2024届江苏省南通市高三下学期二模补偿训练物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024届高三物理南通二模补偿训练一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分．每题只有一个选项最符合题意．1．关于以下插图，下列说法正确的是（）A．图甲中用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有扩张的趋势B．图乙中悬浮在液体中的微粒越小，越难观察到布朗运动C．图丙中观看立体电影时，观众戴的眼镜是一对透振方向一致的偏振片D．图丁是纤维的X射线衍射图样，生物学家根据这些数据提出了的双螺旋结构模型2．如图所示，铜棒ab长l0＝0.1m，质量为m＝0.06kg，两端与长为l＝1m的轻铜线相连，静止于竖直平面内，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T，现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒发生摆动，已知最大偏转角为37°，则在向上摆动过程中(不计空气阻力，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)则()A．铜棒的机械能守恒B．铜棒的机械能先增大后减小C．铜棒中通电电流大小为9AD．铜棒中通电电流大小为4A3．如图所示为由玻尔原子模型所得的氢原子能级图，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，则（）A．氢原子从n=2的能级向n=l的能级跃迁时辐射光子属于红外线B．处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离C．氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时辐射光子属于紫外线D．大量氢原子从n=4能级向低能级跃迁时可辐射出3种频率的光子4．香烟中含有天然放射性元素钋210（），吸烟会使进入体内并在肺组织中蓄积，研究表明吸烟者体内水平比不吸烟者高1~2个数量级。已知发生衰变时会伴随着放出γ射线，下列说法正确的是（）A．的半衰期会随时间增长而不断地减小B．发生衰变后产物的结合能之和一定大于的结合能C．通过化学方法可以改变香烟中的化学状态，从而减小其放射强度D．衰变时放出的γ射线是核外电子从高能级向低能级跃迁而辐射的高频电磁波5． 取一较长的轻质软绳，用手握住一端O，将绳拉平后在竖直平面内连续向上、向下抖动长绳，手上下振动的周期是T，可以看到一列波产生和传播的情形，如图所示。在绳上做个标记P（图中未标出），且O、P的平衡位置间距为L。t=0时，O位于最高点，P离开平衡位置的位移恰好为零，振动方向竖直向上。若该波可以看作是简谐波，下列判断正确的是（）A．该波是纵波B．该波的最大波长为4LC．t=时，P的振动方向竖直向上D．若手上下振动加快，该简谐波的波长将变大6．地球的公转轨道接近于圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆（如图）。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预测下次飞近地球将在2061年左右。下列说法正确的是（）A．彗星在回归过程中引力势能在不断增大B．彗星在远日点的加速度等于它在近日点的加速度C．彗星椭圆轨道的半长轴约为地球公转半径的75倍D．当慧星到太阳间距离等于地球到太阳间距离时彗星的向心加速度等于地球的向心加速度7． 图为航天员转动训练的装置，两个平行的半径均为R的金属大圆环连接着四支间隔相等的金属杆，杆的长度为d，地磁场垂直于杆向下的磁感应强度的分量为B，假设水平分量很小可忽略不计，从右向左看，环以初始角速度ω绕圆心O、O转动，下列分析正确的是（）A．每个圆环也能产生感应电动势B．每条金属杆从与圆心O、O等高开始转动一周产生正弦式感应电动势C．每条金属杆在经过环最高点时切割磁感线产生的感应电动势为D．每条杆都没有受到安培阻力作用，装置能一直匀速转动下去8． 质子和α粒子（氦核）分别从静止开始经同一加速电压U1加速后，垂直电场方向进入同一偏转电场，偏转电场电压U2。两种粒子都能从偏转电场射出并打在荧光屏MN上，粒子进入偏转电场时速度方向正对荧光屏中心O点。下列关于两种粒子运动的说法正确的是（

）A．两种粒子会打在屏MN上的同一点B．两种粒子不会打在屏MN上的同一点，质子离O点较远C．两种粒子离开偏转电场时具有相同的动能D．两种粒子离开偏转电场时具有不同的动能，α粒子的动能较小9．一个高为h的玻璃圆柱体中心S处装有一个小彩灯。小彩灯可以发出红、蓝两种颜色变换的光，已知圆柱体的玻璃对红、蓝两种光的折射率分别为n1、n2，则（）A．在玻璃圆柱体内，红光的传播速度小于蓝光的传播速度B．若圆柱体的半径足够大，红光在上表面的圆形透光面比蓝光小C．若要使两种色光均可从玻璃圆柱体上表面的各个方向地方射出，则玻璃圆柱体上表面的半径不能超过D．从玻璃圆柱体上表面正上方观看小彩灯，看到的灯比实际高，且蓝光比红光更高10．如图所示，光滑水平面上一小滑块与一端固定的轻弹簧相连，现将滑块推至M点由静止释放，滑块运动的周期为T，O点为平衡位置，N是的中点。下列说法正确的是（）

A．滑块从M运动到O的时间为B．滑块从M运动到N的时间为C．若改变滑块的质量，周期不变D．若将滑块推至N点由静止释放，周期不变11．如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和水平面用小圆弧平滑连接，小物块与斜面和水平面间的动摩擦因数相同。选择地面为重力势能零面，该过程中小物块的机械能E与水平位移x关系的图像可能正确的是（）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〗中必须明确写出数值和单位．12．（15分）某同学利用如图甲所示电路测量电源的电动势和内阻，同时测出未知电阻Rx的值。实验室提供的器材如下：A．待测电源；B．待测电阻Rx；C．电阻箱（0~999.9Ω）；D．电压表V1（量程6V，内阻约2kΩ）；E．电压表V2（量程3V，内阻约1kΩ）；F．开关、导线若干。该同学实验过程如下：①按图甲连接好电路；②闭合开关S，调节电阻箱R的值，让两个电压表V1和V2有合适的读数U1与U2，并将R、U1和U2的值填在设计好的表格中（表格未画出）；③重复实验步骤②多次，并将获得的电阻箱R的阻值和电压表V1和V2的读数填入表格中。（1）如果纵坐标表示某电压表读数U，横坐标表示两个电压表读数之差与电阻箱阻值的比值，实验结果的图像如图乙所示，则待测电源电动势为V，内阻为Ω。（结果均保留两位有效数字）（2）如果纵坐标表示两个电压表读数之比，横坐标表示电阻箱的阻值R，实验结果的图像如图丙所示。则待测电阻Rx=Ω（保留两位有效数字）。由于电压表V2的分流，待测电阻的测量值比真实值（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。（3）为消除电压表V2分流给实验带来的误差，实验时可以引入辅助电源，如图丁所示，为辅助电源，调节电路中的两个滑动变阻器，使通过灵敏电流计G的电流为0，读出此时电压表读数为1.78V，电流表A读数为0.22A，则待测电阻的准确值为Ω（保留两位有效数字）。13．（6分）图1是很多机械结构中都会用到的气弹簧装置．其简化模型如图2所示，装有氮气的封闭气缸竖直固定在水平地面上，一光滑活塞将气缸分成A、B两部分，活塞上有一个透气的小孔将气缸中两部分气体连通在一起，活塞上固定一个圈柱形的连杆．已知活塞与连杆的总质量为m，活塞横截面积为S，连杆横截面积为．初始时刻活塞停在气缸内某处，此时A部分气体高，B部分气体高．已知大气压强为，重力加速度为g，气体可看作理想气体，汽缸与连杆之间无摩擦且密封良好，气体温度始终保持不变．（1）求初始时刻缸内气体压强；（2）若对连杆施加向下的压力，使得活塞缓慢向下移动距离，求此时缸内气体压强．

14．（8分）足球比赛时，在罚球区的本方队员故意犯规，判由对方队员罚点球。如图为某运动员罚点球。已知球门框ABCD，球门AB宽l=5m，AD高h=2m，点球点距球门线中点垂直距离为8m，一球员将足球以斜向上的初速度从O点踢出，到达球门横梁E点反弹，且速度方向恰好在水平面内，DE=2m，反弹后落到地面上的F点，AF恰好垂直于球门线AB，AF=4m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2（计算结果可带根号）。求：（1）足球从E点反弹至第一次落地的时间t；（2）足球第一次落地时速度v的大小。15．（12分）传统航空母舰的阻拦系统原理如图甲所示，飞机着舰时，通过阻拦索对飞机施加作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。新一代航母阻拦系统的研制，则从阻拦索阻拦转向了引入电磁学模型的电磁阻拦技术，其基本原理如图乙所示，飞机着舰时钩住轨道上的一根金属棒并关闭动力系统，在磁场中共同滑行减速。金属棒在导轨间宽为d，飞机质量为M，金属棒质量为m，飞机着舰钩住金属棒后与金属棒以共同速度v0进入磁场。轨道端点MP间电阻为R，金属棒电阻为r，不计其它电阻，且飞机阻拦索与金属棒绝缘。轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B。金属棒运动L后飞机停下，测得此过程电阻R上产生焦耳热为Q，求：（1）通过金属棒的最大电流；（2）通过金属棒的电荷量；（3）飞机和金属棒克服摩擦阻力和空气阻力所做的总功。16．（15分）为了探测带电粒子，研究人员设计了如图甲所示的装置。纸面内存在一个半径为R、圆心为的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，该磁场区域在垂直纸面的方向上足够长。以右边的O点为坐标原点建立一平面直角坐标系xOy，O和两点间距离为。y轴与连线垂直，x轴（图甲中未画出）正方向垂直纸面向里，在xOy平面内存在一个足够大的探测屏。纸面内圆形磁场区域正下方存在一个长度为R且与y轴垂直的线状粒子源MN，在MN的中垂线上，到MN的垂直距离为。该粒子源各处均能持续不断的发射质量为m、电荷量为的粒子，粒子发射时的速度大小均相同，方向均沿y轴正方向，从粒子源MN中点发射的粒子离开磁场时速度恰好沿方向，不计粒子重力和粒子间相互作用力。（1）求粒子发射时的速度大小；（2）求粒子源左端点M与右端点N发射的粒子从发射到打到屏上所经历的时间之差；（3）若在圆形区域内再加上一个沿x轴正方向、场强且足够长的匀强电场，此时从粒子源发射的粒子都能打到探测屏上，其中，粒子源中点发射的粒子打在屏上的P点，如图乙所示，求该粒子打到屏上时的速度大小和从粒子源右端点N发射的粒子打在屏上的位置坐标。——★参考答案★——1．〖答案〗D〖解析〗A．图甲中用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面张力的作用，导致液体表面具有收缩的趋势，A错误；B．乙图中悬浮在液体中的微粒越小，布朗运动越剧烈，越容易观察到，B错误；C．图丙中观看立体电影时，观众戴的眼镜是一对透振方向相互垂直的偏振片，C错误；D．图丁是纤维的X射线衍射图样，生物学家沃森和克里克从非常清晰的x射线衍射照片中央的那些小小的十字架样的图案，敏锐地意识到DNA是双链结构，提出了的双螺旋结构模型，D正确。故选AD。2． 〖答案〗D〖解析〗AB．铜棒上升的过程中一直受到水平方向的安培力作用，且安培力一直做正功，则铜棒的机械能一直增加，选项AB错误；CD．对铜棒运用动能定理得：FAlsin37°-mgl（1-cos37°）=0；代入数据解得：FA=0.2N；根据FA=BIL得：，选项C错误，D正确．3．〖答案〗B〖解析〗A．氢原子从n=2的能级向n=l的能级跃迁时释放的能量为10.2eV，比可见光能量大，而红外线能量比可见光能量小。A错误；B．处于n=3能级的氢原子至少吸收1.51eV的能量才能电离，而紫外线的能量大于3.11eV，B正确；C．氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时辐射的能量为0.66eV，比可见光能量低，不属于紫外线。C错误；D．大量氢原子从n=4能级向低能级跃迁时可辐射出6种频率的光子。D错误。故选B。4． 〖答案〗B〖解析〗A．的半衰期始终不变，故A错误；B．发生衰变时会产生质量亏损并释放能量，所以衰变后产物的结合能之和一定大于的结合能，故B正确；C．放射性元素的放射强度由原子核决定，与元素的化学状态无关，故C错误；D．衰变时放出的γ射线是原子核从高能级向低能级跃迁而辐射的高频电磁波，故D错误。故选B。5． 〖答案〗B〖解析〗A．由图可知，绳波是沿水平方向向右传播的，而绳上各点的振动方向是竖直方向，波的传播方向与质点的振动方向垂直，所以该波是横波，故A错误；B．由图可知，现在O点在最上方，P点在平衡位置，且向上振动，根据同侧法可知，P点在如图所示的的位置，也可以是的位置，则有解得(n=0、1、2、3……)当n=0，可求得λ=4L，可见波的最大波长是4L，故B正确；C．在t=T时，因为T>T，说明质点P向上运动到最大位置后又向下运动了，故此时P的振动方向是竖直向下的，故C错误；D．若手上下的振动加快，说明周期变小，而波速是不变的，根据λ=vT可知，波长将变小，故D错误。故选B。6．〖答案〗D〖解析〗A．彗星在回归过程中引力做正功，引力势能在不断减小，故A错误；B．根据万有引力提供向心力有解得彗星在远日点的加速度小于它在近日点的加速度，故B错误；C．彗星的周期为75年，根据开普勒第三定律有解得椭圆轨道的半长轴约为地球公转半径的17.8倍，故C错误；D．根据万有引力提供向心力有解得则当慧星到太阳间距离等于地球到太阳间距离时彗星的向心加速度大小等于地球的向心加速度大小，故D正确；故选D。7． 〖答案〗B〖解析〗A．通过圆环的磁通量不变，不会产生感应电动势，A错误；B．每条金属杆从与圆心O、O等高开始转动时，杆速度方向与磁场平行，则感应电动势从零开始正弦式变化，B正确；C．每条金属杆在经过环最高点时，速度与磁场垂直，感应电动势为C错误；D．转动过程中，O、O上方的两杆与下方两杆产生的感应电动势叠加，由感应电流，则每条杆都受安培力作用，装置不能一直匀速转动下去，D错误。故选B。8．〖答案〗A〖解析〗AB．两种粒子在加速电场中的直线加速由动能定理得偏转电场中，平行于极板方向有垂直于极板方向有，离开偏转电场的速度偏向角为，则有联立以上各式得，偏移量y和速度偏向角都与粒子的质量m、电量q无关，所以偏移量y相同，速度方向相同，则两种粒子打在屏MN上同一个点，故A正确，B错误；CD．对两个粒子先加后偏的全过程，根据动能定理可得因α粒子的电荷量q较大，故离开偏转电场时α粒子的动能较大，故CD错误。故选A。9．〖答案〗D〖解析〗A．由题可知：，根据公式可知，在玻璃圆柱体内，红光的传播速度大于蓝光的传播速度，故A错误；B．由于红光的折射率小于蓝光的折射率，即发生全反射时红光的临界角，从若圆柱体的半径足够大，红光在上表面的圆形透光面比蓝光大，故B错误；C．设玻璃圆柱体上表面的半径为R，若要使两种色光均可从玻璃圆柱体上表面的各个方向地方射出，则入射角小于蓝光的临界角，如图所示：则根据几何关系，有整理可以得到：故C错误；D．由于红光的折射率小于蓝光的折射率，在玻璃内如果以相同的入射角射出，则射出的光线红光的折射角要小些，则根据光路的可逆性，从玻璃圆柱体上表面正上方观看小彩灯，看到的灯比实际高，且蓝光比红光更高，故D正确。故选D。10．〖答案〗D〖解析〗AB．由题可知，弹簧和小滑块构成一个弹簧振子，故根据小滑块的振动方程为故滑块从M运动到O的时间为，滑块从M运动到N的时间为，AB错误；CD．由弹簧振子的周期公式可知系统的振动周期与质量有关，与振幅无关，C错误，D正确。故选D。11．〖答案〗C〖解析〗机械能变化由摩擦力做功引起，在斜面上克服摩擦力做功与水平位移的关系在水平面上克服摩擦力做功表达式与斜面上相同，所以故选C。12．（15分）〖答案〗6.06.08.0偏小8.1〖解析〗（1）图线反映的是电源的特性，由图像可知电动势为6.0V；图线斜率等于内阻，则内阻（2）根据串联电路的分压原理可知故=1.0+所以纵轴截距为1.0，根据图像斜率k=Ω-1=Ω-1解得Rx=