2023届江苏省南通市高三下学期第三次调研测试物理试题

2023届江苏省南通市高三下学期第三次调研测试物理试题

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

一、单选题

1．庄子与惠子游于濠梁之上。庄子曰：“鯈鱼出游从容，是鱼之乐也。”人在桥上观鱼（　　）

A．人能看到鱼，鱼不能看到人

B．人看到的鱼是经反射所成的像

C．鱼看到的人的位置比人的实际位置低

D．人看到的鱼的位置比鱼的实际位置高

2．如图所示为一带正电的金属球，a、b、c、d为过圆心O的同一直线上的点．则（　　）

A．a点电势比b点的低

B．a点场强比b点的大

C．c点电势比d点的低

D．c点场强比d点的大

3．石墨烯中碳原子呈单层六边形结构。南京大学的科学家将多层石墨烯叠加，得到了一种结构规则的新材料，其中层与层间距约为六边形边长的两倍。则（　　）

A．新材料属于非晶体

B．新材料没有固定的熔点

C．低温下新材料中碳原子停止运动

D．层间相邻碳原子间作用力表现为引力

4．如图所示，家用燃气灶支架有四个对称的相同爪，重为G的锅放在支架上，锅面为球面，忽略爪与锅之间的摩擦力．每个爪对锅的支持力大小可能为（　　）

A． B． C． D．

二、解答题

5．如图所示，在海边的山坡上同一位置以相同大小的初速度v0抛出两个石子，速度方向与水平方向夹角均为θ，两石子在同一竖直面内落入水中，不计空气阻力。两石子抛出后（　　）

A．在空中运动时间相同

B．在空中同一高度时速度方向相同

C．落至水面速度大小不同

D．落至水面水平射程相同

三、单选题

6．摄像机中有三色棱镜组，其中一个棱镜的左、右两面镀有透明介质薄膜，含有红、绿、蓝三色的一细光束从左侧射入，三种色光分别从三个侧面射出，如图所示．则（　　）

A．左侧薄膜增加了蓝光的透射

B．右侧薄膜增加了绿光的透射

C．红光与绿光在棱镜中会相互干涉

D．红光穿出棱镜后波长变短

7．两只相同的篮球甲、乙内空气压强相等，温度相同。用气筒给甲球快速充气、给乙球缓慢充气，两球充入空气的质量相同。设充气过程篮球体积不变，则（　　）

A．刚充完气，两球中气体分子的平均动能相等

B．刚充完气，甲中分子的数密度较大

C．刚充完气，两球内气体压强相等

D．对甲充气过程人做的功比对乙的多

8．如图所示，纸面内有一“凹”字形单匝金属线框组成闭合回路，置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框的总电阻为R，边长如图所示．线框绕ab轴做角速度为ω的匀速圆周运动。则从图示位置（　　）

A．转动90°时回路中电流方向发生改变

B．转动180°的过程中通过导线截面的电荷量为零

C．转动90°时回路中感应电动势大小为

D．转动过程中电流的有效值为

9．如图所示，两光滑平行长直金属导轨水平固定放置，导轨间存在竖直向下的匀强磁场．两根相同的金属棒ab、cd垂直放置在导轨上，处于静止状态。时刻，对cd棒施加水平向右的恒力F，棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计。两棒的速度vab、vcd和加速度aab、acd随时间t变化的关系图像可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

10．如图所示，光滑半圆弧槽静止在光滑的水平面上，一滑块从槽顶端A处由静止下滑，滑至槽最低点上方的某点B时速度达到最大，则滑块运动到B点时（　　）

A．圆弧槽速度也达到最大值

B．滑块和槽组成的系统总动能最大

C．滑块对槽压力做功的功率等于重力对滑块做功的功率

D．重力对滑块做功的功率大于滑块克服支持力做功的功率

四、实验题

11．学习小组为研究黑盒a、b两端电压随电流变化的规律．实验室提供如下器材：

A．黑盒

B．电流表A（0.6A，内阻约0.5Ω）

C．电压表V1（3V，内阻约3kΩ）

D．电压表V2（6V，内阻约6kΩ）    

E．滑动变阻器R（0~20Ω）

F．开关，导线若干

（1）学习小组设计了如图甲所示的电路，闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片，记录相应的电压表示数U和电流表示数I如下表，请根据表中数据在图乙中作出U-I图线_____。

（2）将黑盒视为一个电源，根据作出的图线可得黑盒的等效电动势E0=_____V（结果保留三位有效数字）。

（3）图甲中电压表应选用_____（选填“C”或“D”）。

（4）因电表内阻影响，黑盒等效电动势E0测量值 _____（选填“偏大”或“偏小”），原因是_____。

（5）打开黑盒，内部电路如图丙所示，其中电阻R1=7.5Ω，R2=7.5Ω，R3=10.0Ω，电池E（电动势9.0V，内阻不计）。甲图中电压表的正、负接线柱分别与a、b相连，电阻R4的阻值最接近_____。

A．2.0Ω        B．10.0Ω        C．50.0Ω

五、解答题

12．我国科学家在兰州重离子加速器上开展的实验中发现，静止的镁核（）放出两个质子后变成氖核（Ne），并放出γ射线，核反应方程为，氖核的速度大小为v1，质子的速度大小为v2，设质子和γ光子的运动方向相同。已知氖核、质子的质量分别为m1、m2，普朗克常量为h，不考虑相对论效应，求：

（1）氖核的质量数A、电荷数Z和物质波波长λ；

（2）光子的动量大小p。

13．月球探测器登月前，从椭圆环月轨道转移至近月圆轨道。如图所示，探测器在椭圆轨道I上运动，运行周期为。在近月点P处减速，使探测器转移到近月圆轨道II上运动，运行周期为T。已知月球半径为R，万有引力常量为G，求：

（1）月球的质量M；

（2）椭圆轨道I上远月点Q距月球表面的高度h。

14．某质谱仪部分结构的原理图如图所示。在空间直角坐标系Oxyz的y>0区域有沿-z方向的匀强电场，电场强度大小为E，在y<0区域有沿-z方向的匀强磁场，在x=-2d处有一足够大的屏，俯视图如图乙。质量为m、电荷量为+q的粒子从y轴上P（0，-d，0）以初速度v0沿+y方向射出，粒子经过x轴时速度方向与-x方向的夹角θ=60°角．不计粒子的重力。

（1）求磁感应强度大小B；

（2）求粒子打到屏上位置的z轴坐标z1；

（3）若在y<0区域同时也存在沿-z方向的场强大小为E的匀强电场，求粒子打到屏上时的速度大小v。

15．如图所示，质量M=1.0kg、足够长的木板置于光滑水平面上，板左上方有一固定挡板P，质量m1=2.0kg的小物块A静止于木板左端。现将质量m2=1.0kg的小物块B以水平向左的初速度v0=4.0m/s滑上木板，整个运动过程中A、B未发生碰撞。A与挡板P碰撞后均反向弹回，碰撞前后瞬间速度大小相等。已知A、B与木板间的动摩擦因数μ均为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2。

（1）物块B滑上木板后，A与木板一起运动，求B刚滑上木板时的加速度大小aB 和A与木板的加速度大小a；

（2）若A与挡板P的距离x=3.0m，求A开始运动到与挡板P碰撞的时间t；

（3）若将木板换成轻质的长板，其他条件不变，整个运动过程中A只与挡板碰撞两次，且最终A、B停止了运动，求整个运动过程中A通过的路程s及B在轻板上滑行的距离L。

参考答案：

1．D

【详解】A．鱼在水中，鱼作为等效光源，是从光密介质进入光疏介质，能够发生全反射，因此，人可能看不到鱼，而人在空气中，人作为等效光源，是从光疏介质进入光密介质，不能够发生全反射，因此，鱼能看到人，因此鱼能看到人，人不能看到鱼，A错误；

B．人看到的鱼是经光的折射所成的像，B错误；

CD．人在空气中，人作为等效光源，入射角大于折射角，鱼沿折射光线的反向延长线看人，鱼看到的人的位置比人的实际位置高，C错误，D正确。

故选D。

2．A

【详解】根据静电平衡可知，带正电的金属球的电荷均匀分布在球的外表面，球的内部场强处处为零，整个金属球为等势体；金属球外部离金属球越远场强越小，电势越低，则有

故选A。

3．D

【详解】AB．新材料由多层石墨烯叠加而成，可知结构规则的新材料为晶体，晶体具有固定的熔点，故A、B错误；

C．由分子动理论可知，分子做永不停息的无规则运动，故C错误；

D．层与层间距约为六边形边长的两倍，远大于分子间距离，由分子力的特点可知，层间相邻碳原子间作用力表现为引力，故D正确。

故选D。

4．A

【详解】设每个爪对锅的支持力方向与竖直方向的夹角为，竖直方向根据受力平衡可得

解得

故选A。

5．B

【详解】A．两石子抛出后，只受重力作用，竖直方向加速度为重力加速度，设抛出点到水面的高度为，竖直向下为正方向。斜向上抛出的空中运动时间为，斜向下抛出的空中运动时间为，则

得

A错误；

B．由斜上抛运动的对称性可知，斜上抛的物体落回到与抛出点同一高度时，竖直方向的分速度与斜下抛的竖直分速度相同。水平方向，两石子的水平方向都做匀速运动，水平分速度

抛出点下方处，竖直方向两石子均有

得

在空中距离水面同一高度时，速度与水平方向的夹角，则

为一定值。在空中同一高度时速度方向相同。B正确；

C．从抛出到落到水面，由动能定理得

得落至水面速度大小

落至水面速度大小相同。C错误；

D．落至水面水平射程

因

得

落至水面水平射程不同。D错误。

故选B。

6．B

【详解】A．三色光摄入棱镜，红光和绿光进入棱镜，蓝光在左侧界面发生全反射，说明左侧薄膜未增加蓝光的透射，A错误；

B．由于绿光的频率大于红光的频率，在右侧只有绿光射出，说明在棱镜的右侧薄膜增加了绿光的透射，B正确；

C．只有频率相同的波才会发生干涉，红光与绿光频率不同，不会发生干涉，C错误；

D．红光穿出棱镜后速度变大，频率不变，根据

可知，波长变长，D错误。

故选B。

7．D

【详解】A．气筒给甲球快速充气，外界对气体做功，内能增加，温度升高；气筒给乙球缓慢充气，则乙气体温度不变，内能不变；所以刚充完气，甲球中气体分子的平均动能比乙球大，故A错误；

B．由题知冲完气后，两球中气体质量相等，两球体积相同，则两球中分子的数密度相等，故B错误；

C．由以上分析可知，刚充完气，两球中分子的数密度相等，而甲球中气体温度比乙球高，则甲球的气体压强比乙球大，故C错误；

D．两球充入空气的质量相同，由于充气过程，甲球的气体压强大于乙球的气体压强，则对甲充气过程人需要克服气体过的功更多，即对甲充气过程人做的功比对乙的多，故D正确。

故选D。

8．C

【详解】A．通过一次中性面（即磁场与线框面积垂直位置时）电流方向才会发生改变，故A错误；

B．转动180°的过程中通过导线截面的电荷量为

故B错误；

C．转动90°时回路中感应电动势大小为

故C正确；

D．转动过程中电流的有效值为

故D错误。

故选C。

9．C

【详解】金属棒cd在恒力F作用下由静止开始加速，此时金属棒ab、cd加速度

之后回路中出现感应电流，金属棒cd受到的安培力与恒力F反向，金属棒cd的加速度减小，金属棒ab在安培力作用下开始加速，金属棒cd与金属棒ab的速度差逐渐增大，回路中的电动势逐渐增大，安培力

逐渐增大，金属棒cd加速度减小，金属棒ab加速度增大，当

时，不再变化，回路中的电流不再变化，安培力不变，两棒加速度不变，但是两金属棒的速度仍在增大，故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

10．C

【详解】A．滑块运动到B点时，对圆弧槽的压力斜向左下方，有水平向左的分力，圆弧槽继续向左加速，圆弧槽速度没有达到最大值。A错误；

B．滑块和槽组成的系统机械能守恒，滑块运动最低点，系统重力势能最小，由滑块和槽组成的系统总动能最大，B错误；

C．在B点取一很短时间，由动能定理得

滑块对槽压力做功的功率等于重力对滑块做功的功率，C正确。

D．滑块克服支持力做功的功率等于滑块对槽压力做功的功率，重力对滑块做功的功率等于滑块克服支持力做功的功率，D错误。

故选C。

11．          2.95V（2.90V~3.00V）     C     偏小     电压表分流     A

【详解】（1）[1]请根据表中数据在图乙中作出U-I图线如图所示

（2）[2]根据闭合电路欧姆定律有

可得

由图像可得黑盒等效电动势

E0=2.95V

（电动势的值在2.90V~3.00V都算对）

（3）[3]由表格可知，电压表示数的最大值为1.95V，所以电压表选V1。

故选C。

（4）[4]按图示中伏安法测电源电动势时，路端电压测量准确，但是电路中由于电压表的分流作用，导致干路电流偏小，电压表示数越大，电压表分流就越多，由U-I图像修正法有

所以因电表内阻影响，黑盒等效电动势E0测量值偏小。

[5]电路中由于电压表的分流作用，导致盒等效电动势E0测量值偏小。

（5）[6]由图像可得黑盒等效电源内阻为

根据等效电源法有

由于实验测量存在误差，所以采用代入法检验最接近电阻R4的阻值

若R4=2.00Ω，带入得

若R4=10.0Ω，带入得

若R4=50.0Ω，带入得

所以甲图中电压表的正、负接线柱分别与a、b相连，由于测量中内阻存在误差，在误差允许范围内，电阻R4的阻值最接近2.00Ω。

故选A。

12．（1）A=20，Z=10，；（2）

【详解】（1）根据质量数守恒，氖核的质量数

A=22-2×1=20

根据电荷数守恒，氖核的电荷数

Z=12-2×1=10

氖核的物质波波长

其中氖核的动量

解得

（2）设氖核运动的速度方向为正方向，核反应中动量守恒，有

解得

13．（1）；（2）h=2R

【详解】（1）设探测器质量为m，探测器做匀速圆周运动，万有引力提供向心力

解得月球质量

（2）由题意，设椭圆轨道I的半长轴为a，则

2a=2R+h

根据开普勒第三定律得

解得

h=2R

14．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）粒子在磁场中的运动轨迹如图

设粒子做圆周运动的半径为r，由几何关系有

洛伦兹力提供向心力

解得

（2）设粒子经过x轴时的坐标为-x1，则

粒子在y>0区域电场中做类平抛运动，在xoy平面内沿v0方向做匀速直线运动，设粒子碰到屏前做类平抛运动的时间为t1，则

粒子运动的加速度

在z轴负方向运动的距离

解得

，

所以打到屏上位置的z轴坐标

（3）设粒子在y<0区域运动的时间为t2，研究在磁场中的分运动，有

在y>0区域运动的时间仍为t1，设粒子打到屏上时z轴坐标为z2，则

根据动能定理有

解得

15．（1），；（2）；（3），

【详解】（1）对物块B，根据牛顿第二定律有

解得

对物块A和木板，根据牛顿第二定律有

解得

（2）设从B滑上木板到三者共速所经历的时间为t1，共同速度为，则

解得

该过程中A与木板一起运动的距离

解得

所以接下来三者一起运动，直至与挡板P碰撞，设该过程经历的时间为t2，则

A开始运动到与挡板P碰撞的时间

解得

（3）方法一：设A与板一起运动的加速度为aA，根据牛顿第二定律，有

由题意可知，如果A与P碰前，三者速度已相等，则A与P碰后三者最终会一起向右运动，不会发生第二次碰撞。因此A在与P碰撞前一直做匀加速直线运动，碰后做加速度相等的减速运动。设A每次与挡板碰撞的速度大小为v，A经过时间t3与P碰撞，碰后经过时间t4速度减为零，则

解得

物块B一直向左作匀减速运动，在运动的全过程中根据牛顿第二定律，有

解得

则

解得

根据系统能量守恒，有

解得

方法二：由题意可知，A在与P碰撞前一直做匀加速直线运动，设A每次与挡板碰撞的速度为v，每次碰撞A的动量变化量为2m1v，则

设A与板一起运动的加速度为aA，根据牛顿第二定律，有

则A通过的路程

解得

根据系统能量守恒，有

解得