2023届江苏省南通市高三上学期第一次调研测试物理试题

2023届江苏省南通市高三上学期第一次调研测试物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

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（）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．时，氦离子处于第一激发态

C．从跃迁到比从跃迁到辐射出的光子动量小

D．一个处于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．当时，受电线圈中磁通量最大

B．当时，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，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°C和20°C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（　　）

A． B．

C． D．

二、实验题

11．课外学习小组选择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I-U图线______。

（3）根据I-U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20mA．将该二极管与一个定值电阻串联作为6.0V电源的指示灯，现有三种阻值的定值电阻：①；②200Ω；③300Ω，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6.0V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）。

三、解答题

12．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的距离分别为和。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．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，某时刻的波形如图所示。

（1）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）处的质点从图示时刻开始经过的过程中通过的路程s。

14．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，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；

（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．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， 自发衰变成的同时放出一个粒子，衰变过程中释放的核能为。已知核的比结合能为，核的比结合能为，请写出衰变方程，并求所释放粒子的比结合能；

（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；

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。

参考答案：

1．A

【详解】根据

依题意对接后空间站的运动可看作匀速圆周运动，则可知对接后空间站运行过程中角速度不变，而线速度、向心加速度、万有引力虽大小不变，但方向在变化。

故选A。

2．D

【详解】A．根据玻尔原子理论可知能级越低，氦离子越稳定。故A错误；

B．时，氦离子处于基态。故B错误；

C．根据

可知，从跃迁到比从跃迁到辐射出的光子的波长短。由

可得从跃迁到比从跃迁到辐射出的光子动量大。故C错误；

D．一个处于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，如从跃迁到，从跃迁到。故D正确。

故选D。

3．B

【详解】A．当时，送电线圈的电流为0，则磁通量为0，受电线圈中磁通量0，A错误；

B．当时，送电线圈的电流变化率最大，感应电动势最大，则cd端电压最大，B正确；

C．增大送电和受电线圈的间距，不会改变cd端电压的频率，C错误；

D．增大送电和受电线圈的间距，由于漏磁的现象，导致穿过两个线圈的磁通量不在相等，在匝数和线圈直径不变的情况下，ab与cd端电压之比发生变化，D错误。

故选B。

4．D

【详解】AB．当B点在圆心左侧水平位置时，活塞运动到最左位置，距离O点

当B点在圆心右侧水平位置时，活塞运动到最右位置，距离O点

所以活塞运动范围为

此距离与L无关，与r成正比，与圆盘半径无关，故AB错误；

C．当OB垂直于AB时， 如下图所示

此时B点的速度方向一定沿杆，则

故C错误；

D．圆盘B点速度

当OB垂直于AO时，如下图所示

此时活塞速度方向与圆盘上B点速度方向相同，速度方向与杆夹角相同，沿杆速度

此时有

故D正确。

故选D。

5．A

【详解】A．根据题意，由做功公式可知，由于无论起跳过程屈腿姿态什么样，地面对人的作用力的位移为0，则地面对人做的功总为零，故A正确；

B．起跳过程屈腿姿态不同，则起跳时间不同，由于起跳速度不变，由动量定理可知，地面对人的平均作用力大小不同，故B错误；

CD．由于起跳速度不变，则落地速度也不变，即落地过程中动量的变化量不变，但着地过程屈腿姿态不同，落地时间不同，则人的动量变化率不同，设地面对人的冲量为，由动量定理有

可知，由于不同，则不同，故CD错误。

故选A。

6．C

【详解】A．实验之前，在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油，除了可以减小两者之间的摩擦之外，主要作用是提高活塞密封性，防止漏气，与气体压强的测量无关。A错误；

B．被封气体体积越小，压缩气体时体积的变化量越小，会造成更大的实验误差，B错误；

C．实验探究气体做等温变化的规律，在温度一定时，气体的压强和体积成反比，与环境温度的高低无关，C正确；

D． 压强传感器测量的是被封气体的压强，与外界大气压强无关，故外界大气压强发生变化，不会影响实验结论，D错误。

故选C。

7．B

【详解】A．设AB的电阻为，横截面积为，根据闭合电路欧姆定律可知

设AP之间的距离为x

汽车平衡时由

解得：

从公式可以看出：电压表两端电压与被测汽车的质量成正比，A正确，不符合题意；

B．若将一个电阻与电压表串联， AP之间的最大电压不受此电阻的影响，没有办法增大地磅量程，B错误，符合题意；

C．若称量值偏小，可以通过在上并联一个电阻，回路中总电阻变小，总电流增大，可变电阻上的电压增大，使称量值不变， C正确，不符合题意；

D．电池长时间使用后，内阻会变大，导致电流减小，AP上的电压减小，所以称量值会偏小，D正确，不符合题意。

故选B。

8．C

【详解】AB．初速度可以分解为

，

物体在空中运动的时间为

则水平射程为

所以当v一定时，抛射角为时，射程x最大，最大值为；θ一定时，v越大，射程x最大，故AB错误；

CD．由AB中t与s的表达式可知，当s最大时，t不是最长；水在空中上升的最大高度

知，喷灌射程相同时，水在空中上升的最大高度不一定相同，C正确，D错误。

故选C。

9．C

【详解】A．O点的电场强度是四个点电荷在O点分别产生的电场强度的矢量和，AC在O点的电场强度矢量和向下，不随B位置的变化而变化，BD在O点的电场强度的矢量和原来为零，当B处电荷沿OB延长线向右移动时，BD在O点的电场强度向右逐渐增大，故O点的电场强度随着B处电荷沿OB延长线向右移动而逐渐增大，A错误；

B．O点的电势是四个点电荷在O点分别产生的电势的标量和，在B处电荷沿OB延长线向右移动过程中，ACD三点电荷在O点的电势不变，B电荷在O点的电势逐渐降低，故O点的电势降低，B错误；

C．C点处电荷受其余三电荷静电力方向如图，随着B点处电荷沿OB的延长线向右移动，F、F矢量和F不变，F方向与FAD的夹角θ逐渐增大且F大小逐渐减小，则F与F的合力逐渐减小，故C正确；

D．B点处电荷沿OB的延长线向右移动的过程中，A、C处点电荷对B处电荷静电力的合力始终竖直向下，对B电荷不做功，D处电荷对B处电荷始终是沿OB向右的静电力，随着B处电荷的右移一直做正功，故移动的电荷所受静电力做正功，故D错误。

故选D。

10．A

【详解】A．在接触弹簧前，物块的速度v随着时间均匀增加，接触弹簧后，在达到最大速度前，做加速度减小的加速运动，达到最大速度后，做加速度增大的减速运动，直到停止，故A正确；

B．在接触弹簧前，加速度恒定，刚接触弹簧后的加速度大小为

达到最大速度后，设此时弹簧的型变量为

其中

设物块与弹簧接触前运动了,物块从释放到运动到最低点

整理得

有

因此

故B错误；

C．由动能定理，在接触弹簧前，物体沿着斜面下滑的位移为x

动能随着位移线性增加，接触弹簧后，在达到最大速度前，做加速运动，物块的动能随着位移是增加的，达到最大速度后，做减速运动，动能随着位移的增加而减少，故C错误；

D．在接触弹簧前，只有摩擦力做负功，物体的机械能减少

在接触弹簧后，有摩擦力和弹簧弹力做负功，物体的机械能随位移减少的规律如下

是开口向下的抛物线的一段，故D错误。

故选A。

11．     a          减小     ②    

【详解】（1）[1]按照 “红进黑出”以及欧姆表的读数可知二极管从a到b是导通转态，所以a为二极管的正极。

（2）[2]根据图上坐标点可画出图像

（3）[3] 根据I-U图线，图像的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，所以二极管导通时，其正向电阻随两端电压增大而减小。

（4）[4]该类型二极管正常工作电流约为20mA．二极管的电压为，则二极管的电阻为

将该二极管与一个定值电阻串联作为6.0V电源的指示灯

解得：

所以应该选200Ω的定值电阻即选②

（5）根据

得

画出图像如图所示

有图可知二极管工作时，电压由功率得

12．（1）； （2）

【详解】（1）光路图如图所示，设真空层的厚度为d，由光路图可知，AC比AB多了光线在真空层平移的部分，由几何关系知：

解得;

（2）光在玻璃中的速度为v由

得：

由折射定律可知

则

从A到B的光程为

所用时间为

13．（1）；（2）25cm

【详解】（1）处是振幅最大的位置，该处质点的振幅为

波的周期为

所以振动方程为

（2）在0~1s内处的质点不振动；1s~3s内甲波引起质点振动半个周期，通过的路程为

乙波从图示时刻经3s传到处，在3s~4s内，甲、乙两列波共同使质点振动，反射叠加，甲波使质点从平衡位置振动到波谷位置，乙波使质点从平衡位置振动到波峰位置，所以3s~4s内通过的路程为

所以从图示时刻开始经过的过程中通过的路程为

14．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）B第一次与挡板2碰撞后速度方向向上，受到木板A向下的摩擦力，有牛顿第二定律可知

其中解得

方向沿斜面向下

（2）AB一起向下加速度运动，设B与挡板2碰撞前瞬间的速度为，由动能定理可知：

B第一次与挡板2碰撞后，木板A受到向上的摩擦力且摩擦力大小等于A重力沿斜面向下的分力，A做匀速运动，B以加速度向上做匀减速运动，当B速度减为零时

解得：

；

在此段时间内A向下运动的位移

即A恰好与挡板1相碰，碰后A原速率返回，受到B给的向下的摩擦力，此时加速度为

方向沿斜面向下，B受到A给的向上的摩擦力，与重力的分力平衡，所以B处于静止状态，A向上运动的位移

（3）A速度减为零后，与B一起向下加速，由于到各自挡板的距离都是，所以同时与挡板发生碰撞，同时反弹，再一起上滑，速度减为零，再次一起下滑，周而复始，再此过程中没有相对位移，在整个过程中的产生的热量为

解得：

15．（1），； （2）①， ②

【详解】（1）核反应方程式为

由能量关系可知

解得：

（2）①粒子经过电场加速，根据动能定理可得

粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力可得

粒子运动的轨迹如图所示

根据几何关系有

粒子运动周期等于交变电压的周期，则有

又粒子运动周期为

解得4次加速后到达A点的速度为

② 设最终出射速度为，则有

粒子在电场中的加速度为

设加速的总时间为，则有

解得

在第一个周期内只有时间内放出的粒子能够从P处射出，其他周期情况相同，则有

解得