江苏省南通市2024届高三下学期三模补偿训练物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1南通市2024届高三三模补偿训练一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分.每题只有一个选项符合题意.1．2021年8月19日，金、木、水，火、土五颗行星同现天空，但它们并没有真正地连成一条线。只是都运行到了地日连线的同一侧，若某时刻，五颗行星在一条直线上，它们绕太阳的公转可视为匀速圆周运动，位置关系如图所示，下列说法正确的是（

）A．由于金、木、水、火，土五颗行星在一条直线上，则运行周期一定相等B．地球的向心加速度小于火星的向心加速度C．水星的线速度最大，土星的线速度最小D．经过相同时间，土星距离地球的距离一定大于木星和地球间的距离〖答案〗C〖解析〗ABC．行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得解得可知五颗行星的运行周期不相等；地球的向心加速度大于火星的向心加速度；水星的线速度最大，土星的线速度最小；故AB错误，C正确。D．由于行星的运行周期不相等，经过相同时间，可能土星与地球位移太阳的同一侧，木星与地球位于太阳的两侧，则土星距离地球的距离不一定大于木星和地球间的距离，故D错误。故选C。2．如图所示，固定容器及可动活塞P都是绝热的，中间有一导热的固定隔板B，B的两边分别盛有气体甲和乙。现将活塞P缓慢地向B移动一段距离，则在移动P的过程中（）A．外力对乙做功，甲的内能不变B．外力对乙做功，乙的内能不变C．乙传递热量给甲，乙的内能增加D．乙的内能增加，甲的内能不变〖答案〗C〖解析〗将活塞P缓慢地向B移动一段距离，乙气体体积减小，外界对乙做功，其内能增加，温度升高，然后通过导热隔板将一部分热量传递给甲气体，最终二者内能都增加。故选C。3．如图所示，把一条细棉线的两端系在铁丝环上，棉线处于松弛状态。将铁丝环浸入肥皂液里，拿出来时环上留下一居肥皂液的薄膜，这时薄膜上的棉线仍是松弛的。用烧热的针刺破a侧的薄膜，观察到棉线的形状为（）A．B．C． D．〖答案〗D〖解析〗先把个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂液里浸一下，使环上布满肥皂液薄膜。膜中分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，所以产生收缩效果；用烧热的针刺破a侧的薄膜，b中的水膜能使b的面积最小。故选D。4．根据所给图片结合课本相关知识，下列说法正确的是（）A．图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样，证明电子具有粒子性B．图乙是利用不同气体制成的五颜六色的霓虹灯，原因是各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量不同，光子的频率不同C．图丙是工业上使用的用射线检测金属板厚度的装置，在α、β、γ三种射线中，最有可能使用的射线是β射线D．图丁是原子核的比结合能与质量数A的关系图象，由图可知中等大小的核的比结合能最大，即（核反应中）平均每个核子的质量亏损最小〖答案〗B〖解析〗A．题图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样，证明电子具有波动性，选项A错误；B．题图乙是利用不同气体制成的五颜六色的霓虹灯，原因是各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量不同，光子的频率不同，选项B正确；C．题图丙是工业上使用的用射线检测金属板厚度的装置，在α、β、γ三种射线中，由于γ射线穿透能力最强，最有可能使用的射线是γ射线，选项C错误；D．题图丁是原子核的比结合能与质量数A的关系图象，可知中等大小的核的比结合能最大，即在核子结合成原子核时平均每个核子释放的能量最大，平均每个核子的质量亏损最大，选项D错误。故选B。5．如图所示为示波管的示意图。左边为加速电场，右边水平放置的两极板之间有竖直方向的偏转电场。电子经电压为的电场加速后，射入偏转电压为的偏转电场，离开偏转电场时，电子离荧光屏中心的侧移为。单位偏转电压引起的偏转距离称为示波器的灵敏度。设极板长度为，极板间距为，通过调整一个参量，下列方法可以提高示波器的灵敏度的是（）A．增大 B．增大 C．增大 D．减小〖答案〗A〖解析〗设经加速电场后的速度为，由动能定理有由牛顿第二定律有由运动学公式可得联立可得所以可得由表达式可知，提高灵敏度的方法为增大或减小或减小与无关。故选A。6．（，代表亚稳态同位素）是目前最广泛使用的核医药物，可用于甲状腺、骨骼、心肌、脑部等扫描检查。如图所示，铀核分裂得到的钼-99（）衰变成，其过程为：（为不带电荷且质量非常小或近乎零的反微中子），接着将取出，并由注射或口服等方法送入人体内，在特定器官或组织发生衰变，其过程为：，释放出射线作为医学检测分析的讯号。下列有关此核医药物的叙述正确的是（）

A．和两者具有相同的化学性质B．衰变成过程中产生的是正电子C．衰变半衰期越长，医学检测分析效果越明显D．射线为核外电子从高能级向低能级跃迁时放射的光子〖答案〗A〖解析〗A．和两者为同位素。因此其化学性质相同，故A正确；B．由衰变方程根据衰变过程中质量数守恒和电荷数守恒，可知其衰变产物是电子，故B错误；C．衰变半衰期越长，则其衰变产生的射线就越微弱，因此医学检测分析效果越不明显，故C错误；D．该衰变为衰变，而衰变是原子核内的中子生成质子的同时产生电子，并伴随有能量的产生，即射线的产生，因此射线为原子核内部所产生的，故D错误。故选A。7．某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。不计电源内阻及电感线圈L的电阻。下列说法正确的是（）A．开关S闭合瞬间，流经灯和的电流相等B．开关S闭合瞬间至断开前，流经灯的电流保持不变C．开关S断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭D．根据题中信息，可以推算出图乙中与的比值〖答案〗D〖解析〗AB．开关S闭合瞬间，由于电感线圈的阻碍作用，灯D3逐渐变亮，通过灯D3的电流缓慢增加，待稳定后，流经灯和的电流相等；故从开关S闭合瞬间至断开前，流经灯的电流也是逐渐增加，A、B错误；C．开关S断开瞬间，由于电感线圈阻碍电流减小的作用，由电感线圈继续为灯和提供电流，又因为电路稳定的时候，流经灯和的电流相等，所以灯逐渐熄灭，C错误；D．开关S闭合瞬间，灯和串联，电压传感器所测电压为D2两端电压，由欧姆定律电路稳定后，流过D3的电流为开关S断开瞬间，电感线圈能够为和提供与之前等大电流，故其两端电压为所以故可以推算出图乙中与的比值，D正确。故选D。8.如图为磁共振无线充电的示意图，当接收电路的固有频率与发射电路线圈产生的磁场振动频率一致的时候，产生磁共振，从而进行能量的传递。该过程类似于无线电发射与接收环节中的（）A．调幅 B．调频 C．调谐 D．解调〖答案〗C〖解析〗电子调谐是指调节一个振荡电路的频率使它与另一个正在发生振荡的振荡电路（或电磁波）发生谐振，所以C正确；ABD错误；故选C。9．如图所示，一竖直放置开口向上质量为m的均匀玻璃管内用质量也为m水银柱封有一定质量的理想气体，水银与玻璃管间摩擦力不计，开始时玻璃管处于静止状态，当玻璃管竖直下落时，下列说法中正确的是A．当玻璃管刚开始下落瞬时，玻璃管的加速度gB．玻璃管最初下落的短时间内，水银的加速度在逐渐变大C．玻璃管最初下落的短时间内，玻璃管的加速度在逐渐变大D．玻璃管最初下落的短时间内，水银将相对玻璃管下移〖答案〗B〖解析〗A．当玻璃管刚开始下落瞬时，水银柱受的合力等于0，加速度为0；玻璃管受的力为重力、和管内外气体的压力差，则玻璃管受的合力等于2mg，玻璃管的加速度2g．故A错误．BCD．玻璃管最初下落的短时间内，玻璃管向下的加速度大于水银向下的加速度，水银将相对玻璃管上移，管内气体体积增大，气体压强减小，玻璃管受到的合力减小；水银受到的合力增大，水银的加速度增大．故B项正确，CD两项错误；故选B．10．甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为和，两球间用绝缘细线2连接，甲球用绝缘细线1悬挂在天花板上，在两球所在空间有沿水平方向向左的匀强电场，场强为E，且有，平衡时细线都被拉直。则平衡时的可能位置是哪个图（）A．B．C．D．〖答案〗D〖解析〗首先用整体法进行分析，将两带电小球看成一个整体，其受力分析如图所示整体受竖直向下的重力，水平向左的电场力，水平向右的电场力，由于则可知水平方向的合力大小为，方向水平向左，因此可知其与重力的合力斜向左下方，大小为，且与竖直方向的夹角为，而整体在电场中处于平衡状态，则可知绝缘细线上的张力大小为，方向斜向右上方，与竖直方向的夹角为；用隔离法将小球乙隔离出来，受力分析如图所示小球乙受竖直向下的重力以及水平向右的电场力，而电场力大小等于重力大小，则可知电场力与重力的合力斜向右下方，且与竖直方向的夹角为，而小球乙处于平衡状态，因此可知绝缘细线2与竖直方向的夹角为。故选D。二、非选择题:共5题,共60分.其中第12题~第15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.11．如图所示，某同学探究“小车加速度与力、质量的关系”。（1）下面列出了一些实验器材：打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫板、小车和砝码、槽码、天平（附砝码）。除以上器材外，以下选项中给定的器材还需要；A．秒表

B．刻度尺

C．交变电源

D．直流电源（2）下列操作说法正确的是()A．在补偿阻力时，应将槽码通过定滑轮用细绳拴在小车上B．连接小车的细绳应与长木板平行C．补偿阻力后，如用槽码的总重力大小代替细线对小车拉力大小，必须使小车质量远小于槽码的总质量D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先启动电源，再释放小车（3）下图是实验中得到的一条纸带，图中相邻计数点之间还有4个点没有画出，距离已在图中标示，可得小车的加速度（结果保留两位有效数字）。（4）该实验的系统误差主要源于“合力”的测量，而百分误差是衡量实验精确度的重要标准，其定义为百分误差。在已平衡摩擦力的情况下，将槽码的重力作为滑块所受合力，已知滑块的质量为M，槽码的质量为m，则合力测量的百分误差（用M、m表示）。（5）另一小组利用如图丙所示的装置进行实验探究，并测量小车和智能手机的总质量。将手机固定在小车上，利用智能手机APP可以直接测量出手机运动时的加速度。小车上装有6个完全相同的钩码，每个钩码的质量为m。平衡阻力之后，将小车中的钩码取出n个挂在细绳的左端（依次取n＝1、2、3、4、5、6），其余（6﹣n）个钩码仍留在小车上，记录下手机的加速度a与所挂钩码的个数n。每次改变所挂钩码个数后，（选填“需要”或“不需要”）重新平衡阻力。将记录的加速度a与所挂钩码的个数n进行描点作出a﹣n图像如图丁所示，已知图像的斜率为k，重力加速度为g，每一个钩码的质量与小车和手机的总质量相差不大，则小车和手机的总质量为。（用题中所给物理量的字母表示）〖答案〗（1）BC（2）BD（3）0.20（4）（5）不需要〖解析〗（1）（3分）除以上器材外，以下选项中给定的器材还需要刻度尺和交变电源，故选BC。（2）（3分）A．在补偿阻力时，应不挂槽码，只让小车拖着纸带在木板上匀速运动，选项A错误；B．连接小车的细绳应与长木板平行，选项B正确；C．补偿阻力后，如用槽码的总重力大小代替细线对小车拉力大小，必须使小车质量远大于槽码的总质量，选项C错误；D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先启动电源，再释放小车，选项D正确。故选BD。（3）（3分）小车的加速度（4）（3分）根据牛顿第二定律有对滑块F真=Ma对槽码mg-F真=ma联立解得则（5）（3分）平衡摩擦力时，根据可得可知每次改变所挂钩码个数后，不需要重新平衡阻力。以小车（包含手机）和所有钩码为整体，根据牛顿第二定律可得可得可知图像的斜率为解得小车和手机的总质量为12．如图甲所示，质量、电阻的单匝等腰直角三角形线框用细绳悬挂于A点，三角形的直角边长为，为三角形两边的中点。从零时刻起，在连线上方加垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小按图乙规律变化。在时细绳恰好被拉断，线框向下运动，穿出磁场时速度为，重力加速度。求：（1）内，绳中拉力F随时间t的变化关系；（2）从零时刻到线框全部离开磁场，线框中产生的总热量Q。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）内，磁场随时间均的变化线框中有恒定电流线框受力分析线框在磁场中有效面积等效长度解得（2）内，线框中热量绳断后，线框中热量为解得13．LED光源应用越来越广泛，高折射率材料对提高LED的性能有很好作用。如图所示，现有一用高折射率材料制成的半球体，右侧竖直面镀银，光源S就在其对称轴上。从光源S发出的一束光射到球面上的P点，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光折射入半球体内，经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回，若球半径R＝2cm，材料折射率n＝，真空中光速为c＝3.0×108m/s。求：（1）光射到球面上P点时的入射角θ1；（2）该光束从进入球面到第一次传到镀银面的时间t。〖答案〗（1）60°；（2）10－10s。〖解析〗（1）光路如图，P为入射点，Q为反射点，设光在P点的折射角为θ2由折射定律得根据反射定律有θ1＝θ3由题意知θ2＋θ3＝90°解得θ1＝60°，θ2＝30°（2）设PQ间距离为s，光在球体中的速度为v，由折射率和光速的关系有n＝由运动学公式得s＝vt由几何关系得s＝Rcosθ2解得t＝10－10s14．如图所示，水平放置的正方形光滑木板，边长为2L，距地面的高度为，木板正中间有一个光滑的小孔O。一根长为2L的细线穿过小孔，两端分别系着两个完全相同的小球A、B，两小球在同一竖直平面内。小球A以角速度在木板上绕O点沿逆时针方向做匀速圆周运动时，B也在水平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，O点正好是细线的中点，已知，小球质量均为，不计空气阻力，重力加速度。求：（1）细线对小球B的拉力大小；（2）小球B的角速度以及悬挂B球的细线与竖直方向的夹角的余弦值；（3）当小球A、B的速度方向均平行于木板ad边时，剪断细线，两小球落地点之间的距离。〖答案〗（1）12.5N；（2），；（3）〖解析〗（1）A的圆周运动半径为设绳子拉力为T，则对A有代人数据得细线对小球B的拉力大小为（2）设悬挂B球的细线与竖直方向的夹角为对B有解得（3）当剪断细绳后，A先匀速运动L，后做平抛运动；B做平抛运动，A做圆周运动的线速度为B做圆周运动的线速度为半径为做平拋运动过程中A的水平位移为做平拋运动过程中B的水平位移为如图为A、B两小球在轨迹的俯视图可知（其中包含A在正方向上做的距离为L的匀速直线运动）知A、B落地点间距15．如图所示，在空间坐标