2023泰州高三上学期期末考试物理含答案

2022～2023学年高三年级模拟试卷

物　　理

(满分：100分　考试时间：75分钟)

2023．1

一、 单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题只有一个选项最符合题意．

1. 2022年1月，中国锦屏深地实验室发表了首个核天体物理研究实验成果，表明我国核天体物理研究已经跻身国际先进行列．实验中所用核反应方程为X＋Mg―→Al，已知X、Mg、Al的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c，该反应中释放的能量为E.下列说法正确的是(　　)

A. 该反应为裂变反应　    B. X为氚核

C. E＝(m1＋m2－m3)c2　    D.  Al的比结合能为

2. 如图所示，《我爱发明》节目《松果纷纷落》中的松果采摘机利用机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落．则下列说法正确的是(　　)

A.  随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大

B.  稳定后，不同粗细树干的振动频率与振动器的振动频率相同

C.  若拾果工人快速远离采摘机时，他听到采摘机振动声调变高

D.  针对不同树木，落果效果最好的振动频率一定相同

3. 如图所示为一定质量理想气体的压强p随摄氏温度t的变化规律，则气体从状态A变化到B的过程中(　　)

A. 气体内能减小

B. 外界对气体做正功

C. 气体分子在单位时间内对单位面积容器器壁碰撞的次数不变

D. 每一个气体分子热运动速率都变大

4. 某种透明玻璃圆柱体横截面如图所示，O点为圆心，一束单色光从A点射入，经B点射出圆柱体．下列说法正确的是(　　)

A. 光线进入玻璃后频率变大

B. 若θ增大，α可能变小

C. 若θ增大，光线在圆柱体内可能会发生全反射

D. 若θ增大，光线由A点至第一次射出时间变短

5. 2022年11月30日，我国“神舟十五号”飞船通过加速与“天宫号”空间站交会对接，乘组人员入驻中国人的“太空家园”．设对接前飞船与空间站均在轨做圆周运动，运行情形如图所示．下列说法正确的是(　　)

A. 图中A是飞船，B是空间站

B. 对接前空间站运行周期比飞船运行周期小

C. 飞船通过向前方喷气后才能与空间站完成交会对接

D. 对接后飞船的机械能与在原轨运行时的机械能相等

6. 一地铁在水平直轨道上运动，某同学为了研究该地铁的运动情况，他用细线将一支圆珠笔悬挂在地铁的竖直扶手上，地铁运行时用手机拍摄了如图所示的照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直，细线相对竖直扶手偏东．该同学根据照片分析正确的是(　　)

A. 地铁一定向西加速运动

B. 地铁可能向东加速运动

C. 细线中拉力大小与地铁加速度大小无关

D. 若用刻度尺测量细线的长度和圆珠笔到竖直扶手的距离，可以估算此时地铁的加速度

7. 如图所示，排球比赛中运动员某次将飞来的排球从a点水平击出，球击中b点；另一次将飞来的相同排球从a点的正下方且与b点等高的c点斜向上击出，也击中b点，排球运动的最高点d与a点的高度相同，不计空气阻力．下列说法正确的是(　　)

A. 排球两次在空中速度变化量相等

B. 排球两次击中b点时的动能相等

C. 两次击球，运动员对排球所做的功不一定相等

D. 排球从c点击中b点的过程中，重力对排球的冲量为零

8. 学校实验室有一台教学用发电机，输出的交变电压如图甲所示，将其接在如图乙所示的理想变压器的a、b两端，闭合开关S，四只相同灯泡均正常发光．下列说法正确的是(　　)

A. 图甲所示的交变电压瞬时值表达式为u＝36sin 2πt

B. 变压器原、副线圈的匝数比为1∶3

C. 小灯泡的额定电压为9 V

D. 若断开开关S，灯泡L1变亮、L2变暗

9. 如图所示，竖直放置的金属板A、B组成一平行板电容器，O点为两板中心，在过O点且与板垂直的直线上，板外的M、N两点到O点距离相等，板间的P、S两点到O点的距离相等．板外M、N点分别放置等量异种点电荷时，O点处场强恰好为零．忽略两点电荷对两板电荷分布的影响，则(　　)

A. A极板带负电，B极板带正电

B. 质子在P点的电势能大于在S点的电势能

C. P、S两点场强大小相等、方向相反

D. 若仅增加两板之间距离，O点处场强仍为零

10. 如图所示，一轻弹簧下端挂一物体，上端用手牵引使重物匀速上升，从手突然停止到物体上升至最高点的过程中，物体运动的速率v、加速度大小a、动能Ek、机械能E随物体上升高度h变化的图像可能正确的是(　　)

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．

11. (15分)某同学为了测量一蓄电池的电动势E(约9 V)和内阻r，从学校实验室借来如下实验器材：

A. 多用电表    B. 电压表V(量程为0～3 V，内阻很大)

C. 电阻箱R(阻值为0～999.9 Ω)    D. 定值电阻R0

E. 开关、导线若干

(1) 该同学首先用多用电表测定值电阻R0的阻值，他选用“×10 Ω”挡，正确操作后发现指针偏转角度过大，因此需选择________(选填“×1”或“×100”)倍率，重新欧姆调零，之后测量的示数如图甲所示，则R0＝________Ω.

(2) 该同学设计了如图乙所示的电路．在某次实验时，电阻箱调至如图丙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω.

(3) 多次改变电阻箱R的阻值，同时读出对应的电压表的示数U，并作记录．根据实验数据描点，绘出的R图像是一条直线．若图线的斜率为k，纵坐标截距的绝对值为b，则该蓄电池的电动势E＝________，内阻r＝________．(用k、b和R0表示)

(4) 实验前，该同学设计下列三组关于电阻箱的取值方案，你认为最安全、最合理的方案是________(选填“甲”“乙”或“丙”).

12. (8分)如图所示，质量分别为m和2m的物体A、B静置于光滑水平地面上，B左端固定一轻质弹簧．现A以速度v向右运动，在A、B相互作用的整个过程中，求：

(1) 弹簧对A的冲量大小I；

(2) 弹簧弹性势能的最大值Epm.

13. (8分)如图所示，在匀强磁场中有一水平放置的平行金属导轨，导轨间距为d、长为3L，在导轨的中部刷有一段长为L的薄绝缘涂层．匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直．质量为m的导体棒在大小为F的恒力作用下由静止从导轨的左端运动，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨右端．导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R，导轨及导体棒电阻不计．求：

(1) 导体棒匀速运动的速度大小v；

(2) 整个运动过程中，流过电阻的电量q及电阻产生的焦耳热Q.

14. (13分)如图所示，内径很小的细管PMN竖直固定，PM段为长为L内径粗糙的水平直细管．P端有一竖直弹性挡板，MN段为内径光滑半径为R的圆弧细管，两段细管在M处平滑连接．细绳一端连接质量为3m的滑块A，另一端跨过滑轮，穿过挡板P的光滑小孔与质量为m、略小于细管内径的滑块B相连，已知滑块B与PM段细管间动摩擦因数为0.5.起初两滑块在外力作用下静止，现同时释放两滑块．重力加速度为g.

(1) 求滑块B在PM段向左运动过程中加速度大小a；

(2) 求滑块B第一次运动至M点时速度大小vM；

(3) 若滑块B每次与挡板P碰撞后均以原速率弹回．求整个运动过程中，滑块B在水平PM段运动的总路程S.

15. (16分)如图甲所示，真空中存在匀强电场和匀强磁场，电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计重力)在电场左侧边界某处由静止释放，进入电场和磁场区域．已知电场和磁场的宽度均为d，长度足够长，电场强度大小为E，方向水平向右，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里．

(1) 求粒子在图甲磁场中运动的轨道半径r及运动时间t；

(2) 图乙为图甲的多级组合，粒子从第1层电场左侧边界某处由静止释放，若能从第n层磁场右边界飞出，求粒子在第n层磁场中运动的轨道半径rn；

(3) 改变图乙中电场强度与磁感应强度的大小关系，粒子仍从第1层电场左侧边界某处由静止释放，已知粒子从第6层磁场右侧边界穿出时，速度的方向与水平方向的夹角为30°.若保证粒子不能从第n层磁场右边界穿出，n至少为多少．

2022～2023学年高三年级模拟试卷(泰州)

物理参考答案及评分标准

1. C　2. B　3. B　4. D　5. A　6. D　7. C　8. C　9. D　10. A

11. (15分)(1) ×1(2分)　11(2分)

(2) 81.4(2分)

(3) (3分)　－R0(3分)

(4) 乙(3分)

12. (8分)解：(1) 设弹簧恢复原长时，物体A速度为vA，物体B速度为vB

mv＝mvA＋2mvB(1分)

mv2＝mv＋2mv(1分)

解得vA＝－v(1分)

对物体A，由动量定理I＝ΔpA＝mv(1分)

(2) 当A、B速度相等时，弹簧弹性势能最大

mv＝(m＋2m)v′(1分)

解得v′＝v(1分)

Epm＝mv2－(m＋2m)v′2(1分)

解得Epm＝mv2(1分)

13. (8分)解：(1) 导体在非涂层段做匀速运动时，产生的感应电动势为E＝Bdv(1分)

回路中的感应电流为I＝(1分)

导体棒所受安培力大小为F＝BId(1分)

解得v＝(1分)

(2) 导体棒在两个非涂层段运动时电阻内有电流通过

q＝Δt　　＝　　＝

流过电阻的电量q＝＝(2分)

在绝缘涂层F－f＝0(1分)

根据能量守恒定律有Q＝F×3L－fL－mv2＝2FL－(1分)

第二种解法：

导体棒在绝缘涂层上运动时导体中不产生电热，由能量守恒得Q＝F×2L－mv2＝2FL－(2分)

14. (13分)解：(1) 滑块B向左运动时

对滑块A：3mg－T＝3ma(2分)

对滑块B：T－μmg＝ma(2分)

解得a＝g(1分)

(2) 滑块B上升至M点过程中

A与B系统由机械能守恒定律得mAg·R－mBgR＝(mA＋mB)v(2分)

3mg·R－mgR＝(3m＋m)v

解得vM＝(2分)

(3) 滑块B最终停在挡板P处

A与B系统由能量守恒定律得3mg(L＋)－mgR－μmgS＝0(2分)

解得S＝6L＋3πR－2R(2分)

15. (16分)解：(1) 粒子刚进入磁场时，有qEd＝mv2(1分)

解得v＝(1分)

在磁场中由洛伦兹力提供向心力得qvB＝m(1分)

运动的轨道半径r＝＝2d(1分)

在磁场中由几何关系得r sin θ＝d

带入数据解得sin θ＝，θ＝(1分)

磁场中运动周期T＝

磁场中运动时间t＝T

解得t＝(1分)

(2) 设粒子在第n层磁场中运动的速度为vn，轨道半径为rn

由于只有电场力做功，则有nqEd＝mv(1分)

在磁场中qvnB＝m(1分)

解得rn＝2d(2分)

(3) 设粒子进入第n层磁场时，速度的方向与水平方向的夹角为αn，从第n层磁场右侧边界穿出时速度方向与水平方向的夹角为θn，粒子在电场中运动时，

垂直于电场线方向的速度分量不变，则有

vn－1sin θn－1＝vn sin αn(1分)

即rn－1sin θn－1＝rn sin αn

由图可知rn sin θn－rn sin αn＝d(1分)

则有rn sin θn－rn－1sin θn－1＝d

则r1sin θ1、r2sin θ2、r3sin θ3、…、rn sin θn为一组等差数列，公差为d，可得

rn sin θn＝r1sin θ1＋(n－1)d

当n＝1时，由图可知r1sin θ1＝d

则rn sin θn＝nd(1分)

解得sin θn＝B′(1分)

若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出，则θn＝，即sin θn＝1

由题目可知当n＝6时，θ6＝30°，即sin 30°＝B′(1分)

联立解得n＝24(1分)

说明：其他合理解法求得正确答案参照给分