2022-2023学年江苏省高三下学期第三次模拟考试物理试卷（含解析）

2022-2023学年江苏省高三下学期第三次模拟考试物理试卷

学校:___________姓名：___________班级：_______

一、单选题

1．2018年8月23日，位于广东东莞的国家大科学工程——中国散裂中子源（CSNS）投入正式运行，这一设施将为诸多领域的基础研究和高新技术开发提供强有力的研究平合．对于有关中子的研究，下面说法正确的是 （    ）

A．在原子核中，中子和质子依靠库仑力聚合在一起

B．在β衰变中，一个中子转变为一个质子和一个电子

C．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子

D．一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应

2．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）

A．气体扩散的快慢与温度无关

B．布朗运动是液体分子的无规则运动

C．分子间同时存在着引力和斥力

D．物体温度升高，其所有分子的运动都会变得剧烈

3．如图所示，某同学将一篮球斜向上抛出，篮球恰好垂直击中篮板反弹后进入球筐，忽略空气阻力，若抛射点远离篮板方向水平移动一小段距离，仍使篮球垂直击中篮板相同位置，且球不会与篮筐相撞，则下列方案可行的是（　　）

A．增大抛射速度，同时减小抛射角

B．减小抛射速度，同时减小抛射角

C．增大抛射角，同时减小抛出速度

D．增大抛射角，同时增大抛出速度

4．如图所示，在“嫦娥”探月工程中，设月球半径为，月球表面的重力加速度为。飞船在半径为的圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的近月点时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做圆周运动，则（　　）

A．飞船在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的周期之比为

B．飞船在轨道Ⅲ的运行速率大于

C．飞船在轨道Ⅰ上经过处的加速度小于在轨道Ⅱ上经过处的加速度

D．飞船在轨道Ⅰ上经过处的运行速率小于飞船在轨道Ⅱ上经过处的运行速率

5．红光与紫光组成的复色光自空气沿AO方向，从半圆形玻璃砖的左上方O点射入，分别从B、C点射出，则（　　）

A．从B点射出的是红光

B．红光、紫光通过玻璃砖的时间相等

C．紫光在空气中的波长比在玻璃中的波长短

D．不断增大复色光的入射角，紫光先在半球面上发生全反射

6．如图所示，一小球在光滑槽内做简谐运动，下述方法中哪些可使小球的振动加快（　　）

A．减小小球的振幅 B．增大光滑圆槽的半径

C．增大小球的振幅 D．减小光滑圆槽的半径

7．如图所示为演示自感现象的实验电路图，线圈的自感系数较大，且使滑动变阻器R接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等，灯A1、A2相同，下列判断正确的是（　　）

A．接通开关S，灯A1、A2立即变亮

B．接通开关S，灯A1逐渐变亮，灯A2立即变亮

C．电路工作稳定后断开开关S，灯A1、A2 同时闪亮一下后逐渐熄灭

D．电路工作稳定后断开开关S，灯A1逐渐熄灭，灯A2立即熄灭

8．如图所示，一平行板电容器竖直放置，两板间距为d，电容为C，O为两板中心。过O且与板垂直的直线上，板外的M、N两点到O点距离均为2d，板间的P、S两点到O点的距离相等。在M、N点分别放置电荷量－Q、+Q的点电荷时，O点处场强恰好为零。已知静电力常量为k，忽略两点电荷对两板电荷分布的影响。则（　　）

A．A极板带负电，B极板带正电

B．P、S两点的电势相等

C．P、S两点的场强大小相等，方向相反

D．电容器所带的电荷量为

9．两根水平平行光滑金属导轨上放置两根与导轨接触良好的金属杆，两金属杆质量相同，滑动过程中与导轨保持垂直，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，如图所示，给金属杆A向右一瞬时冲量使它获得初动量p0，在金属杆A沿水平导轨向右运动的过程中，其动量大小p随时间变化的图像正确的是(　 　)

A． B．

C． D．

10．将劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定，在弹簧上放置一质量为m的小物块，物块离地面高度为，如图甲。现解除弹簧锁定，物块被弹起竖直向上运动过程中，其动能随离地高度h变化的关系图像如图乙，其中到间的图像为直线，其余部分均为曲线，对应图像的最高点。不计空气阻力，重力加速度为g，则（　　）

A．弹簧原长为

B．物块离地高度为时，物块的机械能最大

C．物块从离地高上升到过程中，重力做功

D．物块脱离弹簧后向上运动过程中重力势能增量小于

二、实验题

11．小张同学想要探究离子浓度对饮用水电导率的影响，其中某组实验的操作如下：取100mL饮用水加入适量的食盐，搅拌溶解得到未饱和食盐溶液，为了方便测量溶液的电阻，取部分溶液装入绝缘性良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示。

（1）小张同学想测量塑料圆柱形容器的内径，他应该选择下列哪种测量仪器___________；

A．毫米刻度尺

B． 螺旋测微器

C．弹簧秤

D． 游标卡尺

（2）小张同学先用多用电表粗测其电阻，将选择开关置于欧姆“×100”挡位置，再进行_______后测量其阻值时记录电表指针偏转如图乙所示，该电阻的阻值为____________；

（3）小张同学想进一步精确测量其电阻，实验室能提供以下器材：

A．干电池两节（每节干电池电动势约为1.5V，内阻可忽略）

B．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为0.7）

C．电流表A2（量程为0～3A，内阻约为0.5）

D．灵敏电流表G（量程为0～0.5mA，内阻等于100）

E.电压表V1（量程为0～3V，内阻约为4k）

F.电压表V2（量程为0～15V，内阻约为7k）

G.滑动变阻器R1（最大阻值为10）

H.电阻箱R2（最大阻值为9999.9）

I.开关、导线若干

为了完成测量，除干电池、开关、导线和滑动变阻器R1外，还应选择的恰当的器材是_________（填写器材前面的字母）。小张同学已经完成了部分电路设计，如图丙所示，请完成剩余电路图，要求电表读数均能大于量程的（在图中标上必要的电学符号，待测电阻用Rx表示）_______。

三、解答题

12．如图所示，一根竖直放置的足够长且粗细均匀的玻璃管开口向上，水银柱封闭一段理想气体。已知玻璃管中气柱和水银柱的高度均为，热力学温度为，大气压强为，求：

（1）玻璃管中封闭气体的压强；

（2）若将气体的热力学温度升高到，求稳定后气柱的高度。

13．如图甲为氢原子的能级图，设一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，频率最大的光照射光电管阴极K.阴极K在极短时间内吸收频率最大的光子后逸出光电子，实验测得其反向遏止电压为10.92V (如图乙所示)．求:

(1)一群处于n=4能级氢原子向基态跃迁时能发出多少种频率不同的光子?其中频率最大的光子能量为多少电子伏特?

(2)阴极K逸出的光电子的最大初动能为多少电子伏特?

(3)阴极K的逸出功为多少电子伏特?

14．在水平面上有一足够长的固定挡板P，贴着挡板有一质量为M=1kg的三角形滑块ABC和一质量为m=2kg的小球，小球位于C点且可视为质点，三角形滑块和小球都静止在水平面上，如图所示（俯视图）。现对三角形滑块施加一平行于挡板水平向右的恒力F，经2s，小球到达三角形滑块的A点。已知AB=2.4m，θ=37°，sin37°=0.6，三角形滑块不翻转，滑块与挡板间动摩擦因数，其余摩擦不计，求：

（1）小球离开斜面时的位移x1及其加速度a1；

（2）小球受到的弹力N1和恒力F的大小；

（3）当小球离开A点后，立即施加一恒力F1，可确保小球与C点连线与挡板的夹角始终为θ，则F1的最小值和方向。

15．如图所示，y轴上M点的坐标为（0，L），MN与x轴平行，MN与x轴之间有匀强磁场区域，磁场垂直纸面向里。在y > L的区域存在沿﹣y方向的匀强电场，电场强度为E，在坐标原点O处有一带正电粒子以速率v0沿 + x方向射入磁场，粒子穿出磁场进入电场，速度减小到0后又返回磁场。已知粒子的比荷为，粒子重力不计。求：

（1）匀强磁场的磁感应强度的大小；

（2）该粒子第一次上升到最高点的坐标；

（3）从原点出发后经过多长时间，带电粒子第一次回到x轴。

参考答案

1．B

【详解】A．在原子核中，中子和质子依靠核力聚合在一起，故A项错误；

B．衰变的过程中，一个中子转变成了一个质子和电子，故B正确；

C．卢瑟福通过α粒子散射，解释了原子核和核外电子的分布，故C选项错误；

D．聚变反应，不是裂变反应．故D错误．

2．C

【详解】A．扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；

B．布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是液体分子的热运动，固体小颗粒运动的无规则性，是液体分子运动的无规则性的间接反映，故B错误；

C．分子间斥力与引力是同时存在，而分子力是斥力与引力的合力，分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小；当分子间距小于平衡位置时，表现为斥力，即引力小于斥力，而分子间距大于平衡位置时，分子表现为引力，即斥力小于引力，但总是同时存在的，故C正确；

D．物体温度升高，分子的平均速度变大，但不是所有分子的速率都变大，即不是所有分子的运动都会变得剧烈，故D错误。

故选C。

3．A

【详解】根据题意可知，抛射点远离篮板方向水平移动一小段距离，篮球竖直方向上的位移不变，水平方向上的位移增大，由公式和可得，应保持不变，变大，设抛出的初速度为，抛射角为，则有

，

可知，需要增大抛射速度，同时减小抛射角。

故选A。

4．A

【详解】A．飞船在轨道Ⅰ、Ⅲ上的轨道半径分别为和，根据开普勒第三定律可知

解得飞船在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的周期之比为

故A正确；

B．飞船在轨道Ⅲ上绕月球表面飞行，重力提供向心力

解得飞船在轨道Ⅲ的运行速率为

故B错误；

C．根据牛顿第二定律可得

解得

由于、都相同，故飞船在轨道Ⅰ上经过处的加速度等于在轨道Ⅱ上经过处的加速度，故C错误；

D．飞船在点，由轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，做近心运动，需要减速，故飞船在轨道Ⅰ上经过处的运行速率大于飞船在轨道Ⅱ上经过处的运行速率，故D错误。

故选A。

5．B

【详解】A．由于紫光的频率大于红光的频率，根据频率大折射率大，可知玻璃对紫光的折射率大于红光，所以从B点射出的是紫光，故A错误；

B，设OD长度为d，折射角分别为，，连接BD、CD，如图

根据

解得

光在玻璃中传播时间为

可解得

故B正确；

C．根据，可知紫光在半圆柱体玻璃中传播速度比空气中的小，由于频率不变，结合可知，紫光在空气中的波长比在玻璃中的波长长，故C错误；

D．根据题图可知，若逐渐增大复色光的入射角，则折射角也增大，由几何知识可知在半圆柱体玻璃内部光的入射角反而逐渐减小，则红光和紫光均不会发生全反射，故D错误。

故选B。

6．D

【详解】小球受重力和支持力，支持力与重力沿径向分力的合力提供圆周运动向心力，重力的切向分量提供做简谐运动的回复力，是类单摆模型，根据单摆的周期公式

设光滑圆槽的半径为R，可知类单摆摆长L与原槽半径R相等，有

周期与振幅无关，要加快振动，即减小周期，可以减小光滑圆槽的半径R。

故选D。

7．B

【详解】A B．接通开关S瞬间，灯A2立即变亮，而线圈L产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流的增大，使得该支路中电流只能逐渐增大，所以闭合开关的瞬间，灯A1逐渐变亮，A错误，B正确；

C D．闭合开关，待电路稳定后断开开关，原来通过灯A2的电流立即消失，线圈L产生自感电动势，相当于电源，两灯串联，由于电路稳定时，两支路电流大小相等，所以灯A2不会闪一下，两灯以相同亮度逐渐熄灭，C D错误。

故选B。

8．D

【详解】A．M、N两点的点电荷在O点产生的场强方向向左，所以电容器两个极板产生的场强方向向右，则A板带正电，B板带负电，故A错误；

BC．由等量异种电荷电场和电容器的电场分布可知，P、S两点场强大小相等，方向向左，故S点的电势高于P点电势，故B、C错误；

D．等量异种电荷在O点产生的场强方向向左，大小为

电容器在O点产生的场强大小等于，所以电容器极板带电量

故D正确。

故选D。

9．A

【详解】BC．A棒运动后，产生感应电流，故B当也向右加速，两个棒合力为零，总动量守恒，设共同速度为v

解得

BC错误；

AD．两个棒最后的动量均为，P-t图象的斜率，由于安培力减小，切线的斜率减小，A正确，D错误。

故选A。

10．C

【详解】A．由乙图可知，物块上升至高度h3时，动能最大，则此时弹簧弹力与重力平衡，所以弹簧处于压缩状态，故A错误；

B．由乙图可知，物块离地高度为时，物块只受重力作用，加速度为g，弹簧的弹力为零，故此时弹性势能最小，则物块的机械能最大，故B错误；

C．物块在h4时，加速度为g，在h2和h4处的动能相同，根据弹簧振子运动的对称性可知，在h2处的加速度也为g，则根据牛顿第二定律得

解得

所以小物块从高度h2上升到h4，上升高度为

则物块从离地高上升到过程中，重力做功为

故C正确；

D．物块从离地高上升到过程中，合力大于mg，则动能的增加量大于，而物块从离地高上升到过程中，合力等于mg，则动能的减少量等于，由乙图可知，物块从上升到过程中的动能变化量与从离地高上升到过程中的动能变化量相等，故，故物块脱离弹簧后向上运动过程中重力势能增量大于，故D错误。

故选C。

11．     D     欧姆调零     1900     DEH或DH     见解析

【详解】（1）[1]要想准确测量塑料圆柱形容器的内径，需要用游标卡尺，ABC错误，D正确。

（2）[2][3]欧姆表测量前必须进行欧姆调零，根据图乙可知，该电阻的阻值为

（3）[4]两节干电池的电动势约为，待测电阻约为1900，故通过电阻的最大电流约为，为了满足电表读数均能大于量程的的要求

方案一：伏安法测电阻，电压表应选E，三个电流表均不符合要求，则应将灵敏电流计改装成符合要求的电流表，则还要选D灵敏电流计和H电阻箱。

故选DEH。

方案二：利用等效法测电阻，把待测电阻和电阻箱并联，两支路均接一开关控制，为了符合要求应把灵敏电流计接入并联后电路。

故选DH。

[5]根据上述分析，在图丙中完成剩余电路图，如图所示

方案一

方案二

12．（1）；（2）

【详解】（1）设玻璃管的横截面积为S，由平衡关系可得

解得

（2）温度升高，稳定后，水银柱平衡，则封闭气体压强与温度变化前相同，则由

解得

13．（1）6种；12.75eV（2）10.92eV（3）1.83eV

【详解】（1）发出的光子

频率最大的光子能量

（2）由动能定理

（3）根据光电效应方程

n=4向基态跃迁

得

14．（1）3m，；（2），；（3），与小球离开A点后的速度同向

【详解】（1）由题意结合几何关系可得

小球做匀加速直线运动，据位移公式可得

解得

（2）对小球由牛顿第二定律可得

解得

当小球到A点时，三角形滑块的位移为

m

对滑块做匀加速直线运动由位移公式可得

解得

对滑块由牛顿第二定律得

解得

（3）小球离开A点后，对滑块由牛顿第二定律得

解得

施加的力与挡板夹角，即与小球离开A点后的速度同向时，所施加的力F1最小，小球离开A点时的速度为

此时滑块的速度为

由题意得

解得

对小球由牛顿第二定律得

解得

15．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）粒子穿出磁场进入电场，速度减小到0后又返回磁场，则粒子进电场时的速度方向沿y轴正方向，所以粒子在组合场中轨迹如图

由几何关系知，粒子在磁场中做圆周运动的半径为

根据洛仑兹力提供向心力得

解得

（2）粒子穿出磁场进入电场，当速度减小到0时粒子第一次上升到最高点，根据牛顿第二定律

根据运动学公式得匀减速直线运动的位移

粒子第一次上升到最高点的横坐标

粒子第一次上升到最高点的纵坐标

粒子第一次上升到最高点的坐标为

（3）粒子在磁场中运动的时间为

粒子在电场中运动的时间

又

解得

从原点出发后到带电粒子第一次回到x轴所用的时间