2023届江苏省盐城市伍佑中学高三下学期模拟预测物理试题（含解析）

2023届江苏省盐城市伍佑中学高三下学期模拟预测物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．光子的动量为p，真空中光速为，则光子的能量可以表示为（　　）

A． B． C． D．

2．如图所示，两物块之间连接一个处于拉伸状态的轻弹簧，静止于水平粗糙木板上。现将整体自由下落，可观察到的现象是（　　）

A．两物块相对木板静止

B．两物块相对木板运动且彼此靠近

C．质量大的物块相对木板静止，质量小的物块靠近质量大的物块

D．质量小的物块相对木板静止，质量大的物块靠近质量小的物块

3．下表为木星的两颗卫星绕木星运动的数据，由此可知木卫一（　　）

A．所受向心力较小 B．向心加速度较大

C．线速度较小 D．周期较大

4．在“用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率”实验中，其光路图如图所示，人的眼睛位于点附近，下列说法正确的是（　　）

A．大头针的位置需在眼睛的观察下确定

B．大头针的位置需在眼睛的观察下确定

C．和的距离应适当大一些

D．和的距离应适当小一些

5．如图所示为水平圆盘的俯视图，圆盘上距中心轴为处有一质量为的小物块。某时刻起圆盘绕轴转动，角速度从0增大至，小物块始终相对圆盘静止。已知圆盘的动摩擦因数为、重力加速度为，此过程小物块所受的摩擦力（　　）

A．方向始终指向点 B．大小始终为

C．冲量大小为 D．做功为零

6．一定质量的理想气体从状态开始分别经过等温膨胀和绝热过程，到达状态和，、状态的体积相同，则（　　）

A．状态的内能等于状态

B．状态的内能小于状态

C．与过程对外做功相等

D．过程吸收的热量大于过程对外做的功

7．氢原子在可见光区的4条特征谱线是玻尔理论的实验基础。如图所示，这4条特征谱线（记作Hα、Hβ、Hγ和Hδ）分别对应着氢原子从n=3、4、5、6能级向n=2能级的跃迁，下面4幅光谱图中，合理的是（选项图中长度标尺的刻度均匀分布，刻度值从左至右增大）（　　）

A． B．

C． D．

8．如图所示，和是竖直放置的两根平行光滑金属导轨，导轨足够长，间接定值电阻，金属杆保持与导轨垂直且接触良好。杆由静止开始下落并计时，杆两端的电压、杆所受安培力的大小随时间变化的图像，以及通过杆的电流、杆加速度的大小随杆的速率变化的图像，合理的是（　　）

A．   B．  

C．   D．  

9．如图所示，真空中两个等量异号的点电荷和分别位于A点和点，以连线中点O建立空间直角坐标系，B、C、M、P是坐标轴上的4个点，其中。下列说法正确的是（　　）

A．沿y轴从B点到C点电势先增大再减小

B．B、M两点间的电势差与M、C两点间的电势差相等

C．P点与O点的电场强度大小相等

D．P点与M点的电场强度方向垂直

10．如图所示，轻弹簧左端固定，左端自然伸长于粗糙水平面上的点，小球从点以某初速向左运动，被弹簧反弹后恰好返回至。则小球（　　）

A．两次经过点时的速度大小相等

B．向左经过点的加速度小于向右经过点的加速度

C．向左运动的时间等于向右运动的时间

D．压缩弹簧过程所受弹力的冲量小于弹簧恢复形变过程所受弹力的冲量

二、实验题

11．在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学选择一根粗细均匀、阻值约为的电阻丝进行测量。

（1）先测量电阻丝的长度，再用螺旋测微器测量其直径，结果如图1所示为________。

（2）现有电源（电动势为，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材：

A．电流表（量程，内阻约）

B．电压表（量程，内阻约）

C．滑动变阻器（，额定电流）

D．滑动变阻器（，额定电流）

为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器应选________（填器材前的字母）。

（3）补充完成图2中实物间的连线____。

（4）上述实验，下列说法正确的是________。

A．多次测量金属丝直径并求平均值可以减小系统误差

B．用电压—电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差

C．电压表分流会导致电阻测量值偏小

D．电流表分压会导致电阻测量值偏大

（4）电导率是电阻率的倒数，常用单位是（。电导率是反映水质的一项重要指标。某种饮用水的电导率约为。将该饮用水灌入一个高约、容积约的薄壁塑料瓶（如图3所示），瓶的两端用两个略小于瓶底面积的固定金属圆片电极密封。使说明采用图2中的实验器材能否较为精确地测量该饮用水的电导率。________。

三、解答题

12．两个氘核结合成一个氦核。已知氘核的质量为，氦核的质量为，阿伏加德罗常数为，氘的摩尔质量为，光速为。

（1）写出核反应方程，并求一次核反应亏损的质量；

（2）总质量为的氘完全结合成氦释放的能量。

13．单摆在竖直面内做小角度摆动，摆球速度的二次方随时间变化的图线如图所示，取重力加速度，忽略空气阻力，结合图中的数据，求单摆

（1）摆长；

（2）最大摆角的余弦值。

14．一遥控无人机工作时产生的升力等于自身重力的2倍。该无人机先从地面由静止竖直向上起飞，速度达到时离地高度，此时关闭电源。无人机继续上升后到达最高点。继续下降到某位置时恢复升力，此后达地面的速度恰好为0。已知无人机质量为，运动时所受空气阻力与速率满足，其中为已知常量，重力加速度为。求无人机

（1）关闭电源前瞬间的加速度大小；

（2）恢复升力时的高度和速率；

（3）整个过程克服阻力做的功。

15．如图所示，圆心为O的同心圆形区域内存在垂直于纸面的磁场，其中R1=3R0，R2=2R0，圆形边界间环形区域内匀强磁场的磁感应强度大小为B1。一个电量为-q，质量为m的粒子由静止经电场加速后以速度v指向O点入射。

（1）求加速电场的电压U与速度v的关系式；

（2）若粒子要能进入半径为R2的圆形区域，求速度v的最小值vmin。

（3）若粒子速度大于第（2）问中的vmin，为使其击中O点，求半径为R2的圆形区域的匀强磁场的磁感应强度大小B2。

参考答案：

1．A

【详解】根据光的能量为

同时有

，

可得光子的能量为

故选A。

2．B

【详解】整体未下落时，两物块相对木板静止，弹力等于摩擦力，整体无初速度释放后，两物体和木板都处于完全失重状态，两物块对木板的压力为零，此时摩擦力消失。在水平方向上，两物块只受到弹簧的拉力，根据牛顿第二定律可知，两物块相对木板运动且相互靠近。

故选B。

3．B

【详解】A．根据万有引力定律表达式

可知木卫一质量大、轨道半径小，则木星对木卫一的引力大于木星对木卫二的万有引力，A错误；

B．根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

可得

因为木卫一的轨道半径小于木卫二的轨道半径，所以木卫一绕木星运动的向心加速度大于木卫二绕木星运动的向心加速度，B正确；

C．根据万有引力提供向心力，由

得

因为木卫一的轨道半径小于木卫二的轨道半径，所以木卫一绕木星的线速度大于木卫二绕木星的线速度，C错误；

D．根据万有引力提供向心力，由

得

因为木卫一的轨道半径小于木卫二的轨道半径，所以木卫一绕木星的周期小于木卫二绕木星的周期，D错误。

故选B。

4．C

【详解】AB．大头针、的位置都不需要在眼睛的观察下确定，只有大头针、的位置需在眼睛的观察下确定，故AB错误；

CD．为了减小作图误差，和的距离应适当大一些，和的距离应适当大一些，故C正确，D错误。

故选C。

5．C

【详解】A．由于小物块在水平面上做圆周运动，则小物块的重力与圆盘的支持力平衡，小物体始终相对圆盘静止，因此小物块，所受外力的合力等于圆盘对其的静摩擦力，由于角速度从0增大至，则小物块做变速圆周运动，静摩擦力沿径向的分力提供向心力，沿切向的分力使物块线速度增大，即此过程小物块所受的摩擦力不指向圆心，故A错误；

B．根据上述可知，小物块所受摩擦力为静摩擦力，随角速度的增大，该静摩擦力也逐渐增大，故B错误；

C．根据上述，小物块所受合力等于摩擦力，根据动量定理有

由于

则有

故C正确；

D．小物块动能增大，根据动能定理有

可知。摩擦力做功不为零，故D错误。

故选C。

6．D

【详解】AB．状态经过等温膨胀到达状态B，因此状态A与状态B内能相等，而状态经过绝热过程到达状态C，且体积增大，气体对外界做功，因此内能减小，故状态的内能大于状态，故AB错误；

CD．设状态B气体温度为，状态C气体温度为，由AB选项分析可得

故与过程图像如下

根据图像图线与横轴围成的面积表示做的功可知

由于过程内能不变，根据热力学第一定律可知吸收的热量等于对外做的功，即

故C错误，D正确。

故选D。

7．A

【详解】光谱图中谱线位置表示相应光子的波长。氢原子从n=3、4、5、6能级分别向n=2能级跃迁时，发射的光子能量增大，所以光子频率增大，光子波长减小，在标尺上Hα、Hβ、Hγ和Hδ谱线应从右向左排列。由于氢原子从n=3、4、5、6能级分别向n=2能级跃迁释放光子能量的差值越来越小，所以，从右向左4条谱线排列越来越紧密，故A正确。

故选A。

8．D

【详解】C．设杆长为L，杆下落过程中切割磁感线产生的感应电流大小为

故C错误；

D．根据牛顿第二定律有

即

故D正确；

B．杆所受安培力的大小为

杆下落过程中先做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度保持不变，所以安培力随速度先增大，后不变，最终大小为mg，故B错误；

A．导体杆两端的电压为

速度先增大，后不变，所以U先增大，后不变，故A错误。

故选D。

9．B

【详解】A．根据等量异种电荷的电场线分布可知，y轴上和之间的电场线方向为沿y轴正方向，沿电场线电势降低，所以沿y轴从B点到C点电势逐渐减小。故A错误；

B．根据等量异种电荷的电场线分布可知，B和C关于O点对称的情况下，,而M点处电势为0，因此B、M两点间的电势差与M、C两点间的电势差相等。故B正确；

C．根据等量异种电荷的电场线分布可知，从O点开始沿z轴正方向场强逐渐减小，P点电场强度小于O点。故C错误；

D．根据等量异种电荷的电场线分布可知，和点的对称轴上的点电场强度均为沿y轴正方向，P点与M点的电场强度方向相同。故D错误。

故选B。

10．D

【详解】A．地面粗糙，从两次经过点，摩擦力做负功，机械能减少，弹性势能相同，动能减少，因此第二次经过点时速度小，A错误；

B．向左向右经过点时，弹簧处于原长状态，合外力等于摩擦力，因此加速度大小相等。B错误；

C．OA段向左和向右过程加速度大小相等，位移大小相等，但向左运动的平均速度大，因此向左时间短。

弹簧压缩，向左运动时

向右运动时

得

位移大小相等，向左减速逆运动是初速度为的匀加速运动。因此向左的时间短，综上得，向左运动时间小于向右运动的时间。C错误；

D．压缩弹簧过程和弹簧恢复形变过程弹力变化相同，压缩弹簧时时间小，因此弹力冲量小，D正确。

故选D

11．     0.669/0.670/0.671     C            BC/CB     不能，原因见解析

【详解】（1）[1]根据题意，由图可知，电阻丝的直径为

0.669~0.671均算正确；

（2）[2]为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器采用分压接法，且选阻值较小的。故选C；

（3）[3]待测电阻约为，电压表内阻远大于待测电阻，故电流表采用外接法，滑动变阻器采用分压接法，故补充完成图如下图所示

（4）[4]A．用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小偶然误差，故A错误；

B．用电压—电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差，故B正确；

CD．只考虑电表内阻引起的误差，本实验采用电流表外接，误差来源于电压表分流会导致电流的测量值较大，则电阻测量值偏小，故C正确，D错误。

故选BC。

（5）[5]由电阻定律和，可得塑料瓶中装满该饮用水后的电阻为

当该同学用上述装置进行检测时，电路中最大电流为

几乎无法使电流表指针发生偏转，因此不能用上述实验装置完成精确测量。

12．（1），；（2）

【详解】（1）核反应方程为

一次核反应亏损的质量为

（2）一次反应释放能量为

总质量为的氘包含氘核数目为

完全结合氦释放的能量为

13．（1）；（2）

【详解】（1）单摆周期为摆球速度二次方周期的两倍，由图可知摆球速度二次方周期为1.0s，故单摆周期为2.0s，根据单摆周期公式

解得

（2）根据动能定理可得

解得

14．（1）；（2），；（3）

【详解】（1）无人机所受合力

牛顿第二定律有

解得

（2）无人机开始的上升过程与无升力的自由下落过程运动对称；失去升力后的上升过程与恢复升力后的下落过程运动对称，所以恢复升力时的高度为，恢复升力时的速率为

（3）对整个过程，重力做功为零，升力做功为，根据动能定理有

解得

15．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）根据动能定理可得

解得

（2）设圆形边界间环形区域内匀强磁场的磁场方向向外，临界情况下粒子圆周运动的半径为，如图

由几何关系得

整理得

因为

解得

（3）由题意，时，设粒子在磁场中轨迹圆圆心为，半径为；在磁场中轨迹圆圆心为，半径为，轨迹圆与半径为的磁场边界圆相交于M点

设

则在中

在中

在直角中

其中

联立解得

可得

由

知

即有