江苏省南通市如皋市2023届高三上学期期中考试物理试卷（含解析）

如皋市2022-2023学年度高三年级第一学期期中教学质量调

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.每题只有一个选项最符合题意.

1.如图所示，酒精测试仪由电源（有内阻）、酒精气敏传感器用、定值电阻R。、电压表组成,

”的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，闭合开关后，若酒精气体浓度增大，则（）

凡口©

L___J__

A.路端电压减小B,电压表示数减小

C.电源的效率增大D.电源的输出功率增大

【答案】A

解析：AB.酒精气体浓度增大，与阻值减小，则电路中的电流

变大，路端电压

U=E-Jr

变小，根据

变大，故A正确，B错误；

C.电源的效率

=UI=U

7~EI­E

U变小，则电源的效率减小，故c错误；

D.当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，由于不知道初始时外电阻与电源内阻

的关系，所以不知道电源输出功率的变化，故D错误。

故选A

2.小华用如图所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻，实验测量得到的图线和理

论图线关系正确的是（）

【答案】B

解析：由题意可得本实验电路图如下图所示。

理论的U-I图像解析式应为

U=E-lr

如果考虑电表内阻误差，则误差来源为电压表分流。

由实验电路可知电压表测量示数准确，为电源路端电压，即

。测理

但电流表测量的不是外电路总电流，实际电流应包含电压表所在支路电流，即

/理=，测+?

U

由于电压测量值准确，则选取同一电压值，电流理论值值比测量值大（偏差为,），且电

压值选取越大，电流偏差越大。又由于当选取外电路电压为0（取不到）时./真=/测，则两

条图线在/轴相交。

故选B。

3.消防员用靠在一起口径相同的高压水枪甲、乙进行灭火，所喷出的水在空中运动的轨迹

如图所示，不计阻力，则（）

A.甲水枪喷出的水在空中运动的时间比乙的长

B.甲水枪喷出的水在最高点的速度比乙的小

C.相同时间内，甲、乙水枪喷出的水质量相同

D.甲水枪喷水的功率较大

【答案】B

解析：A.由图可知，甲、乙两支水枪所喷出的水在空中的高度相同，根据公式

h=]gt-

因此在竖直方向运动的时间相同，故A错误；

B.因为斜抛运动在水平方向的分速度大小不变，因此在相同时间内运动的越远，水平分速

度越大，可知甲水枪喷出的水在最高点的速度比乙的小，故B正确；

CD.甲、乙两支水枪所喷出的水在空中的高度相同，因此可知在竖直方向的分速度相同，

水平方向的速度乙大于甲，因此合速度乙大于甲，相同时间内，甲水枪喷出的水质量小于乙

水枪喷出的水质量，可知相同时间内，乙水枪喷出的水动能大，乙水枪喷水的功率较大，故

CD错误。

故选Bo

4.如图所示，一束含不同离子的离子束，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选

择器后，进入另一个匀强磁场并分裂为4B两束，则（）

A.A束离子的比荷一定大于B束离子的比荷

B.A束离子的动量一定等于B束离子的动量

C.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

D.若仅将离子束电性改为相反，则离子束不能顺利通过速度选择器

【答案】A

解析：A.经过速度选择器后的粒子速度相同，粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足

qvB=qE

即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小

E

v=一

进入磁场区分开，轨道半径不等，根据公式

qB

可知，半径大的比荷小，所以A束离子的比荷大于B束离子的比荷，故A正确；

B.A束离子的比荷大于B束离子的比荷，速度相同，由于不清楚电量关系，无法知道质量

关系，无法判断动量关系，故B错误；

C.AB粒子进入磁场后都向左偏，根据左手定则可以判断AB束离子都带正电，在速度选择

器中，电场方向水平向右，AB粒子所受电场力方向向右，所以洛伦兹力方向向左，根据左

手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内，故C错误。

D.若仅将离子束电性改为相反，则离子束仍能顺利通过速度选择器，因为电场力与洛伦兹

力仍然相互平衡，故D错误。

故选Ao

5.银河系中心为一超大密度的黑洞，其第一宇宙速度达到光速c,一距离该黑洞中心的距离

为r的星体，绕黑洞中心的周期为7■，则该黑洞的半径为（）

cT一4万7cT

C.——D.—

4/rC2T22万

【答案】A

解析：设该黑洞的半径为R，根据题意可得

-Mmc2

Gk"~R

对围绕黑洞运行的星体

「Mm-4万2

(j——=m——r

联立解得

故选A

6.长为L的导体棒PQ通过绝缘挂钩与竖直悬挂的弹簧相连，PQ末通电时处于矩形匀强磁

场区域的上边界，通了大小为/的电流后，PQ与磁场上、下边界的距离相等，如图所示，

已知磁感应强度大小为8,磁场高度为万，弹簧始终处于弹性限度内，则（）

A.PQ所通的电流方向向右

B.PQ受到的安培力大小为BIL

C.若撤去电流，PQ将做振幅为h的简谐运动

D,若电流大小缓慢增加到1.5/,PQ未离开磁场

【答案】D

解析：A.由题意可知，导体棒PQ通电流后，弹簧的弹力变大，可知PQ所受安培力竖直向

下，根据左手定则可知电流方向从右向左，故A错误；

B.因为导体棒PQ在磁场中的长度小于L，所以PQ受到的安培力大小小于故B错误;

h

C.若撤去电流，PQ的平衡位置处于磁场上边界，可知PQ将做振幅为一的简谐运动，故C

2

错误；

D.设磁场宽度为根据题意可得

h

NF=kx—=BlL0

2°

当电流大小缓慢增加到L5/,时

AF=kxx=8x1.5/4

解得

,3,,

x--n<n

4

可知PQ未离开磁场

故D正确。

故选D。

7.如图所示，一线状粒子源垂直于磁场边界不断地发射速度相同的同种离子，不考虑离子

间的相互作用，则离子经过磁场的区域（阴影部分）可能的是（）

XXXXX

XXXXX

粒子源

XXXXX

解析：离子在磁场中做匀速圆周运动，如图所示

粒子源

粒子源最左端发射的粒子落在A点，最右端发射的粒子落在8点，故选C。

8.台风过后，志愿者小红正在扶正被刮倒的一棵树苗，如图所示，小红向左运动，手与树

苗接触点的高度为h并保持不变，当树苗与水平面的夹角为I?时，树苗的角速度为3,则此

时小红的速度大小为（）

coh

D.(oh

cos26

【答案】A

解析：设小红的速度为V,沿着树苗方向和垂直树苗方向分解，如图所示

树苗的速度

由几何关系可得

ysin8=%

联立可得

sink

故选Ao

9.如图所示，斜面体Q静止在光滑的水平面上，表面光滑的小物块P从斜面顶端由静止释

放，P、Q的质量相等，则（）

A.P沿斜面下滑过程中P、Q动量守恒

B.P沿斜面下滑过程中其重力的功率先增大后减小

C.P滑到斜面底端时的加速度大于Q的加速度

D.P从斜面顶端滑到斜面底端过程中的轨迹是曲线

【答案】C

解析：A.水平面光滑，小物块下滑过程中，系统水平方向动量守恒，A错误；

B.小物块下滑过程中竖直方向是加速运动，所以重力的瞬时功率一直增大，B错误；

C.物块滑到斜面底端时，两者水平方向作用力等大反向，又因为两者质量相同，所以

两者加速度大小相等，由于P有竖直向下的加速度，而Q没有竖直方向的加速度，所以P

的合加速度大于Q的加速度，C正确；

D.P从斜面顶端滑到斜面底端过程中受到的重力和支持力为恒力，所以合力为恒力，物块

由静止运动，所以其轨迹是一条直线，D错误。

故选C。

10.如图所示，。为竖直方向上固定的等量异种点电荷连线的中点，点M、N关于。点对称,

无穷远处电势为0。一带负电荷的小球从M点由静止释放，在其运动至N点的过程中，小

球的加速度大小。、速度大小人动能纭和电势能纥与时间，或位移x的关系图像正确的是

)

©

'•M

\o

L

o

【答案】D

解析：A.由于小球从M点由静止释放，能够向下运动至N点，表明初始状态的加速度不

为0,故A错误；

B.根据等量异种点电荷的电场线分布特征，小球从M点至N点，电场强度先减小后增大,

带负电小球受到的电场力竖直向上，根据牛顿第二定律可得

me-qE

a=-----

m

可知小球的加速度先增大后减小，速度时间图像斜率表示加速度,而图中斜率先减小后增大,

故B错误；

C.小球从M点至N点，加速度先增大后减小，方向一直竖直向下，故小球一直做加速运

动，小球的动能一直增加，故C错误；

D.小球从M点至N点，电场力做负功，电势能逐渐增加；电势能与位移的图像的斜率表

示电场力，根据等量异种点电荷的电场线分布特征，小球从团点至N点，电场力先减小后

增大，即图像的斜率先减小后增大，故D正确。

故选D。

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.某学习小组测量一段粗细均匀金属丝的电阻率.

（1）首先用游标卡尺测量该金属丝的长度，示数如图甲所示，其长度L=cm；再

用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图乙所示，其直径"=mm.

5

12

10

_

_

T下45

oO

20

甲乙

（2）用多用电表粗略测量金属丝的电阻，下列实验操作步骤，正确顺序是

①将红、黑表笔分别插入“+”“一”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表

指针对准欧姆零点

②将选择开关旋转到“Q”挡的“xl”位置

③调节指针定位螺丝，使多用电表指针指着电流零刻度

④将选择开关旋转到OFF位置

⑤将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，测出金属丝的电阻约20Q

（3）为进一步准确测量该金属丝的电阻&,实验室提供如下器材：

电池组E（电动势为4.5V,内阻不计）；

定值电阻飞（阻值为10C）;

电压表V（量程为5V,内阻未知）；

电流表A（量程为20mA,内阻为90C）；

滑动变阻器R（阻值范围为0〜20Q,额定电流2A）；

开关S、导线若干.

请利用以上器材，在下方的虚线框中补全实验电路图（需标出相应器材的符号）

（4）若电压表示数为4.2V,电流表示数为15mA,试分析能否计算出R,的准确值，若能,

写出％的准确值；若不能，写出误差的来源

（5）写出该金属丝电阻率的表达式夕=（用L、d、&表示）.

③.©©①⑤④

兀rR、

4L

解析：（1）[1]20分度游标卡尺的精确值为0.05mm,游标卡尺的读数为

L=ll()mm+10x0.05mm=110.50mm=ll.()5()cm

⑵螺旋测微器的精确值为0.01mm,螺旋测微器的读数为

（7=1.5mm+49.5x0.01mm=1.995mm

（2）⑶用多用电表粗略测量金属丝的电阻，下列实验操作步骤，正确顺序是调节指针定位

螺丝，使多用电表指针指着电流零刻度、将选择开关旋转到“Q”挡的“xl”位置、将红、

黑表笔分别插入“+”“一”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准

欧姆零点、将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，测出金属丝的电阻约20Q、将选择开

关旋转到OFF位置，故顺序为③②①⑤④；

（3）⑷电流表内阻已知，且电流表量程太小，可以将电流表和定值电阻改装为一个大量程

电流表，此时电流表两端的电压可以计算，可以将电流表内接，可以准确得出流过电阻段电

流的准确值、以及电阻凡两端电压的准确值，如图所示

（4）⑸根据（3）分析可知，可以得出电阻的准确值，电阻尺的电压

U*=U—IRA

流过电阻号的电流

人

根据欧姆定律

&=5

代入数据联立解得

R、=19。

（5）⑹根据电阻定律

R、-p—

xS

又

S=7C-—

4

联立可得

兀d?R<

p

4L

12.一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距8m的两质点，波先传

到P点，当Q点振动一段时间后开始计时，P、Q两点的振动图像为如图所示的实、虚线。

求:

（1）波的传播速度大小火

（2）。点的振动方程。

47t2万

【答案】(1)v=-------m/s=(2)y=0.5sin(—r------)m

3〃+133

解析：（1）距离和波长的关系

Ar=(〃+g)4(n=0,1,2,3,...)

周期

T=6s

波速

v=—

解得

4

v=-------m/s(n=0,1,2,3,...)

3n+l

（2）圆频率

2乃

CD=——

T

初相位

2万

Q点的振动方程

.712万、

y-0.5sin(yt--—)m

13.如图所示，回旋加速器核心部分是两个D形盒，处在垂直于盒底面的匀强磁场中，磁感

应强度大小为8,盒的圆心为。。两盒间接有高频交流电，在盒间产生大小不变的加速电压,

使粒子每次穿过狭缝时都得到加速，忽略加速时间。质量为加、电荷量为一＜7的粒子从。点

附近飘入加速电场，经过N次加速后离开加速器，此时粒子的动量大小为p。

（1）求D形盒的半径R；

（2）粒子多次加速后经过P点绕。做半径为r的圆周运动，求粒子加速到P点所需的时间

……„p282r2、、兀m

【答案】⑴(2)^(—--1)正

解析：（1）在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力，即

V2

qvB=m—

R

又根据题意可知动量

p—mv

解得

*嗑

（2）在磁场中N次加速

NqU=^mv~

那么几次力口速

nqU--mv,2

2”

又根据洛伦兹力提供向心力求解半径表达式

V2v2

qvB=m—,qvB=一

nrR

联立以上各式解得

B2q2r2N

n=

P2

洛伦兹力提供向心力求解磁场中的周期

412r

qvB=

整理可得

,2兀m

1=-----

qB

粒子加速到P点所需要的时间

T

t=（H-1）—

2

联立以上各式可得

222

,NqBr八7加

_1）—

pqB

14.如图所示，在xOy坐标平面内，半径为R的圆形匀强磁场区域的边界与x轴相切于原点

0,与PM相切于A点，?A/=2R。PQ、MN间存在着匀强电场，MC=R,MD=6R。

现有大量质量为m、电荷量为q的正离子，从。点以相同的速率Vo均匀向各个方向射入y>o

的区域，离子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上。离子到达M/V边界即被吸收，不

计离子重力及相互作用。

（1）求匀强磁场磁感应强度大小B；

（2）若仅改变磁感应强度的大小，使得其中沿y轴正向入射的离子能经过A点打到。点，

求：

①电场强度大小£；

②MC区域接收到的离子数占发射出的总离子数的比例小

【答案】(1)—2mrv2n；(2)①m％vl；②士1

qRqR3

解析：(1)轨迹半径

R

A=­

12

向心力

2

qvB=m—

rx

解得

8=当

qR

(2)①轨迹半径

r2-R

所有离子均以％沿X轴正向进入电场，从A点入射的离子

MR=

y方向

解得

七=丝£

qR

②从某点出射的离子打到C点，如图

R=

y方向

I/9

y=弓

2m

解得

R

y

2

根据几何关系

6»=60°

解得

e

15.如图甲所示,足够长的木板B静止在的光滑水平面上,t=0时刻，物块A以初速度vo=3m/s

从B右端滑上B,同时给B施加一水平方向的作用力F,F随时间t变化情况如图乙所示，

规定水平向左为正方向，3s后撤去F。已知A的质量niA=2kg,B的质量mB=4kg,A、B间

的动摩擦因数〃=0.1，重力加速度g取lOm/s?。求：

(1)t=0时刻A、B的加速度大小CM、aB；

(2)07s内A和B间产生的摩擦热Q；

(3)A最终的动能Ek。