江苏省扬州市2023-2024学年高三物理上学期期初模拟考试试卷（PDF版附解析）

扬州市2024届高三上学期期初考试模拟试题物理学科一、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．下列说法正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的运动B．在轮胎爆裂的这一短暂过程中，气体膨胀，气体温度下降C．分子间距离的变化对分子引力的影响比对分子斥力的影响大D．热量能够从高温物体传到低温物体，但不可以从低温物体传递到高温物体2．一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过导体截面的电量q与通电时间t的图像如图所示，此图线的斜率(即tanα)等于（）UIA．UB．RC．D．RR3．轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号轿车的“车身—悬挂系统”的固有周期是0.5s，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图，已知相邻两条减速带间的距离为1.0m，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是（）A．当轿车以30km/h的速度通过减速带时，车身上下振动的频率为2HzB．轿车通过减速带的速度大小不同，车身上下振动的幅度大小也必然不同C．轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈D．当轿车以7.2km/h的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈4．下列关于波的衍射的说法正确的是（）学科网（北京）股份有限公司 A．波要发生衍射现象必须满足一定的条件B．与光波相比声波容易发生衍射是由于声波波长较大C．对同一列波，缝、孔或障碍物越大衍射现象越明显D．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象5．一群处于n3激发态的氢原子向低能级跃迁，发出的光照射到一块等腰三角形玻璃棱镜AB面上，从AC面出射的光线将照射到一块金属板上，如图所示。若只考虑第一次照射到AC面的光线，则下列说法中正确的是（）公众号：高中试卷站A．若光在AC面上不发生全反射，则从n3能级直接跃迁到基态发出的光，经棱镜后的偏折角最大B．若光在AC面上不发生全反射，则从n3能级直接跃迁到基态发出的光，经棱镜后的偏折角最小C．若照射到金属板上的光，只有一种能使金属板发生光电效应，则一定是从n2能级跃迁到基态发出的光D．如果入射光中只有一种光在AC面发生全反射，则一定是n3能级跃迁到n2能级发出的光6．如图所示，一个半径为3r的光滑圆柱体固定在水平地面上，其轴线与地面平行。另有两个半径均为2r的球A、B用轻绳连接后，搭在圆柱体上，A球的球心与圆柱体最高点等高，B球的球心与圆柱体的轴线等高，两球均处于静止状态。下列说法正确的是（）A．轻绳中的拉力与A球的重力大小相等B．A球的重力与圆柱体对A球的弹力之比为4：5C．A、B两球的质量之比为4：5D．A、B两球的质量之比为5：417．一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如V图上从a到b的线段所示。在此过程中气体p的温度（）A．保持不变B．逐渐变大C．逐渐变小D．先变小后变大8．2018年1月9日，我国在太原卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，将两颗商业遥感卫星高景一号学科网（北京）股份有限公司 03、高景一号04星发射升空并进入预定轨道．据了解高景一号04星的轨道高度比03星略高．假定两颗卫星均做匀速圆周运动，则03号卫星与04号卫星相比A．03号卫星线速度要小B．04号卫星角速度要小C．03号卫星周期要长D．04号卫星向心加速度要大9．一游客在峨眉山滑雪时，由静止开始沿倾角为37°的山坡匀加速滑下。下滑过程中从A点开始给游客抓拍一张连续曝光的照片如图所示。经测量游客从起点到本次曝光的中间时刻的位移恰好是40m，已知本次摄影的曝光时间是0.2s，照片中虚影的长度L相当于实际长度4m，则下列结果不正确的是（2g10m/s,sin370.6,cos370.8）（）A．运动员在曝光的中间时刻的速度为v020m/sB．运动员下滑的加速度为5.0m/s21C．滑雪板与坡道间的动摩擦因数为83D．滑雪板与坡道间的动摩擦因数为810．如图所示是等量异种点电荷形成电场中的一些点，O是两电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（）A．B、O、C三点比较，O点场强最弱，B点电势最高B．E、O、F三点比较，O点电势最高、场强最弱C．A、D两点场强相同，电势相同D．正试探电荷沿连线的中垂线由E点运动到F点，电场力先做负功后做正功二、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，只写出最后答案得不得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位11．实验室中有一个量程较小的电流表G，其内阻约为1000Ω，满偏电流为100A，现将它改装成量程为01mA、010mA的双量程电流表。现有器材如下：A．滑动变阻器R1，最大阻值为50Ω；B．滑动变阻器R2，最大阻值为50kΩ；C．电阻箱R，最大阻值为9999Ω；D．电源E1，电动势为3.0V（内阻不计）；E.电源E2，电动势为6.0V（内阻不计）；F.定值电阻若干；学科网（北京）股份有限公司 G.开关S1和S2导线若干。（1）先采用半偏法测量电流表G的内阻，实验电路如图（a）所示。为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为，选用的电源为（填器材前的字母序号）。（2）如果在（1）中测得电流表G的内阻为990Ω，将电流表G改装成量程为01mA、010mA的双量程电流表，设计电路如图（b）所示，则在此电路中，RAΩ，RBΩ。（3）再将该电流表G改装成量程合适的电压表，用于测量一旧干电池的电动势和内阻，实验采用如图（c）所示电路。实验过程中，将电阻箱拨到20.0Ω时，电压表读数为0.80V；若将电阻箱拨到如图（d）所示的阻值时，电压表的读数如图（e）所示，读数是V。根据以上实验数据，可以计算出干电池的电动势EV（计算结果保留两位有效数字），该测量结果（填“偏大”、“偏小”、“准确”）。12．有一块厚度为h，半径为R的圆饼状玻璃砖，折射率为2，现经过圆心截取四分之一，如图所示，两个截面为互相垂直的矩形，现使截面ABNM水平放置，一束单色光与该面成45°角入射，恰好覆盖截面。已知光在真空中传播速度为c，不考虑玻璃砖内的反射光，求：(1)从ABCD弧面射出的光线在玻璃砖内的最长时间；(2)ABCD弧面上有光线射出的面积。o13．如图甲所示，足够长的平行金属导轨MN和PQ间的距离L=0.5m，导轨与水平面间的夹角为37，空间存在方向垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小B=1.0T的匀强磁场，M、P间接有阻值R0.8的电阻，质量m=0.4kg、电阻r0.2的金属棒ab垂直导轨放置，金属棒与导轨间的动摩擦因数0.25。现学科网（北京）股份有限公司 用恒力F沿导轨平面向上拉金属棒ab，使其由静止开始运动，当t1.5s时，金属棒的速度大小v10.6m/s，金属棒向上加速t=5.6s时达到稳定状态，对应的vt图像如图乙所示，取重力加速度大小g=10m/s2，osin370.6，求：（1）恒力F的大小；（2）金属棒运动过程中的最大加速度a；（3）在0～1.5s时间内通过金属棒的电荷量q；（4）在0～5.6s时间内金属棒上产生的焦耳热Q热。14．如图甲所示，在水平面上的P点静止有质量为3m的小物块A，质量为m的长木板C的左端放置一质量为m的小物块B，B、C以共同速度向右运动并与A发生碰撞（碰撞时间极短），以碰撞结束时刻作为计时起点，A、B一段时间内运动的vt图象如图乙所示，已知C和A与水平面间的动摩擦因数相同，重2力加速度g10m/s。（1）求A和水平面间以及B和C间的动摩擦因数；（2）求要使B不从长木板上滑落，C的最小长度；（3）求最终A距离C右端的距离。15．某种离子收集装置的简化模型如图所示，x轴下方半径为R的圆形区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小B1=B，圆心所在位置坐标为（0，-R）。在x轴下方有一线性离子源，沿x轴正方向发射出N个（大量）速率均为v0的同种离子，这些离子均匀分布在离x轴距离为0.2R~1.8R的范围内。在x轴的上方，存在方向垂直纸面向里的有界匀强磁场，该磁场上边界与x轴平行，磁感应强度大小B2=2B。在x轴整个正半轴上放有一厚度不计的收集板，离子打在收集板上即刻被吸收。已知离子源中指向圆心O1方向射入磁场B1的离子，恰好从O点沿y轴射出。整个装置处于真空中，不计离子重力，不考虑离子间的碰撞和相互作用。q（1）求该种离子的电性和比荷；m（2）若x轴上方的磁场宽度d足够大，发射的离子全部能被收集板收集，求这些离子在x轴上方磁场中运动最长和最短时间差∆t，以及离子能打到收集板上的区域长度L；（3）若x轴上方的有界磁场宽度d可改变（只改变磁场上边界位置，下边界仍沿x轴），请写出收集板表面收集到的离子数n与宽度d的关系。学科网（北京）股份有限公司 试题解析1．BA．布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，故A错误；B．根据热力学第一定律ΔUWQ知在轮胎爆裂的这一短暂过程中，气体膨胀，外界对气体做负功，W0，而气体来不及Q0和外界进行热交换，即，故气体温度下降，故B正确；C．分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，斥力比引力变化的快，故C错误；D．根据热力学第二定律知热量只能够自发从高温物体传到低温物体，但也可以通过热机做功实现从低温物体传递到高温物体，故D错误。故选B。2．C根据UqIttRU则q-t线的斜率等于R。故ABD错误，C正确。故选C。3．DA．当轿车以30km/h的速度通过减速带时，车身上下振动的周期为L3Tsv25则车身上下振动的频率为11f8HzT3A错误；BC．车身上下振动的频率与车身系统的固有频率越接近，车身上下振动的幅度越大，所以当轿车通过减速带的速度大小不同时，车身上下振动的幅度大小可能相同，BC错误；D．当轿车以7.2km/h的速度通过减速带时，车身上下振动的频率为1vf2HzTL车身系统的固有频率为1f2Hz0T0此时ff0所以车身发生共振，颠簸得最剧烈，D正确。故选D。4．BA．波发生明显衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者答案第1页学科网（北京）股份有限公司 比波长更小，但如果孔、缝的宽度或障碍物的尺寸，比波长大得多时，就不能发生明显的衍射现象，而发生衍射现象不需要条件限制，A错误；B．声波容易发生衍射现象是由于声波波长较长，B正确；C．对同一列波，缝、孔的宽度越小，障碍物越小衍射现象越明显，C错误；D．衍射是一切波的特有的现象，不论是横波，还是纵波，D错误。故选B。5．AAB．一群处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁，可以产生三种不同频率的光，对应的跃迁：n=3→n=2；n=3→n=1，n=2→n=1。其中n=3→n=2的光子的能量值最小，频率最小；n=3→n=1的光能量值最大，频率最大，折射率最大，根据折射定律知，偏折角最大，故A正确，B错误；C．若只有一种光能使金属板发生光电效应，一定是频率最大的光子，即从n=3能级直接跃迁到基态发出的光子，故C错误；D．光的频率越高，折射率越大，发生全反射的临界角越小，越容易发生全反射。若只有一种光发生全反射，则是频率最高的光，一定是n=3能级跃迁到n=1能级发出的光，故D错误。故选A。6．DAB．对A、B两球进行受力分析，如图所示对A球有mg3r31F(5r)2(3r)24T1mg3r31F5r5N1故AB错误；CD．对B球有mg3r32F5r5T2FFT1T2联立解得答案第2页学科网（北京）股份有限公司 m51m42故C错误，D正确。故选D。7．C1ppV根据题意，由图可知，V与的比值，即乘积一直减小，也即图线上各点与原点pVC的连线斜率减小，由理想气体状态方程T可知，气体的温度逐渐减小。故选C。8．B22Mmv42Gmmrmrma22由万有引力提供向心力即rrT即可分析解答．22Mmv42GMGMGmmrmrmav223由公式rrT解得：r，r，234rGMTa2GM，rGMvA项：由r可知，04星的轨道高度比03星略高，所以03号卫星与04号卫星相比，03号卫星线速度要大，故A错误；GM3B项：由r可知，04星的轨道高度比03星略高，所以03号卫星与04号卫星相比，03号卫星角速度要大，故B正确；234rTC项：由GM可知，04星的轨道高度比03星略高，所以03号卫星与04号卫星相比，03号卫星周期要短，故C错误；GMa2D项：由r可知，04星的轨道高度比03星略高，所以03号卫星与04号卫星相比，04号卫星向心加速度要小，故D错误．故应选：B．9．DA．用s表示题中的位移，表示斜面倾角，Δt表示曝光时间，表示滑雪板与坡道间的动摩擦因数，m表示滑雪运动员的质量，设运动员下滑的加速度为a，曝光的中间时v刻的速度为0，则有答案第3页学科网（北京）股份有限公司 Lv＝0t解得v20m/s0故A正确，不符合题意；B．由2v2as0可求得2a5.0m/s故B正确，不符合题意；CD．又根据牛顿第二定律有mgsinmgcosma可求得动摩擦因数为18故C正确，不符合题意；D错误，符合题意。故选D。10．AA．根据等量异种电荷的电场线分布规律可知，B、O、C三点位置处，O点处电场线分布要稀疏一些，即B、O、C三点比较，O点场强最弱，B、O、C三点位置处的电场线由BOC，根据沿电场线电势降低，可知，B点电势最高，A正确；B．根据等量异种点电荷的等势线分布规律可知，中垂线本身就是一条等势线，即E、O、F三点电势相等，根据等量异种电荷的电场线分布规律可知，E、O、F三点位置处，O点处电场线分布要密集一些，即O点场强最大，B错误；C．A、D对O对称，根据等量异种电荷的电场线分布规律可知，A、D两点位置处场强大小相等，方向相同，即这两位置的场强相同，根据等量异种电荷的电场线分布规律可知，A位置处电场线由A处指向无穷远，即A位置的电势比无穷远沿高，而D位置处电场线由无穷远指向D位置，即D位置的电势比无穷远沿低，则A点电势比D点高，C错误；D．根据等量异种点电荷的等势线分布规律可知，中垂线本身就是一条等势线，则正试探电荷沿连线的中垂线由E点运动到F点，电场力不做功，D错误。故选A。11．BE11991.101.2偏小S（1）[1][2]该实验电路是采用半偏法测量电流表G的内阻，实验中在开关2闭合前后，始终认为电路中的干路电流不变，即实验中为了减小系统误差，滑动变阻器接入的阻值需要远远大于电流表G的内阻，且ERIg解得电路的总电压至少为63EIR100105010V5Vg答案第4页学科网（北京）股份有限公司 可知，当电源选择6V比选择3.0V更能满足滑动变阻器接入的阻值需要远远大于电流表G的内阻的要求，系统误差更小，此时可知滑动变阻器需要接入的电阻约为45kΩ，即滑动变阻器选择B，电源选择E。（2）[3][4]根据电路图有IRI(RR)gggABI1mAI10mAggRRRAB，A解得R11R99A，B（3）[5]电压表的分度值为0.1V，估读一位，读数为1.10V。[6]电阻箱的读数为R(10011011010.1)Ω110Ω根据闭合电路欧姆定律可得0.8E0.8r20.01.1E1.1r110解得E1.2V[7]电压表流过电流忽略，则电源内阻电压UIrrU由于电流偏小，则r偏小，故E偏小，即测量值小于真实值。2R1tRh12．(1)c；(2)S=4；(1)从NM边界射入玻璃柱体的光线在玻璃砖传播的距离最长cvsR、ns2Rtvc；答案第5页学科网（北京）股份有限公司 sinin(2)根据折射定律有：sinr得r=30°；设折射光线FE在BC界面刚好发生全反射12sinC根据临界角公式n2可得C=45°；1801204515NE与水平方向的夹角为90301545有光透出的部分圆弧对应圆心角为41SRh则ABCD面上有光透出部分的面积为4点睛：几何光学问题，关键是画出光路图，根据光的折射、全反射原理在AB弧面上找到有光线透出的范围，然后依据几何关系求解。213．（1）3.45N；（2）a0.625m/s；（3）0.27C；（4）Q热0.16J（1）金属棒匀速运动时v1.0m/smF设此时金属棒受到的安培力大小为安，根据平衡条件有FmgsinmgcosF安22BLvmF安Rr解得F=3.45N（2）刚开始金属棒的速度为0，安培力为0，此时金属棒的加速度最大，有Fmgsinmgcosma解得2a0.625m/s答案第6页学科网（北京）股份有限公司 （3）由题图乙可知t=1.5s时金属棒的速度大小v0.6m/s1在0~1.5s时间内，根据动量定理有FtmgtsinmgtcosBLqmv01解得q=0.27C（4）由题图乙可知t=5.6s时金属棒的速度大小v1.0m/sm设金属棒的加速距离为x，从金属棒开始运动至达到稳定状态，根据动量定理及功能关系有FtmgtsinmgtcosBLqmv0mBLxqRr12RrFsmvmgssinmgscosQm热2r解得Q0.16热J5547mm14．（1）0.1，0.4；（2）12；（3）12（1）设A和水平面间的动摩擦因数为μ1，B和C间的动摩擦因数为μ2，C与A碰撞后，A、B两物块均在摩擦力作用下减速，设A、B两物块的加速度大小为a1、a2，由牛顿第二定律有3m/s2a1m/s13s6m/s2a4m/s21.5s又3mg3ma11mgma22解得μ1=0.1μ2=0.4（2）由图乙可知碰撞后A的速度为vA=3m/s，C与A碰撞前的速度等于B的速度为v0=6m/s，设碰撞后C的速度为v1，由动量守恒定律mvmv3mv01A答案第7页学科网（北京）股份有限公司 解得v1=-3m/s碰撞后C向左做减速运动，设加速度大小为a3，根据牛顿第二定律有1mmg2mgma3解得a3=6m/s2设C经时间t1速度减为0，位移为x1，则0v1t0.5s1a312xat0.75m1312由图乙可知B需经1.5s速度才能减为0，即当木板速度为0时，B还在向右运动，又1mmg2mg木板在t1时刻之后向右加速，设加速度大小为a4，有2mg1mmgma4解得a4=2m/s2此过程B的加速度大小仍为a2，设再经过Δt，B和C的速度相同，即va4Δtv0a2t1Δt解得2Δts34vm/s3在Δt时间内C的位移为124xaΔtm2429B在Δt+t1时间内的位移为22vv770xm32a182则C的长度至少为55Lxxxm12312（3）B和C的速度相同之后二者一起减速，加速度大小设为a5，有1mmg2ma5解得a5=1m/s2B和C一起运动的位移为答案第8页学科网（北京）股份有限公司 2v8xm42a95碰撞后A运动的位移由图乙可知1x33m4.5m52最终A距离C右端47Δxxxxxm124512v53R015．（1）带负电，BR；（2）90v0，0.4R；（3）见解析（1）已知沿圆心O1射入的离子，恰好从O点沿y轴射出，则可知离子在B1中向上偏转，根据左手定则，可知离子带负电，根据该离子运动轨迹，画出半径，如图所示粒子运动的轨迹半径为rR12v0Bqvm0r1解得qv0mBR（2）离子经过圆心磁场区域均能到达O点，到达O点时，速度方向与y轴夹角为θ，如图所示根据几何关系R0.2RsinR可知答案第9页学科网（北京）股份有限公司 53且左右对称；在B2中，有2v0Bqvm20r2B2B2可得r0.5R2在磁场中所花时间最少的粒子轨迹为如图所示的劣弧，其轨迹对应的圆心角为37274在磁场中所花时间最长的粒子为如图所示的优弧，其轨迹对应的圆心角为180532286根据周期2rR2Tvv00所以2867453RΔtT36090v0离子打到收集板上的区域长度L，取决于离子打到收集板上的最近距离和最远距离，其中，最远距离为沿y轴正方向射出的离子，如上图所示x2rRmax2最近距离为速度方向与y轴正方向夹角为53°射入的离子，如上图所示x2rcos530.6Rmin2所以Lxx0.4Rmaxmin（3）如图所示①当所有离子均到达不了收集板时，此时磁场宽度为答案第10页学科网（北京）股份有限公司 d0.1R即当d0.1R时，n0；公众号：高中试卷站②当离子方向在y轴右侧与y轴夹角度为θ时，有Rd22dsin1RR2对应离子在第三象限的带宽为ΔyRRsin0.2R对应收集的离子数RRsin0.2R10dRnNN1.6R8R当离子方向在y轴左侧与y轴夹角度为θ时，有Rd22dsin1RR2对应离子在第三象限的带宽为ΔyRRsin0.2R对应收集的离子数RRsin0.2R10dRnNN1.6R8R10dRnN所以当0.1Rd0.9R时，8R；③粒子能全部打到收集板时，d0.9R，nN；综上所述n0，d0.1R10dRnN8R，0.1Rd0.9RnN，d0.9R答案第11页学科网（北京）股份有限公司 答案第12页学科网（北京）股份有限公司