江苏省盐城市高级实验中学高三下学期第三次模拟考试物理试题（含解析）

江苏省盐城市高级实验中学高三下学期第三次模拟考试物理试题

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

一、单选题

1．2020年，“嫦娥五号”探测器胜利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有用石英制成的传感器，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷“压电效应”。如图所示，石英晶体沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著。石英晶体（　　）

A．没有确定的熔点 B．具有各向同性的压电效应

C．没有确定的几何形状 D．是单晶体

2．2022年10月19日，中国新一代“人造太阳”（HL-2AI）科学研究取得突破性进展，等离子体电流突破100万安培，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录。已知该装置内部发生的核反应方程为：+→+X，则下列说法中正确的是（　　）

A．一个X的质量约等于一个电子的质量

B．该反应吸收能量

C．该反应生成物的结合能小于反应物的结合能之和

D．动能相同的一个X和一个电子，电子的德布罗意波长比X的德布罗意波长长

3．战绳训练需要训练者上下交替摆动两根粗重的绳子，训练者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来，研究发现战绳训练能将训练者的最大氧气摄入量增加50%，对训练者的心肺水平也是一个挑战。若以手的平衡位置为坐标原点，训练者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形如图所示，若右手抖动的频率是2Hz，下列说法正确的是（    ）

A．该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向

B．该绳波传播速度为2m/s

C．再经过0.25s，Q点到达x轴上方对称位置

D．从该时刻开始计时，质点P的振动方程为

4．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压，为阻值随光强增大而减小的光敏电阻，和是两个完全相同的灯泡，电表均为理想交流电表。则（　　）

A．通过光敏电阻的交变电流频率为10Hz

B．若的灯丝烧断，则电压表的示数仍为5V

C．当照射R的光强增大时，电流表的示数变小

D．图像上对应的0.01s时刻，发电机中的线圈平面与中性面垂直

5．北京时间2022年11月12日10时03分，搭载天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载火箭，在我国海南文昌航天发射场点火发射；12时10分，天舟五号货运飞船仅用2小时便顺利实现了与中国空间站天和核心舱的快速交会对接，如图所示，创造了世界纪录。下列说法中正确的是（　　）

A．天舟五号货运飞船的发射速度大于

B．天和核心舱的速度大于

C．在文昌航天发射场点火发射，是为了更好地利用地球的自转速度

D．要实现对接，天舟五号货运飞船应在天和核心舱相同轨道处加速

6．用如图模型研究斜拉桥的平衡：细杆CD固定在地面，从质量为的均匀平板正中央空洞内穿过。通过两根轻质细线、将平板水平悬挂，与竖直方向夹角分别为30°、60°。在同一竖直平面内。则下列说法正确的是（    ）

A．绳上的拉力大小为

B．绳上的拉力大小为

C．保持平板水平，绳不动，逐渐缩短绳，使点在平板上左移，这一过程中绳上的拉力变大

D．保持平板水平，绳不动，逐浙伸长绳，使A点在平板上左移，这一过程中绳上的拉力变小

7．光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率，如图所示。若浸没液体的折射率为，当不加液体时光刻胶的曝光波长为，则加上液体后（　　）

A．紫外线进入液体后波长变短，光子能量增加

B．传播相等的距离，在液体中所需的时间变短

C．紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射，能提高分辨率

D．在液体中的曝光波长约为117mm

8．某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。不计电源内阻及电感线圈L的电阻。下列说法正确的是（　　）

A．开关S闭合瞬间，流经灯和的电流相等

B．开关S闭合瞬间至断开前，流经灯的电流保持不变

C．开关S断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭

D．根据题中信息，可以推算出图乙中与的比值

9．如图所示，质量为2000kg电梯的缆绳发生断裂后向下坠落，电梯刚接触井底缓冲弹簧时的速度为4m/s，缓冲弹簧被压缩2m时电梯停止了运动，下落过程中安全钳总共提供给电梯17000N的滑动摩擦力。已知弹簧的弹性势能为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），安全钳提供的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，下列说法正确的是（    ）

A．弹簧的劲度系数为3000N/m

B．整个过程中电梯的加速度一直在减小

C．电梯停止在井底时受到的摩擦力大小为17000N

D．电梯接触弹簧到速度最大的过程中电梯和弹簧组成的系统损失的机械能约为4600J

10．在轴的坐标原点固定一电荷最绝对值为的点电荷，在处固定另一点电荷，两者所在区域为真空，在两者连线上某点的电场强度与该点位置的关系如图所示。选取轴正方向为电场强度的正方向，无限远处电势为零，则下列说法正确的是（　　）

A．处的电场强度大于处电场强度

B．处的电势高于处的电势

C．在处点电荷的电荷量的绝对值为

D．电子沿轴从移动到过程中电势能先增加后减少

二、实验题

11．小明在做实验时，发现一个色环电阻的外漆脱落，如图1所示，于是用多用电表测量该电阻。

（1）正确的操作顺序是___________。

A．把选择开关旋转到交流电压最高挡

B．调节欧姆调零旋钮使指针到欧姆零点

C．把红黑表笔分别接在两端，然后读数

D．把选择开关旋转到合适的挡位，将红、黑表笔接触

E．把红黑表笔插入多用电表“+、-”插孔，用螺丝刀调节指针定位螺丝，使指针指0

（2）小明正确操作后，多用电表的指针位置如图2所示，则___________Ω。

（3）小林认为用多用电表测量电阻误差较大，采用伏安法测量。图3是部分连接好的实物电路图，请用电流表内接法完成接线并在图3中画出___________。

（4）小林用电流表内接法和外接法分别测量了该色环电阻的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到图上，如图4所示。请你选择一组合理的数据点，求出该色环电阻的电阻为___________Ω（结果保留两位有效数字）。

（5）因电表内阻影响，测量值___________（选填“偏大”或“偏小”），原因是 ___________。

三、解答题

12．如图所示，内壁光滑的导热汽缸竖直放置在水平桌面上，汽缸内封闭一定质量的气体。活塞质量m=4kg，活塞横截面积S=20cm2。活塞初始状态位于离底部高度h1=5cm处。假设外界空气温度恒为27℃，大气压强p0=1×105pa，g=10m/s2，

（1）用外力F将活塞缓慢提升4cm，求此时汽缸内气体的压强；

（2）对汽缸内气体缓慢加热，当温度升到57℃时，气体吸收了10J的热量，求此过程中气体内能的增加量。

13．如图所示，在光滑水平面上的左侧存在一足够大的匀强磁场，一质量为电阻为的单匝正方形线框在该平面内以大小初速度向右运动时，恰好可以滑出磁场，线框的边长为，且该过程中与始终保持平行，求：

（1）该过程正方形线框产生的热量；

（2）匀强磁场的磁感应强度。

14．如图，质量的小车上固定有处于竖直平面内的特殊形状的圆管，圆管内壁处处光滑且圆管可以忽略内径，其中段圆弧所对应的半径，圆心角，点切线方向竖直向下，圆管的段是一段四分之一圆弧，对应的半径，点与小车表面平滑衔接，小车部分足够长，且部分与小球之间的动摩擦因数为，小车置于水平地面的光滑段。现将质量的小球由A点左上方某点以的初速度水平抛出，使小球刚好可以无碰撞的进入到圆管中。小球穿过圆管后，滑上段。当小球与小车共速时，小车也刚好运动至水平面的粗糙段，车与地面的动摩擦因数为，取，求：

（1）小球抛出点到A点竖直高度；

（2）小球刚运动到点时，球的速度大小；

（3）最终球和车都静止时，小球到点的距离是多少。

15．真空中的立方体区域边长为L，按如图方式建立空间直角坐标系，底面中心处有一点状放射源S，仅在abcO所在平面内向各个方向均匀发射带正电粒子，所有粒子的速度大小均为v，电荷量为q，质量为m。abfe面放有一个接收屏，用以接收粒子。现给立方体内施加竖直向上的匀强磁场，使接收屏上恰好没有收到任何粒子。

（1）求匀强磁场的磁感应强度B；

（2）现在正方体内再加竖直向上的匀强电场，要使所有从S发出的粒子刚好都能从上表面中心P离开，求出所有满足条件的电场强度E的大小；

（3）若电场强度E的大小取第（2）问中的最大值，现让abfe屏向左沿z轴负方向平移（图中未画出），求打在abfe屏上的粒子中x坐标最大值和最小值时对应点的坐标（x，y，z）。

参考答案：

1．D

【详解】ACD．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，石英是单晶体，有确定的熔点，有确定的几何形状，AC错误，D正确；

B．沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著，其他方向不明显，故具有各向异性的压电效应，B错误。

故选D。

2．D

【详解】A．根据质量数和电荷数守恒可知X的质量数是1，电荷数是0，所以X是中子，中子的质量大于电子的质量，故A错误；

B．核反应前的质量大于核反应后的质量，所以此过程是一个放出能量的过程，故B错误；

C．由于反应放出能量，该反应生成物的结合能大于反应物的结合能之和，故C错误；

D．X是中子，由于，知动能相同的一个中子和一个电子，由于中子的质量大于电子的质量，所以电子的德布罗意波长比X的德布罗意波长长，故D正确。

故选D。

3．C

【详解】A．由波形图可知，该时刻Q点的振动方向沿y轴正方向，选项A错误；

B．该绳波传播速度为

选项B错误；

C．再经过0.25s=，Q点到达x轴上方对称位置，选项C正确；

D．从该时刻开始计时，开始时P振动方向沿y轴负向

则质点P的振动方程为

选项D错误。

故选C。

4．B

【详解】A．由图乙可知，原线圈的交流电的周期为

频率

变压器副线圈交流电的频率与原线圈相同，通过光敏电阻的交变电流频率为50Hz。A错误；

B．由图乙可知，原线圈的交流电的电压的峰值

原线圈的交流电的电压的有效值

由

得

若的灯丝烧断，则电压表的示数仍为5V。B正确；

C．当照射R的光强增大时，的阻值减小，副线圈消耗的功率变大，副线圈中的电流变大，由

原线圈电流增大。电流表的示数变大。C错误；

D．图像上对应的0.01s时刻，电压瞬时值为零，发电机中的线圈平面与中性面重合。D错误。

故选B。

5．C

【详解】A．天舟五号货运飞船绕地球做匀速圆周运动，发射速度大于小于，故A错误；

B．是绕地球做匀速圆周运动的最大速度，故B错误；

C．在地球表面纬度越低的地方，随地球自转的半径越大，线速度越大，选在纬度较低的海南文昌发射场发射，是为了充分利用地球自转的线速度，故C正确；

D．要实现对接，天舟五号货运飞船应在较低轨道加速，做离心运动，故D错误。

故选C。

6．C

【详解】AB．对平板根据平衡条件

联立解得

，

AB错误；

C．设CB绳与竖直方向夹角为，根据平衡条件

联立解得

使B点左移，则由60°逐渐减小，则CB绳拉力变大，C正确；

D．设CA绳与竖直方向夹角为，根据平衡条件

联立解得

使A点左移，则由30°逐渐增大，这一过程中绳上的拉力变大，D错误。

故选C。

7．D

【详解】D．紫外线在液体中的波长

故D正确；

A．紫外线进入液体频率不变，根据可知光子能量不变，根据D选项分析可知波长变短，故A错误；

B．设传播距离，在真空中的时间

在液体中所需的时间

传播时间变长，故B错误；

C．由A选项分析可知紫外线在液体中波长变短，更不容易发生衍射，故C错误。

故选D。

8．D

【详解】AB．开关S闭合瞬间，由于电感线圈的阻碍作用，灯D3逐渐变亮，通过灯D3的电流缓慢增加，待稳定后，流经灯和的电流相等；故从开关S闭合瞬间至断开前，流经灯的电流也是逐渐增加，A、B错误；

C．开关S断开瞬间，由于电感线圈阻碍电流减小的作用，由电感线圈继续为灯和提供电流，又因为电路稳定的时候，流经灯和的电流相等，所以灯逐渐熄灭，C错误；

D．开关S闭合瞬间，灯和串联，电压传感器所测电压为D2两端电压，由欧姆定律

电路稳定后，流过D3的电流为

开关S断开瞬间，电感线圈能够为和提供与之前等大电流，故其两端电压为

所以

故可以推算出图乙中与的比值，D正确。

故选D。

9．D

【详解】A．电梯刚接触井底缓冲弹簧时的速度为4m/s，缓冲弹簧被压缩2m时电梯停止了运动，根据能量守恒，得

代入数据解得

故A错误；

B．与弹簧接触前，电梯做匀加速直线运动，接触弹簧后，先做加速度逐渐减小的加速运动后做加速度逐渐增加的减速运动，故B错误；

C．电梯停止在井底时，由受力平衡得

代入数据解得

故C错误；

D．当电梯速度最大时，此时加速度为零，则

解得

电梯接触弹簧到速度最大的过程中，电梯和弹簧组成的系统损失的机械能等于摩擦力做的负功，则

故D正确。

故选D。

10．D

【详解】A．由图可知，从处到处，电场强度反方向不断增大，所以处的电场强度小于处电场强度，故A错误；

B．在轴的坐标原点固定一电荷最绝对值为的点电荷，在处固定另一点电荷，选取轴正方向为电场强度的正方向，分析可知为两不等量正电荷产生的电场，类比等量同种正电荷产生的电场，可知从处到处逆着电场线方向，电势逐渐升高，所以处的电势低于处的电势，故B错误；

C．设在处固定另一点电荷的电荷量为，在处场强为0，可得

解得

故C错误；

D．电子从移动到过程，顺着电场线运动，可知电场力做负功，电势能增加，

从移动到过程，逆着电场线运动，可知电场力做正功，电势能减少，所以电子沿轴从移动到过程中电势能先增加后减少，故D正确。

故选D。

11．     EDBCA     3000            或     偏大     电流表分压

【详解】（1）[1]用多用电表测量该电阻时，应先进行机械调零使指针指0，然后选择合适的档位，将红、黑表笔短接进行欧姆调零，再进行测电阻读数，测量完毕后要把选择开关旋转到交流电压最高档，因此正确顺序为EDBCA。

（2）[2]由图可知档位选择“×100”，则

Rx=30×100Ω=3000Ω

（3）[3]电流表选用内接法，电压电流从零开始调节，滑动变阻器选用分压接法即可，电路连接如图：

（4）[4]待测电阻阻值约为3000Ω，因此电流表选用内接法更合理

（5）[5][6] 因电表内阻影响，测量值偏大，原因是电流表内阻分压。

12．（1）；（2）

【详解】（1）设初状态压强，对活塞受力分析有

又

解得

（2）对汽缸内气体缓慢加热过程有

解得

气体对外做功

根据热力学第一定律有

解得

13．（1）；（2）

【详解】（1）线圈滑出磁场的过程由动能定理

解得

（2）出离磁场过程

由动量定理

即

解得

14．（1）0.45m；（2）；（3）14.67m

【详解】（1）小球速度沿着点切线方向，且

在A点时

其中

可知

A点距离抛出点的高度差

解得

（2）系统水平方向动量守恒，且整个过程系统机械能守恒，则有

，

解得小球速度

方向向左

方向向右

（3）由于水平方向系统的动量守恒，则有

 从小球经过C点一直到小球与小车共速的过程中，设为小球和小车共速过程中，二者的相对位移对系统有

解得

即小车在这段时间内比小球多走16m，随后系统进入粗糙水平路面，对小车受力分析可知

 解得

方向向左减速

对小球受力分析有

解得

方向向左减速

从小球与小车共速到停止运动前，小车的位移

解得

小球的位移

解得

可知

最终小球相对于C点的位移

15．（1）；（2）；（3）（，，），（，，）

【详解】（1）所有粒子恰好被束缚在正方形abcO区域内，由几何关系得

粒子在磁场中做匀速圆周运动

解得

（2）粒子做圆周运动的周期

要使所有粒子刚好都能从上表面中心P离开，所用时间一定为周期的整数倍，在竖直方向上由运动学规律得

解得

（3）粒子运动的俯视图如图所示

由图可知，当为直径时，射出粒子的横坐标为最大值，此时横坐标为

粒子运动的时间为

此时对应的纵坐标

解得

故坐标为

（，，）

由图可知，当与abfe面相切时，射出粒子的横坐标为最小值，此时横坐标为

此时粒子运动的时间为

此时对应的纵坐标为

解得

故坐标为

（，，）