2024届江苏省常州市高三上学期期末监测物理试卷及答案

2023~2024学年度第一学期期末质量调研高三物理试题注意事项：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。2.0.5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2B0.5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：本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意。1.物理量分为矢量和标量，它们遵循不同的运算法则，下列物理量为标量的是（ꢀꢀ）A.力做的功WB.电场强度EC.力的冲量ID.加速度a2.2023年11月3日，我国在海南文昌航天发射场使用长征七号运载火箭成功将通信技术试验卫星十号发射升空，卫星顺利进入预定轨道。我国现有甘肃酒泉、山西太原、四川西昌和海南文昌四个航天发射场，海南文昌与另外三地相比，因其地理位置带来的发射优势是（ꢀꢀ）A气流速度大C.自转周期大B.自转线速度大D.自转角速度大3.王老师在课堂上演示绳波的传播过程，他握住绳上的A点上下振动，某时刻绳上波形如图则绳上A点的振动图像正确的是（ꢀꢀ）A.B.C.D.4.某学习小组用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，为了能成功完成实验，下列说法正确的是（ꢀꢀ）A.两小球必须等大且m1＜m2B.斜槽轨道必须是光滑的C.入射球每次必须在轨道的相同位置静止释放D.必须测出高度H5.1射入介质212中的波长分别为λλff1212（ꢀꢀ）12121f2A.CB.D.1f26.如图，通有恒定电流的固定长直导线附近有一圆形线圈，直导线与线圈置于同一光滑水平面内。若减小直导线中的电流强度，线圈将（ꢀꢀ）A.产生逆时针方向的电流，有扩张的趋势B.产生逆时针方向的电流，远离直导线C.产生顺时针方向的电流，有收缩的趋势D.产生顺时针方向的电流，靠近直导线7.在海边的山坡高处的岸防炮，可以同时向两个方向投出弹丸，射击海面上的不同目标。如图所示，在一次投射中，岸防炮以相同大小的初速度v0在同一竖直面内同时射出两颗弹丸，速度方向与水平方向夹角均为θ，不计空气阻力。则（ꢀꢀ）A.到达海面时两炮弹的速度大小相同方向不同B.到达海面前两炮弹之间的距离越来越小C.到达海面前两炮弹的相对速度越来越大D.到达海面前两炮弹总在同一竖直线上8.如图所示，在正六面体的a点放置一正点电荷，f点放置一电荷量相等的负点电荷，下列说法正确的是（ꢀꢀ）A.b点电势大于c点电势B.d点电势等于g点电势C.d点和g点场强大小相等D.b点和c点场强大小相等9.如图，一辆前轮驱动的汽车在水平路面上缓慢通过圆弧型减速带，车身与减速带垂直，其前轮离开地面爬升至减速带最高点的过程中，车身始终水平，不计后轮与地面的摩擦以及轮胎和减速带的形变，则减速带受到车轮的摩擦力和压力的变化情况是（ꢀꢀ）A.摩擦力先增大后减小B.摩擦力逐渐减小C.压力先增大后减小D.压力保持不变10.如图所示，两光滑导轨PQ、MN水平放置，夹角为45°，处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，在M、P处串联间距极小的电容器，电容为C，与PQ垂直的导体棒在垂直棒的水平外力作用下从导轨最左端向右匀速运动，速度为v，不计一切电阻，则下列说法正确的是（ꢀꢀ）A.电容器上板带正电B水平外力保持不变C.水平位移为x时电容器储存的电能为CB2v2x2D.水平位移为x时外力的功率为CB2v3x11.如图，水平传送带以恒定速度v顺时针转动，传送带右端上方的挡板上固定着一轻弹簧。将小物块P轻放在传送带左侧某位置，P在传送带带动下向右运动，与弹簧接触时速度恰好达到v。取P放置点为坐标原点，全过程P始终处在传送带上，以水平向右为正方向，木块在向右运动或向左运动的过程中，加速度a与位移x的关系图像正确的（ꢀꢀ）A.B.C.D.5题，共56分。其中第13~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，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.我国在锂电研发方面处于全球领先水平。小明从修理厂借了一个三元锂电池，其标称的电动势为3.7V，最大放电电流为850mA，内阻r0.2。从网上得知，三元锂电池电动势会随充电情况发生变化，充满电时电动势为4.2V，电动势低于3.4V时不能放电。为测量该三元锂电池的电动势和内阻，小明从实验室借得如下器材：A.电压表（量程3V，内阻Ω）B.电流表（量程0.6A）C.电流表（量程3A）R2kΩD.定值电阻E.定值电阻12ΩF.滑动变阻器（0Ω）G.滑动变阻器（0ΩH.开关、导线若干（1）设计测量电路如图甲所示，按照设计电路在图乙上完成实物电路的连接。___________）（2）在电路中，电流表应选择___________，滑动变阻器应选择___________RU（3）正确进行实验操作，根据电压表读数计算出电压表和定值电阻1两端的总电压，读出对应的电流表示数I，在坐标纸上描点，如图丙所示，请作出相应的图线___________，并由图线求得电池的电动势E___________V，内阻r___________ΩR（4）小明设计的电路中，定值电阻所起的作用是___________，小明并未测出电流表的内阻，这对测2量结果___________（填“有、“无）影响，理由是___________。13.带圆孔的遮光板N和光屏M平行放置，O点为圆孔的圆心，OO´连线垂直于光屏M，在OO´连线的延长线上放置一个点光源S，S到光屏M距离H=20cm，在光屏M上形成的圆形光斑半径r1=20cm。将厚度d=10cm、表面足够大的平行玻璃板放置在M、N板之间，上下表面与两板平行，在光屏M上圆形光斑半径变为r2=15cm。过OO´的截面如图所示，求：（1）入射和出射光线的最大侧移量；（2）玻璃板的折射率n。14.如图所示，某吊扇正常工作时扇叶附近向下排风的风速为v=14.0m/s，排风量为Q=0.2m3/s，已知空气平均密度ρ=1.3kg/m3，电机内阻R=496Ω，请根据图中吊扇的工作参数求吊扇正常工作时：（1）电机的输出功率P出；（2）吊扇对空气向下的平均作用力F。15.“平衡浪木”是一种训练平衡能力的器材，如图所示，质量m1=30kg的长方形均质晃板用四根相同的轻质链条分别悬挂在两根固定的横梁上，链条长度均为l=5m，与竖直方向夹角均为α=37°。让一质量m2=50kg的受训人员静坐在晃板正中间，给晃板一水平初速度，晃板和受训人员摆动起来，到最高点时两根链条所在平面与晃板夹角为β=53°，受训人员可看作质点且始终与晃板保持相对静止，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：（1）晃板和受训人员静止时每根链条的拉力大小T；（2）晃板的初速度大小v0；（3）晃板摆到最高点时，受训人员受到的支持力FN和摩擦力f的大小。16.如图所示，在空间直角坐标系O-xyz内的正方体OABC-OABC区域，边长为L。粒子源在y轴上1111OO区域内沿x轴正方向连续均匀辐射出带电粒子。已知粒子的质量为m，电荷量为+q，初速度为v，10sin53º=0.8，cos53º=0.6，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。（1）仅在正方体区域内加沿z轴正方向的匀强电场，所有的粒子都经过AABB面射出电场，求电场强度11的最小值E0；（2）仅在正方体区域内加沿y轴正方向的匀强磁场，所有的粒子都经过AABB面射出磁场，求磁感应强11度大小B0的范围；405LqB（3）在正方体区域内加沿z轴正方向的匀强电场、匀强磁场，已知磁感应强度，电场强度51202E，求粒子从AABB面射出粒子数N与粒子源射出粒子数N之比。110Lq22023~2024学年度第一学期期末质量调研高三物理试题注意事项：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。2.0.5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2B0.5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：本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意。1.物理量分为矢量和标量，它们遵循不同的运算法则，下列物理量为标量的是（ꢀꢀ）A.力做的功W【答案】A【解析】B.电场强度EC.力的冲量ID.加速度a【详解】根据物理量的定义，电场强度、力的冲量和加速度为矢量，而力做的功为标量。故选A。2.2023年11月3日，我国在海南文昌航天发射场使用长征七号运载火箭成功将通信技术试验卫星十号发射升空，卫星顺利进入预定轨道。我国现有甘肃酒泉、山西太原、四川西昌和海南文昌四个航天发射场，海南文昌与另外三地相比，因其地理位置带来的发射优势是（ꢀꢀ）A.气流速度大C.自转周期大【答案】BB.自转线速度大D.自转角速度大【解析】v【详解】地球自转角速度近似相等，海南位置处的自转平面半径大，根据可知因其地理位置带来的发射优势是自转线速度大。故选B。3.王老师在课堂上演示绳波的传播过程，他握住绳上的A点上下振动，某时刻绳上波形如图则绳上A点的振动图像正确的是（ꢀꢀ）AB.D.C.【答案】B【解析】传播方向向右，根据“上下坡”法可知，t0时刻，A点处于平衡状态且振动方向向的【详解】根据波下。故选B。4.某学习小组用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，为了能成功完成实验，下列说法正确的是（ꢀꢀ）A.两小球必须等大且m1＜m2B.斜槽轨道必须是光滑的C.入射球每次必须在轨道的相同位置静止释放D.必须测出高度H【答案】C【解析】【详解】A．在验证碰撞中的动量守恒实验中，为防止被碰球碰后反弹，入射球的质量必须大于被碰球的1m质量，即，故A错误；2BC．每次在斜槽末端碰撞时，m1的速度要保持不变，入射球每次必须从相同位置静止释放，而斜槽轨道无需光滑，故B错误，C正确；D．如果碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得mvmvmv221011小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得mvtmvtmvt101122得mmm112因此实验不需要测出高度H，故D错误。故选C。5.1射入介质212中的波长分别为λλff1212（ꢀꢀ）12121f2A.C.B.D.1f2【答案】B【解析】【详解】根据折射定律可知折射率小的介质光线与法线的夹角大，因此12由cnv可得12因为光从一种介质进入另一种介质时频率不变，即f1f2根据vf12可知波长与波速成正比，即故选B。6.如图，通有恒定电流的固定长直导线附近有一圆形线圈，直导线与线圈置于同一光滑水平面内。若减小直导线中的电流强度，线圈将（ꢀꢀ）A.产生逆时针方向的电流，有扩张的趋势B.产生逆时针方向的电流，远离直导线C.产生顺时针方向的电流，有收缩的趋势D.产生顺时针方向的电流，靠近直导线【答案】D【解析】【详解】当导线中电流强度减小，导线将产生的磁场减弱，使得穿过线框的磁通量减小，从而产生感应电“增反减同”可知，线圈中产生顺时针方向感应电流，为阻碍磁通量的减小，则线圈有扩张趋势，靠近直导线。故选D。7.在海边的山坡高处的岸防炮，可以同时向两个方向投出弹丸，射击海面上的不同目标。如图所示，在一次投射中，岸防炮以相同大小的初速度v0在同一竖直面内同时射出两颗弹丸，速度方向与水平方向夹角均为θ，不计空气阻力。则（ꢀꢀ）A.到达海面时两炮弹的速度大小相同方向不同B.到达海面前两炮弹之间的距离越来越小C.到达海面前两炮弹的相对速度越来越大D.到达海面前两炮弹总在同一竖直线上【答案】D【解析】【详解】A．如图所示，斜向上飞出的弹丸经过一段时间到达水平位置时与斜下抛速度方向相同，且在此时与斜下抛高度相同，则落水时间相同，故到达海面时两炮弹的速度大小相同方向相同，A错误；B．由题知，初速度大小相等，与水平方向夹角相同，则水平分速度相同，所以始终保持同一竖直线上，一个斜向上运动，一个斜向下运动，竖直方向位移方向相反，距离增大，如果高度较低，到达海面前两炮弹之间的距离越来越大，B错误；C．到达海面前两炮弹的水平分相对速度为0，斜向上飞出的弹丸先减速，达到最高点后加速运动，竖直方向相对速度先增大，后减小，C错误；D．由题知，初速度大小相等，与水平方向夹角相同，则水平分速度相同，所以始终保持同一竖直线上，D正确。故选D。8.如图所示，在正六面体的a点放置一正点电荷，f点放置一电荷量相等的负点电荷，下列说法正确的是（ꢀꢀ）A.b点电势大于c点电势B.d点电势等于g点电势C.d点和g点场强大小相等Db点和c点场强大小相等【答案】C【解析】【详解】acfcabf到bA．因到的距离等于到的距离，到的距离等于的距离，由正电荷和负电荷电场分布知，cc、处于同一等势面，点电势等于点电势。错误；bbAB．由图可知，d点靠近正电荷电势为正，g点靠近负电荷电势为负，则d点电势大于g点电势。B错误；qagfd，adgf，根据Ek，EagE，夹角为135，EE，夹角为C．如图所示，fdr135，根据矢量合成法则，d点和g点场强大小相等。C正确；qEkacabfcfb，，EEEEEabE夹角为90与，D．如图所示，根据，，，fbfcrEE，夹角为135，根据矢量合成法则，bc点场强大小大于点场强大小。D错误；与故选C。9.如图，一辆前轮驱动的汽车在水平路面上缓慢通过圆弧型减速带，车身与减速带垂直，其前轮离开地面爬升至减速带最高点的过程中，车身始终水平，不计后轮与地面的摩擦以及轮胎和减速带的形变，则减速带受到车轮的摩擦力和压力的变化情况是（ꢀꢀ）A.摩擦力先增大后减小B.摩擦力逐渐减小C.压力先增大后减小D.压力保持不变【答案】B【解析】【详解】车轮受重力、支持力和摩擦力，处于平衡状态，根据动态分析可得前轮离开地面爬升至减速带最高点的过程中，支持力增大，摩擦力逐渐减小，根据牛顿第三定律可知，减速带受到车轮的摩擦力逐渐减小，压力逐渐增大。故选B。10.如图所示，两光滑导轨PQ、MN水平放置，夹角为45°，处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，在M、P处串联间距极小的电容器，电容为C，与PQ垂直的导体棒在垂直棒的水平外力作用下从导轨最左端向右匀速运动，速度为v，不计一切电阻，则下列说法正确的是（ꢀꢀ）A.电容器上板带正电B.水平外力保持不变C.水平位移为x时电容器储存的电能为CB2v2x2D.水平位移为x时外力的功率为CB2v3x【答案】D【解析】【详解】A．由右手定则知，导体棒电流方向向下，所以电容器上板带负电，下板带正电。A错误；B．导体棒在向右匀速运动过程中，导体棒在磁场有效长度变化，安培力也发生变化，故水平外力也发生变。B错误；C．水平位移为x时E=电容器储存的电能为11WCE2=CB2xv2222C错误；D．由平衡条件知，水平位移为x时外力的功率大小等于安培力功率大小QCECBxv电流为QtCBxvICBv2xv则安培力功率P安vBCBv2xvCB23vxD正确；故选D。11.如图，水平传送带以恒定速度v顺时针转动，传送带右端上方的挡板上固定着一轻弹簧。将小物块P轻放在传送带左侧某位置，P在传送带带动下向右运动，与弹簧接触时速度恰好达到v。取P放置点为坐标原点，全过程P始终处在传送带上，以水平向右为正方向，木块在向右运动或向左运动的过程中，加速度a与位移x的关系图像正确的（ꢀꢀ）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】物块与弹簧接触时速度恰好达到v说明与弹簧接触前物块做匀加速，根据牛顿第二定律可知即ag方向水平向右；与弹簧接触后在开始的一段时间内P相对于传送带静止，即P受弹簧弹力和静摩擦力平衡，P做匀速直线运动，则10物块运动到弹力大于最大静摩擦力后，则即kaxgm方向向左故选A。5题，共56分。其中第13~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，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.我国在锂电研发方面处于全球领先水平。小明从修理厂借了一个三元锂电池，其标称的电动势为3.7V，最大放电电流为850mA，内阻r0.2。从网上得知，三元锂电池电动势会随充电情况发生变化，充满电时电动势为4.2V，电动势低于3.4V时不能放电。为测量该三元锂电池的电动势和内阻，小明从实验室借得如下器材：A.电压表（量程3V，内阻Ω）B.电流表（量程0.6A）C.电流表（量程3A）R2kΩD.定值电阻E.定值电阻12ΩF.滑动变阻器（0Ω）G.滑动变阻器（0ΩH.开关、导线若干（1）设计测量电路如图甲所示，按照设计电路在图乙上完成实物电路的连接。___________）（2）在电路中，电流表应选择___________，滑动变阻器应选择___________RU（3）正确进行实验操作，根据电压表读数计算出电压表和定值电阻1两端的总电压，读出对应的电流表示数I，在坐标纸上描点，如图丙所示，请作出相应的图线___________，并由图线求得电池的电动势E___________V，内阻r___________ΩR（4）小明设计的电路中，定值电阻所起的作用是___________，小明并未测出电流表的内阻，这对测2量结果___________（填“有、“无）影响，理由是___________。【答案】①.②.B③.G④.⑤.3.90⑥.0.17⑦.⑧.无⑨.实验误差的来源是电压表的分流，与电流表内阻无关【解析】1）[1]按照图甲电路图，在图乙上完成实物电路的连接，如图所示（2）[2]根据题意可知，最大放电电流为850mA，电流表应选择B。[3]根据题意可知，为了便于调节，滑动变阻器应选择G。（3）[4]作出相应的图线，如图所示[5][6]根据题意，由闭合回路欧姆定律有UrEI2结合图像可得解得3.903.20E3.90VR2r，0.6r0.17R（4）[7]由于电源内阻较小，实验过程中，电压表示数变化不明显，接入定值电阻所起的作用是增大等2效内阻、使电压表示数变化明显。[8][9]由电路图可知，实验误差的来源是电压表的分流，与电流表内阻无关，则小明并未测出电流表的内阻，这对测量结果无影响。13.带圆孔的遮光板N和光屏M平行放置，O点为圆孔的圆心，OO´连线垂直于光屏M，在OO´连线的延长线上放置一个点光源S，S到光屏M距离H=20cm，在光屏M上形成的圆形光斑半径r1=20cm。将厚度d=10cm、表面足够大的平行玻璃板放置在M、N板之间，上下表面与两板平行，在光屏M上圆形光斑半径变为r2=15cm。过OO´的截面如图所示，求：（1）入射和出射光线的最大侧移量；（2）玻璃板的折射率n。522102【答案】（1）cm2）n【解析】1）设射入玻璃砖光线入射角的最大值为θ，对应的折射角为θ，12由光路图和几何关系可知2sin12解得θ1=45°则最大侧移522ΔL=(r-r）sin45°=cmm12（2）由光路图和几何关系可知5sin25由折射定律有sin1sin2n解得102n14.如图所示，某吊扇正常工作时扇叶附近向下排风的风速为v=14.0m/s，排风量为Q=0.2m3/s，已知空气平均密度ρ=1.3kg/m3，电机内阻R=496Ω，请根据图中吊扇的工作参数求吊扇正常工作时：（1）电机的输出功率P出；（2）吊扇对空气向下的平均作用力F。【答案】（1）24W2）3.64N【解析】1）正常工作时，电流P55IA0.25AU220电机的输出功率为（2）对空气，由动量定理代入数据解得P出=P-I2R=55W-0.252×496W=24WFΔt=Δmv-0=ρQΔtv-0F=3.64N15.“平衡浪木”是一种训练平衡能力的器材，如图所示，质量m1=30kg的长方形均质晃板用四根相同的轻质链条分别悬挂在两根固定的横梁上，链条长度均为l=5m，与竖直方向夹角均为α=37°。让一质量m2=50kg的受训人员静坐在晃板正中间，给晃板一水平初速度，晃板和受训人员摆动起来，到最高点时两根链条所在平面与晃板夹角为β=53°，受训人员可看作质点且始终与晃板保持相对静止，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：（1）晃板和受训人员静止时每根链条的拉力大小T；（2）晃板的初速度大小v0；（3）晃板摆到最高点时，受训人员受到的支持力FN和摩擦力f的大小。【答案】（1）250N2）4m/s3）240N，320N【解析】1）在最低点静止时受力平衡，对晃板和训练人员为整体进行受力分析，受到拉力和重力得Tcos(mm)g12解得T250N（2）对晃板和训练人员为整体从最