2024届江苏省泰州市兴化市高三上学期期末适应性考试 物理 解析版

这是一份2024届江苏省泰州市兴化市高三上学期期末适应性考试 物理 解析版，共29页。试卷主要包含了 下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
（考试用时：75分钟 总分：100分）
注意事项：
1. 本试卷共分两部分，第I卷为选择题，第II为非选择题。
2. 所有试题的答案均填写在答题卡上，答案写在试卷上的无效。
第I卷
一、单项选择题：（共11小题，每小题4分，共计44分，每小题只有一个选项符合题意。）
1. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节（ ）
A. 仅左右转动透镜B. 仅旋转单缝C. 仅旋转双缝D. 仅旋转测量头
2. 静止在匀强磁场中的碳14原子核，某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与磁场方向垂直，且经过一定时间后形成的轨迹如图所示。那么碳14的核反应方程可能是（ ）
A. B.
C. D.
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 查德威克通过α粒子散射实验否定了汤姆逊的模型
B. 某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，真空中光速为c，普朗克常量为h，则该激光器每秒发射的光子数为
C. 第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律
D. 肉眼可以观察到悬浮微粒的布朗运动
4. 一定质量的理想气体从状态A缓慢经过状态B、C、D再回到状态A，其体积V与热力学温度T的关系图像如图所示，其中BC的延长线过O点，气体在状态A时的压强为。下列说法正确的是（ ）
A. A→B过程中气体的压强增大了
B. B→C过程中气体对外界放出的热量小于外界对气体做的功
C. C→D过程中气体的压强变小，气体从外界吸收热量
D. D→A过程中气体分子在单位时间内对单位面积容器的碰撞次数减少
5. 如图所示，图甲为包含两种不同频率光的一细束光从空气射向平行玻璃砖的上表面，光束经两次折射和一次反射后的情形，图乙为研究某种金属光电效应的电路图。分别用a、b两种光照射如图乙所示的实验装置，都能发生光电效应。下列说法正确的是（ ）
A. 图乙中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数一定增大
B. 图甲中a光频率小于b光的频率
C. 用a光照射图乙的装置时逸出光电子的最大初动能较大
D. 用同一装置研究双缝干涉现象，光a的条纹间距更大
6. 根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域，当潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”。如图甲所示，我国南海舰队某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行．时，该潜艇“掉深”，随后采取措施自救脱险，在0~50s内潜艇竖直方向的图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。不计水的粘滞阻力，则（ ）

A. 潜艇在时下沉到最低点
B. 潜艇竖直向下的最大位移为750m
C. 潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为
D. 潜艇在0~20s内处于超重状态
7. 我国发射“嫦娥四号”登月探测器，首次造访月球背面，成功实现对地对月中继通信。如图所示，“嫦娥四号”从距月面高度为100km的环月圆轨道I上的P点实施变轨，进入近月点为15km的椭圆轨道II，由近月点Q落月。关于“嫦娥四号”下列说法不正确的是（ ）
A. 沿轨道II运行的周期大于沿轨道I运行的周期
B. 沿轨道II运行时，在P点的加速度小于在Q点的加速度
C. 沿轨道I运动至P时，需制动减速才能进入轨道II
D. 在轨道II上由P点运行到Q点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，重力势能减小，机械能不变
8. 近年来无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所示。发射线圈的输入电压为220V，电流为正弦式交流电，接收线圈的输出电压为。若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80％，忽略其他损耗，下列说法正确的是（ ）

A. 接收线圈与发射线圈中匝数比为
B. 接收线圈与发射线圈中电流之比等于
C. 发射线圈与接收线圈中交变电流的频率不相同
D. 当发射线圈的正弦式交流电处于峰值时，受电线圈的磁通量为0
9. 如图所示，一强磁性圆轨道固定在竖直平面内，轨道半径为R，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点，质量为m的小球沿轨道外侧做完整的圆周运动，球始终受大小恒为F、方向始终指向圆心O的磁性引力，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。则（ ）
A. 球在A点的最小速度为
B. 运动过程中球的机械能不守恒
C. 球从A运动到B过程中，受到的弹力逐渐增大
D. F的最小值为5mg
10. 如图所示，在直角坐标系xOy平面内存在一点电荷，带电荷量为－Q，坐标轴上有A、B、C三点，并且OA=OB=BC=a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电场强度大小相等。已知静电力常量为k，则（ ）
A. 点电荷位于B点处
B. O点电势比A点电势高
C. C点处的电场强度大小为
D. 将正的试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能先增大后减小
11. 如图是一边长为L的正方形金属框放在光滑水平面上的俯视图，虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场．金属矿电阻为R，时刻，金属框在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场，时刻线框全部进入磁场。则时间内金属框中电流i、电量q、运动速度v和拉力F随位移x或时间t变化关系可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
第II卷
二、非选择题：（本题共5题，共56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。）
12. 某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找到了如下的实验器材：电池组（电动势约为6.0V，内阻约为1Ω）、灵敏电流计G（满偏电流，内阻，定值电阻（），定值电阻（阻值可求），变阻箱R（阻值范围可调），开关，导线若干。同学们研究器材，思考讨论后确定了如下的实验方案，请你将该方案补充完整。
（1）若想灵敏电流计G改装成量程为6V的电压表，需要______一个定值电阻R2（选填“串联”或“并联”），该定值电阻的阻值______Ω。
（2）为了准确测出电池组的电动势和内阻，在图中虚线框中设计电路图，请把该电路图补充完整______。

（3）采集灵敏电流计G和变阻箱R的读数，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为k，纵截距为b，则所测得电池组的内阻r=______。（用题目中所给的字母表示，已知电源中的电流远大于电流计G中的电流）
（4）组长还组织大家进步研讨，图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个该型号的灯泡并联后再与的定值电阻串联起来接在上述电池组上（若测得电池组的电动势E=6.0V，内阻（），如图丁，则每只灯泡消耗的实际功率为______（保留2位有效数字）。

13. 如图甲所示，质量为m的物体B放在水平面上，通过轻弹簧与质量为2m的物体A连接，现在竖直方向给物体A一初速度，当物体A运动到最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，物体A的位移随时间的变化规律如图乙所示，已知重力加速度为g，求：
（1）物体A振动方程；
（2）物体B对地面的最大压力大小。
14. 电磁感应现象的发现，给电磁的应用开辟了广阔的道路，其中发电机就是电磁感应最重要的应用成果之一。某种直流发电机的工作原理可以简化为如图甲所示的情景。在竖直向下、磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，两根光滑平行金属导轨MN和PQ固定在水平面上，导轨间距L=0.5m，导轨左端接有电阻R=0.8Ω，电阻R两端接有电压传感器。质量m=0.5kg，电阻r=0.2Ω的金属杆ab置于导轨上，与导轨垂直，其余电阻不计。现用水平向右的拉力F拉ab杆，使其由静止开始运动。电压传感器将R两端的电压U即时收集并输入计算机，得到U随时间t变化的关系如图乙所示。 求：
（1）ab杆的加速度大小；
（2）第3.0s末撤去拉力F，此后电阻R上产生的焦耳热。
15. 如图所示，竖直光滑半圆弧轨道的下端B点固定在高的竖直墙壁上端，O为半圆的圆心，BC为竖直直径，一质量的小球b静置在B点。现将一质量的小球a从水平地面上的A点以初速度斜向上抛出，抛射角。小球a刚好能沿水平方向击中小球b，两小球碰撞过程时间极短且没有能量损失，碰撞结束后小球b在半圆弧轨道上运动的过程不脱离轨道（小球b从圆弧轨道最高点C和最低点B离开不算脱离轨道）。已知，，重力加速度，空气阻力不计，求：
（1）小球a从A点抛出时的初速度；
（2）碰撞结束瞬间小球b的速度；
（3）半圆弧轨道的半径R的取值范围。

16. 如图所示，在三维坐标系Oxyz中，z>0的空间内充满沿z轴负方向的匀强电场（电场强度大小E未知），zTⅡ，故A错误；
B．探测器只受万有引力作用，则
代入得
则距离越远，加速度越小，距离越近，加速度越大。所以P点的加速度小于在Q点的加速度。B正确；
C．当探测器的速度突然减小时 ，即万有引力大于所需要的向心力，探测器将做近心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变小， 所以沿轨道I运动至P时，需制动减速才能进入轨道II。C正确；
D．从远月点P到近月点Q，万有引力对卫星做正功，动能Ek增大，引力势能减小。只有万有引力做功机械能守恒。故D正确；
故选A。
8. 近年来无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所示。发射线圈的输入电压为220V，电流为正弦式交流电，接收线圈的输出电压为。若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80％，忽略其他损耗，下列说法正确的是（ ）

A. 接收线圈与发射线圈中匝数比为
B. 接收线圈与发射线圈中电流之比等于
C. 发射线圈与接收线圈中交变电流的频率不相同
D. 当发射线圈的正弦式交流电处于峰值时，受电线圈的磁通量为0
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系
其中
，
接收线圈与发射线圈中匝数比为
故A正确；
B．由于存在漏磁现象，接收线圈与发射线圈中电流之比不等于原、副线圈匝数比的倒数，故B错误；
C．变压器不改变交变电流的频率，发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同，故C错误；
D．当发射线圈的正弦式交流电处于峰值时，产生的磁感应强度达到最大，受电线圈内磁通量达到最大，磁通量变化率为零，受电线圈的感应电动势为0，故D错误。
故选A。
9. 如图所示，一强磁性圆轨道固定在竖直平面内，轨道半径为R，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点，质量为m的小球沿轨道外侧做完整的圆周运动，球始终受大小恒为F、方向始终指向圆心O的磁性引力，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。则（ ）
A. 球在A点的最小速度为
B. 运动过程中球的机械能不守恒
C. 球从A运动到B过程中，受到的弹力逐渐增大
D. F的最小值为5mg
【答案】D
【解析】
【详解】A小球沿轨道外侧运动，则过最高点A点时，最小速度可为零，此时支持力等于重力与引力之和，故A不符合题意；
B运动过程中，引力方向始终与速度方向垂直，则引力不做功，仅有重力做功，则球的机械能守恒，故B不符合题意；
C球从A运动到B过程中，速度逐渐增大，所需向心力逐渐增大，弹力沿圆心与球的连线向外，则可知弹力逐渐减小，故C不符合题意；
D当球过A点速度为零时，做完整圆周运动F最小，则由A到B有
解得
Fmin=5mg
故D符合题意。
故选D。
10. 如图所示，在直角坐标系xOy平面内存在一点电荷，带电荷量为－Q，坐标轴上有A、B、C三点，并且OA=OB=BC=a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电场强度大小相等。已知静电力常量为k，则（ ）
A. 点电荷位于B点处
B. O点电势比A点电势高
C. C点处的电场强度大小为
D. 将正的试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．A点和B点的电势相等，点电荷必位于A点和B点连线的垂直平分线上；O点和C点的电场强度大小相等，点电荷位于O点和C点连线的垂直平分线上，故带负电的点电荷位于坐标处，故A错误；
B．根据点电荷周围电场分布可知，O点电势比A点电势高，故B正确；
C．C点的电场强度大小
故C错误；
D．将带正电的试探电荷从A点沿直线移动到C点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故D错误。
故选B。
11. 如图是一边长为L的正方形金属框放在光滑水平面上的俯视图，虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场．金属矿电阻为R，时刻，金属框在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场，时刻线框全部进入磁场。则时间内金属框中电流i、电量q、运动速度v和拉力F随位移x或时间t变化关系可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．导线的速度和位移关系为
则感应电流为
解得
A错误；
B．某一微小时段
因此
故B错误；
C．根据运动学公式
C错误；
D．根据牛顿第二定律
金属框电流
解得
D正确。
故选D。
第II卷
二、非选择题：（本题共5题，共56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。）
12. 某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找到了如下的实验器材：电池组（电动势约为6.0V，内阻约为1Ω）、灵敏电流计G（满偏电流，内阻，定值电阻（），定值电阻（阻值可求），变阻箱R（阻值范围可调），开关，导线若干。同学们研究器材，思考讨论后确定了如下的实验方案，请你将该方案补充完整。
（1）若想灵敏电流计G改装成量程为6V的电压表，需要______一个定值电阻R2（选填“串联”或“并联”），该定值电阻的阻值______Ω。
（2）为了准确测出电池组的电动势和内阻，在图中虚线框中设计电路图，请把该电路图补充完整______。

（3）采集灵敏电流计G和变阻箱R的读数，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为k，纵截距为b，则所测得电池组的内阻r=______。（用题目中所给的字母表示，已知电源中的电流远大于电流计G中的电流）
（4）组长还组织大家进步研讨，图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个该型号的灯泡并联后再与的定值电阻串联起来接在上述电池组上（若测得电池组的电动势E=6.0V，内阻（），如图丁，则每只灯泡消耗的实际功率为______（保留2位有效数字）。

【答案】 ①. 串联 ②. 59800 ③. ④. ⑤. 0.27##0.28##0.29##0.30##0.31
【解析】
【详解】（1）[1][2]若想灵敏电流计G改装成量程为6V的电压表，需要串联一个定值电阻R2，该定值电阻的阻值
（2）[3]电路如图，其中R1为保护电阻；

（3）[4]由电路图可得
因已知电源中的电流远大于电流计G中的电流，则可写成
即
则
解得
（4）[5]由电路可知
即
U=6-20I
将此关系图像画在灯泡的U-I图像中，如图；

则交点为电路的工作点，则I=0.24A，U=1.2V，则每只灯泡消耗的功率
P=IU=0.29W
13. 如图甲所示，质量为m的物体B放在水平面上，通过轻弹簧与质量为2m的物体A连接，现在竖直方向给物体A一初速度，当物体A运动到最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，物体A的位移随时间的变化规律如图乙所示，已知重力加速度为g，求：
（1）物体A的振动方程；
（2）物体B对地面的最大压力大小。
【答案】（1）cm；（2）6mg
【解析】
【详解】（1）图乙可知振幅为
A=10cm
周期为
T=1.0s
角速度为
rad/s
规定向上为正方向，t=0时刻位移为0.05m，表示振子由平衡位置上方0.05m处开始运动，所以初相为
则振子的振动方程为
cm
（2）物体A在最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零，此时弹簧的拉力为
F=mg
对于物体A有
解得
当物体A运动到最低点时，物体B对水平面的压力最大，由简谐运动的对称性可知，物体A在最低点时加速度向上，且大小等于1.5g，由牛顿第二定律得
解得
F′=5mg
由物体B的受力可知，物体B受水平面的最大支持力为
由牛顿第三定律
=6mg
14. 电磁感应现象的发现，给电磁的应用开辟了广阔的道路，其中发电机就是电磁感应最重要的应用成果之一。某种直流发电机的工作原理可以简化为如图甲所示的情景。在竖直向下、磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，两根光滑平行金属导轨MN和PQ固定在水平面上，导轨间距L=0.5m，导轨左端接有电阻R=0.8Ω，电阻R两端接有电压传感器。质量m=0.5kg，电阻r=0.2Ω的金属杆ab置于导轨上，与导轨垂直，其余电阻不计。现用水平向右的拉力F拉ab杆，使其由静止开始运动。电压传感器将R两端的电压U即时收集并输入计算机，得到U随时间t变化的关系如图乙所示。 求：
（1）ab杆的加速度大小；
（2）第3.0s末撤去拉力F，此后电阻R上产生的焦耳热。
【答案】（1）5m/s2；（2）45J
【解析】
【详解】（1）令金属杆的速度为v，则产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律，感应电流为
R两端的电压
根据图乙可知
其中斜率
结合上述有
可知，加速度为
（2）根据上述可知，在拉力作用下，金属杆向右做匀加速直线运动，3.0s末撤去拉力F时的速度为
撤去拉力后，根据能量守恒定律有
则此后电阻R上产生的焦耳热
解得
Q=45J
15. 如图所示，竖直光滑半圆弧轨道的下端B点固定在高的竖直墙壁上端，O为半圆的圆心，BC为竖直直径，一质量的小球b静置在B点。现将一质量的小球a从水平地面上的A点以初速度斜向上抛出，抛射角。小球a刚好能沿水平方向击中小球b，两小球碰撞过程时间极短且没有能量损失，碰撞结束后小球b在半圆弧轨道上运动的过程不脱离轨道（小球b从圆弧轨道最高点C和最低点B离开不算脱离轨道）。已知，，重力加速度，空气阻力不计，求：
（1）小球a从A点抛出时的初速度；
（2）碰撞结束瞬间小球b速度；
（3）半圆弧轨道的半径R的取值范围。

【答案】（1）10m/s；（2）4m/s（3）或者
【解析】
【详解】（1）设水平方向上向右为正方向，小球a从A点抛出，在竖直方向上做匀减速直线运动，水平方向做匀速直线运动，刚好能沿水平方向击中小球b，则有
联立解得
（2）小球a刚好能沿水平方向击中小球b时，其速度为
根据动量守恒定律可得
根据能量守恒定律可得
联立解得
（3）假设小球b恰好能运动至C点，则在C点满足
又根据动能定理可得
联立解得
故半圆弧轨道的半径R取值范围是。
如果小球恰好运动到和圆心等高的位置，此时的最小速度为零，则有
解得
故半圆弧轨道的半径R取值范围是或者
16. 如图所示，在三维坐标系Oxyz中，z>0的空间内充满沿z轴负方向的匀强电场（电场强度大小E未知），z