2024届连云港高三年级下册三模物理试题含答案

2024届江苏省连云港市高三下学期三模物理试题

注意事项：

考生在答题前请认真阅读本注意事项

1.本试卷包含选择题和非选择题两部分.考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效.全

卷共16题，本次考试时间为75分钟，满分100分.

2.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动，请用橡皮擦干

净后，再选涂其它答案.答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指

定位置，在其它位置答题一律无效.

3.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗.

一、单项选择题：共11小题，每小题4分，计44分.每小题只有一个选项最符合题意.

1.某电动汽车在充电过程中，可视为理想变压器的原线圈输入电压为220V,输入功率为6.6kw,副线圈的

电流为15A,副线圈通过相关设备连接汽车电池，电池容量为33kwh。忽略充电过程中的能量损耗，则变

压器的原副线圈匝数比和电池完全充满所需要的时间分别是（）

A.1：2,2.2hB.2：1,5h

C.2：1,2.2hD.1：2,5h

2.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动，产生交变电流的图像如图所示，则（）

A.该交变电流的周期为0.5s

B.该交变电流的电流有效值为2A

C.t=0」s时，穿过线圈的磁通量为零

D.f=0.2s时，穿过线圈的磁通量变化最快

3.一定质量的理想气体状态变化的P-T图像如图所示，由图像可知（）

试卷第1页，共8页

pc

a

A.在a—b的过程中，气体的内能减小

B.气体在。、b、c三个状态的密度£＞凡

C.在b-c的过程中，气体分子的平均动能增大

D.在CT4的过程中，气体的体积逐渐增大

4.正电子发射计算机断层扫描是核医学领域较先进的临床检查影像技术，使用作为原料产生正电子，

其反应方程式为B+卜。真空中存在垂直于纸面的匀强磁场，某个静止的［C原子核在其中发生衰变,

生成的硼核及正电子运动轨迹及方向如图所示，则（）

A.正电子动量大于硼核动量B.空间中磁场方向垂直纸面向外

C.半径较大的轨迹是正电子轨迹D.正电子运动周期大于硼核周期

5.2024年4月25日20时59分发射神舟十八号载人飞船，神舟十八号飞行乘组由航天员叶光富、李聪、

李广苏组成，执行此次发射任务的长征二号F遥十八火箭即将加注推进剂。为登月计划奠定了基础，我国

设计的方案是：采用两枚运载火箭分别将月面着陆器和载人飞船送至环月轨道对接，航天员从飞船进入月

面着陆器。月面着陆器将携航天员下降着陆于月面预定区域。在完成既定任务后，航天员将乘坐着陆器上

升至环月轨道与飞船交会对接，并携带样品乘坐飞船返回地球。已知月球的半径约为地球的月球表面

重力加速度约为地球的上，则（）

0

A.发射火箭的速度必须达到16.7km/s

B.月面着陆器下降着陆过程应当加速

试卷第2页，共8页

C.载人飞船在环月轨道匀速圆周运动的运行速度小于地球的第一宇宙速度

D.载人飞船在月球表面上方约200km处环月匀速圆周运动的周期约为30天

6.某景区景点喷泉喷出的水柱高约20m,如图所示，小明了解到喷泉专用泵额定电压为220V,正常工作

时输入电流为3A,泵输出的机械功率占输入功率的75%,则此喷泉（）

A.出水流量约为0.1m3/s

B.电机绕组的电阻是55。

C.任意时刻空中水的质量约为10kg

D.喷管的横截面积约为0.8xl（y4m2

7.2023年4月，我国有“人造太阳”之称的托卡马克核聚变实验装置创造了新的世界纪录。其中磁约束的简

化原理如图：在半径为属和R2的真空同轴圆柱面之间，加有与轴线平行的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向

里，&=2凡。假设笊核;H沿内环切线向左进入磁场，散核;H沿内环切线向右进入磁场，二者均恰好不从

外环射出。不计重力及二者之间的相互作用，则；H和：H的速度之比为（）

A.2：1B.3：2C.2：3D.1：2

8.如图所示，在竖直向下的匀强磁场B中，将一根水平放置的金属棒成以某一水平速度均抛出，金属棒

在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域，不计空气阻力，下列关于金属棒在运动过程中的说法正确

的是（）

试卷第3页，共8页

b

A.机械能保持不变

B.感应电动势越来越大

C.。点电势比b点电势高

D.所受重力的功率保持不变

9.宇航员在“天宫课堂”中演示毛细现象时，稳定后三根管中液面（忽略液面形状）的高度是下图中的（）

A.B.

C.D.

10.某种光伏电池的工作原理如图所示。半径为R的透明导电的球壳为阳极A,球形感光材料为阴极K。现

用动量为P的黄光照射K极，K极能发射出最大初动能为心的光电子。已知电子电荷量为e,光速为C,普

朗克常量为心忽略光电子重力及之间的相互作用。下列说法正确的是（）

A.入射光子的波长为f

h

B.阴极感光材料的逸出功为0-稣

试卷第4页，共8页

C.若仅增大入射光强度，电压表的示数将增大

D.若用紫光照射K极，电压表的最大示数将小于”

e

11.如图所示，三角形ACD区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为8,ZC=30°,ZD=45°,

AO垂直于CD,OA长度为心。点有一电子源,在ACD平面向磁场内各个方向均匀发射速率均为%的电子,

速度方向用与oc的夹角。表示，电子质量为机，电量为-e,且满足%=丝，下列说法正确的是（）

m

A.从AC边射出的电子占总电子数的六分之一

B.从边射出的电子占总电子数的二分之一

C.从。。边射出的电子占总电子数的三分之一

D.所有从AC边射出的电子中，当6=30。时，所用的时间最短

二、非选择题：共5小题，计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.我国清洁能源设备生产规模居世界首位。太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有

光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能

电池板在没有光照时（没有储存电能）的/—U特性。所用的器材包括：太阳能电池板，电源E、电流表A、

电压表V、滑动变阻器R、开关S及导线若干。该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的/—U

图像。

（1）为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的图—（填?"或

试卷第5页，共8页

⑵已知电压表V的量程为0~L5V,内阻为21kO,若要将该电压表改装成量程为0D4V的电压表，该电表

需串联一个—kQ的电阻。

（3）太阳能电池板作为电源，在一定光照强度下其路端电压与总电流的关系如图丙所示，把它与阻值为IkQ的

电阻连接构成一个闭合电路，该电源的效率是—%□（结果保留三位有效数字）

（4）太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的伏安特性曲线如图乙所示。太阳能电池板没有光照时（没

有储存电能）其电阻用符号R,表示，将同规格的电池板接入电路如丁图所示，已知电源电动势E=3V,内

阻『=5000,可得电池板消耗的功率_mW（保留三位有效数字）。

13.玉龙雪山位于云南省丽江市，是我国最南的雪山，也备受旅行爱好者的关注，由于玉龙雪山的海拔比

较高，旅行者登山时，往往会带上几个氧气袋。已知某储存有氧气的容器容积为％=50L,开始时封闭的氧

气压强为A=L2xl07pa,用该容器向容积为M=10L的真空氧气瓶充入氧气，假设氧气可视为理想气体，

充气过程中氧气不泄漏，假设氧气瓶的容积和环境的温度恒定。求：

（1）若每个氧气瓶充满气体后压强均为p=L0xl（）6pa,则可以分装多少个氧气瓶？

（2）若每次给氧气瓶充满气体后两容器内封闭气体的压强相同，则充满10个氧气瓶后容器内剩余的气体

的压强与开始时气体的压强之比为多少？

14.随着监控技术的不断发展，现在大街小巷、家家户户都安装了监控摄像等设备。如图所示为一监控设

备上取下的半径为R的半球形透明材料，球心为。点，A点为半球面的顶点，且满足与镀有反射膜的底

面垂直。一束单色光平行于4。射向半球面的B点，折射光线通过底面。点，经。点反射后射向半球面上

的E点（图中未画出），光真空传播速度为以已知3到连线的距离为圆,长为也。求：

23

试卷第6页，共8页

(1)此材料的折射率；

(2)求该单色光在半球形透明材料中传播时间fo

15.如图所示，可视为质点的滑块A、B、带有!光滑圆弧轨道的物体C放在水平轨道上，其中滑块B放

在水平轨道的。点，圆弧的半径为R=3.6m,圆弧的最低点与水平轨道相切。某时刻，给滑块A一向右的

瞬时冲量/=3.8N.s,经过一段时间A与B发生碰撞，最终滑块B冲上物体C,上升的最大高度为/?=4.8m。

已知A、B、C的质量分别为叫=0.2kg、生=0-4kg、啊=0.8kg,重力加速度g=lOm/s?,一切摩擦均可忽

略不计。求：

(1)滑块A、B碰撞过程损失的机械能；

(2)仅改变物体C的质量，欲使滑块A、B能发生第二次碰撞，则物体C的质量满足的条件。

ABZ

^7^7^777777777777777^^7777777777^7777777777.

O

试卷第7页，共8页

16.如图所示，边长为L的正方形ABC。区域内存在垂直纸面的匀强磁场，在CO边右侧3L处平行CD放

置荧光屏，。/。2是通过正方形中心。/和荧光屏中心。2的轴线。电子从静止经加速电压加速后以一定速度

沿轴线连续射入磁场。整个系统置于真空中，不计电子重力，已知电子电荷量为e、质量为相，当。很小时，

近彳以有sin0=tan。=0,cos。=l-g。？。

(1)若磁感应强度大小为瓦，加速电压从0开始缓慢增加，求电子在磁场中运动的最长时间f；

(2)若入射电子速度大小均为vo,正方形区域所加磁场如题16-2图所示，磁场变化周期为T,且T远大于

电子在磁场中的运动时间，电子偏转后恰好全部从边射出磁场并能全部打在荧光屏上形成运动的光点，

求最大磁感应强度以及荧光屏的最小长度d；

(3)在(2)的条件下求荧光屏上光点经过。2的速度大小V。

试卷第8页，共8页

一、单项选择题：共11小题，每小题4分，计44分.每小题只有一个选项最符

合题意.

1.D

【详解】变压器初级电流

P6600

A=30A

U[220

则变压器的原副线圈匝数比

r

fh2_15_1

^-30-2

n2

电池完全充满所需要的时间

£=^h=5h

P6.6

故选D。

2.D

【详解】A.由图可知该交变电流的周期为0.4s,故A错误；

B.该交变电流的电流有效值为

/=组=V2A

V2

故B错误；

C.r=o.ls,感应电流为零，此时穿过线圈的磁通量最大，故C错误；

D.f=0.2s时，感应电流最大，根据法拉第电磁感应定律可知穿过线圈的磁通量变化最快,

故D正确。

故选Do

3.B

【详解】A.在〃一人的过程中，气体的温度升高，则气体的内能增大，A错误；

B.将服b、c三点与坐标轴的原点。相连，则可知O*Ob、0c三条直线的斜率等于5，

由理想气体的状态方程（=C可知，斜率越大，则体积越小，可得气体在a、b、c三个状

态的体积大小关系为

气体的质量一定，则有三个状态的密度大小关系为

Pa>Pe>Pb

答案第1页，共16页

B正确；

C.在。一c的过程中，气体的温度降低，气体分子的平均动能减小，C错误；

D.在cia的过程中，由于％〈匕，则气体的体积逐渐减小，D错误。

故选B。

4.C

【详解】A.静止的：C原子核在其中发生衰变，生成的硼核及正电子，由动量守恒定律可

得

0=%+Pe

可知正电子动量大小等于硼核动量，故A错误；

C.由=解得

r

mv

r=——

qB

可知半径较大的轨迹是电荷量小的正电子轨迹，故C正确；

B.由硼核及正电子运动方向，根据左手定则可知空间中磁场方向垂直纸面向里，故B错误；

D.硼核的一比正电子的大，由T=r可知正电子运动周期小于硼核周期，故D错误。

qqB

故选C。

5.C

【详解3A.发射的火箭携带飞船最终绕月球运动，还是在地月系内，则发射速度大于7.9km/s,

小于11.2km/s。故A错误；

B.月面着陆器下降着陆过程速度要减小，则应当减速。故B错误；

C.卫星绕着星球表面做匀速圆周，由万有引力提供向心力，有

GMmv2

_^=加元=„1g表

解得

则载人飞船在环月轨道匀速圆周运动的速度和近地卫星的线速度之比为

v

n_]g月R月「戈

y地yg地R地12

则有载人飞船在环月轨道匀速圆周运动的运行速度小于近地卫星的线速度（即地球的第一宇

答案第2页，共16页

宙速度)。故C正确;

D.载人飞船在月球表面上方约200km处环月匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有

GMm,2;r、2

丁二皿7"

而7?地=6400km,h=200km,g地=9.8m/s2,则飞船的周期约为

故D错误。

故选C。

6.C

【详解】A.喷泉喷出的水柱高约20m,设水喷出喷口的速度为v,由位移一速度公式得

v2=2gh

代入数据解得

v=20m/s

设极短时间加内有质量为A/n的水喷出喷口，则由能量守恒得

1

rjUIAz=—Amv9

解得

人InUIAt

Am=----------

V

这些水的体积为

…Am

AV=——

P

则出水流量约为

。=丝

代入数据联立解得

(2=2.475x103m3/s

故A错误;

B.设电机绕组的电阻为r,泵输出的机械功率占输入功率的75%,则有:

(1-75%)UI=I2r

答案第3页，共16页

代入数据解得，电机绕组的电阻

r=18.3Q

故B错误;

C.水从喷出到最高点所用的时间为

u20c

—=—s=2s

g10

在空中的水包括上升过程与下降过程两部分的水，两部分水的质量近似相等，则任意时刻空

中水的质量约为

2r/UIt

m=2Am=2x

代入数据联立解得

m-10kg

故C正确;

D.设喷管的横截面积为S,则

2叩3

Am=pSvNt=

v2

解得喷管的横截面积约为

舐1.2xl(T4nl2

故D错误。

故选C。

7.D

【详解】由题意可知,根据左手定则，作图如图所示

由几何关系可知，笊核;H的半径为彳，有

2八=4-%=&

答案第4页，共16页

则

由几何关系可知，僦核:H的半径为4，有

2r2=凡+6=3耳

则

3

\显

由洛伦兹力提供向心力可得

V2

qvB=m——

r

笊核和瓶核的速度之比为

21=1

v22

故选D。

8.A

【详解】A.金属棒做平抛运动中，只有重力做功，因此机械能保持不变，A正确；

B.金属棒做平抛运动中，水平方向的分速度不变，因而金属棒在垂直切割磁感线的速度”

不变，由电磁感应定律公式可得

E=BLv0

可知，金属棒产生的感应电动势大小保持不变，B错误；

C.由右手定则可知，金属棒"切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，因此b点电势高，

即。点电势比6点电势低，C错误；

D.金属棒做平抛运动中，速度逐渐增大，由功率公式可得

P=mgv

可知所受重力的功率逐渐增大，D错误。

故选Ao

9.B

【详解】毛细现象是浸润液体在细管中上升的现象；在太空中完全失重，不考虑重力影响,

毛细现象中的表面张力作用使粗细不同的细管中液体充满整个管子。

故选B。

答案第5页，共16页

10.B

【详解】A.根据德布罗意波长公式可知入射光子的波长为

P

故A错误；

B.根据爱因斯坦光电效应方程有

+w

2k

解得阴极感光材料的逸出功为

W=cp-Ek

故B正确；

CD.随着K极逸出的光电子运动到A极，A、K之间的电压逐渐增大，若K电极逸出的最

大动能的光电子恰好运动不到A电极，两极间电压达到最大，再增大入射光强度电压表示

数不再增大，根据动能定理有

-eU=0-Ek

两极间的最大电压为

J区

e

若用紫光照射K极，可知初动能增大，则有

U＞区

e

故CD错误。

故选B。

11.B

【详解】A.由于粒子源发生的电子速率相同，电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提

供向心力，有

ev0B=m^

解得

R=^=L

eB

即所有电子的半径都相等，由左手定则可知，电子进入电场后顺时针做圆周运动，所以其从

AC边射出的一个临界位置为从A点射出，此时6=60。，如图所示

答案第6页，共16页

由题意及分析可知，当0。4夕460。范围内，电子从AC边上射出，当电子从AC边射出时，

由几何关系可知从AC边射出的电子占总电子的黑=J,故A错误；

lot)3

B.由题意及分析可知，当粒子在60。464150。范围内，电子从AD边射出，当电子从AD

边射出时，由几何关系可知从边射出的电子占总电子的90磊0=：1,故B正确；

1802

C.由题意及分析可知，当粒子在150。4夕4180。范围内，当电子从边射出时，由几何关

系一可知从。。边射出的电子占总电子的30焉0=1故C错误；

lot)O

D.电子在磁场中做匀速圆周运动，其周期为T,有

.2兀R

1=------

%

在磁场中运动的时间为3有

t_a

下一万

整理有

am

t=——

eB

即电子运动的圆心角越小，其在磁场中运动的时间就越短，圆心角所对应的弦长越长，其圆

心角越大，所以最短时间即为弦长的最小值，其从AC边射出的一个临界位置为从A点射出，

此时6=60。，所以所有从AC边射出的电子中，当9=30。时，所用的时间并不是最短的，

故D错误。

故选B。

二、非选择题：共5小题，计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.(l)a

(2)35

(3)64.3%

答案第7页，共16页

(4)2.58mW

【详解】(1)根据特性曲线可知，电流需要从零开始，因此滑动变阻器采用分压式接法，可

知，实验电路应选用图甲中的图〃。

(2)将小量程电压表改装成大量程电压表，需要串联一个分压电阻，则有

1,5V_4V

21kQ―21kQ+-

代入得

^=llxloo%=64-3o/o

(4)设尺两端的电压为U,电流为人，由闭合电路欧姆定律可得

U=E-Itr

则有

[7=3-500；!

作出电源的图像。一/,如图所示

答案第8页，共16页

可得，电池板消耗的功率约为

P=lx2.58mW=2.58mW

13.(1)〃=55；(2)也=引

Po⑹

【详解】(1)设能分装〃个氧气瓶，则以容器内开始的气体为研究对象，由玻意耳定律得

Po%=P("V+%)

代入数据解得

n=55

(2)第1个氧气瓶充满气体后，由玻意耳定律

Po%=Pi(V+%)

得

丫+匕

同理，第2个氧气瓶充满气体后，由玻意耳定律

PM=P2(V+%)

得

、2

(v

P1P。0

v+v0)

同理，第3个氧气瓶充满气体后，由玻意耳定律

0%=△("%)

得

、3

P3=Po

v+v0)

由此可推出第10个氧气瓶充满气体后，由玻意耳定律

PM=P1O(V+M)

得

10

Ao=Po

则

答案第9页，共16页

Ao,.fK)\10

p。[v+v0)

代人数据解得

510

Ao_=

P。

14.(1)V3;(2)?

【详解】（1）根据题意，画出光路图，如图所示

由几何关系可得

..BG

sini=--=——拒

OB2

解得

1=60。

又有

BF=OG=YIOB2-OG2=—

2

h

DF=OF-OD=­R

6

则有

BD=YIDF2+BF2=-R

3

可得

sin/DBF==—

DB2

即

/DBF=30°

则有

r=i-ZDBF=30°

此材料的折射率为

答案第10页，共16页

sinz0

n=———=73

sinr

（2）由几何关系，结合（1）分析可知

NODE=60°

连接AO,则有

tanODA=

OD

解得

ZODA=60°

即E点和A点重合,则反射光OE在圆弧上的入射角为30。，又有

i巧

sinC=-=—>sin30°

n3

即光线在A点射出,有几何光线得

加薪=争

=AD+BD=43R

根据

c

n=—

v

S

V

联立解得

_3R

c

34

15.（1）AE=4.8J；（2）^>—k1g

【详解】（1）给滑块A一瞬时冲量时，滑块A的速度大小为匕，由动量定理得

=mlvl

解得

匕=19m/s

设碰后滑块B的速度大小为均，又由题意可知滑块B上升的最大高度大于圆弧轨道的半径,

则滑块B在最高点时与物体C具有相同的水平速度，由水平方向动量守恒得

m2V2-（加2+m3）v

答案第11页，共16页

对B、C由机械能守恒定律得

gsv；=；(/+%)y2+m2gh

解得

v2=12m/s,v=4m/s

设碰后A的速度为h,对A、B碰撞的过程有

"21Vl="21V32y2

解得

v3=-5m/s

滑块A、B因碰撞而损失的能量为

AE=；叫V；~~m2V2

代入数据解得

AE=4.8J

(2)设滑块B再次返回到物体C底端的速度为”4,对滑块B和物体C组成的系统，在整

个相互作用过程中由水平方向动量守恒以及机械能守恒定律得

mvmvmv=1mv^+1

22=24+35>2m3v]

解得

m^-m.

欲使滑块A、B能发生第二次碰撞，则

v4<0

解得

叫>0.4kg

欲使滑块A、B能发生第二次碰撞，则应满足的条件为

四工,5

m2+m3

解得

34,

>—kg

答案第12页，共16页

则物体C质量所满足的条件为

34,

%>35kg

7m28L

16.(1)?=-；(2)d=9L；(3)v=-----

eB。5T

【详解】（1）当电子旋转半圈从A3边射出磁场时运动时间最长

V2

evBQ=m——

t三

V

解得

71m

（2）磁感强度为最大时粒子从。点（或C点）射出，电子轨道半径为r/,有

1=

解得

5,

再由

ev0Bm=m,可

r!

可得

B二皿

m5eL

电子偏转角度为a,有

答案第13页，共16页

,L4

sma=—

45

则

4

tancr=—

3

故

d-2((+3£tana)=9L

(3)解法一:

设电子的轨道半径为一，偏