精品解析：江苏省无锡市2023-2024学年高三上学期期末教学质量调研测试物理试卷（解析版）

无锡市2023年秋学期高三期终教学质量调研测试物理注意事项：1．本试卷包含选择题和非选择题两部分．考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效．本次考试时间为75分钟，满分值为100分．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上，并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑．3．答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案．答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效．一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共40分．每小题只有一个选项最符合题意．1.下列各情况中，线圈都以角速度ω绕图中的转动轴匀速转动，不能产生交变电流的是（ ）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】A．线圈转动时，线圈的磁通量一直为零，即磁通量保持不变，故线圈不产生感应电流，选项A满足题意要求；BCD．选项BCD中的线圈都是在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中都会产生正弦式交变电流，选项BCD不满足题意要求；故选A。2.三位物理学家利用一系列频率相同的高次谐波相叠加，合成时间仅几百阿秒的光脉冲，荣获2023年度诺贝尔物理学奖。这种合成相当于中学物理中（ ）A.光的衍射 B.光的干涉 C.光的折射 D.光的偏振【答案】B【解析】【详解】频率相同的高次谐波相叠加的原理为光的干涉。故选B。3.用图甲和图乙所示的装置探究平抛运动的特点。下列实验操作中错误的是（ ）A.用图甲装置研究平抛物体的竖直分运动时，观察A、B两球是否同时落地B.图乙装置中的背板必须处于竖直面内，固定时可用铅垂线检查背板是否竖直C.若将小球放在图乙装置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持静止，则说明斜槽末端水平D.用图乙装置多次实验以获得钢球做平抛运动的轨迹时，可以从斜槽上任意不同位置静止释放钢球【答案】D【解析】【详解】A．用图甲装置研究平抛物体的竖直分运动时，观察A、B两球是否同时落地，故A正确；B．图乙装置中的背板必须处于竖直面内，固定时可用铅垂线检查背板是否竖直，故B正确；C．若将小球放在图乙装置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持静止，则说明斜槽末端水平，故C正确；D．用图乙装置多次实验以获得钢球做平抛运动的轨迹时，必须保证小球从斜槽上同一位置静止释放钢球，故D错误。本题选错误的，故选D。4.某自发电门铃原理如图。N匝线圈绕在固定的铁芯上，初始时右侧强磁铁S极与线圈铁芯接触。按下门铃时，右侧强磁铁上N极与铁芯接触，同时内部电路接通工作。当有磁极与铁芯接触时线圈内磁感应强度为B，线圈截面积为S，则设转换接触时间为，则线圈产生的感应电动势为（ ）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】初始时右侧强磁铁S极与线圈铁芯接触，穿过线圈的磁通量为，按下门铃时，右侧强磁铁上N极与铁芯接触，穿过线圈的磁通量为，转换接触时间为，根据法拉第电磁感应定律故选D。5.金属球内部空腔内放置一个点电荷后，形成电场的电场线如图所示（未标出场强方向），在轴线上有A、B两点位于空腔内壁上，用、和、分别表示A、B两处电场强度大小和电势，则（ ）A.， B.，C.， D.，【答案】A【解析】【详解】根据电场线疏密程度可知金属球内部空腔内放置一个点电荷后，金属球内处于静电平衡状态，金属球上电势处处相等，即故选A。6.2023年10月26日，“神舟十七号”载人飞船发射升空，顺利进入近地点200km、远地点363km的近地轨道（LEO），并在同一天，经转移轨道与轨道（正圆轨道）高度为400km的中国空间站完成对接，轨道简化如图。则（ ）A.飞船在LEO轨道运行周期大于空间站周期B.飞船在M点减速进入转移轨道C.飞船在转移轨道运行经过M点的加速度大于N点的加速度D.飞船在转移轨道从M点运动到N点过程中速度逐渐增大【答案】C【解析】【详解】A．由图可知，飞船在LEO轨道的半长轴小于空间站得轨道半径，根据开普勒第三定律可知飞船在LEO轨道的运行周期小于空间站周期，故A错误；B．飞船在M点进入转移轨道做离心运动，需要点火加速，故B错误；C．根据牛顿第二定律可得可追飞船在转移轨道运行经过M点的加速度大于N点的加速度，故C正确；D．根据可得可知飞船在点的速度小于点所在圆轨道的速度，又飞船需要在点加速做离心运动，所以飞船在转移轨道M点的速度大于飞船在转移轨道N点的速度，可知飞船在转移轨道从M点运动到N点过程中速度先增大后减小，故D错误。故选C。7.霍尔元件被广泛使用在新能源行业中．图中左侧线圈连接待测电压U时，霍尔元件将输出一个电压值。霍尔元件由载流子为正电荷的材料制成，元件中通入的霍尔电流I0从a流向b，放大示意图见下部分。则（ ）A.图中霍尔元件处有方向向上的磁场B.图中霍尔元件前表面c为高电势面C.增大待测电压U，霍尔电压UH将增大D.霍尔电压UH的大小与霍尔电流I0无关【答案】C【解析】【详解】A．根据右手螺旋定则可知图中霍尔元件处有方向向下的磁场，故A错误；B．根据左手定则可知正电荷在霍尔元件中向后表面聚集，霍尔元件后表面为高电势面，故B错误；CD．设霍尔元件宽为，根据可得待测电压U越大，则霍尔元件所在处的磁感应强度越大，增大待测电压U，霍尔电压UH将增大，正电荷的移动速度与霍尔电流大小有关，可知霍尔电压UH的大小与霍尔电流有关，故C正确，D错误。故选C。8.“带操”运动员通过抖动手中的棍子（视作波源），带动连在棍子上的带子运动。照片中带子呈现的波形可简化为图中波形，波形图中点为波源，图示时刻绳波恰好到达M点处。由波形图可知，波源的振动图像为（ ）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】根据波传播的周期性可知，波源的振动情况和点的振动情况相同，由图可知点从平衡位置开始振动，根据同侧法可知点此时向轴正方向运动。故选B。9.太阳能电池在空间探测器上广泛应用。某太阳能电池在特定光照强度下工作电流I随路端电压U变化的图线如图中曲线①，输出功率P随路端电压U的变化图线如图中曲线②。图中给出了该电池断路电压U0和短路电流I0。当路端电压为U1时，工作电流为I1，且恰达到最大输出功率P1，则此时电池的内阻为（ ）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】根据题意可知，太阳能电池的电动势为，路端电压为U1时，太阳能电池的总功率为太阳能电池内阻的功率为根据联立可得故选C。10.老师自制了一个炮弹发射器，结构如图。弹簧一端与炮管底部连接，另一端连接滑块，在炮管中装入小球后，系统静止在炮管中O处，此时滑块恰好无摩擦。某次演示时，老师用绳子拉动滑块，将弹簧压缩到A点后释放，观察到小球在O点上方的B点与滑块脱离接触，并能沿炮口飞出，考虑炮管与滑块之间有摩擦，但小球摩擦可忽略不计。则（ ）A.在B点处弹簧一定处于原长B.在B点时小球的速度恰好达到最大C.滑块在以后的运动过程中可能到达A点D.OA间的距离大于OB间的距离【答案】D【解析】【详解】A．小球在B点与滑块脱离，则有此时滑块有两者此时加速度相同，所以此时弹簧有弹力，不处于原长，故A错误；B．当加速度为零时，速度达到最大，有上述分析可知，在B点时小球的加速度不为零，故B错误；C．由能量守恒可知，小球的机械能和滑块摩擦生成的热量都来源于弹簧的弹性势能，故弹性势能减小，滑块在以后的运动过程中不可能到达A点，故C错误；D．假设无摩擦且小球不离开滑块，整个系统处于简谐振动，O点为平衡位置，则A点关于O点对称点为最远点，但因为有摩擦，而且到达B点时小球和滑块还有速度，所以OA间的距离大于 OB间的距离，故D正确。公众号：高中试卷君故选D。二、非选择题：本题共5小题，共60分．其中第11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，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位．11.某校学习小组要测定一个电容器的电容，选用器材如下：待测电容器；电流传感器（内阻不计）；电压表；干电池（1.5V，内阻忽略不计）；定值电阻；单刀双掷开关；导线若干；实验过程如下：①按图甲所示的电路图正确连接电路；②将开关S与“1”端连接，电源向电容器充电；③将开关S掷向“2”端，测得电流随时间变化的图线如图丙中的实线所示。请回答下列问题：（1）充电完成时，电压表示数如图乙所示，则其大小为________V。（2）开关与“2”端相连，电压表示数将_______（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“不变”）。（3）电容器的电容_________F（保留二位有效数字）。（4）若将定值电阻换为，重复③。则电流随时间变化的图线应该是图丁中的曲线________（选填“b”或“c”）。（5）实验中开关与“1”端相连后，电流表的示数始终不为0，小明同学认为等待时间不够长，你是否同意他的观点？请简要说明理由。_______【答案】①.1.50②.逐渐变小③.④.c⑤.不同意。充电结束后灵敏电流表依然可以测得通过电压表的电流，故读数不为0【解析】【详解】（1）[1]由图可知，电压表的分度值为0.1V，需要估读到分度值下一位，读数为1.50V；（2）[2]开关与“2”端相连，电容器放电，所带的电荷量减少，根据可知电容器两端的电压减小，根据可知电流逐渐减小；（3）[3]由图像得到开始时电流为故电容器两端的初始电压为根据可知图像所围成的面积表示电荷量，每一小格表示的电荷量为不足半格舍去，大于半格算一格，由图可知有30个小格，则电容器初始所带电荷量为电容器的电容（4）[4]若将定值电阻换为，电阻变大，则放电的电流变小，根据可知放电时间边长，故为曲线c；（5）[5]不同意，理由为充电结束后灵敏电流表依然可以测得通过电压表的电流，故读数不为0。12.如图，一质量为0.05kg的小球（可视为质点）通过细线悬在O点，将小球拉至A点后由静止释放并在竖直平面内做简谐运动。已知摆长，摆角，。重力加速度g取10m/s2。求：（1）小球从A点第一次运动到B的时间（π取3.14）；（2）小球最低点B处绳中拉力大小（结果保留1位有效数字）。【答案】（1）0.8s；（2）0.5N【解析】【详解】（1）单摆运动周期A到B（2）小球从A点B，根据动能定理最低点B，根据牛顿第二定律解得13.图1为某教师演示用笔直的箭叉鱼的装置．她先通过水面上方的空心管道看到鱼缸左侧拐角处的鱼模型，然后固定管道后将箭沿管道叉鱼，却击中了鱼缸侧壁A，简化装置见图2。测得OP=PA=10cm，PB=17.3cm（可视作cm）。求：（1）水的折射率n；（2）欲击中水底的长度为2cm的鱼模型，现保持装置方向不变而将鱼缸向左侧平移，求移动距离d的范围。【答案】（1）；（2）7.3cm-9.3cm之间【解析】【详解】（1）入射角正弦折射角正弦可知折射率（2）击中最左侧：移动的距离d1=PBtanα-PO=7.3cm击中最右侧：移动的距离d2=PBtanα-PO+BC=93cm移动距离d在7.3cm-9.3cm之间14.如图所示，倾角的斜面体固定在水平地面上，斜边长度，质量均为1kg的小球B和C处于轻弹簧两端，其中小球C与弹簧相连，小球B与弹簧不连接，它们都静止于水平地面上。现有一个质量也为1kg的小球A从斜面体的最高点由静止下滑，下滑至斜面底端时，由于和水平地面的相互作用（作用时间），小球A速度的竖直分量变为0，水平分量不变，此后小球A与小球B正碰，碰后二者立即粘在一起。不计一切摩擦，已知重力加速度。求：（1）小球A刚下滑至斜面底端时的速度大小；（2）小球A在斜面底端和水平地面相互作用过程中弹力的冲量；（3）整个过程中，弹簧对小球C做的功。【答案】（1）4m/s；（2），方向竖直向上；（3）J【解析】【详解】（1）小球A下滑至斜面底端过程中，根据动能定理解得（2）小球A和水平地面的相互作用过程中，取竖直向上为正方向，有解得方向竖直向上。（3）小球水平向左运动的速度小球A和B碰撞，根据动量守恒定律解得从A和B粘在一起向左运动开始到弹簧再次恢复原长过程，根据动量守恒定律根据机械能守恒定律解得