2024届江苏省盐城中学高三下学期三模物理试卷（解析版）

这是一份2024届江苏省盐城中学高三下学期三模物理试卷（解析版），共19页。试卷主要包含了单选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1. 下列有关原子光谱、原子结构和原子核的认识，其中正确的是（ ）
A. 线状谱中的明线不是特征谱线，吸收光谱中的暗线是特征谱线
B. 氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大
C. 射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中射线的穿透能力最弱，电离能力最强
D. 的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下50克
【答案】B
【解析】
【详解】A、各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线是一一对应的，所以明线光谱的谱线叫做原子的特征谱线，吸收光谱中的暗线也是特征谱线，故A错误；
B、氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，轨道半径减小，能级减小，根据，可知绕核运动的电子动能增大．故B正确；
C、γ射线一般伴随着α或β射线而产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，但电离能力最弱，故C错误；
D、设原来Bi的质量为m0，衰变后剩余质量为m，则有：g，即可知剩余质量为25g，故D错误．
2. 下列实例属于超重现象的是 （ ）
①汽车驶过拱形桥顶端 ②荡秋千的小孩通过最低点
③跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动 ④火箭点火后加速升空
A. ①③B. ②③C. ③④D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】①汽车驶过拱形桥顶端，向心加速度向下，处于失重状态．②荡秋千的小孩通过最低点，向心加速度向上，处于超重状态．③跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动，离开跳板只受重力，加速度向下，完全失重．④火箭点火后加速升空，加速度向上，处于超重状态，所以超重的是②④，ABC错误D正确．
3. 图甲所示电路中，电源电压恒定，为定值电阻，R为热敏电阻。开关S闭合，当R的温度发生改变时，R两端电压随温度t变化的关系图象如图乙所示，功率为，R的功率为，电路总功率为。则、、随温度t变化的关系图象可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．图甲中，定值电阻R0和电阻R串联，电压表测R两端的电压，由乙图可知，热敏电阻R两端的电压UR跟温度t 之间的关系是温度越高，热敏电阻R两端的电压增大，且UR跟t之间是一次函数关系，可设
UR=kt+b
根据串联电路电压规律可知，定值电阻R0两端的电压
U0=U-UR=U-kt-b=-kt+U-b
功率为
定值电阻的功率P0与温度t之间的关系是二次函数关系，故AB错误；
C．根据串联电路电流规律可知电路中的电流
R的功率为
R的功率与温度t之间的关系是二次函数关系，故C错误；
D．电源的电压不变，电路总功率为
所以P-t图线应是一条斜向下的直线，故D正确。
故选D。
4. 如图所示为某一时刻波源S1、S2在水槽中形成的水波，其中一条线表示波峰，另一条虚线表示波谷，已知两列波的频率相同，振幅相同，则下列说法不正确的是（ ）
A. 这两列波的波长相同，在两波相遇的区域中会产生干涉
B. 从此刻再经过四分之一个周期，a、b、c、d四点的位移均为零
C. a、c、d三点的振动始终加强，b点的振动始终减弱
D. a、c、d三点位移始终最大，等于两列波的振幅之和
【答案】D
【解析】
【详解】A．在同一介质中波速相同，因为两列波的频率相同，所以波长一定相同，在两波相遇的区域会发生干涉，故A错误；
B．从此刻再经过四分之一个周期，a、b、c、d四点位移均为零，此时刻四点处于平衡位置，故B错误；
CD．此刻a、c、d三点位移最大，等于两列波的振幅之和，在这些点两列波引起的振动总是相互加强的，质点的振幅最大，但位移是时刻在变化，在b点是两列波波峰和波谷相遇点，两列波引起的振动总是相互减弱的，质点的振幅最小，振动始终减弱，故C错误，D正确。
故选D。
5. 某同学利用如图所示的装置做“验证动量守恒定律的实验”，已知两球的质量分别为m1、m2（且m1＞m2），关于实验下列说法正确的（ ）
A. 如果M是m2的落点，则该同学实验过程中必有错误
B 斜槽轨道必须很光滑
C. 实验需要验证的是m1·=m2·＋m1·
D. 实验需要秒表、天平、圆规等器材
【答案】A
【解析】
【详解】A．入射球要比被碰球质量大，因此质量为m1的为入射小球，其碰前落地点为P，碰后落地点为M，故A正确；
B．在同一组的实验中要保证入射球和被碰球每次平抛的速度都相同，故每次入射球必须从同一高度由静止释放，由于摩擦作用对它们的影响相同，因此轨道是否光滑不影响实验，故B错误；
C．不管是入射小球还是被碰小球，它们开始平抛的位置都是O点，图中P是入射小球不发生碰撞时飞出的落地点，N是被碰小球飞出的落地点，M是入射小球碰撞后飞出的落地点，由于它们都是从同一高度做平抛运动，运动的时间相同，故可以用水平位移代表水平速度，故需验证表达式为：m1·=m1·＋m2·，故C错误；
D．本实验不需要测小球平抛运动的速度，故不需要测运动的时间，不需要秒表，故D错误。
故选A。
6. 如图所示，一个小球放在水平地面上的O点，先后以初速度、从O点斜向上抛出，与水平方向的夹角比与水平方向的夹角大，不计空气阻力，则下列判断一定正确的是（ ）
A. 若两次落到地面上的同一点，则
B. 若两次落到地面上的同一点，则
C. 若两次上升的最大高度相同，则
D. 若两次上升的最大高度相同，则
【答案】D
【解析】
【详解】AB．设初速度与水平方向的夹角为α，与水平方向夹角为β，两次均做斜向上抛运动，则有以v1抛出，在水平方向的初速度为
在竖直方向的初速度
竖直方向是竖直上抛运动，整个运动的时间为t1，则有
水平方向是匀速直线运动，则有水平方向的位移有
同理以v2抛出时，水平方向则有
竖直方向
水平位移
因为
则有
虽然α>β，由于α与β的确切关系不确定，因此v1与v2的确切关系不能确定，AB错误；
CD．若两次上升的最大高度相同，则有
可得
由于α>β，则一定有
v1< v2
C错误，D正确。
故选D。
7. 中医拔罐疗法在中国有着悠久的历史，早在成书于西汉时期的帛书《五十二病方》中就有类似于后世的火罐疗法。其方法是以罐为工具，将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上，造成局部瘀血，以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用的疗法。在刚开始的很短时间内，火罐“吸”在皮肤上的主要原因是（ ）
A. 火罐内的气体温度不变，体积减小，压强增大
B. 火罐内的气体压强不变，温度降低，体积减小
C. 火罐内的气体体积不变，温度降低，压强减小
D. 火罐内气体体积不变，温度降低，压强增大
【答案】C
【解析】
【详解】在刚开始的很短时间内，火罐内部气体体积不变，由于火罐导热性良好，所以火罐内气体温度迅速降低，根据可知，气体压强减小，在外界大气压的作用下火罐“吸”在皮肤上，ABD错误，C正确。
故选C。
8. 如图所示，由黄光和紫光组成的一束复色光沿着半圆形玻璃砖的半径入射，在界面上分成ab、b两束光，则（ ）
A. a是黄光，b是紫光
B. a、b两束光分别通过相同的单缝，只有b能发生衍射现象
C. a在玻璃砖中的传播速度小于b在玻璃砖中的传播速度
D 用同一装置做双缝干涉实验，a光相邻亮条纹间距较大
【答案】C
【解析】
【详解】A．由光路图可知，ab两束光入射角相同，但是a束光只有反正光线没有折射光线，发生了全反射，故a束光全反射临界角小于b束光。由
可知
故a束光是紫光，b束光是黄光，ab束光是黄光和紫光。A错误；
B．a、b两束光分别通过相同的单缝，ab光均能发生衍射现象，观察到的是ab衍射图样叠加后的效果。B错误；
C．由折射率与波速的关系
可知，折射率与光在玻璃砖中的传播速度成反比，故
C正确；
D．双缝干涉时有
又因为紫光的波长小于黄光，即
故用同一装置做双缝干涉实验，屏幕上相邻亮条纹间距关系为
D错误。
故选C。
9. 如图，用粗细均匀的电阻丝折成边长为L的平面等边三角形框架，每个边长L的电阻均为r，三角形框架的两个顶点与一电动势为E、内阻为r的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则三角形框架受到的安培力的合力大小为（ ）
A. 0B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据左手定则判断出各段受到的安培力的方向，如图
等效电路为r和2r并联，并联后总电阻为
则路端电压
根据欧姆定律
；
则安培力
F1，F2的夹角为120°，根据平行四边形定则其合力大小为，且
故三角形框架受到的安培力的合力大小为
故选C。
【名师点睛】此题考查了安培力及力的合成问题；在此问题中，各段的电流的大小不相等，要使用闭合电路的欧姆定律分别计算出各段的电流的大小，然后计算安培力最后根据平行四边形法则来合成是解题的正确思路．题目的难度中档。
10. 如图甲所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因数为μ，小木块的速度随时间变化关系如图乙所示，v0、t0已知，则（ ）
A. 无法判定传送带转动方向B. μ=
C. t0后木块的加速度为2gsinθ－D. 传送带的速度大于v0
【答案】C
【解析】
【详解】A．若传送带顺时针转动，当滑块下滑()，将一直匀加速到底端；当滑块上滑()，先匀加速运动，在速度相等后将匀速运动，两种均不符合运动图象；故传送带是逆时针转动，故A错误；
B．滑块在0～内，滑动摩擦力向下做匀加速下滑，由牛顿第二定律有
由图可知
则
故B错误；
C．共速后由牛顿第二定律得
代入得
故C正确；
D．只有当滑块的速度等于传送带的速度时，滑块所受的摩擦力变成斜向上，故传送带的速度等于，故D错误。
故选C。
11. 电场中有两个电荷q1和q2，两电荷分别位于坐标系x1=-1.00m；x2=+0.50m．已知q2带正电荷，电场各处的电势如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. q1带正电荷
B. D点的电场强度大小约为20V/m
C. 一个质子从A点由静止释放运动到E点，此过程中电场力做负功
D. B点的电场强度为0
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图所示的电势分布情况可知，在x=0处附近，等势面密度大，说明此处的电场强度大；电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，q2带正电，因此 q1带负电，A错误；
B．D点在-20V和-24V两个等势面中间，两个等势面相距0.20m，由电势差与电场强度的关系可知，D点的电场强度大小约是20V/m，B正确；
C．质子带正电，从A点由静止释放运动到E点，是从高电势运动到低电势，电场力做正功，C错误；
D．B点电势是零，电场强度与电势没有直接关系，可电场强度不一定是零，B点的电场强度是q1和q2在该点分别产生电场强度的合电场强度，两个分场强方向相反，因q2产生的等势面密度大，q2的电量大于q1的电量，q2距B点的距离小于q1距B点的距离，因此B点的电场强度不是零，D错误。
故选B。
二、实验题：本大题共1小题，共10分。
12. 甲实验小组要探究一个规格为的小灯泡的伏安特性曲线。有下列器材可供选用：
A.电压表（量程，内阻值约）
B.电压表（量程，内阻）
C.电流表（量程，内阻）
D.电流表（量程，内阻）
E.滑动变阻器（最大电阻约）
F.滑动变阻器（最大电阻约）
G.电源（电动势，内阻不计），开关一个，导线若干
（1）要求小灯泡电压从零开始调节，为了调节方便，测量尽可能准确，电压表应选用_________，电流表应选用_________，滑动变阻器应选用_________（填器材前面序号）。
（2）根据所选器材和要求在虚线框中并画出实验电路图
（3）乙实验小组正按正确操作得到另外一个元件伏安特性曲线图象如图），如果将这个元件直接接到电动势为、内阻值为的电源两端，则该元件电阻值是_________（结果保留2位有效数字）
【答案】（1） ①. A ②. D ③. E
（2） （3）15
【解析】
【小问1详解】
[1] 灯泡额定电压为，因此电压表应选择量程的电压表，故选；
[2]灯泡的额定电流
故电流表只能选择；
[3]本实验中采用滑动变阻器分压接法，所以滑动变阻器应选择总阻值较小的E。
【小问2详解】
本实验中电流从零开始调节，故滑动变阻器采用分压接法；同时因灯泡内阻较小，故电流表采用外接法：故原理图如图所示
【小问3详解】
在灯泡的伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，如图所示
两图的交点表示灯泡的工作点，则由图可知，灯泡电压为，电流为，故电阻
三、简答题：本大题共1小题，共12分。
13. 在高度为H的竖直区域内分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左；磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。在该区域上方的某点A，将质量为m、电荷量为＋q的小球，以某一初速度水平抛出，小球恰好在该区域做直线运动。已知重力加速度为g。
（1）求小球平抛的初速度v0；
（2）若电场强度大小为E，求A点距该区域上边界的高度h；
（3）若令该小球所带电荷量为－q，以相同的初速度将其水平抛出，小球离开该区域时，速度方向竖直向下，求小球穿越该区域的时间。
【答案】（1） ；（2） ；（3）
【解析】
【分析】
【详解】（1）设小球进入复合场时，速度方向与水平方向成，分析小球的受力，有
，
解得
（2）小球从A点抛出，进入复合场，由动能定理
又由（1）知
解得
（3）设某时刻小球经某处时速度为v，将其正交分解为、，则小球受力如图，
在水平方向上，由动量定理
即
解得
四、计算题：本大题共3小题，共34分。
14. 图中K、A是密封在真空管中的两电极，电极K受到紫外线照射时能够发射电子。K、A间的电压大小可调，电源的正、负极亦可对调（当电极A的电势高于电极K的电势时，电压为正）。保持光强不变，改变电源的正、负极，以及移动变阻器的滑片，可得图所示电流表示数I与电压表示数U之间的关系，当电压分别为和时，对应光电流的大小分别为0和，光电流的最大值为，已知电子电荷量为。
（1）求光电子的最大初动能；
（2）当所加电压为时，求单位时间内由电极K发出的光电子数n；
（3）一种经典模型，计算光电效应中电子获得逸出金属表面所需能量的时间的方法如下：一功率的紫外光源（可看作点光源）向四周均匀辐射能量，距离光源处放置一小块钾。假设：钾原子为球状且紧密排列，紫外光的能量连续且平稳地被这块钾正对光源的表面的原子全部吸收，并且每个原子吸收的能量全部给钾的最外层电子，使之逸出成为光电子。已知钾的逸出功、其原子半径，取元电荷。根据上述信息，计算的大小（结果保留三位有效数字）。并将计算结果与光电效应实验中“电子几乎是瞬时（约为量级）逸出金属表面的”实验结果作比较，判断上述经典模型是否合理。
【答案】（1）；（2）；（3），不合理
【解析】
【详解】（1）根据题意，由动能定理有
（2）依题意，知光电流的最大值为，可得单位时间内由电极K发出的光电子数为
（3）由于该点光源均匀地向四周辐射能量，在离光源r处，单位时间、单位面积的能量
在时间内，正对光源的1个钾原子的投影面积内接受的能量为
如果电子要从表面层中逸出，则其吸收的能量至少等于钾的逸出功，即
联立以上各式，可以解得
代入数据，可得
可见，，说明该经典模型不合理。
15. 如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动。某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。若人和滑板的总质量，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为，斜坡的倾角（，），斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度取。求：
(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大？
(2)若由于场地的限制，水平滑道BC的最大长度，则斜坡上A、B两点间的距离应不超过多少？
(3)在轨道长度为(2)的最大值的条件下，要使静止在C处的人和滑板回到A处，至少应给人和滑板施加多大的水平拉力？
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】(1)人和滑板在斜坡上的受力如图所示，建立直角坐标系
设人和滑板在斜坡上滑下的加速度为，由牛顿第二定律得
其中
联立解得人和滑板滑下的加速度力
(2)人和滑板在水平滑道上，由牛顿第二定律得
解得人和滑板在水平滑道上运动的加速度大小为
设人从斜坡上滑下的最大距离为，由匀变速直线运动公式得
联立解得
(3)设最小拉力为F，拉力最小时人和滑板回到A点时速度为零，由牛顿第二定律得，水平面上
斜面上
联立解得
16. 宽度为 L＝0.5m 的足够长的平行金属导轨，导轨平面与水平面之间的夹角为θ＝30°，导轨上端连接电阻 R＝0.125Ω，虚线 OP、MN与导轨垂直，OP、MN 间距 d＝0.2m，OP、MN 间区域存在匀强磁场，磁场方向垂直轨道平面向上，如图所示。垂直于导轨水平放置一质量m＝0.1kg。电阻 R＝0.125Ω 的金属杆ab，金属杆与导轨间动摩擦因数为，金属杆从距OP距离d＝0.2m 处从静止开始下滑，从OP处刚进入磁场时恰好做匀速直线运动。导轨电阻不计，重力加速度为 g＝10m/s2，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小B；
（2）金属杆在磁场中运动过程中产生的电热Q。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）金属杆下滑到OP过程，由动能定理得
解得
v=1m/s
金属杆刚进入磁场时感应电动势
E=BLv
感应电流
金属杆受到的安培力
F=BIL
金属棒刚进入磁场时恰好做匀速直线运动，由平衡条件得
解得
B=0.5T
（2）金属杆在磁场中运动过程
d=vt
金属杆产生的焦耳热
解得
Q=0.025J