2023-2024学年江苏省南菁高中、梁丰高中高三上学期8月自主学习检测物理试题（解析版）

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南菁高中2023-2024学年第一学期高三年级自主学习检测试卷物理学科2023.8(本试卷满分100分，考试时间75分钟．)一、单选题（共10小题，每题4分，共40分）1. 橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值橡皮筋未受到拉力时的长度L，横截面积S有关，理论与实践都表明其中Y是一个由材料决定的常数，材料学上称之为杨氏模量。在国际单位制中，杨氏模量Y的单位应该是（　　）A N B. m C. N/m D. Pa2. 医学上利用超声波进行身体检查，探头发出一定频率的超声波，指向需要检查的部位，超声波射入人体后，在机体的组织器官形成反射波，回声返回到探头，经过信号转换之后形成影像，用于诊断。下列说法正确的是（　　）。A. 超声波在空气中传播时，质点的振动方向与传播方向垂直B. 为提高成像分辨力应使超声波波长比探测目标小的多C. 若被检界面向探头运动，回声频率比发射频率降低D. 进行超声探测时，探头与人体表面间需留有空隙3. 镅是一种人工获得的放射性元素，符号，原子序数95，具有强放射性，化学性质活泼，是同位素测厚仪和同位素X荧光仪等的放射源，常用于薄板测厚仪、温度计、火灾自动报警仪及医学上。其衰变方程为，已知核的质量为，核的质量为，X的质量为，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　）A. 该衰变为衰变B. 的结合能为C. 比结合能小于的比结合能D. 衰变后核核外电子处于高能级，向低能级跃迁发出射线4. 规范佩戴医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一，合格医用口罩内侧使用对水不浸润的材料，图甲为一滴水滴在医用口罩内侧的照片，图乙为对应的示意图。以下说法正确的是（　　）A. 照片中水滴与空气接触表面层的水分子比水滴的内部密集B. 该口罩为不合格产品，其内侧材料对所有的液体都浸润C. 该口罩为合格产品，其内侧材料并非对所有的液体都不浸润D. 照片中水滴附着层（即固液接触层）内水分子比水滴内部密集，因为附着层水分子受到的水滴内分子的作用力比受到的口罩内侧固体材料分子的作用力小5. 为了节省燃料，发射火星探测器需要等火星与地球之间相对位置合适。如图所示，“天问一号”探测器自地球发射后，立即被太阳引力俘获，沿以太阳为焦点的椭圆地火转移轨道无动力到达火星附近，在火星附近被火星引力俘获后环绕火星飞行。已知火星的公转周期约是地球公转周期的1.9倍。则火星探测器（　　）。A. 下一个发射时机需要再等约2.1年B. 在地火转移轨道运动时间小于6个月C. 在地火转移轨道运动时速度均大于地球绕太阳的速度D. 进入地火转移轨道的速度大于7.9km/s小于11.2km/s6. 真空中A、B、C为一等边三角形的三个顶点，在A、B两点分别放等量同种电荷后，三角形中心O点的场强为E，电势为；若再在C点放一等量异种电荷，取无穷远处电势为0，则O点的场强大小和电势应分别为（    ）A.  B.  C.  D. 0， 7. 如图所示，足够长斜面静止在水平地面上。先后两次将带正电的小球从斜面底端A处以相同的速度抛出，不计空气阻力。第一次不加电场，小球恰好沿水平方向撞到斜面上B点。第二次施加范围足够大，竖直向下的匀强电场，则小球（　　）。A. 仍然水平撞击斜面 B. 撞击点在B点上方C. 飞行时间比第一次长 D. 撞击斜面时的速度比第一次大8. 真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示。光照前两板都不带电。以光照射A板，假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动，已知单位时间内从A板逸出的电子数为，电子逸出时的最大动能为。元电荷为。忽略电子之间的相互作用，保持光照条件不变，图示装置可看成直流电源，则（　　）A. 入射光子的能量为 B. 电源的短路电流为C. 电源的内阻为0 D. 向上移动A板，电源的电动势增大9. 将一根柔软弹性细绳沿水平的x轴放置，其一端固定于位置为的墙面上，另一端不断上下振动，在绳中形成绳波如图，在时刻的质点刚好开始振动。当波传至固定点时，绳波将发生反射。反射处质点在反射前后的振动速度大小不变方向反向，波的传播方向也反向。则下列各个时刻细绳的波形图（实线）正确的是（　　）。A.  B. C.  D. 10. 如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数=0.2，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为1kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连。A球在水平拉力F的作用下向右做速度大小为2m/s的匀速运动。g=10m/s2，那么在该过程中（　　）A. 拉力F为恒力，大小为4NB. A球所受的摩擦力为恒力，大小为4NC. B球向上做速度大小为2m/s的匀速运动D. B球向上做加速运动，当OA=3m，OB=4m时，B球的速度为1.5m/s二、简答题（共5题，12~15题写出必要的过程和步骤，只写结果不得分．）11. (1)甲同学利用电流表、电压表等实验器材测量一节干电池A的电动势EA和内阻rA，实验电路图如图（甲）所示： ①现有电流表（0~0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：A.电压表（0~15V）     B.电压表（0~3V）C.滑动变阻器（0~50Ω）     D.滑动变阻器（0~~500Ω）为减小测量误差，在实验中，电压表应选用____；滑动变阻器应选用____；（选填相应器材前的字母）；②实验时改变滑动变阻器滑片的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。根据实验数据画出U－I图线，如图（乙）所示。由图像可得：电动势EA=____V，内阻rA=____Ω；(2)乙同学利用电流表、电阻箱等实验器材测量一节干电池B的电动势EB和内阻rB，实验电路图如图（甲）所示。实验时多次改变电阻箱的阻值R，记录电流表的示数I，根据实验数据画出图线，如图（乙）所示。由图像可得：电动势EB=____V，内阻rB=____Ω；(3)若用阻值为3Ω的电阻先后与电池A和电池B连接，则两个电池的输出功率PA、PB中最接近电池最大输出功率的是____（选填“PA”或“PB”）。12. 某同学在做水流导光实验时，将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水从小孔流出。用激光水平射向塑料瓶小孔，可观察到光在水流内传播。如图所示，已知水的折射率，小孔直径，重力加速度，瓶内水足够多，忽略空气对水的阻力。若要顺利完成此实验使水平射入的激光被约束在水流中，求：（1）激光临界角的正弦值；（2）A处流出的水流速度应满足什么条件？13. 如图是交流发电机的发电供电原理图。一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，线圈共220匝，线圈面积为0.051m2，转动频率为50Hz，磁场的磁感应强度为T。发电机的输出端a、b与理想变压器的原线圈相连，变压器副线圈接有两个标有“220V，11kW”的电动机。已知变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，电动机正常工作。求：（1）电流表的示数；（2）线圈的内阻。14. 一转动装置如图所示，两根轻杆OA和AB与一小球以及一轻质套筒通过铰链连接，两轻杆长度均为L，球的质量为m，O端固定在竖直的轻质转轴上，套在转轴上的轻质弹簧连接在O与套筒之间，原长为L，弹簧劲度系数为，转动该装置并缓慢增大转速，套筒缓慢上升。弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g，求：（1）平衡时弹簧的长度；（2）AB杆中弹力为0时，装置转动的角速度ω0；（3）弹簧从小球平衡至缩短为原长的一半的过程中，外界对转动装置所做的功W。15. 如图所示，空间中有一半径为R、圆心处于O点的圆形匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。其底部A点有一电子源可向圆形磁场内各个方向内持续发射速度大小为v0，质量为m，电量为e的电子。圆形磁场右侧紧靠着一电子收集装置，该装置主要由长为2R、间距为2R的平行金属板MN和PQ构成，平行金属板中心轴线过磁场圆心O点，金属板之间加恒为的电压，PQ板接地，当电子碰到金属板立即被收集中和。未能收集的电子射出平行金属板后会撞上另一收集装置BC板（足够长），B点在金属板右端点QN连线的延长线上，并与延长线的夹角为θ（θ可调）。不计电子之间的相互作用和场的边缘效应，则：（1）现要求所有电子均能平行进入金属板间，求磁感应强度B的大小；（2）若电子初速度满足（1）的条件且进入收集装置时在竖直方向分布均匀，单位时间内电子数为n，求平行金属板的收集效率和单位时间内电子减少的总电势能；（3）在（2）中未能收集的电子离开平行金属板后与BC板发生碰撞，要求电子垂直撞击BC板，应调整θ为多少？调整后与BC撞击的电子有60%被完全吸收，40%电子会被反弹，反弹后的速度大小减小为原来一半，求BC板受到的作用力大小。