江苏省东台市三仓中学2024年高三第二次联考物理试卷含解析

江苏省东台市三仓中学2024年高三第二次联考物理试卷
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，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：本题共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、如图所示，细线的一端固定于O 点，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点，下列说法中正确的是( )
A ．水平拉力先增大后减小
B ．水平拉力先减小后增大
C ．水平拉力的瞬时功率先减小后增大
D ．水平拉力的瞬时功率逐渐增大
2、下列核反应方程正确的是（ ）
A ．轻核聚变反应方程234112H H He x +→+中，x 表示电子
B ．铀核裂变的一种核反应方程2351419219256360U Ba Kr 2n →++
C ．核反应方程1417178142He N O H +→+为轻核聚变
D ．放射性元素210
84Po 发生的α衰变方程为210
206
4
84822Po Pb He →+
3、如图，容量足够大的圆筒竖直放置，水面高度为h ，在圆筒侧壁开一个小孔P ，筒内的水从小孔水平射出，设水到达地面时的落点距小孔的水平距离为x ，小孔P 到水面的距离为y 。

短时间内可认为筒内水位不变，重力加速度为g ，不计空气阻力，在这段时间内下列说法正确的是（ ）
A ．水从小孔P 射出的速度大小为gy
B ．y 越小，则x 越大
C ．x 与小孔的位置无关
D ．当y = 2
h ，时，x 最大，最大值为h 4、常言道，万物生长靠太阳，追根溯源，地球上消耗的能量绝大部分是来自太阳内部持续不断地发生核反应释放出的核能。

在太阳内部发生的典型核反应方程是411H →42He +2X ，这个核反应释放出的能量为△E ，光在真空中的传播速度为c ，下列说法正确的是（ ）
A ．该核反应属于裂变反应
B ．方程中的X 为电子（01e -）
C ．该核反应前后质量数守恒，因而反应前后总质量保持不变
D ．该核反应过程产生的质量亏损为△m =2
E c
△ 5、如图所示，小船以大小为v (船在静水中的速度)、方向与上游河岸成θ的速度从O 处过河，经过一段时间，正好到达正对岸的O ＇处。

现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O ＇处，在水流速度不变的情况下，可采取的方法是（ ）
A ．θ角不变且v 增大
B ．θ角减小且v 增大
C ．θ角增大且v 减小
D ．θ角增大且v 增大
6、如图所示，将一小木块和一小钢珠分别用手拿着并压缩两根一端分别竖直固定在地面上的弹簧上端。

现同时释放小木块和小球，若小木块在整过运动过程中所受空气的阻力f 与其速度v 满足f kv =（k 为常数），而小钢珠的运动忽略空气阻力，且两物体同时离开弹簧，取向上为运动的正方向，则下图能正确反应两物体离开弹簧后的运动情况的v -t 图像的是（ ）
A ．
B ．
C ．
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、下列说法正确的是____________.
A ．液体的沸点是液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度
B ．当液体与大气接触时，液体表面分子的势能比液体内部分子的势能要大
C ．布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固定颗粒的分子在做无规则运动
D ．第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律
E.热力学第二定律告诉我们一切自发的过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行
8、质谱仪是用来分析同位素的装置，如图为质谱仪的示意图，其由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成。

由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O 进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在底板MN 上的P 1、P 2、P 3三点，已知底板MN 上下两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外，且磁感应强度的大小分别为B 1、B 2，速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为E 。

不计粒子的重力以及它们之间的相互作用，则
A ．速度选择器中的电场方向向右，且三种粒子均带正电
B ．三种粒子的速度大小均为2
E B C ．如果三种粒子的电荷量相等，则打在P 3点的粒子质量最大
D ．如果三种粒子电荷量均为q ，且P 1、P 3的间距为Δx ，则打在P 1、P 3两点的粒子质量差为122qB B x E
9、如图所示，竖直平面xOy内存在沿x轴正方向的匀强电场E和垂直于平面xOy向内的匀强磁场B，下面关于某带正电粒子在xOy平面内运动情况的判断，正确的是（）
A．若不计重力，粒子可能沿y轴正方向做匀速运动
B．若不计重力，粒子可能沿x轴正方向做匀加速直线运动
C．若重力不能忽略，粒子不可能做匀速直线运动
D．若重力不能忽略，粒子仍可能做匀速直线运动
10、空间存在水平向左的匀强电场，在该电场中由静止释放一个带负电的油滴。

关于该油滴的运动下列表述正确的是（）
A．向左下方做曲线运动
B．向右下方做直线运动
C．电势能逐渐增大
D．速度随时间均匀增大
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）某同学用图甲电路测量一电源的电动势和内阻，其中电流表A的量程为0.6 A，虚线框内为用电流计G改装的电压表。

(1)已知电流计G的满偏电流I g= 300 μA，内阻Rg=100 Ω，改装后的电压表量程为3V，则可计算出电阻R1=____Ω。

(2)某次测量时，电流计G的示数如图乙，则此时电源两端的电压为___V。

(3)移动滑动变阻器R的滑片，得到多组电流表A的读数I1和电流计G的读数I2，作出I1-I2图像如图丙。

由图可得电源的电动势E=____V，内阻r=____Ω。

(4)若电阻R1的实际阻值大于计算值，则电源内阻r的测量值____实际值（填“小于”“等于”或“大于”）。

12．（12分）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放．小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．
回答下列问题：
（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能E p与小球抛出时的动能E k相等．已知重力加速度大小为g，为求得E k，至少需要测量下列物理量中的（填正确答案标号）．
A．小球的质量m
B．小球抛出点到落地点的水平距离s
C．桌面到地面的高度h
D．弹簧的压缩量△x
E.弹簧原长l0
（2）用所选取的测量量和已知量表示E k，得E k= ．
（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s—△x图线．从理论上可推出，如果h不变．m增加，s—△x图线的斜率会（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s—△x图线的斜率会（填“增大”、“减小”或“不变”）．由图（b）中给出的直线关系和E k的表达式可知，E p与△x的次方成正比．
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）如图所示，一束半径为R的半球形玻璃体放置在水平桌面|上，圆心为O
3
的单色光柱3c，忽
略水平面上光的反射，求：
①光在玻璃体中传播的最长时间；
②)玻璃体水平面上光斑的面积。

14．（16分）如图，在xOy 平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B 的匀强磁场，第四象限内存在方向沿-y 方向、电场强度为E 的匀强电场．从y 轴上坐标为a 的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子，速度方向范围是与+y 方向成30°～150°，且在xOy 平面内．结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x 轴上，然后进入第四象限的匀强电场区．已知带电粒子电量为q ，质量为m ，重力不计．求：
（1）垂直y 轴方向射入磁场粒子运动的速度大小v 1；
（2）粒子在第Ⅰ象限的磁场中运动的最长时间以及对应的射入方向；
（3）从x 轴上(21)x a =点射人第四象限的粒子穿过电磁场后经过y 轴上y b =-的点，求该粒子经过y b =-点的速度大小．
15．（12分）如图所示， 在xoy 平面内， 有一线状电子源沿x 正方向发射速度均为v 的电子，形成宽为2R 、在y 轴
方向均匀分布且关于x 轴对称的电子流.电子流沿+x 方向射入一个半径为R 、中心位于原点O 的圆形匀强磁场区域，
磁场方向垂直xoy 平面向里.在磁场区域的正下方d 处，有一长为2d 的金属板MN 关于y 轴对称放置，用于接收电子，电子质量为m ，电量为e ，不计电子重力及它们间的相互作用.
(1)若正对0点射入的电子恰好从P 点射出磁场，求磁感应强度大小B ；
(2)在第(1)问的情况下，求电子从进入磁场到打在MN 板上的时间t ：
(3)若所有电子都能从P 点射出磁场，MN 板能接收到的电子数占发射电子总数的比例是多大?
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D
【解析】
AB．
小球是以恒定速率运动，即做匀速圆周运动，小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T，三者的合力必是沿绳子指向O点，设绳子与竖直方向夹角是θ，F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上，则有
F mgθ
=(1)
tan
球由A点运动到B点θ 增大，说明水平拉力逐渐增大，故AB错误；
CD．由几何关系可知拉力F的方向与速度v的夹角也是θ，所以水平力F 的瞬时功率是
=(2)
p Fvθ
cos
联立两式可得
=
sin
p mgvθ
从A 到B 的过程中，θ是不断增大的，所以水平拉力F 的瞬时功率是一直增大的．故C 错误，D 正确。

故选D 。

2、D
【解析】
A ．据质量数和电荷数守恒可得，轻核聚变反应方程为
2
34
11120H H He n +→+
即x 表示中子，故A 项错误；
B ．铀核需要俘获一个慢中子才能发生裂变，其中铀核裂变的一种核反应方程为
235
1
14192192056360U n Ba Kr 3n +→++
故B 项错误；
C ．核反应方程
4
14
1712781He N O H +→+
为人工转变，故C 项错误；
D ．据质量数和电荷数守恒可得，放射性元素
21084Po 发生的α衰变方程为 210
206
4
84822Po Pb He →+
故D 项正确。

3、D
【解析】
A ．取水面上质量为m 的水滴，从小孔喷出时由机械能守恒定律可知
212
mgy mv =
解得
v =
选项A 错误；
BCD ．水从小孔P 射出时做平抛运动，则
x=vt
h-y =12
gt 2 解得
2()=2()g
h y x v y h y -=- 可知x 与小孔的位置有关，由数学知识可知，当y =h -y ，即y =
12h 时x 最大，最大值为h ，并不是y 越小x 越大，选项D 正确，BC 错误。

故选D 。

4、D
【解析】
A ．该核反应属于聚变反应，选项A 错误；
B ．根据质量数和电荷数守恒可知，方程中的X 为正电子（01e ），选项B 错误；
C ．该核反应前后质量数守恒，但是由于反应放出能量，则反应前后有质量亏损，选项C 错误；
D ．根据2
E mc ∆=∆可知，该核反应过程产生的质量亏损为△m =
2
E c △，选项D 正确； 故选D 。

5、D
【解析】
由题意可知，航线恰好垂直于河岸，要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O '处，则合速度增大，方向始终垂直河岸。

小船在静水中的速度增大，与上游河岸的夹角θ增大，如图所示
故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

6、D
【解析】
对于小钢球没空气阻力时只受重力，是竖直上抛运动，v -t 图像是直线，故图中直线为钢球的运动图像。

对于小木块有空气阻力时，上升阶段由牛顿第二定律得
F ma mg f ==+
解得
kv a g m
=+
由于阻力随速度的减小而减小，故上升阶段加速度逐渐减小，最小值为g 。

同理，有空气阻力时，下降阶段由牛顿第二定律可得
kv a g m
=- 由于阻力随速度增大而增大，故下降过程中加速度逐渐减小，v -t 图像的斜率表示加速度，故图线与t 轴相交时刻的加速度为g ，此时实线的切线与虚线平行。

故D 正确，ABC 错误。

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、ABE
【解析】
液体的沸点是液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度，A 正确；当液体与大气接触时，液体表面分子的距离大于液体内部分子之间的距离，分子势能比液体内部分子的势能要大，B 正确；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，是由于其受到来自各个方向的分子撞击作用是不平衡导致的，其间接反映了周围的分子在做无规则运动，C 错误；第二类永动机指的是不消耗任何能量，吸收周围能量并输出，不能制成是因为违反了热力学第二定律，D 错误；热力学第二定律告诉我们一切自发的过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，E 正确．
8、ACD
【解析】
A ．根据粒子在磁场
B 2中的偏转方向，由左手定则知三种粒子均带正电，在速度选择器中，粒子所受的洛伦兹力向左，电场力向右，知电场方向向右，故A 正确；
B ．三种粒子在速度选择器中做匀速直线运动，受力平衡，有
1qE qvB =
得
1
E v B = 故B 错误；
C ．粒子在磁场区域B 2中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有
2
2v qvB m R
= 得：
2mv R qB = 三种粒子的电荷量相等，半径与质量成正比，故打在P 3点的粒子质量最大，故C 正确；
D ．打在P 1、P 3间距
31313122212
222222()m v m v v E x R R m m m qB qB qB qB B ∆=-=
-=-=∆ 解得： 122qB B x m E
∆∆= 故D 正确；
故选ACD 。

9、AD
【解析】
A ．若不计重力，当正电荷沿y 轴正方向运动时，受到的电场力沿x 轴正方向，受到的洛伦兹力沿x 轴负方向，若满足qE qv
B ，则粒子做匀速直线运动，选项A 正确；
B ．粒子沿x 轴正方向运动时，因洛伦兹力沿y 轴方向，粒子一定要偏转，选项B 错误；
CD ．重力不能忽略时，只要粒子运动方向和受力满足如图所示，粒子可做匀速直线运动，选项C 错误、D 正确。

故选AD 。

10、BD
【解析】
AB ．油滴受向下的重力mg 和向右的电场力qE ，且两力均为恒力。

其合力的大小恒为
22()()F mg qE =+
方向恒定为右偏下、与水平方向的夹角的正切值为
tan mg qE
θ= 由F ma =知加速度a 恒定，则油滴由静止向右下方做匀加速直线运动，故A 错误，B 正确；
C ．运动过程中电场力方向与位移夹角始终为锐角，电场力做正功，则油滴电势能减小，故C 错误；
D ．由v at =知速度随时间均匀增大，故D 正确。

故选BD 。

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、9900 2.40 2.90 1.0 小于
【解析】
(1)[1]．由改装原理可知，要串联的电阻
163100990030010
g g U R R I -=-=-=Ω⨯ (2)[2]．电流计G 的示数为240μA ，则此时电源两端的电压为240μA×10-6×10000V=2.40V ；
(3)[3][4]．由图像可知，纵轴截距为290μA ，则对应的电压值为2.90V ，即电源电动势为E =2.90V ；内阻
2.90 2.40 1.00.5
r -=Ω=Ω (4)[5]．若电阻R 1的实际阻值大于计算值，则通过电流计G 的电流会偏小，则图像I 2-I 1的斜率会偏小，则电源内阻r 的测量值小于实际值。

12、（1）ABC (2)2
4mgs h
（3）减小 增大 2 【解析】
（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m 、小球抛出点到落地点的水平距离s 、桌面到地面的高度h ，故选ABC ．
（2）由平抛规律可知：竖直方向上：h=12gt 2，水平方向上：s=vt ，而动能E k =12mv 2联立可得E k =2
4mgs h
； （3）由题意可知如果h 不变，m 增加，则相同的△L 对应的速度变小，物体下落的时间不变，对应的水平位移s 变小，s-△L 图线的斜率会减小；只有h 增加，则物体下落的时间增加，则相同的△L 下要对应更大的水平位移s ，故s-△L
图线的斜率会增大．弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能，即E p =2
4mgs h
，可知E p 与△s 的2次方成正比，而△s 与△L 成正比，则E p 与△L 的2次方成正比．
【点睛】
本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，弹性势能转化为物体的动能，从而得出结论．根据x 与△L 的图线定性说明m 增加或h 增加时x 的变化，判断
斜率的变化．弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能和动能的表达式，得出弹性势能与△x 的关系，
△x 与△L 成正比，
得出E p与△L的关系．
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
3R
t
c
=；②
2
3
π
=
R
S。

【解析】
①光在玻璃中传播的最长时间
R
t
v
=
折射率
c
n
v
=
得
3R
t
c
=
②作出光路图如图所示
在截面圆中，边缘光线人射角为i
3
sin i=
60
i=
根据折射定律有
sin sin i
n
r =
得
1 sin
2
r=
30r
=
根据几何关系可知
130∠=，230∠=
则有
3tan 3022R OB R =- 解得 33
OB R = 光斑面积
()2
23R S OB ππ==
14、（1）1qBa v m =（2）56m t qB π=（3）222222q B a qEb v m m
=+ 【解析】
（1）如图所示，粒子运动的圆心在O 点，轨道半径1r a =
由2111
v qv B m r = 得1qBa v m
= （2）当粒子初速度与y 轴正方向夹角30°时，粒子运动的时间最长 此时轨道对应的圆心角150α=︒
粒子在磁场中运动的周期2m T qB
π= 综上可知15053606m t T qB
π== （3）如图所示设粒子射入磁场时速度方向与y 轴负方向的夹角为θ，
则有cos 21)R R a θ-=
sin R a θ=
可得45θ=︒，2R a =
此粒子进入磁场的速度v 0，则：02qBR qBa v m =
= 设粒子到达y 轴上速度为v ，根据动能定理，有：2201122
qEb mv mv =- 解得：222222q B a qEb v m m
=+ 15、 (1)
mv eR (2) 2π+R d v v (3) 22 【解析】
（1）可求得电子旋转的轨道半径是r R =，根据公式 mv r eB
= 解得 mv B eR =
（2）电子在磁场中运动时间为
1142m t T Be
π== 12R t v
π= 电子出磁场后的运动时间为
2d t v
= 总时间为
122R
d t t t v v
π=+=+ （3）所有电子在磁场中运动的半径相等，因为所有电子都能从P 点射出磁场，所以所有电子在磁场中运动的半径均为R 。

MN 板能接收到的电子从P 点射出时，速度偏转角为θ（即与x 正方向的夹角θ）满足0045135θ≤≤ ①到达N 点的电子轨迹如图甲所示，其入射点为E ，四边形1O POE 为菱形，
E 点到x 轴的距离
122
y R = ②到达M 点的电子轨迹如图乙所示，其入射点为F ，四边形2O POF 为菱形，F 点到x 轴的距离 222
y R = EF 竖直长度占射入总长度2R 的比例
1222y y R += 所以MN 板能接收的电子数占发射电子总数的比例22。