南京汉开书院2023届高三4月阶段测试试卷
2023.04.18
训练时间 ______年___月___日 姓名_________得分_______
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．
1．2022年6月5日，中央电视台对神舟十四号飞船与天和核心舱交会对接进行了直播，其间航天员与北京飞控中心保持通话联络，直播画面通过电磁波传送到地面接收站。下列关于电磁波和声波的说法正确的是（ ）
A．电磁波是一种物质，也具有能量
B．电磁波跟声波一样，不能在真空中传播
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波
D．电磁波传送到地面接收站后要经过“调制”才能形成直播画面．
【答案】A
2．如图所示是原子的发射光谱、原子的吸收光谱、太阳光谱图像，下则说法正确的是（ ）
A．大多数原子的发射光谱是线状谱
B．太阳光谱中的暗线表明，太阳中正好不存在这些金属
C．可见光谱有分立特征，不可见光的光谱没有分立特征
D．电子绕原子核运动的轨道是不连续的，所长我们看到了原子光谱的分立特征
【答案】D
3．2021年4月，中国科学院近代物理研究所研究团队首次合成新核素铀（），并在重核区首次发现强的质子-中子相互作用导致α粒子形成的概率显著增强的现象，这有助于促进对原子核α衰变过程中α粒子预形成物理机制的理解。以下说法正确的是（ ）
A．铀核（）发生核反应方程为﹐是核裂变反应
B．与的质量差等于衰变的质量亏损
C．产生的新核从高能级向低能级跃迁时，将发射出射线
D．新核的结合能大于铀核（）的结合能
【答案】C
4．如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，金属棒以角速度绕过O点的竖直轴沿顺时针（从上往下看）旋转。己知。则（ ）
A．M点电势高于N点电势
B．N点电势低于O点电势
C．两点的电势差为
D．两点的电势差为
【答案】C
【解析】
金属棒以角速度绕过O点的竖直轴沿顺时针旋转，由右手定则可知M、N点电势都高于O点电势，MO部分切割磁感线的有效长度为MP长度，等于r，NO部分切割磁感线的有效长度为NQ长度，等于2r，由导体转动切割磁感线产生电动势，可知两部分电动势分别为
由于导体棒未与其它导体构成闭合回路，所以有
得
故选C。
5．国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震 。如图所示，“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止，箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是（ ）
A．地面基站可以建设在青藏高原上
B．配重的线速度小于同步空间站的线速度
C．箱体在上升过程中受到地球的引力越来越小
D．若同步空间站和配重间的缆绳断开，配重将做向心运动
【答案】C
6．新疆是我国最大的优质棉花主产区，当前新疆棉花的机采率已超过80％．如图甲，是自动采棉机将棉花打包成圆柱形棉包并平稳放到棉田的情景。如图乙，是采棉机将打好的棉包卸载到地面过程示意图，质量为m的棉包放在“V”形挡板上，两板间保持夹角不变，“V”型挡板可绕水平转轴O在竖直面内转动；卸载棉包时使板由水平位置缓慢顺时针转动，直到板到达地面卸下棉包。不计棉包与挡板间的摩擦，重力加速度为g。卸载棉包过程中，下列说法正确的是（ ）
A.棉包对挡板的压力先减小后增大
B.棉包对挡板的压力先增大后减小
C.棉包对挡板的压力逐渐增大
D.当挡板从水平位置转过角时，棉包对板的压力为
【答案】 D
【解析】 ABC．物体在旋转直到板到达地面卸下棉包过程中，OP板由水平位置缓慢转动过程中，棉包对挡板的压力逐渐增大，棉包对挡板的压力逐渐减小，故ABC错误；
D．当挡板从水平位置转过角时，由正弦定理得
解得故D正确。故选D。
7．如图，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是t2=（t1+1）s时刻的波形图。已知该横波沿x轴负方向传播，质点M的平衡位置距O点5m。下列说法不正确的是（ ）
A.该波的周期可能为
B.该波遇到尺度为10m的障碍物时，无衍射现象发生
C.质点M在t1时刻沿y轴负方向运动
D.若波的周期为s，质点M在t1到t2时间内运动的路程为3m
【答案】 B
【解析】 A．波沿x轴负方向传播，则（0、1、2、3……）
从而得到周期（0、1、2、3……）周期可能为，A正确；
B．因该波的波长为4m，则该波遇到尺度为10m的障碍物时无明显衍射现象，但衍射依然存在，B错误；
C．波沿负方向传播，根据上下坡法可知质点M在时刻沿y轴负方向运动，C正确；
D．若波的周期为，从到时间内，质点M运动的路程为，D正确；
此题选择不正确的选项，故选B。
8．如图所示，一个面积为S、匝数为N的金属线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B，线圈两端通过电刷与图示的电路连接，线圈内阻不计，无光照时，光敏电阻与定值电阻的阻值相等，均为，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，理想变压器的原、副线圈的匝数比为，电表均可视为理想电表，则（ ）
A．断开开关S，减小光照强度，电压表的示数增大，电流表的示数变小
B．从图示位置开始计时，线圈转动时产生的感应电动势的瞬时值表达式为
C．闭合开关S，用黑纸包裹，的电功率为
D．用黑纸包裹，断开开关S，电压表示数为；闭合开关S，电压表示数为，有
【答案】 A
9．某同学用手机的加速度传感器测量了电梯运行过程中的加速度，得到了图1所示的图线（规定竖直向上为正方向），为了简化问题研究，将图线简化为图2所示的图像。已知t = 0时电梯处于静止状态，则以下判断正确的是（ ）
A．t = 5s时电梯处于失重状态
B．8~9s内电梯在做减速运动
C．10~15s内电梯在上行
D．17~20s内电梯在下行
【答案】C
10．如图甲，O为AB连线的中点，M、N在AB连线的中垂线上，A、B、M、N四点距O点的距离均为。在A、B两点分别固定一点电荷，电荷量均为Q（Q>0）。以O为原点，ON方向为正方向建立x轴。若取无穷远处为电势零点，则ON上的电势随位置x的变化如图乙所示。一电荷量为－q（q > 0）的带电粒子以一定的初动能从M点沿x轴正方向运动，一定时间后经过N点。不计粒子重力，k为静电力常数。则下列说法不正确的是（ ）
A．粒子在M点受到的电场力大小为
B．粒子在O点的电势能为
C．粒子从x = 处到N点的过程中，其动能减少了
D．要使粒子离开电场，粒子的初动能至少为
【答案】B
【解析】A．设A到M点的距离为，由几何关系可得
A点的电荷对带电粒子的库仑力大小为，由库仑定律有
设带电粒子在M点所受电场力大小为，由力的合成有
解得 故A正确；
B．由电势能公式得O点的电势能故B错误；
C．带电粒子从处到N点的过程中，由能量守恒定律得动能的减少量
故C正确；
D．要使粒子离开电场，由能量守恒定律得
解得故D正确。
故选B
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．小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻，又能测量定值电阻阻值的电路．他用了以下的实验器材中的一部分，设计出了图(a)的电路图：
a．电流表A1(量程0.6 A，内阻很小)；电流表A2(量程300 μA，内阻rA＝1 000 Ω)；
b．滑动变阻器R(0～20 Ω)；
c．两个定值电阻R1＝1 000 Ω，R2＝9 000 Ω；
d．待测电阻Rx；
e．待测电源E(电动势约为3 V，内阻约为2 Ω)
f．开关和导线若干
(1)根据实验要求，与电流表A2串联的定值电阻为________(填“R1”或“R2”)．
(2)小明先用该电路测量电源电动势和内阻，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关S1，调节滑动变阻器，分别记录电流表A1、A2的读数I1、I2，得I1与I2的关系如图(b)所示．根据图线可得电源电动势E＝______ V，电源内阻r＝______ Ω.(计算结果均保留两位有效数字)
(3)小明再用该电路测量定值电阻Rx的阻值，进行了以下操作：
①闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器到适当阻值，记录此时电流表A1示数Ia，电流表A2示数Ib；
②断开开关S2，保持滑动变阻器阻值不变，记录此时电流表A1示数Ic，电流表A2示数Id；后断开S1；
③根据上述数据可知计算定值电阻Rx的表达式为______________．若忽略偶然误差，则用该方法测得的阻值与其真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)．
【答案】 (1)R2 (2)3.0 2.1 (3)③Rx＝(－)(rA＋R2) 相等
【解析】 (1)电源电动势为3 V，电流表A2与R1串联，可改装为量程为U＝Ig(rA＋R1)＝300×10－6×(1 000＋1 000) V＝0.6 V的电压表，改装后的电压表量程太小，同理应用定值电阻R2改装后电压表量程为3 V，故选R2；
(2)由题图可知I1＝0时，电流表A2的读数对应的电压值即为电源的电动势，则E＝3.0 V，内阻r＝||＝ Ω＝2.1 Ω；
(3)③由题意可知：IaR＝Ib(rA＋R2) ，
Ic(R＋Rx)＝Id(rA＋R2)，
联立解得Rx＝(－)(rA＋R2)；
由以上分析可知，若考虑电流表A1内阻的影响，则表达式列成：Ia(R＋rA1)＝Ib(rA＋R2) ，Ic(rA1＋R＋Rx)＝Id(rA＋R2)，最后求得的Rx表达式不变，则用该方法测得的阻值与其真实值相比相等．
12．工人浇筑混凝土墙壁时，内部形成了一块气密性良好充满空气的空腔，墙壁导热性能良好。
（1）空腔内气体的温度变化范围为，问空腔内气体的最小压强与最大压强之比；
（2）填充空腔前，需要测出空腔的容积。在墙上钻一个小孔，用细管将空腔和一个带有气压传感器的气缸连通，形成密闭空间。当气缸内气体体积为时，传感器的示数为。将活塞缓慢下压，气缸内气体体积为时，传感器的示数为。求该空腔的容积。
【答案】 （1）；（2）
【解析】（1）以空腔内的气体为研究对象，最低温度时，压强，；最高温度时，压强，；根据查理定律可知
解得
（2）设空腔的体积为，气缸的容积为，以整个系统内的气体为研究对象，则未下压时气体的压强，体积
，
下压后气体的压强，体积
，
根据波意耳定律
解得
13． 有一截面为正方形物体ABCD静止浮在水面上，刚好有一半在水下，正方形边长， AB侧前方的水面处有一障碍物。一潜水员从障碍物前方的水面处竖直下潜到深度为的P处时，看到A点刚好被障碍物挡住。已知水的折射率。求：
（1）深度h1；
（2）在P点下方处的Q点有一点光源，其发出的光恰好不能从CD右侧水面射出，则h2为多少（保留两位小数）？
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据题意，设过P点光线恰好被障碍物挡住时，入射角、折射角分别为、，画出光路图，如图所示
则由折射率定义式可得，由几何关系式可得，
联立解得；
（2）根据题意可知，点光源和点连线，延长后相交于水面，它与竖直方向的法线夹角恰好为临界角，则有，由几何关系有，联立解得。
14．如图所示，长木板A置于光滑水平面上，木板右端距固定平台距离d=4m，木板厚度与光滑平台等高，平台上固定半径的光滑半圆轨道，轨道末端与平台相切。木板左端放置滑块B，滑块与木板上表面间的动摩擦因数，给滑块施加水平向右的作用力，作用时间后撤去，滑块质量，木板质量，滑块没有滑离木板，不计空气阻力，重力加速度。
（1）在0~t1时间内，分别求A、B的加速度大小；
（2）若木板与平台间每次碰撞前后速度大小均不变，方向相反，最终滑块停在木板右端，求木板的长度；
（3）若木板长度，且木板与平台第一次碰撞即与平台粘合在一起，滑块继续运动，求滑块通过轨道最高点时对轨道压力大小。
15．如图（甲）所示，真空中有一竖直长直细金属导线，与导线同轴放置一半径为、高度为的金属圆柱面。设单位时间内从导线上沿径向均匀射出个速率均为的电子，已知电子质量为，电荷量绝对值为。不考虑出射电子间的相互作用。
（1）如图（甲）所示，若在柱面和导线之间只加恒定电压时，刚好没有电子到达柱面。求恒定电压的大小；
（2）如图（乙）所示，若在柱面内只加与平行、方向竖直向下的匀强电场，要使单位时间内只有个电子到达圆柱侧面，求电场强度的大小；
（3）如图（丙）所示，若在柱面内只加与平行、方向竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度。一宽度为、高度与圆柱面等高的金属板竖直放置在圆柱面内，金属板与圆柱面间相互绝缘。设到达金属板的所有电子同时被收集且导出，从而形成导出电流，求导出电流的大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）对刚好没有到达柱面的电子，由动能定理得
解得
（2）因为单位时间内只有个电子到达圆柱侧面，故从距离点远的电子恰好从圆柱面的顶端边缘射出，由平抛运动规律得； ； 解得
（3）电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为
如下图，由勾股定理得；解得
由几何关系可得，恰好打在金属板上的两个临界电子与垂直金属板方向的夹角、相等且
所以单位时间收集到的电子的数量为
所以导出电流的大小为每天进步0.5 我的人生我做主 第 1 页（共4页）南京汉开书院2023届高三4月阶段测试试卷
2023.04.18
训练时间 ______年___月___日 姓名_________得分_______
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．
1．2022年6月5日，中央电视台对神舟十四号飞船与天和核心舱交会对接进行了直播，其间航天员与北京飞控中心保持通话联络，直播画面通过电磁波传送到地面接收站。下列关于电磁波和声波的说法正确的是（ ）
A．电磁波是一种物质，也具有能量
B．电磁波跟声波一样，不能在真空中传播
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波
D．电磁波传送到地面接收站后要经过“调制”才能形成直播画面．
2．如图所示是原子的发射光谱、原子的吸收光谱、太阳光谱图像，下则说法正确的是（ ）
A．大多数原子的发射光谱是线状谱
B．太阳光谱中的暗线表明，太阳中正好不存在这些金属
C．可见光谱有分立特征，不可见光的光谱没有分立特征
D．电子绕原子核运动的轨道是不连续的，所长我们看到了原子光谱的分立特征
3．2021年4月，中国科学院近代物理研究所研究团队首次合成新核素铀（），并在重核区首次发现强的质子-中子相互作用导致α粒子形成的概率显著增强的现象，这有助于促进对原子核α衰变过程中α粒子预形成物理机制的理解。以下说法正确的是（ ）
A．核反应方程为﹐是核裂变反应
B．与的质量差等于衰变的质量亏损
C．产生的新核从高能级向低能级跃迁时，将发射出射线
D．新核的结合能大于铀核（）的结合能
4．如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，金属棒MN以角速度绕过O点的竖直轴PQ沿顺时针（从上往下看）旋转。己知。则（ ）
A．M点电势高于N点电势
B．N点电势低于O点电势
C．两点的电势差为
D．两点的电势差为
5．国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震 。如图所示，“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止，箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是（ ）
A．地面基站可以建设在青藏高原上
B．配重的线速度小于同步空间站的线速度
C．箱体在上升过程中受到地球的引力越来越小
D．若同步空间站和配重间的缆绳断开，配重将做向心运动
6．新疆是我国最大的优质棉花主产区，当前新疆棉花的机采率已超过80％．如图甲，是自动采棉机将棉花打包成圆柱形棉包并平稳放到棉田的情景。如图乙，是采棉机将打好的棉包卸载到地面过程示意图，质量为m的棉包放在“V”形挡板上，两板间保持夹角不变，“V”型挡板可绕水平转轴O在竖直面内转动；卸载棉包时使板由水平位置缓慢顺时针转动，直到板到达地面卸下棉包。不计棉包与挡板间的摩擦，重力加速度为g。卸载棉包过程中，下列说法正确的是（ ）
A.棉包对挡板的压力先减小后增大
B.棉包对挡板的压力先增大后减小
C.棉包对挡板的压力逐渐增大
D.当挡板从水平位置转过角时，棉包对板的压力为
7．如图，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是t2=（t1+1）s时刻的波形图。已知该横波沿x轴负方向传播，质点M的平衡位置距O点5m。下列说法不正确的是（ ）
A.该波的周期可能为
B.该波遇到尺度为10m的障碍物时，无衍射现象发生
C.质点M在t1时刻沿y轴负方向运动
D.若波的周期为s，质点M在t1到t2时间内运动的路程为3m
8．如图所示，一个面积为S、匝数为N的金属线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B，线圈两端通过电刷与图示的电路连接，线圈内阻不计，无光照时，光敏电阻与定值电阻的阻值相等，均为，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，理想变压器的原、副线圈的匝数比为，电表均可视为理想电表，则（ ）
A．断开开关S，减小光照强度，电压表的示数增大，电流表的示数变小
B．从图示位置开始计时，线圈转动时产生的感应电动势的瞬时值表达式为
C．闭合开关S，用黑纸包裹，的电功率为
D．用黑纸包裹，断开开关S，电压表示数为；闭合开关S，电压表示数为，有
9．某同学用手机的加速度传感器测量了电梯运行过程中的加速度，得到了图1所示的图线（规定竖直向上为正方向），为了简化问题研究，将图线简化为图2所示的图像。已知t = 0时电梯处于静止状态，则以下判断正确的是（ ）
A．t = 5s时电梯处于失重状态 B．8~9s内电梯在做减速运动
C．10~15s内电梯在上行 D．17~20s内电梯在下行
10．如图甲，O为AB连线的中点，M、N在AB连线的中垂线上，A、B、M、N四点距O点的距离均为。在A、B两点分别固定一点电荷，电荷量均为Q（Q>0）。以O为原点，ON方向为正方向建立x轴。若取无穷远处为电势零点，则ON上的电势随位置x的变化如图乙所示。一电荷量为－q（q > 0）的带电粒子以一定的初动能从M点沿x轴正方向运动，一定时间后经过N点。不计粒子重力，k为静电力常数。则下列说法不正确的是（ ）
A．粒子在M点受到的电场力大小为
B．粒子在O点的电势能为
C．粒子从x = 处到N点的过程中，其动能减少了
D．要使粒子离开电场，粒子的初动能至少为
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．小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻，又能测量定值电阻阻值的电路．他用了以下的实验器材中的一部分，设计出了图(a)的电路图：
a．电流表A1(量程0.6 A，内阻很小)；电流表A2(量程300 μA，内阻rA＝1 000 Ω)；
b．滑动变阻器R(0～20 Ω)；
c．两个定值电阻R1＝1 000 Ω，R2＝9 000 Ω；
d．待测电阻Rx；
e．待测电源E(电动势约为3 V，内阻约为2 Ω)
f．开关和导线若干
（1）根据实验要求，与电流表A2串联的定值电阻为________(填“R1”或“R2”)．
（2）小明先用该电路测量电源电动势和内阻，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关S1，调节滑动变阻器，分别记录电流表A1、A2的读数I1、I2，得I1与I2的关系如图(b)所示．根据图线可得电源电动势E＝______ V，电源内阻r＝______ Ω.(计算结果均保留两位有效数字)
（3）小明再用该电路测量定值电阻Rx的阻值，进行了以下操作：
①闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器到适当阻值，记录此时电流表A1示数Ia，电流表A2示数Ib；
②断开开关S2，保持滑动变阻器阻值不变，记录此时电流表A1示数Ic，电流表A2示数Id；后断开S1；
③根据上述数据可知计算定值电阻Rx的表达式为______________．若忽略偶然误差，则用该方法测得的阻值与其真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)．
12．工人浇筑混凝土墙壁时，内部形成了一块气密性良好充满空气的空腔，墙壁导热性能良好。
（1）空腔内气体的温度变化范围为~，问空腔内气体的最小压强与最大压强之比；
（2）填充空腔前，需要测出空腔的容积。在墙上钻一个小孔，用细管将空腔和一个带有气压传感器的气缸连通，形成密闭空间。当气缸内气体体积为时，传感器的示数为。将活塞缓慢下压，气缸内气体体积为时，传感器的示数为。求该空腔的容积。
13． 有一截面为正方形物体ABCD静止浮在水面上，刚好有一半在水下，正方形边长， AB侧前方的水面处有一障碍物。一潜水员从障碍物前方的水面处竖直下潜到深度为的P处时，看到A点刚好被障碍物挡住。已知水的折射率。求：
（1）深度h1；
（2）在P点下方处的Q点有一点光源，其发出的光恰好不能从CD右侧水面射出，则h2为多少（保留两位小数）？
14．如图所示，长木板A置于光滑水平面上，木板右端距固定平台距离d=4m，木板厚度与光滑平台等高，平台上固定半径的光滑半圆轨道，轨道末端与平台相切。木板左端放置滑块B，滑块与木板上表面间的动摩擦因数，给滑块施加水平向右的作用力，作用时间后撤去，滑块质量，木板质量，滑块没有滑离木板，不计空气阻力，重力加速度。
（1）在0~t1时间内，分别求A、B的加速度大小；
（2）若木板与平台间每次碰撞前后速度大小均不变，方向相反，最终滑块停在木板右端，求木板长度；
（3）若木板长度，且木板与平台第一次碰撞即与平台粘合在一起，滑块继续运动，求滑块通过轨道最高点时对轨道压力大小。
15．如图（甲）所示，真空中有一竖直长直细金属导线，与导线同轴放置一半径为、高度为的金属圆柱面。设单位时间内从导线上沿径向均匀射出个速率均为的电子，已知电子质量为，电荷量绝对值为。不考虑出射电子间的相互作用。
（1）如图（甲）所示，若在柱面和导线之间只加恒定电压时，刚好没有电子到达柱面。求恒定电压的大小；
（2）如图（乙）所示，若在柱面内只加与平行、方向竖直向下的匀强电场，要使单位时间内只有个电子到达圆柱侧面，求电场强度的大小；
（3）如图（丙）所示，若在柱面内只加与平行、方向竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度。一宽度为、高度与圆柱面等高的金属板竖直放置在圆柱面内，金属板与圆柱面间相互绝缘。设到达金属板的所有电子同时被收集且导出，从而形成导出电流，求导出电流的大小。
