江苏省盐城市射阳中学2024-2025学年高三（第一次）模拟考试物理试卷

这是一份江苏省盐城市射阳中学2024-2025学年高三（第一次）模拟考试物理试卷，共14页。试卷主要包含了单选题，实验题，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.碳14能够自发地进行衰变： 614C→714N+X。碳14的半衰期为5730年。在考古和经济建设中可用碳14测定年代。以下说法正确的是( )
A. 衰变放出的X是一种穿透能力极强的高频电磁波
B. 碳14的衰变方程为 614C→714N+−10e
C. 温度升高，碳14的半衰期会变长
D. 衰变后X与氮核的质量之和等于衰变前碳核的质量
2.用图示装置做“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验，下列操作中正确的是( )
A. 电火花打点计时器选用8V交流电源
B. 平衡摩擦力时将砝码盘通过细线挂在小车上
C. 实验中，释放小车与接通打点计时器需同时进行
D. 实验中改变小车的质量后，不需要重新平衡摩擦力
3.为探究变压器的两个线圈的电压关系，小明绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，如图所示，线圈a作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，线圈b接小灯泡，线圈电阻忽略不计。当闭合电源开关时，他发现电源过载(电流过大，超过学生电源允许的最大值)。为解决电源过载问题，下列措施中可行的是( )
A. 增大电源电压B. 适当增加原线圈a的匝数
C. 适当增加副线圈b的匝数D. 换一个电阻更小的灯泡
4.如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ=30∘角(环面轴线为竖直方向)，若导电圆环上通有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是( )
A. 导电圆环有扩张的趋势B. 导电圆环所受安培力方向指向圆心
C. 导电圆环所受安培力的大小为πBIRD. 导电圆环所受安培力的大小为2BIR
5.图1为电影《流浪地球2》中的太空电梯，又称为“斯科拉门德快速电梯”，是一种可以在地球表面和太空间来回运输人员和物资的巨型结构。图2为其简易图，固定在空间站和地球间的刚性“绳索”与空间站一起和地球保持相对静止，电梯可沿“绳索”升降，则( )
A. 空间站绕地球运行的向心力小于地球对它的万有引力
B. 空间站绕地球运行的向心力等于地球对它的万有引力
C. 若连接空间站处的“绳索”断裂，空间站将落回地面
D. 若连接空间站处的“绳索”断裂，空间站做离心运动
6.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S1、S2来研究波的叠加现象，图乙所示为以S1、S2为波源的两水波在某时刻叠加的简化示意图，已知S1、S2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S2滴水间隔调小
D. 只要将S1的滴水间隔调至和S2的相等，c处质点就做振幅为2A的简谐运动
7.如图，水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为Q，板间距离为d，上极板与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间P点有一个静止的带电油滴，所带电荷量绝对值为q。静电力常量为k，下列说法正确的是( )
A. 油滴带正电
B. 油滴受到的电场力大小为4kQqd2
C. 若仅将上极板平移到图中虚线位置，则静电计指针张角减小
D. 若仅将上极板平移到图中虚线位置，则油滴将加速向上运动
8.如图所示为双缝干涉装置示意图，双缝到光屏的距离为l，双缝的中垂线与光屏交于O点。某种单色光照射到双缝上，观察到光屏上P点为第4级亮条纹的中心位置(图中黑色表示亮条纹)。现将光屏向右平移l，此时观察到光屏上P点为( )
A. 第8级亮条纹的中心位置B. 第5级亮条纹的中心位置
C. 第2级亮条纹的中心位置D. 第1级亮条纹的中心位置
9.如图所示，R1，R2为可调电阻，R3为一般电阻，R4为热敏电阻．当环境温度升高时，下列说法中正确的是( )
A. 电容器所带电量减小
B. 若R1的阻值减小，电容器的带电量可能保持不变
C. 若R2的阻值增大，电容器的带电量可能保持不变
D. 若R2的阻值减小，电流表的示数可能保持不变
10.如图所示为研究光电效应的实验装置，用频率为ν的光照射电极K，从电极K逸出的光电子可向各个方向运动。某同学进行了如下操作：(1)用频率为ν1的光照射光电管，此时微安表中有电流。调节滑动变阻器，使微安表示数恰好变为0，记下此时电压表的示数U1。(2)用频率为ν2的光照射光电管，重复(1)中的步骤，记下电压表的示数U2。已知电子的电荷量为e。下列说法正确的是( )
A. 为了使微安表的示数为零，实验中滑动变阻器的滑片P应该向b端移动
B. 根据题中数据可以得到普朗克常量为ℎ=eU1−U2ν1−ν2
C. 若仅降低(1)中的光照强度，则微安表最初读数减小，遏止电压会变小
D. 滑动变阻器的滑片位于b端时，流过微安表的电流方向是从上往下
11.如图所示，正方形线框abcd放在光滑的绝缘水平面上，OO ′为正方形线框的对称轴，在OO ′的左侧存在竖直向下的匀强磁场。现使正方形线框在磁场中以两种不同的方式运动：第一种方式以速度v使正方形线框匀速向右运动，直到ab边刚好与OO ′重合;第二种方式只将速度变为3v。则下列说法正确的是( )
A. 两过程线框中产生的焦耳热之比为1:3
B. 两过程流过线框某一横截面的电荷量之比为1:3
C. 两次线框中的感应电流大小之比为1:1
D. 两过程中线框中产生的平均电动势之比为1:9
二、实验题：本大题共1小题，共10分。
12.材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划利用压敏电阻测量物体的质量，他先测量压敏电阻处于不同压力F时的电阻值RF。
利用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，要求误差较小，提供的器材如下：
A.压敏电阻RF，无压力时阻值R0= 600 Ω
B.滑动变阻器R1，最大阻值约为20 Ω
C.滑动变阻器R2，最大阻值约为200 Ω
D.灵敏电流计G，量程0～2．5 mA，内阻为30 Ω
E.电压表V，量程0～3 V，内阻约为3 kΩ
F．直流电源E，电动势为3 V，内阻很小
G．开关S，导线若干
(1)滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”)，实验电路图应选用________(选填“图1”或“图2”)。
(2)实验中发现灵敏电流计量程不够，若要将其改装为量程30 mA的电流表，需要_______(选填“串联”或“并联”)一个电阻R＇，R＇=________Ω。
(3)多次改变压力F，在室温下测出对应电阻值RF，可得到如图3所示压敏电阻的R0RF−F图线，其中RF表示压力为F时压敏电阻的阻值，R0表示无压力时压敏电阻的阻值。由图线可知，压力越大，压敏电阻的阻值________(选填“越大”或“越小”)。
(4)若利用图4所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量，需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量。若m1>m2，则m1应标在电压值_____(选填“较大”或“较小”)的刻度上。请分析表示物体质量的示数是否随刻度均匀变化，并说明理由__________________________________________。
三、计算题：本大题共4小题，共46分。
13.横截面为圆环的中空柱形容器，内半径为R，外半径为2R，MN为一条直径。光线以45°入射角从M点射向容器，折射后恰好与容器内壁相切，光在真空中的速度为c。求：
(1)容器对该光线的折射率n；
(2)光从M点射入到第一次到达容器外壁所经历的时间t。
14.如图所示，一导热性能良好的圆柱形容器竖直放置于地面上，容器的横截面积为S。内部用质量为m的活塞密封一定质量的理想气体，活塞可无摩擦地滑动，整个装置放在大气压强为p0、温度为T0的室内，开始时活塞到容器底的距离为ℎ。由于温度变化，活塞缓慢下降了d，这一过程中，封闭气体内能变化量大小为ΔU，已知重力加速度为g。求：
(1)此时的室内温度T；
(2)此过程吸收或者放出的热量是多少。
15.如图甲所示，在xy平面内y轴的左侧有宽为L的电场区域，在电场区域的左侧有一加速电场，电压为U0，一质量为m，带电量为+q的带电粒子从A点飘入加速电场(忽略初速度)，从x轴的P点(−L,0)进入电场区域，粒子进入电场区域时在电场区域加上图乙所示的与y轴平行的交变电场，(T未知)，y轴正方向为电场的正方向，粒子经过交变电场后从y轴上的Q点(0,L)沿着x轴的正方向进入第一象限．在第一象限有一垂直纸面的圆形磁场区域，磁场变化规律如图丙所示，磁场变化周期为T0(忽略磁场突变的影响)，粒子在t=0时刻进入磁场，且始终在磁场区域内运动．求：
(1)经过P点时的速度v0；
(2)交变电场的场强大小E0；
(3)圆形磁场区域的最小面积S．
16.如图甲所示，两根间距L=1.0m、电阻不计的足够长平行金属导轨ab、cd水平放置，一端与阻值R=2.0Ω的电阻相连．质量m=0.2kg的导体棒ef在恒定外力F作用下由静止开始运动，已知导体棒与两根导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为f=1.0N，导体棒电阻为r=1.0Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场B中，导体棒运动过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示(取g=10m/s2).求：
(1)当导体棒速度为v时，棒所受安培力F安的大小(用题中字母表示)．
(2)磁场的磁感应强度B．
(3)若ef棒由静止开始运动距离为S=6.9m时，速度已达v′=3m/s.求此过程中产生的焦耳热Q．
答案和解析
1.B
【解析】AB.根据反应过程电荷数守恒和质量数守恒可知其核反应方程为 614C→714N+−10e，可知X为电子，即衰变放出的是β射线，γ射线才是一种穿透能力极强的高频电磁波，故A错误，B正确；
C.放射性元素的半衰期是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，故C错误；
D.碳14自发地进行衰变，衰变中释放了能量，根据质能方程可知存在质量亏损，所以衰变后X与氮核的质量之和小于衰变前碳核的质量，故D错误。
故选：B。
2.D
【解析】A.电火花打点计时器选用220V交流电源，故A错误；
B.平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，小车带着纸带，且让纸带穿过打点计时器，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故B错误；
C.实验中，应先接通打点计时器，再释放小车，故C错误；
D.由于平衡摩擦力之后，根据平衡条件有
mgsinθ=μmgcsθ
故所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量后，不需要重新平衡摩擦力，故D正确。
故选：D。
3.B
【解析】根据变压器的原理可知，原副线圈两端的电压之比为：UbUa=nbna
原副线圈两端的电流之比为：IaIb=nbna
A、当增大电源电压时，则副线圈的电压增大，副线圈的电流也增大，故A错误；
B、当适当增加原线圈a的匝数时，副线圈的电压减小，则副线圈的电流也减小，故B正确；
C、当适当增加副线圈b的匝数时，副线圈的电压增大，则副线圈的电流也增大，故C错误；
D、换一个电阻更小的灯泡时，在副线圈电压保持不变的情况下，副线圈的电流增大，故D错误；
故选：B。
4.C
【解析】A、根据通入电流方向，结合左手定则可知，安培力方向水平分量均指向圆心，因此环有收缩的趋势，故A错误；
B、把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量，竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零，由左手定则可知，水平方向的磁场对电流的安培力竖直向上，即导电圆环所受安培力竖直向上，故B错误；
CD、把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量，竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零，导电圆环可以等效为两直线电流，导线的有效长度等于环的直径，水平磁场对电流的安培力F=B水平I⋅2πR=2πBIRsinθ=πBIR，故C正确，D错误。
5.D
【解析】AB.同步卫星在轨道上运行时，由引力作为向心力，恰好相对地球静止，而空间站轨道高于同步卫星轨道，若仅由万有引力作为向心力，转动周期大于同步卫星，不可能相对地球静止，故空间站绕地球运行的向心力大于地球对它的万有引力，AB错误；
CD.若连接空间站处的“绳索”断裂，引力不足以作为向心力，故空间站做离心运动，C错误，D正确。
6.B
【解析】由题图乙可知，a处的质点此时刻处于两列波的波峰与波谷相遇的点，由波的叠加知识可知，此时刻a处速度为零。在同一介质中，不同的机械波的波速相等，根据v=λf，由题图乙知波源S2的波长小，所以波源S2的频率较大，即两列波的频率不同，两列波无法发生稳定的干涉现象，所以a处的质点并不是一直处于静止状态，即a处质点的振幅不为零，故A项错误；由题图可知，b处的质点此时刻处于两列波的波谷与波谷相遇的点，由波的叠加知识可知，此时刻该处质点的位移大小为2A，故B项正确；在同一介质中，不同的机械波的波速相等，根据v=λf，由题图乙知波源S2的波长小，所以波源S2的频率较大，为观察到稳定的干涉图样，可将S2的频率调小，即将S2滴水间隔调大，故C项错误；将两装置的滴水间隔调至相等，此时两列波的频率相同，会产生稳定的干涉现象，但是c处的质点其不一定处于振动加强点，即c处的质点不一定做振幅为2A的简谐运动，故D项错误。
7.C
【解析】A.根据受力平衡可知，油滴所受电场力方向向上，与电场强度方向相反，故油滴带负电，故A错误；
B.根据E=Ud①，C=QU②，C=εs4πkd③，F=Eq④联立得出F=4πkQqεs，故B错误；
C.根据②③联立得出：U=4πkdQεs，故若仅将上极板平移到图中虚线位置，则电势差变小，静电计指针张角减小，故C正确；
D.根据F=4πkQεsq可知，电场力大小和板间距离无关，故若仅将上极板平移到图中虚线位置，则油滴将不动，故D错误。
故选C。
8.C
【解析】由题知，OP=4Δx1=4Ld·λ，将光屏向右平移l时，条纹间距变为Δx2=L+Ldλ=2Ldλ，则OP=2Δx2，即此时观察到光屏上P点为第2级亮条纹的中心位置 ，故C正确，ABD错误。
9.D
【解析】A、当环境温度升高时，R4的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律得知，总电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，则电压表读数U变小．
总电流增大，并联电路R2、R3上的电压增大，电容器上的电压增大，电容器所带的电量增大．故A错误；
B、R1的大小与电容器的电量没有影响，若R1的阻值减小，电容器的带电量仍然增大．故B错误；
C、若R2的阻值增大，并联电路R2、R3上的电压增大，电容器上的电压增大，电容器所带的电量增大．故C错误；
D、当环境温度升高时，R4的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律得知，总电流增大，所以电流表的电流增大；若R2的阻值减小，则并联电路部分总电阻也减小，则并联电路的电压有可能减小到原来的数值，则电流表的示数可能保持不变．故D正确．
故选：D
10.B
【解析】A.滑片P向 b 端滑动，微安表中的电流会增大，然后保持不变，故A错误；
B.设材料的逸出功为 W ，由光电效应方程eU1=ℎν1−W ， eU2=ℎν2−W
解得ℎ=eU1−U2ν1−ν2，故B正确；
C.用频率为 ν1 的光照射光电管，微安表中有电流，说明发生了光电效应，降低光照强度，仍然能发生光电效应，只是电流会变小，光电子的最大初动能不变，遏止电压不会变，故C错误；
D.滑动变阻器的滑片位于 b 端时，A端电势高，光电子做加速运动，光电子从K端到A端，微安表中电流方向向上，故D错误。
故选B。
11.A
【解析】A.设正方形线框的边长为L，第一次，线框匀速拉出，线框中产生感应电动势为E1=BLv，线框中感应电流为I1=E1R，线框出磁场的时间为t1=L2v，线框中产生的焦耳热为Q1=I12Rt1，解得Q1=B2L3v2R；
第二次，将速度变为3v，E2=BL·3v，线框中感应电流为I2=E2R，线框出磁场的时间为t2=L6v，线框中产生的焦耳热为Q2=I22Rt2，解得Q3=3B2L3v2R，则两过程线框中产生的焦耳热之比为1:3，故A正确；
B.该过程中线框中产生的平均感应电动势为E=ΔΦΔt，线框中的感应电流为I=ER，流过线框某一横截面的电荷量为q=I·Δt，整理得q=ΔΦR，则两过程流过线框某一横截面的电荷量相同，即为1:1，故B错误；
D.两过程中线框中产生的平均电动势之比E1:E2=BLv:BL·3v=1:3，故D错误；
C.两次线框中的感应电流大小之比I1:I2=E1R:E2R=1:3，故C错误。
12.(1)R1；图1；(2)并联；2.7；(3)越小；(4)较小；物体质量m与电压U不是线性关系，因此物体质量示数随刻度不是均匀变化
【解析】(1)实验要求误差较小，应该多测几组数据，即采用分压式接法，滑动变阻器选用最大阻值较小的R1，又因为压敏电阻的阻值较大，所以电流表采用内接法。故电路图选择图1；
(2)把电流计改装为量程30mA的电流表，需要并联一个分流电阻R′，
并联电阻阻值R′=IgRgI−Ig=2.5×10−3×3030×10−3−2.5×10−3Ω≈2.7Ω。
(3)由图3所示图象可知，随压力F增大，R0RF增大，而R0不变，则RF变小，即压力越大，压敏电阻的阻值越小；
(4)若m1>m2，则压敏电阻受到的压力F1>F2，压敏电阻阻值R1