k。

14．（2023·江苏南通·统考二模）如图所示，真空中有范围足够大、垂直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在x轴下方有沿-y轴方向的匀强电场，电场强度大小为E。质量为m、电荷量为＋q的粒子在xOy平面内从y轴上的P点以初速度大小为射出，不考虑粒子的重力。

（1）若粒子与-y轴方向成α角从P点射出，刚好能到达x轴，求P点的纵坐标y；

（2）若粒子沿-y轴方向从P点射出，穿过x轴进入第四象限，在x轴下方运动到离x轴最远距离为d的Q点（图中未标出），求粒子在Q点加速度的大小a；

（3）若所在空间存在空气，粒子沿－y轴方向从P点射出，受到空气阻力的作用，方向始终与运动方向相反，粒子从M点进入第四象限后做匀速直线运动，速度与＋x轴方向成角。求粒子从P点运动到M点的过程中克服阻力所做的功W和运动的时间t。

15．（2023·江苏南通·统考二模）如图所示，一半径为5a、质量为3m的四分之一圆柱形工件OMN放置在光滑的水平面上，其表面固定有内壁光滑的圆形轻质细管，细管在工件中心截面上，轻绳左端固定在竖直墙面上的P点，右端连接一质量为m的小球，PM间的轻绳水平且足够长，工件在水平向右的推力F（未知）作用下保持静止，小球静止在Q点，OQ连线与水平方向夹角，已知，，重力加速度为g。

（1）求此时推力大小F；

（2）将工件缓慢向右移动至小球刚好到M点时撤去推力，给工件轻微扰动，小球从顶点M滑落至底端N，求此过程中P点对绳拉力冲量的大小I；

（3）若撤去轻绳，将小球放置在M点，由静止释放小球和工件，求小球滑至Q点时速度的大小。

参考答案：

1．A

【详解】根据

可知，地球自转时，赤道处的轨道半径最大，所以该处的自转线速度大，有利于人造卫星的发射。

故选A。

2．D

【详解】A．电导率是电阻率的倒数，而电阻率的单位为，则电导率的单位是，故A错误；

B．材料的电阻率随温度的变化而变化，而电导率使电阻率的倒数，因此温度变化时电导率也将发生变化，故B错误；

C．首先，水越纯净水中能够自由移动的各种粒子就越少，导电性能就越弱，则电阻率就越大，而电阻率越大，电阻率的倒数就越小，即电导率越小，检测笔的示数越小，故C错误；

D．检测笔在插入水中前，示数为零，故D正确。

故选D。

3．A

【详解】AB．用紫外线灯照射锌板时，锌板发生光电效应，逸出电子，验电器所带负电荷逐渐被中和，因此验电器带电量减小，故验电器指针张角逐渐减小直至闭合，此时负电荷被完全中和，继续用紫外线照射锌板，验电器开始带上正电，随着照射时间的增加，锌板逸出的电子增加，锌板所带正电荷增加，带电量增加，验电器张角逐渐增大，故A正确，B错误；

CD．紫光的频率大于红光的频率，根据光电效应产生的条件，入射光的频率必须大于金属的截止频率才能发生光电效应，则可知频率大的光照射金属能够发生光电效应时，频率小的光不一定可以使该金属发生光电效应，若不能发生广电效应，则验电器指针的张角不会发生变化，故CD错误。

故选A。

4．C

【详解】AB．根据质量数和核电荷数守恒，可知核反应方程为

属于轻原子核结合成较重原子核反应，所以该反应属于核聚变，又中子数等于质量数减去质子数，因此X核中有6个中子，故AB正确，不符合题意；

C．比结合能又称平均结合能，等于结合能除以核子数，结合能是自由分散的核子结合成原子核所释放的能量，并不是该反应放出的能量为E，所以X核的比结合能不为，故C错误，符合题意；

D．根据爱因斯坦质能方程

又因为该反应放出的能量为E，所以该反应的质量亏损为，故D正确，不符合题意。

故选C。

5．C

【详解】A．起电机摇动时，依题意铜棒带负电，铝片带正电，可知二者之间电场线的分布是从左至右依次变的密集，即电场强度关系为

故A错误；

B．根据上面选项分析可知，a、b所在电场线方向由铝片指向铜棒，根据沿电场线方向电势逐渐降低可知

故B错误；

C．铝片带正电后，为一个等势体。故C正确；

D．因为铝片带正电，所以带负电的烟雾向铝片聚集。故D错误。

故选C。

6．D

【详解】AB．由图看出，两列波的波峰与波谷叠加，振动减弱，两波的振幅相等，所以如图（乙）所示的时刻两列波“消失”；根据波形平移法判断可知，向右传播的波单独引起a质点的振动方向向下，b质点的振动方向向上，向左传播的波单独引起a质点的振动方向向下，b质点的振动方向向上，根据叠加原理可知，此时a质点的振动方向是向下，b质点的振动方向是向上，故AB错误；

C．根据以上分析可知，a、b振动速度大小相同，方向不同，故C错误；

D．因为两列波的波长相等，波速相同，根据

可知周期相等，所以此后质点a、b振动时间相同，故D正确。

故选D。

7．C

【详解】AB．若匀速转动，圆环中的正离子和电子的相对位置不会变化，不会产生电流。故AB错误；

C．若加速转动，圆环中正离子被金属晶格束缚相对金属环静止，而电子由于惯性相对金属环运动即逆时针运动，根据正电荷的定向移动方向为电流方向，负电荷的运动方向为电流的反方向可知有顺时针方向电流。故C正确；

D．根据右手螺旋定则可知，若加速转动，O处的磁场方向垂直纸面向里。故D错误。

故选C。

8．B

【详解】由闭合电路欧姆定律可得

当电流为零时，由a图线与纵轴的交点可以读出该电池的电动势，根据两图线交点处的状态，可知将该电池和定值电阻组成闭合回路时路端电压为交点P的纵轴坐标，电流为P点的横轴坐标。根据

则电池的内阻可用aP两点连线斜率的绝对值表示。

故选B。

9．D

【详解】由几何关系可知底面对角线为

玻璃砖的上表面刚好全部被照亮，设临界角为C，由几何关系可得

点光源O在侧面的出射情况为一个半圆，设其半径为r，则有

联立，解得

从外面看玻璃砖四个侧面被照亮的总面积为

故选D。

10．B

【详解】A．设弹性绳与竖直方向的夹角为，弹性绳的弹力为（为弹性绳与滑轮所在M点及杆上O点构成的直角三角形的斜边长），当小球从O点沿着杆下降的过程中，对小球做受力分析可得受力分析如下图所示

弹性绳的弹力在水平方向的分力大小为

由几何关系可知

始终等于的长度，因此可知弹性绳的弹力在水平方向的分力大小始终不变，而

，

可知小球在竖直杆上滑动的过程中摩擦力始终不变，故A错误；

B．对小球在O点向P点运动的过程中竖直方向上受力分析可得

其中始终等于小球从O点下落的距离设为，则有

重力和摩擦力为恒力，以上等式关系可类比弹簧振子在最大位移处竖直向下做简谐振动时合力的变化，而Q为OP的中点，则可知小球第一次运动至Q点时速度最大，故B正确；

C．从P点返回的过程中，摩擦力向下，竖直方向有

类比小球第一次下降的过程，若合力不变，则小球仍然在上升至Q点时速度达到最大，但实际上在小球第一次从最低点P上升的过程中，竖直向下的力增大了，则小球需要克服阻碍其运动的力而做的功增加了，因此从能量的角度考虑，小球从P点返回的过程中，速度最大的位置一定在Q点的下方，故C错误；

D．由以上分析可知，小球每次下降后再上升的过程中其平衡位置都在下降，由此可知，当小球最终停止时一定停在Q点下方的某一位置处，故D错误。

故选B。

11．     7.0##7.1     B     1.0m/s          测量h偏小（或者L偏⼤、D偏⼤、d偏⼩）     减⼩

【详解】（1）[1]该游标卡尺为10分度，其精度为0.1mm，游标卡尺的读数为

D=7mm+1×0.1mm=7.1mm

（2）[2]出水管可以旋转，比较方便地改变出水方向，因此可以转动出水管至出水口水平，故B正确，AC错误。

故选B。

（3）[3]水的运动为平抛运动，竖直方向为自由落体运动

水平方向为匀速直线运动

解得水流速度

（4）[4]出水管的半径为

该抽水器的流量

[5]装满一杯水需要的时间总是比实际需要的时间短，从流量大小的相关量分析可能是测量h偏小或者L偏大、D偏大、d偏小等。

（5）[6]抽水时若电机的输出功率恒定，单位时间内电机对水做功相同，当桶内水面降低时，水上升的高度变大，增加的重力势能增大，增加的动能减小，在出水口水的速度减小，所以抽水器的流量减小。

12．（1）；（2）；

【详解】（1）设线圈中感应电动势E，则

线圈中的感应电流

解得

（2）磁感应强度减为零的时间

电流的热效应

解得

通过的电量

解得

13．（1）；；（2）

【详解】（1）破裂前⽓球半径为2R，内外压强差

⼤⽓压强为p0，则球内⽓体压强为

⽓球膨胀时对外界⼤⽓做正功，⽓球体积变化

则

解得

（2）充⽓前球内⽓体压强为

设充⽓前球内⽓体的体积为，破裂前原来⽓体在压强为p的状态下体积为，则

破裂前球内⽓体的总体积为，质量之⽐

解得

14．（1）；（2）；（3），

【详解】（1）设粒⼦在磁场中做圆周运动的半径为R，则由洛伦兹力充当向心力可得

由⼏何关系得

解得

（2）设粒⼦进⼊第四象限离x轴距离最⼤时速度为，电场⼒对粒⼦做正功，由动能定理可得

由⽜顿第⼆定律有

解得

（3）设粒⼦进⼊第四象限以速度做匀速运动，受力分子如下图

受⼒关系有

粒⼦从P点运动到M点，由动能定理得

解得

粒⼦从P点运动到M点过程中任意时刻满⾜

则P点运动到M点的时间为

解得

15．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）设绳子的拉力为,对整体分析可得

对⼩球分析有

解得

（2）在极短时间内⼯件前进△x，⼩球在管内运动的弧⻓也为△x，即⼩球相对⼯件的速度⼤⼩等于⼯件前进的速度，⼩球运动到N时⼩球相对⼯件的速度与⼯件速度垂直。

设⼩球运动到N时，⼯件的速度为，⼩球的速度为，则

由系统机械能守恒可知

由动量定理得

解得

（3）设⼩球滑⾄Q点时，⼯件的速度⼤⼩为，⼩球的速度⼤⼩为，⼩球相对⼯件的速度为，对系统在Q点时做速度分析如下图

由系统机械能守恒可知

由⽔平⽅向动量守恒可得

由⼩球和⼯件的速度关系可知

解得