江苏省苏州市张家港市2023-2024学年高三上学期12月阶段性调研测试物理试卷（解析版）VIP

PAGEPAGE12023～2024学年第一学期高三阶段性调研测试物理注意事项：1.本试卷包含选择题和非选择题两部分．考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效．本次考试时间为75分钟，满分值为100分。2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上，并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它〖答案〗。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。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.如图所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，若抽去一张纸片，则观察到干涉条纹（）A.变疏B.变密C.不变D.消失〖答案〗A〖解析〗以劈尖为坐标原点建立水平向右的一维坐标系，将第n条纹的坐标记为，第n+1条纹的坐标记为，则有联立可知薄膜干涉的条纹间距满足当抽出一张纸时，夹角变小，变小，即条纹间距变大，故干涉条纹变稀疏，故A正确，BCD错误。故选A。2.链球运动员用链子拉着铁球旋转做匀速圆周运动，在此过程中，运动员的手和链球的运动轨迹都可以近似为圆，不计空气阻力。关于手和球的位置关系，下面四幅图中正确的是（）A B. C. D.〖答案〗B〖解析〗用链子拉着铁球旋转做匀速圆周运动，链子拉力提供向心力，应指向轨迹圆心，则手、球、轨迹圆心应在同一直线上。故选B。3.如图所示，圆轨道上卫星1与椭圆轨道上卫星2周期相同，两卫星轨道相交于A、B两点，C、D连线过地心，D点为远地点。下列说法正确的是（）A.椭圆轨道的长轴大于圆轨道的直径B.卫星1和卫星2在A点向心加速度大小相等C.卫星1C点速度大于卫星2在D点速度D.相等时间内卫星1与地球的连线扫过的面积等于卫星2与地球的连线扫过的面积〖答案〗C〖解析〗A．根据开普勒第三定律圆轨道上卫星1与椭圆轨道上卫星2周期相同，椭圆轨道的长轴等于于圆轨道的直径，故A错误；B．根据牛顿第二定律卫星在A点的加速度相同，卫星1的万有引力全部用来提供向心力，卫星2的万有引力只有部分用来提供向心力，则卫星1在A点的向心加速度大于卫星2在A点的向心加速度，故B错误；C．以地球球心为圆心，地球球心与D点的距离为半径做圆，设为圆轨道3，若卫星2在圆轨道3做匀速圆周运动，速度为，根据变轨原理可知，卫星在圆轨道3的D点处的速度大于椭圆轨道2的D点的速度，即对于圆轨道1和3，根据万有引力提供向心力可得可得则故C正确；D．由开普勒第二定律可知，同一轨道上卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等，卫星1与卫星2不在同一轨道，则在相等时间内，卫星1与地心连线扫过的面积不一定等于卫星2与地心连线扫过的面积，故D错误。故选C。4.如图所示，R0、R2为定值电阻，R1为滑动变阻器，电源有内阻。闭合电路后，若将滑动片向右滑动，则下列说法正确的是（）A.R0功率减小B.R2功率增大C.R1和R2功率之和一定增大D.R2两端电压变化量一定大于R0两端电压变化量〖答案〗D〖解析〗A．将滑动片向右滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，总电流增大，R0功率增大，故A错误；B．电路总电流增大，定值电阻和电源内阻两端的电压增大，定值电阻两端的电压减小，R2功率减小，故B错误；C．R1和R2功率之和为可知当时，R1和R2功率之和最大，若电路中总电流一直大于，将滑动片向右滑动过程中，总电流逐渐增大，R1和R2功率之和一直减小，故C错误；D．根据闭合电路的欧姆定律R2两端电压变化量为R0两端电压变化量为故D正确。故选D。5.如图所示，某同学用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘，入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处，空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d。已知光束a和b间的夹角为90°。则（）A.光盘材料的折射率n=2B.光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二C.若增大入射角，在光盘内可能发生全反射现象D.光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度〖答案〗D〖解析〗根据题意做出光路图。A．由几何关系可知入射角为为正三角形，可知折射角为光盘材料的折射率为故A错误；B．光在光盘内的速度为故B错误；C．光盘材料的折射率为，此折射率对应的临界角为，而此角对应空气中的入射角为，由图可知空气中的入射角，光线沿直线传播，不进入光盘，所以在光盘内不可能发生全反射现象，故C错误；D．O点处折射光束OP的一部分在光盘P点处发生折射，一部分在光盘P点处发生发射，则光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度，故D正确。故选D。6.小明同学用单摆测量学校的重力加速度。他改变摆长L，测出几组对应的周期T，并作出图像如图所示。下列说法错误的是（）A.他应选用质量大、体积小的钢球做实验B.他应从摆球经过平衡位置开始计时C.图像不过坐标原点的原因可能是摆长测量值偏大D.他通过作出图像处理数据来求得重力加速度，可消除因摆球质量分布不均匀而导致的系统误差〖答案〗C〖解析〗A．为了减小空气阻力的影响，应选用质量大、体积小的钢球做实验，故A正确，不满足题意要求；B．为了减小误差，应从摆球经过平衡位置开始计时，故B正确，不满足题意要求；CD．设摆线长度为，小球半径为，根据单摆公式可得可得可知图像不过坐标原点的原因可能是测量摆长时，忘记加上小球的半径；可知图像的斜率为通过作出图像处理数据来求得重力加速度，可消除因摆球质量分布不均匀而导致的系统误差，故C错误，满足题意要求，D正确，不满足题意要求。故选C。7.宇宙尘埃有很大的科研价值，某人造地球卫星携带的收集装置如图所示。卫星飞行进入一个尘埃区，尘埃区每单位体积空间有n颗尘埃，每颗尘埃的平均质量为m，卫星正面面积为，质量为M，前进速度保持为v。尘埃与卫星碰撞后吸附在卫星表面，为了保持卫星原有的飞行速度，卫星推进器需要提供的推力功率为（）A.BC.D.〖答案〗C〖解析〗设卫星在尘埃区飞行时间为，卫星表面吸附的尘埃数量为对卫星和尘埃整体分析，根据动量定理解得卫星推进器需要提供的推力为卫星推进器需要提供推力功率为故C正确。8.如图所示，OO′是带有等量异种电荷的金属板Ａ和Ｂ间的水平线，A板带正电，B板水平带负电且接地。a、b、c是两板之间分别紧靠着金属板A和B表面的三个点，P、Q是水平线OO′上的两点。下列说法中正确的是（）A.a、b、c三点电场强度大小相同B.Q点电势大于P点电势C.在P点放一带负电的小液滴，则液滴有可能保持静止D.将一试探正电荷分别从a、b点移动到c点，电势能变化量不同〖答案〗B〖解析〗A．金属板A和B不平行，金属板间的电场不是匀强电场，故a、b、c三点电场强度大小不相同，故A错误；B．Q、P两点与负极板的距离相等，Q点与正极板的距离较近，则Q点电势大于P点电势，故B正确；C．在P点放一带负电的小液滴，小液滴受到竖直向下的重力，斜向上的电场力，液滴不可能保持静止，故C错误；D．金属板处于静电平衡状态，金属板表面为等势面，则a、b两点的电势相等，将一试探正电荷分别从a、b点移动到c点，电场力做功相同，电势能变化量相同，故D错误。故选B。9.孔府建筑是中国传统建筑的杰出代表，采用了瓦片屋顶，屋顶结构可简化为下图：质量为m，半径为R的弧形瓦片静止在两根相互平行且完全相同的倾斜细圆柱形椽子正中间，两根椽子间的距离为，与水平面的夹角均为。重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）A.每根椽子对瓦片的支持力大小为B.每根椽子对瓦片的支持力大小为C.椽子与瓦片间的动摩擦因数可能为D.椽子与瓦片间的动摩擦因数可能为〖答案〗C〖解析〗AB．两根椽子对瓦片的支持力的合力为，瓦片有弧度，有每根椽子对瓦片的支持力大小为故AB错误；两根椽子对瓦片的摩擦力的合力为，所以每根椽子对瓦片的摩擦力大小为若上述摩擦力的大小是最大静摩擦力，即有椽子与瓦片间的动摩擦因数为而上述摩擦力有可能比最大静摩擦力要小，所以椽子与瓦片间动摩擦因数可能比要大，故C正确，D错误。故选C。10.如图所示，轻弹簧一端连接质量为m的物体A，另一端固定在光滑的固定斜面底端，A通过轻绳跨过光滑的定滑轮与质量为2m的物体B连接，绳、弹簧与斜面平行。将A由弹簧原长处静止释放，已知轻绳始终有力，重力加速度为g。则B的速度v、加速度a和弹簧弹力F、绳子张力T与时间t或位移x的关系图像可能正确的是（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗A．A向上运动至平衡位置速度达到最大，此时a=0，对A分析可知解得故A做简谐运动，振幅为，A上长过程速度先增大后减小，A往复运动经过平衡位置时，v应等大反向，而图中的v-t图象不是等大的，故A错误；B．将A由弹簧原长处静止释放，设A的位移为x，对整体，根据牛顿第二定律有由于弹力与时间并非正比例关系，则加速度随时间的变化不均匀，故B错误；C．根据胡克定律可知F=kx当0≤x≤2A，即0≤x≤，代入有0≤F≤3mg最大弹力为3mg，故C正确；D．对整体，根据牛顿第二定律有A刚释放时弹力为0，则加速度为根据对称性可知A在最高点的加速度也为；对A分析，根据牛顿第二定律有解得可知T随x均匀增加，将加速度的最值代入可知T的最大值为3mg，最小值为2mg，故D错误。故选C。11.如图所示，为回旋加速器原理图，D形金属盒半径为R，A处粒子源产生质量为m、电荷量为的粒子，在加速电场中被加速，在匀强磁场中偏转，所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率均可调，磁场的磁感应强度最大值为和加速电场频率的最大值为，则下列说法正确的是（）A.粒子获得的最大动能与加速电压有关B.粒子第n次和第次进入磁场的半径之比为C.若，则粒子获得的最大动能为D.若，则粒子获得的最大动能为〖答案〗D〖解析〗A．当粒子出D形盒时，速度最大，动能也最大，由粒子的速度与电压无关，动能与加速电压无关，故A错误；B．粒子在加速电场中被加速，记经过n次加速后的速度为vn，由动能定理可得由上述分析可知，粒子第n次进入磁场的半径为即故B错误；CD．由题意可知，加速电场频率等于粒子在磁场中做匀速圆周运动的频率，即当时，粒子的最大动能由fm决定，即则最大动能为故C错误，D正确。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.在探究“动量守恒定律”的实验中（1）用图甲装置进行探究，主要实验步骤如下：①调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。②在滑块1上装上遮光片，在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥，用游标卡尺测量遮光片宽度L，用天平测出滑块1和滑块2的质量m1＝0.32kg、m2＝0.18kg。③将滑块1和滑块2放在气垫导轨上，滑块2处于静止状态，让滑块1以一定的初速度与滑块2碰撞，撞后两者粘在一起，记下碰前遮光片的遮光时间t1＝0.015s和碰后遮光片的遮光时间t2＝0.024s。（2）游标卡尺测量的挡光片宽度L如图乙所示，则L＝______mm。（3）滑块1碰前的动量p1＝_____kgm/s；两滑块碰撞后的总动量p2＝_______kg·m/s。（结果均保留两位有效数字）（4）用图丙装置进行探究，操作步骤如下：①在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器，使其出口处切线与水平桌面相平。②在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘。将小球a向左压缩弹簧并使其由静止释放，a球碰到木板，在白纸上留下压痕P。③将木板向右水平平移适当距离，再将小球a向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放，撞到木板上，在白纸上留下压痕P2。④将半径相同的小球b放在桌面的右边缘，仍让小球a从步骤③中的释放点由静止释放，与b球相碰后，两球均撞在木板上，在白纸上留下压痕P1、P3。（5）用图丙装置进行探究，下列说法中正确的是______。A．小球a的质量一定要大于小球b的质量B.弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑C.步骤②③中入射小球a的释放点位置一定相同D.把小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平（6）用图丙装置进行探究，本实验必须测量的物理量有_____。A．小球的半径rB．小球a、b的质量m1、m2C．弹簧的压缩量x1，木板距离桌子边缘的距离x2D．小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3（7）用（6）中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒，其表达式为_________。〖答案〗（2）4.50（3）0.096（4）0.094AD（5）BD（6）〖解析〗（2）[1]游标卡尺的示数为（3）[2]滑块1碰撞前的动量为[3]两滑块碰撞后的总动量为（5）[4]A．为保证两小球在碰撞后往同一方向运动，故小球a的质量一定要大于小球b的质量，故A正确；B．按照实验要求，只要每次小球a到达桌面边缘的速度相同即可，故无需弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑，故B错误；C．按照实验要求，步骤②中对小球a的速度没有要求，故无需步骤②③中入射小球a的释放点位置一定相同，故C错误；D．实验要求小球离开桌面后做平抛运动，故桌面右边缘必须水平，以保证小球离开桌面时的速度沿水平方向，故D正确。故选AD。（6）[5]利用图丙装置实验时，需要验证结合平抛运动特点，可以变形为可化简为故该实验需要测量小球a、b的质量m1、m2和小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3，故AC错误，BD正确。故选BD。（7）[6]由以上分析可知，验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为13.如图所示为“双缝干涉测量光的波长”实验示意图，O为单缝，双缝S1和S2间距为0.80mm，双缝到屏的距离为0.80m，波长为500nm的单色平行光垂直入射到双缝S1和S2上，在屏上形成干涉条纹，中心轴线OO´上方第一条亮纹中心位置在P1处，第三条亮纹中心位置在P2处。求：（1）P1、P2分别到O´的距离大小；（2）若实验时单缝O向下微微移动一段距离，则屏上干涉条纹如何移动〖答案〗（1），；（2）可以看到干涉条纹，且条纹整体向上平移〖解析〗（1）根据双缝干涉相邻亮纹间距公式则（2）若实验时单缝O向下微微移动一段距离，因为零级明纹到两缝的光程相等，故可知此时零级明纹位置要上移，故条纹整体向上平移。14.如图所示，位于x=0.25m的波源P从t=0时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在t=2.0s时波源停止振动，t=2.1s时的部分波形如图所示，其中质点b的平衡位置xb=－0.5m。求：（1）波的振动周期；（2）0～2s内，质点b运动总路程。〖答案〗（1）0.4s；（2）2.55m〖解析〗（1）由图像得，2.0﹣2.1s内波传播的距离为x＝0.25m，则由图可知波长为λ＝1m（2）波从波源传到质点b的时间为质点b振动时间为则在0到2s内，质点b运动总路程15.如图所示，粗糙水平面上物块A质量mA=0.5kg，A紧靠压缩轻弹簧右端且不栓接，O点为弹簧原长位置，A右边依次放置物块B、C，A与B相距x1=0.8m，B与C相距x2=2.8m。现将A由静止释放，与B发生碰撞，碰撞后A静止，B的速度v1=8m/s。B再与C发生正碰，碰后瞬间C的速度v2=2.0m/s。已知B的质量为mB=1.0kg，C的质量为B质量的k倍，A、B和C可视为质点，与地面