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文档简介

2024届江苏省田家炳中学高三期中考试物理试题

注意事项:

1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题:木题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1、图甲中的变压器为理想变压器,原线圈的匝数川与副线圈的匝数之比为5:1。变压器的原线圈接如图乙所示的

正弦式电流,两个20。的定值电阻串联接在副线圈两端。电流表、均为理想电表。则()

A.电流表示数为0.2AB.电流表示数为5A

C.电压表示数为4VD.通过电阻A的交流电的周期为2x10-2$

2、下列说法正确的是()

A.爱因斯坦在1900年首次把能量子的概念引入物理学

B.单色光照射金属表面发生光电效应时,入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多

C.一个氢原子从量子数〃=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子

D.玻尔的原子理论能够解释氮原子的光谱

3、如图甲所示,在粗糙的水平面上,质量分别为血、和的物块4、5用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦

因数相同,它们的质量之比5A:机B=2:l.当用水平力尸作用于B上且两物块以相同的加速度向右加速运动时(如图甲

所示),弹簧的伸长量XA;当用同样大小的力尸竖直向上拉8且两物块以相同的加速度竖直向上运动时(如图乙所示),

弹簧的伸长量为XB,则XA:皿等于()

F

A.1:1B.1:2C.2:1D.3:2

4、下列说法正确的是()

A.铀核裂变的核反A应,是啜Ba+.;r:VKx+2;n

B.玻尔根据光的波粒二象性,大胆提出假设,认为实物粒子也具有波动性

C.原子从低能级向高能级跃迁,不吸收光子也能实现

D.根据爱因斯坦的“光子说”可知,光的波长越大,光子的能量越大

5、如图所示,空间有两个等量异种点电荷0和。2,0带正电、带负电,两点电荷间的距离为&。为连线的中点。

在以0、。2为圆心,自为半径的两个圆上有A、B.C、M、N六个点,A.B.C、O为竖直直径的端点,N

2

为水平直径的端点,下列说法中正确的是()

\i/'、!/

BD

A.A,C两点电场强度相同

B.带正电的试探电荷在必、N两点时受到的电场力方向相反

C.把带正电的试探电荷从。点沿圆弧移动到N点的过程中电势能不变

D.带负电的试探电荷在M点的电势能小于在A点的电势能

6、在杨氏双缝干涉实验中,如果

A.用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间、间距相等的条纹

B.用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间、间距不等的条纹

C.用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹

D.用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的条纹

二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

7、下列说法正确的是

A.松香在熔化过程中温度升高,分子平均动能变大

B.当分子间的引力与斥力平衡时,分子势能最大

C.液体的饱和汽压与其他气体的压强有关

D.若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量,则压强一定增大

E.若一定质量的理想气体分子平均动能减小,且外界对气体做功,则气体一定放热

8、一定质量理想气体的〃-V图象如图所示,从状态。经过程I缓慢变化到状态〃,再由状态b经过程II缓慢变化到

状态表示两个过程的图线恰好围成以油为直径的圆。以下判断正确的是________。

A.过程I中气体的温度保持不变

B.过程n中气体的温度先升高后降低

C.过程I中气体的内能先减少后增加

D.过程n中气体向外界释放热量

E.过程II中气体吸收的热量大于过程I中放出的热量

9、下列说法正确的是______.

A.气体的温度升高,每个气体分子运动的速率都增大

B.已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可算出该气体分子间的平均距离

C.空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,所以制冷机的工作不遵守热力学第二

定律

D.附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时,液体与固体间表现为浸润

E.若分子间的距离减小,则分子间的引力和斥力均增大

10、如图所示,绝缘材料制成的半径为R的内壁光滑圆轨道,竖直放置在水平地面上且左右恰被光滑挡板挡住,圆心O点

固定着电荷量为Q的场源点电荷.一电荷量为外可视为质点的带电小球沿轨道内壁做圆周运动,当小球运动到最高点A

时,地面对轨道的弹力恰好为零.若轨道与小球的质量均为〃?,Q>0,忽略小球的电荷对。形成的电场的影响,重

力加速度为g,静电力常量为h下列说法中正确的是()

A.轨道内壁的电场强度处处相同

B.轨道内壁的电势处处相等

C.运动到与圆心等高的8点时,小球对轨道的压力大小为4wg-左挈

R-

D.运动到最低点。时,小球对轨道的压力大小为7〃7g

三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。

11.(6分)某实验小组用如图甲所示的实验装置测定小木块与长木板间的动摩擦因数,主要实验操作如下:

小木块

光电门B光电门A

丁川木弋宿V挡板

I]

占钩码

①先将右端有固定挡板的长木板水平放置在实验桌面上,再将安装有遮光条的小木块用跨过长木板左端定滑轮的细绳

与钩码相连接,保持桌面上细绳与长木板平行;

②光电门B固定在离挡板较远的位置,光电门A移到光电B与挡板之间的某一位置,使小木块从紧靠挡板的位置由静

止释放;

③用跟两光电门相连接的数字计时器记录遮光条通过光电门A的时间△A,遮光条通过光电门B的时间△ti以及小木

块从光电门A运动到光电门B的时间△r;

④改变光电门A的位置,重复以上操作,记录多组Ad△,2和4,值。

请回答以下几个问题:

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示,则仁一cm;

⑵实验测得遮光条经过光电门2的时间Af2保持不变,利用图象处理实验数据,得到如图丙所示的白一加图象,其

中图象纵轴截距为瓦横轴截距为c。实验测得钩码和木块的质量分鬼为,〃和已知当地重力加速度为g,则动摩擦

因数N=—。

12.(12分)在“观察电容器的充、放电现象”实验中,电路如图(甲)所示

(甲)(乙)

⑴将开关S接通1,电容器的(填"上”或“下”)极板带正电,再将S接通2,通过电流表的电流方向向

(填“左”或“右

⑵若电源电动势为10V,实验中所使序的电容器如图(乙)所示,充满电后电容器正极板带电量为C(结

果保留两位有效数字)。

(3)下列关于电容器充电时,电流i与时间,的关系;所带电荷量《与两极板间的电压U的关系正确的是__________。

四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.(10分)光滑水平面上,一个长木板与半径K未知的半圆组成如图所示的装置,装置质量M=5kg.在装置的右端

放一质量为加=1kg的小滑块(可视为质点),小滑块与长木板间的动摩擦因数〃=0.5,装置与小滑块一起以v0=10m/s

的速度向左运动.现给装置加一个尸=55N向右的水平推力,小滑块与长木板发生相对滑动,当小滑块滑至长木板左

端4时,装置速度恰好减速为0,此时撤去外力尸并将装置锁定.小滑块继续沿半圆形轨道运动,且恰好能通过轨道

最高点A滑块脱离半圆形轨道后又落回长木板.已知小滑块在通过半圆形轨道时克服摩擦力做功Wr=2.5J.g取10m/s2.

求:

⑴装置运动的时间和位移;

⑵长木板的长度/;

(3)小滑块最后落回长木板上的落点离力的距离.

14.(16分)如图所示,水平虚线H和cd在同一竖直平面内,间距为L,中间存在着方向向右与虚线平行的匀强电场,

虚线cd的下侧存在一圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,圆形磁场与虚线cd相切于M点。一质量为山、带电量

为+g的粒子由电场上边界的S点以速度共。垂直电场方向进人电场,经过一段时间粒子从M点离开电场进人磁场,粒

子在磁场中的速度大小为2小,经偏转后,粒子由虚线cd上的N点垂直于虚线返回匀强电场且刚好再次回到S点。粒

子重力忽略不计,求:

(1)SM两点间的距离;

(2)圆形磁场的半径,以及磁感应强度8的大小;

(3)带电粒子在整个运动过程中的总时间。

行二

15.(12分)引力波探测于2017年获得诺贝尔物理学奖。双星的运动是产生引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星

系统由P、Q两颗星体组成,这两颗星绕它们连线的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动,测得P星的周期

为T,P、Q两颗星的距离为,,P、Q两颗星的轨道半径之差为(P星的轨道半径大于Q星的轨道半径),引力常

量为G,求:

(1)Q、P两颗星的线速度之差△也

(2)Q、P两颗星的质量之差

参考答案

一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在母小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1、A

【解题分析】

AB.根据图象可得原线圈的电压的最大值为2(X)及V,所以电压的有效值为

心喈皿00V

原线圈的匝数小与副线圈的匝数〃2之比为5:1,则有

U\_nA_5

解得副线圈电压

U2=g=40V

则副线嗓中的电流

根据变压器电流与匝数的关系有

L_=!h.

,2%

所以原线圈中的电流即电流表的读数

/,=0.2A

%~

故A正确,B错误;

C.电压表示数为电阻R上的电压,根据欧姆定律有

UR=f=207

故C错误;

D.由乙图可知通过电阻R的交流电的周期为4x10%.故D错误.

故选A。

2、B

【解题分析】

A.普朗克在1900年把能量子引入物理学,破除了“能量连续变化”的传统观念,故A错误;

B.单色光照射金属表面发生光电效应时,入射光越强,则入射光子的数目越多,所以单位时间内发射的光电子数越

多,故P正确;

C.根据玻尔理论,一个氢原子从量子数〃=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射2种不同频率的光子,故C错误;

D.玻尔第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,很好地解释了氢光谱,但不能够解释氮原子的

光谱,故D错误。

故选B。

3、A

【解题分析】

设=2砌产2m,对甲图,运用整体法,由牛顿第二定律得,整体的加速度:

a=-------------=-——4g

mA+mH3m

对A物体有:

F奥-22mg=2ma,

2F,2F

%=?=的…二获

对乙图,运用整体法,由牛顿第二定律得,整体的加速度:

/二八(〃豆十%)g=F

inr.\+Itfnu3/w

对4物体有:

F^,-2ing=2ma,,

琮=与二上马

2F

x,二一

3k

则Xl:X2=l:1.

A.1:1,与结论相符,选项A正确;

B.1:2,与结论不相符,选项B错误;

C.2:1,与结论不相符,选项C错误;

D.3:2,与结论不相符,选项D错误.

4、C

【解题分析】A.铀核裂变的核反应是软/+(》一累&+;;刈+3),故A错误;

B、德布罗意根据光的波粒二象性,大胆提出假设,认为实物粒子也具有波动性,故B错误;

C、受到电子或其他粒子的碰撞,原子也可从低能级向高能级跃迁,不吸收光子也能实现,故C正确;

D、根据爱因斯坦的“光子说”可知,光的波长越大,根据□=£,波长越大,故能量E=越小,故D错误;

故选C。

5、D

【解题分析】

A.由等量异种点电荷的电场分布可知,A、C两点电场强度大小相等,方向不同,故A错误;

B.带正电的试探电荷在闻两点时受到的电场力方向都水平向左,故B错误;

C.由于。、N两点离负点电荷距离相等,但。点离正点电荷更近,则C、N两点电势不同,则电势能不同,故C错

误;

D.由于M、A两点离正点电荷距离相等,但4点离负点电荷更近,则A点电势更低,根据负电荷在电势低处电势能

大,则带负电的试探电荷在M点的电势能小于在A点的电势能,故D正确。

故选D。

6、D

【解题分析】

A.由于白光是复合光,故当光程差为紫光波长的整数倍的位置表现为紫色亮条纹,当光程差为红光波长的整数倍位

置表现红色亮条纹,故屏上呈现明暗相间的彩色条纹。故A错误。

B.用红光作为光源,当光程差为红光波长的整数倍是时表现红色亮条纹,当光程差为红光半个波长的奇数倍时,呈

现暗条纹,屏上将呈现红黑相间、间距相等的条纹,故B错误。

C.两狭缝用不同的光照射,由于两列光的频率不同,所以是非相干光,故不会发生干涉现象,故C错误。

D.用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,不能发生干涉现象而会发生单缝衍射现象,屏上出现中间宽,两侧窄,间

距越来越大的衍射条纹。故D正确。

故选D。

二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

7、ADE

【解题分析】

A.松香是非晶体,非晶体在熔化过程中温度升高,分子的平均动能变大,故A正确;

B.当分子间的引力与斥力平衡时,分子势能最小,故B错误;

C.液体的饱和汽压与温度有关,与其他气体的压强无关,故C错误;

D.气体的压强与单位体积的分子数和分子平均动能有关,若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量,则

w>o,e>o

根据热力学第一定律△〃=Q+W知

AL/>0

说明气体的温度升高,分子平均动能增大,又因为气体被压缩,体积减小,单位体积的分子数增加,所以气体压强一

定增大,故D正确;

E.若一定质量的理想气体分子平均动能减小,说明温度降低,内能减小,即△U<0,又外界对气体做功,即W>0,

根据热力学第一定律AU=Q+卬知

Q<0

即气体一定放热,故E正确。

故选ADE。

8、BCE

【解题分析】

ABC.根据理想气体状态方程可知,。、%两状态的温度相同,过程I中,从a到圆上最低点过程中,压强减小,体积

减小,根据理想气体状态方程可知,温度降低,贝人过程I中从a到圆最低点过程中,压强减小,体积减小,则温度

降低,则过程I中气体的温度先降低后升高,气体的内能先减少后增加,同理可知,过程II中气体温度先升高后降低,

气体的内能先增加后减少,故A错误,BC正确:

D.过程n中气体的体积变大气体对外界做功,且内能不变,且内能不变,根据热力学第一定律可知,气体吸热,故D

错误;

E.在V图象中,图线与横坐标轴围成的“面积”对应功,过程n气体对外界做的功大于过程I外界对气体做的功,

故过程n中气体吸收的热量大于过程I中气体放出的热量,故E正确。

故选BCEo

9、BDE

【解题分析】

A.温度是分子平均动能的标志,气体温度升高,分子的平均动能增加,分子的平均速率增大,不是每个气体分子运

动的速率都增大,故A错误;

B.知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可求出气体的摩尔体积,然后求出每个气体分子占据的空间大小,

从而能求出气体分子间的平均距离,故B正确;

C.空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,产生了其他影响,即消耗了电能,所

以不违背热力学第二定律,故C错误;

D.附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时,附着层内分子间作用表现为斥力,附着层有扩展趋势,液体与

固体间表现为浸润,故D正确;

E.若分子间的距离减小,则分子间的引力和斥力均增大,故E正确.

故选BDE.

10、BD

【解题分析】

由点电荷的场强公式£可知,场源点电荷在轨道内壁处产生的电场强度大小相等,但方向不同,A错误:轨道

R

内壁上各点到场源点电荷的距离相同,电势相等;带电小球在A点时,带电小球对轨道的弹力竖直向上,大小等于利且,

轨道对带电小球的弹力竖直向下大小为,曲,在A点对带电小球有2阳且-丝=竺二,从A到3由动能定理得

R~R

=在B点有"-警=吗,联立解得在8点时轨道对小球的弹力为M=4〃吆,根据牛顿

22R2R

第三定律可知在E点时小球对轨道的压力大小为4〃吆,则选项C错误;在最低点。时,设轨道时小球的弹力为N〃,

则N一吆一等二肾,由A到C由动能定理有2mgR=3〃炉〃储,联立解得N』mg,根据牛顿第三定律

知,运动到最低点C时,小球对轨道的压力大小为7mg,则选项D正确.

三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。

【解题分析】

(1)口]遮光条宽度:

d=10〃〃〃+2x0.05〃〃〃=10.10/n77/=1.01Ocni.

(2)[2]设小木块运动的加速度为小由题知:

ddA

---------\-a-\t

解得:

—I=-I--a-Z

Ar,d

结合L一加图象可以得到:

ab

解得:

根据牛顿第二定律得:

mg-fiM"(in+M)a

结合W,解得:

mg-(m+M)•

12、上左3.3xl(f2A

【解题分析】

a)[i]开关s接通i,电容器充电,根据电源的正负极可知电容器上极板带正电。

⑵开关s接通2,电容器放电,通过电流表的电流向左。

⑵网充满电后电容器所带电荷量

Q=C^=3300X10-6FX10V=3.3X102C

(3)[4]AB,电容器充电过程中,电流逐渐减小,随着两极板电荷量增大,电流减小的越来越慢,电容器充电结束后,

电流减为0,A正确,B错误;

CD.电容是电容器本身具有的属性,根据电容的定义式C可知,电荷量与电压成正比,所以图线应为过原点直

线,CD错误。

故选A。

四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、(1)1s5m(2)2.5m(3)0.8m

【解题分析】

(1)对胚尸一解得:ai=10ni/s2

设装置运动的时间为fl,由%—4品=0

解得:,1=1S

装置向左运动的距离:Xi=vo/1—^-ai/r=5m

2

2

⑵对in:finig=ma2f解得ai=5m/s

设滑块到A点的速度为v\>则v\=VQ—ait\解得:力=5m/s

小滑块向左运动的距离:12=箕由一]。2fl2=7.5m

2

则木板长为l=xi—x\=2.5m

⑶设滑块在B点的速度为V2,从A至8:—mgx2K—叼=

*c上

在8点:mg=in—

R

联立解得:7?=0.4m,V2=2m/s

小滑块平抛运动时:2R=;gg

落点离4的距离:x=V2t2f解得:x=0.8m

…叵…$j随吗⑶偿,造R

245qL11618Jv0

【解题分析】

(1)根据题意作出粒子的运动轨迹如图所示

在电场中,粒子带正电,从S到M过程中做类平抛运动,在竖直方向做匀速直线运动,则有乙

%

在M点,沿水平方向的速度

喉二=瓜。

所以粒子的侧位移

PM

212

则SM两点间的距离

(2)在M处,由速度关系知

sin6>=-^-=-

2%2

解得8=30

L

粒子在电场中从N返回S过程中的时间为%=丁

2%

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