江苏省普通高中2023届高三物理学业水平选择性考试仿真模拟试卷含答案

 高三物理学业水平选择性考试仿真模拟试卷

一、单选题

1．下列说法正确的是（　　） 

A．扩散运动是由微粒和水分子发生化学反应引起的

B．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈

C．某时刻某一气体分子向左运动，则下一时刻它一定向右运动

D．0oC和100oC氧气分子的速率都呈现“中间多、两头少”的分布规律

2．核电池可通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程释放的能量转变为电能。一静止的核衰变为核和新粒子，并释放出γ光子。已知、的质量分别为、，下列说法正确的是（　　） 

A．的衰变方程为

B．释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子能量

C．的结合能比的结合能更大

D．核反应过程中释放的核能为

3．在上海世博会最佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色。如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G。现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高)。则绳中拉力大小(　　) 

A．先变小后变大 B．先变小后不变

C．先变大后不变 D．先变大后变小

4．如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（　　） 

A．a光的频率比b光的频率大

B．在冰晶中，b光的传播速度较小

C．用同一装置做单缝衍射实验，b光中央亮条纹更宽

D．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小

5．2022年11月29日23时08分，神舟十五号载人飞船将费俊龙、邓清明、张陆3名航天员送入太空。飞船的某段运动可近似为如图所示的情境，圆形轨道Ⅰ为空间站运行轨道，椭圆轨道II为载人飞船运行轨道，两轨道相切于A点，设圆形轨道I的半径为r，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球的自转周期为T，椭圆轨道II的半长轴为a，下列说法正确的是（　　） 

A．根据题中信息，可求出地球的质量

B．载人飞船若要进入轨道I，需要在A点减速

C．载人飞船在轨道I上A点的加速度大于在轨道II上A点的加速度

D．空间站运行的周期与载人飞船在椭圆轨道II上运行的周期之比为

6．如图1所示，半径为R的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为，其轴线上任意一点P（坐标为x）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：，方向沿x轴．现考虑单位面积带电量为的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图2所示．则圆孔轴线上任意一点Q（坐标为x）的电场强度为（　　）

A． B．

C． D．

7．一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p－ 图线如图所示，变化顺序由a→b→c→d→a，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与 轴垂直．气体在此状态变化过程中(　　) 

A．a→b，压强减小、温度不变、体积增大

B．b→c，压强增大、温度降低、体积减小

C．c→d，压强不变、温度升高、体积减小

D．d→a，压强减小、温度升高、体积不变

8．如图（a）所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2＝1∶5，定值电阻R1的阻值为10 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50 Ω，定值电阻R3的阻值为10 Ω，图中电表均为理想电表。原线圈输入如图（b）所示的交变电流，其有效值不随负载变化。当滑动变阻器接入电路的阻值由50 Ω减小到0的过程中（　　） 

A．电流表的示数为5 A

B．通过R2的电流减小

C．电压表的示数增大

D．R2和R3的总电功率先增大后减小

9．江苏省某校兴趣小组设计了一个实验装置：静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为，；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为。重力加速度取，A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性正碰且碰撞时间极短。则下列说法正确的是（　　） 

A．弹簧释放后瞬间A，B速度的大小为2m/s

B．物块A先停止

C．先停止的物块刚停止时A与B之间的距离是1m

D．A和B都停止后，A与B之间的距离是0.91m

二、多选题

10．江苏省科技水平截至2022年底在全国已处于领先地位，如图5是江苏省某校兴趣小组正在操作的一个实验装置，在如图所示的平面内，分界线SP将宽度为L的矩形区域分成两部分，一部分充满方向垂直于纸面向外的匀强磁场，另一部分充满方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，SP与磁场左右边界垂直。他们使用离子源从S处射入速度大小不同的正离子，离子入射方向与磁场方向垂直且与SP成30°角。已知离子比荷为k，不计重力。若离子从P点射出，设出射方向与入射方向的夹角为θ，则离子的入射速度和对应θ角的可能组合为（　　） 

A．kBL，0° B．kBL，0° C．kBL，60° D．2kBL，60°

三、实验题

11．在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。

（1）该同学先用欧姆表“ ”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1所示，对应的读数是　     　Ω。 

（2）除电源（电动势3.0 V，内阻不计）、电压表（量程0 ~ 3 V，内阻约3 kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：

A．电流表（量程0 ~ 0.6 A，内阻约0.1 Ω）

B．电流表（量程0 ~ 3.0 A，内阻约0. 02 Ω）

C．滑动变阻器（最大阻值10 Ω，额定电流2 A）

D．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定电流0.5 A）

为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用　     　，滑动变阻器应选用　     　。（选填实验器材前对应的字母）

（3）该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图2所示。请作出该金属丝的U- I图线　     　，根据图线得出该金属丝电阻R =　     　Ω（结果保留小数点后两位）。

（4）用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图4所示，请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。

四、解答题

12．有两列简谐横波a、b在同一介质中分别沿x轴正、负方向传播，振幅均为0.1 m，速度均为v=5 m/s，在t=0时，两列波的波峰正好在x=2.5m处重合，如图所示．求：

（i）t=0时，两列波的波峰重合处的位置；
（ii）从t=0开始计时，至少经过多长时间介质中出现位移为-0.2m的质点．

13．我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为U。现用发光功率为P的激光器发出频率为v的光全部照射在K上，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，电子电荷量为e。

（1）求光电子到达A时的最大动能Ekm；  

（2）若每入射N个光子会产生1个光电子，所有的光电子都能到达A，求回路的电流强度I。  

14．竖直面内的水平轨道上有一半径为、圆心角为的固定光滑圆弧轨道，其底端紧靠一质量为的长木板，长木板上表面与圆弧轨道底端平齐，长木板右端放置一小物块P，如图甲所示。用足够长轻绳拴接的两个小滑块A、B分别置于圆弧轨道两侧，A刚好被锁定在圆弧轨道上端，B悬停在空中。现解除锁定，A下滑至圆弧轨道底端时与P发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后，A立即又被锁定，P开始运动的v-t图像如图乙所示，图中的、、均为未知量，整个运动过程中P始终未滑离长木板。已知A的质量为，B、P的质量均为，P与长木板之间的动摩擦因数为，长木板与水平轨道之间的动摩擦因数为，P、A、B均可视为质点，重力加速度大小为。求

（1） 、的值； 

（2） 与过程，小物块P、长木板和水平轨道组成的系统因摩擦产生内能的比值。 

15．如图所示，在xOy平面内的第二象限有一个圆形匀强磁场区域，其边界与x轴相切于A（，0）点，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B=1T，磁场区域的半径为R=2m，第一象限内有一条抛物线OQP（图中虚线所示），P（4m，0）是x轴上的一点，抛物线OQP上方存在沿y轴负方向的匀强电场，场强E=3×103V/m，从A点向第二象限发射大量带正电的某种粒子，粒子的速率均为v0（未知），质量均为m=2×10-7kg，电荷量均为q=1×10-4C，所有粒子均可到达P点，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。

（1）已知粒子1沿与x轴正方向成θ1=60°的方向进入磁场后平行于x轴从磁场中射出，求初速度v0的大小；

（2）粒子2沿与x轴正方向成θ2=120°的方向进入磁场，求它从A点运动到P点所用的时间t（结果保留2位有效数字）；

（3）求电场的边界线OQP的轨迹方程。

1．D

2．B

3．C

4．B

5．D

6．A

7．A

8．A

9．D

10．B,D

11．（1）6

（2）A；C

（3）；5.80

（4）刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变

12．（i）从图中可以看出两列波的波长分别为 =2.5 m， =4m；两列波波长的最小公倍数为s=20 m，t=0时两列波的波峰重合处的位置为：x=（2. 5±20n）m（n=0，2，3…）

答：t=0时，两列波的波峰重合处的位置x=（2. 5±20n）m（n=0，2，3…）；
（ii）两列波的波谷对应的坐标之差：

化简得： （m1，m2为整数）

则：△xmin=0.25m

所以：tmin= =0.025 s

答：从t=0开始计时，至少经过0.025s介质中出现位移为-0.2 m的质点

13．（1）解：根据光电效应方程可知

逸出的电子在电场中加速向A运动，根据动能定理

联立解得

（2）解：每秒钟到达K极的光子数量为n，则

每秒钟逸出电子个数为a个，则

回路的电流强度

联立得

14．（1）解：将AB作为整体，在A沿圆弧轨道下滑的过程中，满足机械能守恒

其中

解得

物块A、P发生弹性碰撞，满足动量守恒和机械能守恒，可得

解得

滑块P滑上木板后，根据牛顿第二定律，对滑块P

对木板

速度相同时

解得

（2）解：t0时刻，所达到的共同速度

根据能量守恒，在 时间内产生的热量

在 时间内产生的热量

代入数据可得热量之比

15．（1）设磁磁场圆心为 ，粒子1在磁场中运动轨迹的半径为r，圆心为 ，从磁场边界上的C点飞出，如下图所示 

由几何关系可知四边形 为菱形，故有

由牛顿第二定律可知

联立解得

（2）设粒子2在场中运动轨迹的圆心为 ，它从D点平行于x轴射出磁场，延长 与x轴相交于E点， 垂直于x轴，如下图所示 

，

粒子2在磁场中运动的周期

它在磁场中运动的时间

D点的横坐标

D点到P点沿x轴方向的位移为

粒子2从D点到P点在沿x轴方向上做匀速直线运动，所用时间

所以

（3）由几何关系可知所有粒子都平行于x轴进入电场，如下图所示

设某个粒子在电场中运动的时间为 ，加速度为a，到达抛物线 时的坐标为 ，此时粒子速度为v，沿y轴方向的分速度大小为 ，x方向上有

y方向上由牛顿第二定律有

解得 ，

由三角形相似可得

联立解得