2023届江苏省高三下学期高考模拟物理试题（三）
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. 一种称为“毛细管流变SANS”的装置，它利用中子流的散射来探测分子的结构，从而能够促进更多纳米级的新发现．下列有关中子的说法中正确的是( )
A. 核反应方程 Po→X＋He中，生成物X的中子数为128
B. 铀235吸收慢中子裂变成中等质量原子核的过程中，核子的平均质量变大
C. 一个中子可转化成一个质子和一个电子，同时释放出能量
D. 在辐射防护中，可以用电磁场来加速、减速以及束缚中子
2. 如图所示，一束复色光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b.下列说法中正确的是( )
A. a光在玻璃中的速度大于b光在玻璃中的速度
B. a、b两束光遇到同样的障碍物时，a光更容易发生明显衍射
C. 增大复色光的入射角，在玻璃砖的右边最先消失的是a光
D. 用a、b两束光分别照射到同一金属表面，b光更容易使金属发生光电效应
3. 某踢出的足球在空中运动轨迹如图所示，足球视为质点，空气阻力不计．关于足球从踢出到落地过程，下列说法中正确的是( )
A. 足球的动量一直增大
B. 足球在水平方向做匀加速直线运动
C. 足球的动能先减小后增大
D. 足球在最高点速度为零，处于平衡态
4. 如图所示，篮球比赛时某同学罚球过程中，两次投篮时球被抛出的位置相同，第一次篮球水平击中球框A点，第二次篮球水平击中篮板上边缘B点，忽略空气阻力．下列说法中正确的是( )
A. 两次篮球在空中运动的时间相等
B. 两次抛出时速度的竖直分量可能相等
C. 两次抛出时速度的水平分量可能相等
D. 两次抛出时速度的大小可能相等
5. 如图所示，用频率为ν1和ν2的甲、乙两种光分别照射同一光电管，对应的遏止电压分别为U1和U2.已知ν1<ν2，则( )
A. 遏止电压U1>U2
B. 用甲、乙光分别照射时，金属的截止频率不同
C. 增加乙光的强度，遏止电压U2变大
D. 滑动变阻器滑片P移至最左端，电流表示数不为零
6. 如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比n1∶n2＝1∶2，原线圈输入电压u＝Umsin ωt，副线圈间电阻为R，两电表均为理想交流电表，则( )
A. 电压表的示数为2Um
B. 电流表的示数为
C. 变压器的输入电功率为
D. 电阻R增大，电压表示数增大
7．机械横波向x轴正方向传播，t=0.1s时刻的波形图如图甲所示，此时机械波刚传到P点，质点P的振动图像如图乙所示。则
A．机械波的传播速度为20m/s
B．机械波的传播速度为30m/s
C．波源的起振方向沿y负方向
D．经过0.1s质点P向右移动2m
8．图a为土星探测器拍摄的照片（图b为其示意图），土卫三十五位于土星内环和外环之间的缝隙里，由于其对所经过区域的引力作用，原本平滑的土星环边沿泛起“涟漪”．已知两土星环由大量碎块组成且绕土星运行方向相同，土卫三十五轨道与两环始终位于同一平面，则下列关于土卫三十五的运行方向说法正确的是
A．与两环绕行方向相同且正向图a右上方运动
B．与两环绕行方向相同且正向图a左下方运动
C．与两环绕行方向相反且正向图a右上方运动
D．与两环绕行方向相反且正向图a左下方运动
图a
9. 如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行导槽，质量为m的U形管恰好能在两导槽之间自由滑动，一质量也为m的小球沿水平方向，以初速度v0从U形管的一端射入，从另一端射出．已知小球的半径略小于管道半径，不计一切摩擦，下列说法正确的是( )
A．该过程中，小球与U形管组成的系统机械能和动量都守恒
B．小球从U形管的另一端射出时，速度大小为
C．小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，小球速度大小为
D．小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，U形管速度大小为
10. 宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，三星质量也相同．现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星做圆周运动，如图甲所示；另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，如图乙所示．设两种系统中三个星体的质量均为m，且两种系统中各星间的距离已在图中标出，引力常量为G，则下列说法中正确的是( )
甲 乙
A. 直线形三星系统中星体做圆周运动的线速度大小为
B. 直线形三星系统中星体做圆周运动的周期为2π
C. 三角形三星系统中每颗星做圆周运动的角速度为2
D. 三角形三星系统中每颗星做圆周运动的加速度大小为
二、 非选择题：共5题，共60分，其中第12-15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.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
11. (15分)在“用DIS测电源的电动势和内阻”实验中．
(1) 下图中，A代表电流传感器，B代表电压传感器，R为变阻器，R1为定值电阻．则下列各电路图中，图________最合理．
(a) (b)
(c) (d)
(2) 某次实验得到的电源的U－I图线，其拟合方程为y＝－1.2x＋2.9，该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.
(3) 根据实验测得的该电源的U、I数据，若令y＝UI，x＝，则通过计算机拟合得出y－x图线如图所示，则图线最高点A点的坐标x＝________Ω，y＝________W．(结果均保留两位有效数字)
12. (8分)一只瓶盖拧紧不漏气的空矿泉水瓶置于室外，内部气体质量为m.夜间气温为T1，瓶子瘪了一部分，体积为V.中午太阳暴晒时，气温升至T2，矿泉水瓶恢复原状．矿泉水瓶瘪了一部分时，内外压强可视为相等，瓶体恢复原状后，体积为V0且不会再增大．瓶内气体可以视为理想气体，其内能与热力学温度的关系为U＝αmT，外界大气压强为p0.
(1) 求气温为T2时，瓶内的压强p；
(2) 求上述过程中瓶内气体吸收的热量Q.
13．（8分）如图所示，间距为L的光滑导轨水平放置，导轨一端接有阻值为R的电阻，导轨间存在磁感应强度大小为B、方向垂直轨道平面的匀强磁场．质量为m的导体棒在沿轨道方向拉力作用下由静止开始运动，运动过程中拉力的功率恒为P．导体棒始终与轨道垂直且接触良好，不计导体棒和轨道电阻．
（1）求回路中电流为I时拉力的大小F；
（2）从开始运动经过时间t导体棒速度已达到稳定，求t时间内电阻上产生的焦耳热Q．
14. (13分)如图所示，CEG、DFH是两条足够长的、水平放置的平行金属导轨，导轨间距为L，在CDFE区域存在垂直于导轨平面向上的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨的右端接有一阻值为R的电阻，左端与光滑弯曲轨道MC、ND平滑连接．现将一阻值为R，质量为m的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰停在磁场的右边界EF处．金属导轨电阻不计，EF左侧导轨光滑，右侧导轨粗糙，与导体棒间动摩擦因数为μ.建立原点位于磁场左边界CD、方向沿导轨向右的坐标轴x，已知导体棒在有界磁场中运动的速度随位移均匀变化，即满足关系式v＝v0－x，v0为导体棒进入有界磁场的初速度．
(1) 求有界磁场区域的宽度d.
(2) 求导体棒运动到x＝加速度a.
(3) 若导体棒从弯曲轨道上4h高处由静止释放，求导体棒最终的位置坐标x和这一过程中导体棒上产生的热量Q.
15. (16分)如图所示，一根劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置，上下两端各固定质量均为M的物体A和B(均视为质点)，物体B置于水平地面上，整个装置处于静止状态，一个质量m1＝M的小球P从物体A正上方距其高度h处由静止自由下落，与物体A发生碰撞(碰撞时间极短)，碰后A和P粘在一起共同运动，不计空气阻力，重力加速度为g.
(1) 求碰撞后瞬间P与A的共同速度大小．
(2) 当地面对物体B的弹力恰好为零时，求P和A的共同速度大小．
(3) 若换成另一个质量m2＝M的小球Q从物体A正上方某一高度由静止自由下落，与物体A发生弹性碰撞(碰撞时间极短)，碰撞后物体A达到最高点时，地面对物块B的弹力恰好为零．求Q开始下落时距离A的高度．(上述过程中Q与A只碰撞一次)
参考答案
一、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C C C D D C A B D D
二、非选择题
11. (1) (c) (2) 2.9 1.2 (3) 1.2 1.8
解析：(1) 测电源的电动势和内阻，需要测量路端电压和干路电流，定值电阻是为了保护电路，开关应该接入干路中，故电路图选(c)．
(2) 根据闭合电路欧姆定律可知U＝E－Ir，电源的U－I图线，其拟合方程为y＝－1.2x＋2.9，可得E＝2.9 V，r＝1.2 Ω.
(3) 若令y＝UI＝P出，x＝＝R，由此可知y－x图线表示电源输出功率随外电阻变化图线，根据P出＝I2R＝2R＝，当R＝r时，输出功率达到最大值P出＝，故图线最高点坐标x＝1.2 Ω，y＝1.8 W.
12. (8分) (1) ＝ 解得p＝
(2) 由热力学第一定律：ΔU＝W＋Q
其中ΔU＝αm(T2－T1)
W＝－p0(V0－V)
解得Q＝αm(T2－T1)＋p0(V0－V)
13.（1） （2）
解：（1）
拉力
（2）速度稳定时拉力
则
14. (1) 导体棒在弯曲轨道上下滑，机械能守恒，有
mgh＝mv，解得v0＝
导体棒由CD到EF，有0＝v0－d
解得d＝
(2) 导体棒运动到x＝处，速度为v1，则
v1＝v0－·
联立上式，得v1＝＝
又F安＝BIL，I＝
导体棒的加速度a＝＝，方向沿x轴负方向．
(3) 导体棒在弯曲轨道上下滑，有
mg·4h＝mv0′2，v0′＝2
导体棒运动到EF处，速度为v2，则
v2＝v0′－d＝
后在粗糙轨道上减速滑行，加速度为a1＝＝μg
v＝2a1(x－d)
x＝＋d＝＋
导体棒在有界磁场中运动，速度从v0′减小到v2，克服安培力做功为W＝mv0′2－mv＝3mgh
此过程中电阻R上产生的热量为QR＝W＝mgh
15. (1) 设碰撞前瞬间P的速度为v0，碰撞后瞬间二者的共同速度为v1
由机械能守恒定律，可得m1gh＝m1v
由动量守恒定律可得m1v0＝(m1＋M)v1
联立解得v1＝
(2) 设开始时弹簧的压缩量为x，当地面对B的弹力为零时弹簧的伸长量为x′，由胡可定律可得
kx＝Mg，kx′＝Mg
故x＝x′
二者从碰撞后瞬间到地面对B的弹力为零的运动过程中上升的高度为h′＝x＋x′＝
由x＝x′可知弹簧在该过程的始末两位置弹性势能相等即Ep1＝Ep2
设弹力为零时二者共同速度的大小为v，由机械能守恒定律得
(m＋M)v＝(m＋M)gh′＋(m＋M)v2
解得v＝
(3) 设小球Q从距离A高度为H时下落，Q在碰撞前后瞬间的速度分别为v2、v3，碰后A的速度为v4，由机械能守恒定律可得
m2gH＝m2v
由动量守恒定律可得m2v2＝Mv4＋m2v3
由能量守恒可得m2v＝m2v＋Mv
由(2)可知碰撞后A上升的最大高度为h′＝
由能量守恒可得Mv＝Mgh′
联立解得H＝
