试卷答案
寻你做寻,想你所想

江苏省常熟市2023-2024高三上学期阶段性抽测二(12月)物理(解析版)

高三阶段性抽测二
物 理
2023.12
(本试卷共15小题,满分100分,考试时间75分钟)
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题,每题4分,共40分,每题只有一个选项最符合题意.
1. 用红光、蓝光分别做双缝干涉实验,用黄光、紫光分别做单缝衍射实验,得到的图样如图所示(黑色部分表示亮纹)。则在下面的四个图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是(  )
A. 红、黄、蓝、紫
B. 红、紫、蓝、黄
C. 蓝、紫、红、黄
D 蓝、黄、红、紫
2. 如图所示,张紧的水平绳上吊着甲、乙、丙三个小球。乙球靠近甲球,但两者的悬线长度不同;丙球远离甲球,但两者的悬线长度相同。让甲球在垂直于水平绳的方向摆动,经足够长的时间,系统振动稳定后,关于乙、丙两球振动的周期、及振幅、的关系正确的是(  )
A. B.
C. D.
3. 如图,一个透明玻璃球的折射率为,一束足够强的细光束在过球心的平面内,以45o入射角由真空射入玻璃球后,在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射,能从玻璃球内射出光线的位置有(  )
A. 2 处 B. 3 处 C. 4处 D. 5处
4. 如图甲所示,质量很大、上表面粗糙且足够长的长木板沿光滑的水平面向左运动。距离它高为处的小球自由下落到长木板上,经很短的时间反弹,上升的高度仍为。则站在地面的人观察小球反弹后运动的部分轨迹可能是图中的(  )
A. B.
C. D.
5. 向水面上扔一个石块,形成如图所示的波形,已知相邻实线间的距离等于一个波长,不考虑水波的反射,大致画出了a、b、c、d四幅图代表水波通过图甲的孔A和B以及遇到乙中障碍物C和D之后的传播情况。则下列选项最符合实际的是( )
A. a和d B. a和c C. b和c D. b和d
6. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图,P、Q是平衡位置在:和处的质点,图乙为Q的振动图像。下列说法中正确的是( )
A. 在时,质点Q向y轴正方向运动
B. 从到,质点P通过的路程为30cm
C. 在时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同
D. 该波的传播速度为40m/s,并且沿x轴正方向传播
7. 如图所示,已知电源电动势,内阻,保护电阻,电表为理想电表,则( )
A. 当R阻值为零时,消耗的电功率最大
B. 当R阻值为时,R消耗的功率最大
C. 如果R发生断路故障,则电表读数为零
D. 当R的阻值增大时,电表读数减小
8. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中,测出单摆的摆长为L,单摆的周期为T,计算出重力加速度测量值为g,如果测量值小于真实值,原因可能是( )
A. 摆球的质量过大
B. 将摆线长和球直径之和当成了摆长
C. 将摆球经过最低点的次数n记多了
D. 计时开始时,停表启动稍早
9. 如图所示,一玩具水枪的枪口直径为d,水的密度为,水平出射速度为v,垂直击中竖直目标后以大小为的速度反向溅回,则水柱水平击中目标的平均冲击力大小为( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,轻质弹簧一端固定在水平面上光滑转轴O上,另一端与质量为m的小球(可视为质点)相连,小球套在与水平面成角的粗糙直杆上。A点距水平面的高度为h,,B为AC的中点,OB等于弹簧原长。小球从A处由静止开始下滑,经过B处的速度为,并刚好能到达C处。若在C点给小球一个沿斜杆向上的初速度,小球经过B点时的速度为,并刚好能到达A处。已知重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )
A. 可以求出小球与直杆的动摩擦因数
B.
C
D. 小球从A到B过程中弹簧弹力做的功
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. 某实验小组要测量一节电池的电动势和内阻。
(1)先用多用电表的直流电压挡粗测该电池的电动势,将多用电表的红表笔与电池的(填“正”或“负”)________极相连,黑表笔与电池的另一极相连,多用电表的示数如图甲所示,则粗测的电池电动势为________V。
(2)要精确测量电池的电动势和内阻,小组成员设计了如图乙所示的电路,为定值电阻,R为滑动变阻器,两个直流电压表、均可视为理想电表。
①请根据图乙所示电路图,在图丙中用笔画线代替导线完成实物图连接。________
②实验中移动滑动变阻器滑片,分别读出电压表和的多组数据、。利用测出的数据描绘出图像如图丁所示,图中直线的斜率为k,截距为a,可得电池的电动势________,内阻________。(用k、a、表示)
12. 如图所示,小球A挂在轻质弹簧下端,上下振动。 小球B在竖直平面内以O为圆心做匀速圆周运动,用水平平行光照射小球B,可以观察到小球B的投影总和小球A重合。已知小球A的质量为m,小球B的角速度 ,圆周运动半径为R。求:
(1)小球A简谐运动的表达式;
(2)小球A的最大加速度a及弹簧的劲度系数k。
13. 在“测玻璃砖的折射率”实验中,某同学在完成了光路图以后,以O点为圆心画圆,分别交线段OA于A点,交O和O 连线延长线于C点,过A、C点作法线NN 的垂线分别交于B点和D点,如图(a)所示,用刻度尺量得AB=7.00cm,CD=4.95cm。
(1)求玻璃砖的折射率n;
(2)用另一块材料相同,截面如图(b)所示的玻璃砖继续实验,当入射角等于45°时,玻璃砖下表面的出射光线恰好消失,求此玻璃砖上下表面的夹角。(注:)
14. 如图所示,质量均为的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,其上端O点系一长的细绳,细绳另一端系一质量的小球C。现将C球拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球,重力加速度g取,求:
(1)A、B两木块分离时,C的速度大小;
(2)C球第一次运动到最低点的过程中,C球在水平方向的位移大小;
(3)当C球达到左侧最高点时,A和杆被立刻锁定不动.C球再次回到最低点时,A对地面的压力大小。
15. 如图,足够长的光滑绝缘水平面上竖直固定光滑绝缘半径为R的四分之一圆弧轨道BC,B为圆弧的最低点,A点在圆弧左侧,且AB间距为2R。整个空间处于水平向右的匀强电场中,电场强度大小为E。一质量为m、电荷量为的带正电小球从A点静止释放,忽略空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)小球运动到B点时的速度大小;
(2)小球在圆弧BC上运动过程中的最大动能;
(3)小球离开圆弧轨道到落地过程中的最小速率及该过程机械能的增量。
高三阶段性抽测二
物 理
2023.12
(本试卷共15小题,满分100分,考试时间75分钟)
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题,每题4分,共40分,每题只有一个选项最符合题意.
1. 用红光、蓝光分别做双缝干涉实验,用黄光、紫光分别做单缝衍射实验,得到的图样如图所示(黑色部分表示亮纹)。则在下面的四个图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是(  )
A. 红、黄、蓝、紫
B. 红、紫、蓝、黄
C. 蓝、紫、红、黄
D. 蓝、黄、红、紫
【答案】B
【解析】
【详解】双缝干涉的图样时明暗相间的干涉条纹,所有条纹宽度相同且等间距,因此第一个和第三个是双缝干涉现象,根据双缝干涉条纹间距
可知,波长越大,越大,因此第一个是红光,第三个是蓝光。
单缝衍射条纹是中间明亮且宽大,越向两侧宽度越小越暗,而波长越长,中间亮条纹越粗,因此第二个和第四个是单缝衍射图样,而第二个是紫光,第四个是黄光。
综上所述,从左到依次是红、紫、蓝、黄,故ACD错误,B正确。
故选B。
2. 如图所示,张紧的水平绳上吊着甲、乙、丙三个小球。乙球靠近甲球,但两者的悬线长度不同;丙球远离甲球,但两者的悬线长度相同。让甲球在垂直于水平绳的方向摆动,经足够长的时间,系统振动稳定后,关于乙、丙两球振动的周期、及振幅、的关系正确的是(  )
A B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】让甲球在垂直于水平绳的方向摆动,乙、丙两球在甲球的驱动下做受迫振动,稳定时,乙、丙两球振动的频率都与甲球振动的频率相同,即乙、丙两球振动的周期都与甲球振动的周期相同;乙、丙两球在甲球的驱动下做受迫振动,由于甲球的振动频率等于丙球的固有频率,丙球发生共振,丙球振幅比乙球振幅大。
故选B。
3. 如图,一个透明玻璃球的折射率为,一束足够强的细光束在过球心的平面内,以45o入射角由真空射入玻璃球后,在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射,能从玻璃球内射出光线的位置有(  )
A. 2 处 B. 3 处 C. 4处 D. 5处
【答案】B
【解析】
【分析】考查光的折射和全反射。
【详解】光在玻璃球中发生全反射的临界角
光在玻璃球中的折射率
解得
光路图如图所示,共有三条。
故选B。
4. 如图甲所示,质量很大、上表面粗糙且足够长的长木板沿光滑的水平面向左运动。距离它高为处的小球自由下落到长木板上,经很短的时间反弹,上升的高度仍为。则站在地面的人观察小球反弹后运动的部分轨迹可能是图中的(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】站在地面的人观察小球反弹后运动的部分,小球竖直方向匀减速运动,水平方向不受力,但与上表面粗糙的木板接触后,水平方向根据动量定理可知,具有一定的初速度,轨迹弯向合力方向即竖直向下的方向,所以轨迹可能是图中的B图。
故选B。
5. 向水面上扔一个石块,形成如图所示的波形,已知相邻实线间的距离等于一个波长,不考虑水波的反射,大致画出了a、b、c、d四幅图代表水波通过图甲的孔A和B以及遇到乙中障碍物C和D之后的传播情况。则下列选项最符合实际的是( )
A. a和d B. a和c C. b和c D. b和d
【答案】A
【解析】
【详解】孔、缝、障碍物的宽度与波长差不多或者比波长还小时,就能够发生明显的衍射现象;观察图可得,孔A的尺寸小于波长,会发生明显衍射现象;孔B和障碍物C的尺寸明显大于波长,不会发生明显衍射现象,但仍然有衍射现象,只是不明显,不易观察;障碍物D的尺寸接近波长,会发生明显衍射现象,如图
故选A。
6. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图,P、Q是平衡位置在:和处的质点,图乙为Q的振动图像。下列说法中正确的是( )
A. 在时,质点Q向y轴正方向运动
B. 从到,质点P通过的路程为30cm
C. 在时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同
D. 该波的传播速度为40m/s,并且沿x轴正方向传播
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图乙可知,t=0.1s时Q点在平衡位置向y轴负方向运动,故A错误;
D.根据平移法可知,波沿x轴负方向传播,周期0.2s,波长为8m,所以波速为
故D错误;
B.从到经过了,因为此时P在远离平衡位置,所以质点P通过的路程小于3A,即小于30cm,故B错误;
C.经过了,质点P在横轴下方向平衡位置运动,所以P的加速度方向与y轴正方向相同,故C正确。
故选C。
7. 如图所示,已知电源电动势,内阻,保护电阻,电表为理想电表,则( )
A. 当R阻值为零时,消耗的电功率最大
B. 当R阻值为时,R消耗的功率最大
C. 如果R发生断路故障,则电表读数为零
D. 当R的阻值增大时,电表读数减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.当R阻值为零时,回路电流最大,根据
定值电阻消耗的电功率最大,故A正确;
B.将和电源等效为新电源,当R阻值等于等效电源内阻时,即
时,新电源输出功率最大,R消耗的功率最大,故B错误;
C.如果R发生断路故障,则电表读数不零,等于电源电动势,故C错误;
D.当R的阻值增大时,回路总电阻增大,干路电流减小,根据
电表读数增大,故D错误。
故选A。
8. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中,测出单摆的摆长为L,单摆的周期为T,计算出重力加速度测量值为g,如果测量值小于真实值,原因可能是( )
A. 摆球的质量过大
B. 将摆线长和球的直径之和当成了摆长
C. 将摆球经过最低点次数n记多了
D. 计时开始时,停表启动稍早
【答案】D
【解析】
【详解】由单摆的周期公式
整理得
A.摆球的质量不影响重力加速度的测量,故A错误;
B.将摆线长和球的直径之和当成了摆长,摆长偏大,则测量值大于真实值,故B错误;
C.将摆球经过最低点的次数n记多了,导致周期偏小,则测量值大于真实值,故C错误;
D.计时开始时,停表启动稍早,导致周期偏大,则测量值小于真实值,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,一玩具水枪的枪口直径为d,水的密度为,水平出射速度为v,垂直击中竖直目标后以大小为的速度反向溅回,则水柱水平击中目标的平均冲击力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】时间t内流经水枪的水的体积为
t时间内冲到目标的水的质量为
m=ρV
取初速度方向为正方向,根据动量定理
解得水受到作用力
由牛顿第三定律可得,水柱击中目标的平均冲击力大小为。
故选B。
10. 如图所示,轻质弹簧一端固定在水平面上的光滑转轴O上,另一端与质量为m的小球(可视为质点)相连,小球套在与水平面成角的粗糙直杆上。A点距水平面的高度为h,,B为AC的中点,OB等于弹簧原长。小球从A处由静止开始下滑,经过B处的速度为,并刚好能到达C处。若在C点给小球一个沿斜杆向上的初速度,小球经过B点时的速度为,并刚好能到达A处。已知重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )
A. 可以求出小球与直杆的动摩擦因数
B.
C.
D. 小球从A到B过程中弹簧弹力做的功
【答案】D
【解析】
【详解】C.根据对称性知,小球通过AB段与BC段关于B点对称位置受到的摩擦力相等,则在两段过程中摩擦力做功相等。设小球从A运动到B的过程克服摩擦力做功为Wf,小球A到C的过程和C到A的过程,分别运用动能定理得

联立解得
故C错误;
AD.设弹簧具有的最大弹性势能为Ep,根据能量守恒定律,对于小球A到B的过程有
A到C的过程有
解得
且由于弹簧对小球有拉力(除B点外),小球对杆的压力大于μmgcos30°,无法计算动摩擦因数,故A错误D正确;
B.从B到A过程
所以
故B错误
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. 某实验小组要测量一节电池的电动势和内阻。
(1)先用多用电表的直流电压挡粗测该电池的电动势,将多用电表的红表笔与电池的(填“正”或“负”)________极相连,黑表笔与电池的另一极相连,多用电表的示数如图甲所示,则粗测的电池电动势为________V。
(2)要精确测量电池的电动势和内阻,小组成员设计了如图乙所示的电路,为定值电阻,R为滑动变阻器,两个直流电压表、均可视为理想电表。
①请根据图乙所示电路图,在图丙中用笔画线代替导线完成实物图连接。________
②实验中移动滑动变阻器的滑片,分别读出电压表和的多组数据、。利用测出的数据描绘出图像如图丁所示,图中直线的斜率为k,截距为a,可得电池的电动势________,内阻________。(用k、a、表示)
【答案】 ①. 正 ②. ③. 见解析 ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]测量电压时,电流从外部流入多用电表,流入方向是“红进黑出”,所以多用电表的红表笔与电池的正极连接。
[2]如图所示,粗测得的电动势为
(2)[3]根据电路图连接的实物图如下图所示
[4][5]由于直流电压表、均为理想电表,根据闭合电路的欧姆定律可得
整理可得
图中直线的斜率为k,截距为a,则
解得
12. 如图所示,小球A挂在轻质弹簧下端,上下振动。 小球B在竖直平面内以O为圆心做匀速圆周运动,用水平平行光照射小球B,可以观察到小球B的投影总和小球A重合。已知小球A的质量为m,小球B的角速度 ,圆周运动半径为R。求:
(1)小球A简谐运动的表达式;
(2)小球A的最大加速度a及弹簧的劲度系数k。
【答案】(1)x=;(2)g ;
【解析】
【详解】(1) 由题意
TA=TB
可得
ωA=ω
A的简谐运动表达式
x=
(2) 由于投影始终重合,弹簧振子的最低或最高位置加速度最大,取最低点位置
小球A的最大加速度
aA=aB=ω2R=g
方法一:
由于弹簧振子做简谐运动,可知回复力F大小等于kx,取最低点位置:回复力大小为kR
由牛顿第二定律
kR=ma
解得
方法二:
对小球A:
在最低点
k(R+R)-mg=ma
可得
13. 在“测玻璃砖的折射率”实验中,某同学在完成了光路图以后,以O点为圆心画圆,分别交线段OA于A点,交O和O 连线延长线于C点,过A、C点作法线NN 的垂线分别交于B点和D点,如图(a)所示,用刻度尺量得AB=7.00cm,CD=4.95cm。
(1)求玻璃砖的折射率n;
(2)用另一块材料相同,截面如图(b)所示的玻璃砖继续实验,当入射角等于45°时,玻璃砖下表面的出射光线恰好消失,求此玻璃砖上下表面的夹角。(注:)
【答案】(1)1.414;(2)15°
【解析】
【详解】(1)根据几何关系有,入射角为
折射角
根据折射定律可得
解得
(2)当入射角为45°时,设折射角为r,根据折射定律可得
解得
再设此玻璃砖上下表面的夹角为θ,光路图如下
发生全反射,有
解得
由几何关系可知
所以
14. 如图所示,质量均为的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,其上端O点系一长的细绳,细绳另一端系一质量的小球C。现将C球拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球,重力加速度g取,求:
(1)A、B两木块分离时,C的速度大小;
(2)C球第一次运动到最低点的过程中,C球在水平方向的位移大小;
(3)当C球达到左侧最高点时,A和杆被立刻锁定不动.C球再次回到最低点时,A对地面的压力大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)当C球第一次摆到最低点时,A、B木块分离,对A、B、C组成的系统,由水平方向动量守恒及系统机械能守恒可得
解得

(2)对A、B、C组成的系统,由人船模型规律可得

解得
(3)C摆到左侧最高处时,AC共速为,对A、C组成的系统取向左为正方向,由水平方向动量守恒可得
解得
解得
A和杆被锁定后,将速度分解如图所示
C球速度发生突变

再次至最低点
解得
对小球C
解得
对木块A
由牛顿第三定律得
15. 如图,足够长的光滑绝缘水平面上竖直固定光滑绝缘半径为R的四分之一圆弧轨道BC,B为圆弧的最低点,A点在圆弧左侧,且AB间距为2R。整个空间处于水平向右的匀强电场中,电场强度大小为E。一质量为m、电荷量为的带正电小球从A点静止释放,忽略空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)小球运动到B点时的速度大小;
(2)小球在圆弧BC上运动过程中的最大动能;
(3)小球离开圆弧轨道到落地过程中的最小速率及该过程机械能的增量。
【答案】(1);(2);(3),
【解析】
【详解】(1)小球从A到B由动能定理有
解得
(2)设等效能重力场的方向与竖直方向所成夹角为,有

从B点到等效最低点由动能定理有
解得
(3)小球从B到C由动能定理有
解得
小球从C点抛出后,将小球的运动分解为沿重力和电场力的合力方向和垂直合力方向,如图所示
小球在空中垂直合力方向做匀速直线运动,沿合力方向先做匀减速直线运动,再反向做匀加速直线运动,当沿合力方向的速度减为零时,小球的速度具有最小值,则有
从C点飞出,竖直方向有
解得
水平方向有
小球离开圆弧轨道到落地过程中的机械能的增量

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