2023年1月江苏省常州某中学高三年级上册学期月考物理试题

2022-2023学年江苏常州高级中学

高三年级1月月考物理卷子

总分100分考试时间100分钟

一、单项选择题（12题每题3分共36分）

1.有四个核反响方程如下，以下说法正确的选项是（〕

8

①至U+；nSr+^Xe+3X,②；H+X2七He+；n

③;;Mg+；HeT；AI+X3④YUTh+X4

A.①是核聚变，X1是;,nB.②是核裂变，X2是:H

C.③是原子核的人工转变，X3是:HD.④是核裂变，X4是；He

请阅读下述文字，完成下题。

如下图，平行板电容器的上极板带正电、下极板带负电，两板之间的距离为d,电容

为C。质量为加、电荷量大小为9的带电液滴恰能在电场中的P点处于静止状态，设

电场内。、6两点的场强大小分别为2、Eh,电势大小分别为代.、伤。

+++++

a・

P*

b

2.以下关于名、马和心、火大小关系正确的选项是（）

A.>EB.E<EC.D.((

hab(Pa>%Pa<pb

3.P点处的电场强度大小为1

mg

A.工B.空C.D.mgq

mgmq

4.电容器所带的电荷量大小为（）

ACmgdCmgCqd

B.c.D.Cqmgd

,qqdmg

5.位于赤道上随地球自转的物体P和地球的同步通信卫星。均在赤道平面上绕地心

做匀速圆周运动。已知地球同步通信卫星的轨道半径为r,地球半径为凡地球外表的

重力加速度为g。仅利用以上已知条件不能求出0

A.地球同步通信卫星的运行速率

B.第一宇宙速度

C.赤道上随地球自转的物体的向心加速度

D.万有引力常量

6.两个简谐运动的表达式分别为：xA=10sin(4^r+^)cm,xB=8sin(4^+^)cm,以

下说法正确的选项是()

A.振动A的相位超前振动B的相位9万

4

3

B.振动A的相位滞后振动B的相位二万

C.振动A的相位滞后振动B的相位:乃

D.两个振动没有位移相等的时刻

7.小陈同学用食指和中指夹住笔，此时，笔以倾斜状态平衡。如图为剖面图。则以下

说法正确的选项是()

A.中指对笔的作用力方向垂直于笔，斜向左上方

B.食指对笔的压力等于中指对笔的支持力

C.手对笔的作用力方向竖直向上

D.中指对笔的作用力可能为0

8.以下说法中正确的选项是（）

A.扩散运动就是布朗运动

B.液体外表层分子间距离大于液体内局部子间距离，故液体外表存在张力

C.蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，所以它是非晶体

D.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子间斥力大于引力的原因

9.以下说法正确的选项是（）

A.光从光疏介质射入光密介质，假设入射角大于临界角，则肯定发生全反射

B.地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以推断该星球正在远离地球

C.拍摄玻璃橱窗内的物体时，在镜头前可以加装一个偏振片以强化反射光的强度

D.牛顿环实验说明了光具有波动性，且照耀光波长越长，观察到的条纹间隔越小

10.实验得到金属钙的光电子的最大初动能反7M与入射光频率丫的关系如下图。下表

中列出了几种金属的截止频率和逸出功，参照下表可以确定的是

金属鸨钙钠

截止频率%

10.957.735.53

/Hz

逸出功

4.543.202.29

W（）/eV

A.如用金属鸨做实验得到的用“-丫图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大

B.如用金属钠做实验得到的心/图线也是--条直线，其斜率比图中直线的斜率大

C.如用金属鸨做实验，当入射光的频率匕时，可能会有光电子逸出

D.如用金属钠做实验得到的图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐

标为（0,—々2），则马2＜耳1

11.将一只苹果（可看成质点）斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗

户1、2、3,图中曲线为苹果在空中运行的轨迹.假设不计空气阻力的影响，以下说

法中正确的选项是（）

A.苹果通过第1个窗户所用的时间最长

B.苹果通过第3个窗户的平均速度最大

C.苹果通过第1个窗户重力所做的功最多

D.苹果通过第3个窗户克服重力做功的平均功率最小

12.如下图，正方形的四个顶点分别放置有电性不同、电量相等的四个点电荷。队

6、c、”四个点为正方形四个边的中点，以下说法正确的选项是（）

A.〃点与c点的场强不同

B.6点与d点的场强相同

C.a点电势大于b点电势

D.6点电势等于〃点电势

二、实验题(共12分)

13.如图甲所示，小车的前端固定有力传感器，能测出小车所受的拉力，小车上固定

遮光条，小车放在安装有定滑轮和两个光电门月、8的光滑轨道上，用不可伸长的细

线将小车与质量为机的重物相连，轨道放在水平桌面上，细线与轨道平行，滑轮质

量、摩擦不计。

(1)用游标卡尺测遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d=mm。

(2)实验过程中〔填“需要”或"不需要”)满足〃远大于机。

(3)实验主要步骤如下：

①测量小车、传感器及遮光条的总质量加，测量两光电门间的距离l

②由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录传感器的示数凡记录遮光条通过

光电门4、8时的挡光时间〃、/s及遮光条从4到5的时间

(4)利用该装置验证动能定理的表达式为FL=；

(5)利用该装置验证动量定理的表达式为“。(以上两空均用字母M、d、

入、片表示)

三、解答题（共52分）

14.如下图的电路中，电源内阻-2。，电动机的线圈电阻/?尸1。，电动机正常工作,

理想电压表的示数U〃=6V,电动机消耗的功率为20W,电源输出功率为26W,求：

（1）定值电阻的阻值（4分）

（2）电源的电动势及电动机对外输出的机械功率。（5分）

Ro

15.如下图，肯定质量理想气体被活塞封闭在气缸中，活塞的面积为S,与气缸底部

相距L,气缸和活塞绝热性能良好，气体的压强、温度与外界大气相同，分别为A和

A,o现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向右移动距离〃后停止，活

塞与气缸间的滑动摩擦为/,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中气体汲取的热

量为0,求该过程中

（1）内能的增加量AU;（4分）

（2）最终温度7。（5分）

16.对于两物体碰撞前后速度在同一直线上，且无机械能损失的碰撞过程，可以简化

为如下模型：A、B两物体位于光滑水平面上，仅限于沿同一直线运动，当它们之间的

距离大于等于某肯定值"时，相互作用力为零，当它们之间的距离小于4时，存在大

小恒为产的斥力。现设A物体质量m/=lkg,开始时静止在直线上某点，B物体质量

»i2=3kg,以速度w=0.20m/s从远处沿直线向A运动，如图，假设d=0.10m,

F=0.60N,求：

（1）相互作用过程中A、B加速度大小；（5分）

（2）从开始相互作用到A、B间的距离最小时，系统动能的减小量。（6分）

17.1930年，劳伦斯制成了世界上第一台盘旋加速器。加速器在核物理和粒子物理研

究中发挥着庞大的作用，盘旋加速器是其中的一种。如图是某盘旋加速器的结构示意

图，Q和功是两个中空的、半径为&的半圆型金属盒，两盒之间窄缝的宽度为“，它

们之间有肯定的电势差U。两个金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大

小为B,。/盒的中央/处的粒子源可以产生质量为机、电荷量为+q的粒子，粒子每次

经过窄缝都会被电场加速，之后进入磁场做匀速圆周运动，经过假设干次加速后，粒

子从金属盒。边缘离开，忽略粒子的初速度、粒子的重力、粒子间的相互作用及相对

论效应。

（1）求粒子离开加速器时获得的最大动能Eh,,；（5分）

（2）在分析带电粒子的运动轨迹时，用ZW表示任意两条相邻轨迹间距，甲同学认为

△d不变，乙同学认为Ad逐渐变大，丙同学认为逐渐减小，请通过计算分析哪位同

学的推断是合理的；（5分）

（3）假设该盘旋加速器金属盒的半径R=lw,窄缝的宽度介0.1cm,求粒子从4点开

始运动到离开加速器的过程中，其在磁场中运动时间与在电场中运动时间之比。（结果

保存两位有效数字）（6分）

（4）假设图示的盘旋加速器用来加速质子，不改变交流电的频率和磁感应强度8,该

盘旋加速器能否用来加速a粒子（a粒子由两个中子和两个质子构成（M-4）,质量为

氢原子的4倍）？请说明你的结论和推断依据。（7分）

答案及解析:

1.c

（解析）A.依据质量数与电荷数守恒，X1的质量数与电荷数分别为

235+1-95-138

---------------------=1t

3

92-38-54八

---------------=0

3

则Xi是仙，该反响是核裂变，A错误；

B.依据质量数与电荷数守恒，X2的质量数与电荷数分别为

3+1-2=2

2-1=1

则X2是；H,该反响是核聚变，B错误；

C.依据质量数与电荷数守恒，X3的质量数与电荷数分别为

24+4-27=1

12+2-13=1

则X3是;H,该反响是人工核转变，C正确；

D.依据质量数与电荷数守恒，X4的质量数与电荷数分别为

238-234=4

92-90=2

则X4是；He,该反响是a衰变，D错误。

应选C。

2.C3.C4.A

（解析）2.AB.电容器中是匀强电场，所以电场强度处处相等，故AB错误;

CD.因为上极板带正电，下极板带负电，所以电场线从上极板指向下极板，又因为沿电场

线电势降低，所以Q>%,C正确，D错误；

应选C。

3.质量为俄、电荷量大小为q的带电液滴恰能在电场中的尸点处于静止状态，依据二力平

衡，可知

mg=Eq

所以电场强度为

q

应选c。

4.依据

—

dU

八激

q

联立得

Q=cu=Cmgd_

q

应选Ao

5.D

（解析）A.地球同步卫星做圆周运动的周期等于地球自转周期T=24h,地球同步卫星的

速率

2几丫

v=----

T

A正确，不符合题意；

B.依据第一宇宙速度

「Mmv2

G——=m——

R2R

且

「Mm

G*=mg

可得

可求解第一宇宙速度，B正确，不符合题意;

C.依据

2■冗9n

a=『R

可求解赤道上随地球自转的物体的向心加速度，c正确，不符合题意;

D.依据现有条件无法求出万有引力常量，D错误，符合题意。

应选D。

6.B

TT

（解析）ABC.A的相位是（4加+/B的相位是（4加+］），相位差

JI3

N(p=(4兀t+%)一(4加+—)=^

33

所以B的相位始终比A的相位超前了或者A的相位比B的相位滞后了故AC错误

B正确;

D.做出这两个振动图象，两个振动图象的交点即是位移相等的时刻，D错误。

应选Bo

7.C

（解析）A.笔必受重力G,食指、中指所给的垂直于笔的支持力N1，M，摩擦力为力，

力。假设笔仅受G、M、N2,因N/、M共线，笔无法平衡。笔平衡必受摩擦力。中指对笔

可能有摩擦力，所以A错误：

B.在垂直于笔方向上，食指对笔的压力、中指对笔的支持力与重力重量三力平衡，所以

B错误；

C.笔只受重力和手对其作用力，所以手对笔的作用力方向竖直向上，C正确；

D.假设中指对笔的作用力为0,G、N/、力三力无法平衡，D错误。

应选C。

8.B

（解析）A.扩散运动是分子永不停息的做无规则运动，而布朗运动是固体颗粒在液体分

子的撞击下做无规则的运动，A错误；

B.液体外表层分子间距离大于液体内局部子间距离，分子间表现为引力作用，这就是液

体的外表张力，B正确；

C.蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，但结晶后仍有规则的几何形状，因此

蔗糖是晶体，C错误；

D.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子间不存在相互作用力，可以

充满整个空间的原因，D错误。

应选B。

9.B

（解析）A.发生全反射的必要条件是光从光密介质射入光疏介质，当光从光疏介质射入

光密介质时,肯定不发生全反射，A错误；

B.地球上接受到离地球远去的遥远星球发出的光波，考虑多普勒效应会出现红移现象，

即波长变大，B正确；

C.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减小反射光的强度，使照

片清楚，c错误；

D.牛顿环实验说明了光具有波动性，且照耀光波长越长，观察到的条纹间隔越大，D错

误。

应选B。

10.D

（解析）A.由光电效应方程：

^m=hv-W„=hv-hvaa

可知，4m图线的斜率表示普朗克常量，横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频

率，此时的频率等于金属的极限频率，也可能了解极限波长，依据%=牝可求出逸出功.

普朗克常量与金属的性质、与光子的最大初动能、入射光的频率无关，如用金属鸨做实验

得到的图线也是一条直线，其斜率与图中直线的斜率相等，故A错误；

B.如用金属钠做实验得到的《m-U图线也是一条直线，其斜率与图中直线的斜率相等，

故B错误；

C.如用金属铝做实验，当入射光的频率丫〈匕时，不可能会有光电子逸出，故C错误；

D.如用金属钠做实验得到的与1n-丫图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为

[0,-EJ,由于钠的逸出功小于钙的逸出功，则弓2<4一故D正确。

应选D。

11.D

（解析）A.由于斜上抛运动上升段在竖直方向的逆过程是自由落体运动，由公式呼卬

知，上抛时速度越来越小，由平均速度公式

2

知，通过第1个窗户过程的平均速度最大，因而通过第一个窗户所用时间最短，故A错

误；

B.由A选项的分析可以了解，通过第3个窗户过程的平均速度最小，故B错误；

C.由功的定义式

W=Flcosor=-mgh

可知，通过三个窗户过程重力做的功相等，故C错误；

D.由以上的分析可以了解，通过三个窗户的重力功相同，通过第3个窗户过程的时间最

长，由平均功率公式_尸=w工可知，通过第3个窗户过程重力的平均功率最小，故D正确.

t

应选D。

12.B

（解析）A.两对等量异种电荷在a点的场强合成为竖直向下，由对称性可知两对等量异

种电荷在c点的场强合成为竖直向下，故。点与c点的场强相同，故A错误；

B.两正电荷在b点场强等大反向抵消，而两负电荷在b点的场强合成为竖直向下，同理

d点的场强竖直向下，故6点与点的场强等大同向，故B正确；

CD.ac两点在两对等量异种电荷的中垂线上，且电势相等为零，依据沿着场强方向电势

逐渐降低，有

＜Ph＞（Pa=Q=0V＞（pd

故CD错误；

应选B。

13.0.50不需要=师=•/（，-，］

2J：幻匕幻

（解析）（1）1］游标卡尺读数为

d=0mm+10x0.05mm=0.50mm

（2）2］实验中可通过力传感器来直接测量细线的拉力，不需要近似的将重物的重力约等于

细线的拉力，故实验中不需要满足M远大于切。

（4）3］小车通过光电门N、8时的速度分别为

dd

以小车为研究对象，小车通过光电门/、8时，合力做功为

%=FL

小车通过光电门A、B时动能的变化量为

/=兴/一;加=3而(»

"B"/I

则验证动能定理的表达式为

Md2(11)

-----y-—

FL=2I4幻

(5)4］以小车为研究对象，小车通过光电门4、8过程中，合力的冲量为

Q=Ft

小车通过光电门月、8时动量的变化量为

\P=MVB-MVA=

则验证动量定理的表达式为

14.(1)6Q；(2)28V,19W

(解析)(1)依据题意可知，电阻以消耗的功率

6=26W-20W=6W

又因

0反

解得

R°=6Q

(2)电路中的电流

依据能量守恒有

%=IE-"r

解得

£=28V

对电动机，依据能量守恒，有

以=/+//

解得

%=19W

15.(1)AU=Q-(p°S+/)£；⑵7=，弋，。

P()3

(解析)(1〕活塞移动时受力平衡

p,s=pas+f

气体对外界做功

W=P'SL

依据热力学第一定律

\U=Q-W

解得

△U=2-(P°S+/)L

(2)活塞发生移动前，等容过程

A

，。-6

活塞向右移动了乙等压过程

匕=改

AT

且

匕=2匕

解得

2（p。S+/）

/—'c\

pos

16.（1）A的加速度为w=0.6m/s2,B的加速度为42=0.2m/s2；（2）0.015J

（解析）（1）依据牛顿第二定律有

F=ma

得A的加速度为（Z/=0.6m/s2,B的加速度为a2=0.2m/s2

（2）两者速度相同时，距离最近，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方

向，由动量守恒定律得

m2V广（m/+加2）v

代入数据解得

v=0.l5m/s

系统动能的变化量

AEk=；%唳;（叫+/）/

代入数据解得

A£A=0.015J

即动能的变化量为0.015J

（注意）此题属弹簧连接体模型的变型题，这种模型两物体之间有相互作用，但不受其它

外力，满足动量守恒，从能量的观点看，系统的动能与势能相互转化，并且当两物体速度

相等时，势能到达最大，动能损耗最多。

17.（1）空三；（2）见解析；（3）1.6x10%（4）不能，理由见解析

2m

（解析）（1）当带电粒子运动半径为半圆金属盒的半径R时，粒子的速度到达最大值匕.，

由牛顿第二定律得

粒子离开加速器时获得的最大动能

解得

E一也

km2m

(2)第N次加速后，由动能定理得

依据牛顿第二定律得