精品解析：江苏省苏州市2023-2024学年高三下学期第三次模拟考试物理试卷

2023-2024学年江苏省苏州市高三（第三次）模拟考试物理试卷 一、单选题：本大题共11小题，共44分。 1. 下列现象形成原因与其它三项不同的是（　　） A. 肥皂膜上条纹 B. 劈尖上的条纹 C. 泊松亮斑 D. 牛顿环 2. 如图所示，单摆在光滑斜面上做简谐运动，若要使其做简谐运动周期变大，可以（　　） A. 使斜面倾角变大 B. 使单摆摆长变长 C. 使摆球质量变大 D. 使单摆振幅变大 3. 我国科研人员及合作者首次合成了新原子核。原子核存在一种衰变链，其中第1次由衰变成原子核，第2次由衰变成原子核。下列说法正确的是（　　） A. 两次均为衰变 B. 两次均为衰变 C. 第1次为衰变，第2次为衰变 D. 第1次衰变，第2次为衰变 4. 实验表明，当强激光照射金属时，一个电子在极短时间内可吸收多个光子，从而形成多光子光电效应。现用频率为的强激光照射逸出功为W的金属表面，一个电子至多可以吸收n个光子，普朗克常量为h，则逸出的光电子最大初动能为（　　） A. B. C. D. 5. 图甲中挂钩架的相邻挂钩间距为10cm，图乙中单肩包的宽度约30cm，将包挂在挂钩上，要使包的背带受力最小，则背带之间的挂钩个数应为（　　） A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 6. 用图示器材探究质量、角速度一定时向心力与半径之间的关系，两小球放置的位置以及皮带连接的两塔轮半径关系分别是（　　） A. 挡板A与B前，塔轮半径相同 B. 挡板A与C前，塔轮半径不同 C. 挡板A与C前，塔轮半径相同 D. 挡板B与C前，塔轮半径相同 7. 玻璃缸中的浓糖水静置足够长时间后其浓度随深度变化。如图所示，一束激光从左侧射入后光线发生弯曲，则顺着激光在糖水中的传播路径，激光的光速（　　） A. 保持不变 B. 逐渐减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 8. 在实际运动中，由于惯性物体的速度不能发生突变。一辆汽车做直线运动，t时间内通过的位移大小为x，则在此过程中该汽车（　　） A. 一定任何时刻速度大小都为 B. 至少有一个时刻速度大小为 C. 一定有多个时刻速度大小为 D. 可能任何时刻速度大小都不为 9. 如图所示，用电流传感器研究自感对电流影响的实验中，时刻闭合开关，能正确示意电阻中电流变化的图像是（　　） A. B. C. D. 10. 图甲为洛伦兹力演示仪，调节玻璃泡角度使电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状。图乙为电子运动轨迹示意图，空间存在平行x轴的匀强磁场，在xOy平面内由坐标原点以初速度将电子射入磁场，方向与x轴正方向成角（），螺旋线的直径为D、螺距为，则下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，8个完全相同的均匀带电绝缘立方体叠成一个大立方体，取无穷远处电势为零，该立方体中心O电势为，上表面中心P电势为。现撤去下层一个小立方体，则P点电势为（　　） A. B. C. D. 二、实验题：本大题共1小题，共9分。 12. 某实验小组要测量电池组的电动势E和内阻r，实验器材如图所示，其中电压表内阻约，电流表内阻约 （1）将电路补充完整。 （2）表格中数据是该小组的测量结果，请根据数据在方格纸上描点作图。 1 2 3 4 5 （3）根据图像求得电池组的电动势和内阻分别为E=___________V，r=___________Ω。 （4）关于本实验误差原因和误差结果说法正确的有___________。 A. 电流表分压，电动势测量值偏大 B. 电流表分压，内阻测量值偏大 C. 电压表分流，电动势测量值偏小 D. 电压表分流，内阻测量值偏小 （5）该小组在实验后发现所用电压表未调零，在未加电压时指针指在零刻度右侧。该小组将电压表调零后重复上述实验，新测得的电动势和内阻与原测量结果E、r相比应有何变化？请阐述理由。 三、计算题：本大题共4小题，共40分。 13. 人造卫星发射场一般选择靠近赤道地方，这样可以利用地球自转减小发射需要的能量，中国文昌航天发射场是世界上为数不多的低纬度发射场之一、已知地球质量为M，半径为R，地球自转角速度为，万有引力常量为。若在赤道上发射一近地卫星，求： （1）发射前卫星在赤道上随地球自转的速度大小； （2）卫星相对地面的最小发射速度。 14. 如图所示，内壁光滑的导热气缸竖直放置，气缸内用质量为m、横截面积为S的活塞密封一定量气体。起初气体的温度为，活塞与气缸底的距离为h，外界环境温度恒为。经过足够长时间后缸内气体与外界环境达到热平衡，在此过程中密闭气体的内能变化量为。已知外界大气压为，重力加速度大小为。求： （1）活塞移动的距离； （2）气体与外界交换的热量。 15. 如图所示，在水平面上固定间距为d的光滑导轨，左端接有阻值为R的电阻。在导轨左侧固定一长直导线，导线中通以图示方向的恒定电流，距离此导线r处的磁感应强度大小为，其中b为已知量。一质量为m、阻值也为R的导体棒MN在水平拉力作用下沿导轨运动，已知运动过程中电阻R上的电功率恒为P，不计导轨电阻。求： （1）通过导体棒的电流大小I和方向； （2）导体棒速度v与距离r的关系式； （3）导体棒运动到处时水平拉力的大小。 16. 如图所示，长为L、质量为m的木板静止于光滑的水平面上，在木板上右端固定一竖直轻质弹性挡板，一质量也为m的小木块以初速度水平冲上木板，最后恰好不与挡板碰撞，已知重力加速度大小为。 （1）求小木块的最终速度大小v； （2）若小木块以的速度水平冲上静止的木板，求最终小木块与挡板间的距离d；（木块与挡板碰撞时间极短） （3）在（2）的条件下，求木块与木板相对静止前木板通过的位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年江苏省苏州市高三（第三次）模拟考试物理试卷 一、单选题：本大题共11小题，共44分。 1. 下列现象形成的原因与其它三项不同的是（　　） A. 肥皂膜上的条纹 B. 劈尖上的条纹 C. 泊松亮斑 D. 牛顿环 【答案】C 【解析】 【详解】肥皂膜上的条纹、劈尖上的条纹、牛顿环是利用了光的干涉原理，现象形成的原因相同，泊松亮斑属于光的衍射现象与其他三种现象原因不相同，故ABD相同，不符合题意； C与其他三项不相同，符合题意。 本题选不同的，故选C。 2. 如图所示，单摆在光滑斜面上做简谐运动，若要使其做简谐运动的周期变大，可以（　　） A. 使斜面倾角变大 B. 使单摆摆长变长 C. 使摆球质量变大 D. 使单摆振幅变大 【答案】B 【解析】 【详解】在斜面上单摆的等效重力加速度为 单摆在光滑斜面上做简谐运动的周期 若要使其做简谐运动的周期变大，可以让摆长变大或斜面倾角变小都可以。 故选B。 3. 我国科研人员及合作者首次合成了新原子核。原子核存在一种衰变链，其中第1次由衰变成原子核，第2次由衰变成原子核。下列说法正确的是（　　） A. 两次均为衰变 B. 两次均为衰变 C. 第1次衰变，第2次为衰变 D. 第1次为衰变，第2次为衰变 【答案】A 【解析】 【详解】电荷数守恒和质量数守恒可知，第一次衰变 第二次衰变 可知两次均为衰变，故选A。 4. 实验表明，当强激光照射金属时，一个电子在极短时间内可吸收多个光子，从而形成多光子光电效应。现用频率为的强激光照射逸出功为W的金属表面，一个电子至多可以吸收n个光子，普朗克常量为h，则逸出的光电子最大初动能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】本题考查的是光电效应的解释，电子吸收光子自身能量增大，由光电效应方程求出逸出的光电子最大初动能。 【详解】一个电子至多可以吸收n个光子，能量为 由光电效应方程可得 则逸出的光电子最大初动能为 故选C。 5. 图甲中挂钩架的相邻挂钩间距为10cm，图乙中单肩包的宽度约30cm，将包挂在挂钩上，要使包的背带受力最小，则背带之间的挂钩个数应为（　　） A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 【答案】D 【解析】 【分析】本题考查的是平衡状态下对包受力分析，根据力的分解可知，包的背带沿竖直方向时背带上的拉力最小。本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、然后建立平衡方程进行解答，注意求解极值的方法。 【详解】设悬挂后背包带与竖直方向的夹角为，背包带上的拉力为，根据平衡条件可得 解得背包带的拉力 在单肩包的质量一定的条件下，为了使悬挂时背包带受力最小，则最大，由于相邻挂钩之间的距离为10cm，图乙中单肩包的宽度约为30cm，故使背包带跨过4个挂钩时，则有 此时背包带受力最小。 故选D。 6. 用图示器材探究质量、角速度一定时向心力与半径之间的关系，两小球放置的位置以及皮带连接的两塔轮半径关系分别是（　　） A. 挡板A与B前，塔轮半径相同 B. 挡板A与C前，塔轮半径不同 C. 挡板A与C前，塔轮半径相同 D. 挡板B与C前，塔轮半径相同 【答案】D 【解析】 【分析】左右塔轮边缘的线速度相等，结合可知角速度的比值，这是探究加速度和角速度关系时，角速度大小的分析方法。解决该题的关键是明确实验原理，了解实验器材的操作过程，知道各部分元件在试验中的作用，熟记向心力公式。 【详解】探究向心力大小与半径的关系时，要保证小球质量和角速度相同，即要使用两个完全相同的小球；左右塔轮是皮带传动，因此边缘的线速度相等，由线速度与角速度的关系式可知，要角速度相同，则两小球所放位置对应皮带连接的两塔轮半径要相同，而两小球做圆周运动的半径不同，故两小球需放在挡板B和挡板C前。 故选D。 7. 玻璃缸中的浓糖水静置足够长时间后其浓度随深度变化。如图所示，一束激光从左侧射入后光线发生弯曲，则顺着激光在糖水中的传播路径，激光的光速（　　） A. 保持不变 B. 逐渐减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】根据光线的偏折情况可知，光线所经区域的折射率先变小后变大，再由可知，激光的光速先增大后减小。 故选C。 8. 在实际运动中，由于惯性物体的速度不能发生突变。一辆汽车做直线运动，t时间内通过的位移大小为x，则在此过程中该汽车（　　） A. 一定任何时刻速度大小都 B. 至少有一个时刻速度大小为 C. 一定有多个时刻速度大小为 D. 可能任何时刻速度大小都不为 【答案】B 【解析】 【分析】本题考查的是在实际运动中，一辆汽车做直线运动，由于运动情况未知，全程存在的速度等于平均速度的位置的个数，本题属于基础类题目。 【详解】汽车做加速运动、减速运动时，有一个位置速度的大小等于平均速度；做匀速运动时全程速度均为平均速度；先加速后减速或先减速后加速时，有两个位置速度的大小等于平均速度，则至少有一个时刻速度大小为。 故选B。 9. 如图所示，用电流传感器研究自感对电流影响的实验中，时刻闭合开关，能正确示意电阻中电流变化的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】闭合开关瞬间，电流传感器上流过一定的电流，由于电感线圈产生的自感电动势阻碍其电流增大，可知上电流逐渐增大，故该部分电流从0逐渐增大，电路中总电流增大，从而使得滑动变阻器和内阻上分得电压增大，并联部分的电压逐渐减小，故流过的电流减小，一直到一稳定值，则能正确示意电阻中电流变化的图像是A。 故选A。 【点睛】电感对电流的变化起阻碍作用，闭合开关时，通过的电流增大，电感线圈阻碍其增大，再由闭合电路欧姆定律从而即可求解。解决本题的关键掌握电感对电流的变化起阻碍作用，电流增大，阻碍其增大，电流减小，阻碍其减小。 10. 图甲为洛伦兹力演示仪，调节玻璃泡角度使电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状。图乙为电子运动轨迹示意图，空间存在平行x轴的匀强磁场，在xOy平面内由坐标原点以初速度将电子射入磁场，方向与x轴正方向成角（），螺旋线的直径为D、螺距为，则下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可知，电子在平面做匀速圆周运动，周期为 电子沿方向做匀速直线运动，则有 沿方向有 联立可得 故选D。 11. 如图所示，8个完全相同的均匀带电绝缘立方体叠成一个大立方体，取无穷远处电势为零，该立方体中心O电势为，上表面中心P电势为。现撤去下层一个小立方体，则P点电势为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】本题考查的是点电荷的电势，根据电势是标量，求出每个小立方体在P点的电势，撤掉下层一个小立方体，则P点电势为剩余7个小立方体电势的代数和。 【详解】由于电势为标量，由题意可知每个小立方体在O点的电势相等为 则上层四个小立方体在P点的电势和为 下方四个小立方体在P点的电势和为 下层三个小立方体在P点的电势为 撤去下层一个小立方体，则P点电势 故选A。 二、实验题：本大题共1小题，共9分。 12. 某实验小组要测量电池组的电动势E和内阻r，实验器材如图所示，其中电压表内阻约，电流表内阻约 （1）将电路补充完整。 （2）表格中数据是该小组的测量结果，请根据数据在方格纸上描点作图。 1 2 3 4 5 （3）根据图像求得电池组的电动势和内阻分别为E=___________V，r=___________Ω。 （4）关于本实验误差原因和误差结果说法正确的有___________。 A. 电流表分压，电动势测量值偏大 B. 电流表分压，内阻测量值偏大 C. 电压表分流，电动势测量值偏小 D. 电压表分流，内阻测量值偏小 （5）该小组在实验后发现所用电压表未调零，在未加电压时指针指在零刻度右侧。该小组将电压表调零后重复上述实验，新测得的电动势和内阻与原测量结果E、r相比应有何变化？请阐述理由。 【答案】（1） （2） （3） ①. ②. （4）CD （5）电动势，见解析 【解析】 【小问1详解】 因为电源是两节干电池，故电压表选择3V量程。电路如图所示 【小问2详解】 根据表格数据描点连线，如图 【小问3详解】 [1][2]根据图像的纵截距得出，电源电动势为 斜率的绝对值为电源内阻 【小问4详解】 根据电路结构得出，因为电压表的分流作用，使得通过电源的电流大于电流表读数，故测量得出的电源电动势偏小，内阻偏小。 故选CD。 【小问5详解】 根据新测量数据绘制图像相对于电压表调零之前向下平移而斜率不变，则电动势测量值变小，内阻不变。 三、计算题：本大题共4小题，共40分。 13. 人造卫星发射场一般选择靠近赤道的地方，这样可以利用地球自转减小发射需要的能量，中国文昌航天发射场是世界上为数不多的低纬度发射场之一、已知地球质量为M，半径为R，地球自转角速度为，万有引力常量为。若在赤道上发射一近地卫星，求： （1）发射前卫星在赤道上随地球自转的速度大小； （2）卫星相对地面的最小发射速度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）卫星静止时，随地球自转角速度为，且运动半径等于地球半径R，由线速度与角速度的关系公式，得 （2）近地卫星，由万有引力提供向心力可得 求得卫星发射最小速度 则在赤道上相对地面卫星的最小发射速度 【点睛】本题考查卫星的运行规律，当卫星在赤道静止时和地球的自转的角速度大小相同，由求解速度，根据万有引力充当向心力，求得最小的发射速度，再根据相对性求解。 14. 如图所示，内壁光滑的导热气缸竖直放置，气缸内用质量为m、横截面积为S的活塞密封一定量气体。起初气体的温度为，活塞与气缸底的距离为h，外界环境温度恒为。经过足够长时间后缸内气体与外界环境达到热平衡，在此过程中密闭气体的内能变化量为。已知外界大气压为，重力加速度大小为。求： （1）活塞移动的距离； （2）气体与外界交换的热量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律有 解得 则活塞向上移动距离 （2）气体压强为 活塞上升过程中，外界对气体做功 根据热力学第一定律 解得 15. 如图所示，在水平面上固定间距为d的光滑导轨，左端接有阻值为R的电阻。在导轨左侧固定一长直导线，导线中通以图示方向的恒定电流，距离此导线r处的磁感应强度大小为，其中b为已知量。一质量为m、阻值也为R的导体棒MN在水平拉力作用下沿导轨运动，已知运动过程中电阻R上的电功率恒为P，不计导轨电阻。求： （1）通过导体棒电流大小I和方向； （2）导体棒速度v与距离r的关系式； （3）导体棒运动到处时水平拉力的大小。 【答案】（1）；方向由M向N；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由电功率公式可得 由右手定则可知，电流方向由M向N。 （2）由闭合电路欧姆定律可得 由导体棒切割磁感线得电动势 解得 （3）根据速度 得时，速度则有 根据速度 得加速度 代入时得加速度 对导体棒根据牛顿第二定律可得 代入I、B、a得 【点睛】本题考查导体切割磁感线问题，先由功率求电流，再根据法拉第电磁感应定律求电动势求速度，最后利用受力分析列加速度求拉力。 16. 如图所示，长为L、质量为m的木板静止于光滑的水平面上，在木板上右端固定一竖直轻质弹性挡板，一质量也为m的小木块以初速度水平冲上木板，最后恰好不与挡板碰撞，已知重力加速度大小为。 （1）求小木块的最终速度大小v； （2）若小木块以的速度水平冲上静止的木板，求最终小木块与挡板间的距离d；（木块与挡板碰撞时间极短） （3）在（2）的条件下，求木块与木板相对静止前木板通过的位移大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小木块恰好不与挡板碰撞，根据动量守恒定律有 解得 对系统，由能量守恒定律有 解得 若小木块以的速度水平冲上静止的木板，对系统，根据动量守恒定律有 解得 对系统，根据能量守恒定律有 解得 则有 （3）设木块与挡板碰撞前瞬间木块速度大小为，木板速度大小为，则有 ， 解得 ， 由于两者质量相等，碰撞后速度交换，即有 ， 碰撞前木板做加速度大小为的匀加速直线运动，碰撞后木板做加速度大小为的匀减速直线运动，则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$