江苏省南京市三校2023-2024学年高三上学期期中学情检测物理试卷（解析版）

PAGE2024学年高三年级第一学期期中学情检测高三物理一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。1.如图甲，2023年春晚创意节目《满庭芳·国色》中的水袖舞文化在我国源远流长。其简化模型如下：材质不同的重水袖A和轻水袖B连接在一起，放在光滑水平玻璃上。某时刻在重水袖A左端抖动产生如图乙所示波形，下列说法正确的是（）A.振幅越大，则波速越小 B.重水袖上某点一个周期内通过的路程等于波长C.波在A、B中传播的速度一定相等 D.波在A、B中传播的频率相等〖答案〗D〖解析〗ACD．机械波的波速仅由介质决定，与振幅无关，则介质一定时，振幅变大，但波速不变。波的频率仅由波源决定，机械波从一种介质中进入另一种介质时，其频率不变，波速改变，可见机械波在A、B中传播的频率相等，波速不相等，AC错误，D正确；B．重水袖上某点一个周期内通过的路程为4倍振幅，而这一个周期内机械波传播的距离为一个波长，B错误。故选D。2.如图甲所示的黑光灯利用紫色光引诱害虫飞近高压电网罩来击杀害虫。图乙是黑光灯高压电网罩的工作电路，变压器将有效值为220V的交变电压变成高压，当高压电网罩的电压峰值达到3110V时，可击杀害虫，则变压器的匝数比n1：n2为（）A.1:10 B.1:20 C.22:311 D.311:22〖答案〗A〖解析〗变压器原副线圈的匝数比等于原副线圈两端的电压比，原线圈电压的有效值为，则可知其峰值为,可得变压器的匝数比为，故选A。3.我国利用小型辐照装置研究病毒灭活，其主要原理是辐照源钴衰变后产生镍和X粒子，并放出射线，利用射线、X粒子束产生的电离作用，使病毒失去感染性。已知钴60的半衰期为5.27年，下列说法正确的是（）A.X粒子为中子B.该衰变属于β衰变，反应放出的射线是一种电磁波C.的结合能比该反应产生的新核的大D.1g钴60经21年后约有发生了衰变〖答案〗B〖解析〗A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X粒子为电子，故A错误；B．该衰变属于β衰变，反应放出的射线为γ射线，是一种电磁波，故B正确；C．衰变时放出能量，生成物更稳定比结合能更大，由于两原子核核子数都为60，所以的结合能比该反应产生的新核的小，故C错误；D．21年约为钴60的4个半衰期，1g钴60经21年后发生衰变的质量约为，故D错误。故选B。4.手机自动计步器的原理如图所示，电容器的一个极板M固定在手机上，另一个极板N与两个固定在手机上的轻弹簧连接，人带着手机向前加速运动阶段与静止时相比，手机上的电容器（）A.电容变大 B.两极板间电压降低C.两极板间电场强度变大 D.两极板所带电荷量减少〖答案〗D〖解析〗A．人带着手机向前加速运动时，N极板向后运动，电容器两极板间距离变大，由可得，手机上的电容器的电容变小，A错误；B．电容器始终与电源相连，所以人带着手机向前加速运动阶段与静止时相比，手机上的电容器两极板间电压不变，B错误；C．由可得，两极板间电场强度变小，C错误；D．由电容的定义式可得，两极板所带的电荷量所以，两极板所带电荷量减少，D正确。故选D。5.如图所示，在竖直平面内，离地一定高度的树上挂有一个苹果，地面上玩具手枪的枪口对准苹果。某时刻苹果从O点自由下落，同时玩具子弹也从枪口P以一定初速度射出，子弹运动一段时间后到达最高点Q，而苹果也下落到M点，最后子弹在N点“击中”苹果。若子弹和苹果都看成质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.子弹到达最高点的速度为0B.PQ的竖直高度等于OM的距离C.子弹“击中”苹果时竖直方向的分速度大于苹果下落的速度D.子弹从P运动到Q的过程中速度变化量的方向始终竖直向上〖答案〗B〖解析〗A．子弹做斜抛运动，在最高点速度为水平分速度不为零，故A错误；B．某时刻苹果从O点自由下落，同时玩具子弹也从枪口P以一定初速度射出，所以运动时间相同，而苹果竖直方向初速度为零，自由落体，子弹竖直方向逆运动也是初速度为零，自由落体，所以PQ的竖直高度等于OM的距离，故B正确；C．子弹“击中”苹果时竖直方向的分速度小于苹果下落的速度，因为在M、Q处，苹果竖直分速度大，而两者加速度相同，故C错误；D．根据可知，子弹从P运动到Q的过程中速度变化量的方向始终竖直向下，故D错误。故选B。6.水面上漂浮一半径为的圆形荷叶，一只小蝌蚪从距水面的图示位置处沿水平方向以速度匀速穿过荷叶，其运动的轨迹与荷叶径向平行，已知水的折射率为，则在小蝌蚪穿过荷叶过程中，在水面之上看不到小蝌蚪的时间为（）A.4s B.6s C.8s D.10s〖答案〗A〖解析〗由题意可知，当蝌蚪反射的光在荷叶边缘水面上发生全反射时，则在水面上看不到蝌蚪，如图所示O为圆形荷叶的圆心，P、Q为荷叶直径上两端点。小蝌蚪向前游动，先到达K点，而后到B点，设BQ与竖直方向QK的夹角为全反射的临界角C，而后小蝌蚪继续游动到A点，设AP与竖直方向PH的夹角为全反射的临界角C，则由对称性可知，KB=AH。当小蝌蚪在BA段游动时，其发出的光线到达P、Q后会发生全反射，在水面之上看不到小蝌蚪。根据全反射的临界角公式可得而所以则有所以2×0.25m-2×0.15m=0.2m则在水面之上看不到小蝌蚪的时间为故选A7.如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B为绕地球表面的近地卫星，C是地球同步卫星。则以下判断正确的是（）A.卫星B的速度大于地球的第一宇宙速度B.A，B的线速度大小关系为C.周期大小关系为D.若卫星B要靠近C所在轨道，需要先加速〖答案〗D〖解析〗A．卫星B的运行速度大小等于地球的第一宇宙速度。第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，故A错误；B．对于B绕地球表面的近地卫星B和地球同步卫星C，根据万有引力提供向心力，得得则知卫星C的运行速度大小小于卫星B的运行速度大小，地球同步卫星C和静止在赤道上的物体A是同步的，角速度相等，根据v=rω结合rA＜rC，知vA＜vC分析可得vA＜vB故B错误；C．地球同步卫星C和地球赤道上的物体A的角速度相等，周期一样TC=TA绕地球表面的近地卫星B和地球同步卫星C，根据开普勒第三定律可知TC＞TB故C错误；D．若卫星B要靠近C所在轨道，需要先加速，做离心运动，故D正确。故选D。8.图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（）A.图甲中，A1与L1的电阻值相同B.图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C.图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同D.图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等〖答案〗C〖解析〗AB．断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，由于线圈L1的自感，通过L1的电流逐渐减小，且通过A1，即自感电流会大于原来通过A1的电流，说明闭合S1，电路稳定时，通过A1的电流小于通过L1的电流，L1的电阻小于A1的电阻，故AB错误；C．闭合S2，电路稳定时，A2与A3的亮度相同，说明两支路的电流相同，因此变阻器R与L2的电阻值相同，故C正确；D．闭合开关S2，A2逐渐变亮，而A3立即变亮，说明L2中电流与变阻器R中电流不相等，故D错误。故选C。9.如图所示，一轻弹簧左端固定，右端连接一物块，置于粗糙的水平面上。开始时弹簧处于原长，现用一恒力F将物块由静止向右拉动直至弹簧弹性势能第一次达到最大。在此过程中，关于物块的速度v、物块的动能、弹簧的弹性势能、物块和弹簧的机械能E随时间t或位移x变化的图像，其中可能正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗A．根据牛顿第二定律知从原长到速度最大的过程中，弹力一直增大，加速度一直减小到0，所以速度增加得越来越缓慢，故A错误；B．根据可知，合力一直减小到零，故B错误；C．机械能的增加量等于除重力和弹簧弹力以外的其他力做功，则则E-x图像斜率不变，由此可知C错误；D．从原长到速度最大的过程中，弹力的形变量大小等于位移，弹力方向不变，大小随位移均匀增大，则由此可知D正确。故选D。10.两根通电细长直导线紧靠着同样长的塑料圆柱体，图甲是圆柱体和导线1的截面，导线2固定不动（图中未画出）。导线1绕圆柱体在平面内第一与第二象限从缓慢移动到，测量圆柱体中心O处磁感应强度，获得沿x方向的磁感应强度随的图像（如图乙）和沿y方向的磁感应强度随的图像（如图丙）。下列说法正确的是（）A.导线1电流方向垂直纸面向里B.导线2在第三象限角平分线位置C.随着的增大，中心O处的磁感应强度先变大后变小D.当时，中心O处的磁感应强度方向沿第四象限角平分线向外〖答案〗C〖解析〗A．根据安培定则判断通电直导线产生的磁场方向可知，导线2在竖直方向上没有分量，在水平方向有沿轴正方向的分量。则导线1在初始状态产生的磁场沿轴负方向。导线1电流方向垂直纸面向外。故A错误；B．根据安培定则可知，导线2在轴正方向处有垂直纸面向外的电流或者在轴负方向处有垂直纸面里的电流。故B错误；C．磁感应强度为矢量，根据三角形法则可知中心O处的磁感应强度先变大后变小，在时，两导线产生磁感应强度方向一致，合磁感应强度值最大。故C正确；D．时，导线1产生的磁感应强度方向沿第四象限角平分线向外，但导线2产生的磁场沿轴正方向。故中心O处的磁感应强度方向在轴与第四象限角平分线之间。故D错误。故选C。二、非选择题：共5题，共60分，其中第12~15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。11.新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某校学生实验小组通过网络找到了比亚迪“秦”电池铭牌如图所示，电池采用的是比亚迪刀片电池技术。已知该车内的整块电池是由10块刀片电池串联而成，其中一块刀片电池又由10块电芯串联而成。现将一块电芯拆解出来，测量其电动势E和内阻r。实验小组设计了如图甲、乙所示的实验电路图，所用器材如图丙所示。已知电流表的内阻约为1Ω，电压表的内阻约为3kΩ，滑动变阻器最大电阻20Ω、额定电流1A，定值电阻R0=2Ω。请回答下列问题：（1）实验前利用1A恒流电源对一块电芯进行充电，充满的时间要________h；（2）按照图甲所示电路图，将图丙中的实物连线补充完整______；（3）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至最______端；（选填“左”或“右”）（4）闭合开关S后，移动滑片P改变滑动变阻器的接入阻值，记录下几组电压表示数U和对应的电流表示数I，将实验记录的数据在坐标系内描点作出U-I图像；（5）在图丙中通过改变导线的接线位置，完成了图乙电路图的实物连接，重复步骤（3）（4）将实验记录的数据在同一坐标系内描点作出U-I图像，如图丁所示。可知图丁中标记为I的图线是采用实验电路______（填“甲”或“乙”）测量得到的：（6）利用图丁图像提供的信息可知，该电源电动势E的准确值为________，该电源内阻r的准确值为________（U1、U2、I1、I2、R0均已知）。〖答案〗（1）0.26（2）（3）左（5）乙（6）〖解析〗（1）[1]由铭牌可知一块电芯额定容量为则用1A恒流电充电有（2）[2]实验电路图如图所示（3）[3]闭合开关S前，滑动变阻器应全部接入电路，所以滑片P应移至最左端。（5）[4]选用甲电路时，所测电动势为电压表与电源并联后整体的等效电源的电动势，即选甲电路时的电动势的测量值小于真实值，选用乙电路时，所测电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势，所以图丁中标记为I的图线是采用实验电路乙测量得到的；（6）[5]根据以上分析可知，I图线电动势的测量值等于真实值，即[6]根据闭合电路欧姆定律可得所以即12.甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶，速度均为6m/s.甲的车上有质量为m=1kg的小球若干个，甲和他的车及所带小球的总质量为M1=50kg，乙和他的车总质量为M2＝30kg。现为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面16.5m/s的水平速度抛向乙，且被乙接住.假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后刚好可保证两车不相撞，此时：（1）两车的速度大小各为多少？（2）甲总共抛出了多少个小球？〖答案〗（1）；（2）15〖解析〗（1）由全过程动量守恒（2）这一过程中乙小孩接球的动量变化为每一个小球被乙接收后，到最终的动量变化为故小球个数为13.如图甲、乙，是某一强力吸盘挂钩，其结构原理如图丙、丁所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上(如图甲和丙)，空腔内气体压强仍与外界大气压强相等。然后再扳下锁扣(如图乙和丁)，让锁扣通过细杆把吸盘向外拉起，空腔体积增大，从而使吸盘紧紧吸在墙上。已知吸盘挂钩的质量m=0.02kg，外界大气压强p0=1×105Pa，丙图空腔体积为V0=1.5cm3，丁图空腔体积为V1=2.0cm3，如图戊，空腔与墙面的正对面积为S1=8cm2，吸盘与墙面接触的圆环面积S2=8cm2，吸盘与墙面间的动摩擦因数，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力。吸盘空腔内气体可视为理想气体，忽略操作时温度的变化，全过程盘盖和吸盘之间的空隙始终与外界连通。（1）扳下锁扣过程中空腔内气体吸热还是放热？（2）求板下锁扣后空腔内气体的压强p1；（3）若挂钩挂上重物时恰好不脱落，求所挂重物的质量M。〖答案〗（1）吸热；（2）7.5×104Pa；（3）4.98kg〖解析〗（1）整个过程中，温度不变，空腔内气体内能不变，扳下锁扣过程中外力对空腔内气体做负功，根据热力学第一定律，空腔内气体吸热。（2）根据玻意耳定律代入数据解得p1=7.5×104Pa（3）若挂钩挂上重物时恰好不脱落，对挂钩受力分析挂钩对墙面的压力联立代入数据得M=4.98kg14.如图所示，在倾角θ=30°的斜面底端固定一轻质弹簧，弹簧上端与质量为m=1kg的木块P栓接，现将弹簧压缩至A点由静止释放，木块P沿斜面向上运动到最大位移L=5m的B点时，与另一物块Q粘合在一起沿斜面下滑，又恰能返回至A点。已知P、Q与斜面间的动摩擦因数为，且P、Q物块均可看成质点，重力加速度g取10m/s2。求：（1）A到B过程弹簧对P做的功；（2）木块Q的质量；（3）若将木块P在A位置锁定，让Q从B点由静止沿斜面下滑与P发生弹性碰撞，并最终停止，P对Q总冲量I。〖答案〗（1）37.5J；（2）2kg；（3）〖解析〗（1）A到B过程，由动能定理有解得（2）返回过程，由动能定理可得解得（3）Q向下运动过程中，加速度大小为向上运动过程中，加速度大小为第一次与P碰撞前的速度碰后上滑，由速度与位移间的关系可得解得第二次与P碰撞前速度以此类推，第三次与P碰撞前的速度由数学知识可得，与P发生弹性碰撞，最终停止，P对Q总冲量的大小为可得方向沿斜面向上。15.如图所示，一对长平行栅极板水平放置，极板外存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，极板与可调电源相连，正极板上O点处的粒子源垂直极板向上发射速度为v0、带正电的粒子束，单个粒子