江苏省五市十一校2023-2024学年高三上学期12月阶段联测物理试卷（解析版）

2023~2024学年度第一学期阶段联测高三物理试题（选修）考试时间75分钟总分100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.下列说法正确的是（ ）A.用磁感线描述磁场时，没有磁感线的地方就没有磁场B.带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力一定不做功C.通电导体在磁场中所受安培力为零，该处磁感应强度一定为零D.公式说明B与F成正比，与IL成反比【答案】B【解析】【详解】A．磁场是客观存在的，磁感线是用来描述磁场的大小和方向而假想的曲线，因此即使没有磁感线的地方，也是有可能存在磁场的，故A项错误；B．由于洛伦兹力始终与物体的运动方向始终垂直，所以洛伦兹力不做功，故B项正确；C．当通电导体棒与磁场方向平行时，所受安培力为零，所以通电导体在磁场中所受安培力为零，该处磁感应强度不一定为零，故C项错误；D．磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的，与放入磁场中的通电导线所受安培力F、通电导线中的电流I以及导线长度L的乘积无关，故D项错误。故选B。2.如图所示，小蚂蚁从一半球形碗底沿碗内表面缓慢向上爬，则下列说法正确的是（ ）A.蚂蚁可以爬到碗口 B.蚂蚁受到的摩擦力越来越大C.蚂蚁受到的合外力越来越大 D.蚂蚁对碗的作用力越来越大【答案】B【解析】【详解】A．蚂蚁依靠摩擦力向上运动，在接近碗口处，蚂蚁对碗的压力接近于零，最大静摩擦力也接近于零，所以蚂蚁爬不到碗口，故A错误；BC．在蚂蚁向上缓慢爬的过程中，蚂蚁处于平衡状态，所受合外力为零，沿着碗壁切线方向的重力分力和摩擦力相互平衡，随着蚂蚁越爬越高，重力沿碗壁切线方向的分力越来越大，摩擦力也越来越大，故B正确、C错误；D．蚂蚁处于平衡状态，蚂蚁受到碗对它的作用力与蚂蚁的重力等大反向，由于蚂蚁的重力大小不变，所以蚂蚁受到碗对它的作用力也不变，根据牛顿第三定律可知，蚂蚁对碗的作用力也不变，故D错误。故选B。3.嫦娥五号成功返回地球，创造了我国到月球取土的伟大历史。如图所示，嫦娥五号取土后，在P处由圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ，以便返回地球。下列说法正确的是（ ）A.嫦娥五号在轨道Ⅰ运行周期等于在轨道Ⅱ运行周期B.嫦娥五号从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需点火加速C.嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时速率相等D.嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小不相等【答案】B【解析】【详解】A．根据开普勒第三定律有由于轨道Ⅰ的半径小于轨道Ⅱ的半长轴，可知嫦娥五号在轨道Ⅰ运行周期小于在轨道Ⅱ运行周期，故A错误；B．对于中心天体月球而言，轨道Ⅰ是低轨道，轨道Ⅱ是高轨道，由低轨道到高轨道，需要在切点位置向后喷气加速，可知嫦娥五号从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需点火加速，故B正确；C．根据上述可知，嫦娥五号在轨道Ⅰ运行至P处时的速率小于在轨道Ⅱ运行至P处时的速率，故C错误；D．根据解得可知，嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小相等，故D错误。故选B。4.如图所示，ABCA表示一定质量的理想气体的一个循环过程，下列说法正确的是（ ）A.A→B过程中，气体对外做了功 B.B→C过程中，气体内能不变C.C→A过程中，气体内能减少 D.A→B→C过程中，气体放热【答案】D【解析】【详解】A．由图可知A→B过程中，气体发生等压变化，温度降低，由盖吕萨克定律可知，气体体积减小，外界对气体做功，A错误；B．由图可知B→C过程中，气体压强与热力学温度成正比，由查理定律可知，气体发生等容变化，气体温度升高，内能增加，B错误；C．由图示可知，C到A过程中，气体温度保持不变，气体内能不变，该过程气体压强减小，C错误；D．由图示图象可知，A→B过程压强不变而温度降低，内能减少，体积减小，根据热力学第一定律可知B→C过程等容变化，温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可知B→C过程和A→B过程温度的变化相等，则内能的变化相等，所以A→B过程中气体放出的热量大于B→C过程中吸收的热量，A→B→C过程中，气体放热，D正确。故选D。5.如图所示，小李同学在练习对墙垫排球。她斜向上垫出排球，球垂直撞在墙上后反弹落地，落地点正好在发球点正下方。若不计球的旋转及空气阻力，则上述过程中此排球（）A.撞击墙壁过程没有机械能损失B.刚落地时动能和刚垫出时动能可能相等C.在空中上升过程和下降过程的时间相等D.刚落地时水平速度比刚垫出时水平速度大【答案】B【解析】【详解】A．若反弹的速度大小与碰撞墙时的速度大小相等，则球原路返回，根据题图信息可知，球与墙碰撞过程中有能量损失，故A错误；B．虽然碰撞过程中有能量损失，但反弹后下落的高度大，从开始抛出到落地过程中重力做正功，如果整个过程中重力做的功等于球与墙碰撞过程中损失的能量，则球落地时和抛出时的动能相等，故B正确；C．斜抛运动上升过程可以看作平抛运动的逆运动，根据可得由于两种情况下竖直方向运动的高度不同，则运动时间不相等，反弹后运动的时间长，故C错误；D．斜抛运动上升过程可以看作平抛运动的逆运动，水平方向做匀速直线运动，上升或下落相同高度时，所用的时间相同，根据可知，返回到抛出点的水平位置时，返回时的水平位移小，说明水平初速度小，所以球落地时的水平速度比抛出时的水平速度小，故D错误；故选B。6.如图，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到O点正下方的屏P上，不计重力。下列说法正确的是（）A.a、b均带负电B.a在磁场中飞行的时间比b的短C.a在磁场中飞行的路程比b的短D.a在P上的落点与O点的距离比b的近【答案】D【解析】【详解】A．粒子a、b都打到O点正下方的屏上，由左手定则可知，a、b均带正电，故A错误；BC．带电粒子在磁场中所受洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，即由于a、b是初速度大小相同的同种离子，则圆周运动的半径相同，故粒子的运动轨迹如图所示根据上图中两粒子运动轨迹可知a粒子运动轨迹长度大于b粒子运动轨迹长度，则a在磁场中飞行的时间比b的长，故BC错误；D．根据运动轨迹可知，在屏上的落点与O点的距离a比b的近，故D正确。故选D。7.图甲为氢原子部分能级图，大量的氢原子处于n=4的激发态，向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光。用辐射出的光照射图乙光电管的阴极K，已知阴极K的逸出功为4.54eV，则（ ）A.这些氢原子能辐射4种不同频率的光子B.某氢原子辐射出一个光子后，核外电子的速率减小C.阴极K逸出光电子的最大初动能为8.21eVD.若滑动变阻器的滑片右移，电路中的光电流一定增大【答案】C【解析】【详解】A．大量氢原子处于n=4的激发态，向低能级跃迁时，会辐射出即6种不同频率的光子，故A错误；B．某氢原子辐射出一个光子后，能量减小，轨道半径减小，库仑力做正功，核外电子的速率增大，故B错误；C．处于n=4的氢原子向低能级跃迁时放出光子最大能量为由光电效应方程可知故C正确；D．若滑动变阻器的滑片右移，正向电压增大，如果光电流达到最大光电流时，则电路中的光电流不变，故D错误。故选C。8.如图所示，从S处发出的热电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转。设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B。欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是（ ）A.适当减小电场强度EB.适当减小磁感应强度BC.适当增大加速电场极板之间的距离D.适当减小加速电压U【答案】A【解析】【详解】依题意，要使粒子在复合场中做匀速直线运动，则需满足根据左手定则可知电子所受的洛伦兹力的方向竖直向下，故电子向上极板偏转的原因是电场力大于洛伦兹力，所以欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，要么增大洛伦兹力，要么减小电场力。AB．适当减小电场强度E，即可以减小电场力，或者适当增大磁感强度B，可以增大洛伦兹力，故A正确，B错误；C．适当增大加速电场极板之间的距离，根据可得由于粒子两者间的电压没有变化，所以电子进入磁场的速率没有变化，因此没有改变电场力和洛伦兹力的大小，故C错误；D．根据可得故适当减小加速电压U，可以减小电子在复合场中运动的速度v，从而减小洛伦兹力，故D错误。故选A。9.某仪器两极间的电场线分布如图所示，中间的一条电场线是直线，其它电场线对称分布，一正电荷从O点沿直线OA以某一初速度仅在电场力作用下运动到A点。取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向。从O到A运动过程中，关于该电荷运动速度v和加速度a随时间t的变化、质子的动能Ek和运动轨迹上各点的电势φ随位移x的变化图线中可能正确的是（  ）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】A．电场线的疏密表示电场的强弱，从O到A场强先增大后减小，由于图像的斜率表示电场强度的大小，则从O到A的电势随位移的变化图线的斜率先增大后减小，故A错误；B．从O到A场强先增大后减小，则加速度先增大后减小，故B错误；D．速度时间图线的斜率表示加速度，则速度时间图像斜率先增大后减小，故D错误；C．根据能量守恒定律有又有整理可得从O到A场强先增大后减小，可知，图像的斜率先增大后减小，故C正确。故选C。10.如图所示，绝缘斜面固定在水平面上，空间有竖直向下的匀强电场，质量相同的小球A、B从斜面上的M点以相同的初速度沿水平方向抛时，A带电，B不带电，最后两球均落在斜面上，A的位移是B的2倍，A、B两球在空中运动的时间分别为tA、tB，加速度分别为aA、aB，落在斜面上的动能分别为EkA、EkB，不计空气阻力。则（）A.A球一定带正电B.C.D.【答案】D【解析】【详解】B．水平方向，根据，位移之比为，则故B错误；C．设斜面倾角，根据几何关系可得结合可得故C错误；AD．由题意可知B的加速度为重力加速度，A的加速度小于B的加速度，则A所受电场力竖直向上，则A带负电，根据牛顿第二定律解得根据C选项可知竖直方向的位移根据动能定理联立可得故A错误，D正确。故选D。二、非选择题：共5题，共60分，其中第12题~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.利用电流表（内阻约为）和电压表（内阻约为）测定一节干电池的电动势和内阻（约为几欧），要求尽量减小实验误差。（1）应该选择的实验电路是______（填写“甲”或“乙”）。（2）处理实验数据得到如图丙图线，则干电池内阻______。（结果保留2位有效数字）（3）本实验存在系统误差的原因是______，所测干电池的电动势比真实值______（填写“偏大”或“偏小”）。（4）为了较准确地测量电动势，有人设计了如图丁所示测量电路，是稳压电源，AB是一根均匀的电阻丝，其电阻和长度成正比，是标准电池（电动势已知），是待测电池（电动势未知）。现合上开关S后，将开关和合到一侧，保持滑动接头处于D点不动，调整电阻R使电流计G中无电流。此后保持R不变，将开关和合向一侧，这时移动滑动接头的位置，直到电流计中也没有电流为止。以X表示这时滑动接头的位置，已测得AD段距离为，AX段距离为，则可求得待测电源电动势______。【答案】①.甲②.2.5③.电压表的分流作用④.偏小⑤.【解析】【详解】（1）[1]因一节干电池的内阻一般都较小，与电流表的内阻相差不大，而电压表的内阻远大于电池的内阻，也远大于外电路的电阻，如选择图乙所示电路，电池内阻的测量值等于电池内阻的真实值与电流表内阻之和，会产生较大的误差，为减小实验误差，应选择图甲所示的电路。（2）[2]由图甲所示的实验电路，由闭合电路的欧姆定律，可得路端电压由丙图可得电池的内阻（3）[3]由图甲所示的实验电路，由于电压表的分流作用，电流测量值小于通过电池的电流，即小于真实值，导致电源电动势和内阻的测量值和都比真实值E真和r真小。[4]由于电压表的分流作用，电流测量值小于通过电池的电流，即小于真实值，当外电路短路时，短路电流测量值等于真实值，则电池的测量图像与理论图像如图所示，由测量图可知，所测干电池的电动势比真实值偏小。（4）[5]保持滑动接头处于D点不动，可知电阻丝AB中的电流保持不变，调整电阻R使电流计G中无