2022-2023学年江苏省南通市重点中学高三1月份阶段测试物理试题

这是一份2022-2023学年江苏省南通市重点中学高三1月份阶段测试物理试题，共17页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年江苏省南通市重点中学高三1月份阶段测试物理试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示，空间存在垂直于斜面向下的匀强电场(图中未画出)，两个带电物块A和B位于图中位置，A固定于水平地面上，B置于光滑斜面上，B的重力为G。则下列情况能让B在斜面上保持静止且让B对斜面的压力小于Gcosθ的是（　　）

A．A和B都带正电荷
B．A和B都带负电荷
C．A带正电荷，B带负电荷
D．A带负电荷，B带正电荷
2、关于近代物理学，下列说法正确的是
A．光电效应现象揭示了光具有波动性
B．—群氢原子从n＝4的激发态跃迁时，最多能辐射6种不同频率的光子
C．卢瑟福通过a粒子散射实验证实原子核由质子和中子组成
D．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后一定剩下1个氡原子核
3、如图所示，竖直平面内的光滑固定轨道由一个半径为R的圆弧AB和另一个圆弧BC组成，两者在最低点B平滑连接。一小球（可视为质点）从A点由静止开始沿轨道下滑，恰好能通过C点，则BC弧的半径为（ ）

A． B． C． D．
4、光滑斜面长为L，物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑，当物体的速度是到达斜面底端速度的时，它沿斜面下滑的距离是
A．L B．L C．L D．L
5、2013年6月20日，女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里成功进行了我国首次太空授课．授课中的一个实验展示了失重状态下液滴的表面张力引起的效应．在视频中可观察到漂浮的液滴处于相互垂直的两个椭球之间不断变化的周期性“脉动”中．假设液滴处于完全失重状态，液滴的上述“脉动”可视为液滴形状的周期性微小变化（振动），如图所示．已知液滴振动的频率表达式为，其中k为一个无单位的比例系数，r为液滴半径，ρ为液体密度，σ为液体表面张力系数（其单位为N/m），α、β、γ是相应的待定常数．对于这几个待定常数的大小，下列说法中可能正确的是（　　）

A．，， B．，，
C．，， D． ，，
6、在竖直平衡（截面）内固定三根平行的长直导线a、b、c，通有大小相等、方向如图所示的电流．若在三根导线所在空间内加一匀强磁场后，导线a所受安培力的合力恰好为零，则所加磁场的方向可能是（ ）

A．垂直导线向左
B．垂直导线向右
C．垂直纸面向里
D．垂直纸面向外
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示，有上下放置的两个宽度均为的水平金属导轨，左端连接阻值均为2的电阻、，右端与竖直放置的两个相同的半圆形金属轨道连接在一起，半圆形轨道半径为。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为。初始时金属棒放置在上面的水平导轨上，金属棒的长刚好为L，质量，电阻不计。某时刻金属棒获得了水平向右的速度，之后恰好水平抛出。已知金属棒与导轨接触良好，重力加速度，不计所有摩擦和导轨的电阻，则下列说法正确的是（　　）

A．金属棒抛出时的速率为1m/s
B．整个过程中，流过电阻的电荷量为1C
C．最初金属棒距离水平导轨右端1m
D．整个过程中，电阻上产生的焦耳热为1.5J
8、如图为竖直放置的上粗下细的玻璃管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同，使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为 ，压强变化量为，对液面压力的变化量为，则（　　）

A．水银柱向下移动了一段距离
B．
C．
D．
9、如图所示，长度为l的轻杆上端连着一质量为m的小球A（可视为质点），杆的下端用铰链固接于水平面上的O点。置于同一水平面上的立方体B恰与A接触，立方体B的质量为m2。施加微小扰动，使杆向右倾倒，各处摩擦均不计，而小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间，杆与地面夹角恰为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）

A．小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间A与立方体B的速率之比为1:2
B．小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间，立方体B的速率为
C．小球A落地时速率为
D．小球A、立方体B质量之比为1:4
10、如图所示，直线a、抛物线b和c为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率PE、输出功率PR、电源内部发热功率Pr，随路端电压U变化的图象，但具体对应关系未知，根据图象可判断

A．PE-U图象对应图线a．由图知电动势为9V，内阻为3Ω
B．Pr-U图象对应图线b，由图知电动势为3V，阻为1Ω
C．PR-U图象对应图线c，图象中任意电压值对应的功率关系为PE =Pr + PR
D．外电路电阻为1.5Ω时，输出功率最大为2.25W
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某同学查资料得知：弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量有关，并且与形变量的平方成正比。为了验证弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比这一结论，他设计了如下实验：
①如图所示，一根带有标准刻度且内壁光滑的直玻璃管固定在水平桌面上，管口与桌面边沿平齐。将一轻质弹簧插入玻璃管并固定左端。

②将直径略小于玻璃管内径的小钢球放入玻璃管，轻推小球，使弹簧压缩到某一位置后，记录弹簧的压缩量x
③突然撤去外力，小球沿水平方向弹出落在地面上，记录小球的落地位置
④保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点，测得小钢球的水平射程s
⑤多次改变弹簧的压缩量x，分别记作x1、x2、x3……，重复以上步骤，测得小钢球的多组水平射程s1、s2、s3……
请你回答下列问题
(1)在实验中，“保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点”的目的是为了减小____（填“系统误差”或“偶然误差”）；
(2)若测得小钢球的质量m、下落高度h、水平射程s，则小球弹射出去时动能表达式为 ___（重力加速度为g）
(3)根据机械能守恒定律，该同学要做有关弹簧形变量x与小钢球水平射程s的图像，若想直观的检验出结论的正确性，应作的图像为___
A．s－x B．s－x2 C．s2－x D．s－
12．（12分）为了测量某金属丝的电阻率：

（1）如图a所示，先用多用电表“×1 Ω”挡粗测其电阻为_______Ω，然后用图b的螺旋测微器测其直径为______mm，再用图c的毫米刻度尺测其长度为________cm．
（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V（量程3 V，内阻约为15 kΩ；量程15 V，内阻约为75 kΩ）
B．电流表A（量程0.6 A，内阻约为1 Ω；量程3 A，内阻约为0.2 Ω）
C．滑动变阻器R1（0～5 Ω，1 A）
D．滑动变阻器R2（0～2000 Ω，0.1 A）
E．1.5 V的干电池两节，内阻不计
F．电阻箱
G．开关S，导线若干
为了测多组实验数据，则滑动变阻器应选用________（填“R1”或“R2”）；请在方框内设计最合理的电路图________并完成图d中的实物连线________．

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，质量m=10kg、横截面积S=50cm2、厚度不计的活塞被气缸光滑内壁上的卡栓（体积不计）托住，将气缸分成体积均为V的A、B两部分，两部分空间内均封闭着一定量的理想气体。初始状态时两部分气体温度均与环境温度相同，其中A中气体压强为pA=2×105Pa，B中气体压强pB=1×105Pa。气缸底端安装有用来加热的电热丝，环境温度保持27不变，重力加速度g取10m/s2，T=t+273K。仅有气缸上表面导热良好，其他部分及活塞绝热，现对B中气体缓慢加热，当B中气体温度升高至多少时，A中气体体积减小为。

14．（16分）在光滑的水平面上，有一质量为M＝4kg的光滑凹槽和一块质量为m=2kg的木板BD，木板左端固定一质量不计的挡板，挡板上拴有一根轻质弹簧，右端B点放一个质量m0＝2kg的小滑块a，凹槽底端和木板高度相同并粘在一起，木板总长度，凹槽半径为R=1m，C为BD中点，BC段粗糙，动摩擦因数为µ，CD段光滑。在凹槽右端A处将一个质量m0＝2kg的小滑块b由静止释放，小滑块b与a发生完全非弹性碰撞，碰撞时间极短，在与b发生碰撞之前滑块a锁定在木板BD上，碰后ab相对于木板向左滑动，发生碰撞时凹槽和木板粘性立刻消失并将a解除锁定，最后ab恰好能够停在木板右端B点，滑块a、b均可视为质点（g取10m/s2）。
(1)求小物块b碰撞前的瞬时速度大小v1；
(2)求小滑块与平板车的粗糙面之间的动摩擦因数；
(3)求弹簧的最大弹性势能EP。

15．（12分）如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距L＝1m，两轨道之间用电阻R＝2Ω连接，有一质量m＝0.5kg的导体杆静止地放在轨道上与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B＝2T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。现用水平拉力F沿轨道方向拉导体杆，使导体杆从静止开始做匀加速运动。经过位移x＝0.5m后，撤去拉力，导体杆又滑行了x′＝1.5m后停下。求：
(1)整个过程中通过电阻R的电荷量q；
(2)拉力的冲量大小IF；
(3)整个过程中导体杆的最大速度vm；
(4)在匀加速运动的过程中，拉力F与时间t的关系式。




参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
CD．B能保持静止，说明B受到的合力为零，两物块A、B带异种电荷，B受到的合力不为零，CD错误；
A．如果B带正电，则让B对斜面的压力大于Gcosθ，A错误；
B．如果B带正电，则让B对斜面的压力小于Gcosθ，B正确。
故选B。
2、B
【解析】
光电效应现象揭示了光具有粒子性，故A错误；—群氢原子从n＝4的激发态跃迁时，最多能辐射，即6种不同频率的光子，故B正确；卢瑟福通过a粒子散射实验证实原子的核式结构模型，故C错误；半衰期只适用大量原子核，对极个别原子核没有不适用，故D错误．所以B正确，ACD错误．
3、A
【解析】
设BC弧的半径为r。小球恰好能通过C点时，由重力充当向心力，则有：

小球从A到C的过程，以C点所在水平面为参考平面，根据机械能守恒得：

联立解得：

A．，与结论相符，选项A正确；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论不相符，选项C错误；
D．，与结论不相符，选项D错误；
故选A。
4、A
【解析】
设物体沿斜面下滑的加速度为a，物体到达斜面底端时的速度为v，则有:
v2＝2aL
＝2aL′
联立两式可得：L′＝L，A正确，BCD错误。
故选A。
5、B
【解析】
从物理单位的量纲来考虑，则A中单位，故A错误；在B选项中，，故B正确；对C选项，，故C错误；在D选项中，，故D错误。
故选B。
6、D
【解析】
根据安培定则可知，导线b在a处的磁场向里，导线c在a处的磁场向外，因b离a较近，可知bc在a处的合磁场垂直纸面向里；因导线a所受安培力的合力恰好为零，可知a处所加磁场的方向为垂直纸面向外；
A．垂直导线向左，与结论不相符，选项A错误；
B．垂直导线向右 ，与结论不相符，选项B错误；
C．垂直纸面向里，与结论不相符，选项C错误；
D．垂直纸面向外，与结论相符，选项D正确；

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、AC
【解析】
A．金属棒从半圆形金属轨道的顶点恰好水平抛出，则有


选项A正确；
BC．对导体棒在水平导轨上运动应用动量定理得

得

解得回路中产生的电荷量为

据

解得导体棒向右移动的距离为

流过的电荷量

选项B错误，C正确；
D．根据能量守恒得回路中产生的总热量

解得

电阻上产生的热量

选项D错误。
故选AC。
8、CD
【解析】
AC．首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A：

得
①
对气体B：

得
②
又设初始状态时两液面的高度差为h（水银柱的长度为h），初始状态满足
③
联立①②③得

水银柱向上移动了一段距离，故A错误C正确；
B．由于气体的总体积不变，因此，故B错误；
D．因为，且液面上升，上表面面积变大，所以

故D正确。
故选CD。
9、BD
【解析】
A．A与B刚脱离接触的瞬间，A的速度方向垂直于杆，水平方向的分速度与B速度大小一样，设B运动的速度为vB，则

因此

故A错误；
B．根据牛顿第二定律

解得

又

得

故B正确；
C．由机械能守恒可知

解得

故C错误；
D．根据A与B脱离之前机械能守恒可知

解得

故D正确。
故选BD。
10、BC
【解析】
A.总功率：
，
可知PE-U图象对应图线a，由数学知识得知，图象a的斜率大小：
；
当U=0时，
，
联立解得
E=3V，r=1Ω，
故A错误；
B.内阻消耗的功率：
，
由数学知识可知，图象的对应图线b，故B正确；
C.根据功率关系可得：
，
则
，
由数学知识可知，图象的对应图线c，故C正确；
D.当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，即当外电路电阻为1Ω时，输出功率最大，最大输出功率为
，
故D错误。
故选：BC。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、偶然误差 A
【解析】
(1)[1]在实验中，“保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小钢球的平均落点”是采用多次测量求平均值的方法，其目的是为了减小偶然误差。
(2)[2]设小球被弹簧弹射出去后的速度为v0，此后小球做平抛运动，有



联立可得小球弹射出去时动能为

(3)[3]若结论弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比成立，有

而弹射过程弹性势能全部转发为动能，有

即

变形为

可得关系，故要验证结论需要作图像可构成正比例函数关系，故选A。
12、8.0（或者8）； 2.095（2.095~2.098均可） 10.14（10.13~10.15均可） R1
【解析】
第一空.由图示多用电表可知，待测电阻阻值是8×1Ω=8Ω；
第二空.由图示螺旋测微器可知，的固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×9.5mm=0.095mm，其读数为：2mm+9.5×0.01mm=2.095mm；
第三空.毫米刻度尺测其长度为10.14cm
第四空.滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）的阻值比待测金属丝阻值8Ω大得太多，为保证电路安全，方便实验操作，滑动变阻器应选R1，最大阻值5Ω；
第五空.为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，由于被测电阻阻值较小，则电流表应采用外接法，实验电路图如图所示；

第六空.根据实验电路图连接实物电路图，如图所示；


四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、972K
【解析】
(1)对A中气体由玻意耳定律可得
pAV=
解得
=2.5×105Pa
对活塞由平衡条件可知

解得
=2.7×105Pa
对B中气体由理想气体状态变化方程

解得
TB=972K
14、 (1)4m/s，(2)，(3)。
【解析】
(1)滑块b下滑过程中系统水平方向动量守恒

又能量守恒：

得：

；
(2)从开始到ab碰撞粘在一起系统水平方向动量守恒：

得：

从开始到ab与板共速系统动量守恒：

得：

对ab和板组成的系统，由能量守恒

得：；
(3)共速时弹性势能最大，根据能量守恒定律：
。
15、 (1)2C(2)4kg·m/s(3)6m/s(4)F＝72t＋18(N)
【解析】
（1）导体杆切割磁感线产生的感应电动势
E＝
回路中电流
I＝
通过电阻R的电荷量
q＝IΔt＝
磁通量ΔΦ＝BLΔx，又Δx＝x＋x′
代入数据可得
q＝＝C＝2C
（2）根据动量定理
IF－F安Δt＝0－0
F安＝BIL，Δt为导体杆整个过程中所用时间
IF＝BILΔt＝BLq
所以
IF＝4kg·m/s。
（3）当撤去力F后，根据楞次定律可以判断感应电流必定阻碍导体杆的相对运动，所以杆做减速运动，杆的最大速度应该为撤去外力F瞬间的速度。
撤去F之后通过电阻R的电荷量为
q2＝
撤去外力F之后，以水平向右为正方向，根据动量定理，则
－BLq2＝0－mvm
联立上式得导体杆的最大速度为
vm＝6m/s
（4）根据受力分析可知
F－BL＝ma
由运动学公式v＝at，vm2＝2ax
可解得
a＝36m/s2
联立上式可得关系式为
F＝72t＋18(N)