2023-2024学年江苏省南通市海安市高三上学期11月期中物理试题（解析版）

PAGEPAGE12024届高三期中学业质量监测试卷物理注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1、本试卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷交回。2、答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。3、请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。4、作答选择题必须用2B铅笔把答题卡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。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。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。1.2023年10月3日，我国发现的“铌包头矿”获得国际矿物协会新矿物命名。铌包头矿是一种富含Ba、Nb、Ti、Fe、Cl的硅酸盐矿物，微观结构如图，则“铌包头矿”颗粒（）A.是非晶体 B.有固定的熔点C.没有规则的外形 D.各向性质均相同【答案】B【解析】由图可知，该颗粒属于晶体，其有规则的外形，且有固定的熔点，表现为各向异性。故选B。2.两根长度相同的绝缘细线，将带电的金属小球和悬挂在点，两球静止时如图所示。则两球电量和质量的关系一定正确的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由库仑定律以及牛顿第三定律可知，夹角的大小与电量大小无关；把两小球看为刚体，根据力矩平衡可知故选C。3.放射性元素钍原子核经历次衰变和次衰变后变成新的稳定的原子核，新的原子核比钍原子核少了8个质子和16个中子。则（）A. B.C. D.【答案】A【解析】CD．新的原子核比钍原子核少了8个质子，则新的原子核比钍原子核少了8个质子和16个中子，即少24个核子，所以故CD错误；AB．衰变方程为根据质量数守恒和电荷数守恒得解得故A正确，B错误。故选A。4.神舟十六号载人飞船返回过程，在点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于神舟十六号飞船的运动，下列说法中正确的有（）A.在轨道Ⅱ上经过A速度大于经过B的速度B.在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期C.在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度【答案】C【解析】A．航天飞机在轨道Ⅱ上从A到B的过程中，万有引力做正功，由动能定理可知在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度，故A错误；B．航天飞机绕地球运行，由开普勒第三定律可知半长轴越大，周期越大，故在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，故B错误；C．航天飞机在A点从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ点火减速；在轨道Ⅱ上运动经过A点的速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的速度，故C正确；D．航天飞机在A点受万有引力一定，由牛顿第二定律可知在轨道Ⅱ上经过A点的加速度等于轨道Ⅰ上经过A的加速度，故D错误。故选C。5.电动车的功率为，人与车的总质量为，平直公路上人骑行的最大速度。若行驶过程中电动车受到阻力不变，，则该车在坡道向上骑行的最大速度为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】根据在平直公路上人骑行时受到的阻力该车在坡道向上骑行的阻力在坡道向上的最大速度故选A。6.用多用电表的“欧姆挡”和“直流电压挡”探测如图所示的电路特性，下列说法正确的是（）A.黑表笔接点，红表笔接，可测的阻值B.黑表笔接点，红表笔接，可测和的总阻值C.红表笔接点，黑表笔接，可测电源的电动势D.红表笔接点，黑表笔接，可测二极管的正向电阻【答案】D【解析】ABC．无论是测电压还是测电阻，电流都是从红表笔流入，从黑表笔流出，并且测电阻时内部有电源，不需要外部电源，当黑表笔接M点，红表笔接H，可测R1和R2的总阻值，故ABC错误；D．当红表笔接点，黑表笔接，则电流正向流过二极管，所以可测二极管的正向电阻，故D正确。故选D。7.如图所示，理想电容器与两个电阻串联，电源的内电阻不计。在时刻闭合，图中1、2、3、4四点中两点间的电压随时间的变化关系可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】AC．电源的内电阻忽略不计，电键S闭合后，电容器充电过程，电路中的电流逐渐减小，根据欧姆定U=IR得：1、2和3、4间的电压逐渐减小，而t=0时刻的电压小于电源的电动势E，故A错误，C正确；B．电容器的电荷量逐渐增大，Q=CU知，板间电压逐渐增大，电路稳定时电压等于E，故B错误；D．2、4间电压随着电容器电量增多而增大，S刚闭合时，电压小于E，电路稳定电压等于E，故D错误；故选C。8.A、B导热汽缸，封闭质量相同的同种理想气体，如图所示，在甲、乙两个环境中，两汽缸内气体体积相同。现将甲、乙两环境升高相同的温度，则A、B气缸内的气体（）A.分子的平均动能相同 B.内能的增加量不相同C.体积的增加量相同 D.吸收的热量相同【答案】D【解析】由甲、乙两图可知，A、B气缸两气缸内气体的压强关系为根据理想气体状态方程而A、B气缸内的气体体积相同，可知A．若将甲、乙两环境升高相同的温度，依然满足由于温度是分子平均动能的标志，因此A气体分子的平均动能小于B气体分子的平均动能，A错误；B．对一定量的理想气体，内能增量因此A、B气缸内的气体，升高相同的温度，内能增加量相同，B错误；C．A、B气缸内的气体，均发生等压变化，则，可得，C错误；D．A、B气缸内的气体对外做功，由于因此根据热力学第一定律可知A、B气缸内的气体吸收的热量相同，D正确。故选D。9.如图所示，绝缘轻杆两端固定带电小球a和b，一点电荷放在轻杆的左侧。现将轻杆绕中点O转动，在位置MN和位置EF时两小球的电势能总量刚好相等。则（）A.a、b两球带异种电荷B.a球的带电量比b球少C.a球由E转动到M，电场力对其一定做正功D.b球在N点的电势能一定小于F点的电势能【答案】BD【解析】A．根据题意，a、b两球电势能总量刚好相等，说明点电荷对a、b两球所做的总功为零，a、b两球电性一定相同，且与点电荷电性相反，故A错误；B．若a球由E转动到M，则b球由F转到N，点电荷对两球做功相等，其中M，N两点电势相同，令点电荷带正电，则有则电场力做功因，则可得可得故B正确；C．点电荷的电性与两球电性相反，则a球由E转动到M，电场力对其一定做负功，故C错误；D．由于点电荷的电性与两球电性相反，则b球由N转动到F，电场力对其一定做负功，小球的电势能增大，所以b球在N点的电势能一定小于F点的电势能，故D正确。故选BD10.倾角的光滑斜面固定在水平桌面上，轻质滑轮固定在足够长的斜面顶端，小球和物块用轻绳及轻弹簧连接在滑轮的两侧，小球的质量为m、物块的质量为M。小球在斜面上处时，弹簧处于原长且轻绳刚好伸直，由静止释放小球，小球从至最低点过程中，物块恰好未离开地面，此过程中小球的最大速度为。已知弹簧的弹性势能表达式，重力加速度为，则（）A.B.弹性势能的最大值C.若物块的质量为，小球的速度不会超过D.若物块的质量为，弹簧弹性势能最大时小球的速度为【答案】D【解析】A．根据题意，设的距离为，小球从到过程中，由动能定理有此时，物块恰好未离开地面，则有解得，故A错误；B．弹性势能的最大值为故B错误；C．由上述分析可知，若物块的质量为，当弹簧弹力等于时，物块恰好未离开地面，离开之后，对物块和小球的整体，由牛顿第二定律有解得整体做加速运动，小球的速度一定会超过，故C错误；D．由题意可知，开始阶段，当小球所受合力为0时，速度最大为，则有若物块的质量为，则当弹簧弹力等于时，物块恰好未离开地面，可知，此时小球的速度为，物块离开地面后，物块和小球的整体所受合外力为0，当小球和物块速度大小第一次相等时，弹簧形变量最大，弹性势能最大，则有解得故D正确。故选D。二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第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.采用如图1所示的实验装置，用落体法验证机械能守恒。（1）除图1所示的装置外，在下列器材中，还必须使用的器材有________。A.交流电源B.天平（含砝码）C.刻度尺D.秒表（2）下列物理量中，需用工具直接测量的是________，通过计算间接测量的是________。A．重物的质量B.重物下落的高度C.重物下落的瞬时速度（3）安装好实验装置，正确进行实验操作。从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图2所示，点是打下的第一个点，在纸带上选取三个连续打出的点，其距点的距离分别为。设重锤质量为，当地重力加速度为，交流电的频率为。为了验证实验过程中机械能是否守恒，重锤重力势能的减少量________，动能的增加量________（用题中所给字母表示）。（4）某同学多次的实验结果显示：重锤重力势能的减少量大于动能的增加量，出现这个结果的原因可能的是________；利用该同学实验打出的纸带，测量出各计时点到第一个点的距离，算出各计时点对应的速度，然后以为纵轴，为横轴作出图像，请在图3中合适的位置作出该图像________。【答案】（1）AC（2）BC（3）（4）受到阻力的作用见详解【解析】（1）[1]打点计时器需要接交流电源才能工作，因此必须使用的器材有交流电源，故选A；测量重物的下落高度时需要使用刻度尺，故选C。故选AC（2）重物在下落的过程中，重力势能减少量为动能的增加量为则可知，在不需要得出重力势能减少量与动能增加量的具体数值的前提下，质量可以不测量[2]通过纸带要直接测量的物理量是重物下落的高度，故选B[3]要间接测量的物理量是重物下落的瞬时速度，故选C（3）[4]重锤重力势能的减少量为[5]交流电的频率为，可得打点计时器的打点周期为打点时的速度为动能的增加量为（4）[5]重锤重力势能的减少量大于动能的增加量，出现这个结果的原因可能的是由于受到阻力的作用[6]作出图像如下12.“天宫课堂”第四课，中国宇航员在空间站将水球变身“乒乓球”。发球者挥动球拍，将质量为的水球以速度射出；接球者挥动球拍，水球以速度垂直撞击球拍后被原速率击回。求（1）发球者和接球者对水球所做的功和；（2）发球者和接球者对水球的冲量大小和。【答案】（1），；（2）【解析】（1）根据动能定理发球者对水球所做的功为根据动能定理接球者对水球所做的功为（2）发球者对水球的冲量大小为以弹回方向为正方向，接球者对水球的冲量大小为13.氖灯的发光原理是通过高压加速电子，电子撞击氖原子使其电离，被激发的氖离子回到基态并发出光。一氖泡两极板的间距，氖原子的电离能为。如图，将该氖泡与电阻串联接入的电路，氖泡正常发光的电流为。求：（1）氖泡正常发光时的电功率；（2）为了氖泡能发光，电子与氖原子碰撞前移动的最小距离。【答案】（1）0.12W；（2）【解析】（1）加在氖泡两端的电压氖泡正常发光时的电功率（2）氖泡两极板间的电场强度根据动能定理可知电子与氖原子碰撞前移动的最小距离14.如图所示，不可伸长的轻绳跨越光滑的钉子，两端各系着小球A和B，球A与地面接触，球B拉到水平位置，。重力加速度为。（1）若水平且A球恰好不离开地面，求作用在B球上的外力；（2）若静止释放B球，两球能够发生水平碰撞，求A、B质量之比的最小值；（3）若静止释放B球，两球水平碰撞后粘连在一起，求碰撞后达到的最大高度。【答案】（1）；（2）3；（3）【解析】（1）若水平且A球恰好不离开地面，对A球受力分析可知此时绳子拉力为mg，对B根据力的合成可知外力为（2）静止释放B球，运动到最低点时，绳子拉力最大，则有此时有两球能够发生水平碰撞，则临界条件解得（3）设B球质量为m，A球质量为M，则B释放后，根据动能定理有碰撞过程中动量守恒，则有碰后两球一起上升过程中，根据能量守恒定律有解得结合（2）可知，碰撞后达到的最大高度为。15.边长为的立方体空间内有竖直向下的匀强电场。现有大量的同种粒子同时从立方体的中心点射向空间各个方向，其中一个沿水平面内射出的粒子恰好击中点。粒子均带正电，射出时速度的大小相等，粒子的比荷为。不计粒子重力以及粒子间的相互作用。求：（1）粒子射出时的初速度的大小；（2）从点竖直向上和竖直向下射出的两粒子飞离立方体的时间间隔；（3）若粒子从点正上方处的射出，立方体上表面有粒子到达的面积S。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）沿水平面内射出的粒子恰好击中点，根据类平抛运动规律可知其中解得（2）从点竖直向上的粒子，根据速度—位移关系可知解得<L可知该粒子从下表面飞出，则两粒子飞离立方体的时间间隔为（3）设粒子与水平方向的夹角为，粒子恰好飞出上表面，则满足此时水平方向的位移为根据速度—时间公式有联立解得则面积为2024届高三期中学业质量监测试卷物理注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1、本试卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷交回。2、答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。3、请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。4、作答选择题必须用2B铅笔把答题卡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。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。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。1.2023年10月3日，我国发现的“铌包头矿”获得国际矿物协会新矿物命名。铌包头矿是一种富含Ba、Nb、Ti、Fe、Cl的硅酸盐矿物，微观结构如图，则“铌包头矿”颗粒（）A.是非晶体 B.有固定的熔点C.没有规则的外形 D.各向性质均相同【答案】B【解析】由图可知，该颗粒属于晶体，其有规则的外形，且有固定的熔点，表现为各向异性。故选B。2.两根长度相同的绝缘细线，将带电的金属小球和悬挂在点，两球静止时如图所示。则两球电量和质量的关系一定正确的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由库仑定律以及牛顿第三定律可知，夹角的大小与电量大小无关；把两小球看为刚体，根据力矩平衡可知故选C。3.放射性元素钍原子核经历次衰变和次衰变后变成新的稳定的原子核，新的原子核比钍原子核少了8个质子和16个中子。则（）A. B.C. D.【答案】A【解析】CD．新的原子核比钍原子核少了8个质子，则新的原子核比钍原子核少了8个质子和16个中子，即少24个核子，所以故CD错误；AB．衰变方程为根据质量数守恒和电荷数守恒得解得故A正确，B错误。故选A。4.神舟十六号载人飞船返回过程，在点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于神舟十六号飞船的运动，下列说法中正确的有（）A.在轨道Ⅱ上经过A速度大于经过B的速度B.在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期C.在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度【答案】C【解析】A．航天飞机在轨道Ⅱ上从A到B的过程中，万有引力做正功，由动能定理可知在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度，故A错误；B．航天飞机绕地球运行，由开普勒第三定律可知半长轴越大，周期越大，故在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，故B错误；C．航天飞机在A点从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ点火减速；在轨道Ⅱ上运动经过A点的速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的速度，故C正确；D．航天飞机在A点受万有引力一定，由牛顿第二定律可知在轨道Ⅱ上经过A点的加速度等于轨道Ⅰ上经过A的加速度，故D错误。故选C。5.电动车的功率为，人与车的总质量为，平直公路上人骑行的最大速度。若行驶过程中电动车受到阻力不变，，则该车在坡道向上骑行的最大速度为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】根据在平直公路上人骑行时受到的阻力该车在坡道向上骑行的阻力在坡道向上的最大速度故选A。6.用多用电表的“欧姆挡”和“直流电压挡”探测如图所示的电路特性，下列说法正确的是（）A.黑表笔接点，红表笔接，可测的阻值B.黑表笔接点，红表笔接，可测和的总阻值C.红表笔接点，黑表笔接，可测电源的电动势D.红表笔接点，黑表笔接，可测二极管的正向电阻【答案】D【解析】ABC．无论是测电压还是测电阻，电流都是从红表笔流入，从黑表笔流出，并且测电阻时内部有电源，不需要外部电源，当黑表笔接M点，红表笔接H，可测R1和R2的总阻值，故ABC错误；D．当红表笔接点，黑表笔接，则电流正向流过二极管，所以可测二极管的正向电阻，故D正确。故选D。7.如图所示，理想电容器与两个电阻串联，电源的内电阻不计。在时刻闭合，图中1、2、3、4四点中两点间的电压随时间的变化关系可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】AC．电源的内电阻忽略不计，电键S闭合后，电容器充电过程，电路中的电流逐渐减小，根据欧姆定U=IR得：1、2和3、4间的电压逐渐减小，而t=0时刻的电压小于电源的电动势E，故A错误，C正确；B．电容器的电荷量逐渐增大，Q=CU知，板间电压逐渐增大，电路稳定时电压等于E，故B错误；D．2、4间电压随着电容器电量增多而增大，S刚闭合时，电压小于E，电路稳定电压等于E，故D错误；故选C。8.A、B导热汽缸，封闭质量相同的同种理想气体，如图所示，在甲、乙两个环境中，两汽缸内气体体积相同。现将甲、乙两环境升高相同的温度，则A、B气缸内的气体（）A.分子的平均动能相同 B.内能的增加量不相同C.体积的增加量相同 D.吸收的热量相同【答案】D【解析】由甲、乙两图可知，A、B气缸两气缸内气体的压强关系为根据理想气体状态方程而A、B气缸内的气体体积相同，可知A．若将甲、乙两环境升高相同的温度，依然满足由于温度是分子平均动能的标志，因此A气体分子的平均动能小于B气体分子的平均动能，A错误；B．对一定量的理想气体，内能增量因此A、B气缸内的气体，升高相同的温度，内能增加量相同，B错误；C．A、B气缸内的气体，均发生等压变化，则，可得，C错误；D．A、B气缸内的气体对外做功，由于因此根据热力学第一定律可知A、B气缸内的气体吸收的热量相同，D正确。故选D。9.如图所示，绝缘轻杆两端固定带电小球a和b，一点电荷放在轻杆的左侧。现将轻杆绕中点O转动，在位置MN和位置EF时两小球的电势能总量刚好相等。则（）A.a、b两球带异种电荷B.a球的带电量比b球少C.a球由E转动到M，电场力对其一定做正功D.b球在N点的电势能一定小于F点的电势能【答案】BD【解析】A．根据题意，a、b两球电势能总量刚好相等，说明点电荷对a、b两球所做的总功为零，a、b两球电性一定相同，且与点电荷电性相反，故A错误；B．若a球由E转动到M，则b球由F转到N，点电荷对两球做功相等，其中M，N两点电势相同，令点电荷带正电，则有则电场力做功因，则可得可得故B正确；C．点电荷的电性与两球电性相反，则a球由E转动到M，电场力对其一定做负功，故C错误；D．由于点电荷的电性与两球电性相反，则b球由N转动到F，电场力对其一定做负功，小球的电势能增大，所以b球在N点的电势能一定小于F点的电势能，故D正确。故选BD10.倾角的光滑斜面固定在水平桌面上，轻质滑轮固定在足够长的斜面顶端，小球和物块用轻绳及轻弹簧连接在滑轮的两侧，小球的质量为m、物块的质量为M。小球在斜面上处时，弹簧处于原长且轻绳刚好伸直，由静止释放小球，小球从至最低点过程中，物块恰好未离开地面，此过程中小球的最大速度为。已知弹簧的弹性势能表达式，重力加速度为，则（）A.B.弹性势能的最大值C.若物块的质量为，小球的速度不会超过D.若物块的质量为，弹簧弹性势能最大时小球的速度为【答案】D【解析】A．根据题意，设的距离为，小球从到过程中，由动能定理有此时，物块恰好未离开地面，则有解得，故A错误；B．弹性势能的最大值为故B错误；C．由上述分析可知，若物块的质量为，当弹簧弹力等于时，物块恰好未离开地面，离开之后，对物块和小球的整体，由牛顿第二定律有解得整体做加速运动，小球的速度一定会超过，故C错误；D．由题意可知，开始阶段，当小球所受合力为0时，速度最大为，则有若物块的质量为，则当弹簧弹力等于时，物块恰好未离开地面，可知，此时小球的速度为，物块离开地面后，物块和小球的整体所受合外力为0，当小球和物块速度大小第一次相等时，弹簧形变量最大，弹性势能最大，则有解得故D正确。故选D。二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第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.采用如图1所示的实验装置，用落体法验证机械能守恒。（1）除图1所示的装置外，在下列器材中，还必须使用的器材有________。A.交流电源B.天平（含砝码）C.刻度尺D.秒表（2）下列物理量中，需用工具直接测量的是________，通过计算间接测量的是________。A．重物的质量B.重物下落的高度C.重物下落的瞬时速度（3）安装好实验装置，正确进行实验操作。从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图2所示，点是打下的第一个点，在纸带上选取三个连续打出的点，其距点的距离分别为。设重锤质量为，当地重力加速度为，交流电的频率为。为了验证实验过程中机械能是否守恒，重锤重力势能的减少量________，动能的增加量________（用题中所给字母表示）。（4）某同学多次的实验结果显示：重锤重力势能的减少量大于动能的增加量，出现这个结果的原因可能的是________；利用该同学实验打出的纸带，测量出各计时点到第一个点的距离，算出各计时点对应的速度，然后以为纵轴，为横轴作出图像，请在图3中合适的位置作出该图像________。【答案】（1）AC（2）BC（3）（4）受到阻力的作用见详解【解析】（1）[1]打点计时器需要接交流电源才能工作，因此必须使用的器材有交流电源，故选A；测量重物的下落高度时需要使用刻度尺，故选C。故选AC（2）重物在下落的过程中，重力势能减少量为动能的增加量为则可知，在不需要得出重力势能减少量与动能增加量的具体数值的前提下，质量可以不测量[2]通过纸带要直接测量的物理量是重物下落的高度，故选B[3]要间接测量的物理量是重物下落的瞬时速度，故选C（3）[4]重锤重力势能的减少量为[5]交流电的频率为，可得打点计时器的打点周期为打点时的速度为动能的增加量为（4）[5]重锤重力势能的减少量大于动能的增加量，出现这个结果的原因可能的是由于受到阻力的作用[6]作出图像如下12.“天宫课堂”第四课，中国宇航员在空间站将水球变身“乒乓球”。发球者挥动球拍，将质量为的水球以速度射出；接球者挥动球拍，水球以速度垂直撞击球拍后被原速率击回。求（