江苏省南通市如皋市2022-2023学年高三上学期期末教学质量调研物理试题（Word版含答案）

2022－2023 学年度高三年级第一学期期末教学质量调研
物 理
注 意 事 项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1 ．本试卷共 6 页，满分为 100 分，考试时间为 75 分钟．考试结束后，请将答题卡交回． 2 ．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号等用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规 定位置． 3 ．请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确． 4 ．作答选择题，必须用2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡 皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔在答题 卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效． 5 ．如需作图，必须用2B 铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
一、单项选择题：共 10 题，每题4 分，共 40 分．每小题只有一个选项最符合题意．
1． 自主学习活动中 ， 同学们对部分热学知识进行讨论 ，下列说法中正确的是
A ．水银不浸润铅 ，但浸润玻璃
B ．液体表面层的分子间平均距离比液体内部的小
C ．层状结构的石墨 ，层与层之间的作用力比较弱
D ．空调机在制冷过程中 ，从室内吸收的热量大于向室外放出的热量
2． 2022 年 11 月 29 日 ，长征二号火箭顺利发射神舟十五号载人飞船． 飞船入轨后 ，与空间 站进行了自主快速交会对接 ， 完成我国宇航员首次太空在轨轮换． 已知空间站近似绕地 球做匀速圆周运动 ，离地面高度约为 390km ．则
A ．火箭点火加速上升时 ，航天员处于失重状态
B ．交会对接时 ，飞船要与空间站保持在同一轨道并进行加速
C ．空间站的运行速度大于第一宇宙速度
D ．空间站的线速度大于地球赤道上物体随地球自转的线速度
3． 在竖直放置的铁圈上挂一层肥皂液薄膜 ，再点亮蜡烛． 从蜡烛一侧能观察到薄膜上的图 案是
A． B． C． D．
高三物理 第 1 页 共 6 页
4． 如图所示 ，一静止的原子核Th (钍) 在 P 点发生衰变 ，放出一个粒子并产生新核 X ， 它们在匀强磁场中的运动轨迹如图中 a、b 所示．已知钍核质量为 m1，新核 X 质量为 m2， 粒子质量为 m3 ，真空中的光速为 c ．则
A ．b 是新核 X 的轨迹
B ．衰变方程为 Th X+ 2 (4)He
C ．衰变释放的核能为 (m2 + m3 - m1 )c 2
D ．该原子核Th 衰变的时间等于钍 234 的半衰期 第 4 题图
5． 如图所示 ，ab 边长为 L1 、ad 边长为 L2 的 N 匝矩形线圈 abcd 处 于匀强磁场中，线圈绕垂直于磁感线的 OO′轴以角速度 匀速转 动 ，t ＝0 时线圈平面与磁感线平行． 已知磁感应强度为 B ，线圈 电阻为 r ，外电路电阻为 R ．则
A． 电流表的示数为
B ．感应电动势的瞬时表达式 e = NBL1L2 sin t 第 5 题图
C． t = 时 ，ab 边所受的安培力为
D ．从图示位置转过 90°过程中 ，通过外电路电阻的电荷量为
6． 红光与紫光组成的复色光自空气沿 AO 方向 ，从半圆形玻璃砖的左上方 O 点射入 ，分别 从 B 、C 点射出 ，则
A ．从 B 点射出的是红光
B ．红光、 紫光通过玻璃砖的时间相等
C ．紫光在空气中的波长比在玻璃中的波长短
第 6 题图
D． 不断增大复色光的入射角 ， 紫光先在半球面上发生全反射
7． 将一小球从地面以一定的初速度竖直向上抛出并落回地面 ，小球所受阻力始终与速度成 正比，则整个过程中小球的重力的瞬时功率大小 P 与时间 t、机械能 E 与路程 s 的关系图 像可能正确的是
A． B． C． D．
高三物理 第 2 页 共 6 页
(
第
10
题
图
)
8． 如图所示 ，波源 S1 、S2 垂直纸面做简谐运动 ，产生的两列波的波速均为 1m/s ，纸面内的 P 点与 S1 、S2 的距离为 5m、4m．S1 的振动方程为 x1 = A sin(冗t + 2 (冗)) ，P 点振幅恒为 2A， 则 S2 的振动方程可能为
A． x2 = A sin(冗t 一 2 (冗))
B． x2 = A sin(冗t + 冗)
C． x2 = A sin(冗t + 2 (冗))
(
D
．
x
=
A
sin
冗
t
)第 8 题图
2
9． 如图所示 ，O 点为正三角形 ABC 的垂心，M 点为 O 点关于 C 点 的对称点 ，N 点为 O 点关于 AC 的对称点 ，在 A、B、C 三点分 别放有等量点电荷+Q、－Q、+Q．则
A．M 点的电场强度比 O 点的大
B．M 点的电势比 O 点的低
C． 同一正电荷在 O 点所受的电场力比在 N 点的小
D． 同一负电荷在 M 点的电势能比在 N 点的大 第 9 题图
10．如图所示 ，处于压缩状态的绝缘轻质弹簧一端固定 ，另一端与带正电荷的物块连接在一 起 ，整个装置处于水平向左的匀强电场 E 中 ．物块由 A 点静止释放 ，沿绝缘水平面向右 运动到最大位移的 B 点 ，并经过一段时间后静止．物块与水平面间的动摩擦因数恒定 ， 弹簧未超过弹性限度 ，则整个过程中
A． 当物块处于 B 点时 ，弹簧弹力具有最大值
B． 当物块向左运动到AB 中点时加速度为零
C ．物块可能静止在 AB 中点右侧的某个位置
D ．弹簧的弹性势能的减小量等于产生的摩擦热
高三物理 第 3 页 共 6 页
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，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确 写出数值和单位．
11． ( 15 分) 小明用如图甲所示的实验装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ．
(
▲
▲
▲
)
第 11 题图甲 第 11 题图乙 第 11 题图丙
( 1 ) 下列实验操作步骤 ，正确顺序是 ▲ ．
①缓慢向左拉动木板 ，保持木块与砝码始终相对桌面静止 ，读出弹簧测力计的示数
②将木板置于水平实验桌面上 ，再将木块置于木板上 ，在木块上放一个砝码
③在木块上增加一个砝码 ，重复上述实验
④将铁架台置于木板右端桌面上 ，将弹簧测力计的上端固定于铁架台上方的横杆 上 ， 用跨过光滑定滑轮的细线将测力计的挂钩与木块相连
⑤调节下方横杆的高度，使拉木块部分的绳子水平；调节上方横杆相对铁夹的位置，
使拉挂钩部分的绳子竖直
(2 ) 实验数据见下表，其中 F4 的值可从图乙弹簧测力计的示数读出，则 F4 ＝ ▲ N．
实验次数 1 2 3 4 5
砝码的质量 m/kg 0.05 0. 10 0. 15 0.20 0.25
弹簧测力计的示数 F/N 2. 15 2.36 2.55 F4 2.93
( 3 ) 请在图丙的方格纸上补齐未画出的数据点 ，并作出 F –m 图像．
(4 ) 已知重力加速度 g 取 9.80m/s2，根据 F –m 图像可求得μ ＝ ▲ N ．(结果保留两 位有效数字)
( 5 ) 实验结束后 ，小明发现弹簧测力计未校零 ，测力计未受拉力时指针与 0.20N 的刻度 线对齐．小明是否需要校零后重做实验 ，并简要说明理由．
高三物理 第 4 页 共 6 页
12． ( 8 分) 如图所示 ， 电路中开关闭合时 ， 电压表的示数为 U，大量处于 n=3 能级的一价氦 离子向基态跃迁 ， 辐射出的光子照射到光电管阴极 K． 已知一价氦离子的能级公式 En = 一 (E1 ＞0 ，量子数 n= 1,2,3, …) ，E1 是基态氦离子的能量值 ，K 的逸出功为 W0 ，真 空中的光速为 c ，元电荷为 e ．求：
( 1 ) 照射到阴极 K 上光子动量的最大值 p；
(2 ) 到达阳极 A 的光电子的最大动能 Ekm．
第 12 题图
13． ( 8 分) 如图所示 ，开口向上竖直放置的玻璃管长为 5h ，质量为 m、高为h 的水银柱将一 段空气柱封在管内，被封空气柱的温度为 T0，水银柱上端到管口的距离为h．现给玻璃管 加热 ，水银柱缓慢上升至管内剩余一半水银 ， 此过程中空气柱的内能增加了ΔU． 已知水 银柱的截面积为 S，大气压强为 p0，重力加速度为 g，忽略空气柱向外界传递的能量．求：
( 1 ) 水银柱上升至管口时 ，空气柱的温度 T；
(2 ) 水银柱上升过程中 ， 空气柱需要吸收的热量 Q．
第 13 题图
高三物理 第 5 页 共 6 页
14． ( 13 分) 如图所示 ，光滑斜坡上有质量为 m 的小物块 P (视为质点) 被轻绳拴住悬挂在 O 点，P 距斜坡底端的高度为h，绳子与水平方向的夹角为 45°，斜坡的倾角为 30°．斜坡下 端有质量为 2m 的长木板静止于光滑水平面上，木板右端有挡板，水平轻弹簧固定于挡板 上 ，弹簧左端与木板左端相距为 L．现烧断拴接 P 处的轻绳，P 由静止沿斜坡下滑 ，滑上 Q 左端时竖直分速度全部损失 ，水平分速度不变 ，P、Q 向右运动 ，P 与弹簧发生作用分 离后 ，在离弹簧左端距离为 d 处相对 Q 静止． 已知 P、Q 间的动摩擦因数为μ，弹簧始终 处于弹性限度内 ，重力加速度为 g ．求：
( 1 ) 烧断轻绳前绳中的张力F；
(2 ) P 最终的速度大小 v；
( 3 ) 弹簧具有的弹性势能最大值 Ep．
第 14 题图
15． ( 16 分) 如图所示 ，xOy 平面坐标系中 ，x 轴上方有匀强电场 ， 电场强度大小为 E ， 方向 平行于 y 轴 ，x 轴下方有匀强磁场 ，方向垂直xOy 平面向里． t=0 时刻 ，一 电子从 S ( 0， ) 处以速度大小 v0 沿 x 轴射出，再经磁场、电场偏转后回到 S 点，形成闭合轨迹．已 知电子质量为 m ， 电荷量为 e．
( 1 ) 求电子离开电场时速度的大小 v；
(2 ) 求匀强磁场磁感应强度的大小 B；
( 3 ) 若仅将电子从 S 处射出的速度大小改为 v0，求电子离开磁场的时刻 t 和横坐标 x．
第 15 题图
高三物理 第 6 页 共 6 页
(
1
．
C
6
．
B
) (
3
．
B
8
．
A
) (
2
．
D
7
．
B
) (
4
．
A
9
．
D
)
物理参考答案及评分建议
一、单项选择题：共 10 题，每题 4 分，共 40 分．
5 ．C
10 ．C
二、非选择题： 共 5 题， 共 60 分．
11．(15 分) (1) ②④⑤①③ (3 分)
(2) 2.75 (2.74~2.76) (3 分)
(3)(见右图) (3 分)
(4) 0.40 (3 分)
(5) 不需要(1分)， 因为弹簧测力计未校零没有影响 F –m 图像的斜率(2 分)
高三物理 第 1 页 共 2 页
12． (8 分) (1)从 n=3 能级向基态跃迁时辐射光子的动量最大 p = 光子能量 E = () (E1 )
解得 p =
(2)从 n=3 能级向基态跃迁时辐射光照射 K 产生的光电子的初动能最大 光电效应方程 Ek = E W0
动能定理 eU = Ekm Ek
解得 Ekm = W0 + eU
3hS 4hS
13．(8 分) (1)对气体，等压变化 =
T T
0
(
解得
)T = 4 T
0
3
(2) 空气柱对水银做功 W = (p0 S + mg)h + [(p0 S + mg) + (p0 S + )] . h 2 2
热力学第一定律 U = Q W
解得 Q = U + h
14． (13 分) (1)设斜坡对 P 的支持力为 FN ，对 P 受力分析
水平方向 竖直方向 解得 F = F sin 45 = FN sin 30 F cos 45 + FN cos 30 = mg ( )mg 2
(2) 设 P 到达斜坡底端的速度为v0
对 P 下滑过程，机械能守恒 mgh = mv0 (2)
(1 分) (2 分) (1 分)
(2 分) (1 分)
(1 分) (2 分) (2 分)
(2 分) (1 分) (1 分)
(1 分) (1 分)
(2 分)
(1 分)
(
v
)
对 P、Q 相对滑动过程动量守恒 mv0 cos 30 (m 2m)v (2 分)
解得 v= (1 分)
(3) 设弹簧的最大压缩量为 x
1 1
P、 Q 第一次共速前 m(v0 cos 30)2 3mv2 Ep mg(L x) (2 分)
2 2
P、Q 先后两次共速间 Ep mg(d x) (2 分)
解得 Ep mg (1 分)
15． (16 分) (1)对电子，动能定理 eE mv0 (2) 1 mv2 1 mv0 (2) (2 分) 2eE 2 2
解得 v v0 (2 分)
(
(
2
)
设电子离开电场时的速度方向与
x
轴间的夹角为
，
cos
0
(
1
分)
)v
v
有 45
(
2
)向心力 evB m (1 分)
r
几何关系 r sin v0 t1 (2 分)
又 mv0 (2) 1 (2) (1 分)
2eE 2 m
解得 B (1 分)
(
2
eE
2
2
) (3) 设粒子进入磁场时的速度为 v ，动能定理 eE mv0 (2) 1 mv2 1 m(v0 )2
高三物理 第 2 页 共 2 页
(
v
)电子进、出电场时的速度方向与 x 轴间的夹角为 ， 有 cos 0
v
有 30
电子在磁场中的周期 T
电子磁偏转时间 t2 T
电子离开磁场的时刻 t (2n 1)t1 nt2 (n=1,2,3, … )
解得 t mv0 (n=1,2,3, … )
(
电子磁偏
转半径
r
=
)mv
eB
电子做类平抛运动的分位移 x ' v0 t1
电子离开磁场的横坐标 x (2n 1)x ' n r (n=1,2,3,…)
2( 1)n 2
解得 x eE mv0 (n=1,2,3…)
(1 分)
(1 分) (1 分)
(1 分)
(1 分)
(1 分)