2024年江苏高考物理最后一卷（新情景题）（江苏卷05）（考试版）

这是一份2024年江苏高考物理最后一卷（新情景题）（江苏卷05）（考试版），共9页。

注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。
1．将放射性同位素氟-18（）注入人体参与人体的代谢过程，如图甲所示，氟-18在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭并产生一对波长相等的光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的医学图像。氟-18的衰变规律如图乙所示，其中纵坐标表示任意时刻放射性元素的原子数与的原子数之比，设正、负电子的质量均为m，光速为c，普朗克常数为h。则（ ）
A．氟-18衰变的方程为
B．上述一对光子由氟-18直接产生并释放
C．上述一对光子波长为
D．经5小时人体内氟-18的残留量是初始时的33.3%
2．如图所示，空间中同一水平面上有两根平行固定的，通有相同电流的长直导线L1、L2，电流方向均垂直于纸面向外。现将另一根质量为m，长为L的导线L3平行于L1、L2放置在二者连线的中垂线上，当给L3通以电流Ⅰ时，其恰好能静止。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．L3可能处于导线L1、L2连线的中点
B．L3中电流的方向一定垂直于纸面向里
C．L3中电流的方向一定垂直于纸面向外
D．L3所在位置的磁感应强度大小为
3．无线充电宝可通过磁吸力吸附在手机背面，如图甲所示为科创小组某同学手握手机（手不接触充电宝），利用手机软件记录竖直放置的手机及吸附的充电宝从静止开始在竖直方向上的一次变速运动过程（手机与充电宝始终相对静止），记录的加速度a随时间t变化的图像如图乙所示（规定向上为正方向），时刻充电宝速度为零，且最终处于静止状态．已知手机的质量为，无线充电宝质量为，手机与充电宝之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，在该过程中下列说法正确的是（ ）

A．充电宝在与时刻所受的摩擦力方向相反
B．时刻充电宝受的摩擦力大小为
C．充电宝受到的静摩擦力的最大值为
D．充电宝与手机之间的吸引力大小至少为
4．1885年，瑞士科学家巴耳末对当时已知的氢原子在可见光区的四条谱线、、、分析之后发现了这些谱线的波长符合规律：。后来玻尔研究发现这四条谱线的波长符合该规律是因为它们分别是从四个连续的高能级跃迁到能级，四条谱线的波长如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．谱线对应的光子是由能级跃迁到能级产生的
B．四条谱线中谱线对应的光子的能量最小
C．若谱线对应的光子刚好能使某种金属发生光电效应，则谱线对应的光子也能使该金属发生光电效应
D．若谱线和谱线对应的光子都能使某种金属发生光电效应，则谱线对应光子使该金属表面逸出的光电子最大初动能较大
5．2023年7月，我国研制的电磁弹射微重力实验装置启动试运行。如图所示，电磁弹射系统将实验舱竖直加速到预定速度后释放，实验舱在上抛和下落阶段为科学载荷提供微重力环境。据报道该装置目前达到了上抛阶段2s和下落阶段2s的4s微重力时间、10µg的微重力水平。若某次电磁弹射阶段可以视为加速度大小为5g的匀加速运动，重力加速度取g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．电磁弹射阶段用时约为2s
B．电磁弹射阶段，实验舱上升的距离约为20m
C．实验舱竖直上抛阶段的运行长度约为100m
D．实验舱开始竖直上抛的速度约为20m/s
6．如图所示，昌昌同学为了测量某溶度糖水折射率，将圆柱形透明薄桶放在水平桌面上，倒入半桶糖水；再将圆柱体竖直插入水中，圆柱体的中轴线与圆桶的中轴线重合；用刻度尺测量圆柱体在糖水中成的像的直径；已知圆柱体截面直径为，透明圆桶直径。则该糖水折射率（ ）
A．1.45B．1.72C．2.00D．2.50
7．如图甲所示，水滴滴在平静的水面上，会形成水波向四周传播（可视为简谐波）。可利用两个能够等间隔滴水的装置、来研究波的叠加现象，图乙所示为以、为波源的两水波在某时刻叠加的简化示意图，已知、的振幅均为A，该时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则下列说法正确的是（ ）
A．a处质点做简谐运动，振幅为0
B．b处质点此刻的位移大小为2A
C．若想观察到稳定的干涉现象，可将滴水间隔调小
D．只要将的滴水间隔调至和的相等，c处质点就做振幅为2A的简谐运动
8．如图所示，带有活塞的汽缸中密封着一定质量的理想气体（不考虑气体分子势能），汽缸和活塞均具有良好的绝热性能。将一个热敏电阻（随温度升高，电阻变小）置于汽缸中，热敏电阻与汽缸外的欧姆表连接，汽缸固定不动，缸内活塞可自由移动且不漏气，活塞下挂一沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止。现将沙桶底部钻一小洞，细沙缓缓漏出。则下列说法不正确的是（ ）
A．外界对气体做功，气体的内能增大
B．气体对外界做功，气体的内能减小
C．气体的压强增大，体积减小
D．欧姆表的指针逐渐向右偏转
9．北京时间2023年10月26日，神舟十七号航天员乘组成功入驻“天宫”。如图为“天宫”绕地球运行的示意图，测得“天宫”沿顺时针方向从A点第一次运动到点用时，这段圆弧对应的圆心角为。已知地球的半径为，地球的质量为，引力常量为，则关于“天宫”运动的相关物理量说法正确的是（ ）
A．离地面高度为
B．离地面高度为
C．向心加速度大小为
D．向心加速度大小为
10．如图所示平行板电容器与电动势为的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可忽略，开关闭合，稳定时一带电的油滴静止于两极板间的点，若断开开关，将平行板电容器的下极板竖直向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（ ）
A．带电油滴向上运动
B．静电计指针的张角变大
C．点电势变小
D．带电油滴的电势能变小
11．如图所示，一理想变压器的原线圈由双线圈ab和cd构成，双线圈匝数各为，副线圈的匝数为。用和表示变压器的输入电流和电压，和表示变压器输出电流和电压。下列说法正确的是（ ）
A．若A接a，B接b，cd空置，电键闭合前后，发生变化
B．若A接a，B接b，cd空置，负载变化时，电源输出功率恒定
C．若A接a，B接c，b接d，原副线圈的电压比为
D．若A接a，B接d，b接c，负载变化时，和相应变化且成正比
二、实验题：本题共15分。
12．（15分）实验小组要测量某未知型号的锰铜合金的电阻率，他们找来一根用该材料制成的长为L的导体棒。主要实验步骤如下：
(1)他们首先用多用电表测量该导体棒的电阻，测量时多用电表面板显示如图甲所示。
该小组同学认为读数误差较大，他们又断开电路重新选择欧姆挡进行测量。请在下列实验步骤中选择正确的操作并按正确的顺序进行排序 。（填写步骤前的字母代号）
A．使两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在最左侧刻线
B．使两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在最右侧刻线
C．断开电路，将选择开关调至“OFF”挡
D．使两表笔接触导体棒两端进行测量读数
E.将选择开关调至“×1”挡
F.将选择开关调至“×100”挡
(2)为更精确地测量该导体棒的电阻，他们用实验室提供的下列器材再次进行测量：
待测导体棒R1；
电压表V（量程为0~15V，内阻约为10kΩ）；
电流表A1（量程为0~0.6A，内阻约为0.2Ω）；
电流表A2（量程为0~1.0A，内阻约为0.1Ω）；
电流表A3（量程为0~3.0A，内阻约为0.05Ω）；
滑动变阻器R2（总阻值为15Ω）；
电池组E（电动势为20V，内阻不计）；
开关、导线若干。
请在如图乙所示的虚线框中将最优实验电路图补充完整，并标明所选器材的字母代号 。
(3)他们用游标卡尺测量该导体棒的直径d，所用游标卡尺由于多次不规范使用，测量长度为0时主尺的零刻线与游标尺的零刻线不对齐，如图丙所示。测量该导体棒直径时显示的刻度如图丁所示，则导体棒的直径d= mm。
(4)电压表V的示数用U表示，电流表A1的示数用I1表示，电流表的示数用I2表示，电流表的示数用I3表示，则该电阻材料的电阻率 （选用L、d、U、I1、I2、I3中的字母表示），由于电路的系统误差，用此表达式得出的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
三、计算题：本题共4小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
13．（6分）如图，图中甲为气压升降椅，乙为其核心部件模型简图。活塞横截面积为S，气缸内封闭一定质量的理想气体，该气缸导热性能良好，忽略一切摩擦。调节到一定高度，活塞上面有卡塞，活塞只能向下移动，不能向上移动。已知室内温度为27℃，气缸内封闭气体压强为p，稳定时气柱长度为L，此时活塞与卡塞恰好接触且二者之间无相互作用力，重力加速度为g。求：
（1）当室内温度升高5℃时，气缸内封闭气体增加的压强；
（2）若室内温度保持27℃不变，一质量为m的同学盘坐在椅面上，稳定后活塞向下移动的距离。
14．（8分）如图甲，为某学校举行定点投篮比赛的场景，某同学正在进行定点投篮，投出的篮球在空中划出一道漂亮的弧线，穿网而过。如图乙，为篮球在空中运动轨迹，在篮球运动所在的竖直平面内建立直角坐标系xOy，篮球从A点投出，A、B、C、D是篮球运动轨迹上的4个点，C点为篮球运动的最高点，D点是篮筐位置，A、B、D点的坐标分别为（-2L，-3L）、（-L，0）、（L，0）。篮球质量为m，重力加速度大小为g，空气阻力忽略不计。求：
（1）C点的纵坐标yC；
（2）该同学将篮球投出时，篮球的速度v。
15．（12分）如图甲所示，矩形和为上下两部分对称磁场区域，分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场，磁场磁感应强度大小均为，边界左侧有一粒子发射器，可垂直于边界连续发射带正电的粒子，其内部结构如图乙所示。现调节发射器中速度选择器的电场和磁场的大小，调到电场强度和磁感应强度大小之比为时，发现从边界中点射入磁场的粒子恰好各经过上、下磁场一次从点射出。已知带电粒子比荷为，上、下两部分磁场区域高度均为d。不考虑电场、磁场边界效应和粒子重力的影响。求：
（1）粒子第一次经过边界时速度方向与的夹角；
（2）图甲中对称磁场区域的长度L；
（3）当保证粒子发射器发射速度不变使其在间上下移动时，为使射入磁场的所有粒子均能从侧射出，须调节对称磁场的磁感应强度大小，求对称磁场的磁感应强度的取值范围。
16．（15分）如图所示，在光滑水平面内从左至右连续存在有个宽度均为的矩形区域，其中区域Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ的长度均为，其间存在沿竖直方向交替变化的图示匀强磁场，磁感应强度大小均为；区域Ⅱ、Ⅳ为长度均为的无场区域。一质量为、电阻为、边长为的正方形单匝金属线框以大小为的初速度开始进入区域Ⅰ，运动过程中线框的边始终与各区域的边界线平行，线框最终离开区域Ⅴ。
（1）求线框的边刚进入区域Ⅰ时，线框的加速度大小；
（2）求线框完全进入区域Ⅲ中的速度大小；
（3）若在线框开始进入区域Ⅰ时，对线框施加一可变的水平外力，使线框做匀速直线运动至线框刚好完全离开区域Ⅴ，求水平外力做功的平均功率。