2024年江苏省苏北四市联考高考一模物理卷

2024年江苏省苏北四市联考高考一模物理卷
学校：_______ 班级：__________姓名：_______ 考号：__________
（满分：100分时间：75分钟）
总分栏
题号一二三四五六七总分
得分
评卷人得分
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
如图所示，一半径为r的薄圆盘上均匀分布着正电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的水平轴线上有b、d两个点，b、d到c的距离均为r，三角形abd为竖直面内的正三角形，在a点有一个点电荷，b点场强大小为E、方向垂直bd向上，k为静电力常量，则下列说法正确的是（ ）
A．a点的点电荷带正电
B．a点的点电荷的带电量为
C．圆盘上电荷在d点产生的场强大小为
D．将a点的点电荷沿ca方向远离圆盘，则该点电荷具有的电势能减小
第(2)题
如图所示，两条足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面内，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，两导轨间距为L，左端接一电阻R，质量为m的金属杆静置于导轨上。

现给金属杆一个水平向右的冲量，金属杆运动一段距离后停止，运动过程中金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好。

不计杆和导轨的电阻，重力加速度为g。

则金属杆在运动过程中（ ）
A．刚开始运动时加速度大小为
B．杆中的电流大小逐渐减小，方向从a流向b
C．金属杆运动的位移为
D．电阻R上消耗的电能为
第(3)题
如图，一质谱仪由加速电场、静电分析器、磁分析器构成。

静电分析器通道的圆弧中心线半径为R，通道内有均匀辐向电场，中心线处的场强大小为E；半圆形磁分析器中分布着方向垂直于纸面、磁感应强度为B的匀强磁场。

要让质量为m、电荷量
为q的粒子（不计重力），由静止开始从M板经加速电场加速后沿圆弧中心线通过静电分析器，再由P点垂直磁场边界进入磁分析器，最终打到胶片上，则（ ）
A．若q<0，则辐向电场的方向与图示方向相反，且磁分析器中磁场方向垂直于纸面向外
B．电荷量相同的粒子都能打在胶片上的同一点
C．加速电场的电压U需满足的关系为U=ER
D．粒子打在胶片上的位置Q到P点的距离为
第(4)题
湖面上停着A、B两条小船，它们相距。

一列水波正在湖面上沿A、B连线的方向传播，每条小船每分钟上下浮动30次。

当A船位于波峰时，B船在波谷，两船之间还有一个波峰，则以下说法正确的是（ ）
A．该水波的周期为B．该水波的频率为
C．该水波的波长为D．该水波的波速为
第(5)题
截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线，长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线，若中心直导线通入电流，四根平行直导线均通入电流，，电流方向如图所示，下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是（　
　）
A．B．
C．D．
第(6)题
某同学欲做“坐井观天”这个实验，如图所示，已知井深h，井口半径为R，现给井中注满水，在井底中央放一个点光源，测得最大视角为θ（视角为两折射光线反向延长线所夹角度），已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ）
A．水的折射率为
B．光从光源射出到离开井所需时间为
C．若点光源竖直向上移动，最大视角一定变大
D．若只往井中注入一半高度的水，则最大视角一定变大
第(7)题
2023年12月21日，我国航天员们经过约7.5个小时的出舱活动顺利完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务。

天和核心舱运行轨道离地高度约为，地球表面的重力加速度为，天和核心舱绕地球做匀速圆周运动的周期约为，地
球半径约为，下列说法正确的是（）
A．修复试验过程中航天员不受重力作用
B
．修复试验过程中航天员受到的地球的万有引力大小约为在地面受到地球万有引力大小的
C．航天员可能经历最短的黑暗时段约为核心舱运行周期的八分之三
D．修复试验过程航天员可能看到5次太阳升起
第(8)题
一列简谐波t=2s时刻波形如图甲所示，平衡位置为x=0.2m的质点振动图像如图乙所示，且该质点t=0时刻刚开始振动，则（ ）
A．该简谐波传播方向为x轴负方向
B．平衡位置为x=0.2m的质点向x轴负方向运动，速度为0.1m/s
C．平衡位置为x=0.1m的质点振动方程为
D．从t=0到t=10s的时间间隔内平衡位置为x=-0.5m的质点位移为0.1m，路程为0.5m
评卷人得分
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
由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．一质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上．下列说法正确的是
A．小球落到地面相对于A点的水平位移值为
B．小球落到地面相对于A点的水平位移值为
C．小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R
D
．小球能从细管A端水平抛出的最小高度
第(2)题
某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成. 当右侧线圈L2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路. 仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有
A．家庭电路正常工作时,L2中的磁通量为零
B．家庭电路中使用的电器增多时,L2中的磁通量不变
C．家庭电路发生短路时,开关K 将被电磁铁吸起
D．地面上的人接触火线发生触电时,开关K 将被电磁铁吸起
第(3)题
如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。

C的质量为m，A、B的质量都为，与地面的动摩擦因数均为。

现用水平向右的力拉A，使A向右缓慢移动直至C降到地面，B一直保持静止，设最大静摩
擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。

则从A开始移动直至C降到地面的过程中（）
A．A受到地面的摩擦力大小不变
B．A受到地面的摩擦力大小一直增大
C．A克服摩擦力做功为
D．A克服摩擦力做功为
第(4)题
如图所示，斜面倾角为°，小球从斜面顶端P点以初速度水平抛出，刚好落在斜面中点处。

现将小球以初速度水平抛
出，不计空气阻力，小球下落后均不弹起，，，重力加速度为g，则小球两次在空中运动过程中（ ）
A．时间之比为1:2
B．时间之比为
C．水平位移之比为1:4
D．当初速度为时，小球在空中离斜面的最远距离为
评卷人得分
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
2022年11月12日，我国发射的天舟五号货运飞船与在轨运行的空间站组合体顺利完成自主快速交会对接．已知地球半径为R，地面重力加速度大小为g。

若空间站组合体绕地球飞行的速度大小为v，则对接时天舟五号货运飞船离地高度为_______，空间站组合体的加速度大小为______。

第(2)题
(1)如图为“研究电磁感应现象”的实验装置。

如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，那么合上电键稳定后可能出现的情况有：
A．将A线圈迅速拔出B线圈时，灵敏电流计指针将向_______偏转（填“左”或“右”）；
B．A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左滑动时，灵敏电流计指针将向_______偏转（填“左”或“右”）；
C．断开开关时，灵敏电流计指针将向_______偏转（填“左”或“右”）；
(2)在“探究求合力的方法”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结
点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图；
(a)图甲中与B相连的弹簧测力计的示数为________N；
(b)图乙中一定沿着AO方向的力是________（选填“”或“F”）；
(c)关于本实验，下列说法正确的是________。

A．两细绳必须等长
B．弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行
C．两次拉伸橡皮筋，只要使橡皮筋伸长到相同长度即可
D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些
评卷人得分
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
如图，质量为M的U形光滑金属框置于水平绝缘平台上，间距L的和边平行，都与边垂直。

、足够长，整个金属
框电阻可忽略。

一根电阻为R质量m的导体棒置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，与金属框保持良好接触，且与边保持平行。

求：
（1）若导体棒在外力作用下保持静止，求最终稳定状态时金属框的速度；
（2）若导体棒不受外力作用，求最终稳定状态时电路中的电动势。

第(2)题
空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电子枪将无初速的电子经加速电压加速后在纸面内垂直于SO的方向射出，两个形状为一圆弧的接收屏P1、P2拼接成半径为R的半圆形粒子接收器，直径沿SO方向放置，圆心位于O点，SO长度为
2R。

电子电荷量为e，质量为m。

设电子击中接收屏即被吸收，不计电荷间的相互作用。

（1）为使电子能打到接收屏P1或P2上，求电子枪加速电压U的调节范围；
（2）求能打到接收屏P1或P2上的电子从S点到击中接收屏的时间范围；
（3）若接收屏P1损坏，可以通过调节电子枪加速电压使原本打在接收屏P1上的全部电子能打在接收屏P2上，至少需要调节多少次加速电压（可能用到的数据：lg2≈0.301，lg5≈0.699，lg6≈0.778）
第(3)题
近年来，我国高速铁路迅速发展，已成为国家新名片。

高铁动车组在制动过程中采用“再生制动”方式，将列车的动能转化为可再生利用的能量，有效降低能耗。

一种再生利用的方式是将列车甲制动产生的电能，提供给同一电网下处于启动状态的列车乙。

此过程可简化为如图所示的模型：固定在水平地面上的足够长的平行金属导轨，处于竖直方向的匀强磁场中；甲、乙是两根相同的金属棒，放在导轨上，与导轨良好接触，且始终与导轨保持垂直。

已知磁场的磁感应强度大小为B，导体棒质量均
为m，电阻均为R，长度与导轨间距相等，均为l；导体棒甲、乙在导轨上运动时，受到的摩擦阻力大小均为f；时，导体棒甲的速度大小为，方向向左，导体棒乙的速度为0，不计导轨的电阻。

（1）当列车甲开始制动，即导体棒甲由速度开始减速时，求导体棒乙获得的电磁牵引力的大小和方向。

（2）根据法拉第电磁感应定律，证明在制动过程中，导体棒中的电流i与两导体棒的速度差的关系为。

（3）已知当导体棒甲经过位移x1，速度从减到时，乙不能再加速，此时再生制动结束。

为了求得这一过程中导体棒乙的位
移x2，某同学的分析计算过程如下：
设当再生制动结束时导体棒乙的速度为
此时导体棒乙受到的安培力等于阻力f，可得①
由①式可解得
根据功能关系②
由②式可求得导体棒乙的位移x2
请你判断这位同学的解法是否正确，并说明理由。