2024江苏省四校联考高三下学期开学考物理试题及答案

高中PAGE1高中2024届高三年级第二学期期初测试物理注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．1．下列四种情形中，与其余三种所涉及的光学原理不同的是A．透镜上方看到牛顿环B．相机镜头涂有增透膜C．光经过大头针尖时产生条纹D．检查平面的平整程度2．如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路．在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动．在匀速运动过程中外力F做功WF，磁场力对导体棒做功W1，磁铁克服磁场力做功W2，重力对磁铁做功WG，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为EK．则A．W1=QB．W2=QC．WF+WG=Q+EkD．WF+WG-W2=Ek3．地球赤道上的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在P点相切．不计阻力，以下说法正确的是A．卫星甲、乙分别经过P点时的速度相等B．卫星甲与地球的连线比卫星乙与地球的连线在相同的时间内扫过的面积大C．卫星甲、乙、丙的周期关系为T甲＞T丙＞T乙D．如果地球的转速为原来的g-aa4．物理学中有些物理量的单位是用对物理学做出贡献的科学家的名字命名的，比如牛顿（N），安培（A）等，有些科学家的姓名不仅是物理量的单位，而且还是世界上比较著名的产品标志，如特斯拉汽车T和欧米茄手表Ω．下列各组用国际制基本单位表示的分别和物理量单位“T”和“Ω”完全一致的是A.NAmkgm3A2s3B.kgAs2kg2m25．一物体做直线运动，0时刻处在坐标原点处，运动过程中的v2-x图像如图所示，一段过程中纵轴的变化量为m，对应的横轴变化量为n，且这个过程对应的时间长为Δt，这段过程的中间时刻与0时刻的时间间隔为2.5Δt，则0时刻物体的速度为A．nΔt-5mΔt4nB．nΔt-5mΔt6．根据图示，下列实验的操作处理中，正确的是A．甲图为用单摆测重力加速度的实验，测周期T时应该从小球摆至最高点开始计时B．乙图中当两通电导线的电流方向相同时，两通电导线会互相排斥C．图丙是某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度小的玻璃砖来测量D．图丁是双缝干涉实验中得到的干涉条纹，若要使得分划板中心刻线与干涉条纹平行，则仅旋转测量头即可7．在同一均匀介质中，分别位于x=-6m和x=12m处的两个波源M和N，沿y轴振动，形成了两列相向传播的简谐横波a和b．t=0时刻a和b分别传播到x=-2m和x=8m处，波形如图所示，t=10s时两列波恰好第一次相遇，则下列说法正确的是A．a与b相迎后不会出现干涉现象B．质点P开始振动时沿y轴负方向运动C．t=14s时，x=4m处质点的位移为10cmD．a与b的频率之比为2:38．玉米是我国重要的农作物。收割后脱粒玉米用如图甲所示的传送带装置．如图乙所示，将收割晒干的玉米投入脱粒机后，玉米粒从静止开始被传送到底端与脱粒机相连的顺时针匀速转动的传送带上，一段时间后和传送带保持相对静止，直至从传送带的顶端飞出，最后落在水平地面上，玉米被迅速装袋转运，提升了加工转运的效率．已知传送带与水平方向的夹角为θ、顶端的高度为h，玉米粒相对于传送带顶端的最大高度也是h，若不计风力、空气阻力和玉米粒之间的相互作用力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是A．玉米粒在传送带上时，所受摩擦力始终不变B．玉米粒落地点与传送带底端的水平距离为3+2C．传送带的速度大小为3ghD．玉米粒飞出后到落地所用的时间为39．已知均匀带电的无限大平板在其周围产生的电场可视为匀强电场，平行板电容器内的电场不计边缘效应时，极板可看成无穷大带电平板，其电场可看成是两块带异种电荷的平板电场的叠加．已知当空气中电场的电场强度大小超过E0时，空气会被击穿。现对一面积足够大的孤立金属薄板充电，已知静电力常量为k，空气的相对介电常数为εr，为了保证空气不被击穿，则金属薄板所能携带的电荷量最大是A.εrSE02πkB.εrSE010．如图所示，动摩擦因数为0.4的水平轨道ab与光滑的圆弧轨道bc在b点平滑连接，ab=2m，圆弧轨道半径R=40m，圆心为O，∠bOc=30°，g=10m/s2．质量m1=1kg的小物块P（可视为质点）静止在水平轨道上的a点，质量为m2=3kg的小物块Q静止在水平轨道的b点．现给小物块P一个水平向右的瞬时冲量I=5N⋅s，已知P、Q碰撞后P以1.5m/s反弹，则Q物体从开始运动到最终停止所需要的总时间以及PQ系统因摩擦在整个过程中损耗的能量分别为A．12s6.25JB．6.78s12JC．6.66s12.5JD．12.56s12.5J11．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为1:k，a、b接入电压有效值恒定的交变电源，其中R2为滑动变阻器，R1、R3为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器R2的滑片向下移动后，电流表及两个电压表示数变化量的绝对值分别用ΔI、ΔUA．ΔU3ΔI=R1B．Δ二、非选择题：本题共5小题，共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，答案中必须写出数值和单位．12．（15分）某个同学设计了一个电路，既能测量电池组的电动势E和内阻r，又能同时测量未知电阻RxA．电池组（四节干电池）B．待测电阻Rx（约10C．电压表V1（量程3V、内阻很大）D．电压表V2E．电阻箱（最大阻值99.9Ω实验步骤如下：（1）将实验器材连接成如图甲所示的电路，闭合开关，调节电阻箱的阻值，先让电压表V1接近满偏，逐渐增加电阻箱的阻值，并分别读出两只电压表的读数（2）根据记录的电压表V1的读数U1和电压表V2的读数U2以U2U1为纵坐标，以对应的电阻箱的阻值R（3）图丙是以电压表V2的读数为纵坐标，以两电压表读数之差与电阻箱阻值的比值U2-U1R为横坐标得到结果。由图可求得电池组的电动势（4）本实验测定的电动势和内电阻的测量值和真实值比较，测量结果分别为（）A．偏大偏大B.偏大偏小C.偏小偏大D.偏小偏小13．（6分）如图所示，真空中有两个固定的正点电荷A、B，一带电微粒质量为m，电荷量为-q(q>0)，在两正电荷库仑力作用下恰好可沿一垂直于AB连线的平面内做半径为R的匀速圆周运动，已知带电微粒与两正电荷连线和AB连线所成的夹角分别为37°和53°．（带电微粒的重力忽略不计）（1）求A、B两电荷的电荷量之比；（2）若A的电荷量为5q，求负电荷做圆周运动的线速度大小．14．（8分）内径为r，外径为2r的透明介质半球壳折射率n（1）将点光源放在球心O处，求光射出球壳的最短时间；（2）将光源移至O点正上方内壳上的P点，使其发出的光射向球壳外，求透明球壳外表面发光区域在截面上形成的弧长．15.（12分）如图为某游戏装置的示意图．AB、CD均为四分之一圆弧，E为圆弧DEG的最高点，各圆弧轨道与直轨道相接处均相切.GH与水平夹角为θ=37°，底端H有一弹簧，A、O1、O2、D、O3、H在同一水平直线上．一质量为0.01kg的小钢球（其直径稍小于圆管内径，可视作质点），从距A点高为h处的O点静止释放，从A点沿切线进入轨道，B处有一装置，小钢球向右能无能量损失的通过，向左则不能通过且小钢球被吸在B点．若小钢球能够运动到H点，则被等速反弹.各圆轨道半径均为R=0.6m，BC长L=2m，水平直轨道BC和GH的动摩擦因数μ=0.5，其余轨道均光滑，小钢球通过各圆弧轨道与直轨道相接处均无能量损失．某次游戏时，小钢球从O点出发恰能第一次通过圆弧的最高点E．（sin37°=0.6（1）小钢球第一次经过C点时的速度大小vC（2）小钢球第一次经过圆弧轨道最低点B时受到的支持力大小FB（3）若改变小钢球的释放高度h，求出小钢球在斜面轨道上运动的总路程s与h的函数关系.16.（15分）如图，竖直平面内有两个匀强磁场区域I、II，竖直边界线MN、PQ相距L，磁场I和II的磁感应强度大小之比为1∶2，方向均垂直纸面向里，磁场之间有水平向右的匀强电场。自MN上S点水平向左以速度v0射入一带正电粒子甲，甲在电、磁场中形成轨迹封闭的周期性运动，较长时间后撤去该粒子，又在S点竖直向下往电场内以相同大小的速度v0射入另一个相同粒子乙，也可形成轨迹封闭的周期性运动.粒子电荷量为q、质量为m，不计重力．求：（1）匀强电场的电场强度E的大小；（2）粒子乙的运动周期T乙；（3）将两磁场的磁感应强度同时增大为原来的k倍（k>1），两粒子在各自的运动中可通过PQ上同一位置，k为多大．

物理参考答案一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．1．C2.C3.B4.D5.A6.D7.C8.B9.A10.C11.D二、非选择题：本题共5小题，共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，答案中必须写出数值和单位．12．（每空3分）1.08.06.04.0D14．（6分）（1）负电荷在水平方向受力平衡kqAq(53解得qAqB（2）负电荷所受的电场力的合力提供向心力kqAq(53R)2sin37°+解得v=3kq2mR13．（8分）（1）光线从O点沿直线传播出来，时间为t1=r在介质中传播时间为：t2=2-1介质中传播速度满足n=cv所以：t=rc+2-1（2）光由介质射向空气，临界角为sinC=1n得到：C=30°1分如图，由正弦定理得到：OPsinC=得到：∠APO=135°，α=15°=π12介质球壳外表面发光区域在界面上形成的弧长为s=2α⋅2r=15.（1）（3分）小钢球在E点处做圆周运动，当其恰好通过E点时，小钢球速度为零，从C到E的运动过程，根据动能定理有0-1解得vC（2）（3分）设小钢球通过B点时的速度为vB从B到C的运动过程，摩擦力做功为Wf1根据动能定理有Wf1小钢球经过B点时，根据向心力公式有FB两式联立，解得FB（3）（6分）设小钢球恰好能经过E点时，其释放的高度为h1，从O到E的运动过程，由动能定理有mgh1-R-μmg⋅L=解得h1=R+μL=1.6m①当小钢球的释放高度h<h1=1.6m时，小钢球将无法通过E点，其在GH斜面轨道上运动的总路程根据几何关系可知，斜面轨道GH的长度LGH小钢球在斜面GH上运动时，所受摩擦力大小为Ff小钢球在斜面轨道上完成从G到H的运动，摩擦力做功Wf2可知，小钢球完成从H到G的运动，摩擦力做功也为Wf2=设小钢球释放高度为h2时，其能够运动到H点，并被反弹，且恰好能够再次经过E点，根据动能定理有mgh2-R+解得h2=2.24m②当小钢球的释放高度h>h2时，小钢球再次通过E点后，将向D、C方向运动，并不再返回，所以其在GH斜面轨道上运动的总路程s=2小钢球重力沿斜面向下的分力大小为F③因为F1>Ff（或μ<tanθ）），所以当小钢球的释放高度h1≤h<根据动能定理有mgh+解得2分综上可得s=（上述一个结果2分）16．（4分）（1）设甲粒子在磁场Ⅱ中的运动速率v，运动轨迹如图，在两磁场中运动半径相等r根据牛顿第二定律得qvB=r1=m得vv0=由动能定理，有EqL=解得E=3mv0（2）（5分）粒子乙运动轨迹如图，由动能定理知在磁场Ⅱ中速率与甲相同，设速度v与竖直方向夹角为θ，轨迹圆半径为rvcosθ=