江苏省常州高级中学2022-2023学年高三上学期1月月考物理试题_4.2025物理总复习_2023年新高复习资料_3物理高考模拟题_新高考

2022-2023 学年 江苏常州高级中学 高三年级 1 月月考 物理试卷 总分100分 考试时间100分钟 一、单项选择题(12题每题3分共36分) 1．有四个核反应方程如下，下列说法正确的是（ ） ① ② ③ ④ A．①是核聚变，X 是 B．②是核裂变，X 是 1 2 C．③是原子核的人工转变，X 是 D．④是核裂变，X 是 He 3 4 请阅读下述文字，完成下题。 如图所示，平行板电容器的上极板带正电、下极板带负电，两板之间的距离为 ，电 容为 。质量为 、电荷量大小为 的带电液滴恰能在电场中的 点处于静止状态， 设电场内 、 两点的场强大小分别为 、 ，电势大小分别为 、 。 2．下列关于 、 和 、 大小关系正确的是（ ） A． B． C． D． 3． 点处的电场强度大小为（ ）A． B． C． D． 4．电容器所带的电荷量大小为（ ） A． B． C． D． 5．位于赤道上随地球自转的物体P和地球的同步通信卫星Q均在赤道平面上绕地心做 匀速圆周运动。已知地球同步通信卫星的轨道半径为r，地球半径为R，地球表面的重 力加速度为g。仅利用以上已知条件不能求出（） A．地球同步通信卫星的运行速率 B．第一宇宙速度 C．赤道上随地球自转的物体的向心加速度 D．万有引力常量 6．两个简谐运动的表达式分别为： ， ，下 列说法正确的是（ ） A．振动A的相位超前振动B的相位 B．振动A的相位滞后振动B的相位 C．振动A的相位滞后振动B的相位 D．两个振动没有位移相等的时刻 7．小陈同学用食指和中指夹住笔，此时，笔以倾斜状态平衡。如图为剖面图。则下列 说法正确的是（ ）A．中指对笔的作用力方向垂直于笔，斜向左上方 B．食指对笔的压力等于中指对笔的支持力 C．手对笔的作用力方向竖直向上 D．中指对笔的作用力可能为0 8．下列说法中正确的是（ ） A．扩散运动就是布朗运动 B．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力 C．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，所以它是非晶体 D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子间斥力大于引力的缘故 9．下列说法正确的是（ ） A．光从光疏介质射入光密介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射 B．地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在远离地球 C．拍摄玻璃橱窗内的物体时，在镜头前可以加装一个偏振片以加强反射光的强度 D．牛顿环实验说明了光具有波动性，且照射光波长越长，观察到的条纹间隔越小 10．实验得到金属钙的光电子的最大初动能E 与入射光频率 的关系如图所示。 下 km 表中列出了几种金属的截止频率和逸出功，参照下表可以确定的是 金属 钨 钙 钠截止频率 10. 95 7. 73 5. 53 /Hz 逸出功W/ 0 4. 54 3. 20 2. 29 eV A．如用金属钨做实验得到的 图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大 B．如用金属钠做实验得到的 图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大 C．如用金属钨做实验，当入射光的频率 时，可能会有光电子逸出 D．如用金属钠做实验得到的 图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐 标为（0， ），则 11．将一只苹果（可看成质点）斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗 户1、2、3，图中曲线为苹果在空中运行的轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法 中正确的是( ) A．苹果通过第1个窗户所用的时间最长 B．苹果通过第3个窗户的平均速度最大C．苹果通过第1个窗户重力所做的功最多 D．苹果通过第3个窗户克服重力做功的平均功率最小 12．如图所示，正方形的四个顶点分别放置有电性不同、电量相等的四个点电荷。a、 b、c、d四个点为正方形四个边的中点，下列说法正确的是（ ） A．a点与c点的场强不同 B．b点与d点的场强相同 C．a点电势大于b点电势 D．b点电势等于d点电势 二、实验题（共12分） 13．如图甲所示，小车的前端固定有力传感器，能测出小车所受的拉力，小车上固定 遮光条，小车放在安装有定滑轮和两个光电门A、B的光滑轨道上，用不可伸长的细线 将小车与质量为m的重物相连，轨道放在水平桌面上，细线与轨道平行，滑轮质量、 摩擦不计。 （1）用游标卡尺测遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d=________mm。 （2）实验过程中________（填“需要”或“不需要”）满足M远大于m。（3）实验主要步骤如下： ①测量小车、传感器及遮光条的总质量M，测量两光电门间的距离L。 ②由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录传感器的示数F，记录遮光条通过 光电门A、B时的挡光时间 、 及遮光条从A到B的时间t。 （4）利用该装置验证动能定理的表达式为FL=________； （5）利用该装置验证动量定理的表达式为Ft=________。（以上两空均用字母M、d、 、 表示） 三、解答题（共52分） 14．如图所示的电路中，电源内阻r=2Ω，电动机的线圈电阻R=1Ω，电动机正常工作， 1 理想电压表的示数U=6V，电动机消耗的功率为20W，电源输出功率为26W，求： 0 （1）定值电阻的阻值R；（4分） 0 （2）电源的电动势及电动机对外输出的机械功率。（5分） 15．如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在气缸中，活塞的面积为S，与气缸底 部相距L，气缸和活塞绝热性能良好，气体的压强、温度与外界大气相同，分别为 和 。现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向右移动距离L后停止， 活塞与气缸间的滑动摩擦为f，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中气体吸收的 热量为Q，求该过程中（1）内能的增加量 ；（4分） （2）最终温度T。（5分） 16．对于两物体碰撞前后速度在同一直线上，且无机械能损失的碰撞过程，可以简化 为如下模型：A、B两物体位于光滑水平面上，仅限于沿同一直线运动，当它们之间的 距离大于等于某一定值d时，相互作用力为零，当它们之间的距离小于d时，存在大 小恒为F的斥力。现设A物体质量m=1kg，开始时静止在直线上某点，B物体质量 1 m=3kg，以速度v=0.20m/s从远处沿直线向A运动，如图，若d=0.10m，F=0.60N， 2 0 求： (1)相互作用过程中A、B加速度大小；（5分） (2)从开始相互作用到A、B间的距离最小时，系统动能的减小量。（6分） 17．1930年，劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器。加速器在核物理和粒子物理研 究中发挥着巨大的作用，回旋加速器是其中的一种。如图是某回旋加速器的结构示意 图，D 和D 是两个中空的、半径为R的半圆型金属盒，两盒之间窄缝的宽度为d，它 1 2 们之间有一定的电势差U。两个金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大 小为B，D 盒的中央A处的粒子源可以产生质量为m、电荷量为+q的粒子，粒子每次 1 经过窄缝都会被电场加速，之后进入磁场做匀速圆周运动，经过若干次加速后，粒子 从金属盒D 边缘离开，忽略粒子的初速度、粒子的重力、粒子间的相互作用及相对论 1 效应。 （1）求粒子离开加速器时获得的最大动能E ；（5分） km （2）在分析带电粒子的运动轨迹时，用 表示任意两条相邻轨迹间距，甲同学认为 不变，乙同学认为 逐渐变大，丙同学认为 逐渐减小，请通过计算分析哪位同学的判断是合理的；（5分） （3）若该回旋加速器金属盒的半径R=1m，窄缝的宽度d=0.1cm，求粒子从A点开始 运动到离开加速器的过程中，其在磁场中运动时间与在电场中运动时间之比。（结果 保留两位有效数字）（6分） （4）若图示的回旋加速器用来加速质子，不改变交流电的频率和磁感应强度B，该回 旋加速器能否用来加速 粒子（ 粒子由两个中子和两个质子构成（氦-4），质量为 氢原子的4倍）？请说明你的结论和判断依据。（7分）答案及解析： 1．C 【解析】A．根据质量数与电荷数守恒，X 的质量数与电荷数分别为 1 则X 是 ，该反应是核裂变，A错误； 1 B．根据质量数与电荷数守恒，X 的质量数与电荷数分别为 2 3+1-2=2 2-1=1 则X 是 ，该反应是核聚变，B错误； 2 C．根据质量数与电荷数守恒，X 的质量数与电荷数分别为 3 24+4-27=1 12+2-13=1 则X 是 ，该反应是人工核转变，C正确； 3 D．根据质量数与电荷数守恒，X 的质量数与电荷数分别为 4 238-234=4 92-90=2 则X 是 ，该反应是α衰变，D错误。 4 故选C。 2．C 3．C 4．A 【解析】2．AB．电容器中是匀强电场，所以电场强度处处相等，故AB错误； CD．因为上极板带正电，下极板带负电，所以电场线从上极板指向下极板，又因为沿电场线电势降低，所以 ，C正确，D错误； 故选C。 3．质量为 、电荷量大小为 的带电液滴恰能在电场中的 点处于静止状态，根据二力平 衡，可知 所以电场强度为 故选C。 4．根据 联立得 故选A。 5．D 【解析】A．地球同步卫星做圆周运动的周期等于地球自转周期T=24h，地球同步卫星的速 率 A正确，不符合题意； B．根据第一宇宙速度且 可得 可求解第一宇宙速度，B正确，不符合题意； C．根据 可求解赤道上随地球自转的物体的向心加速度，C正确，不符合题意； D．根据现有条件无法求出万有引力常量，D错误，符合题意。 故选D。 6．B 【解析】ABC．A的相位是 ，B的相位是 ，相位差 所以B的相位始终比A的相位超前 ，或者A的相位比B的相位滞后 ，故AC错误B 正确； D．做出这两个振动图象，两个振动图象的交点即是位移相等的时刻，D错误。 故选B。 7．C 【解析】A．笔必受重力G，食指、中指所给的垂直于笔的支持力N ，N ，摩擦力为f， 1 2 1 f。若笔仅受 G、N 、N ，因N 、N 共线，笔无法平衡。笔平衡必受摩擦力。中指对笔可 2 1 2 1 2 能有摩擦力，所以A错误；B．在垂直于笔方向上，食指对笔的压力、中指对笔的支持力与重力分量三力平衡，所以B 错误； C．笔只受重力和手对其作用力，所以手对笔的作用力方向竖直向上，C正确； D．若中指对笔的作用力为0，G、N 、f 三力无法平衡，D错误。 1 1 故选C。 8．B 【解析】A．扩散运动是分子永不停息的做无规则运动，而布朗运动是固体颗粒在液体分 子的撞击下做无规则的运动，A错误； B．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间表现为引力作用，这就是液 体的表面张力，B正确； C．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，但结晶后仍有规则的几何形状，因此 蔗糖是晶体，C错误； D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子间不存在相互作用力，可以 充满整个空间的缘故，D错误。 故选B。 9．B 【解析】A．发生全反射的必要条件是光从光密介质射入光疏介质，当光从光疏介质射入 光密介质时，一定不发生全反射，A错误； B．地球上接受到离地球远去的遥远星球发出的光波，考虑多普勒效应会出现红移现象， 即波长变大， B正确； C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减小反射光的强度，使照 片清晰，C错误； D．牛顿环实验说明了光具有波动性，且照射光波长越长，观察到的条纹间隔越大，D错 误。 故选B。 10．D 【解析】A. 由光电效应方程：。 可知， 图线的斜率表示普朗克常量，横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率， 此时的频率等于金属的极限频率，也可能知道极限波长，根据 可求出逸出功. 普朗 克常量与金属的性质、与光子的最大初动能、入射光的频率无关，如用金属钨做实验得到 的 图线也是一条直线，其斜率与图中直线的斜率相等，故A错误； B．如用金属钠做实验得到的 图线也是一条直线，其斜率与图中直线的斜率相等， 故B错误； C．如用金属钨做实验，当入射光的频率 时，不可能会有光电子逸出，故C错误； D．如用金属钠做实验得到的 图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为 （0， ），由于钠的逸出功小于钙的逸出功，则 ，故D正确。 故选D。 11．D 【解析】A．由于斜上抛运动上升段在竖直方向的逆过程是自由落体运动，由公式v=gt知， 上抛时速度越来越小，由平均速度公式 知，通过第1个窗户过程的平均速度最大，因而通过第一个窗户所用时间最短，故A错误； B．由A选项的分析可以知道，通过第3个窗户过程的平均速度最小，故B错误； C．由功的定义式 W=Flcosα=-mgh 可知，通过三个窗户过程重力做的功相等，故C错误； D．由以上的分析可以知道，通过三个窗户的重力功相同，通过第3个窗户过程的时间最 长，由平均功率公式 可知，通过第3个窗户过程重力的平均功率最小，故D正确． 故选D。 12．B【解析】A．两对等量异种电荷在a点的场强合成为竖直向下，由对称性可知两对等量异 种电荷在c点的场强合成为竖直向下，故a点与c点的场强相同，故A错误； B．两正电荷在b点场强等大反向抵消，而两负电荷在b点的场强合成为竖直向下，同理d 点的场强竖直向下，故b点与d点的场强等大同向，故B正确； CD．ac两点在两对等量异种电荷的中垂线上，且电势相等为零，根据沿着场强方向电势逐 渐降低，有 故CD错误； 故选B。 13． 0.50 不需要 【解析】（1）[1]游标卡尺读数为 （2）[2]实验中可通过力传感器来直接测量细线的拉力，不需要近似的将重物的重力约等 于细线的拉力，故实验中不需要满足M远大于m。 （4）[3]小车通过光电门A、B时的速度分别为 ， 以小车为研究对象，小车通过光电门A、B时，合力做功为 小车通过光电门A、B时动能的变化量为 则验证动能定理的表达式为 （5）[4]以小车为研究对象，小车通过光电门A、B过程中，合力的冲量为小车通过光电门A、B时动量的变化量为 则验证动量定理的表达式为 14．（1） ；（2）28V， 【解析】（1）根据题意可知，电阻R 消耗的功率 0 又因 解得 （2）电路中的电流 根据能量守恒有 解得 E=28V 对电动机，根据能量守恒，有 解得15．（1） ；（2） 【解析】（1）活塞移动时受力平衡 气体对外界做功 根据热力学第一定律 解得 （2）活塞发生移动前，等容过程 活塞向右移动了L，等压过程 且 解得 16．（1）A的加速度为a=0.6m/s2，B的加速度为a=0.2m/s2；（2）0.015J 1 2 【解析】（1）根据牛顿第二定律有 F=ma得A的加速度为a=0.6m/s2，B的加速度为a=0.2m/s2 1 2 （2）两者速度相同时，距离最近，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方 向，由动量守恒定律得 mv=（m+m）v 2 0 1 2 代入数据解得 v=0.15m/s 系统动能的变化量 代入数据解得 △E=0.015J k 即动能的变化量为0.015J 【注意】本题属弹簧连接体模型的变型题，这种模型两物体之间有相互作用，但不受其它 外力，满足动量守恒，从能量的观点看，系统的动能与势能相互转化，并且当两物体速度 相等时，势能达到最大，动能损耗最多。 17．（1） ；（2）见解析；（3） ；（4）不能，理由见解析 【解析】（1）当带电粒子运动半径为半圆金属盒的半径R时，粒子的速度达到最大值 v ， m 由牛顿第二定律得 粒子离开加速器时获得的最大动能 解得（2）第N次加速后，由动能定理得 根据牛顿第二定律得 可解得第N次加速后 可推得第（N-1）次加速后 相邻轨迹间距 由此可知相邻轨迹间距逐渐减小，丙同学的判断是合理的； （3）粒子在电场中被加速n次，由动能定理得 解得 粒子在加速器中运动的时间可以看成两部分时间之和，即在金属盒内旋转 圈的时间t 和 1 通过金属盒间隙n次所需的时间t 之和，粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力充当 2 向心力。由牛顿第二定律得 运动周期粒子在磁场中运动时间 粒子在电场中运动时，由匀变速直线运动规律得 解得 粒子在磁场中运动时间与在电场中运动时间之比 （4）粒子每个运动周期内被加速两次，交流电每个周期方向改变两次，所以交流电的周期 等于粒子的运动周期T，根据牛顿第二定律有 解得 交流电的频率与磁感应强度B以及粒子的比荷有关，由于质子和α粒子的比荷不同，所以 在不改变交流电的频率和磁感应强度B的情况下，无法同时满足加速上述两种粒子。