江蘇省海安高級中學2023屆高三年級階段測試（四）物理試卷

一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分.每題只有一個選項最符合題意.

1.核電池是各種深空探測器中最理想的能量源，它不受極冷極熱的溫度影響，也不被宇宙射線干擾。

貫Pu同位素溫差電池的原理是其發(fā)生衰變時將釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能。我國的火星探測車用放射性材料

PuC）2作為燃料，PuO?中的Pu元素是守Pu,已知置Pu的半衰期為88年，其衰變方程為

84

^Pu->^Pu+Xo^^Pu,■pu、x的結(jié)合能分別為耳、芻、當，則下列說法正確的是（）

A.拿Pu的平均核子質(zhì)量大于；$Pu的平均核子質(zhì)量

A.皆Pu的平均核子質(zhì)量大于$Pu的平均核子質(zhì)量

B.衰變放出的射線是氮核流，它的貫穿能力很強

C.該反應釋放的能量為￡=6-&-七3

D.100個等Pu原子核經(jīng)過88年后剩余50個

2.a、b兩束單色光的波長分別為兒和兒，通過相同的單縫衍射實驗裝置得到如圖所示的圖樣，則這

兩束單色光（）

a

b

A.b單色光的波動性比。單色光強

B.在水中的傳播速度為〈人

C.光子動量pu<Pb

D.a、匕兩束單色光射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距

3.2022年11月1日，23噸的夢天實驗艙與60噸的天和核心艙組合體順利對接，完成了中國空間站

建設(shè)最后一個模塊的搭建。若對接前天和核心艙組合體在距地高度380妨？的正圓軌道運動，運行速度略小

于夢天實驗艙對接前的速度，則（）

A.對接時夢天艙和天和艙因沖擊力而產(chǎn)生的加速度相同

B.對接前空間站內(nèi)宇航員所受地球的引力為零

C.對接后空間站繞地運行速度大于第一宇宙速度

D.若不啟動發(fā)動機調(diào)整軌道，對接后空間站的軌道將會是橢圓

4.風箏發(fā)明于中國東周春秋時期，是在世界各國廣泛開展的一項群眾性體育娛樂活動。一平板三角形

風箏（不帶鶯尾）懸停在空中，如圖為風箏的側(cè)視圖，風箏平面與水平面的夾角為仇風箏受到空氣的作用

力尸垂直于風箏平面向上。若拉線長度一定，不計拉線的重力及拉線受到風的作用力，一段時間后，風力

增大導致作用力F增大，方向始終垂直于風箏平面，夾角。不變，再次平衡后相比于風力變化之前（）

A.風箏距離地面的高度變大B.風箏所受的合力變大

C.拉線對風箏的拉力變小D.拉線對風箏的拉力與水平方向的夾角變小

5.如圖甲所示，一根足夠長的空心銅管豎直放置，將一枚橫截面直徑略小于銅管內(nèi)徑、質(zhì)量為加。的圓

柱形強磁鐵從銅管上端管口處由靜止釋放，強磁鐵與銅管內(nèi)壁的摩擦和空氣阻力可以忽略，強磁鐵不會做

自由落體運動，而是非常緩慢地穿過銅管，在銅管內(nèi)下落時的最大速度為匕,，重力加速度為g。產(chǎn)生該現(xiàn)

象的原因是變化的磁場在銅管內(nèi)激發(fā)出了渦流，渦流反過來又對強磁鐵產(chǎn)生了很大的阻力。雖然該情景中

渦流的定量計算非常復雜，但我們不需要求解，卻仍然可以用我們學過的知識來對下述問題進行分析，強磁

鐵下落過程中，可以認為銅管中的感應電動勢大小與強磁鐵下落的速度成正比，下列分析正確的是

（）

—M-V

甲乙

A.若把空心銅管切開一條豎直狹縫，如圖乙所示，還將強磁鐵從銅管上端管口處由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)強

磁鐵做自由落體運動

B.若把空心銅管切開一條豎直狹縫，如圖乙所示，還將強磁鐵從銅管上端管口處由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)強

磁鐵的下落會快于自由落體運動

C.圖甲中，強磁鐵達到最大速度后，銅管的熱功率要小于〃?ogv,“

D.如果在圖甲中強磁鐵的上面粘一個質(zhì)量為町的絕緣橡膠塊，則強磁鐵下落的最大速度

m+m.

nL

V1=---------vm

恤

6.把一根鐵鏈水平拉直，沿AB方向一部分放在順時針勻速轉(zhuǎn)動的傳送帶上，一部分放在光滑水平桌

面上，水平桌面和傳送帶水平段在A點相接（忽略銜接處空隙），由于傳送帶摩擦力的作用，鐵鏈向右做

直線運動，傳送帶長度大于鐵鏈長度。X為鐵鏈在A點右側(cè)的長度，尸為A點右側(cè)鐵鏈對A點左側(cè)鐵鏈的

拉力，〃為鐵鏈的加速度，/為傳送帶對鐵鏈的摩擦力，則在鐵鏈加速進入傳送帶的過程中，下列圖像可能

正確的是（）

7.如圖所示，一完整絕緣球體球心為?！赣葾,B兩部分組成，其中B是球心為。2的小球體，A均勻

帶正電+Q,B均勻帶有等量的負電一Q.M、N為兩球心連線上兩點，P、Q連線過球心。?且與M、N連線

垂直，且M、N、P、。四點到。?距離相等.取無窮遠處電勢為零。則（）

A.M、N兩點電場強度相等B.M,N兩點電勢相等

C.將+q從N點移至P點電場力做負功D.電子在M點的電勢能比在N點的大

8.用電流傳感器研究電容器充放電現(xiàn)象，電路如圖所示。電容器不帶電，閉合開關(guān)待電流穩(wěn)定后

再閉合開關(guān)S2,通過傳感器的電流隨時間變化的圖像是（）

D.

9.如圖，水平桌面上有一薄板，薄板上擺放著小圓柱體A、B、C,圓柱體的質(zhì)量分別為根…〃與、mc,

且機A>根8>mc。用一水平外力將薄板沿垂直BC的方向抽出，圓柱體與薄板間的動摩擦因數(shù)均相同，圓

柱體與桌面間的動摩擦因數(shù)也均相同。則抽出后，三個圓柱體留在桌面上的位置所組成的圖形可能是圖

（）

點，拉力做的功為W。撤去拉力后滑塊由靜止沿斜面向上運動，經(jīng)0點到達B點時速度為零，AB=a,重

力加速度為g，斜面與滑塊間的動摩擦因數(shù)為"，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則（）

A.從A到0,滑塊一直做加速運動

3

B.從。到A再到B,彈簧彈力做的功為W

C.向上經(jīng)過。點時，滑塊的動能大于W-〃〃zgacos。

D.滑塊到達B處后可能保持靜止

二、非選擇題：本題共5小題，共60分.其中第12題?第15題解答時請寫出必要的文

字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須

寫出數(shù)值和單位.

11.（15分）

某物理興趣小組要描繪一個標有“4V、2.0W”的小燈泡L的伏安特性曲線，要求燈泡兩端的電壓由零

逐漸增大，且盡量減小實驗誤差?？晒┻x用的器材除導線、開關(guān)外，還有以下器材：

A.直流電源4.5V（內(nèi)阻不計）

B.直流電流表0~600mA（內(nèi)阻約為5。）

C.直流電壓表0?3V（內(nèi)阻等于6kC）

D.滑動變阻器0?10C,額定電流2A

E.三個定值電阻（q=lk。，R2=2kQ,R3=5kQ）

(1)小組同學們研究后發(fā)現(xiàn)，電壓表的量程不能滿足實驗要求，為了完成測量，他將電壓表進行了改

裝，在給定的定值電阻中選用(選填"“RJ或")與電壓表串聯(lián)，完成改裝。

(2)實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0?4V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理。

(3)實驗測得小燈泡伏安特性曲線如圖。所示，可確定小燈泡的功率P與U?和P與/2的關(guān)系，下列

(4)若將兩個完全相同規(guī)格的小燈泡L按如圖〃所示電路連接，電源電動勢￡=6V,內(nèi)阻r=2C,

欲使滑動變阻器R的功率是小燈泡的兩倍，此時每個小燈泡消耗的電功率為W,此時滑動

變阻器接入電路的電阻_____________。(結(jié)果均保留2位小數(shù))。

12.(8分)

用圖甲所示裝置測定光電效應中某金屬的截止電壓與入射光頻率v的關(guān)系，測量結(jié)果如圖乙所示,

圖中U。、%均已知。用氫原子從某一激發(fā)態(tài)直接躍遷至基態(tài)時發(fā)出的光照射此金屬時，測得截止電壓恰好

為U。。已知元電荷e,氫原子基態(tài)能量為E0,能級滿足公式￡1”,=4心。求：

n"

(1)普朗克常量〃；

(2)躍遷前氫原子的量子數(shù)〃。

13.(8分)

如圖所示，導熱性能良好的圓柱形容器一端封閉、另一端開口，若將容器開口向下豎直緩慢插入到水中

某一位置，容器能夠漂浮在水面上；再將容器繼續(xù)緩慢下壓，可在水面下某位置保持懸浮狀態(tài)。已知容器容

積為％、高度為乙、質(zhì)量為M,大氣壓強為P。、水的密度為p、重力加速度大小為g,整個過程中環(huán)境溫度

不變，求：

(1)容器漂浮在水面上時水進入容器的長度引；

(2)容器在水面下保持懸浮狀態(tài)時水進入容器的長度/和容器內(nèi)外水面的高度差

14.(13分)

如圖甲所示，有一豎直放置的平行板電容器，兩平行金屬板間距為/,極板長度為2/,在兩極板間加上

如圖乙所示的交變電壓1=0時左極板帶正電)，以極板間的中心線。。為v軸建立如圖里所示的坐標系，

在直線上方合適的區(qū)域加一垂直紙面向里的圓形勻強磁場。f=0時，有大量電子從入口OA同時以平行于

y軸的初速度%射入兩極板間，經(jīng)過一段時間所有電子都能從平行板上方出口平行極板射出，經(jīng)過圓

形磁場區(qū)域后所有電子均能打在同一點P(P在y=3/直線上)。已知電子的質(zhì)量為機，電荷量為e,求:

(1)交變電壓的周期7和電壓的值：

(2)求所加磁場的磁感應強度的取值范圍;

(3)當所加磁場的磁感應強度為(2)問中的最小值時，求P點橫坐標的取值范圍以及電子從出發(fā)到

打至P點時，最長運動時間和最短運動時間的差值的范圍。

15.(16分)

滑板是沖浪運動在陸地上的延伸，是一種極富挑戰(zhàn)性的極限運動，下面是該運動的一種場地簡化模型。

如圖所示右側(cè)是一固定的四分之一光滑圓弧軌道A8,半徑為R=3.2m,左側(cè)是一固定的光滑曲面軌道CD,

兩軌道末端C與B等高，兩軌道間有質(zhì)量"=2kg的長木板靜止在光滑水平地面上，右端緊靠圓弧軌道AB

的8端，木板上表面與圓弧面相切于8點。一質(zhì)量機=1kg的小滑塊尸(可視為質(zhì)點)從圓弧軌道A8最高

點由靜止滑下，經(jīng)8點后滑上木板，已知重力加速度大小為g=10m/s2,滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為

//=0.2,木板厚度d=0.4m,。點與地面高度差〃=1.8m。

(1)求小滑塊P滑到B點時對軌道的壓力大?。?/p>

(2)若木板只與C端發(fā)生了2次碰撞，滑塊一直未與木板分離，木板與C端碰撞過程中沒有機械能損

失且碰撞時間極短可忽略。求木板最小長度和開始時木板左端離C端距離；

(3)若撤去木板，將兩軌道C端和8端平滑對接后固定，小滑塊產(chǎn)仍從圓弧軌道最高點由靜止滑

下，要使滑塊從。點飛出后落到地面有最大水平射程，求從。點飛出時速度方向以及最大水平射程。

2023屆高三年級階段測試（四）物理試卷

一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分.每題只有一個選項最符合題意.

1.A2.C3.D4.A5.D6.B7.C8.B9.A10.D

二、非選擇題：本題共5小題,共60分.其中第12題?第15題解答時請寫出必要的文

字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須

寫出數(shù)值和單位.

D0.91-0.952.54-2.5812

（I）由愛因斯坦光電效應方程可得紇-=hv-Wi）=hv-hv0

對光電子，根據(jù)動能定理可得-eU『=0-Ekm

hk

聯(lián)立可得U0=—u--v0

ee

結(jié)合圖像可得4=%

e%

解得h="

%

（2）氫原子躍遷時發(fā)出光子能量為力片=[4-線

n

又加=人匕-唯=叫

W（）=hv0=^--vQ=eUa

%

聯(lián)立解得“=

13.（8分）

（1）設(shè)容器的截面積為S,有5=%①

L

設(shè)容器漂浮在水面上時，被封閉氣體壓強為P1,由平衡條件得P1S=p0S+Mg②

對容器內(nèi)封閉氣體，由玻意耳定律得p0K=月（L—玉）S③

解得x=—照—@

（2）容器在水面下保持懸浮狀態(tài)時，由平衡條件得Mg=pg（L-々）5⑤

解得…技

⑥

設(shè)容器在水面下保持懸浮狀態(tài)時，被封閉氣體壓強為p2,則P2=Po+pgH⑦

對容器內(nèi)被封閉氣體，由玻意耳定律得R）%=生（心一馬）5⑧

解得“=以（"—工、

⑨

gMP)

14.（13分）

（I）由題意，經(jīng)過T時間所有電子都能從平行板上方出口平行極板射出，粒子在y方向上做勻速

21

直線運動，有2/=〃%T可得T=——（〃=1、2、3…）

豎直方向上先加速后減速，有

I91⑺2

—=nx2x—a