2023-2024學年江蘇省百校高三（第三次）模擬物理試卷+答案解析

2023-2024學年江蘇省百校高三（第三次）模擬物理試卷

一、單選題：本大題共10小題，共40分。

1.碳14是高層大氣中的碳12原子核在太陽射來的高能粒子流作用下產(chǎn)生的，碳14容易發(fā)生衰變放出能量,

其衰變方程為Jr\,則（）

A.X是“粒子

B.X是由質(zhì)子轉(zhuǎn)變成中子時產(chǎn)生的

C.高能粒子流的能量主要來自太陽內(nèi)部的重核裂變

D.IV的比結合能比「?的大

2.工作和生活中常用空調(diào)調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的溫度，下列說法正確的是（）

A.空調(diào)制熱使得室內(nèi)溫度上升，則室內(nèi)速率小的空氣分子比例減小

B.空調(diào)風速越大，室內(nèi)空氣的分子動能也越大

C.空調(diào)過濾器能夠吸附”1以3顆粒，此顆粒的運動是分子熱運動

D.空調(diào)既能制熱又能制冷，說明熱傳遞不存在方向性

3.如圖甲所示，分別用1、2兩種材料作K極進行光電效應探究，頻率相同的°、6兩束光分別照射1、2兩

種材料，產(chǎn)生光電子的最大初動能分別為h、I：,,直流電源的正負極可以調(diào)節(jié)，光電流/隨電壓。變化

關系如圖乙所不，貝！1（）

A.a光子的能量比b光子的大B.a光的光照強度比b光的小

C.光電子的最大初動能//D.材料1的截止頻率比材料2的小

4.街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖如圖。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線總電阻為"…

變阻器R代表用戶用電器的總電阻。若變壓器視為理想變壓器，且輸入電壓保持不變，理想電流表的示數(shù)

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為/,理想電壓表的示數(shù)為U,當滑片下移I相當于用戶的用電器增加|時（）

B,。減小

C.用,消耗的功率減小D.變壓器輸入功率減小

5.如圖所示，某衛(wèi)星繞地球做橢圓軌道運動，軌道的半長軸為0,衛(wèi)星運行周期為T,在近地點/處的速度

為丫、與地球中心距離為6,衛(wèi)星質(zhì)量為〃?，地球質(zhì)量為引力常量為（，則（）

A.衛(wèi)星經(jīng)過/點時的速度最小B.衛(wèi)星從/到C的過程中機械能保持不變

C.與地球和衛(wèi)星的質(zhì)量都有關D.衛(wèi)星在N處滿足關系

brb

6.兩個振幅不等的相干波源$、$產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中傳播，形成如圖所示穩(wěn)定圖樣。圖中實線

表示波峰，虛線表示波谷，C點是泅連線的中點.下列說法正確的是（）

C.經(jīng)過半個周期，4處質(zhì)點將傳播至。點位置D.某時刻質(zhì)點a、6的位移大小可能均為零

7.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a依次經(jīng)過狀態(tài)6、c和d后再回到狀態(tài)°,則（）

P

d

A.a到6過程，氣體內(nèi)能增大B.6到c過程，氣體對外界做功

C.c到d過程，氣體吸收熱量D.經(jīng)過一次循環(huán)過程，外界對氣體做功

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8.某靜電場中x軸上各點電勢分布圖如圖所示.一帶電粒子在坐標原點。處靜止釋放，僅在電場力作用下

沿x軸正方向運動過程，下列說法正確的是（）

A.粒子可能帶負電B.粒子在J處電勢能最小

C.粒子能夠運動到，處D.粒子受到的電場力先增大后減小

9.磁流體發(fā)電機原理如圖所示，等離子體高速噴射到加有強磁場的管道內(nèi)，正、負離子在洛倫茲力作用下

分別向/、3兩金屬板偏轉(zhuǎn)，形成直流電源對外供電。貝1（）

A.僅增大負載的阻值，發(fā)電機的電動勢增大

B.僅增大兩板間的距離，發(fā)電機的電動勢增大

C.僅增強磁感應強度，發(fā)電機兩端的電壓減小

D.僅增大磁流體的噴射速度，發(fā)電機兩端的電壓減小

10.如圖所示，一輕繩通過無摩擦的小定滑輪O與拖車相連，另一端與河中的小船連接，定滑輪與拖車之間

的連繩保持水平，小船與拖車的運動在同一豎直平面內(nèi)，拖車沿平直路面水平向右運動帶動小船，使小船

以速度v沿水面向右勻速運動，若船在水面上運動受到的阻力保持不變。則在上述運動過程中（）

A.當拉船的輕繩與水平面的夾角為，，時，拖車運動的速度為「si””

B.小船受到繩的拉力不斷減小

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C.小船受到繩的拉力的功率不斷增大

D.拖車的動能不斷減小

二、實驗題：本大題共1小題，共9分。

11.如圖甲所示是某同學探究加速度與力的關系、驗證機械能守恒定律的實驗裝置.他在氣墊導軌上安裝了

一個光電門滑塊上固定一遮光條，測量在/處的遮光條到光電門8的距離x,滑塊用細線繞過氣墊導軌

左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼。開動氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導軌，每次滑塊都從4處由靜

止釋放。

光電門

甲

U該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度力如圖乙所示，則〃mm。

?!?(cm)

IIIIIII1,1,1,1,1,1,1,11,1,1III,II

|llll|llIl|llll|llll|

05101520

乙

I，開動氣泵后，將滑塊從N處由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門8的時間3則滑塊的加

速度大小是i各物理量均用字母表示Io

■探究加速度與力的關系，下列不必攀的一項實驗要求是。I請?zhí)顚戇x項前對應字母)

4應使滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量

8.應使N位置與光電門間的距離適當大些

C.應將氣墊導軌調(diào)節(jié)水平

。應使細線與氣墊導軌平行

門1改變鉤碼質(zhì)量，測出對應的力傳感器的示數(shù)尸和遮光條通過光電門的時間t,分別求出滑塊對應的加速

度通過描點作出“/圖像，研究滑塊的加速度。與力尸的關系，所作圖線的特點是。

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內(nèi)在如圖甲所示的裝置中撤去力傳感器，將鉤碼直接與定滑輪下的細線相連，開動氣泵后，仍將滑塊從/

處由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門3的時間已知鉤碼質(zhì)量為加、滑塊和遮光條的總

質(zhì)量為重力加速度為g,則驗證優(yōu)與M組成的系統(tǒng)機械能守恒定律的表達式為。

三、計算題：本大題共4小題，共40分。

12.如圖所示，等腰三棱鏡48D,頂角112>1,5D的長度為12c7M,一束光從某點尸垂直于邊界射

入三棱鏡，恰好在2D邊界上發(fā)生全反射，再直接經(jīng)過4D邊界射出三棱鏡。已知真空中的光速

■/IH-bi'll'-,不考慮光在邊界的反射.求：

⑴三棱鏡折射率”；

從ND邊界射出的光在三棱鏡中的傳播速度v和時間r.

13.如圖所示，虛線的右側存在一個豎直向上的勻強磁場，磁場的磁感應強度為反電阻為R、質(zhì)量為

m、邊長為工的正方形單匝金屬線框a6cd放在光滑絕緣的水平面上，成邊在磁場外側緊靠虛線邊界，

線框以初速度小垂直于邊界向左離開磁場。求：

li初始時刻，線框中感應電流大小/和方向；

3線框穿出磁場的過程中，通過線框截面的電荷量

M

N

14.一質(zhì)量一，口的物體尸靜止于足夠大的光滑水平面上，其截面如圖所示，圖中仍為粗糙的水平面,

長度/.：1..HN,曲為一光滑斜面，斜面和水平面通過與成和比均相切的長度可忽略的光滑圓弧連接，現(xiàn)

有一質(zhì)量”，的小物塊以大小，，一的水平初速度從。點向左運動，在斜面上上升的最大高度

h(l.3lhn,取“—lltn/<,求：

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I,物塊沿斜面上升到最高點時與物體產(chǎn)共同運動的速度大小「；

物塊從。點向左運動到最高點的過程中物體、物塊系統(tǒng)減小的機械能白/和物塊在成段受到的摩擦力

大小力

,I物塊第二次經(jīng)過6點時，物體尸的速度大小''?=

15.如圖所示，兩個范圍足夠大的勻強磁場區(qū)域I、n邊界相互平行，相距為力磁感應強度大小分別為和

2、方向垂直紙面向里。y軸沿區(qū)域I的邊界，在兩邊界之間有垂直于邊界沿x軸負方向的勻強電場。一質(zhì)量

為加、電荷量為，/的粒子以速度從坐標原點。沿x軸負方向射入?yún)^(qū)域I磁場，粒子重力不計。

“I若兩邊界之間的勻強電場場強大小為匕，求粒子第一次離開區(qū)域I磁場前的運動時間f和第一次到達區(qū)

域II磁場時的速度大小〃；

12）若粒子第一次經(jīng)過區(qū)域n磁場后恰好能回到原點o,求兩邊界間電勢差；

；若帶電粒子能向右到達y軸上的u卜’點，P點的坐標為，則兩邊界間的電場強度￡應滿足什么

條件？

XXXXXX

XlxXX

XXXXXX

--------

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXXX

h—d

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答案和解析

1.【答案】D

【解析】4根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可得X的質(zhì)量數(shù)為.1!11.M,電荷數(shù)為/1.71,

可知X為‘，，故/錯誤；

區(qū)由衰變方程可知，發(fā)生，衰變，X是由中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子時產(chǎn)生的，故2錯誤；

C太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的氫核聚變，故C錯誤；

D發(fā)生)衰變，:\的比結合能比，卜的大，故。正確。

故選。。

2.【答案】A

【解析】4空調(diào)制熱使得室內(nèi)溫度上升，空氣分子的平均動能增加，則室內(nèi)速率小的空氣分子比例減小，故

A正確；

3室內(nèi)空氣的分子動能與溫度相關，所以空調(diào)風速大小，與其動能大小無關，故2錯誤；

C空調(diào)過濾器能夠吸附顆粒，此顆粒做的是布朗運動，不是分子熱運動，故C錯誤；

D空調(diào)制熱和制冷過程，引起了其他變化，不違背熱力學第二定律，故。錯誤。

故選/。

3.【答案】C

【解析】4。、6兩束光的頻率相同，則。、6兩束光子的能量相同，選項N錯誤；

區(qū)因。光的飽和光電流較大，可知。光的光照強度較大，選項2錯誤；

廠"根據(jù)「，二''■,,HA,因6光的遏止電壓較大，可知光電子的最大初動能/,廠…，材料

1的逸出功較大，即材料1的截止頻率比材料2的大，選項C正確，。錯誤。

故選C。

4.【答案】B

【解析】【分析】

根據(jù)理想變壓器的原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比，得出副線圈的輸出電壓不變，再根據(jù)八得

出副線圈的輸出電流的變化，再結合電流之比等于匝數(shù)的反比得出原線圈的輸入電流的比值。

本題是理想變壓器的基本比例式的考查，注意決定關系的使用。

【解答】

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/.當滑片下移時，變壓器輸出電路的總電阻減小，根據(jù)/，八、，可知副線圈電流增大，由m-上易知

理想電流表的示數(shù)增大，故N錯誤；

2.根據(jù)廠=.易知理想電壓表的示數(shù)減小，故2正確；

C.根據(jù)八可知用,消耗的功率增大，故C錯誤；

D變壓器輸入功率為廣一-易知隨著變壓器輸入電流的增大其輸入功率增大，故D錯誤。

故選Bo

5.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查開普勒第二定律和第三定律。

【解答】

4根據(jù)開普勒第二定律可知，近地點/點速度最大，/錯誤；

8衛(wèi)星運行過程只有萬有引力做功，機械能守恒，8正確；

只與中心天體即地球質(zhì)量有關，C錯誤；

/-

D衛(wèi)星在/處做離心運動，萬有引力提供的向心力小于衛(wèi)星在/處需要的向心力。錯誤。

UTb

故選瓦

6.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查波的疊加，要知道波峰與波峰相遇點、波谷與波谷相遇點均為振動加強點，波峰與波谷相遇點為

振動減弱點。

兩列相干波疊加時，振動加強點的振幅變大，振幅變?yōu)椤?1,振動減弱點的振幅變?yōu)?「，并不

是說振動加強點位移一直最大，振動減弱點位移一直最小，只是振幅的大小發(fā)生了變化而已。

【解答】N、。點是波峰與波谷相遇點，為振動減弱點，6點是波峰與波峰相遇點，為振動加強點，故/錯

誤；

8、4點是波峰與波谷相遇點，為振動減弱點，c點是"連線中點，也是振動減弱點，則振幅大小為兩列波

振幅之差，因為兩列波振幅不相等，所以c點的振幅不為零，c點雖然是減弱點，但時刻在做簡諧振動，只

是振幅減小了而已，不可能一直處于平衡位置，故5錯誤；

C、波傳播過程中，參與振動的質(zhì)點不會隨波遷移，只會在平衡位置附近上下振動，故C錯誤；

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D、經(jīng)過；/后，a、b質(zhì)點均會到達平衡位置，位移均為零，故。正確。

故選Do

7.【答案】C

【解析】4a到6過程，為等容變化，氣體對外界不做功，由''：”，可得7/,則氣體內(nèi)能減少，故

Phh

A不符合題意；

Ab到c過程，體積減小，外界對氣體做功，故5不符合題意；

Cc到d過程，為等容變化，氣體對外界不做功，由“',可得7,工，則氣體內(nèi)能增加，吸收熱量，

PdTrf

故C符合題意；

D由II川可知，經(jīng)過一次循環(huán)過程，氣體對外界做功，故。不符合題意。

故選Co

8.【答案】B

【解析】」6由圖可知，X軸從坐標原點到「處電勢逐漸降低，從'!處到二處電勢逐漸升高；帶電粒

子從坐標原點。處由靜止釋放，僅在電場力作用下運動到'處時，電場力做正功，電勢能減??；從，「處

之后電場力做負功電勢能增大，故在處電勢能最小；由于從坐標原點。處到「處時，電勢降低，所以

該粒子沿著電場線的方向運動，故該粒子帶正電，故/錯誤，2正確；

C由于粒子只在電場力的作用下運動，當運動到與開始時電勢相等的位置，粒子速度為0,故不能到達、處,

故C錯誤；

。由圖可知，圖像的斜率大小等于電場強度的大小可知，粒子受到的電場力先減小后增大，故。錯誤。

故選瓦

9.【答案】B

【解析】【分析】

根據(jù)洛倫茲力表達式，結合最終電荷在電場力和洛倫茲力作用下平衡，即可求出兩端間的電勢差與什么因

素有關，再依據(jù)電源輸出功率表達式，及電源總功率表達式，即可求解。

解決本題的關鍵掌握電荷在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡下，導出電源電動勢的表達式，并掌握電源

的輸出功率與電源的總功率的區(qū)別。

【解答】

磁流體發(fā)電機中，電荷最終所受電場力與洛倫茲力平衡，設兩金屬板間的電壓為E,即發(fā)動機的電動

勢，有,；J，解得￡_

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可知僅增大負載的阻值，發(fā)電機的電動勢不會改變，僅增大兩板間的距離，發(fā)電機的電動勢增大。僅增強

磁感應強度，發(fā)電機的電動勢增大。僅增大磁流體的噴射速度，發(fā)電機的電動勢增大，故/錯誤，2正確;

根據(jù)閉合電路歐姆定律，有1/:-,11-

R+r

易知僅增強磁感應強度，發(fā)電機兩端的電壓增大。僅增大磁流體的噴射速度，發(fā)電機兩端的電壓增大，故

CD錯誤。

故選Bo

10.【答案】D

【解析】」/),船的速度沿繩方向的分數(shù)與拖車速度相等，拖車運動的速度為「“增大時，拖車

速度減小，拖車動能減小，/錯誤，。正確；

8由平衡條件，/，，、〃，可知，〃增大時，繩拉力增大，8錯誤；

C小船做勻速運動，受到繩的拉力的功率等于克服阻力做功的功率，保持不變，C錯誤。

故選。。

11.【答案】1215；1‘卜；3：.|；U通過坐標原點的一條傾斜直線；

2rt22"

【解析】【分析】

I1?游標卡尺讀數(shù)結果等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，不需要估讀；

:，滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度.根據(jù)運動學公式解答；

：.L根據(jù)實驗原理分析操作注意事項；

八根據(jù)實驗原理可明確圖象特點；

1，分析系統(tǒng)重力勢能的減小量和系統(tǒng)動能增加量，然后列式分析解答。

本題考查探究加速度與力的關系以及驗證機械能守恒定律的實驗，要注意明確實驗原理，注意本實驗中不

再是以鉤碼的重力來表示拉力，而是用傳感器來得出拉力，故不需要再讓鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。

【解答】

III游標卡尺測量遮光條的寬度，其讀數(shù)為〃..('?I?I'I".in1'IIHIIIo

?；瑝K從/處由靜止釋放，做勻加速直線運動，有又聯(lián)立，解得“=”二。

t

:JLl.拉力直接通過傳感器測量，與滑塊質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量大小沒有關系，故/錯誤，與題意相符；

2./位置與光電門間的距離適當大些，有利于減小誤差，故2正確，與題意不符；

氣墊導軌調(diào)節(jié)水平，細線與氣墊導軌平行，才使拉力等于合力，故CD正確，與題意不符。

本題選錯誤的故選/。

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山當滑塊的質(zhì)量不變時，其加速度。與力尸成正比關系，其圖線為通過坐標原點的一條傾斜直線。

㈣■據(jù)機械能守恒定律，可得仙+m)￡=”，又八。聯(lián)立解得更密="。

12.【答案】門I垂直于邊界入射的光沿直線傳播到8。邊界的入射角加，由題意可知

代入數(shù)據(jù)解得

2?根據(jù)1

n

代入數(shù)據(jù)解得「=1*?W'”，、

光傳播的光路如圖，則光在棱鏡中傳播距離、、…?-Ih.lH

傳播時間，［

代入數(shù)據(jù)解得，-“I.

【解析】一束光從某點尸垂直于N3邊界射入三棱鏡，恰好在加邊界上發(fā)生全反射，則光線在此面的入

射角為全反射的臨界角求得折射率，結合幾何關系進行求解。

13.【答案】1此時線框的動生電動勢*=〃/，，

由歐姆定律可得/'

RR

由右手定則可知感應電流方向為逆時針方向。

［由法拉第電磁感應定律/：=

由歐姆定律有/1

根據(jù)電流定義式有,/-/?3，

解得,/=〃『。

1R

【解析】III初始時刻，cd邊切割磁感線，產(chǎn)生感應電動勢，根據(jù)歐姆定律可求得電流。

121結合法拉第電磁感應定律、歐姆定律以及電流的定義進行求解。

第H頁，共13頁

14.【答案】Hi以的方向為正方向，由動量守恒定律得…1

代入數(shù)據(jù)解得r上“小、；

〕由能量守恒定律有▲/「=：，，，「,'-)，，，IVi，J-“切〃

代入數(shù)據(jù)解得AS.7.2