2023年江苏省泰州市高考物理调研试卷

这是一份2023年江苏省泰州市高考物理调研试卷，共19页。试卷主要包含了单选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2023年江苏省泰州市高考物理调研试卷一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.  通电雾化玻璃能满足玻璃的通透性和保护隐私的双重要求，被广泛应用于各领域。如图所示，通电雾化玻璃是将液迪高分子晶膜固化在两片玻璃之间，未通电时，看起来像一块毛玻璃不透明；通电后，看起来像一块普通玻璃，透明。可以判断一通电雾化玻璃中的液晶(    )

 A. 是液态的晶体
B. 具有光学性质的各向同性
C. 不通电时，入射光在滴品层发生了全反射，导致光线无法通过
D. 通电时，入射光在通过液晶层后按原有方向传播2.  用光传感器能直观的演示双缝干涉，实验装置如图甲所示，某次实验的双缝间距，调整双缝到光传感器的距离，在计算机中得到图乙所示光强变化的图样，可以推断该实验所用单色光波长为(    )

 A.  B.  C.  D. 3.  用手握住一条较长的均匀软绳一端将绳水平拉直，先后以两种不同频率在竖直方向上下抖动。如图所示，以手握点为原点，在轴正方向形成一列简谐横波，图中时刻该横波刚好传到点，下列说法正确的是(    )

 A. 点起振方向竖直向上 B. 前后两次形成的绳波波长之比为：
C. 前后两次振动的周期之比为： D. 前后两次形成的横波波速之比为：4.  如图所示是研究光电效应的实验原理图，某实验小组用光强相同即单位时间照射到单位面积的光的能量相等的红光和紫光分别照射阴极，移动滑片分别得到红光和紫光照射时，光电管的光电流与电势差的关系图像可能正确的是(    )A.
B.
C.
D.
 5.  如图所示，质量相等、周期均为的两颗人造地球卫星，轨卫星道为圆、轨道为椭圆。、两点是椭圆长轴两端，距离地心为。为两轨道的交点，到地心距离为，卫星的速率为，下列说法正确的是(    )A. 点到椭圆中心的距离为
B. 卫星在点的速率等于
C. 卫星在点的向心加速度等于
D. 卫星由到的时间等于6.  在光滑竖直板上用网兜把足球挂在点，足球与板的接触点为。绳与板的夹角为，网兜的质量不计。现保持不变，以板的底边为轴向右缓慢转至板水平，下列说法正确的是(    )A. 绳对足球的拉力先减小后增大
B. 绳对足球的拉力一直增大
C. 板对足球的支持力先增大后减小
D. 板对足球的支持力一直减小
 7.  一小孩独自玩要，他手中有实心小球可视为质点。现在他以仰角为将小球以初速度为投向前方一堵竖直墙，小球与墙面斜向右下方碰撞后正好弹回小孩手中，下列说法正确的是(    )A. 小球弹回的水平速度和竖直速度大小均不变
B. 小球弹回的水平速度不变，竖直速度变大
C. 小球速率不变，适当增大仰角再次从抛出可能击中点
D. 小球速率不变，适当减小仰角再次从抛出可能击中点8.  如图所示，在光滑水平平面上有一根通有恒定电流的长直导线，用同种均匀材料做成的单匝线框、平铺在水平平面上。是边长为的正方形，是长边长为的长方形。瞬间关闭恒定电流，假设线框不会与长直导线碰撞，、最终获得的动量之比为(    )A. ：
B. ：
C. ：
D. ：9.  如图所示，一固定的不带电金属球壳接地，半径为，球心为，将一带电量为的点电荷固定在离球心为的点，、是连线上的两点，，与球壳相切于点，球壳静电平衡时，点的场强，下列说法正确的是(    )
A. 点电势低于点
B. 点电势低于点
C. 点的场强
D. 球上的感应电荷在处的场强大小10.  如图所示，一足够长固定的粗糙倾斜绝缘管处于匀强磁场中，一带正电小球从静止开始沿管下滑，下列关于小球的加速度随时间沿斜面向下为正方向，受到的弹力随时间垂直斜面向下为正方向，以开始下落点为零重力势能参考点，小球的重力势能随位移，机械能随位移的关系图像可能正确的是(    )A.  B.
C.  D. 二、实验题（本大题共1小题，共15.0分）11.  实验室有一只分格没有刻度值的电流表，一兴趣小组想用它来测量两节干电池的电动势和内电阻。能够使用的器材还有；电压表量程为，内阻约为、电阻箱调节范围、滑动变阻器最大阻值、电键及导线若干。
该小组先用欧姆表粗测电流表的内电阻：用“”挡测量时，欧姆表的黑表笔应该接电流表的______ 填“正”或“负”极。测量时指针如图甲所示，则应该换______ 挡再次测量。
该小组设计了更精确的测量方案如图乙。将开关闭合，多次改变、并保持电压表示数恒为，记录和电流表偏转的格数。再根据记录的多组数据在坐标系中描出一系列的点如图丙，在丙图中连线求出电流表的内阻 ______ 保留两位有效数字。
用题给器材设计尽可能减小系统误差、实验操作和数据处理简单的测量电池电动势和内阻的实验方案，将实验原理图画在丁图方框中。

 三、简答题（本大题共1小题，共8.0分）12.  黑光灯是利用物理方法来灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”。如图所示，有一小型交流发电机线圈匝数，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度。不计线圈电阻，用该发电机通过理想变压器升压后向黑光灯的电网供电，若在常温常压下空气的击穿电场的场强为，要使害虫瞬间被击至少要的电压，为了能瞬间击毙害虫又防止空气被击穿而造成短路。求：
变压器原副线圈的匝数比的最大值；
电网相邻两极板距离的最小值。
四、计算题（本大题共3小题，共37.0分）13.  如图所示，、是两个不计质量和厚度的活塞，可在水平固定的两端开口的气缸内无摩擦地滑动，横截面积分别为，，它们之间用一根长为的轻质细杆连接，静止时气缸中气体的温度，活塞的右侧较粗的一段气柱长为，已知大气压强，缸内气体可看作理想气体，活塞在移动过程中不漏气。
求活塞静止时气缸内气体的压强；
缸内气体的温度逐渐降为的过程中缸内气体的内能减小，求活塞右移的距离和气体放出的热量。14.  如图所示，光滑水平面上放置一足够长轻质木片，木片上端放置两个质量均为、可视为质点的弹性滑块和，初始间距为，与木片间的动摩擦因数，与木片间的动摩擦因数。现对施加水平向右的推力，、由静止开始运动，求：
、第一次碰撞时，的速度；
、第一次碰撞后，的加速度；
相对木片滑动的过程中系统产生的热量。
15.  原子核衰变时放出肉眼看不见的射线。为探测射线威耳曾用置于匀强磁场或电场中的云室来显示它们的径迹，为了研究径迹，我们将其抽象成如图甲、乙所示的情景：一静止的氡核置于真空区域匀强磁场的边界轴上的点，氡核放出一个水平向右的初速度为、质量为、电量为的粒子后衰变成一个质量为的钋核。设真空中的光速为，不计粒子的重力，衰变放出的核能全部转变成钋核和粒子的动能。
写出该衰变的核反应方程式并计算衰变过程的质量亏损；
若甲图中两个磁场区域的磁感应强度分别为和，间距均为，求粒子离开磁场的位置坐标；
若磁场左边界为轴，磁感应强度为，粒子在磁场中运动受到与速度方向相反、大小不变的阻力，且恰好不从能轴飞出磁场，求粒子运动到轴的时间及阻力。


答案和解析 1.【答案】 【解析】解：液晶是介于晶体和液体之间的中间状态，同时具有液体流动性，晶体光学性质的各向异性，故A，B错误；
不通电的自然条件下，液晶层中的液晶分子无规则排列，入射光在液晶层发生了漫反射，光线可以通过，但通过较少，所以像毛玻璃不透明。通电时，液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列，入射光在通过液晶层后按原方向传播，故C错误，D正确。
故选：。
本题考查液晶的特点：既具有液体的流动性又具有晶体的光学各向异性，是介于固体和液体之间的状态，再结合题意，即可完成解答。
本题考查学生对液晶性质的掌握和对题意的理解能力，因此做题时应仔细审题。
 2.【答案】 【解析】解：根据图乙
由
得
故B正确，ACD错误。
故选：。
根据乙计算相邻亮条纹间距，根据条纹间距公式计算波长。
本题考查光的干涉实验，要求掌握实验原理和数据处理。
 3.【答案】 【解析】解：由质点带动法可知：此时刻点竖直向下振动，即波源点起振方向竖直向下，故A错误；
B.由图可知：段是先振动形成的波，段是后振动形成的，有，
故前后两次形成的绳波波长之比为：
：：，故B错误；
同一均匀软绳上的波速相同，根据得：

：：，故C正确，D错误。
故选：。
根据质点带动法分析的起振方向，由此得到手刚开始抖动的方向；根据波的图像得到两次波长，可求波长之比；根据求周期之比；波在同一均匀软绳上的波速相同。
本题主要是考查了波的图像；解答本题关键是要理解波的图象的变化规律，能够根据图像分析各个位置处的质点振动方向。
 4.【答案】 【解析】解：当时，电场力使电子减速，光电流为时的电压即为遏制电压，根据所学知识可知紫光频率高于红光，紫光遏制电压较大，所以在轴的正半轴的交点大于红光。单位时间内红光的光子数多，所以红光的饱和光电流大，故A正确，BCD错误；
故选：。
根据光电效应的原理，结合紫光和红光的频率大小关系得出正确的图像。
本题主要考查了光电效应的相关应用，理解光电效应的原理，结合不同颜色光的频率大小关系即可完成分析。
 5.【答案】 【解析】解：、卫星由到的时间小于，故D错误；
A、因为两卫星的周期均为，根据开普勒第三定律，椭圆半长轴为：，焦距：。点在椭圆的短轴上，即点到椭圆轨道中心的距离：，故A错误；
B、两卫星质量相等，半径与半长轴相等，所以机械能相等，在点的引力势能也相等，所以在点的速率相等，故B正确；
C、卫星在点加速度与相等，其向心加速度：，故C错误。
故选：。
由卫星从位置到的位置关系结合周期公式求时间；
根据题设条件和两卫星的几何关系求点到椭圆中心的距离；
由机械能守恒定律分析卫星在点的速度；
根据加速度公式和牛顿第二定律判断加速度的关系。
本题考查卫星的运动，满足开普勒三定律，圆轨道运动时满足高轨、低速、长周期的规律，要熟练掌握并灵活运用。
 6.【答案】 【解析】解：对球受力分析，球受到重力，拉力和支持力，如图所示，因为绳与板的夹角保持不变，三力首尾相接可得：与的夹角不变，即它们的矢量图被限制在一个外接圆上移动。可见绳对足球的拉力一直减小，板对足球的支持力先增大后减小。故C正确，ABD错误。

故选：。
对球受力分析，利用辅助圆法判断支持力和拉力的变化即可。
本题考查共点力平衡，解题关键是对足球做好受力分析，利用辅助圆法分析即可。
 7.【答案】 【解析】解：假设移去墙壁，根据运动的对称性可画出点以后的轨迹，可见弹回的轨迹相对于点以后的轨迹，竖直高度相同，水平位移较大。如果水平速度不变，那么飞行时间应变长，因此小球的竖直速度应变小，故AB错误；
C.小球速率不变，适当增大仰角再次抛出，相比第一次的轨迹，其水平方向更扁，即与墙碰撞点将在点的正下方，故C错误；
D.适当减小仰角再次抛出，其轨迹水平方向更平坦，小球可能在上升过程中击中点，故D正确。
故选：。
假设没有竖直墙壁。根据对称性得出小球弹回时的速度，结合题意完成分析；
根据运动的合成和分解，结合小球在不同方向上的运动特点分析出其可能击中的位置。
本题主要考查了斜抛运动的相关应用，熟练应用对称性，结合斜抛运动在不同方向上的运动特点即可完成分析。
 8.【答案】 【解析】解：时间极短，故磁感应强度均匀变化，设线框左右两边磁感应强度差为，由动量定理有，为同种均匀材料，根据电阻定律，可得
所以有，故A正确，BCD错误。
故选：。
本题根据动量定理、电阻定律求动量之比。
本题考查学生对动量定理、电阻定律的理解，是一道基础题。
 9.【答案】 【解析】解：、处于静电平衡状态的导体是等势体，所以点和点电势相等，故A错误；
B、两点到的距离相等，则在两点的电势相等，点到金属球壳的距离更小，由于金属球壳发生感应起电，金属球壳带负电，则感应电荷在点的电势更低，则点的电势低于点，故B正确；
C、处于静电平衡状态得导体内部场强处处为零，故C错误；
D、由几何关系得，间的距离
点电荷在点的场强大小
球壳是等势体，表面为等势面，则球壳表面的合场强垂直于球壳的切面，沿半径指向，如图：

由几何关系得，感应电荷在处的场强为
故D错误。
故选：。
处于静电平衡状态的导体是等势体；离正电荷越近，电势越高，离负电荷越近，电势越低；处于静电平衡状态得导体内部场强处处为零；根据点电荷场强公式和电场叠加原理求解球上的感应电荷在处的场强大小。
本题考查静电平衡和电场强度的叠加原理，解题关键是知道处于静电平衡状态的导体是等势体，内部场强处处为零，知道电场强度的叠加遵循矢量合成的法则。
 10.【答案】 【解析】解：、小球从静止开始下滑，受到重力、弹力、摩擦力、及垂直于管斜向上洛伦兹力作用，由于速度的增大，洛伦兹力逐渐增大，支持力减小，摩擦力减小，从而导致加速度增大。
当时，由牛顿第二定律得

则：，
可见图像的斜率越来越大，图像的斜率越来越大；
当时，由牛顿第二定律得

则：，
可见的斜率越来越小，图像的斜率越来越小，故AB错误；
C、小球重力势能：，可得图像为倾斜直线，故C错误；
D、因为摩擦力先减小再变大后不变，根据功能原理，所以机械能的关系图像斜率先减小再变大后不变，故D正确。
故选：。
小球下滑过程中受重力、洛伦兹力、弹力和摩擦力，洛伦兹力从零开始增加，根据平衡条件判断弹力、摩擦力的变化情况，根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况；
根据重力势能的表达式分析重力势能的变化；
根据功能原理分析机械能的变化。
本题考查如何正确的受力分析，理解洛伦兹力与速度的关系，从而影响受力情况，带动运动情况的变化，注意此处的弹力的方向变化，是解题的关键。
 11.【答案】正     【解析】解：多用电表的欧姆挡从黑表笔流出，所以黑表笔应接电流表的正极。根据图乙可知，用“”挡测量时指针偏转角过大，说明电阻较小，为了准确测量电阻的大小，应选用“”挡；
用直线连接坐标系中各个点，让点尽量均匀地分布在直线的两侧，误差较大的点舍去，由此画出的图像如图所示：

在保证电压表示数不变的情况下，根据欧姆定律可得：

设电流表每格电流为，则有

整理可得；
根据图像的斜率可得：

截距为：
解得：
电流表接在干路上则有


可知电流表在干路可减小系统误差且操作简单，电路图如图所示：

故答案为：正，；见解析，；见解析。
根据欧姆表的工作原理进行分析；
根据描点法，使尽量多的点在一条直线上，不能在一条直线上的点要均匀分布在直线两侧，再根据图像以及欧姆定律即可求解；
根据电表内阻的影响进行分析，从而确定电路图。
本题考查测量电动势和内电阻的实验方法，关键在明确根据闭合电路欧姆定律得出对应的表达式，再分析图象的意义，求得电动势和内电阻；同时能正确根据电路情况和电表内阻的影响分析实验误差。
 12.【答案】解：原线圈电压的最大值为
因为，所以有
即
可得变压器原副线圈的匝数比的最大值
电网相邻两极板电场，由可得电网相邻两极板距离的最小值
答：变压器原副线圈的匝数比的最大值为；
电网相邻两极板距离的最小值为。 【解析】根据求解电动势的峰值，根据理想变压器电压比等于匝数比求解匝数比；
根据匀强电场场强与电势差的关系求解相邻两极板间的距离最小值。
本题考查变压器和匀强电场场强与电势差的关系，解题关键是知道理想变压器原副线圈电压比等于匝数比，知道匀强电场场强与电势差的关系。
 13.【答案】解：以两个活塞为研究对象，水平方向根据平衡条件可得：

解得：
缸内气体的温度降低过程中活塞向右移动，气体做等压变化，根据盖吕萨克定律可得：

代入数据解得：
此过程中体积减小：，其中
代入数据解得：，
根据热力学第一定律可得：，其中
解得：，负值表示放出热量
答：活塞静止时气缸内气体的压强为；
活塞右移的距离为，气体放出的热量为。 【解析】以两个活塞为研究对象，水平方向根据平衡条件进行解答；
缸内气体的温度降低过程中活塞向右移动，气体做等压变化，根据盖吕萨克定律进行解答；再结合热力学第一定律求解放出的热量。
本题主要是考查了一定质量的理想气体的状态方程；解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个状态参量，分析一定质量的理想气体发生的是何种变化，选择合适的气体实验定律解决问题。
 14.【答案】解：由牛顿第二定律可知



解得：
由运动学公式得

解得：
A、第一次碰撞时，的速度为：；
，解得：
A、发生弹性碰撞，且质量相等，所以交换速度，即有：


相对于木片向前运动，由牛顿第二定律可知

解得：；
第次碰撞后，、达到共速的时间为，则：，解得
A、的相对位移为，解得，共速之后做加速运动也做加速运动，直到第次发生碰撞。设从共速到第二次碰前所需的时间为，则
解得：，解得：第二次碰前的速度为，，第二次碰后交换速度，
解得
相对位移，解得
依此类推
所以总的相对位移为，解得
可得
解得相对木片滑动的过程中系统产生的热量
答：、第一次碰撞时，的速度为
、第一次碰撞后，的加速度
相对木片滑动的过程中系统产生的热量 【解析】根据牛顿第二定律，求出的加速度与的加速度，然后根据运动学公式即可求解，
碰撞后做匀加速直线运动，做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求出的加速度。
和碰撞交换速度后做匀加速直线运动，做匀减速直线运动。然后共速，此时二者相距最远，然后接下来做匀加速直线运动也做匀加速直线运动。然后是发生碰撞。利用归纳的思想寻找规律。
本题考查板块模型。其实关键还是弄清每个物体的运动过程。本题较难。
 15.【答案】解：根据质量数和核电荷数守恒，可得
由动量守恒可知
其中，
联立可得质量亏损为
根据洛伦兹力提供向心力
可得半径为，
运动过程如图所示

由几何关系可知
解得
根据几何关系
粒子离开磁场的位置坐标为；
粒子恰好不能从磁场中飞出，即到达轴时速度沿轴负方向。可见粒子转过的角度
由向心力公式可知
粒子运动到磁场左边界的时间
粒子受到大小恒定的阻力，即切向加速度
速率均匀减小，角速度不变，转动半径均匀减小，粒子在平面内做螺旋运动。任取时间，减小的半径
转过的角度
则有
可见：该螺旋线上任意一点的曲率中心在一个半径为的基圆上移动类似于绳子绕木桩当粒子到达轴时，曲率半径等于，即有

可得
答：该衰变的核反应方程式为：；衰变过程的质量亏损为；
粒子离开磁场的位置坐标为；
粒子运动到轴的时间为；阻力为。 【解析】首先，根据质量数和核电荷数守恒写出核反应方程；再根据动量守恒和动能的表达式以及爱因斯坦质能方程求出衰变过程的质量亏损；
其次，根据洛伦兹力提供向心力求出轨道半径，画出轨迹图，并由几何关系求出粒子离开磁场的位置坐标；
最后，根据粒子恰好不能从磁场中飞出求出粒子转过的角度结合匀速圆周运动的规律求出粒子运动到磁场左边界的时间；最后，由微元法求出切点加速度，结合牛顿第二定律求出粒子受到的阻力。
本题考查了衰变和带电粒子在磁场中的运动的相关知识，解决本题的关键是熟练掌握衰变方程以及准确画出粒子的运动轨迹。