精品解析：2024届江苏省扬州市高三下学期模拟预测物理试题

扬州市2024届高三考前调研测试 物理 注意事项： 1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间75分钟。 2.答题前，请务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。 3.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 4.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 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. 在医疗诊断中，常用半衰期为的作为示踪原子。获得的核反应方程为：，的衰变方程为：，则（　　） A. 为中子 B. 衰变放出射线 C. 比电离作用强 D. 经，会全部发生衰变 2. 用一束红色激光照射单缝，光屏上出现的现象如图所示，下列操作可使中央亮条纹变宽的是（　　） A. 增大激光束的宽度 B. 减小单缝的宽度 C. 减小屏到单缝的距离 D. 改用绿色激光照射 3. 分子势能随分子间距离变化的图像如图所示。分子间距为时，分子力大小为，分子间距为时，分子力为，则（　　） A. B. C. 与均为引力 D. 与均为斥力 4. 一束单色光从玻璃射向空气时，光路图如图所示，两条虚线分别表示分界面和法线，，则该玻璃的折射率为（　　） A. B. C. D. 5. 在“观察电容器充放电实验”中，实验电路如图所示，其中电源为2节干电池，调节电阻箱阻值为，电流表应选择（　　） A. B. C. D. 6. 风洞实验是进行空气动力学研究的重要方法。如图所示，将小球从O点以某一速度v0竖直向上抛出，经过一段时间，小球运动到O点右侧的B点，A点是最高点，风对小球的作用力水平向右，大小恒定，则小球速度最小时位于（　　） A. O点 B. A点 C. 轨迹OA之间的某一点 D. 轨迹AB之间的某一点 7. “嫦娥六号”的主要任务是到月球背面采样，并携带月球样品返回地球。假设“嫦娥六号”从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅲ，轨道Ⅰ、Ⅲ为圆形轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道。则（　　） A. 在变轨过程中，应在A点减速、B点加速 B. 在轨道Ⅱ上从A到B的过程中，机械能减小 C. 在轨道Ⅰ上A点的速度大于轨道Ⅱ上B点的速度 D. 在轨道Ⅲ上B点的加速度等于轨道Ⅱ上B点的加速度 8. 如图所示为某种光伏电池的原理图，导电球壳为阳极A，球形感光材料为阴极K。现用光子动量为p的光照射K极，K极能发射出最大初动能为的光电子。已知电子电荷量为e，光速为c，普朗克常量为h，忽略光电子间的相互作用。则（　　） A. 阳极A比阴极K电势高 B. AK间的最大电压为 C. 入射光的波长为 D. 阴极感光材料的逸出功为 9. 雷雨天在避雷针附近产生电场，其等势面的分布如图中虚线所示，在避雷针正上方沿水平方向建立坐标轴Ox，轴上各点电势分布如图所示，b为图线最高点，则（　　） A. b点场强为零 B. b点场强竖直向上 C. a、c两点场强相同 D. b点距离避雷针比c点更远 10. 如图所示，细绳绕过定滑轮连接小球a和小球b，小球a固定在可绕O轴自由转动的轻质细杆的端点。整个装置平衡时，杆和绳与竖直方向的夹角均为30°，不计一切摩擦，细绳足够长。将杆从水平位置由静止释放，杆向下转动60°的过程中（　　） A. 小球b的机械能先增大后减小 B. 图示位置时，小球a和小球b的速度之比为 C. 图示位置时，小球a和小球b的重力功率之比为1：1 D. 小球a和小球b的动能之和先增大后减小 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. 小明利用如图甲所示的碰撞实验器研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，从而验证动量守恒定律。 （1）为完成此实验，以下提供的测量工具中，多余的是______。 A. 刻度尺 B. 天平 C. 秒表 （2）用螺旋测微器测量小球直径D，测量结果如图乙所示，D=______mm。 （3）下列说法中正确的是（　　） A. 入射小球A的质量应小于被碰小球B的质量 B. 需要测量轨道末端到地面的高度 C. 入射小球每次必须从同一位置静止释放 D. 轨道末端可以不水平 （4）图甲中，点O是小球抛出点在水平地面上的竖直投影，实验时，先让质量为小球A多次从斜轨上S处静止释放，找到其平均落点P，再把质量为的小球B静置于轨道末端，接着使小球A从S处静止释放，在水平段末端与小球B相碰，多次实验，找到小球A、B的平均落点M、N，测得距离OP、OM、ON，验证两球相碰前后动量守恒的表达式为______。（用题中物理量符号表示） （5）小明经过多次实验，在操作正确的情况下，发现系统碰后的总动量总是大于碰前的总动量，其原因可能有______。 A. 碰撞后小球B受到向右的摩擦力 B. 碰撞后轨道给小球B向右的冲量 C. 碰撞后小球A受到向左的摩擦力 D. 碰撞后轨道给小球A向左的冲量 12. 如图甲所示，汽缸内用轻质活塞封闭着一定质量的理想气体，气体从状态A经等压过程到状态B，气体体积随温度变化的图像如图乙所示，已知气体内能变化量为，外界大气压强为，不计活塞与汽缸间的摩擦。求： （1）气体在状态时的体积； （2）气体从外界吸收的热量。 13. 如图所示，用等臂天平测量匀强磁场的磁感应强度。天平的左臂为挂盘，右臂挂矩形线圈，天平平衡。线圈上部处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁场区域宽度，磁感应强度随时间均匀增大，其变化率。线圈下部处在与纸面垂直的匀强磁场中，挂盘中放质量为的砝码时，天平再次平衡。已知线圈的水平边长，匝数匝，总电阻，重力加速度。求： （1）线圈中感应电流的大小； （2）未知磁场的磁感应强度大小和方向。 14. 如图所示，质量分别为和的物块A和B叠放在水平面上，A物块的长度为，B物块足够长且被锁定在地面上，B物块上点左侧的表面光滑、右侧的表面粗糙，A和点右侧表面、B和地面之间的动摩擦因数分别为和，现A立即获得水平向右的速度，当A的左端刚好经过点时，解除B的锁定，重力加速度为。求： （1）解除锁定时，B的加速度大小； （2）解除锁定时，A的速度大小； （3）解除锁定后，B的位移大小。 15. 如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，质量为、电荷量为的电子以垂直于磁场方向的速度射入，运动过程中受到空气的阻力，为已知常量。 （1）电子速度从减小为过程中空气阻力所做的功； （2）电子速度从减小为过程中通过的路程； （3）要使电子保持速度大小为，角速度为做匀速圆周运动，可在空间加一个方向始终与磁场方向垂直的匀强电场并使之旋转，不考虑电磁波的影响，求电场的场强大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 扬州市2024届高三考前调研测试 物理 注意事项： 1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间75分钟。 2.答题前，请务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。 3.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 4.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 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. 在医疗诊断中，常用半衰期为的作为示踪原子。获得的核反应方程为：，的衰变方程为：，则（　　） A. 为中子 B. 衰变放出射线 C. 比电离作用强 D. 经，会全部发生衰变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据质量守恒和电荷守恒可知，X为，Y为正电子，AB均错误； C．X为，显然比正电子更容易电离，故电离作用强，C正确； D．是两个半衰期，余下的质量应是原来的，不能全部衰变，D错误。 故选C。 2. 用一束红色激光照射单缝，光屏上出现的现象如图所示，下列操作可使中央亮条纹变宽的是（　　） A. 增大激光束的宽度 B. 减小单缝的宽度 C. 减小屏到单缝的距离 D. 改用绿色激光照射 【答案】B 【解析】 【详解】AB．单缝衍射中央亮条纹的宽度和亮度与单缝的宽度有关，单缝宽度越窄，亮度越弱，衍射现象越明显，则条纹的宽度越宽，与激光束的宽度无关，故A错误，B正确； C．减小屏到单缝的距离，中央亮条纹变窄，故C错误； D．改用绿色激光照射，因波长变短，衍射现象变得不明显，则中央亮条纹变窄，故D错误。 故选B。 3. 分子势能随分子间距离变化的图像如图所示。分子间距为时，分子力大小为，分子间距为时，分子力为，则（　　） A. B. C. 与均为引力 D. 与均为斥力 【答案】A 【解析】 【详解】AB．图像斜率的绝对值表示分子力大小，分子间距为时图像斜率的绝对值大于分子间距为时图像斜率的绝对值，则 故A正确，B错误； CD．设时，分子势能最小，当时，随着分子间距离增大，分子势能减小，则分子力做正功，为斥力，当时，随着分子间距离增大，分子势能增大，则分子力做负功，为引力，故CD错误。 故选A。 4. 一束单色光从玻璃射向空气时，光路图如图所示，两条虚线分别表示分界面和法线，，则该玻璃的折射率为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】光从玻璃射向空气时，入射角应该小于折射角，图中 表明竖直虚线为界面，水平虚线为法线，根据折射率的定义式有 故选A。 5. 在“观察电容器充放电实验”中，实验电路如图所示，其中电源为2节干电池，调节电阻箱阻值为，电流表应选择（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】电路中最大电流为 为了电流表的安全和测量准确，以及充放电过程电流方向相反。 故选D。 6. 风洞实验是进行空气动力学研究的重要方法。如图所示，将小球从O点以某一速度v0竖直向上抛出，经过一段时间，小球运动到O点右侧的B点，A点是最高点，风对小球的作用力水平向右，大小恒定，则小球速度最小时位于（　　） A. O点 B. A点 C. 轨迹OA之间的某一点 D. 轨迹AB之间的某一点 【答案】C 【解析】 【详解】如图所示 将重力和风力合成为一个力，速度分解为沿合力方向分速度v2和垂直合力方向的v1，当沿合力方向的分速度v2减为0时，小球的速度最小，即小球最小速度为图中的v1，可知该点位于轨迹OA之间的某一点。 故选C。 7. “嫦娥六号”的主要任务是到月球背面采样，并携带月球样品返回地球。假设“嫦娥六号”从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅲ，轨道Ⅰ、Ⅲ为圆形轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道。则（　　） A. 在变轨过程中，应在A点减速、B点加速 B. 在轨道Ⅱ上从A到B的过程中，机械能减小 C. 在轨道Ⅰ上A点的速度大于轨道Ⅱ上B点的速度 D. 在轨道Ⅲ上B点的加速度等于轨道Ⅱ上B点的加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．在变轨过程中，“嫦娥六号”都做近心运动，在A、B两点都需要减速，故A错误； B．在轨道Ⅱ上从A到B的过程中，只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误； C．根据变轨原理，B点所在圆轨道的速度小于轨道Ⅱ上B点的速度，在圆轨道上，根据万有引力提供向心力 可得 可知轨道Ⅰ上A点的速度小于B点所在圆轨道的速度，故“嫦娥六号”在轨道I上A点的速度小于轨道Ⅱ上B点的速度，故C错误； D．根据牛顿第二定律 可得 故在轨道Ⅲ上B点的加速度等于轨道Ⅱ上B点的加速度，故D正确。 故选D。 8. 如图所示为某种光伏电池的原理图，导电球壳为阳极A，球形感光材料为阴极K。现用光子动量为p的光照射K极，K极能发射出最大初动能为的光电子。已知电子电荷量为e，光速为c，普朗克常量为h，忽略光电子间的相互作用。则（　　） A. 阳极A比阴极K电势高 B. AK间的最大电压为 C. 入射光的波长为 D. 阴极感光材料的逸出功为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．随着K电极逸出的光电子运动到A电极，A、K之间的电压逐渐增大，当K电极逸出的动能最大的光电子恰好运动不到A电极时，两极之间的电压达到最大，即KA之间产生了最大电势差，此时阴极K的电势高于阳极A的电势，由动能定理 可得 AK间的最大电压为 选项A错误，B正确； C．根据德布罗意波长公式可知，入射光子的波长 故C错误； D．由爱因斯坦光电效应方程有 则K电极的逸出功 W0=cp-Ek 故D错误。 故选B。 9. 雷雨天在避雷针附近产生电场，其等势面的分布如图中虚线所示，在避雷针正上方沿水平方向建立坐标轴Ox，轴上各点电势分布如图所示，b为图线最高点，则（　　） A. b点场强为零 B. b点场强竖直向上 C. a、c两点场强相同 D. b点距离避雷针比c点更远 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据图像的斜率的绝对值为电场强度的大小，可知图中b点水平方向的电场强度为零，但竖直方向上的场强分量不为零，根据电场线与等势面的关系可知，竖直方向上的分量是竖直向上的。故A错误，B正确； C．根据沿电场线的方向电势降低可知，沿x轴正方向a点附近的电势升高，c点附近的电势降低，故a、c两点水平方向的场强分量方向相反，而它们在竖直方向上的场强分量均向上，故a、c两点的场强方向一定不同，C错误； D．由图可知，在避雷针正上方的等势面的位置的切线为水平方向，此处电场线竖直向上，则b点有可能处于避雷针正上方，故沿水平方向，b点距离避雷针的距离有可能为零，D错误。 故选B。 10. 如图所示，细绳绕过定滑轮连接小球a和小球b，小球a固定在可绕O轴自由转动的轻质细杆的端点。整个装置平衡时，杆和绳与竖直方向的夹角均为30°，不计一切摩擦，细绳足够长。将杆从水平位置由静止释放，杆向下转动60°的过程中（　　） A. 小球b的机械能先增大后减小 B. 图示位置时，小球a和小球b的速度之比为 C. 图示位置时，小球a和小球b的重力功率之比为1：1 D. 小球a和小球b的动能之和先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．杆向下转动60°的过程中，a球向下做圆周运动，b一直竖直向上运动，绳子拉力对b球一直做正功，则b球的机械能一直增加，故A错误； B．图示位置时，a球的速度与细杆垂直，b球的速度大小等于细绳斜向下拉的速度，如图 由 可知 故B错误； C．整个装置平衡时，对a球受力分析，如图 则 解得 图示位置时，a球重力的功率 图示位置时，b球重力的功率 则 故C正确； D．连接a球的杆为活杆，对a球作用力方向始终沿杆，与a球速度垂直，对a球不做功，所以对于a、b组成的系统机械能守恒。 b球上升重力势能增加量为 a球下降，重力势能减小量为 b球上升的高度即连接a端绳子的伸长量，如图 有 杆向下转动60°的过程中，减小 由 系统重力势能一直在减小，则a、b动能之和一直在增大，故D错误。 故选C。 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. 小明利用如图甲所示的碰撞实验器研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，从而验证动量守恒定律。 （1）为完成此实验，以下提供的测量工具中，多余的是______。 A. 刻度尺 B. 天平 C. 秒表 （2）用螺旋测微器测量小球直径D，测量结果如图乙所示，D=______mm。 （3）下列说法中正确的是（　　） A. 入射小球A的质量应小于被碰小球B的质量 B. 需要测量轨道末端到地面的高度 C. 入射小球每次必须从同一位置静止释放 D. 轨道末端可以不水平 （4）图甲中，点O是小球抛出点在水平地面上的竖直投影，实验时，先让质量为小球A多次从斜轨上S处静止释放，找到其平均落点P，再把质量为的小球B静置于轨道末端，接着使小球A从S处静止释放，在水平段末端与小球B相碰，多次实验，找到小球A、B的平均落点M、N，测得距离OP、OM、ON，验证两球相碰前后动量守恒的表达式为______。（用题中物理量符号表示） （5）小明经过多次实验，在操作正确的情况下，发现系统碰后的总动量总是大于碰前的总动量，其原因可能有______。 A. 碰撞后小球B受到向右的摩擦力 B. 碰撞后轨道给小球B向右的冲量 C. 碰撞后小球A受到向左的摩擦力 D. 碰撞后轨道给小球A向左的冲量 【答案】（1）C （2）17.805 （3）C （4） （5）CD 【解析】 【小问1详解】 由于小球在竖直方向上运动的时间相等，根据 可知，测出水平位移大小的关系即可得出对应的速度，故不需要测量时间。 故选C。 【小问2详解】 由图可知，小球的直径 【小问3详解】 A．入射小球A的质量应大于被碰小球B的质量，A错误； B．由于运动时间相等，根据 可知，测出水平位移大小的关系即可得出对应的速度，故不需要测量时间，也就无需测量下落的高度了，B错误； C．入射小球每次必须从同一位置静止释放，使其初速度是相同的，C正确； D．斜槽末端不水平，其初速度不是沿水平方向，D错误。 故选C。 【小问4详解】 根据动量守恒及抛体运动的规律可知，当 等式两边同时乘以时间 由此可知，当 成立，则系统的动量守恒 【小问5详解】 AB．碰撞后，二者都向左运动，小球B受到向右的摩擦力和轨道给小球B向右的冲量，都会导致小球B的速度变小，从而使系统的总动量减小，故AB错误 CD．碰撞后小球A受到向左的摩擦力和轨道给小球A向左的冲量，都会使小球A的速度增大，故系统的总动量比碰撞前的总动量大，CD符合题意。 故选CD。 12. 如图甲所示，汽缸内用轻质活塞封闭着一定质量的理想气体，气体从状态A经等压过程到状态B，气体体积随温度变化的图像如图乙所示，已知气体内能变化量为，外界大气压强为，不计活塞与汽缸间的摩擦。求： （1）气体在状态时的体积； （2）气体从外界吸收的热量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由题意可得 解得 （2）在从状态A变化到状态B的过程中，气体压强不变，外界对气体做功为 根据热力学第一定律可得 解得 13. 如图所示，用等臂天平测量匀强磁场的磁感应强度。天平的左臂为挂盘，右臂挂矩形线圈，天平平衡。线圈上部处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁场区域宽度，磁感应强度随时间均匀增大，其变化率。线圈下部处在与纸面垂直的匀强磁场中，挂盘中放质量为的砝码时，天平再次平衡。已知线圈的水平边长，匝数匝，总电阻，重力加速度。求： （1）线圈中感应电流的大小； （2）未知磁场的磁感应强度大小和方向。 【答案】（1）；（2），方向垂直线圈平面向里 【解析】 【详解】（1）由电磁感应定律得 由欧姆定律得 代入数据得 （2）线圈受到安培力 天平平衡 代入数据可得 方向：垂直线圈平面向里。 14. 如图所示，质量分别为和的物块A和B叠放在水平面上，A物块的长度为，B物块足够长且被锁定在地面上，B物块上点左侧的表面光滑、右侧的表面粗糙，A和点右侧表面、B和地面之间的动摩擦因数分别为和，现A立即获得水平向右的速度，当A的左端刚好经过点时，解除B的锁定，重力加速度为。求： （1）解除锁定时，B的加速度大小； （2）解除锁定时，A的速度大小； （3）解除锁定后，B的位移大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对B，根据牛顿第二定律可得 解得 （2）因为滑动摩擦力与位移是线性关系，则 根据动能定理可得 解得 （3）A的加速度为 方向向左，设经过时间两者达到共速，有 解得 B匀加速的位移 共速后，两者相对静止向前匀减速，加速度为 方向向左，根据对称性，匀减速的位移 故B的位移 15. 如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，质量为、电荷量为的电子以垂直于磁场方向的速度射入，运动过程中受到空气的阻力，为已知常量。 （1）电子速度从减小为过程中空气阻力所做的功； （2）电子速度从减小为过程中通过的路程； （3）要使电子保持速度大小为，角速度为做匀速圆周运动，可在空间加一个方向始终与磁场方向垂直的匀强电场并使之旋转，不考虑电磁波的影响，求电场的场强大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由动能定理得 解得 （2）沿电子运动轨迹的切线方向 又 ， 所以 解得电子通过的路程为 （3）电场旋转的角速度大小为。 情况1：电场力与空气阻力平衡，洛伦兹力提供向心力 解得 此时 情况2：，电子受力如图 设电场力与洛伦兹力方向夹角为，沿圆周切线方向 沿圆周半径方向 解得 情况3：，设电场力与洛伦兹力反方向夹角为，沿圆周切线方向 沿圆周半径方向 解得 综上分析可知 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $