2023南通等五高三下学期2月开学摸底考试物理含答案

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)

2023．2

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11月30日，“神舟十五号”载人飞船与空间站核心舱成功对接，对接后空间站的运动可看作匀速圆周运动．则对接后空间站运行过程中(　　)

A. 角速度不变　    B.  线速度不变

C.  向心加速度不变　    D. 受到的万有引力不变

2.  如图所示为一价氦离子(He＋)的能级图，根据玻尔原子理论，下列说法正确的是(　　)

A.  能级越高，氦离子越稳定

B. n＝1时，氦离子处于第一激发态

C. 从n＝2跃迁到n＝1比从n＝3跃迁到n＝2辐射出的光子动量小

D. 一个处于n＝4能级的氦离子跃迁到基态的过程中，可能辐射两种频率的光子

3. 如图甲所示是手机无线充电工作原理图，送电线圈接入如图乙所示交变电流，受电线圈未与手机连接，则(　　)

A.  当t＝时，受电线圈中磁通量最大

B.  当t＝时，cd端电压最大

C.  增大送电和受电线圈的间距，cd端电压频率改变

D.  增大送电和受电线圈的间距，ab与cd端电压之比不变

4. 如图所示，压缩机通过活塞在汽缸内做往复运动来压缩和输送气体，活塞的中心A与圆盘在同一平面内，O为圆盘圆心，B为圆盘上一点，A、B处通过铰链连接在轻杆两端，圆盘绕过O点的轴做角速度为ω的匀速圆周运动．已知O、B间距离为r，AB杆长为L，则(　　)

A. L越大，活塞运动的范围越大

B.  圆盘半径越大，活塞运动的范围越大

C. 当OB垂直于AB时，活塞速度为ωr

D.  当OB垂直于AO时，活塞速度为ωr

5. 小明在立定跳远时，从起跳至着地的整个过程如图所示．保持起跳速度不变，则(　　)

A. 起跳过程屈腿姿态不同，地面对人做的功总为零

B. 起跳过程屈腿姿态不同，地面对人的平均作用力大小相同

C. 着地过程屈腿姿态不同，地面对人的冲量相同

D. 着地过程屈腿姿态不同，人的动量变化率相同

6. 用图示装置探究气体做等温变化的规律，将一定质量的空气封闭在导热性能良好的注射器内，注射器与压强传感器相连．实验中(　　)

A.  活塞涂润滑油可减小摩擦，便于气体压强的测量

B.  注射器内装入少量空气进行实验，可以减小实验误差

C.  0 ℃和20 ℃环境下完成实验，对实验结论没有影响

D. 外界大气压强发生变化，会影响实验结论

7. 地磅工作原理图如图所示，地磅空载时变阻器滑片P位于A点，满载时滑片P位于B点，弹簧始终处于弹性限度内．下列说法错误的是(　　)

A. 电压表两端电压与被测汽车的质量成正比

B. 若将一个电阻与电压表串联，可增大地磅量程

C. 若称量值偏小，可在R0上并联一个电阻进行校正

D.  电池长时间使用后，称量值会偏小

8. 某喷灌机进行农田喷灌的示意图如图所示，喷头出水速度的大小和方向均可调节．设喷头出水速度大小为v，方向与水平地面的夹角为θ，忽略喷头距离地面的高度及空气阻力，则(　　)

A.  v越大，喷灌的射程越远

B.  θ越大，喷灌的射程越远

C.  喷灌射程最远时，水在空中的时间不是最长

D. 喷灌射程相同时，水在空中上升的最大高度相同

9. 如图所示，在菱形ABCD三个顶点A、B、D各固定一个带正电的点电荷，C点固定一个带负电的点电荷，四个电荷的电荷量绝对值相等，O是菱形的中心．现将B点处电荷沿OB的延长线向右缓慢移至无穷远处，此过程中(　　)

A.  O点电场强度变小

B. O点的电势升高

C.  C点处电荷所受静电力变小

D.  移动的电荷所受静电力做负功

10. 如图所示，一轻质弹簧固定在斜面底端，t＝0时刻，一物块从斜面顶端由静止释放，直至运动到最低点的过程中，物块的速度v和加速度a随时间t、动能Ek和机械能E随位移x变化的关系图像可能正确的是(　　)

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)课外学习小组选择如图甲所示的发光二极管用作电源指示灯，进行了如下实验．

(1) 为了判断二极管的正负极，选择多用电表的同一欧姆挡进行测量，如图乙所示，可知二极管的________(选填“a”或“b”)端为正极．

(2) 为研究二极管的特性，利用数字化信息系统(DIS)和电源(电压可调节)测得二极管两端的正向电压U和通过二极管电流I的多组数据，并在方格纸上描出了相关数据点，请在图丙中作出IU图线．

(3) 根据IU图线，二极管导通时，其正向电阻随两端电压增大而________(选填“增大”或“减小”).

(4) 根据资料信息，该类型二极管正常工作电流约为20 mA.将该二极管与一个定值电阻串联作为6.0 V电源的指示灯，现有三种阻值的定值电阻：① 100 Ω；② 200 Ω；③ 300 Ω，应选用________(填写相应的序号).

(5) 选择(4)中合适的电阻与该二极管串联连接在6.0 V电源两端时，该二极管消耗的功率约为________W(结果保留两位有效数字).

12. (8分)为测量双层玻璃中间真空层的厚度，用激光笔使单色光从空气以入射角θ射入玻璃，部分光线如图所示．测得玻璃表面两出射点B、C与入射点A的距离分别为x1和x2.已知玻璃的折射率为n，光在真空中的速度为c.求：

(1) 真空层的厚度d；

(2) 光从A传播到B的时间t.

13. (8分)甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速v＝1 m/s，某时刻的波形如图所示．

(1) x＝8 m处的质点开始振动时刻作为计时起点，请写出其振动方程；

(2) x＝7 m处的质点从图示时刻开始经过4 s的过程中通过的路程s.

14. (13分)如图所示，倾角为θ的光滑斜面底端有一挡板1，足够长的木板A置于斜面上，小物块B置于A底端，A、B质量均为m，挡板2与B、挡板1间的距离均为L.现将A、B一起由静止释放，A、B分别与挡板1和挡板2碰撞后均反向弹回，碰撞前后瞬间速度大小相等．已知A、B间的动摩擦因数μ＝tan θ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，求：

(1) B第一次与挡板2碰撞后瞬间的加速度大小aB；

(2) A第一次与挡板1碰撞后沿斜面上滑的最大距离x；

(3) A、B在整个运动过程中产生的内能Q.

15. (16分)回旋加速器的示意图如图甲所示，两D形金属盒半径为R，两盒间狭缝间距为d，匀强磁场与盒面垂直，加在狭缝间的交变电压uab的变化规律如图乙所示，周期为T，U未知．盒圆心O处放射源放出粒子飘入狭缝，其初速度视为零，有粒子经电场加速和磁场偏转，最后从盒边缘的窗口P射出．不考虑粒子的重力及粒子间相互作用．

(1) 若放射源是Po，Po自发衰变成Pb的同时放出一个粒子，衰变过程中释放的核能为ΔE0.已知Po核的比结合能为E1，Pb核的比结合能为E2，请写出衰变方程，并求所释放粒子的比结合能E3；

(2) 若放射源持续均匀地放出质量为m、电荷量为＋q的粒子．

① 在t＝0时刻放出的一个粒子，经过4次加速后到达图中的A点，OA间的距离为x，求该粒子到达A点的速度大小vA；

② 假设某时刻从放射源放出的粒子不能被加速即被吸收，能从P出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动．为使得从P处出射的粒子与放射源放出粒子的数目之比大于40%，求U应满足的条件．

2022～2023学年高三年级模拟试卷(南通等五市)

物理参考答案及评分标准

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

11.  (15分) (1)  a(3分)

(2) 如图所示(3分)

(3) 减小(3分)

(4) ②(3分)

(5) 4.1×10－2(或4.2×10－2)(3分)

12. (8分)解：(1) 由几何关系得2d tan θ＝x2－x1(2分)

解得d＝(2分)

(2) 设光在A点的折射角为α

根据折射定律有n＝(1分)

光从A传播到B的路程s＝(1分)

光在玻璃中的速度v＝(1分)

光在玻璃中传播的时间t＝　　解得t＝(1分)

13. (8分)解：(1) 由波动图像得两波的波长λ＝4 m(1分)

波的周期T＝(1分)

圆频率ω＝

两波传到x＝8 m处时，引起的振动均沿＋y方向，且振动最强，其振幅为A1＝A甲＋A乙＝15 cm(1分)

代入数据解得振动方程为y＝15sin (t)cm(1分)

(2) 甲波从图示时刻经过t2＝＝1 s传到x＝7 m处，振幅为A甲＝10 cm

1 s～3 s内该质点通过的路程s1＝20 cm(1分)

乙波从图示时刻经过t3＝＝3 s传到x＝7 m处，振幅为A2＝A甲－A乙＝5 cm(1分)

3 s～4 s内该质点通过的路程s2＝5 cm(1分)

从图示时刻开始经过4 s的过程中该质点通过的路程s＝s1＋s2＝25 cm(1分)

14. (13分)解：(1) A、B释放后一起加速，B和挡板2发生碰撞反向弹回，研究物块B，根据牛顿第二定律有mg sin θ＋μmg cos θ＝maB(2分)

解得aB＝2g sin θ(2分)

(2) 当物块B和挡板2碰撞时，A、B有共同速度v1，则v＝2g sin θ·L(1分)

当B和挡板2碰撞后，研究木板A，根据牛顿第二定律有mg sin θ－μmg cos θ＝maA　解得aA＝0(1分)

A沿斜面向下匀速运动的时间t＝

当A第一次和挡板1碰撞时，B的速度v2＝v1－aBt＝0

且A第一次和挡板1碰撞后，B静止在距挡板2距离为处(1分)

设此时A的加速度为a′A，根据牛顿第二定律有mg sin θ＋μmg cos θ＝ma′A　解得a′A＝aB(1分)

A第一次与挡板1碰撞后上升的最大距离x＝　解得x＝(1分)

(3) 最终A、B分别在沿斜面方向距挡板1、2间的距离为的范围内一起做往复运动(1分)

A、B从释放至速度为零的最高点过程中，根据能量守恒定律有Q＝mgsin θ＋mgsin θ(2分)

解得Q＝2mgL sin θ(1分)

15. (16分)解：(1) 衰变方程为Po―→Pb＋He(2分)

根据能量关系有210E1＋ΔE0＝206E2＋4E3(1分)

解得E3＝(1分)

(2) ① 粒子经电场加速，根据动能定理有nqU＝mv(1分)

粒子所受洛伦兹力提供向心力，有qvnB＝m(1分)

粒子运动的轨迹如图所示，根据几何关系有x＝2R3－2R2＋2R1(1分)

粒子运动周期等于交变电压的周期T粒＝T(1分)

又粒子运动周期为T粒＝(1分)

解得4次加速后到达A点的速度vA＝(1分)

② 设最终出射速度为v，有v＝(1分)

粒子在电场中的加速度a＝(1分)

设加速的总时间为τ，有v＝aτ(1分)

解得τ＝

在第一个周期内只有0～(－τ)时间内放出的粒子能够从P射出，其他周期内情况相同，则>40%(1分)

解得U>(2分)