[物理][三模]江苏省苏州市八校联考2023_2024学年高三下学期试题(解析版)

这是一份[物理][三模]江苏省苏州市八校联考2023_2024学年高三下学期试题(解析版)，共16页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. “洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成。倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。这属于什么现象（ ）

A. 干涉B. 衍射C. 反射D. 共振
【答案】D
【解析】用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦频率，当摩擦频率等于盆的固有频率时，会发生共振现象，则嗡声是因为共振现象，此时溅起的水花振幅最大。故选D。
2. 如图所示，一列车以接近光速的速度从地面上观察者面前水平驶过。与坐在列车内乘客的观测结果相比，地面上静止的观察者观测车内同一站立的乘客（ ）
A. 体型变瘦B. 体型变胖C. 身高变高D. 身高变矮
【答案】A
【解析】根据相对论尺缩效应可知，在运动方向上，人的宽度要减小，在垂直于运动方向上，人的高度不变；则与坐在列车内乘客的观测结果相比，地面上静止的观察者观测车内同一站立的乘客体型变瘦，身高不变。
故选A。
3. 如图所示，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列说法中正确的是（ ）
A. 电流表读数变小B. 电源的输出功率减小
C. 电源的总功率减小D. 电源的效率变小
【答案】D
【解析】闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，R阻值减小，电路总电阻减小，总电流变大，即电流表读数变大；根据P=IE可知，电源总功率变大，电源的效率
可知电源的效率变小；因不确定电路外电阻与内阻的阻值关系，不能确定电源的输出功率如何变化，则选项ABC错误，D正确。
故选D。
4. 如图所示，小明在家尝试用挂锁作为摆锤，测定当地的重力加速度。下列说法中正确的是（ ）
A. 将摆锤摆动到最高点时作为计时起点
B. 摆锤摆动到最低点时其加速度为零
C. 摆线可以选长度约为的不可伸长的细线
D. 摆锤摆角越大，实验误差越小
【答案】C
【解析】
A．应从摆锤到达平衡位置开始计时，这样误差小一些。A错误；
B．摆锤摆动到最低点时，由圆周运动知，最低点需要合外力提供向心力，所以摆锤摆动到最低点时其加速度不为零。B错误；
C．摆锤直径与摆线长度相比可以忽略不计，所以摆线可以选长度约为1m的不可伸长的细线。C正确；
D．当摆角很小时
单摆的回复力为
则可知，摆角越大，误差越大。D错误；
故选C。
5. 如图所示，某种光盘利用“凹槽”、“平面”记录信息，激光照射到“凹槽”会产生极小反射光强，下列说法正确的是（ ）

A. “凹槽”产生极小光强是由于衍射现象形成
B. “凹槽”入射光与“平面”反射光传播速度相同
C. 激光在介质中的波长可能为“凹槽”深度的3倍
D. “凹槽”反射光与“平面”反射光的频率相同
【答案】D
【解析】A．“凹槽”产生极小光强是由于由于“凹槽”反射光与“平面”反射光叠加后削弱，是干涉现象形成，故A错误；
B．“凹槽”中有透明介质，光的速度小于真空中速度，“凹槽”入射光与“平面”反射光传播速度不相同，故B错误；
C．由于“凹槽”反射光与“平面”反射光叠加后削弱，考虑到“凹槽”反射光的路程，“凹槽”深度的2倍应该为激光束半波长的奇数倍，故C错误；
D．“凹槽”反射光与“平面”反射光是同种类型的光，频率相同，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，在机械臂作用下，微型卫星与空间站一起绕地球做匀速圆周运动，且卫星、空间站、地球位于同一直线。则连接微型卫星与空间站的机械臂对微型卫星的作用力（ ）
A. 大小为零
B. 大小不为零，方向指向空间站
C. 大小不为零，方向背离空间站
D. 大小不为零，方向垂直于空间站与微卫星的连线
【答案】B
【解析】由
解得
可知仅受万有引力提供向心力时，微型卫星比空间站的轨道半径大，角速度小，由于微型卫星跟随空间站以共同的角速度运动，由
可知所需向心力增大，所以机械臂对微型卫星有拉力作用，方向指向空间站。
故选B。
7. 球心在O点，半径为R，折射率为的匀质透明球，球内边缘有一点光源S。光在真空中传播速度为c，则S发出的光线，经多次全反射后回到S点的最短时间为（ ）
A B. C. D.
【答案】A
【解析】根据对称性，光线要在圆内全反射，并回到S点的时间最短，应构成一个边数最少的正多边形。全反射临界角
如图
当是正三角形时
则有
无法发生全反射。当是正方形时
则有
可以发生全反射，符合时间最短条件，则有
解得
故选A。
8. 大量处于n=3能级的氢原子，向低能级跃迁时辐射光子的最短波长为λ。已知氢原子的能级公式为（未知），普朗克常量为h，光速为c，则氢原子的基态能量（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据题意可知，n=3能级的能量为
由能级跃迁原理有
可知，能级差越大，辐射光子的波长越短，则由n=3跃迁到n=1时，辐射光子的波长最短，则有
解得
故选A。
9. 极光是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。假如我们在北极地区仰视，发现正上方如图所示的沿顺时针方向运动弧状极光，则关于这一现象中的高速粒子的说法正确的是（ ）
A. 该粒子带负电
B. 该粒子轨迹半径逐渐增大
C. 若该粒子在赤道正上方垂直射向地面，会向东偏转
D. 地磁场对垂直射向地球表面的该粒子的阻挡作用在南、北两极附近最强
【答案】C
【解析】A．北极上空磁场方向向下，北极正上方有沿顺时针方向运动弧状极光，根据左手定则可知，该粒子带正电，选项A错误；
B．根据带电粒子在磁场中做圆周运动的半径公式
运动过程中粒子因空气阻力做负功，动能变小，速度减小，则半径减小，选项B错误；
C．赤道正上方磁场水平向北，根据左手定则，若该粒子在赤道正上方垂直射向地面，会向东偏转，选项C正确；
D．在南、北两极附近地磁场垂直地面，则地磁场对垂直射向地球表面的该粒子的阻挡作用在南、北两极附近最弱，在赤道处最强，选项D错误。故选C。
10. 两相同的小球A和B，其中A以速度沿光滑水平面运动，B以速度滑入一光滑的两侧水平等高的凹槽，已知B球在凹槽内的运动时间和A球通过相同的水平位移时间，则（ ）

A. B.
C. D. B球滑动至右侧水平面时速度小于
【答案】C
【解析】ABC．由题可知，A球做匀速直线运动，B球先做加速度减小的加速运动，再做加速增加的减速运动，最后与初速度相等。画出两球的

可知，相同时间内，B球通过的位移多些，故通过相同的位移，B球所以时间更少，所以，C正确；
D．根据机械能守恒定律可知，整个过程，小球B的机械能守恒，故B球滑动至右侧水平面时速度等于，D错误。
故选C。
11. 如图所示，将表面均匀带正电的半球壳，沿线轴分成厚度相等的两部分，然后将这两部分移开到很远的距离，设分开后球表面仍均匀带电，左半部分在A1点的场强大小为E1，右半部分在A2点的场强的大小为E2，则有 ( )
A. E1= E2B. E1E2D. 大小无法确定
【答案】C
【解析】如图甲所示
分开后左部分球冠所带电荷在点A1产生的场强以E1表示，右部分球层面电荷在A2产生的场强以E2表示，由对称性可知E1的方向向右，E2的方向向左。
如图乙所示
设想在另一表面均匀分布正电荷的完全相同的半球，附在球层上构成球缺，球缺在A2点产生的电场强度E3大于E2，球缺和球冠构成一个完整球，由于均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零，那么，E1与E3必然大小相等，方向相反，所以球冠面电荷在点A1产生的场强E1大于球层面电荷在A2产生的场强E2，故C正确，ABD错误。
故选C。
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
12. 某组同学设计了一个验证机械能守恒的方案：用粗细均匀的细杆拼组成一矩形框，使其从某一高处竖直下落，下落的过程中，框挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，再次挡光，计时器再次计时，测得先后两段挡光时间分别为和。
（1）对于矩形框的制作，甲同学选择了一塑料细杆，乙同学选择了一金属细杆，从提高实验精度的角度看，你认为______（选填“甲”或“乙”）的选择较好；
（2）某同学测量金属杆的直径，如图乙所示，其值为______mm；
（3）该同学利用、，分别求出下、上边框的经过光电门时的速度，测出上下边框两杆中心之间的距离，在误差范围内，若______，可判断机械能是否守恒。
（4）本实验在下面的操作中，你认为正确的是______
A. 释放时，框的下沿必须与光电门在同一高度
B. 释放时，框的下沿可以在光电门上方一定距离处
C. 挡板下落时，框如果没有保持竖直状态，对测量结果没有影响
（5）有同学提出细杆直径较大可能会对实验结果产生影响，若本实验忽略其他因素的影响，仅考虑直径较大对本实验的影响，本实验得出的重力势能的减小量和动能的增加量的关系为______（选填“”或者“=”）。
【答案】（1）乙 （2）3.700
（3） （4）B
（5）