江西省上饶市2024届高三年级下册第二次模拟考试物理试卷(含答案)

江西省上饶市2024届高三下学期第二次模拟考试物理试卷

学校：___________姓名：班级：___________考号：

一,单选题

1.火灾对人们的生产生活有着极大的危害，及时预警对于消除或减小火灾灾害十分重

要。某种电离型烟雾报警器中有极少量放射性元素锢（胃Am）已知放射性元素锢

（第Am）发生衰变的衰变方程为:？Am-■Np+X,衰变方程中X表示的是（）

A.质子B.a粒子C.中子D.电子

2.电网输送的电能在进入居民家庭之前要经过变压器的降压处理，图甲为街头变压

器，图乙为街头变压器通过降压给用户供电的示意图。现将该过程做一定理想化处

理：变压器为理想变压器且输入电压的有效值大小恒定不变，图中电表均为理想电

表。变压器到用户之间输电线的总电阻用凡表示，当用户用电器增加时，下列说法正

确的是（）

图甲

A.电压表的示数不变

C.电流表的示数减小D.电流表的示数增大

3.图甲所示装置可以利用光导纤维将室外自然光引入采光不好的室内。图乙为某种光

导纤维的一小段，该光导纤维呈圆柱状，由纤芯和包层构成，其中为光导纤维的

直径，在纤芯与包层的分界面发生全反射的临界角C=60。。现一束细光从右端面中点

以。=45。的入射角射入，光在纤芯与包层的界面恰好发生全反射，则该光导纤维中纤

芯的折射率为（）

A.后B万仁戈D.丁

4.如图所示，在水平向右磁感应强度大小为3的匀强磁场中，以。点为圆心的竖直

面内圆周上有M、N、P、。四个点，将两根长直导线垂直于纸面放在M、N处，并通

入相同的电流，Q点磁感应强度大小为0。则（）

--------r-------*►

/-十B

凶N

-Q------------->

A.P点磁感应强度大小为0

B.P点磁感应强度大小为2B

C.M处导线受安培力方向竖直向上

D.M处导线受安培力方向斜向右上方

5.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3点用时t,

这段圆弧对应的圆心角为6。已知地球的半径为凡地球的质量为引力常量为

G,则关于“天宫”运动的相关物理量说法正确的是（）

/z/\2“天宫”轨道

;球

B.离地面高度为R+J写欧

A.离地面高度为

V铲

c.向心加速度大小为J丝2GM02

D.向心加速度大小为出

6.2024年春节期间，哈尔滨的冰雪旅游爆火，图甲中的超级大滑梯是哈尔滨冰雪大

世界中最受欢迎的游乐项目之一。现将游客在滑梯上的下滑过程的某阶段简化为如图

乙所示模型：一粗糙斜面固定在水平地面上，物体43的上下表面皆与斜面平行，

A、5相对静止，共同沿斜面匀速下滑，默认图中物体的最大静摩擦力大小均等于相应

滑动摩擦力的大小，则下列说法中正确的是（）

图甲图乙

A.A受到的摩擦力为零

B.A受到的摩擦力与斜面平行且向下

C.若在A、3匀速下滑过程中对A施加一竖直向下的力，则A、3继续匀速下滑

D.若在A、3匀速下滑过程中对A施加一竖直向下的力，则A、3将加速下滑

7.某兴趣小组的两位同学分别用图甲装置探究平抛运动的特点。两位同学获得小球在

白纸上留下的印迹分别如图乙、丙所示，两幅图中的。点均为准确的抛出点，两位同

学中有一人因操作不当在获取A、3两点印迹时存在错误。已知乙、丙两图中每个小

方格都是边长为1cm的正方形，当地重力加速度g=9.8m/s2,忽略空气阻力，请选择

乙、丙两图中正确的一幅并求出对应小球的水平方向速度大小为（）

挡片P木板坐标纸

Ai/sB拽m/s2175

___/s_

5050100100

二、多选题

8.一静电场沿水平面内的x轴方向分布，其电势夕随x的分布可简化为如图所示的折

线，图中化、〃、c、b均为已知量且一个带负电的粒子在元=-b处由静止释

放，忽略其他力，带电粒子仅在电场力作用下开始运动。则下列说法正确的是（）

A.带电粒子运动过程中机械能守恒

B.带电粒子运动过程中机械能不守恒

C.x=-c处的电场强度大小等于x=。处的电场强度大小

D.x=-<?处的电场强度大小大于x=。处的电场强度大小

9.主动式降噪耳机是利用波的干涉来实现降噪的。为研究波的干涉设置如图情景，在

同一均匀介质中，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于

x=-0.2m和龙=1.2m处，两列波的传播周期均为0.4s,两波源的振幅均为10cm,所有

质点均沿y轴方向运动。/=0时刻的波形如图所示，此刻平衡位置在x=0.2m和

x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x=0.6m处。已知两波

源开始振动后持续振动，下列说法正确的是（）

A.质点M的起振方向沿y轴负方向

B.两列波的波速均为0.1m/s

C.0.4s后质点V是振动加强点

D.在0~1.0s时间内质点P通过的路程为60cm

10.在中国古代，人们利用磁体在地磁场中受力的特点制作司南用以辨别方向，如今

在科学研究中，科学家常用电场和磁场控制带电粒子的运动。如图甲所示，某一竖直

方向存在上、下宽度分别为4和d的匀强电场与匀强磁场，匀强电场竖直向下，匀强

2

磁场沿水平方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为瓦现有一质量为机、电荷量为q

的带正电粒子（不计重力）从电场内紧贴上边界的。点由静止释放，运动到磁场的下

边界的P点（图甲中未画出）时粒子的运动轨迹正好与下边界相切。若以上电场和磁

场同时存在于一足够大的区域，如图乙所示，重新让粒子从。点由静止释放，经过时

间/粒子第一次到达最低点N,下列说法正确的是（）

nm0ip

TXXXX

dB

XXXX

图甲图乙

A.甲图中粒子从。点运动到P点的时间为5+2）〃，

qB

B.乙图中粒子经过N点时速度大小为竺史

m

C.乙图中。、N两点的竖直距离为d

D.乙图中。、N两点的水平距离为驷

m

三、实验题

n.小英同学在探究向心力大小的表达式实验时：用如图甲所示的装置，已知小球在

挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1,变速塔轮自上而下按如图乙所

示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1:1、2:1和3:1。回答以下问

⑴本实验所采用的实验探究方法与下列哪个实验是相同的（填“A”或

“B”)o

A.探究两个互成角度的力的合成规律

B.探究影响导体电阻的因素

（2）小英同学把质量为叫、牝的两个小球分别放在3、C位置做实验，若两小球做圆周

运动的角速度相等，转动稳定时根据左右两边标尺上的等分格显示可知两个小球所受

向心力大小比为8:1,则叫：牝=o

(3)小英同学在某次实验时，把质量相等的两小球分别放在A、C位置，根据左右两边

标尺上的等分格显示可知两个小球所受向心力大小比为1:4,则与皮带连接的两个变

速塔轮的半径之比为。

12.电子温度计就是根据热敏电阻的阻值随温度改变而改变的特性而制作的。小敏想

自制一个简易电子温度计，现有热敏电阻用、电源E(电动势为4.5V,内阻

r=l.lQ),电流表A(量程0〜3mA,内阻9=9Q)、电阻箱与(阻值范围

。〜99.90)、定值电阻&(&=98C)、开关S、导线若干。根据查阅资料得知这个热

敏电阻用的阻值随温度变化的关系满足耳=(300-5r)Q(10℃<t<55℃)

-------l~7l—>>-------

&~~曰~

-------1।------11—L--------------

&2ErS

(1)小敏用该热敏电阻作测温探头设计了如图电路，把电流表A的电流刻度改为相应的

温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计。为了达到温度设计要求，需要把电流表

A的量程改装为0〜30mA则电阻箱&的阻值应调为_(保留两位有效数字)

(2)连接好电路，闭合开关后发现电流表指针不偏转，小敏用多用电表检查电路故障，

下列哪个选项是正确的o

A.用多用电表检测电源时，将选择开关旋钮转到交流电压档“10V”位置

B.机械调零后，断开电路中的开关，将选择开关旋钮转到“xlO”位置，进行欧姆调

零，然后用两表笔依次测量相邻接线柱之间的阻值

(3)用正确操作步骤排除故障后用此温度计去测量一物体温度，电流表A的示数稳定后

为2.00mA,则该物体的温度为℃,此温度计能测量的最高温度为℃o

(4)电池使用一段时间后其内阻厂变大，电动势E略微变小，则用该温度计测量的温度

要比真实值_____(填“偏高”或“偏低”)。

四、计算题

13.小美设计了一温度报警装置，原理图如图所示，竖直放置的导热汽缸内用质量

m=0.25kg横截面积S=5xl(y5m2、上表面涂有导电物质的活塞封闭一定质量的理

想气体。当缸内气体的温度7]=300K时，活塞下表面与汽缸底部的距离％=6cm,上

表面与人万两触点的距离刈=1cm。当环境温度上升，活塞缓慢上移至卡口处时恰好

触发报警器报警。不计一切摩擦，大气压强恒为Po=l.Oxl()5pa,重力加速度大小

(1)该报警装置报警的最低热力学温度T-,

⑵当环境的温度升高到《=420K时，封闭气体的压强p。

14.图示装置可以用来说明电动汽车“动能回收”系统的工作原理。光滑平行金属导轨

MN、PQ固定在绝缘水平桌面上，濡为垂直于导轨的导体棒，轨道所在空间存在竖直

向下的匀强磁场。当开关接1时，仍由静止开始运动，当仍达到一定速度后，把开关

接2,如果把电阻R换为储能元件就能实现“动能回收”。已知轨道间距L=L0m,磁感

应强度5=0.8T,电源电动势£=6.0V,内电阻r=0.1。，电阻R=0.20,导体棒仍

质量加=1.0kg,电阻/]=0.1Q，导体棒与导轨接触良好，导轨电阻不计且足够长。

求：

.XXX、XXXXX、

£r_LXXXXXXXX

1芍XXXXXXXXX

Q

XXXqXXXXX

PXXXXXXXXX。

⑴开关与1接通的瞬间导体棒ab获得的加速度大小；

(2)当导体棒仍达到最大速度时，将开关与2接通，求开关与2接通后直至仍棒停止

运动的过程中流过导体棒ab的电量q及电阻R产生的热量QR0

15.如图甲所示，在光滑水平面上放有一左端固定在墙壁上的轻质弹簧，弹簧处于原

长时右端恰好位于A点，弹簧所在的光滑水平面与水平传送带在A点平滑连接。传送

带长L=L75m,且以v=5m/s的速率沿顺时针方向匀速转动，传送带右下方有一固定

在光滑地面上半径为H=4m、圆心角6=60。的圆弧轨道，圆弧轨道右侧紧挨着一个与

轨道等高，质量M=3kg的长木板(木板厚度不计)。现将一质量加=1kg的滑块Q

(Q视为质点且与弹簧未栓接)向左压缩弹簧至图中G点后由静止释放，滑块。从A

点滑上传送带，并从传送带右端3点离开，恰好沿C点的切线方向进入与传送带在同

一竖直面的圆弧轨道8,然后无动能损失滑上长木板。已知弹簧弹力与滑块。在GA

段的位移关系如图乙所示，滑块Q与传送带、长木板间的动摩擦因数均为〃=0.2,重

力加速度大小g=10m/s2o

⑴求滑块Q刚滑上传送带时的速度大小vG;

(2)若滑块。运动至圆弧轨道最低点。时，轨道对其的支持力为然=14N,且滑块恰

好未滑离长木板，求长木板的长度L;

(3)若去掉圆弧轨道和长木板，滑块Q从传送带上滑落地面并与地面发生碰撞，每次碰

撞前后水平方向速度大小不变，且每次反弹的高度是上一次的三分之二，不计空气阻

力。求滑块Q与地面发生几次碰撞后前n次损失的机械能AE与n的函数关系式。

参考答案

1.答案：B

解析：根据核反应方程遵循质量数及电荷数守恒，可写出该衰变方程为

.AmftNp+；He

显然，衰变方程中X表示的是a粒子(：He)。故选B。

2.答案：D

解析：变压器的初级电压一定，则次级电压一定，当用户用电器增加时，次级电阻减

小，则次级电流变大，根据人=上

可知，初级电流变大，即电流表的示数增大；电阻凡两端电压变大，则电压表示数减

小。故选D。

3.答案：A

解析：为使射入的光在内芯与包层的界面恰好发生全反射，则有〃=@吧

sinr

又厂=90。—。二30。

解得“=夜，故选A。

4.答案：B

解析：AB.Q点磁感应强度大小为0,则M、N处的导线在。点产生的合磁场大小为

B,方向水平向左，根据对称性可知，M、N处的导线在P点产生的合磁场与在。点产

生的合磁场等大反向，即"、N处的导线在P点产生的合磁场大小为5,方向水平向

右，故P点磁感应强度大小为23,方向水平向右，故A错误，B正确；

CD.根据右手螺旋定制可知，N处的导线在M处产生的磁场方向竖直向上，则M处磁

场方向斜向右上方，根据左手定则，M处导线受安培力方向斜向右下方，故CD错

误。故选B。

5.答案：C

解析：AB.“天宫”的角速度为。=?

t

根据万有引力提供向心力=m"(R+h)

解得离地面高度为R，故AB错误；

V0-

CD.向心加速度大小为。=疗（尺+//）=，0泻故。正确，D错误。故选C。

6.答案：C

解析：AB.A向下匀速运动，根据平衡条件可知，A受到与斜面平行且向上的摩擦力，

故AB错误；

CD.A、3匀速下滑过程中有nigsin6=jum'gcos6

对A施加一竖直向下的力，相当于“重力”变大，依然处于平衡状态，所以A、3继续

匀速下滑，故C正确，D错误；故选C。

7.答案：A

解析：由于平抛运动水平方向分运动是匀速直线运动，故在相同时间内在水平方向的

位移相同，图乙、丙都满足这一规律；

已知两幅图中的。点均为准确的抛出点，从。点算起，平抛运动在竖直方向的分运动

是自由落体运动，则在相同时间内竖直方向的位移之比应该满足的规律是1:3:5…，而

图乙满足、图丙不满足，故应该选择图乙进行计算；

每个小方格都是边长为L=1cm,设对应小球的水平方向速度大小为％,小球在白纸上

留下相邻两个印迹所经历的时间为4,则有"=2L=g（A02

联立以上两式解得％=而1

将代入上式可求得v0=M^m/s,故选A。

8.答案：BC

解析：AB.带负电的粒子在％=多处由静止释放，带负电粒子在电场力作用下从低电势

到高电势，因此粒子将沿x轴正方向运动，电场力对粒子做正功，粒子的动能增加，

电势能减小，运动到。点时，速度最大，动能最大，在过。点后，粒子开始做减速运

动，电场力做负功，粒子的动能减小，电势能增大，由对称性可知，粒子运动到％=b

处，速度减到零，动能是零，电势能最大，因此带电粒子运动过程中机械能不守恒，

A错误，B正确；

CD.由e-x图像的斜率表示电场强度可知，则在x=-c处的斜率大小为及,=察

在x=。处的斜率大小为纥=—2"

b

可知在x=-c处的电场强度大小等于x=a处的电场强度大小，C正确，D错误。

故选BCo

9.答案：AD

解析：A.在同一介质中，波速相等，则右侧的波先传到“点，根据平移法可知，质点

M的起振方向沿y轴负方向，故A正确；

B.两列波的波长为0.4m,则波速为丫=.=lm/s故B错误；

C.由距离关系可知0.2s后右侧的波传到质点M处，M向下振动，经0.2s后经过平衡位

置向上振动，0.4s后左侧的波刚好传到质点”处，起振方向向下，则质点”是振动减

弱点，故C错误；

Av1

D.右侧波传到P点用时为t=—=0.6s=T+-T

v2

3

根据Ax=0.6m=—2

2

可知该点为振动减弱点，则。〜1.0s时间内质点P通过的路程为s=6A=60cm故D正

确；故选AD。

10.答案：BD

解析：A.设粒子在磁场中的速率为v,半径为R,在电场中由动能定理，有

qE--=—mv2

22

2

洛伦兹力充当向心力，有qvB=

由几何关系可得R=d

综上可得E=皿

m

J

2-m

--

粒子在电场中的运动时间为%V不

2-

在磁场中的运动时间为弓=!7=您

2qB

甲图中粒子从。点运动到P点的时间为t=£+t,=生出故A错误；

qB

BC.将粒子从。到N的过程中某时刻的速度分解为向右和向下的分量匕、小，再把粒

子受到的洛伦兹力分别沿水平方向和竖直方向分解，两个洛伦兹力分量分别为

Fx=qB\,Fy=qBvx

设粒子在最低点N的速度大小为匕，ON的竖直距离为以水平方向由动量定理可得

YqBvyAt=mv1-0=qBy

由动能定理可得qEy=；mvf

解得匕=竺叱，y=2d,故B正确，C错误；

m

D.竖直方向由动量定理可得qE―Eq5vQ=0-0

其中％=£心

解得。、N两点的水平距离为》=数如故D正确。故选BD。

m

11.答案：(1)B(2)4:1(3)2:1

解析：(1)A.“探究两个互成角度的力的合成规律”应用的是等效替代的设计思路，A错

误；

B.“探究电阻的影响因素”应用的是控制变量的设计思路，符合题意，B正确；

故选B。

(2)由向心力的公式可知耳=叫/小工=冽2疗々

(3)由题可知，A、C两处的角速度之比丝=区=，

gNFB2

由于传动装置边缘的线速度相等，故有％G=牡％

解得幺=%=2

rc01

即变速齿轮的半径之比为2:1

12.答案：(l)1.0(2)B(3)3550(4)偏低

解析：(1)把电流表A的量程改装为。〜30mA则电阻箱的阻值应调为

Ri=^^=^^-。=1.0。

1I—430-3

(2)A用多用电表检测电源时，将选择开关旋钮转到直流电压挡“10V”位置，选项A错

误；

B.机械调零后，断开电路中的开关，将选择开关旋钮转到“xlO”位置，进行欧姆调

零，然后用两表笔依次测量相邻接线柱之间的阻值，选项B正确；故选B。

1XQ

⑶改装后的电流表内阻&用。=0-9Q

电流表A的示数稳定后为2.00mA,则此时电路中的电流为/=20mA；由

E=I(7?2+r+R、+R)

解得R,=125。

根据4=(300-5/)0

可得t=35°C

电流表最大读数为3.0mA,此时电路中的最大电流为二=30mA；由

E=(生+厂+&+夫/rn)

解得4ra=50。

根据凡=(300-5/)Q

可得治=50℃

(4)电池使用一段时间后其内阻厂变大，电动势后略微变小，则

I=-----------------

7?2+厂+R~A+R,

可知电路中电流偏小，电流表读数偏小，则用该温度计测量的温度要比真实值偏低。

13.答案:(1)T=350K(2)p=1.8x105Pa

解析：(1)根据题意，由盖一吕萨克定律有?=.+?s

解得T=350K

(2)当环境温度缓慢升高的过程中，活塞先缓慢上移至卡口，气体先做等压变化，设封

闭气体等压膨胀时的压强为0，由第一问知，当温度升高到T=350K时，活塞刚好上

移至卡口处，由平衡知7咫=PiS-PoS

到卡口之后温度升高，气体体积不变，当《=420K时的压强为2，由查理定律有

Pr=P_

T~T2

解得p=L8xl()5pa

14.答案：(l)a=24m/s2(2)9.375C,18.75J

F6

解析：(1)开关与1接通，由闭合电路的欧姆定律有/=±=—^A=30A

r+rx0.1+0.1

在开关与1接通瞬间，由牛顿第二定律有尸=5亿=.

代入数据解得，开关与1接通的瞬间导体棒仍获得的加速度大小a=24m/s2

(2)导体棒时未达到最大速度前，做加速度减小的加速运动，设导体棒的最大速度为

vm,导体棒切割磁感线运动产生反电动势E感=BLv

当导体棒获得最大速度，则E感=BLvm=E

代入数据解得％=7.5m/s

此时将开关与2接通，设导体棒还能运动的时间为取此时导体棒前进的速度方向为

正方向，由动量定理可得-历乙/=0-m%

代入数据求得q=方=吗=^Z^-C=9.375C

BLO.8xl.O

由能量守恒知，导体棒和电阻产生的总的焦耳热为Q=；相用

由串联电路特点知R产生的焦耳热为QR=-2

7?十6

071

代入数据可得QR=—:—x-xlx7.52=18.75J

R0.2+0.12

(2〃、

15.答案：⑴%=3m/s(2)L'=3m(3)AE=441---J