精品解析：江苏省南京市秦淮中学2023-2024学年高三上学期12月学情调研物理试题

高三12月质量调研物理试卷 一、单项选择题：共11题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 某同学用指针式多用电表粗测规格为“6V 3W”小灯泡的室温电阻，应将多用电表的选择开关挡位旋至（ ） A. 电阻×1 B. 电阻×100 C. 直流电压10V D. 直流电流5mA 【答案】A 【解析】 【详解】小电珠正常发光时电阻为 使用多用电表测电阻时，选择开关旋至欧姆×1挡进行测量。 故选A。 2. 抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化（　　） A. 这里应用的是光的干涉现象 B. 这里应用的是光的偏振现象 C. 如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细 D. 用蓝色激光比红色激光得到的条纹更宽 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当障碍物的尺寸与波的波长相差不多或比波长更小时，会产生明显的衍射现象，该装置由于是激光束越过细丝即绕过障碍物在光屏上所产生的条纹，所以应用的是光的衍射现象，故AB错误； C．当抽制的丝直径接近激光的波长时，屏上条纹间距随抽制丝的直径变粗而变窄，随抽制丝的直径变细而条纹间距变宽，故C正确； D．由于蓝光的波长小于红光的波长，所以红光的衍射现象更明显，用红色激光比蓝色激光得到的条纹更宽，故D错误。 故选C。 3. 如图所示,水平传送带AB长3.2m，以v=4m/s的速度沿顺时针方向匀速运动．现将一小物块以的水平初速度从A点冲上传送带．若小物块与传送带间的动摩擦因数为0.25，g取，则小物块运动至传送带右端B点所用的时间是 A. 0.8s B. 1.0s C. 1.2s D. .6s 【答案】B 【解析】 【详解】设运动过程中物体的加速度为a，根据牛顿第二定律得： -μmg=ma 求得a=-μg=-2.5m/s2 设达到皮带速度v时发生的位移为s1，所用时间为t1，根据，则 根据，减速运动的时间： 匀速运动的时间： 所需总时间t=t1+t2=1.0s． A.0.8s．与结论不符，故A错误； B.1.0s．与结论相符，故B正确； C.1.2s．与结论不相符，故C错误； D.1.6s．与结论不符，故D错误； 4. 如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成A、B两部分。A内有一定质量的理想气体，B内为真空。抽开隔板K后，A内气体进入，最终达到平衡状态。在这个过程中，下列关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，即 △Q=0 稀薄气体向真空扩散没有做功，即 W=0 根据热力学第一定律可知 △U=0 即气体内能不变，做等温变化。 故选B。 5. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度，时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是时的波形（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】由图中可以看出该波的波长为，根据 可知该列波的周期为 又因为时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，当时经历了1.5T，所以此时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运动，结合图像可知B选项正确。 故选B。 6. 2021年2月，我国首次火星探测任务探测器“天问一号”成功进入周期为T的大椭圆环火轨道。14天后，“天问一号”成功实施近火制动，经过极轨转移轨道（图中未画出），进入近火点高度h、远火点高度H、周期为的火星停泊轨道。已知火星半径R。则大椭圆轨道半长轴为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律可得 解之得 故选B。 7. 如图所示，假设入射光子的动量为，光子与静止的电子发生弹性碰撞。碰后光子的动量大小为，传播方向与入射方向夹角为。碰后电子的动量大小为，出射方向与光子入射方向夹角为β。已知光速为c，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A. 该效应说明光具有波动性 B. 碰前入射光的波长为 C. 碰后散射光的波长变长 D. 碰后电子的能量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．该效应说明光具有粒子性，故A错误； B．根据德布罗意波公式，可得碰前入射光的波长为 故B错误； C．碰撞过程能量守恒，可得 可知碰后电子的能量为 即 故C正确，D错误。 故选C。 8. 如图所示，AOB为扇形玻璃砖，一细光束照射到AO面上的C点，入射光线与AO面的夹角为30°，折射光线平行于BO边，圆弧的半径为R，C点到BO面的距离为，AD⊥BO，∠DAO=30°，光在空气中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖的折射率 B. 光线在AB圆弧面上出射时的折射角30° C. 光线会在AB圆弧面上发生全反射 D. 光在玻璃砖中传播的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．光路如图所示，由于折射光线CE平行于BO，因此光线在圆弧面上的入射点E到BO的距离也为，则光线在E点的入射角α满足sinα=得 α=30° 由几何关系可知，∠COE=90°，因此光线在C点的折射角为 r=30° 由折射定律知，玻璃砖的折射率为 选项A错误； BC．由于光线在E点的入射角为30°，根据折射定律可知，光线在E点的折射角为60°，光线不会在AB圆弧面上发生全反射，选项BC错误； D．由几何关系可知 光在玻璃砖中传播的速度为 因此光在玻璃砖中传播的时间为 选项D正确。 故选D。 9. 如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间的P点固定一个带正电的检验电荷。用C表示电容器的电容，E表示两板间的电场强度的大小，表示P点的电势，W表示正电荷在P点的电势能。若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，上述各物理量与负极板移动距离x（）的关系图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据公式可知，电容器的电容与移动距离的关系为 负极板缓慢向右平移一小段距离，两板间距减小，电容随两板间距减小而增大，但不是线性关系，故A错误； B．根据公式、和可得 电容器充电后与电源断开，电荷量保持不变，负极板缓慢向右平移一小段距离，电场强度保持不变，故B错误； CD．设初始P点与负极板间距离为，则P点与负极板间电势差为 整理可得 由公式可知，正电荷在P点的电势能减小。 故C正确，D错误。 故选C。 10. 如图所示是研究光电效应的实验原理图，某实验小组用光强相同（即单位时间照射到单位面积的光的能量相等）的红光和紫光分别照射阴极K，移动滑片P分别得到红光和紫光照射时，光电管的光电流I与电势差的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当>0时，电场力使电子减速，光电流为0时的电压即为遏制电压，紫光频率高于红光，紫光遏制电压较大，所以在U轴的正半轴的交点大于红光。单位时间内红光的光子数多，所以红光的饱和光电流大。 故选A。 11. 如图所示，质量忽略不计、长度分别为和的不可伸长的轻绳，分别系质量为5m和m的小球，它们以相同的转速绕中心轴线做匀速圆周运动。稳定时绳子与竖直方向夹角的正切值分别为及，圆周运动半径分别为和，两绳子中的张力分别为和，则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】B．设绳子与竖直方向夹角分别为，对下面小球受力分析竖直方向有 对两个球看作整体竖直方向上有 稳定时绳子与竖直方向夹角的正切值分别为及，联立解得 B错误； A．对下面小球受力分析水平方向有 对上面小球受力分析水平方向有 联立解得 CD．根据几何关系 联立解得 CD错误； 故选A。 二、非选择题：共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. 某小组测量不知名材质带缺口金属环（如图甲）的电阻率，应用了学生电源E、定值电阻、电压表和、电阻箱R等器材，操作步骤如下： （1）用软尺测量金属环的长度L，用游标卡尺在不同部位测量金属环横截面的直径D，测量时金属环应卡在乙图游标卡尺的______部位（选填“A”、“B”或“C”），读数如图丙所示，示数为______cm； （2）按图丁连接电路，a、b间器件表示金属环，闭合开关，调节电阻箱，记录两块电压表和电阻箱的读数，绘制出戊图，可计算出金属环的阻值______Ω，用L、D、表示出该金属环的电阻率______； （3）由戊图计算出的阻值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 ①. C ②. 0.48 ③. 2.6 ④. ⑤. 等于 【解析】 【详解】（1）[1][2]直径使用外量爪来测量，为C部位；游标卡尺读数为 （2）[3][4]根据欧姆定律和串联电路的特点 化简得 图像的斜率 结合函数斜率的含义，待测电阻＝k＝2.6Ω； 根据电阻定律 电阻率 （3）[5]由（2）分析可知，金属环两端的电压和流过金属环的电流均为真实值时，金属环两端电压为 流过金属环的电流为 金属环的阻值 由以上式子整理得 可知图像斜率和（2）中相同，因此实验没有误差，因此由戊图计算出的阻值R′等于真实值。 13. 在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。放射出的α粒子（）在与磁场垂直的平面内做圆周运动。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。 （1）放射性原子核用表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程； （2）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求环形电流大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据质量数与核电荷数守恒可知，反应方程为 （2）设α粒子的速度大小为v，根据牛顿第二定律可得 周期为 即α粒子在磁场中的运动周期为 环形电流大小为 14. 如图所示，质量为m、电荷量为的带电小球用不可伸长的轻绳悬挂在O点正下方的A点。在空间施加水平向右的匀强电场，小球从A点由静止释放后，到达最高点B，已知OA和OB间的夹角，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求： （1）电场强度E的大小； （2）小球运动到B点时的加速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小球由A到B的过程中，由动能定理得 解得 （2）在B点，球的速度为零，向心力为零，沿绳方向合力为零，垂直绳的方向 解得 15. 如图所示，质量为的小车上有一半圆形的光滑槽，一质量为的小球置于槽内，共同以速度沿光滑水平面运动，并与一个原来静止的小车对接（时间极短）， （1）对接后瞬间，小车的速度大小； （2）小球能上升的最大高度； （3）小球再次回到凹槽最低点时的速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3）0 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，对接过程中，两个小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有 代入数据解得 （2）根据题意可知，当小球上升到最高点时，小球和两个小车共速，设此时的速度为，水平方向上由动量守恒定律有 解得 由机械能守恒定律有 联立解得 （3）设小球再次回到凹槽最低点时的速度大小，此时两小车的速度为，由动量守恒定律有 由机械能守恒定律有 代入数据解得 ，（舍去） 解得 16. 如图甲所示，两电阻不计的光滑金属导轨倾斜平行放置，间距d=1m，倾角α=37°，下端接定值电阻R0=3Ω，矩形区域CDEF内有垂直导轨平面向上的磁场，DE边长x=20 m，磁场磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示。现将一质量m=2kg，电阻R=1Ω的金属棒在导轨上端某处由静止释放，经t1=1s运动到EF位置，进入磁场后，再运动s= 10m后开始做匀速运动。g取10 m/s2，sin 37°=0.6。求： （1）0~1s时间内金属棒中电流的大小I1； （2）金属棒刚进磁场时加速度的大小a； （3）从金属棒刚进磁场到开始做匀速运动的过程中，定值电阻R0上产生的焦耳热Q1。 【答案】（1）10A；（2）a=3m/s2；（3）Q1=9J 【解析】 【详解】（1）0～1 s内，磁场均匀变化，由乙图得 设回路中感应电动势大小为E1，则 解得 （2）设金属棒刚进入磁场前的加速度为a1，刚进入时速度为v，则 解得 设金属棒刚进磁场时磁感应强度为B1，切割磁感线产生的电动势E2，金属棒中的电流I2，刚进磁场时加速度的大小为a，由乙图得金属棒进入磁场后磁感应强度B1=2T则 由牛顿第二定律有 解得 I2=3A，a=3m/s2 （3）金属棒进磁场后磁感应强度始终为B1，设金属棒匀速运动时速度为vm，切割磁感线产生的电动势E3，金属棒中的电流I3，则 根据平衡条件有 解得 从金属棒刚进磁场到开始做匀速运动的过程中，这整个回路中产生的焦耳热为Q，则由能量守恒有 而 解得 解得 Q=12J，Q1=9J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三12月质量调研物理试卷 一、单项选择题：共11题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 某同学用指针式多用电表粗测规格为“6V 3W”小灯泡的室温电阻，应将多用电表的选择开关挡位旋至（ ） A. 电阻×1 B. 电阻×100 C. 直流电压10V D. 直流电流5mA 2. 抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化（　　） A. 这里应用的是光的干涉现象 B. 这里应用的是光的偏振现象 C. 如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细 D. 用蓝色激光比红色激光得到的条纹更宽 3. 如图所示,水平传送带AB长3.2m，以v=4m/s的速度沿顺时针方向匀速运动．现将一小物块以的水平初速度从A点冲上传送带．若小物块与传送带间的动摩擦因数为0.25，g取，则小物块运动至传送带右端B点所用的时间是 A. 0.8s B. 1.0s C. 1.2s D. .6s 4. 如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成A、B两部分。A内有一定质量的理想气体，B内为真空。抽开隔板K后，A内气体进入，最终达到平衡状态。在这个过程中，下列关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度，时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是时的波形（　　） A. B. C. D. 6. 2021年2月，我国首次火星探测任务探测器“天问一号”成功进入周期为T的大椭圆环火轨道。14天后，“天问一号”成功实施近火制动，经过极轨转移轨道（图中未画出），进入近火点高度h、远火点高度H、周期为的火星停泊轨道。已知火星半径R。则大椭圆轨道半长轴为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，假设入射光子的动量为，光子与静止的电子发生弹性碰撞。碰后光子的动量大小为，传播方向与入射方向夹角为。碰后电子的动量大小为，出射方向与光子入射方向夹角为β。已知光速为c，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A. 该效应说明光具有波动性 B. 碰前入射光的波长为 C. 碰后散射光的波长变长 D. 碰后电子的能量为 8. 如图所示，AOB为扇形玻璃砖，一细光束照射到AO面上的C点，入射光线与AO面的夹角为30°，折射光线平行于BO边，圆弧的半径为R，C点到BO面的距离为，AD⊥BO，∠DAO=30°，光在空气中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖的折射率 B. 光线在AB圆弧面上出射时的折射角30° C. 光线会在AB圆弧面上发生全反射 D. 光在玻璃砖中传播的时间为 9. 如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间的P点固定一个带正电的检验电荷。用C表示电容器的电容，E表示两板间的电场强度的大小，表示P点的电势，W表示正电荷在P点的电势能。若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，上述各物理量与负极板移动距离x（）的关系图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示是研究光电效应的实验原理图，某实验小组用光强相同（即单位时间照射到单位面积的光的能量相等）的红光和紫光分别照射阴极K，移动滑片P分别得到红光和紫光照射时，光电管的光电流I与电势差的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，质量忽略不计、长度分别为和的不可伸长的轻绳，分别系质量为5m和m的小球，它们以相同的转速绕中心轴线做匀速圆周运动。稳定时绳子与竖直方向夹角的正切值分别为及，圆周运动半径分别为和，两绳子中的张力分别为和，则（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：共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. 某小组测量不知名材质带缺口金属环（如图甲）的电阻率，应用了学生电源E、定值电阻、电压表和、电阻箱R等器材，操作步骤如下： （1）用软尺测量金属环的长度L，用游标卡尺在不同部位测量金属环横截面的直径D，测量时金属环应卡在乙图游标卡尺的______部位（选填“A”、“B”或“C”），读数如图丙所示，示数为______cm； （2）按图丁连接电路，a、b间器件表示金属环，闭合开关，调节电阻箱，记录两块电压表和电阻箱的读数，绘制出戊图，可计算出金属环的阻值______Ω，用L、D、表示出该金属环的电阻率______； （3）由戊图计算出的阻值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 13. 在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。放射出的α粒子（）在与磁场垂直的平面内做圆周运动。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。 （1）放射性原子核用表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程； （2）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求环形电流大小。 14. 如图所示，质量为m、电荷量为的带电小球用不可伸长的轻绳悬挂在O点正下方的A点。在空间施加水平向右的匀强电场，小球从A点由静止释放后，到达最高点B，已知OA和OB间的夹角，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求： （1）电场强度E的大小； （2）小球运动到B点时的加速度大小。 15. 如图所示，质量为的小车上有一半圆形的光滑槽，一质量为的小球置于槽内，共同以速度沿光滑水平面运动，并与一个原来静止的小车对接（时间极短）， （1）对接后瞬间，小车的速度大小； （2）小球能上升的最大高度； （3）小球再次回到凹槽最低点时的速度大小。 16. 如图甲所示，两电阻不计的光滑金属导轨倾斜平行放置，间距d=1m，倾角α=37°，下端接定值电阻R0=3Ω，矩形区域CDEF内有垂直导轨平面向上的磁场，DE边长x=20 m，磁场磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示。现将一质量m=2kg，电阻R=1Ω的金属棒在导轨上端某处由静止释放，经t1=1s运动到EF位置，进入磁场后，再运动s= 10m后开始做匀速运动。g取10 m/s2，sin 37°=0.6。求： （1）0~1s时间内金属棒中电流的大小I1； （2）金属棒刚进磁场时加速度的大小a； （3）从金属棒刚进磁场到开始做匀速运动的过程中，定值电阻R0上产生的焦耳热Q1。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $