2024扬州中学高三下学期3月限时训练物理含答案

这是一份2024扬州中学高三下学期3月限时训练物理含答案，共10页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．2023年8月24日，日本政府正式开始向太平洋排放处理过的福岛第一核电站“核污水”。“核污水”中含有大量的氚以及钡141、氪92、锶90等几十种放射性元素，其中的半衰期为28年，衰变方程为。下列说法正确的是（ ）
A．衰变释放出电子是原子的核外电子电离形成的
B．100个原子核经过56年，还将剩余25个原子核未衰变
C．随着海水温度的变化，原子核的半衰期并不会发生变化
D．的比结合能比的比结合能大
2．白磷在高温、高压环境下可以转化为一种新型二维半导体材料—黑磷，图为黑磷微观结构，其原子以一定的规则有序排列。下列说法正确的是（ ）
A．黑磷是晶体材料 B．黑磷熔化过程中温度升高
C．黑磷中每个分子都是固定不动的 D．同质量的白磷和黑磷分子数目不同
3．“墨子号”量子科学实验卫星，实现了地球上1200公里间的量子态远程传输。这意味着我国在量子通信网络建设领域向前迈出了重要的一步。关于量子理论建立的历史进程，下列说法正确的是（ ）
A．玻尔认为氢原子中的电子轨道是量子化的，但原子的能量不是量子化的
B．根据德布罗意物质波理论，相同速度的电子与质子相比，电子的波长较短
C．普朗克为了解释黑体辐射实验结果，提出了黑体辐射的能量是一份一份的量子理论
D．爱因斯坦指出光是由一个个不可分割的能量子组成，光在传播过程中表现为粒子性
4．图示为一颗人造地球卫星发射过程的简化示意图。卫星先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于P、Q两点。下列说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道2的运行周期大于其在轨道3的运行周期
B．卫星在轨道2上从P点运动到Q点过程中，卫星内部的仪器处于完全失重状态，机械能不变
C．卫星在轨道1的向心加速度小于在赤道上随地球自转的物体的向心加速度
D．卫星在轨道2运行经过Q点的加速度小于在轨道3运行时经过Q点的加速度
5．在用单摆测定当地重力加速度的实验中，下列器材和操作最合理的是（ ）
A． B． C． D．
6．果农设计分拣橙子的简易装置如图所示。两细杆间上窄下宽、与水平地面所成的夹角相同。橙子从装置顶端由静止释放，大小不同的橙子会在不同位置落到不同的水果筐内。橙子可视为球体，假设细杆光滑，不考虑橙子转动带来的影响。某个橙子从静止开始下滑到离开细杆的过程中，受到每根细杆的支持力（ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
7．如图为某自动控制仪器中固定在光滑水平面上的金属块A，通过原长为L的绝缘弹簧与金属滑块B连接，它们带等量同种电荷，弹簧伸长量为。若A、B电荷量均减少一半，弹簧伸长量变为，滑块可以看成质点，则（ ）
A． B． C． D．
8．一定质量理想气体的状态变化如图所示，该图由4段圆弧组成，表示该气体从状态a依次经状态b、c、d，最终回到状态a的状态变化过程，则下列说法正确的是（ ）
A．从状态b到状态d，气体做功为零 B．从状态c到状态d是等温变化
C．从状态a到状态c，气体内能减小 D．从状态a经b、c、d回到状态a，气体放出热量
9．沿电场线所在直线建立如图所示轴，x轴上各点电势随x的变化规律如图所示，坐标原点O点电势为零。带电量为e的电子仅在电场力作用下从O点由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．在区间内，电场方向始终指向x轴正方向
B．电子到达B点时电势能为
C．电子从A运动到C，加速度先减小后增大
D．若在B点给电子一个沿x轴正方向的初速度，电子一定会在AC间做往复运动
10．正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（ ）
A．磁场方向垂直于纸面向外 B．轨迹1对应的粒子运动速度越来越大
C．轨迹2对应的粒子初动能比轨迹3的小 D．轨迹3对应的粒子是正电子
11．如图所示，轻弹簧一端连接质量为m的物体A，另一端固定在光滑的固定的斜面底端，A通过轻绳跨过光滑的定滑轮与质量为的物体B连接，绳、弹簧与斜面平行。将A由弹簧原长处静止释放，已知轻绳始终有力，重力加速度为g，则A上滑过程中，其位移x、速度v和弹簧弹力F、绳子张力T与时间t或位移x的关系图像可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
二、非选择题：共5题，共56分，其中第13~16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．在实验室进行实验时，需要一个电流表进行电流的测量，但是实验室只有一量程为、内阻约为几千欧的电压表，现将其改装成电流表，来进行电流的测量。实验室提供的器材为；待测电压表（量程，内阻约为几千欧）；电阻箱R（最大阻值为）：滑动变阻器（最大阻值为）；电源E（电动势约，内阻很小）；开关S和导线若干。
（1）在改装前，需要对电压表内阻进行测量，某探究小组的两个同学分别画出了甲、乙两个电路图。在实验过程中要求：当电阻箱R的阻值调节为0，在闭合开关S后，通过调节滑动变阻器R，的阻值，电压表的指针能够不超过满偏量程。则正确的电路图应该选___________（选填“甲”或“乙”）
甲 乙 丙
（2）测量内阻的步骤如下：
①选择正确的电路原理图，连接线路（保持开关S断开）；
②将电阻箱R的阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片滑动到最左端，闭合开关S；
③调节滑动变阻器的滑片，使电压表满偏（电压表示数为）；
④保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱R的阻值，使电压表的示数为，记下电阻箱R的阻值，此值即认为是电压表内阻的测量值；
⑤断开开关S，拆除导线。
在步骤④中，当电压表示数为时，电阻箱R的阻值为，则电压表内阻的真实值___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）改装：若要把该电压表改装成有两个量程的电流表，其中一个量程为，另一个量程为。设计电路图如图丙所示（虚线框内为改装后的电流表电路图，电阻和为根据计算选择好的定值电阻），则当开关S接A端时，该改装后的电流表的量程为，___________（选填“0.6”或“3.0”）。
（4）校对：把改装后的电流表（使用量程）与标准电流表串联在一起来共同测量某电路的电流，此时表的指针如图丁所示，则电表的读数为___________．
丁 戊 己
（5）若选用另外一个量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻的阻值（约为），设计了如图戊、己所示的两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用___________（选填“戊”或“已”）电路可减小由电表内阻引起的实验误差。
13．如图所示，在墙角放置一足够厚的玻璃砖。ABC为玻璃砖的横截面，C点靠墙，D为AB的中点，AB边的边长为L。。有一束截面为椭圆的平行光从左侧垂直射入玻璃砖，在玻璃砖的AC侧面刚好发生全反射。已知椭圆光束的横向宽度为L，纵向高度为。

求：
（1）玻璃砖对该光束的折射率；
（2）光束透过玻璃砖后在墙面上形成光斑的面积。
14．一种振动发电装置的示意图如图甲所示，半径、匝数的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示），线圈所在位置的磁感应强度大小均为，线圈的电阻，它的引出线接有的灯泡L，外力推动线圈框架的P端，使线圈的速度v随时间t变化的规律如图丙所示，v取向右为正。
甲 乙 丙
求：
（1）线圈运动过程中产生的最大感应电动势的大小；
（2）线圈运动一个周期内，线圈中产生的热量Q；
（3）时间内流过线圈的电荷量。
15．如图所示，可视为质点的小物块静止在水平桌面OA的左端，桌面OA的长度，物块与桌面间的动摩擦因数，桌子右侧的斜面BC与水平方向的夹角为，斜面下端点B在桌子右边缘A的正下方。物块在水平拉力F作用下向右运动，拉力F与x之间的关系如右图所示，x表示桌面上某点到O点的距离。物块离开桌面后平抛落到斜面上，物块到达斜面时速度与斜面垂直。已知物块质量为．
（1）求物块平抛的初速度；
（2）求桌面的高度；
（3）其他量不变，将斜面BC向右平移距离d，同时改变桌面的动摩擦因数，保证物块到达斜面时速度与斜面垂直，求d的最大值及这种情形下的动摩擦因数。
16．某“偏转系统”的原理如图甲所示，均匀分布的粒子束以相同的初速度（未知）通过加有电压的两极板间，一部分打到极板上被吸收后不再被利用，剩下的进入边界足够大的偏转磁场后发生偏转，被吞噬板吞噬后可以再利用。己知粒子带正电、电荷量为q，质量为m，两极板间电压U可以调节，间距为d，极板长度为，吞噬板长度为，极板间施加一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，带电粒子重力忽略不计，不考虑粒子间的相互作用。

甲 乙
（1）当电压时，恰好没有粒子进入磁场，求粒子的初速度等于多少？若要使所有的粒子都进入磁场口，则板间电压为多少？
（2）若两极板间电压U调节为，且，此时带电粒子在极板间的运动可以近似看成类平抛运动。则进入磁场的带电粒子数目占总带电粒子数目的比例为多少？
（3）接上问，若两极板间电压U如图乙所示在内小幅波动，要求所有进入磁场口的粒子最终全部被吞噬板吞噬，求偏转磁场的磁感应强度满足的条件。
参考答案
12、（1）甲（3分） （2）小于（3分） （3）3.0（3分）
（4）0.46 （5）戊（3分）
13、（1）； （2）
14、（1）；（2）；（3）
15、（1） （2） （3）；
解：（1）图线与X轴围成的面积表示功，由图知拉力做功，物块在桌面上运动过程由动能定理得：，解得物块平抛的初速度为．
（2）由于物块到达斜面时速度与斜面垂直，则落到斜面上时速度的竖直分量为，物块下落的高度：；水平位移分别为：；
由几何关系可得；则桌面的高度为
联立代入数据解得
（3）由于桌面高度一定，物块平抛到达斜面时速度的竖直分量最大为，物块到达斜面时速度与斜面垂直，这种情形下平抛初速度为
由动能定理可得：，解得：。
由题意知，动摩擦因数为0时，物块平抛的初速度最大，即便落到地面处也无法满足物块到达斜面时速度与斜面垂直，综上所述，物块平抛刚好落到地面处时到达斜面底端，速度与斜面垂直，此时d有最大值。；，代入数据可得，这种情形下动摩擦因数为。
16、（1）；（2）；（3）
解：（1）当电压时，恰好没有粒子进入磁场口，则从下极板边缘进入的粒子恰好打到上极板右边缘，如图所示
根据几何关系有
解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动
解得
若要使所有的粒子都进入磁场口，则粒子必定在极板间做匀速直线运动，则有
解得
（2）对于恰好做类平抛到达下极板右边缘的粒子有
进入磁场口的带电粒子数目占总带电粒子数目的比例为
解得
（3）带电粒子在极板间的运动可以近似看成类平抛运动，则粒子射出偏转电场时的速度偏转角的余弦值为
粒子在偏转磁场中有
粒子在磁场中运动沿x轴正方向上移动的距离
解得
可见，此值与偏转电压无关，则射出的粒子能够全部被吞噬的条件是
解得 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
C
A
C
B
D
A
C
D
C
C
D