江苏省苏锡常镇四市2023届高三下学期高考模拟（一模）物理试题（原卷+解析）

江苏省苏锡常镇四市2023届高三下学期高考模拟（一模）物理试题

一、单选题

1．（2023·江苏·统考一模）现代考古通过测量生物化石中放射性同位素碳14的量来确定生物的年代。碳14的衰变方程为，上述反应中为（　　）

A．电子 B．中子 C．质子 D．氘核

2．（2023·江苏·统考一模）一个长方体空气柱固定在水中，空气与水之间的透明介质厚度不计，一束红、蓝色激光射入空气柱，不考虑反射光线，下列光路图中可能正确的是（    ）

A． B．

C． D．

3．（2023·江苏·统考一模）一跳伞运动员从高处跳下，当拿全打开后运动员匀速下降时，伞的中心轴线竖直，该全边共6根伞端，每根伞绳与中心轴线夹角为30°，运动员重力为，每根伞绳承受的拉力为（    ）

A． B． C． D．

4．（2023·江苏·统考一模）将粗细不同的两端开口的玻璃细管插入盛有某种液体的玻璃容器里，下列各图中可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

5．（2023·江苏·统考一模）某同学抓住绳子一端在内做了两种不同频率的简谐运动，其振动图像如图所示.下列说法正确的是（    ）

A．绳端起振方向向下

B．前后两次振动的周期之比为1：2

C．前后两次形成的绳波波速之比为2：1

D．前后两次形成的绳波波长之比为2：1

6．（2023·江苏·统考一模）2021年2月，天问一号火星探测器被火星捕获，经过系列变轨后从“调相轨道”进入“停泊轨道”，为着陆火星做准备。如图所示，阴影部分为探测器在不同轨道上绕火星运行时与火星的连线每秒扫过的面积，下列说法正确的是（　　）

A．图中两阴影部分的面积相等

B．从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器周期变大

C．从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器机械能变小

D．探测器在点的加速度小于在点的加速度

7．（2023·江苏·统考一模）一质量为，带电量为的小球从水平放置的带正电圆环的轴线处A点由静止释放，A、关于点对称，下列判断正确的是（　　）

A．小球在点处动能最大 B．小球在点的加速度最大

C．小球在点的电势能最小 D．小球可能在A、间往复运动

8．（2023·江苏·统考一模）波长为的光子与一静止电子发生正碰，测得反弹后的光子波长增大了，普朗克常量为，不考虑相对论效应，碰后电子的动量为（   ）

A． B． C． D．－

9．（2023·江苏·统考一模）如图所示，由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨道不是抛物线，而是图中的“弹道曲线”，图中高度相同，为弹道曲线最高点，则炮弹（　　）

A．到达点时加速度竖直向下

B．在下落过程中机械能增加

C．重力在段的冲量小于段的冲量

D．在段克服阻力做功小于段克服阻力做功

10．（2023·江苏·统考一模）用如图电路研究光电管的特性，入射光频率为ν，U为光电管K、A两极的电势差，取A端电势高时为正值。若光电管K极材料的极限频率为νc，普朗克常量为h，电子电量为e，则在U-ν坐标系中，阴影部分表示能产生光电流的U和ν取值范围，下列阴影标识完全正确的是（　　）

A． B．

C． D．

二、实验题

11．（2023·江苏·统考一模）某实验小组用图甲所示装置测量木块与木板间的动摩擦因数。

实验操作步骤如下：①取若干个完全相同的钩码，将部分钩码悬挂在细线下，剩余的钩码放在木块凹槽中，记录悬挂钩码的个数；②保持长木板水平，释放木块后打点计时器打出纸带；③将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端，重复多次打出纸带。

（1）如图乙所示用刻度尺测量纸带上点的位置，其第4点读数为__________。

（2）已知打点周期为，第5点的瞬时速度为____________。（结果保留两位有效数字）

（3） 测得悬挂钩码数与相应的加速度如下表，请根据表中数据在图丙作出图像____。已知当地重力加速度，由图线可求得木块与木板间的动摩擦因数__________。（结果保留两位有效数字）

（4）实验中发现木板未调节水平，右端偏高，考虑到此因素的影响，的测量值_______（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。

三、解答题

12．（2023·江苏·统考一模）如图所示，边长为的正方形导线框放在纸面内，在边左侧有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，导线框的总电阻为。现使导线框绕点在纸面内顺时针匀速转动，经时间第一次转到图中虚线位置。求：

（1）内导线框中平均感应电动势的大小和通过导线截面的电荷量；

（2）此时线框的电功率。

13．（2023·江苏·统考一模）气体弹簧是车辆上常用的一种减震装置，其简化结构如图所示。直立圆柱形密闭气缸导热良好，面积为S的活塞通过连杆与车轮轴连接。初始时气缸内密闭一段长度为，压强为的理想气体。气缸与活塞间的摩擦忽略不计。车辆载重时相当于在气缸顶部增加一个物体，稳定时气缸下降了，气体温度保持不变。

（1）求物体的重力大小；

（2） 已知大气压强为，为使气缸升到原位置，求需向气缸内充入与气缸温度相同大气的体积。

14．（2023·江苏·统考一模）如图所示，一轻支架由水平段和竖直段组成。轻弹簧一端固定于点，另一端与套在水平杆上的球相连，一根长为的轻绳连接A、B两球。球质量，B球质量，球与水平杆的动摩擦因数，弹簧原长，劲度系数。初始时使球尽量压缩弹簧并恰好处于静止状态。现使系统绕轴缓慢转动起来，转动过程中保持A、B两球始终与在同一竖直平面内。当系统以某角速度稳定转动时，细绳与竖直方向成37°角，此时弹簧的弹力大小恰好与初始时相同。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力。，，，求：

（1）初始时弹簧的长度；

（2）细绳与竖直方向成37°角时，系统转动的角速度；

（3）整个过程中驱动力对系统所做的总功。

15．（2023·江苏·统考一模）波荡器是利用同步辐射产生电磁波的重要装置，它能使粒子的运动轨迹发生扭摆。其装置简化模型如图所示，个互不重叠的圆形匀强磁场沿水平直线分布，半径均为，磁感应强度大小均相同，方向均垂直纸面，相邻磁场方向相反、间距相同，初始时磁感应强度为。一重力不计的带正电粒子，从靠近平行板电容器P板处由静止释放，PQ极板间电压为，粒子经电场加速后平行于纸面从点射入波荡器，射入时速度与水平直线夹角为，在范围内可调。

（1）若粒子入射角，粒子恰好能从点正下方离开第一个磁场，求粒子的比荷；

（2）若粒子入射角，调节的距离、磁场的圆心间距和磁感应强度的大小，可使粒子每次穿过水平线时速度与水平线的夹角均为，最终通过同一水平线上的点，到的距离为，求的大小和磁感应强度的大小；

（3）在（2）问的情况下，求粒子从A运动到的时间。

参考答案：

1．A

【详解】根据电荷数守恒、质量数守恒，a的质量数为

14-14=0

电荷数为

6-7=-1

所以a为电子。

故选A。

2．C

【详解】水相对于空气来说是光密介质，光从光密介质入射光疏介质，折射角大于入射角，所以光线向上偏折，光路向上平移；同时蓝光比红光的折射率大，因此蓝光比红光偏折的更厉害。

故选C。

3．B

【详解】对运动员受力分析，根据共点力平衡条件有

解得

故选B。

4．B

【详解】A．若液体不浸润玻璃时，在玻璃的细管内会下降，并形成向上凸起的球面，选项A错误；

BCD．若液体浸润玻璃时，液体在玻璃的细管内会上升，并形成向下凹陷的球面，且细管越细，液柱上升越高，选项B正确，CD错误。

故选B。

5．D

【详解】A．如图，绳端起振方向向上，A错误；

B．由图可知，前后两次振动的周期之比为2:1，B错误；

C．相同介质波速不变，波速之比为1:1，C错误；

D．根据

可知，波长之比为2:1，D正确。

故选D。

6．C

【详解】A．根据开普勒第二定律可知探测器绕火星运行时在同一轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等，但在不同轨道上与火星的连线每秒扫过的面积不相等，故A错误；

B．根据开普勒第三定律知探测器在停泊轨道上运行周期比在调相轨道上小，故B错误；

C．探测器从“调相轨道”进入“停泊轨道”需在P点减速，做近心运动，机械能减小，故C正确；

D．根据牛顿第二定律

可知P点的加速度比在N点的大，故D错误。

故选C。

7．C

【详解】A．小球从A点到O点的运动中，受到向下的重力和电场力，重力和电场力对小球做正功，小球的动能增大，在O点时，电场强度是零，小球受电场力是零，此时只受重力，小球的动能继续增大，因此小球在点处的动能不是最大，A错误；

B．小球从A点到O点的运动中，受到向下的重力和电场力，其合力大于重力，则加速度大于重力加速度，小球在点时只受重力，加速度等于重力加速度，因此小球在点的加速度不是最大，B错误；

C．小球从A点到O点的运动中，电场力对小球做正功，电势能减小，小球穿过点后，受电场力方向向上，电场力做负功，电势能增大，因此小球在点的电势能最小，C正确；

D．若小球只受电场力作用，因A、关于点对称，则小球可能在A、间往复运动，可小球从A点运动到点，小球受电场力的作用同时又受重力作用，重力方向一直向下，因此小球不可能在A、间往复运动，D错误。

故选C。

8．B

【详解】根据动量和波长的关系

设碰后电子的动量为p0，光子与电子碰撞过程满足动量守恒，因为光子碰后反弹，所以

解得

p0＝

ACD错误，B正确。

故选B。

9．C

【详解】A．在曲线最高点b点位置时，竖直方向没有速度，仅有水平方向的分速度，因此除了会受到竖直向下的重力，还会受到水平方向的空气阻力，因此二力的合力不是竖直向下的，由牛顿第二定律可知，到达点时加速度也不是竖直向下的，故A错误；

B．下落过程中由于有空气阻力做功，因此机械能减少，故B错误；

C．重力冲量为

因为炮弹上升过程受到竖直向下的重力和向下的空气阻力，所以其加速大小大于g，而下降过程受到向上的空气阻力和竖直向下的重力，所以其加速度大小小于g，将炮弹上升或下降过程竖直方向的运动看作初速度为零的匀加速直线运动，则根据

可知，竖直高度相同，加速度越大，经历的时间越短，故上升过程经历的时间小于下降过程经历的时间，所以重力在段的冲量小于段的冲量，故C正确；

D．由于空气阻力一直做负功，所以机械能减小，而在ac两点时重力势能相同，故经a点时的动能大于c点时的动能，由能量守恒可得在段克服阻力做功大于段克服阻力做功，故D错误。

故选C。

10．A

【详解】根据动能定理有

根据光电效应方程有

所以

当入射光的频率大于极限频率时，才可以发生光电效应，故选A。

11．     10.30     0.85          0.34     小于

【详解】（1）[1]刻度尺的分度值为0.1cm，需要估读到分度值的下一位，第4点读数为10.30cm；

（2）[2]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度可得

（3）[3]根据表中数据作出图像如图所示

[4]设每个钩码的质量为m，所有钩码质量的之和为M，木块质量为，当细线下端挂有n个钩码时，对这n个钩码，根据牛顿第二定律有

对小车及剩余钩码，根据牛顿第二定律有

联立解得

根据图像可得

解得

（4）[5]实验中发现木板未调节水平，右端偏高，设木板与水平面夹角为，根据（3）分析，纵轴截距为

则

若仍按照计算，则的测量值小于真实值。

12．（1），；（2）

【详解】（1）时间内穿过线框的磁通量变化量为

由法拉第电磁感应定律得

平均感应电流

通过导线的电荷量为

（2）线框中瞬时电动势为

其中

线框的电功率为

13．（1）；（2）

【详解】（1）设稳定时气缸内气体压强为，根据玻意耳定律有

解得

则物体的重力大小为

（2）设充入的气体体积为，则有

解得

14．（1）0.16m；（2）；（3）

【详解】（1）初始时弹簧处于压缩状态，球恰好处于静止状态，设初始时弹簧的压缩量为，

则

解得

则初始时弹簧的长度为

（2）当系统以某角速度稳定转动，弹簧的弹力大小与初始时相同时，弹簧处于拉伸状态，拉伸量与初始状态的压缩量相等，对B球有

，

解得

（3）根据能量守恒，整个过程中驱动力对系统所做的功等于A、B球的动能增加，B球的重力势能增加，球与水平横杆间摩擦产生的内能，则有

其中

，，

解得

15．（1）；（2），；（3）

【详解】（1）设粒子电场加速后速度为，根据动能定理可得

由几何关系可知粒子在磁场中偏转半径为，根据洛伦兹力提供向心力可得

联立解得粒子的比荷为

（2）粒子的轨迹如图所示

由几何关系可得

粒子转动的圆心恰好在磁场圆周上且在磁场圆心的正下方或正上方。

由几何关系可得

可得

（3）由几何关系可得

每次从水平线到磁场边缘的时间为

每次在磁场中运动的时间为

可得粒子运动的时间为