【市级联考】江苏省无锡市2024届高三第一次模拟考试 全真演练物理试题(基础必刷)

【市级联考】江苏省无锡市2024届高三第一次模拟考试全真演练物理试题（基础必刷）
一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32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）(共8题)
第(1)题
2023年8月，日本不顾多个国家的反对，公然将含有大量放射性物质的核废水排放到太平洋中，其中有一种放射性物质是碳14，它的半衰期大约为5730年，其衰变方程为；则下列说法正确的是（）
A．衰变方程中X为粒子
B．衰变产生的X粒子电离本领比光子强
C．碳14半衰期很长，所以短期内不会对人类造成影响
D．如果有100个碳14，经过2865年将有25个原子核发生衰变
第(2)题
如图，半径为R的圆形区域内有一方向垂直纸面向里的匀强磁场，MN、PQ是相互垂直的两条直径。

两质量相等且带等量异种电荷的粒子从M点先后以相同速率v射入磁场，其中粒子甲沿MN射入，从Q点射出磁场，粒子乙沿纸面与MN方向成角射入，两粒子同时射出磁场。

不计粒子重力及两粒子间的相互作用，则两粒子射入磁场的时间间隔为（ ）
A
．B．C．D．
第(3)题
2023年9月25日“05后”中国选手余依婷以2分07秒75的绝对优势，夺得亚运会女子200米个人混合泳金牌，成为亚运三金王。

下列判断正确的是（ ）
A．“200米”指的位移大小
B．“2分07秒75”表示时刻
C．全程的平均速度是
D．研究余依婷的触壁动作时不能将她看作质点
第(4)题
如图，A、B、C、D、P为正方体的顶点，有一正点电荷固定在P点，则（ ）
A．顶点A、C处的电场强度相同
B．顶点D处的电场强度小于B处的电场强度
C．带正电的粒子沿BC移动，电势能一直增大
D．带正电的粒子沿AC移动，电场力先做正功后做负功
第(5)题
如图所示，已知“神舟十一号”“天宫二号”对接后，组合体在时间t内沿圆周轨道绕地球转过的角度为θ，组合体轨道半径为r，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转。

则下列各量不能求出的是（ ）
A．地球的质量
B．地球的平均密度
C．组合体做圆周运动的线速度
D．组合体受到地球的万有引力
第(6)题
设地球是质量分布均匀的半径为R的球体。

已知引力常量G，地球表面的重力加速度g，忽略地球自转。

下列说法正确的是（ ）
A．地球质量
B．地球第一宇宙速度
C
．若地球的密度为ρ，地球的同步卫星的周期为T，则有
D．由万有引力提供向心力，所以赤道上物体的加速度大于同步卫星的加速度
第(7)题
如图所示，平面直角坐标系 xOy内，存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 B=0.2T，原点O有一粒子源，能向纸面内各个方向释放出比荷为4×108C/kg 的正粒子，粒子初速度v0=8×106m/s，不计粒子重力，有一与x轴成 45°角倾斜放置的足够长挡板跨越第一、三、四象限，P是挡板与x轴交点，，则挡板上被粒子打中的区域长度为（ ）
A．24cm B．16cm
C．20cm D．32cm
第(8)题
如图所示，交流电流表A1、A2、A3分别与电阻R、电容器C和电感线圈L串联后接在同一个正弦式交流电源上。

交流电流表
A4与电阻R串联后接在理想变压器副线圈两端。

如果保持供电电压的最大值不变，而增大供电电压的频率，电流表示数会变大的是（）
A．电流表A1B．电流表A2C．电流表A3D．电流表A4
二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） (共4题)
第(1)题
某兴趣小组设计了一种检测油深度的油量计，如图1所示油量计固定在油桶盖上并将油量计竖直插入油桶，通过油箱盖的矩形窗口可看见油量计的上端面明暗相间的区域。

图2是油量计的正视图，它是一块锯齿形的透明塑料，锯齿形的底部是一个等腰直角三角形，腰长为，相邻两个锯齿连接的竖直短线长度为，最右边的锯齿刚接触到油桶的底部，塑料的折射率小于油
的折射率。

若油面不会超过图2中的虚线Ⅰ，不计油量计对油面变化的影响，则（ ）
A．窗口竖直向下射入的光线在塑料和油的界面处发生折射进入油中，折射光线与反射光线垂直，形成暗区
B．窗口竖直向下射入的光线在塑料和空气的界面处发生全反射，返回油量计的上端面并射出，形成亮区
C．透明塑料的折射率至少要大于2
D
．油的深度h与明线长度L满足的关系式为
第(2)题
如图所示，在xOy平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外，磁感应强度的匀强磁场，第四象限存在沿x轴负方向的匀强电场，电场强度，ON为处于y轴负方向的弹性绝缘薄挡板，长度为ON=9m，M点为x轴正方向上的一点，。

现有一个比荷为的带正电小球（可视为质点且重力不计），从挡板下端N处小孔的右侧某处由静止释放，经匀强电场加速后从N处小孔沿x轴负方向射入磁场，若与挡板相碰就以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电荷量不变，小球最后都能经过M点，则带电小球从释放点到N点距离的可能值为（结果保留2位有效数字）（ ）
A．2.5m B．2.8m C．4.0m D．5.0m
第(3)题
如图，在竖直平面内有一个半径为R且光滑的四分之一圆弧槽轨道AB，轨道下端B与水平面BCD相切，BC光滑且长度大
于R，C点右边粗糙程度均匀且足够长。

现用手捏住一根长为的匀质细杆的上端，使杆子的下端与A点等高，然后由静止释放杆子，让杆子保持沿轨道内下滑。

不计空气阻力及杆与圆弧轨道的撞击，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A
．杆子前端到达C点时的速度大小为
B．杆子前端在过C点后，一直做匀减速运动
C．杆子前端在过C点后，滑行一段距离后停下来，在此过程中，若将杆子分成任意两段，其前一段对后一段的作用力大小不变
D
．若杆子前端在过C点后，滑行s距离后停下，且s>R，杆子与粗糙平面间的动摩擦因数为
第(4)题
如图甲所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距为l，电阻均可忽略不计。

在M和P之间接有阻值为R的定值电阻，导体杆ab质量为m、电阻为r，并与导轨接触良好。

整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。

现给杆ab一个初速度，使杆向右运动。

则（ ）
A．当杆ab刚具有初速度时，杆ab两端的电压，且b点电势高于a点电势
B．通过电阻R的电流I随时间t的变化率的绝对值逐渐减小
C．若将M和P之间的电阻R改为接一电容为C的电容器，如图乙所示，同样给杆ab一个初速度，使杆向右运动，则杆ab稳定
后的速度为
D．在图乙中，若ab杆电阻为0，在ab杆上加一水平向右的恒力，ab杆将水平向右做匀加速直线运动
三、填空、实验探究题（本题包含2个小题，共16分。

请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置） (共2题)第(1)题
某同学利用如图甲所示电路测量电源的电动势和内电阻，同时测出未知电阻R x的值。

实验室提供的器材如下：
A.待测电源
B.待测电阻R x
C.电阻箱（0~999.9Ω）
D.电压表V1（量程6V，内阻约2kΩ）
E.电压表V2（量程3V，内阻约1kΩ）
该同学实验过程如下：
①按图甲连接好电路。

②合上开关S，调节电阻箱R的值，让两个电压表V1和V2有合适的读数U1与U2，并将R、U1和U2的值填在设计好的表格中（表格未画出）。

③重复实验步骤②多次，并将获得的电阻箱R的阻值和电压表V1和V2的读数填入表格中。

④如果纵坐标表示某电压表读数U，横坐标表示两个电压表读数之差与电阻箱阻值的比值，实验结果的图像如图乙所示，则待测电源电动势为_________V，内电阻为_______Ω（电动势和内电阻均保留两位有效数字）。

通过对实验原理的分析，发现存在一定的系统误差，其结果是：电动势测量值比真实值________（选填“偏大”“偏小”或“不变”），内阻测量值比真实值________（选填“偏大”“偏小”或“不变”），其产生原因是________。

⑤如果纵坐标表示两个电压表读数之比横坐标表示电阻箱的阻值R，实验结果的图像如图丙所示。

则待测电阻
＝___________Ω（保留两位有效数字）。

由于电压表V2的分流，待测电阻的测量值比真实值_____________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）
⑥为消除电压表V2分流给实验带来的误差，实验时可以引入辅助电源，如图丁所示，E'为辅助电源，调节电路中的两个滑动变阻器，使通过灵敏电流计G的电流为0，读出此时电压表读数为1.78V，电流表A读数为0.22A，则待测电阻的准确值
＝__________Ω（保留两位有效数字）。

⑦整理实验器材。

第(2)题
某实验小组用落体法 “科学验证：机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示。

实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒。

请根据实验原理和步骤完成下列问题：
（1）关于上述实验，下列说法中正确的是________。

A.重物最好选择密度较小的木块
B.重物的质量可以不测量
C.实验中应先接通电源，后释放纸带
D.可以利用公式来求解瞬时速度
（2）如图乙是该实验小组得到的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm。

已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，重物的质量为0.5 kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能
________ J；重物增加的动能________ J，两者不完全相等的原因可能是________________________。

（重力加速度g取9.8 m/s2，计算结果保留三位有效数字）
（3）实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离为横轴，为纵轴作出图像，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据
是___________________________________。

四、计算题（本题包含3小题，共36分。

解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

请将解答过程书写在答题纸相应位置） (共3题)
第(1)题
一除尘装置的截面图如图所示，平行正对的塑料平板的长度均为，两板的间距为，其中轴线与平面坐标系的
轴共线，轴垂直于板并紧靠板右端。

大量均匀分布的带电尘埃以沿轴正方向大小为的速度进入两板间，每颗尘埃的质量均
为、电荷量均为。

当两板间存在垂直纸面向外的匀强磁场，挨着板左侧射入的尘埃恰好落到板的最右侧。

若要把尘埃全部收集到位于处的容器中，需撤去塑料板间的磁场，同时在轴右侧某圆形区域内加一垂直于纸面向外的匀强磁场。

尘埃进入圆形区域的磁场后一直在磁场中运动，直到进入容器中、尘埃受到的重力、尘埃间的相互作用均不计，取。

求：
（1）两塑料板间的匀强磁场的磁感应强度的大小；
（2）轴右侧所加圆形匀强磁场区域的最小半径及其圆心坐标；
（3）最小半径的圆形磁场的磁感应强度的大小及沿轴射入的尘埃在该磁场中运动的时间。

第(2)题
如图所示，在xOy平面内的第一象限内存在一有界匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为B、方向垂直于xOy平面向外。

一束质量为m、电荷量为+q的粒子以不同的速率从O点沿xOy平面内的OP方向发射，沿直线飞行到P点时进入有界匀强磁场区
域，O、P两点间的距离为L，OP连线与x轴正方向的夹角α=30°，所有粒子在离开磁场后最终都能从x轴上垂直x轴射出，若速度最大的粒子A从x轴上的Q点以速度（未知）射出，且射出之前都在磁场内运动，粒子所受的重力忽略不计，求：
（1）的大小；
（2）粒子A在匀强磁场中运动的时间；
（3）有界匀强磁场区域的最小面积。

第(3)题
如图所示，一根不可伸长的轻细绳穿过小环D下端的光滑小孔，绕过轻质光滑定滑轮O，一端与放在光滑绝缘斜面上的绝缘
棒A连接，绝缘棒的中点带有点电荷，另一端与穿在光滑竖直细杆上的小球B连接，整个装置在同一竖直平面内．当系统静止时，轻细绳与竖直细杆的夹角为θ＝30°，D与竖直细杆间的距离为d。

已知斜面倾角α＝60°，棒A的长度为，质量为m，点电荷电荷量为＋q，重力加速度为g，细杆、斜面足够长。

试求：
（1）小球B的质量；
（2）若在绝缘棒A静止时下端位置MN、上端位置PQ（MN、PQ与斜面垂直）之间的区域内加一沿斜面向下的匀强电场（图中未画出），小球B运动的最高点可达与D同高的C点，求场强的大小；
（3）若所加电场的场强大小，求绝缘棒A第一次全部离开电场时，小球的速度。