还剩20页未读，
继续阅读
2024届江苏省南京市、盐城市高三下学期三模物理试卷
展开
这是一份2024届江苏省南京市、盐城市高三下学期三模物理试卷，共23页。
考生在答题前请认真阅读本注意事项
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．全卷共16题，本次考试时间为75分钟，满分100分．
2．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．
3．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11小题，每小题4分，计44分．每小题只有一个选项最符合题意．
1．关于光学现象下列说法正确的是（ ）
A．水中紫光的传播速度比红光大
B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射
C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要浅
D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽
2．如图所示，虚线a、b、c为电场中的三条等差等势线，实线为一带电的粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知（ ）
A．带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度
B．P点的电势一定高于Q点的电势
C．带电粒子在R点时的电势能大于Q点时的电势能
D．带电粒子在P点时的动能大于在Q点时的动能
3．在医学上，放射性同位素锶90（）制成表面敷贴器，可贴于体表治疗神经性皮炎等疾病。锶90（）会发生β衰变，其衰变产物中有钇（Y）的同位素，半衰期为28.8年。下列说法正确的是（ ）
A．该衰变过程质量守恒
B．的比结合能比衰变产物中钇（Y）的同位素的比结合能大
C．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的
D．0.4ml的原子核经过57.6年后还剩余0.3ml
4．如图所示，竖直平面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，一长为R的轻杆一端固定于球上，另一端通过光滑的铰链连接于圆环最低点，重力加速度为g。当圆环以角速度绕竖直直径转动时，轻杆对小球的作用力大小和方向为（ ）
A．，沿杆向上B．，沿杆向下
C．，沿杆向上D．，沿杆向下
5．A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，它们之间的距离随时间变化的关系如图所示。已知地球的半径为r，卫星A的线速度大于卫星B的线速度，若不考虑A、B之间的万有引力，则卫星A、B绕地球运行的周期分别为（ ）
A．B．C．D．
6．如图所示，理想变压器的原线圈与电阻串联后接入正弦式交流电。变压器原、副线圈的匝数比。电路中定值电阻、、、的阻值相同，交流电压表为理想电压表。开关S闭合前后，电压表示数之比为（ ）
A．B．C．D．
7．如图所示，某款手机支架由“L型”挡板和底座构成，挡板使用一体成型材料制成，其AB、BC部分相互垂直，可绕O点的轴在竖直面内自由调节，AB、BC部分对手机的弹力分别为F1和F2（不计手机与挡板间的摩擦），在“L型”挡板由图示位置顺时针缓慢转至水平的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．F1逐渐增大，F2逐渐减小
B．F1逐渐减小，F2逐渐增大
C．F1逐渐减小，F2先增大后减小
D．F1先增大后减小，F2逐渐减小
8．在水平铁轨上沿直线行驶的列车车厢里，车顶上用细线悬挂一个小球，车厢地板上放置一个质量为m的木箱。某段时间内，摆线与竖直方向夹角始终为θ，木箱相对于地板静止，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．列车一定向右运动
B．列车的加速度大小为gsinθ
C．木箱所受摩擦力方向一定向右
D．如果细线悬挂的小球在竖直平面内摆动，列车的加速度一定在不断变化
9．飞镖扎气球是一种民间娱乐游戏项目，其示意图如图甲所示，靶面竖直固定，O点为镖靶中心，OP水平、OQ竖直，靶面图如图乙所示。若每次都在空中同一位置M点水平射出飞镖，且M、O、Q三点在同一竖直平面，忽略空气阻力。关于分别射中靶面O、P、Q三点的飞镖，下列说法错误的是（ ）
A．射中O点的飞镖射出时的速度最小
B．射中P点的飞镖射出时的速度最大
C．射中Q点的飞镖空中飞行时间最长
D．射中O、P两点的飞镖空中飞行时间相等
10．随着环保理念的深入，废弃塑料分选再循环利用可减少对资源的浪费。其中静电分选装置如图所示，两极板带上等量异种电荷仅在板间形成匀强电场，漏斗出口与极板上边缘等高，到极板间距相等，a、b两类塑料颗粒离开漏斗出口时分别带上正、负电荷，经过分选电场后a类颗粒汇集在收集板的右端，已知极板间距为d，板长为L，极板下边缘与收集板的距离为H，两种颗粒的荷质比均为k，重力加速度为g，颗粒进入电场时的初速度为零且可视为质点，不考虑颗粒间的相互作用和空气阻力，在颗粒离开电场区域时不接触极板但有最大偏转量，则（ ）
A．右极板带正电
B．颗粒离开漏斗口在电场中做匀变速曲线运动
C．两极板间的电压值为
D．颗粒落到收集板时的速度大小为
11．如图所示，在以半径为R和2R的同心圆为边界的区域中，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。在圆心O处有一粒子源（图中未画出），在纸面内沿各个方向发射出比荷为的带负电的粒子，粒子的速率分布连续，忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用力，已知sin37°=0.6，cs37°=0.8。若所有的粒子都不能射出磁场，则下列说法正确的是（ ）
A．粒子速度的最大值为
B．粒子速度的最大值为
C．某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，其在磁场中运动的时间为（不考虑粒子再次进入磁场的情况）
D．某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，其在磁场中运动的时间为（不考虑粒子再次进入磁场的情况）
二、非选择题：共5小题，计56分．其中第13题~第16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．某同学为研究某种金属导线的电阻率，用图电路进行实验，金属导线的长度可以通过导线上的滑动头调节，滑动头有一定的电阻，但阻值未知。
(1)请以笔代线，将未连接的导线在图中补齐
(2)实验室准备了R1（5Ω、3A）和R2（50Ω、1.5A）两种滑动变阻器，用R1、R2分别实验，以电压表的读数U为纵轴，以为横轴（x为图甲中AP长度，L为AB长度），得到图像如图，其中选用R1时对应的图线应为 （选填“m”或“n”）；
(3)在用螺旋测微器测量金属导线的直径如图所示，则该导线的直径为 mm；
(4)在多次调节滑动头改变金属导线的长度l，并测量出不同长度时的电阻值Rx，作Rx-l图（图戊），根据图像可求出该金属导线的电阻率为 （计算结果保留两位有效数字）。
13．如图所示，某老师用封闭着一定质量理想气体、横截面积的注射器提起质量的桶装水，此时注射器内气柱长度。已知大气压强，环境温度，注射器内气柱最大长度为8cm，g取，注射器和水桶质量可以忽略，不计一切阻力，注射器密封良好。求：
（1）当放下桶装水时，注射器内气柱的长度；
（2）当环境温度变为37℃时，注射器最多能提起桶装水的质量（结果保留三位有效数字）。
14．如图甲所示，滑梯是一种有趣的娱乐设施，可以简化为如图乙所示的圆弧形滑道，其在竖直面内的半径，过A点的切线与竖直方向的夹角为30°。一质量的小孩（可视为质点）从A点由静止开始下滑，利用速度传感器测得小孩到达圆弧最低点B（切线水平）时的速度大小为，g取。
（1）求小孩在B点时，滑梯对小孩的支持力；
（2）求小孩在下滑过程中损失的机械能；
（3）若用外力将小孩缓慢从B点推到A点，设摩擦阻力大小恒为重力的倍，求外力做的功。
15．如图所示，平面直角坐标系xOy中直线OM与x轴之间的夹角，OM与x轴之间存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于坐标平面向里。直线OM与y轴之间存在匀强电场（图中没有画出）。一质量为m、电荷量为的带电粒子从OM上某点P垂直于磁场进入磁场区域，粒子速度方向与直线OM之间的夹角也是30°。粒子在磁场中偏转，恰好没有穿过x轴，再次经过直线OM时与坐标原点O的距离为L。不计粒子的重力。
（1）求该粒子进入磁场时速度v的大小；
（2）若电场方向沿y轴负方向，粒子再次从P点进入磁场区域，求电场强度的大小；
（3）若带电粒子恰能再次从P点以速度v返回磁场区域，求电场强度的大小和方向。
16．在半导体芯片加工中常用等离子体对材料进行蚀刻，用于形成半导体芯片上的细微结构。利用电磁场使质量为m、电荷量为e的电子发生回旋共振是获取高浓度等离子体的一种有效方式。其简化原理如下：如图1所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B；旋转电场的方向绕过O点的垂直纸面的轴顺时针旋转，电场强度的大小为E；旋转电场带动电子加速运动，使其获得较高的能量，利用高能的电子使空间中的中性气体电离，生成等离子体。
（提示：不涉及求解半径的问题，圆周运动向心加速度的大小可表示为）
（1）若空间只存在匀强磁场，电子只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，求电子做圆周运动的角速度。
（2）将电子回旋共振简化为二维运动进行研究。施加旋转电场后，电子在图2所示的平面内运动，电子运动的过程中会受到气体的阻力，其方向与速度的方向相反，大小，式中k为已知常量。最终电子会以与旋转电场相同的角速度做匀速圆周运动，且电子的线速度与旋转电场力的夹角（小于90°）保持不变。只考虑电子受到的匀强磁场的洛伦兹力、旋转电场的电场力及气体的阻力作用，不考虑电磁波引起的能量变化。
a．若电场旋转的角速度为，求电子最终做匀速圆周运动的线速度大小v；
b．电场旋转的角速度不同，电子最终做匀速圆周运动的线速度大小也不同。求电场旋转的角速度多大时，电子最终做匀速圆周运动的线速度最大，并求最大线速度的大小。
c．旋转电场对电子做功的功率存在最大值，为使电场力的功率不小于最大功率的一半，电场旋转的角速度应控制在范围内，求的数值。
注意事项：
考生在答题前请认真阅读本注意事项
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．全卷共16题，本次考试时间为75分钟，满分100分．
2．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．
3．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11小题，每小题4分，计44分．每小题只有一个选项最符合题意．
1．D
【详解】A．紫光的折射率大于红光的折射率，根据
可知水中紫光的传播速度比红光慢，。故A错误；
B．光从空气射入玻璃时是从光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射。故B错误；
C．在岸边观察前方水中的一条鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的要深。故C错误；
D．条纹间距
红光的波长较大，则条纹间距较宽。故D正确。
故选D。
2．C
【详解】A．等差等势面越密集，电场线越密集，带电粒子的加速度越大，故带电粒子在P点时的加速度大于在Q点时的加速度，A错误；
BCD．由运动轨迹可知，带电粒子所受电场力大致向下。若粒子从P点运动至Q点，电场力做正功，电势能减小，动能增大，则带电粒子在R点时的电势能大于Q点时的电势能；带电粒子在P点时的动能小于在Q点时的动能。由于粒子电性未知，则电势高低关系不确定，BD错误，C正确。
故选C。
3．C
【详解】A．衰变过程释放核能，根据质能方程可知，该衰变过程存在质量亏损，即衰变过程质量减小了，故A错误；
B．衰变过程释放核能，表明生成核比反应核更加稳定，原子核越稳定，比结合能越大，即的比结合能比衰变产物中钇（Y）的同位素的比结合能小，故B错误；
C．β衰变的本质是原子核内的一个中子转变成一个质子与一个电子，电子从原子核内射出的过程，可知衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的，故C正确；
D．根据半衰期的规律有
可知，0.4ml的原子核经过57.6年后还剩余0.1ml，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】设轻杆与竖直直径夹角为，由几何关系可得
得
则小球圆周运动的半径为
做圆周运动所需向心力为
小球有向上运动的趋势，设杆对小球有沿杆向下的拉力F1，环对小球有指向圆心的支持力F2，根据平衡条件可知
解得
故选B。
5．A
【详解】由题意，卫星A的线速度大于卫星B的线速度，则卫星B的轨道半径大于卫星A的轨道半径，A、B间最近距离
A、B间最远距离
由开普勒第三定律
A、B间相邻两次相距最近满足
解得卫星A、B绕地球运行的周期分别为
故选A。
6．B
【详解】设输入电压为，开关S闭合前原线圈电流为，电压表示数为，电流为，开关S闭合后原线圈电流为，电压表示数为电流为，开关S闭合前由理想变压器电流关系知
解得
由理想变压器电压关系知
则
代入得
开关S闭合后有
解得
由理想变压器电压关系知
则
代入得
则
B正确；
故选B。
7．A
【详解】对手机受力分析，如图所示
已知，AB、BC部分对手机的弹力分别为F1和F2相互垂直，即
手机处于静止状态，则手机受力平衡，根据拉密原理
因为，手机的重力G和不变，所以上式的比值不变。挡板由图示位置顺时针缓慢转至水平的过程中，由钝角增大到，即减小，故变小；由钝角减小到，即变大，故变大。
故选A。
8．C
【详解】ABC．对小球受力分析且由牛顿第二定律有
mgtanθ = ma
得小球加速度大小为
a = gtanθ
加速度方向水平向右，由于列车、小球和木箱具有相同的加速度，则列车的加速度大小为gtanθ，方向水平向右，由于列车的速度方向未知，则列车可能向右做加速运动，也可能向左做减速运动，对木箱受力分析可知，无论列车向左还是向右运动，木箱所受摩擦力方向一定向右，故AB错误、C正确；
D．当列车由变速运动突然停止，由于惯性，小球将做竖直平面内摆动，即细线与竖直方向的夹角周期变化，列车的加速度始终为零，故D错误。
故选C。
9．A
【详解】飞镖做平抛运动，由平抛运动的特点知
解得飞镖飞行时间
飞镖初速度
O、P、Q三点，根据
则
飞镖射中O、P两点的飞镖空中飞行时间相等，射中Q点的飞镖空中飞行时间最长。由
、
可得
即射中Q点的飞镖射出时的速度最小，射中P点的飞镖射出时的速度最大。
本题选择错误的，故选A。
10．D
【详解】A．根据题意可知，正电荷所受电场力水平向右，则电场方向水平向右，可知，右极板带负电，故A错误；
B．由于颗粒进入电场时的初速度为零，在电场中受电场力和重力的合力保持不变，则颗粒离开漏斗口在电场中做匀变速直线运动，故B错误；
C．根据题意，设两极板间的电压值为，水平方向上有
，
竖直方向上有
联立解得
故C错误；
D．根据题意，结合C分析可知，颗粒离开电场时的水平速度为
离开电场后，水平方向做匀速运动，则颗粒落到收集板时的水平速度仍为，竖直方向上，颗粒一直做自由落体运动，则颗粒落到收集板时的竖直速度为
则颗粒落到收集板时的速度大小为
故D正确。
故选D。
11．C
【详解】AB．根据洛伦兹力提供向心力
可得粒子的运动半径为
可知粒子速度最大时，运动半径最大，做出粒子的运动轨迹如图所示
根据几何关系有
联立解得
故AB错误；
CD．某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，即粒子速度最大时，根据几何关系有
解得其在磁场中运动的时间为
故C正确；D错误。
故选C。
二、非选择题：共5小题，计56分．其中第13题~第16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．(1)
(2)m
(3)1.006/1.007/1.008/1.009
(4)（均可）
【详解】（1）根据电路图连接实物图，如图
（2）若电源为理想电源，由于滑动变阻器电阻较小，则移动滑动变阻器，并联支路电压变化较小，则根据串联分压原理可知
化简可得
则图像的斜率近似为定值，故选用R1时对应的图线应为m。
（3）螺旋测微器的分度值为0.01mm，则该导线的直径为
（4）根据电阻定律
由图可知
代入数据解得，该金属导线的电阻率为
13．（1）；（2）
【详解】（1）根据题意，受力分析有
解得
气体发生等温变化，有
解得
（2）根据理想气体状态方程有
解得
又有
解得
14．（1），方向竖直向上；（2）；（3）
【详解】（1）小孩在B点时，由牛顿第二定律有
解得
方向竖直向上。
（2）根据题意可知，小孩在下滑过程中损失的机械能
代入数据解得
（3）根据题意，设外力做的功为，由动能定理有
代入数据解得
15．（1）；（2）；（3），方向垂直与OM向下
【详解】（1）根据题意，粒子在磁场中做圆周运动，则有
解得
粒子的运动轨迹，如图所示
由几何关系可得，粒子做圆周运动的轨道半径
解得
（2）粒子进入电场时速度方向沿方向，若电场方向沿y轴负方向，粒子在电场中做类平抛运动，则有
，
其中
解得
（3）粒子恰能再次从P点以速度v返回磁场区域，则电场力对粒子做功为零，所以电场的方向垂直与OM向下，粒子从Q到P做类斜抛运动，则有
，
其中
解得
16．（1）；（2）a．，b．，c．
【详解】（1）电子在洛伦兹力作用下做圆周运动
得
（2）a．设电场力与速度方向夹角为，沿圆周的半径方向，根据牛顿第二定律
①
沿圆周的切线方向
②
联立①②两式，可得
b．由a问可知，当
即
时，电子运动的速度最大，电子最终做匀速圆周运动的最大速度
c．设电场力与速度方向夹角为，旋转电场对电子做功的功率
当
即
时，电场对电子做功的功率最大
若
可知
解得
则
考生在答题前请认真阅读本注意事项
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．全卷共16题，本次考试时间为75分钟，满分100分．
2．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．
3．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11小题，每小题4分，计44分．每小题只有一个选项最符合题意．
1．关于光学现象下列说法正确的是（ ）
A．水中紫光的传播速度比红光大
B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射
C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要浅
D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽
2．如图所示，虚线a、b、c为电场中的三条等差等势线，实线为一带电的粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知（ ）
A．带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度
B．P点的电势一定高于Q点的电势
C．带电粒子在R点时的电势能大于Q点时的电势能
D．带电粒子在P点时的动能大于在Q点时的动能
3．在医学上，放射性同位素锶90（）制成表面敷贴器，可贴于体表治疗神经性皮炎等疾病。锶90（）会发生β衰变，其衰变产物中有钇（Y）的同位素，半衰期为28.8年。下列说法正确的是（ ）
A．该衰变过程质量守恒
B．的比结合能比衰变产物中钇（Y）的同位素的比结合能大
C．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的
D．0.4ml的原子核经过57.6年后还剩余0.3ml
4．如图所示，竖直平面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，一长为R的轻杆一端固定于球上，另一端通过光滑的铰链连接于圆环最低点，重力加速度为g。当圆环以角速度绕竖直直径转动时，轻杆对小球的作用力大小和方向为（ ）
A．，沿杆向上B．，沿杆向下
C．，沿杆向上D．，沿杆向下
5．A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，它们之间的距离随时间变化的关系如图所示。已知地球的半径为r，卫星A的线速度大于卫星B的线速度，若不考虑A、B之间的万有引力，则卫星A、B绕地球运行的周期分别为（ ）
A．B．C．D．
6．如图所示，理想变压器的原线圈与电阻串联后接入正弦式交流电。变压器原、副线圈的匝数比。电路中定值电阻、、、的阻值相同，交流电压表为理想电压表。开关S闭合前后，电压表示数之比为（ ）
A．B．C．D．
7．如图所示，某款手机支架由“L型”挡板和底座构成，挡板使用一体成型材料制成，其AB、BC部分相互垂直，可绕O点的轴在竖直面内自由调节，AB、BC部分对手机的弹力分别为F1和F2（不计手机与挡板间的摩擦），在“L型”挡板由图示位置顺时针缓慢转至水平的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．F1逐渐增大，F2逐渐减小
B．F1逐渐减小，F2逐渐增大
C．F1逐渐减小，F2先增大后减小
D．F1先增大后减小，F2逐渐减小
8．在水平铁轨上沿直线行驶的列车车厢里，车顶上用细线悬挂一个小球，车厢地板上放置一个质量为m的木箱。某段时间内，摆线与竖直方向夹角始终为θ，木箱相对于地板静止，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．列车一定向右运动
B．列车的加速度大小为gsinθ
C．木箱所受摩擦力方向一定向右
D．如果细线悬挂的小球在竖直平面内摆动，列车的加速度一定在不断变化
9．飞镖扎气球是一种民间娱乐游戏项目，其示意图如图甲所示，靶面竖直固定，O点为镖靶中心，OP水平、OQ竖直，靶面图如图乙所示。若每次都在空中同一位置M点水平射出飞镖，且M、O、Q三点在同一竖直平面，忽略空气阻力。关于分别射中靶面O、P、Q三点的飞镖，下列说法错误的是（ ）
A．射中O点的飞镖射出时的速度最小
B．射中P点的飞镖射出时的速度最大
C．射中Q点的飞镖空中飞行时间最长
D．射中O、P两点的飞镖空中飞行时间相等
10．随着环保理念的深入，废弃塑料分选再循环利用可减少对资源的浪费。其中静电分选装置如图所示，两极板带上等量异种电荷仅在板间形成匀强电场，漏斗出口与极板上边缘等高，到极板间距相等，a、b两类塑料颗粒离开漏斗出口时分别带上正、负电荷，经过分选电场后a类颗粒汇集在收集板的右端，已知极板间距为d，板长为L，极板下边缘与收集板的距离为H，两种颗粒的荷质比均为k，重力加速度为g，颗粒进入电场时的初速度为零且可视为质点，不考虑颗粒间的相互作用和空气阻力，在颗粒离开电场区域时不接触极板但有最大偏转量，则（ ）
A．右极板带正电
B．颗粒离开漏斗口在电场中做匀变速曲线运动
C．两极板间的电压值为
D．颗粒落到收集板时的速度大小为
11．如图所示，在以半径为R和2R的同心圆为边界的区域中，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。在圆心O处有一粒子源（图中未画出），在纸面内沿各个方向发射出比荷为的带负电的粒子，粒子的速率分布连续，忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用力，已知sin37°=0.6，cs37°=0.8。若所有的粒子都不能射出磁场，则下列说法正确的是（ ）
A．粒子速度的最大值为
B．粒子速度的最大值为
C．某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，其在磁场中运动的时间为（不考虑粒子再次进入磁场的情况）
D．某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，其在磁场中运动的时间为（不考虑粒子再次进入磁场的情况）
二、非选择题：共5小题，计56分．其中第13题~第16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．某同学为研究某种金属导线的电阻率，用图电路进行实验，金属导线的长度可以通过导线上的滑动头调节，滑动头有一定的电阻，但阻值未知。
(1)请以笔代线，将未连接的导线在图中补齐
(2)实验室准备了R1（5Ω、3A）和R2（50Ω、1.5A）两种滑动变阻器，用R1、R2分别实验，以电压表的读数U为纵轴，以为横轴（x为图甲中AP长度，L为AB长度），得到图像如图，其中选用R1时对应的图线应为 （选填“m”或“n”）；
(3)在用螺旋测微器测量金属导线的直径如图所示，则该导线的直径为 mm；
(4)在多次调节滑动头改变金属导线的长度l，并测量出不同长度时的电阻值Rx，作Rx-l图（图戊），根据图像可求出该金属导线的电阻率为 （计算结果保留两位有效数字）。
13．如图所示，某老师用封闭着一定质量理想气体、横截面积的注射器提起质量的桶装水，此时注射器内气柱长度。已知大气压强，环境温度，注射器内气柱最大长度为8cm，g取，注射器和水桶质量可以忽略，不计一切阻力，注射器密封良好。求：
（1）当放下桶装水时，注射器内气柱的长度；
（2）当环境温度变为37℃时，注射器最多能提起桶装水的质量（结果保留三位有效数字）。
14．如图甲所示，滑梯是一种有趣的娱乐设施，可以简化为如图乙所示的圆弧形滑道，其在竖直面内的半径，过A点的切线与竖直方向的夹角为30°。一质量的小孩（可视为质点）从A点由静止开始下滑，利用速度传感器测得小孩到达圆弧最低点B（切线水平）时的速度大小为，g取。
（1）求小孩在B点时，滑梯对小孩的支持力；
（2）求小孩在下滑过程中损失的机械能；
（3）若用外力将小孩缓慢从B点推到A点，设摩擦阻力大小恒为重力的倍，求外力做的功。
15．如图所示，平面直角坐标系xOy中直线OM与x轴之间的夹角，OM与x轴之间存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于坐标平面向里。直线OM与y轴之间存在匀强电场（图中没有画出）。一质量为m、电荷量为的带电粒子从OM上某点P垂直于磁场进入磁场区域，粒子速度方向与直线OM之间的夹角也是30°。粒子在磁场中偏转，恰好没有穿过x轴，再次经过直线OM时与坐标原点O的距离为L。不计粒子的重力。
（1）求该粒子进入磁场时速度v的大小；
（2）若电场方向沿y轴负方向，粒子再次从P点进入磁场区域，求电场强度的大小；
（3）若带电粒子恰能再次从P点以速度v返回磁场区域，求电场强度的大小和方向。
16．在半导体芯片加工中常用等离子体对材料进行蚀刻，用于形成半导体芯片上的细微结构。利用电磁场使质量为m、电荷量为e的电子发生回旋共振是获取高浓度等离子体的一种有效方式。其简化原理如下：如图1所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B；旋转电场的方向绕过O点的垂直纸面的轴顺时针旋转，电场强度的大小为E；旋转电场带动电子加速运动，使其获得较高的能量，利用高能的电子使空间中的中性气体电离，生成等离子体。
（提示：不涉及求解半径的问题，圆周运动向心加速度的大小可表示为）
（1）若空间只存在匀强磁场，电子只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，求电子做圆周运动的角速度。
（2）将电子回旋共振简化为二维运动进行研究。施加旋转电场后，电子在图2所示的平面内运动，电子运动的过程中会受到气体的阻力，其方向与速度的方向相反，大小，式中k为已知常量。最终电子会以与旋转电场相同的角速度做匀速圆周运动，且电子的线速度与旋转电场力的夹角（小于90°）保持不变。只考虑电子受到的匀强磁场的洛伦兹力、旋转电场的电场力及气体的阻力作用，不考虑电磁波引起的能量变化。
a．若电场旋转的角速度为，求电子最终做匀速圆周运动的线速度大小v；
b．电场旋转的角速度不同，电子最终做匀速圆周运动的线速度大小也不同。求电场旋转的角速度多大时，电子最终做匀速圆周运动的线速度最大，并求最大线速度的大小。
c．旋转电场对电子做功的功率存在最大值，为使电场力的功率不小于最大功率的一半，电场旋转的角速度应控制在范围内，求的数值。
注意事项：
考生在答题前请认真阅读本注意事项
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．全卷共16题，本次考试时间为75分钟，满分100分．
2．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．
3．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11小题，每小题4分，计44分．每小题只有一个选项最符合题意．
1．D
【详解】A．紫光的折射率大于红光的折射率，根据
可知水中紫光的传播速度比红光慢，。故A错误；
B．光从空气射入玻璃时是从光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射。故B错误；
C．在岸边观察前方水中的一条鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的要深。故C错误；
D．条纹间距
红光的波长较大，则条纹间距较宽。故D正确。
故选D。
2．C
【详解】A．等差等势面越密集，电场线越密集，带电粒子的加速度越大，故带电粒子在P点时的加速度大于在Q点时的加速度，A错误；
BCD．由运动轨迹可知，带电粒子所受电场力大致向下。若粒子从P点运动至Q点，电场力做正功，电势能减小，动能增大，则带电粒子在R点时的电势能大于Q点时的电势能；带电粒子在P点时的动能小于在Q点时的动能。由于粒子电性未知，则电势高低关系不确定，BD错误，C正确。
故选C。
3．C
【详解】A．衰变过程释放核能，根据质能方程可知，该衰变过程存在质量亏损，即衰变过程质量减小了，故A错误；
B．衰变过程释放核能，表明生成核比反应核更加稳定，原子核越稳定，比结合能越大，即的比结合能比衰变产物中钇（Y）的同位素的比结合能小，故B错误；
C．β衰变的本质是原子核内的一个中子转变成一个质子与一个电子，电子从原子核内射出的过程，可知衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的，故C正确；
D．根据半衰期的规律有
可知，0.4ml的原子核经过57.6年后还剩余0.1ml，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】设轻杆与竖直直径夹角为，由几何关系可得
得
则小球圆周运动的半径为
做圆周运动所需向心力为
小球有向上运动的趋势，设杆对小球有沿杆向下的拉力F1，环对小球有指向圆心的支持力F2，根据平衡条件可知
解得
故选B。
5．A
【详解】由题意，卫星A的线速度大于卫星B的线速度，则卫星B的轨道半径大于卫星A的轨道半径，A、B间最近距离
A、B间最远距离
由开普勒第三定律
A、B间相邻两次相距最近满足
解得卫星A、B绕地球运行的周期分别为
故选A。
6．B
【详解】设输入电压为，开关S闭合前原线圈电流为，电压表示数为，电流为，开关S闭合后原线圈电流为，电压表示数为电流为，开关S闭合前由理想变压器电流关系知
解得
由理想变压器电压关系知
则
代入得
开关S闭合后有
解得
由理想变压器电压关系知
则
代入得
则
B正确；
故选B。
7．A
【详解】对手机受力分析，如图所示
已知，AB、BC部分对手机的弹力分别为F1和F2相互垂直，即
手机处于静止状态，则手机受力平衡，根据拉密原理
因为，手机的重力G和不变，所以上式的比值不变。挡板由图示位置顺时针缓慢转至水平的过程中，由钝角增大到，即减小，故变小；由钝角减小到，即变大，故变大。
故选A。
8．C
【详解】ABC．对小球受力分析且由牛顿第二定律有
mgtanθ = ma
得小球加速度大小为
a = gtanθ
加速度方向水平向右，由于列车、小球和木箱具有相同的加速度，则列车的加速度大小为gtanθ，方向水平向右，由于列车的速度方向未知，则列车可能向右做加速运动，也可能向左做减速运动，对木箱受力分析可知，无论列车向左还是向右运动，木箱所受摩擦力方向一定向右，故AB错误、C正确；
D．当列车由变速运动突然停止，由于惯性，小球将做竖直平面内摆动，即细线与竖直方向的夹角周期变化，列车的加速度始终为零，故D错误。
故选C。
9．A
【详解】飞镖做平抛运动，由平抛运动的特点知
解得飞镖飞行时间
飞镖初速度
O、P、Q三点，根据
则
飞镖射中O、P两点的飞镖空中飞行时间相等，射中Q点的飞镖空中飞行时间最长。由
、
可得
即射中Q点的飞镖射出时的速度最小，射中P点的飞镖射出时的速度最大。
本题选择错误的，故选A。
10．D
【详解】A．根据题意可知，正电荷所受电场力水平向右，则电场方向水平向右，可知，右极板带负电，故A错误；
B．由于颗粒进入电场时的初速度为零，在电场中受电场力和重力的合力保持不变，则颗粒离开漏斗口在电场中做匀变速直线运动，故B错误；
C．根据题意，设两极板间的电压值为，水平方向上有
，
竖直方向上有
联立解得
故C错误；
D．根据题意，结合C分析可知，颗粒离开电场时的水平速度为
离开电场后，水平方向做匀速运动，则颗粒落到收集板时的水平速度仍为，竖直方向上，颗粒一直做自由落体运动，则颗粒落到收集板时的竖直速度为
则颗粒落到收集板时的速度大小为
故D正确。
故选D。
11．C
【详解】AB．根据洛伦兹力提供向心力
可得粒子的运动半径为
可知粒子速度最大时，运动半径最大，做出粒子的运动轨迹如图所示
根据几何关系有
联立解得
故AB错误；
CD．某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，即粒子速度最大时，根据几何关系有
解得其在磁场中运动的时间为
故C正确；D错误。
故选C。
二、非选择题：共5小题，计56分．其中第13题~第16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．(1)
(2)m
(3)1.006/1.007/1.008/1.009
(4)（均可）
【详解】（1）根据电路图连接实物图，如图
（2）若电源为理想电源，由于滑动变阻器电阻较小，则移动滑动变阻器，并联支路电压变化较小，则根据串联分压原理可知
化简可得
则图像的斜率近似为定值，故选用R1时对应的图线应为m。
（3）螺旋测微器的分度值为0.01mm，则该导线的直径为
（4）根据电阻定律
由图可知
代入数据解得，该金属导线的电阻率为
13．（1）；（2）
【详解】（1）根据题意，受力分析有
解得
气体发生等温变化，有
解得
（2）根据理想气体状态方程有
解得
又有
解得
14．（1），方向竖直向上；（2）；（3）
【详解】（1）小孩在B点时，由牛顿第二定律有
解得
方向竖直向上。
（2）根据题意可知，小孩在下滑过程中损失的机械能
代入数据解得
（3）根据题意，设外力做的功为，由动能定理有
代入数据解得
15．（1）；（2）；（3），方向垂直与OM向下
【详解】（1）根据题意，粒子在磁场中做圆周运动，则有
解得
粒子的运动轨迹，如图所示
由几何关系可得，粒子做圆周运动的轨道半径
解得
（2）粒子进入电场时速度方向沿方向，若电场方向沿y轴负方向，粒子在电场中做类平抛运动，则有
，
其中
解得
（3）粒子恰能再次从P点以速度v返回磁场区域，则电场力对粒子做功为零，所以电场的方向垂直与OM向下，粒子从Q到P做类斜抛运动，则有
，
其中
解得
16．（1）；（2）a．，b．，c．
【详解】（1）电子在洛伦兹力作用下做圆周运动
得
（2）a．设电场力与速度方向夹角为，沿圆周的半径方向，根据牛顿第二定律
①
沿圆周的切线方向
②
联立①②两式，可得
b．由a问可知，当
即
时，电子运动的速度最大，电子最终做匀速圆周运动的最大速度
c．设电场力与速度方向夹角为，旋转电场对电子做功的功率
当
即
时，电场对电子做功的功率最大
若
可知
解得
则
相关试卷
2024届江苏省南京市、盐城市高三下学期三模物理试卷： 这是一份2024届江苏省南京市、盐城市高三下学期三模物理试卷，共22页。
江苏省南京市、盐城市2024届高三下学期3月一模考试物理试卷（Word版附答案）： 这是一份江苏省南京市、盐城市2024届高三下学期3月一模考试物理试卷（Word版附答案），共10页。试卷主要包含了气压式电脑桌的简易结构如图所示等内容，欢迎下载使用。
2024届江苏南京市盐城市高三一模物理试卷+答案： 这是一份2024届江苏南京市盐城市高三一模物理试卷+答案，共9页。
