精品解析：2023届江苏省扬州市高三下学期考前调研测试（三模）物理试题（解析版）

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扬州市2023届高三考前调研测试物理2023.05注意事项：1、本试卷共6页，满分为100分，考试时间75分钟2、答题前，请务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。3、作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方根涂满涂黑；作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答，在其他位置作答一律无效。4、如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。1. 远距离输电的原理图如图所示，发电机的输出功率为P，输电线上损失的功率为P线，变压器均为理想变压器，下列关系式正确的是（　　）  A  B. C.  D. 【答案】D【解析】【详解】A．根据电压与匝数的关系有故A错误；B．输电线路上损耗的电压根据输电线上电压的关系有解得故B错误；C．输电线上损耗的功率结合上述解得故C错误；D．发电机输出的功率为故D正确。故选D。2. 如图所示，电子在场中运动的初速度v有四种情况，电子的德布罗意波长变长的是（　　）A.    B.    C.    D.   【答案】B【解析】【详解】A．德布罗意波长公式为因此当电子速度减小时，动量减小，德布罗意波长变长。电子沿着电场线相反的方向做加速运动，动量增大，德布罗意波长变短，故A错误；B．电子沿着电场线方向做减速运动，动量减小，德布罗意波长变长，故B正确；CD．磁场对带电粒子不做功，不改变带电粒子速度大小，故德布罗意波长不变，故CD错误。故选B。3. 根据玻尔理论，处于基态的氢原子能量为，电子动能为，吸收频率为的光子后跃迁到的激发态，此时氢原子能量为E2，电子动能为。普朗克常量为h，则（　　）A.  B. C.  D. 【答案】A【解析】【详解】AB．根据辐射的光子能量等于两能级间的能级差，可知故A正确，B错误；C．氢原子吸收光子，氢原子的核外电子由较低能级跃迁到较高能级时，轨道半径增大，能量增大，根据可知，核外电子速度减小，动能减小，即故C错误；D．由于但故D错误。故选A。4. 如图所示为一拔桩机的设计示意图，绳CDE与绳ACB连接于C点。在D点施加竖直向下的力F可将桩拔起。保持CD段绳水平，AC段绳竖直，更省力的措施是（　　）  A. 减小α角，增大β角 B. 减小α角，减小β角C 增大α角，增大β角 D. 增大α角，减小β角【答案】B【解析】【详解】对D点进行受力分析，由受力平衡可得对C点进行受力分析，由受力平衡可得由于可得故更省力的措施是减小α角，减小β角。故选B5. 一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C后回到状态A，该变化过程的V—T图像如图所示，则气体（　　）  A. A→B过程中，压强变小B. B→C过程中，分子数密度增大C. C→A过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D. 全过程中，放出热量【答案】C【解析】【详解】A．A→B过程中为等容过程，根据查理定律有由于温度升高，可知气体压强逐渐增大，故A错误；B．B→C过程中，气体体积增大，则气体分子数密度减小，故B错误；C．C→A过程中，图像经过原点，图像斜率不变，即压强不变，由于温度降低，气体分子运动的平均速率减小，单个气体分子撞击器壁的平均作用力减小，由于压强不变，则单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；D．根据图像，作出气体A→B→C→A的相应的图像如图所示  在图像中，图像与V轴所围面积表示功，根据图像可知，A→B→C过程，体积增大，气体对外做功，C→A过程中，体积减小，外界对气体做功，根据图像可知，A→B→C过程图像与V轴所围面积大于C→A过程中图像与V轴所围面积，即全程气体对外做功，根据气体最终回到初始状态，内能不变，气体对外做功，则全过程中，气体吸收热量，故D错误。故选C。6. 真空中静止的均匀带正电的球体，其半径为R，场强大小沿半径方向分布如图所示，静电力常量为k，则（　　）  A. r1和r2两处电势相等 B. 球体表面处电势最高C. r1和r2两处电势差为 D. 该球所带的电荷量为【答案】D【解析】【详解】A．由图可知，r1和r2两处电场强度相同，由于沿电场线方向电势降低，所以r1处的电势高于r2处电势，故A错误；B．沿电场线方向电势降低，所以从球心处开始电势一直降低，故B错误；C．r1和r2两处电势差为图线与横轴所围区域的面积，大于，故C错误；D．球外电场可以看成是电荷量全部集中于球心处的点电荷产生的电场，则在r2处，有所以故D正确。故选D。7. 如图所示，边长为a，电阻为R的正方形导线框PQMN进入磁感应强度为B的匀强磁场。图示位置线框速度大小为v，此时（　　）  A. NM间电势差等于NP间电势差B. 线框中电流大小为C. 线框所受安培力大小为D. 线框所受安培力方向与运动方向相反【答案】C【解析】【详解】A．图示位置恰好NM边切割磁感线，则产生的感应电动势为切割磁感线的导体相当于电源，则可知此时NM两端的电压为路端电压，根据串联电路的分压原理可得，故A错误；B．根据闭合电路的欧姆定律可得此刻线框中的电流为故B错误；C．线框有两个边在磁场中，两边所受安培力大小相等，可得根据左手定则可知两边所受安培力的方向互相垂直，则可得线框所受安培力的大小为故C正确；D．根据左手定则，结合力的矢量合成可知，此时线框所受安培力垂直于磁场边界，竖直向下，与运动方向间的夹角为，故D错误。故选C。8. 如图所示，“杆线摆”可以绕着固定轴来回摆动。摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内，这相当于单摆在光滑斜面上来回摆动。轻杆水平，杆和线长均为L，重力加速度为g，摆角很小时，“杆线摆”的周期为（　　）  A.  B. C.  D. 【答案】A【解析】【详解】由于小球绕为轴转动，摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内，则在摆角很小时，重力沿斜面向下的分力的沿摆球摆动的切线方向的分力提供回复力，如图  “杆线摆”的摆长为小球沿虚线方向等效重力“杆线摆”的周期为故选A。9. 如图所示，哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为，线速度大小为，加速度大小为；在远日点与太阳中心的距离为，线速度大小为，加速度大小为，则（　　）  A.  B. C.  D. 【答案】A【解析】【详解】AB．由于哈雷彗星做的不是圆周运动，在近日点做离心运动，在远日点做近心运动，因此不能通过万有引力充当向心力计算其在近日点和远日点的线速度之比，需通过开普勒第二定律求解，设在极短时间内，在近日点和远日点哈雷彗星与太阳中心的连线扫过的面积相等，即有可得故故A正确，B错误；CD．对近日点，根据牛顿第二定律有对远日点，根据牛顿第二定律有联立解得故CD错误。故选A。10. 如图1所示，固定在容器中的油量计由许多透明等厚、长度不等的薄塑料片叠合而成。每个薄片的形状如图2所示，其底部为等腰直角三角形。光竖直向下射入油量计，塑料片下端浸入油中时，大部分光经折射进入油中，少部分反射回观察窗口：塑料片未浸入油中时，光在塑料片底部发生全反射而返回油量计上端，可以通过观察窗上的亮暗分布来判断油量的多少。已知塑料片的折射率为n1，油的折射率为，则（　　）  A. 一定小于n2B. n1一定大于1.4C. 随着油量的减少，观察窗左边最先开始亮D. 观察窗亮的部分越长，说明剩余油量越多【答案】B【解析】【详解】A．光竖直向下射入油量计，塑料片下端浸入油中时，大部分光经折射进入油中，少部分反射回观察窗口，则一定大于n2，故A错误；B．如图所示  光由上面射入塑料板中，在直角部分发生全反射时上面看起来才会明亮，光在从透明塑料射向空气，此时发生全反射的条件的折射率应满足故B正确；C．随着油量的减少，塑料露出油面，光线在塑料盒空气的界面处发全反射，返回油量计的上面并射出，故看起来是明亮的，因为右边塑料最短，可知随着油量的减小，观察窗右边最开始亮起，故C错误；D．观察窗亮的部分越长，说明油面越低，剩余油量越少，故D错误。故选B。11. 如图所示，倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上，质量均为m的物体A、B通过轻绳轻质滑轮连接，轻绳倾斜部分与斜面平行，重力加速度为g，从静止释放A到B落地前（　　）A. A的动能增加量是B的4倍 B. B的重力势能变化量是A的2倍C. B的加速度为g D. 轻绳中的拉力为mg【答案】C【解析】【详解】A．根据滑轮的组装，可知物体B下落的速度是物体A的速度的2倍，又因为两个物体的质量相等，根据动能的表达式可知，所以B的动能增加量是A的4倍，A错误；B．设物体B下降的高度为h，则物体A上滑的距离为0.5h，A上升的高度为根据重力势能的表达式可知，所以B的重力势能变化量是A的4倍，B错误；CD．相同时间内物体B的位移为物体A的位移的2倍，所以物体B的加速度是A的2倍，设绳子上的拉力为F，对物体B，有对物体A，有联立解得C正确，D错误。故选D。二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。12. 某小组测量灯泡钨丝在室温时的电阻值，实验使用的低压直流钨丝灯泡规格为“24V”，电源为36V的电池，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。（1）甲同学准备用多用电表测灯泡的电压，当灯泡接近正常发光，应将如图1所示的选择开关旋至_____（填“A”、“B”、“C”或“D”）。  （2）准备使用的实物电路如图2所示，红表笔应与灯泡_____（填“左”或“右”）端的接线柱接触。请将滑动变阻器接入电路的正确位置_____（用笔画线代替导线）（3）进行实验，测出多组电压U和电流I的数据，计算得出电阻R，将数据点描绘在R-U坐标系中，如图3所示，可知：当灯泡电压变为原电压一半时，其功率_____原功率的（填“大于”、“小于”或“等于”）灯丝处于室温时电阻约为_____Ω。（保留两位有效数字）  （4）乙同学认为可用多用电表欧姆挡直接测量灯丝电阻即为室温时的电阻值。你是否同意他的观点_____？请说明理由_____。【答案】    ①. C    ②. 右    ③.       ④. 大于    ⑤. 3.1##3.2##3.3##3.4##3.5##3.6##3.7##3.8##3.9    ⑥. 不同意    ⑦. 用欧姆挡测量时，回路中有电流，钨丝发热，测得电阻值不是室温时的电阻。【解析】【详解】（1）[1]灯泡的额定电压为24V，所以应该选取直流电压50V档，故选择开关旋至C处；（2）[2]测量电压时红表笔流入电流，黑表笔流出电流，所以红表笔应与灯泡的右端相连；[3]根据欧姆定律可得灯泡正常工作时的电阻为电源电压为36V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以采用分压器电路，连接电路如图所示  （3）[4]由图可知当灯泡电压变为原电压一半时，灯泡对应的阻值为，此时的功率为[5]将这些点用平滑的曲线相连，如图所示
  灯丝处于室温即所加电压为零时，对应的阻值为；（4）[6][7]用多用电表欧姆挡直接测量灯丝电阻不是室温时的电阻值，因为用欧姆挡测量时，回路中有电流，钨丝发热，所以测得电阻值不是室温时的电阻。13. 2023年5月5日，“华龙一号”核电机组全球首堆示范工程全面建成，用一个慢中子轰击U后裂变为Kr和Ba。已知中子质量为m0，U的质量为，Kr的质量为m2，Ba的质量为，求总质量为m的铀235完全裂变产生的能量E。【答案】【解析】【详解】核反应方程为一次核反应释放的核能为铀235完全裂变释放的核能14. 如图所示，自航纹吸船“天鲲号”在吹沙填海工程中喷出泥沙，泥泵电机输出功率为P，排泥管出口的仰角（与水平方向夹角）为θ，泥沙喷出管口时速度大小为v0，运动到最高点时距海平面高度为H，重力加速度为g，不考虑空气阻力，求；（1）泥泵对排泥管内泥浆的推力F；（2）泥沙落在海平面的速度大小v。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）泥泵输出功率为解得（2）泥沙从最高点到海平面，根据机械能守恒定律得解得15. 有一款三轨推拉门，门框内部宽为2.4m，三扇相同的门板如图所示，每扇门板宽为质量为。与轨道的动摩擦因数为。在门板边缘凸起部位贴有尼龙搭扣，两门板碰后可连在一起，现将三扇门板静止在最左侧，用力F水平向右拉3号门板，一段时间后撤去，取重力加速度。（1）若3号门板左侧凸起部位恰能与2号门板右侧凸起部位接触，求力F做的功W；（2）若，3号门板恰好到达门框最右侧，大门完整关闭。求：①3号门板与2号门板碰撞前瞬间速度大小v；②拉力F的作用时间t。  【答案】（1）；（2）①，②s【解析】【详解】（1）由题意，对3号门板，根据动能定理有解得（2）①设3号门板与2号门板碰撞前速度为，碰撞后速度为，碰后两门板位移为，根据功能关系有解得碰撞过程，根据动量守恒定律解得②根据牛顿第二定律解得根据动能定理解得根据运动学公式解得16. 如图所示，y方向足够长的两个条形区域，宽度分别为l1和l2，两区域分别分布着磁感应强度为和的磁场，磁场方向垂直于xOy平面向外，磁碱应强度，现有大量粒子从坐标原点O以恒定速度不断沿x轴正方向射入磁场，由于的大小在0-0.5T范围内可调，粒子可从磁场边界的不同位置飞出。已知带电粒子的电量C。 质量，不考虑带电粒子的重力，求：（1）要使粒子能进入的磁场，应满足的条件；（2）粒子在条形区域内运动最短时间t；（3）粒子从y轴飞出磁场时的最高点坐标y。  【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）当带电粒子在磁场中圆周运动的半径大于l1时粒子能进入磁感应强度的磁场，由洛伦兹力充当向心力有当时，粒子的轨迹如图所示  此时有代入数据得即粒子恰好不进入磁场区，而根据可知，磁感应强度越小，轨道半径越大，因此满足的条件为（2）当时，粒子进入磁场，有解得可知粒子从右边界MN飞出，粒子的运动轨迹如图  由几何关系可知解得粒子在两个条形区域运动的时间为随着的增大，根据时间等于弧长与速度的比值可知，粒子在磁场中的运动时间先增大后减小，当达到最大值0.4T时，粒子从左边界飞出，运动时间为所以粒子在两个条形区域内运动的最短时间为（3）设为粒子从MN射出的最高点，则为轨迹与边界MN的切点，如图  为粒子在B1磁场中运动的圆心，为粒子在磁场中运动的圆心，由几何知识可得，解得由几何知识知有则根据几何关系可得A1的纵坐标 根据对称性可得粒子从y轴飞出磁场时的最高点坐标