2023-2024学年苏州市苏州实验中学高考仿真卷物理试卷含解析

2023-2024学年苏州市苏州实验中学高考仿真卷物理试卷
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子由n=4的激发态向低能级跃迁，则产生波长最长的光子的能量为（）
A．12.75eV B．10.2eV
C．0.66eV D．2.89eV
、为两根平行的长直导线，通过外接直流电源分2、通过实验研究通电长直导线间的相互作用规律。

如图所示，M N
、为导线所在平面内的两点。

下列说法中正确的是（）
别给两导线通以相应的恒定电流。

P Q
A．两导线中的电流大小相等、方向相反时，P点的磁感应强度为零
B．M导线电流向上、N导线电流向下时，M导线所受安培力向右
C．Q点的磁感应强度一定不为零
D．两导线所受安培力的大小一定相等
3、如图所示，a、b、c为三颗人造地球卫星，其中a为地球同步卫星，b、c在同一轨道上，三颗卫星的轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是（）
A．卫星a的运行周期大于卫星b的运行周期
B．卫星b的运行速度可能大于7.9/
km s
C．卫星b加速即可追上前面的卫星c
D．卫星a在运行时有可能经过宜昌市的正上方
4、如图所示，b球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，BC为圆周运动的直径，竖直平台与b球运动轨迹相切于B点且高度为R。

当b球运动到切点B时，将a球从切点正上方的A点水平抛出，重力加速度大小为g，从a球水平抛出开始计时，为使b球在运动一周的时间内与a球相遇(a球与水平面接触后不反弹)，则下列说法正确的是（）
A．a球在C点与b球相遇时，a球的运动时间最短
B．a球在C点与b球相遇时，a球的初始速度最小
C．若a球在C点与b球相遇，则a球抛出时的速率为2gR
D．若a球在C点与b球相遇，则b球做匀速圆周运动的周期为2R g
5、一滴水的质量为0.05g，水滴间隔相等的时间从距石头上方5m处由静止下落，水滴和石头的撞击时间为0.01s，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。

若在一滴水撞击石头的同时下一滴水开始落下，则一天时间内水滴对石头作用力的总冲量大小约为（）
A．1N▪s B．10N▪s C．20N▪s D．40N▪s
6、如图所示，做实验“探究感应电流方向的规律”。

竖直放置的条形磁体从线圈的上方附近竖直下落进入竖直放置的线圈中，并穿出线圈。

传感器上能直接显示感应电流i随时间t变化的规律。

取线圈中电流方向由a到b为正方向，则传感器所显示的规律与图中最接近的是（）
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、如图所示为一列沿x 轴正向传播的简谐横波在t =0时刻的波形图，经过0.2s ，M 点第一次到达波谷，则下列判断正确的是______
A ．质点P 的振动频率 2.5Hz f =
B ．该波的传播速度v =1m/s
C ．M 点的起振方向沿y 轴负方向
D ．0~1s 内质点Q 运动的路程为0.2m
E.0~1s 内质点M 运动的路程为0.08m
8、如图所示，在边长为L 的正方形区域ABCD 内存在磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向外的匀强磁场。

质量为m ，电荷量为q 的带电粒子（不计重力），分别以相同的速率v 从A 点沿不同方向垂直磁场方向射入磁场，当沿AC 方向射入时，垂直于BC 边射出磁场。

则粒子（ ）
A ．带负电
B ．运动速率2qBL v m
= C ．在磁场中运动的最长时间3m m
T qB π=
D ．在磁场中运动的最长时间m m
T qB π=
9、下列说法中正确的是（）
A．空气的绝对湿度越大，水蒸发越慢，人就感觉越潮湿
B．由于水的表面张力作用，即使伞面上有很多细小的孔，伞也能达到遮雨的效果
C．用热针尖接触金属表面的石蜡，溶解区域呈圆形，说明石蜡具有各向同性
D．无论液体和细管壁是否浸润，都能发生毛细现象
E.摄氏温度每升高1°C相应的热力学温度就升高1K
10、一物体静止在粗糙水平地面上，受到一恒力F作用开始运动，经时间t0，其速度变为v；若物体由静止开始受恒力2F作用，经时间t0，其速度可能变为（）
A．v B．2v C．3v D．4v
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）某实验小组为了较准确测量阻值约为20Ω的电阻R x，实验室提供的器材有：
A．待测定值电阻R x：阻值约20Ω
B．定值电阻R1：阻值30Ω
C．定值电阻R2：阻值20Ω
D．电流表G：量程3mA，0刻度在表盘中央，内阻约50Ω
E. 电阻箱R3：最大阻值999.99Ω
F.直流电源E，电动势1,5V，内阻很小
G．滑动变阻器R2(20 Ω，0. 2 A)
H.单刀单掷开关S，导线等
该小组设计的实验电路图如图，连接好电路，并进行下列操作．
（1）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数适当．
（2）若灵敏电流计G中的电流由C流向D再调节电阻箱R3，使电阻箱R3的阻值________（选填“增大”或“减小”），直到G中的电流为________(填“满偏”、“半偏”或“0”)．
（3）读出电阻箱连入电路的电阻R3，计算出R x．用R1、R2、R3表示R x的表达式为R x=_______
12．（12分）某同学要测量一电池的电动势E和内阻r，实验器材有一个电阻箱R、一个开关S、导线若干和一个灵敏
电流计G（满偏电流1mA，内阻未知）。

由于G量程太小，需要改装成量程更大的电流表A，实验过程如下：
(1)使用多用电表测灵敏电流计内阻时，选择开关拨至“×10”挡，欧姆档调零后测量，指针的位置如图甲所示，阻值为____Ω；
(2)用图乙电路图进行测量，需要电流表A的量程为0.6A，则对灵敏电流计G进行改装，需要在G两端___（选填“并"或“串”）联一个阻值为___Ω的电阻（结果保留一位有效数值）。

(3)该同学在实验中测出多组电流表A的电流I与电阻箱的阻值R的实验数据，作出1
I
—R图像。

在坐标纸上做出如图
所示的图线，由做出的图线可知，该电池的电动势是____V，内电阻为______Ω（小数点后保留两位数值）。

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，一桌面厚度AC=h，C到地面的高度为10h。

O点为桌面上一点，O点到A的距离为2h，在O点固定一个钉子，在钉子上拴一长度为4h的轻质细线，细线另一端拴一个质量为m的小球P（可视为质点）。

B在O正上方，OB距离为4h ，把小球P拉至B点。

（重力加速度为g）
(1)若小球获得一个水平向右的初速度，小球不能打在桌面上，求小球的最小初速度；
(2)给小球一水平向右的初速度，当小球恰好在竖直面内做圆周运动时，小球运动到C点正下方后瞬间细线断了。

已知小球在运动过程中没有与桌腿相碰，求小球自细线断开瞬间运动到地面的水平位移和细线能承受的弹力的范围。

14．（16分）5
3
Li（锂核）是不稳定的，它会分裂成一个α粒子和一个质子，同时释放一个γ光子
（1）写出核反应方程；
（2）一个静止的5
3
Li分裂时释放出质子的动量大小为P1，α粒子的动量大小为P2，γ光子与α粒子运动方向相同，普朗克常量为h。

求y光子的波长λ。

15．（12分）小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l＝0.50 m，倾角θ＝53°，导轨上端串接一个R＝0.05 Ω的电阻．在导轨间长d＝0.56 m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B ＝2.0 T．质量m＝4.0 kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连．CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s＝0.24 m．一位健身者用恒力F＝80 N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD 棒始终保持与导轨垂直．当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g ＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，不计其它电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)．求：
(1)CD棒进入磁场时速度v的大小；
(2)CD棒进入磁场时所受的安培力F A的大小；
(3)在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q.
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、C
【解析】
从n=4能级跃迁到n=3能级释放出的光子能量最小，波长最长，该光子的能量为
－0.85eV－（－1.51eV）＝0.66eV
C正确，ABD错误。

故选C。

2、D
【解析】
A．两导线的电流方向相反，由安培定则知两电流在P点产生的磁场方向相同，则合磁感应强度不为零，故A错误；
B ．N 导线电流向下，由安培定则知该电流在M 导线处产生垂直纸面向里的磁场。

M 导线电流向上，由左手定则知M 导线所受安培力向左，故B 错误；
C ．若两导线通以反向电流，由安培定则知在Q 点产生相反方向的磁场。

若M 导线电流较强、N 导线电流较弱，它们在Q 点产生的磁感应强度的大小可能相等，则合磁感应强度可能为零，故C 错误；
D ．不管两导线中电流的大小、方向如何，两导线间相互作用的安培力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故D 正确。

故选D 。

3、A
【解析】
A 、根据万有引力提供向心力，则有222
•4GMm m r r T π=，轨道半径越大，周期越大，可知a 的运行周期大于卫星b 的运行周期，故选项A 正确；
B 、根据2
2GMm mv r r
=，轨道半径越小，速度越大，当轨道半径等于地球半径时，速度最大等于第一宇宙速度，故b 的速度小于第一宇宙速度7.9km/s ，故选项B 错误；
C 、卫星b 加速后需要的向心力增大，大于万有引力，所以卫星将做离心运动，所以不能追上前面的卫星c ，故选项C 错误；
D 、a 为地球同步卫星，在赤道的正上方，不可能经过宜昌市的正上方，故选项D 错误．
4、C
【解析】
A ．平抛时间只取决于竖直高度，高度 R 不变，时间均为t =
A 错误。

BC ．平抛的初速度为 x v t
= 时间相等，在C 点相遇时，水平位移最大
max 2x R =
则初始速度最大为：
max 2R v t
==故B 错误，C 正确。

D ．在 C 点相遇时，b 球运动半个周期，故 b 球做匀速圆周运动的周期为
2b T t ==故D 错误。

故选C 。

5、D
【解析】 设一滴水与石头撞击时的作用力为F ，水与石头撞击时的速度为
10m/s v =
设向上为正方向，由动量定理得
()0F mg t mv -∆=-
水滴间隔
t =一天时间内有N 滴水撞击石头，则有
243600N t
⨯= 一天时间内水滴对石头作用力的总冲量大小
F NF =总
联立解得
43.2N F ≈总
故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

6、B
【解析】
磁体进入线圈a 端的过程，其磁场穿过线圈向上且增加，由楞次定律知感应电流的磁场向下，则线圈中的电流方向从b 到a ，为负值。

磁体在线圈中间运动时，其磁场穿过线圈的磁通量不变，无感应电流，磁体离开线圈b 端的过程，磁场穿过线圈向上且减小，由楞次定律知感应电流的磁场向上，则电流方向从a 到b ，为正值，且此过程磁体运动速度大于进入过程，磁通量的变化率大。

由法拉第电磁感应定律知，该过程的感应电动势大，则感应电流大，故B 正确。

故选B 。

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、ACD
【解析】
BC ．t ＝0时刻波传播到Q 点，Q 点起振方向沿y 轴负方向，在波传播过程中各点的起振方向都相同，则M 点的起振方向也沿y 轴负方向；经过t =0.2s ，M 点第一次到达波谷，可知波的传播速度
0.02m/s 0.1m/s 0.2
x v t ∆=∆＝＝ 故B 错误，C 正确；
A ．由图象可知，波长λ=0.04m ，则波的周期，亦即P 质点振动的周期
0.04s 0.4s 0.1
T v λ
=＝＝ 频率为周期的倒数，即2.5Hz ，故A 正确；
D ．0～1s 内质点Q 振动了2.5个周期，运动的路程
s =10.4
×8cm ＝20cm 故D 正确；
E ．波传播到M 点的时间
t 1＝0.01 0.1
s ＝0.1s 则0～1s 内质点M 振动了2.25个周期，运动的路程
110.148cm 18cm 0.18m 0.4
t t s A T --=⋅⨯＝＝＝ 故E 错误。

故选ACD 。

8、BC
【解析】
A ．由左手定则可知粒子带正电，选项A 错误；
B ．根据粒子的运动轨迹可知
=2R L
由
2
v qvB m R
= 可得
2BqL v m
= 选项B 正确；
CD ．从C 点射出的粒子在磁场中运动的时间最长，圆弧所对的圆心角为60°，则最长时间为
m 6023603m m T qB qB
ππ=⋅= 选项C 正确，D 错误。

故选BC 。

9、BDE
【解析】
A ．空气相对湿度越大，人体水分越不容易蒸发，人们感觉越潮湿，不是绝对湿度。

故A 错误。

B ．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，导致水不能透过，故B 正确。

C ．用热针尖接触金属表面的石蜡，熔解区域呈圆形，这是多晶体金属导热具有各向同性的表现，无法说明石蜡具有各向同性，故C 错误。

D ．液体和细管壁浸润与不浸润都会有高度差，所以都能发生毛细现象。

故D 正确 。

E ．摄氏温度t 与热力学温度T 的关系为T =t +273。

摄氏温度升高1°C ，对应的热力学温度升高1K ，故E 正确。

故选BDE 。

10、CD
【解析】
设恒力与水平方向夹角为θ，物体质量为m ，动摩擦力因数为μ，由牛顿第二定律有
1cos (sin )F mg F ma θμθ--=
得
1(cos sin )F mg a m
θμθμ+-= 同理当拉力变为2F 时，有 212(cos sin )2(cos sin )22F mg F mg a a m m θμθμθμθμ+-+-=
>= 由速度公式0v at =可知，速度将大于原来的2倍，故AB 错误，CD 正确。

故选CD 。

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、增大 0 R x =
231
R R R 【解析】
（2）本实验采取电桥法测电阻，所以当电流由C 流向D ，说明C 点电势高，所以应该增大电阻箱R 3的阻值使回路电阻增大，电流减小，C 点电势降低，直到C 、D 两点电势相同，电流计中电流为零． （3）根据C 、D 两点电势相同，可得：3x 'IR I R =，12'IR I R =，联立解得R x =231
R R R ． 12、180 并 0.3 1.41~1.45 0.38~0.44
【解析】
(1)[1]．多用表欧姆挡读数为刻度值与倍率的乘积，即灵敏电流计内阻r g =18×10Ω=180Ω。

(2)[2][3]．灵敏电流计扩大量程需要并联一个小电阻R 0，设灵敏电流计的满偏电流为I g =1mA ，内阻r g =180Ω，扩大量程后的电流为I m =0.6A ，并联电路电压相等，根据欧姆定律有
I g r g =（I m -I g ）R 0
得
011800.3600
g g
m g I r R I I ⨯=≈Ω=Ω- (3)[4][5]．扩大量程后的安培表内阻
001800.30.31800.3
g
g g R r r R r ⨯'==Ω≈Ω++ 根据闭合电路欧姆定律
E =I （R +r g ′+r ）
整理得
11g r r R I E E
+'=⋅+ 结合1
R I
-图象有 160.580
k E -==- 0.5g r r b E +'
==
联合解得
E ≈1.45V
r ≈0.43Ω。

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
）1v =
（2
）x =，179mg F mg >≥。

【解析】
(1)在小球不能打在桌面上的前提下，由分析可知，小球恰好击中A 点时，小球的初速度最小，该过程小球做平抛运动，设小球P 的最小初速度为1v 。

水平方向由 12h v t =
竖直方向有
2142
h gt =
解得
1v =(2)设小球在B 点的速度为2v ，运动到C 点正下方时对应的速度设为C v ，在B 点，对小球，根据向心力公式有
224mv mg h
= 从B 点运动到C 点正下方，根据动能定理有
22211(42)22
C mg h h mv mv +=
- 解得
C v =对小球，经过C 点正下方的前、后瞬间，细线拉力分别设为1F 和2F ，分别应用向心力公式有
212C mv F mg h
-= 22C mv F mg h
-= 解得
19F mg =
217F mg =
结合牛顿第三定律可知细线能承受的弹力范围
179mg F mg >≥
细线断裂后，小球做平抛运动，设小球的水平位移为x ，则水平方向有 1C x v t =
竖直方向有
211102
h h gt -=
联立解得
x =
14、（1）541321Li He H →+；（2）12
h p p λ=- 【解析】
（1）根据题意可得核反应方程为
5
41321Li He H →+
（2）设γ光子动量大小为p ，由动量守恒定律
120p p p =--
而
h p
λ= 解得
12
h p p λ=- 15、（1）2.4m/s （2）48N （3）64J ；26.88J
【解析】
(1)由牛顿第二定律：
2sin 12m/s F mg a m
θ-== 进入磁场时的速度：
2.4m/s v ==
(2)感应电动势：
E Blv =
感应电流：
Blv I R
= 安培力：
A F IBl =
代入得：
2A ()48N Bl v F R
== (3)健身者做功：
()64J W F s d =+=
由牛顿定律：
A sin 0F mg F θ--=
CD 棒在磁场区做匀速运动 在磁场中运动时间：
d
=
t
v
焦耳热：
226.88J ==
Q I Rt。