江苏省宿迁市沭阳县潼阳中学2023年高三物理第一学期期末监测模拟试题含解析

江苏省宿迁市沭阳县潼阳中学2023年高三物理第一学期期末监
测模拟试题
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是( )
A．M处受到的支持力竖直向上
B．N处受到的支持力竖直向上
C．M处受到的静摩擦力沿MN方向
D．N处受到的静摩擦力沿水平方向
、两根通电长直导线在同一水平面内，且垂直纸面固定放置，通电2、如图所示，M N
、两根导线正中间竖直放有一可自由移动的通电电流相等且均垂直纸面向外，在M N
导线ab，通电导线ab的电流方向竖直向上，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是（）
A．静止不动
B．沿纸面顺时针转动
C．a端转向纸外，b端转向纸内
D ．a 端转向纸内，b 端转向纸外
3、淄博孝妇河湿地公园拥有山东省面积最大的音乐喷泉。

一同学在远处观看喷泉表演时，估测喷泉中心主喷水口的水柱约有27层楼高，已知该主喷水管口的圆形内径约有10cm ，由此估算用于给主喷管喷水的电动机输出功率最接近
A ．32.410W ⨯
B ．42.410W ⨯
C ．52.410W ⨯
D ．62.410W ⨯
4、如图所示，四根等长的缆绳一端悬于起重机的吊钩上，另一端分别系在一个正方形的框架上，框架下面悬吊着重物，起重机将重物以m 0.5s
的速度沿竖直方向匀速向上吊起.若起重机的输出功率为20kW ，每根缆绳与竖直方向的夹角均为37︒，忽略吊钩、框架及绳的重力，不计一切摩擦，sin370.6︒= ，cos370.8︒=.则悬于吊钩的每根缆绳的拉力大小为（ ）
A ．45.010N ⨯
B ．44.010N ⨯
C ．41.2510N ⨯
D ．41.010N ⨯
5、∆OMN 为玻璃等腰三棱镜的横截面，ON =OM ，a 、b 两束可见单色光（关于OO ′）对称，从空气垂直射入棱镜底面 MN ，在棱镜侧面 OM 、ON 上反射和折射的情况如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A ．在棱镜中a 光束的折射率大于b 光束的折射率
B ．在棱镜中，a 光束的传播速度小于b 光束的传播速度
C ．a 、b 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验，a 光束比b 光束的中央亮条纹宽
D．a、b两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验，a光束比b光束的条纹间距小
6、空间存在一静电场，x轴上各点电势φ随x变化的情况如图所示。

若在-x0处由静止释放一带负电的粒子，该粒子仅在电场力的作用下运动到x0的过程中，下列关于带电粒子的a-t图线，v-t图线，E k-t图线，E p-t图线正确的是（）
A．B．
C．
D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、粗细均匀的正方形金属线框abcd静止在光滑绝缘的水平面上，整个装置处在垂直水平面的匀强磁场中，ab边与磁场边界MN重合，如图所示。

现用水平向左的外力F 将线框拉出磁场，且外力与时间的函数关系为F=b+kt，b和k均为常数。

在拉出线框
的过程中，用i表示线框中的电流，Q表示流过线框某截面的电荷量，下列描述电流与时间及电荷量与时间变化关系的图象可能正确的是（）
A．B．C．D．
8、对于热运动和热现象，下列说法正确的是（）
A．玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆的原因是表面张力的作用
B．云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列
C．未饱和汽在降低温度时也不会变成饱和汽
D．物体放出热量，其分子平均动能可能增大
E.气体压强达到饱和汽压时，蒸发和液化都停止了
9、下列说法正确的是（）
A．太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域
B．两列机械波在同一介质中相遇，波长相同一定能获得稳定的干涉图案
C．狭义相对论的第一个基本假设：力学规律在任何惯性系中都是相同的
D．分别用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验，前者中央亮纹较宽
E.电视机显像管里的电子枪发射电子束的强弱受图像信号的控制
10、如图甲所示，等离子流由左边连续以方向如图所示的速度v0垂直射入P1和P2两金属板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接。

线圈A 内有如图乙所示的变化磁场，且规定向左为磁场B的正方向，如图甲所示.则下列说法正确的是（）
A．0～1s内ab、cd导线互相吸引
B．1s～2s内ab、cd导线互相排斥
C．2s～3s内ab、cd导线互相吸引
D．3s～4s内ab、cd导线互相排斥
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）某同学为了测一节干电池的电动势和内电阻，找来了一块电流表和三个定值电阻，电流表的规格为“0~10mA，30Ω”，三个定值电阻的阻值分别为2Ω、10Ω、120Ω，该同学连接了如图所示的电路。

回答下列问题：
(1)该电路中，R1的阻值为________，R2的阻值为________；
(2)电键S1闭合至a，电键S2闭合至____，电键S3闭合至_____，电流表的读数为I1；
(3)电键S1闭合至b，电键S2闭合至____，电键S3闭合至_____，电流表的读数为I2；
(4)根据(2)(3)，可求得干电池的电动势E=____________，内电阻r=___________。

12．（12分）如图所示是研究电源电动势和电路内、外电压关系的实验装置。

电池的两极A、B与电压表V2相连，位于两个电极内侧的探针a、b与电压表V1相连，R是滑动变阻器，电流表A测量通过滑动变阻器的电流，置于电池内的挡板向上移动可以使内阻减小。

当电阻R的滑臂向左移动时，电压表V2的示数_______________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

若保持滑动变阻器R的阻值不变，将挡板向上移动，则电压表V1的示数变化量ΔU1与电流表示数变化量ΔI的比值_______________。

（选填“变大”、“变小”或“不变”）
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，圆心为O、半径为r的圆形区域内、外分别存在磁场方向垂直纸面向内和向外的匀强磁场，外部磁场的磁感应强度大小为B0。

P是圆外一点，OP＝2r。

一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点在纸面内垂直于OP射出，第一次从A点(图中未画出)沿圆的半径方向射入圆内后从Q点(P、O、Q三点共线)沿PQ方向射出圆形区域。

不计粒子重力，sin37︒＝0.6，cos37︒＝0.8。

求：
(1)粒子在圆外部磁场和内部磁场做圆周运动的轨道半径；
(2)圆内磁场的磁感应强度大小；
(3)粒子从第一次射入圆内到第二次射入圆内所经过的时间。

14．（16分）如图，平板小车静止在光滑水平地面上，其右端固定一半圆形光滑轨道BC与车上表面相切于B点，B端右边x0=2m处有一与小车等高的台阶。

一质量m=2.0kg 可视为质点的物块以某－初速度滑上小车最左端A处，当物块运动到小车最右端B处时，小车与台阶相碰后立即静止，此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C。

已知小车与轨道的总质量M=1.0kg，轨道半径R=0.5m，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，g 取10m/s2。

求：
(1)小车的运动时间t；
(2)小车的长度L。

15．（12分）如图所示，绝热气缸倒扣放置，质量为M的绝热活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸间摩擦可忽略不计，活塞下部空间与外界连通，气缸底部连接一U形细管（管内气体的体积忽略不计）．初始时，封闭气体温度为T，活塞距离气缸底部为h0，细管内两侧水银柱存在高度差．已知水银密度为ρ，大气压强为P0，气缸横截面积为S，重力加速度为g，求:
(1)U形细管内两侧水银柱的高度差；
，求此时的温度；此加热过程中，(2)通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞下降0h
若气体吸收的热量为Q，求气体内能的变化．
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、A
【解析】
M 处受到的支持力的方向与地面垂直向上，即竖直向上，故A 正确；N 处受到的支持力的方向与原木P 垂直向上，不是竖直向上，故B 错误；原木相对于地有向左运动的趋势，则在M 处受到的摩擦力沿地面向右，故C 错误；因原木P 有沿原木向下的运动趋势，所以N 处受到的摩擦力沿MN 方向，故D 错误．故选A ．
2、C
【解析】
由右手定则可判断通电直导线M N 、在导线a b 、处产生的磁场方向如图所示：
由左手定则可判断，a 端转向纸外，b 端转向纸内，故C 符合题意，ABD 不符合题意。

3、C
【解析】
管口的圆形内径约有10cm ，则半径r =5cm=0.05m ，根据实际情况，每层楼高h =3m ，所以喷水的高度H =27h =81m ，则水离开管口的速度为：
v 2gh 2081 5设驱动主喷水的水泵功率为P ，在接近管口很短一段时间△t 内水柱的质量为： m =ρ•v △tS =ρπr 2v △t
根据动能定理可得：P △t =
12
mv 2 解得：
P =23
2r v ρπ
代入数据解得：
P ≈2.4×105W
A ．32.410W ⨯。

故A 不符合题意。

B ．42.410W ⨯。

故B 不符合题意。

C ．52.410W ⨯。

故C 符合题意。

D ．62.410W ⨯。

故D 不符合题意。

4、C
【解析】
由P Fv =可知4410N P F v
==⨯，故重物的重力4410N G F ==⨯.设每跟缆绳的拉力大小为T 根据共点力平衡条件可得4cos37T G ︒=，解得41.2510N T =⨯，故C 正确.
5、C
【解析】
AB ．由光路图看出，b 光束在NO 面上发生了全反射，而a 光束在MO 面上没有发生全反射，而入射角相同，说明b 光的临界角小于a 光的临界角，由
1sinC n
= 分析得知，玻璃对a 光束的折射率小于b 光束的折射率，由
c v n
= 得知在玻璃砖中a 光的传播速度比b 光大，故AB 错误；
C ．由于玻璃对a 光的折射率小于b 光的折射率，则a 光的频率比b 光的低，a 光的波长比b 光的长，所以a 光比b 光更容易发生明显的衍射现象，用同样的装置分别做单缝衍射实验，a 光束比b 光束的中央亮条纹宽，故C 正确；
D ．根据条纹间距公式
L x d
λ∆= 可知双缝干涉条纹间距与波长成正比，所以a 光束的条纹间距大，故D 错误。

故选C 。

6、B
【解析】
AB 、由x ϕ-图可知，图像的斜率表示电场强度，从0x -到0x 的过程中电场强度先减小后增大，受到沿x 轴正方向的电场力先减小后增大，粒子的加速度也是先减小后增大，在0x =位置加速度为零；粒子在运动过程中，粒子做加速度运动，速度越来越大，先增加得越来越慢，后增加得越来越快，故B 正确，A 错误；
C 、粒子在运动过程中，受到沿x 轴正方向的电场力先减小后增大，根据动能定理可知k E x -图像的斜率先变小再变大，在0x =位置的斜率为零，故C 错误；
D 、由于粒子带负电，根据电势能P
E q ϕ=可知，P E x -变化规律与x ϕ-变化规律相反，故D 错误；
图线正确的是选B 。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AC
【解析】
A ．根据牛顿第二定律可得
b +kt －BIL =ma
当b =ma 时，线框匀加速离开磁场，电流与时间成正比，故A 正确；
B ．由于i 最后恒定，即速度恒定，而外力在增加，不可能实现，故B 错误；
C ．电流可以与时间成正比，而由A 图象可知电流与时间包围的面积为电荷量，因此Q 可以与t 2成正比，图象可以是曲线，故C 正确；
D ．若Q 与t 成正比，则电流为恒量，不可能实现，故D 错误。

故选AC 。

8、ABD
【解析】
A ．玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆的原因是表面张力的作用，选项A 正确；
B ．云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列，选项B 正确；
C ．饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，温度越高，饱和气压越大，则降低温度可使未饱和汽变成饱和汽，故C 错误；
D ．物体放出热量，若外界对物体做功大于放出的热量，则物体内能增大，温度升高，则其分子平均动能会增大，选项D 正确；
E ．气体压强达到饱和汽压时，进入液体内的和跑出液体的分子数相等，蒸发和液化都没有停止，选项E 错误。

故选ABD 。

9、ABE
【解析】
A ．太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域，故A 正确；
B ．两列机械波在同一介质中传播速度相同，波长相同则频率相同，则一定能获得稳定的干涉图案，故B 正确；
C ．狭义相对论的第一个基本假设：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故Ｃ错误；
D ．由于紫光的波长比绿光的短，则用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验，绿光的中央亮纹较宽，故D 错误；
E ．图像信号越强，电视机显像管里的电子枪发射电子束越强，故E 正确。

故选ABE 。

10、AD
【解析】
AB ．由题图甲左侧电路可以判断ab 中电流方向为由a 到b ；由右侧电路及题图乙可以判断，0～2s 内cd 中电流方向为由c 到d ，跟ab 中的电流同向，因此ab 、cd 相互吸引，选项A 正确、B 错误；
CD ．2s ～4s 内cd 中电流方向为由d 到c ，跟ab 中电流反向，因此ab 、cd 相互排斥，选项C 错误，D 正确。

故选AD 。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、2Ω 120Ω d f c e
122140I I I I - 122195758()I I I I -- 【解析】
(1)[1][2]从电路结构中可看出，电流表与电阻R 1并联，改装成大量程的电流表；电流表与电阻R 2串联，改装成大量程的电压表，所以R 1的阻值为2Ω，R 1分流为电流表的15倍，则改装后的电流表的量程为160mA ；R 2的阻值为120Ω，电流表满偏电压为
3101030V 0.3V g U -=⨯⨯=
电阻R 2分压为电流表满偏电压的4倍，则改装后的电压表的量程为1.5V
(2)[3][4]当电键S 1闭合至a 时，电路结构为电阻R 0与改装后的电流表串联，所以电键S 2闭合至d ，电键S 3闭合至f
(3)[5][6]当电键S 1闭合至b 时，电路结构为电阻R 0与改装后的电压表并联，所以电键S 2闭合至c ，电键S 3闭合至e
(4)[7][8]由(2)中有
A 1A 011A 11
()()R R R E R r I I R R R =+
+++=I 1(190+16r ) 由(3)中有 E =I 2(R A +R 2)+(I 2+I 2
A 20R R R +)r =I 2(150+16r ) 两式联立解得
E =122140I I I I -，r =122195758()I I I I --
12、变小 不变
【解析】
[1]根据题意，电压表1V 测量是电源的内电压，电压表2V 测量是路端电压，由闭合电路欧姆定律：
E I R r
=+ 可知，当电阻R 的滑臂向左移动时外电阻减小，总电流增大，由：
U Ir =内
可知内电压变大，故电压表2的示数变小；
[2]因电源电动势等于电源内外电路之和，故电压表1和电压表2的示数之和不变；若保持滑动变阻器R 的阻值不变，将挡板向上移动，则电源的内电阻将减小，根据 U E Ir =-
结合数学推理可知：
U r I
∆=∆ 所以电压表1的示数变化量U ∆与电流表示数变化量I ∆的比值大小等于电源的内阻，由于挡板向上运动时，液体的横截面积变大，根据电阻定律：
L R S
ρ=
可知内电阻减小，故比值变小。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、 (1) R 2=3r (2) B 内=04
B (3) 06730m qB π 【解析】
（1）设粒子在圆外和圆内磁场中运动的轨道半径分别为R 1、R 2，由几何关系可知:
r 2+R 12=（2r -R 1）2
解得
R 1=34
r 三角形O 1AO 与三角形O 1QO 2相似，则
121O A OA QO O Q
= 即
121
3R r R r R =- 解得:
R 2=3r
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有
Bqv =2
mv R
即
B =mv qR
B 0=34
mv
r q ⨯ B 内=3mv q r
⨯ 解得
B 内=04
B （3）由几何关系知： tan ∠O 1OA =
134R r = 解得:
∠O 1OA =37°
同理可知
∠QOC =2∠O 1OA =74°
粒子在磁场中做圆周运动的周期
T =2R v
π 可得:
T =2m qB
π 所以粒子从A 运动到Q 的时间：
t 1=00
37237360454
m m B qB q ππ︒⨯=︒⨯ 粒子从Q 运动到C 的时间：
t 2=00
360-106212736090m m qB qB ππ︒︒⨯=︒ t =t 1+t 2=0
6730m qB π 14、 (1)1s t =；(2)4m
【解析】
(1)对小车，由牛顿第二定律得
mg Ma =μ
解得
a =4m/s 2
小车加速过程
2012
x at =
得 1s t =
(2)物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C ，由牛顿第二定律得
2C v mg m R
= 物块从B 运动到C 的过程，由机械能守恒定律得
2221122
C B mg m R v mv += 联立解得
5m /s B v =
根据牛顿第二定律可得
1mg ma μ=
物块在水平面上的运动可视为反向匀加速
2112
B s v t a t =+ 故
04m L s x =-=
15、 (1) M h S ρ
∆=
(2) 0000h h T T h +∆=，()00U Q P Mg h ∆=--∆ 【解析】
(i) 设封闭气体的压强为P ，对活塞分析： 0P S PS Mg =+
用水银柱表达气体的压强
0P P g h ρ=-∆ 解得：M h S ρ
∆=； (ii) 加热过程中气体变化是等压变化
0000()h S h h S T T +∆=， 0000
h h T T h +∆= 气体对外做功为000()W PS h P S Mg h =∆=-∆ 根据热力学第一定律：U Q W ∆=+ 可得00()U Q P Mg h ∆=--∆．。