2024届江苏省南通市、泰州市高三上学期第一次调研(期末)物理试题

2024届江苏省南通市、泰州市高三上学期第一次调研（期末）物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
丹麦物理学家奥斯特发现了电流磁效应，他在电与磁学研究上开创性的工作创立了物理研究的新纪元。

某物理探究小组在实验室重复了奥斯特的实验，具体做法是：在静止的小磁针正上方，平行于小磁针水平放置一根直导线，当导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线的电流为时，小磁针静止时与导线夹角为。

已知直导线在某点产生磁场的强弱与通过该直导线的电流成正比，若在实验中发现小磁针静止时与导线夹角为，则通过该直导线的电流为（ ）
A
．B．C．D．
第(2)题
已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍，若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为（ ）
A．6小时B．12小时C．24小时D．36小时
第(3)题
如图所示，OBCDE为圆柱体玻璃的横截面，OB、OE为半径，一束复色光沿PO′方向从真空射入玻璃，在玻璃中分成a、b两束单色光。

则a光与b光相比，a光（）
A．光子能量大，在玻璃中传播速度大B．光子能量大，在玻璃中传播波速小
C．光子能量小，在玻璃中传播波速大D．光子能量小，在玻璃中传播波速小
第(4)题
如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0kg的物体，平行斜面的细绳的一端与物体连接，细绳的另一端绕过摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连，物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9N，关于物体受力的判断（取g=9.8m/s2），下列说法正确的是
A．斜面对物体的摩擦力大小为零
B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向沿斜面向上
C．斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向沿斜面向上
D．斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向垂直斜面向上
第(5)题
物体在拉力作用下沿着光滑斜面做直线运动，其机械能与位置的关系图像如图所示。

设物体在和处时力的大小分别
为、，从运动至的过程拉力所做的功为，则（ ）
A．B．C．D．
第(6)题
自然界的铀中是，发生衰变产生新核，其衰变方程为，则下列说法正确的是（ ）
A．X的贯穿能力很强
B．衰变方程表明，原子核中含有X粒子
C．衰变释放的光子来自于
D．核的比结合能小于核的比结合能
第(7)题
如图1所示，半径为R的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为，其轴线上任意一点P（坐标为x）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：，方向沿x轴，现考虑单位面积带电量为的无限大均匀带电平板，从其
中间挖去一半径为r的圆板，如图2所示．则圆孔轴线上任意一点Q（坐标为x）的电场强度为（ ）
A．B．
C．D．
第(8)题
在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大，关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：①c光的频率最大②a光的传播速度最小③b光的折射率最大④a光的波长比b光的短，根据老师的假定，以上回答正确的是( )
A．①②B．①③C．②④D．③④
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图中的实线所示，时的波形图如图中的虚线所示，则该简谐横波在介
质中的传播速度可能为（ ）
A．88m/s
B．158m/s
C．258m/s
D．340m/s
E．446m/s
第(2)题
如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度大小和沿水平方向抛出，经过时间和后落到与
两抛出点水平距离相等的P点。

若不计空气阻力，下列关系式正确的是（ ）
A．B．C．D．
第(3)题
如图，水平轻质弹簧左端固定在竖直挡板上，右端与质量为m=0.5kg的小物块相连，弹簧处于自然长度时，物块位于O点。

将小物块向右拉到P点后由静止释放。

已知弹性势能，式中x为弹簧的形变量，若弹簧的劲度系
数k=80N/m，OP=0.05m，小物块与水平面间的动摩擦因数为μ，取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

若（ ）
A．μ=0.9时，小物块将静止不动B．μ=0.6时，小物块将停在O点
C．μ=0.4时，小物块将停在O点D．μ=0.2时，小物块将停在O点
第(4)题
如图1所示，两个半径为的光滑半圆弧平行金属导轨AB、CD固定在水平地面上，AB、CD间距离为L=0.5m，电阻不
计，AC间接有一个电阻，轨道所处空间内存在着竖直向上的匀强磁场B1=1T。

一个质量为，长度为L=0.5m，电阻的金属棒在外力作用下由半圆弧轨道最低点以速率v0=2m/s匀速运动到最高点，此时撤去外力，金属棒在半圆弧轨道最高点水平飞出，下落一段时间后恰好沿平行轨道方向滑上光滑平行金属导轨EF、GH，导轨间距为L=0.5m，然后沿导轨下滑，下滑s=0.8125m时到达虚线边界ab，虚线abcd区域内存在随时间均匀变化的磁场，方向垂直轨道平面向上，大小变化如图3所示（金属棒刚滑上导轨EF、GH开始计时），FH间接有一个定值电阻，EF、GH所在平面与水平面夹角为37°，ac长
也为L=0.5m，g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A
．金属棒在半圆弧轨道运动的过程中导体棒上产生的焦耳热为
B．金属棒从落到EF、GH轨道上到运动到虚线边界ab的过程中，导体棒上产生的焦耳热为0.5J
C．金属棒在通过虚线abcd区域的过程中通过导体棒横截面的电量为0.1C
D．金属棒穿过虚线磁场区域的时间为0.125s
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
厚为h的大块玻璃砖放在桌面上，桌面上有一个小黑点，如图所示。

已知玻璃砖折射率n=，光在真空中的传播速度
为c、求：
（1）如果使用一束光自玻璃砖上方照射黑点，若能照射到黑点，光自进入玻璃砖至照射到黑点的最短时间；
（2）从玻璃砖上方透过玻璃观察黑点，能观察到黑点的玻璃的最大面积。

第(2)题
如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间的距离为L，长为3d，导轨平面与水平面的夹角为，在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面垂直。

质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上绝缘涂层后做匀速运动，滑到导轨底端之前再一次做匀速运动。

导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的定值电阻和导体棒电阻均为R，导轨电阻不计，重力加速度为g，求：
（1）导体棒与涂层间的动摩擦因数；
（2）导体棒滑到导轨底端之前匀速运动的速度大小；
（3）导体棒从导轨的顶端滑到导轨底端的整个过程中，定值电阻上产生的焦耳热Q。

第(3)题
如图，不可伸长的轻绳一端与质量为m的小球相连，另一端跨过两等高定滑轮与物块连接，物块置于左侧滑轮正下方的水平压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为l。

现用水平向右恒力将小球由最低处拉至轻绳与竖直方向夹角处，
立即撤去F，此时传感装置示数为。

已知物块始终没有脱离传感装置，重力加速度为g，不计滑轮的大小和一切摩擦，，，求：
（1）撤去F时小球的速度大小；
（2）小球返回最低处时轻绳的拉力大小；
（3）小球返回最低处时传感装置的示数。

第(4)题
《流浪地球2》中太空电梯非常吸引观众眼球。

在影片中太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。

太空电梯通过超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与配重空间站，它们随地球以同步静止状态一起旋转。

随着物理学的发展，我们越来越倾向于我们周围的环境。

在本题中，我们将跟随宇航员，进入太空中探索。

本题中，若未特殊说明，地球半径为R，地球质量为M，引
力常量为G，卫星与地球间的引力势能表达式为（r是卫星到地心的距离）
1．如图所示，该系统的甲、乙两颗卫星的轨道分别是同一平面内的椭圆和圆，甲的轨道近地点正好在地面附近，已知远地点与地面的距离为，甲轨道的远地点与乙轨道的最近距离为，乙的质量为，乙的机械能为____________，甲、乙的周期
之比为____________.
2．（论证）卫星在战争中起着重要作用，而利用卫星摧毁敌方卫星正成为各国研究的重点。

假设我方卫星欲发射一枚小型导弹去追击处在同一圆轨道的敌方卫星，则我方发射的导弹怎么运动使得永远无法击中对方.
3．2021年5月15日7时18分，我国火星探测器“天问一号”的着陆巡视器（其中巡视器就是“祝融号”火星车）成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，这标志着我国是继美国、前苏联之后第三个成功进行火星探测的国家，展示了中国在航天技术领域的强大实力，为中国乃至国际航天事业迈出了历史性的一大步。

“天问一号”的着陆巡视器从进入火星大气层到成功着陆经历了气动减速段、伞系减速段、动力减速段、悬停避障与缓速下降段，其过程大致如图所示。

已知火星质量为（约为地球质量的0.11倍）、半径为（约为地球半径的0.53倍），“天问一号”的着陆巡视器质量为，地球表面重力加速度为。

（1）（论证）着陆巡视器在动力减速段做的是否为竖直方向的匀减速直线运动？
（2）（计算）设着陆巡视器在伞系减速段做的是竖直方向的匀减速直线运动，试求火星大气对着陆巡视器的平均阻力。

（结果保留3位有效数字）
四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图a所示．表面粗糙的木板端固定在水平桌面上，另一端抬起一定高度构成斜面；木板上有一滑块，其后端与穿过打点计时器的纸带相连；打点计时器固定在木板上，连接频率为50Hz的交流电源．接通电源后，从静止释放滑块，滑块带动纸带打出一系列的点迹．
(1)图b给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是实验中选取的计数点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，2、3和5、6计数点的距离如图b所示．由图中数据求出滑块的加速度a=___________m/s2(结果保留三位有效数字)．
(2)已知木板两端的高度差为h、木板的水平投影长度为x、重力加速度为g，则滑块与木板间的动摩擦因数的表达
式μ=___________．
第(2)题
在“探究合外力做功和动能变化的关系”实验中(装置如图所示)：
(1)实验中打点计时器应接_________(填“直流”或“交流”)电源。

(2)实验时，应使小车从___________(填“靠近”或“远离”)打点计时器由静止释放。

(3)图所示是实验获得的一条纸带的—部分，选取O、A、B、C计数点。

已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为________m/s(保留两位有效数字)。