无锡市2023年秋学期高三期终教学质量调研测试
物理 2024.1
命题单位：惠山区教师发展中心 制卷单位：无锡市教育科学研究院
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
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
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
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Δt，则线圈产生的感应电动势为
A．
B．
C．
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EA、EB和φA、φB分别表示A、B两处电场强度大小和电势，则
A．EA>EB，φA=φB
B．EA=EB，φA=φB
C．EA>EB，φA>φB
D．EA=EB，φA>φB
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 200 km、远地点 363 km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 400 km的中国空间站完成对接，轨道简化如图．则
A．飞船在LEO 轨道的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
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 UH．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，放大示意图见右下部分．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
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甲中波形，波形图中 P 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
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．
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
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．（15分）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R0＝3000Ω；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i－t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C＝_________F（保留二位有效数字）．
（4）若将定值电阻换为R1＝5000Ω，重复③．则电流随时间变化的i－t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．
（8分）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 L=2.5m，摆角θ=4 ，cos4 ≈0.9976. 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）小球在最低点B处绳中拉力大小（结果保留1位有效数字）．
13．（8分）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．
14．（14分）如图所示，倾角θ=30°的斜面体固定在水平地面上，斜边长度L=1.6m，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0.1s），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．
15. （15分）如图，两个半圆状同心圆弧，分别交于坐标轴上的a、b、c点和d、e、f点．大圆半径为R0，辐向电场（电场方向由原点O向外）分布于两圆弧之间，其间的电势差为U0；圆弧abc内为无场区．半圆弧def外侧区域有垂直纸面向里的足够大匀强磁场，其上边界在y=2R0处，O点处有一粒子源，可以在xOy平面内向x轴上方各个方向均匀射出带正电的粒子（粒子的质量为m、电荷量为q），初速度均为，先后经过电场和磁场区域．不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界后的运动．求：
（1）粒子刚进入磁场区域的速度；
（2）某粒子初速度方向与x轴正方向夹角为45°，恰能从磁场上边界垂直射出，则磁感应强度B1为多少；
（3）调节不同的磁感应强度，则能从磁场上边界垂直射出的粒子的运动半径不同．其中半径最小时对应的磁感应强度B2为多少．无锡市2023年秋学期高三期终教学质量调研测试
物理参考答案及评分标准
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A B D D A C C B C D
11、（每空3分，共15分）
（1）1.50V （2）逐渐变小 （3）1.8×10-3F~2.2×10-3F
C （5）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
12、（8分）（1） 单摆运动周期 （2分）
A到B：=0.79s （1分）
（2）小球从A点B： （2分）
最低点B： （2分）
解得：≈=0.5N （1分）
13、（8分）（1）入射角正弦 （1分）
折射角正弦 （1分）
可知折射率 （2分）
（2）击中最左侧：移动的距离d1=PBtanα-PO=7.3cm （2分）
击中最右侧：移动的距离d2=PBtanα-PO+BC=9.3cm （2分）
移动距离d在7.3cm-9.3cm之间
14.（14分）（1）小球A下滑至斜面底端过程中，有
（2分）
解得 v0=4m/s （1分）
（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
I-mgΔt=0-m(-v0sin30°） （2分）
解得 I =3N·s （1分）
方向竖直向上 （1分）
小球水平向左运动的速度 （1分）
小球A和B碰撞，有 （1分）
解得 （1分）
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
动量守恒， （1分）
机械能守恒， （1分）
解得 （1分）
整个过程中，弹簧对小球C做的功 （1分）
15.（15分）（1）令粒子刚离开电场的速度为，粒子在电场中有
(2分)
解得 (1分)
（2）由图可知粒子做圆周运动的半径 （2分）
由洛伦兹力提供向心力得 （1分）
解得 （2分）
（3） 粒子运动过程如下图所示
令粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，是粒子做圆周运动的圆心，令间的距离为 ，由几何关系可知，的大小总满足 （2分）
当最小时，也最小，由图可知 （1分）
代入可求 （1分）
由洛伦兹力提供向心力得 （1分）
解得 (2分)
