2024届江苏省南京市、盐城市高三下学期第二次模拟考试物理试题

2024届江苏省南京市、盐城市高三下学期第二次模拟考试物理试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
如图所示，abcd为N匝矩形线框，可以围绕ad边匀速旋转，角速度为ω，每匝面积为S。

在ad连线两侧、且在dc连线左侧的区域，存在方向垂直于纸面如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，线框的总电阻为r。

供电电路中，电容器电容为C，电路中各元件无故障，电流表为理想交流电流表，不计一切摩擦，则（）
A．当S1闭合时电灯L不发光
B
．当S1断开时电流表的示数大小为
C．交流电变化周期
D．当S1断开时，调节R的大小，当R=r时，R的功率最大
第(2)题
2023年我国首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行，实现重要技术突破。

设该系统的试验列车质量为m，某次试验中列车以速率v在平直轨道上匀速行驶，刹车时牵引系统处于关闭状态，制动装置提供大小为F的制动力，列车减速直至停止。

若列车行驶时始终受到大小为f的空气阻力，则（ ）
A．列车减速过程的加速度大小B
．列车减速过程F的冲量为mv
C．列车减速过程通过的位移大小为D．列车匀速行驶时，牵引系统的输出功率为
第(3)题
电路a、b端接入电压有效值恒定的交变电源，理想变压器原线圈与阻值为的定值电阻相连，副线圈连接的电路如图所
示。

最初滑片在副线圈的最上端，此时原、副线圈的匝数相等，滑片位于滑动变阻器最上端。

已知定值电阻，滑
动变阻器阻值的范围为，电压表、电流表均为理想电表，其示数分别为U、I。

下列说法正确的是（）
A．保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，I减小，U不变
B．保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，副线圈连接的电路消耗的功率先增大后减小
C ．保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，电压表和电流表变化量比值的绝对值不断增大
D．将调至副线圈中间位置后保持不动，当滑动变阻器的阻值为时，副线圈右侧电路消耗的功率最大
第(4)题
如图所示，一个圆形水杯底部有一小孔，用手堵住小孔，往杯子里倒半杯水。

现使杯子做以下几种运动，不考虑杯子转动及空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．将杯子竖直向下抛出，小孔中有水漏出
B．将杯子斜向上抛出，小孔中有水漏出
C．用手握住杯子向下匀速运动，不堵住小孔也没有水漏出
D．杯子做自由落体运动，小孔中没有水漏出
第(5)题
砹（At）元素的原子序数为85，可发生衰变，其半衰期非常短，是一种非常稀有的天然放射性元素。

用回旋加速器加速粒子，使其轰击，将生成两种产物，其中一种为，在医疗领域中有一定的应用。

已知发生衰变时可产生，下
列说法正确的是（ ）
A．射线的穿透能力很强，电离能力很弱
B．与的核子数相同，两元素的半衰期也相同
C．用粒子轰击的核反应方程为
D．的平均核子质量比的小
第(6)题
2023 年8月24日，日本福岛核电站启动核污水排海。

核污水中含有多种放射性元素，其中的衰变方程为
下列说法正确的是（ ）
A．衰变方程中 Z等于 55
B．原子核衰变的本质是核外电子的跃迁
C．β射线的穿透能力比γ射线的穿透能力弱
D．随着海水温度变化，的半衰期也会变化
第(7)题
表示放射性元素碘衰变的方程是
A．B．
C．D．
二、多选题 (共3题)
第(1)题
为解决光信号长距离传输中的衰减问题，常常在光纤中掺入铒元素。

如图所示的是铒离子的能级示意图，标识为的铒离子处在亚稳态，不会立即向下跃迁：如果用光子能量约为的激光把处于基态能级的铒离子激发到能级，再通过“无辐射跃迁”跃迁到能级，从而使该能级积聚的离子数远超过处于基态的离子数。

当光纤中传输某波长的光波时，能使处在亚稳态能级的离子向基态跃迁，产生大量能量约为的光子，输出的光便大大加强了。

下列说法正确的是（ ）
A．无辐射跃迁中一个铒离子放出的能量约为
B．这种光纤传输任何频率的光信号衰减都能得到有效补偿
C．大量处在能级的铒离子向下跃迁能产生2种频率的光子
D．上述情景发生时，光纤中传输的光信号波长约为
第(2)题
如图所示，有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方向互相垂直的平面波相遇发生干涉，两列波的传播方向如图中箭头所示。

图中实线表示波峰，虚线表示波谷，a为波谷与波谷相遇点，b、c为波峰与波谷相遇点，d为波峰与波峰相遇点，e、g是a、d连线上的两点，其中e为连线的中点，则下列描述正确的是（ ）
A．a、d处的质点振动加强，b、c处的质点振动减弱
B．图示时刻，e正处于波峰位置
C．从图示时刻经过半个周期，e处质点将处于平衡位置
D．e处的质点振幅为2A
E．图示时刻，g处质点正向波峰位置移动
第(3)题
如图所示，间距为d的两个平行金属板水平放置，两板间有垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），极板间接一个直流电源，极板间的电压为U，一个带正电荷、质量为m的小球，以某一速度沿两板中心轴线通过金属板，若仅将直流电源正负
极性颠倒，小球沿圆弧运动并打在上极板上，落点到极板左端的距离为，不计空气阻力，已知重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A．小球的带电量为
B．小球的速度为
C．磁感应强度为
D
．小球做圆弧运动的半径
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度，光电门、与光电计时器相连，可记录小球经过光电门和光电门所用的时
间。

(1)实验前用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径_________。

(2)让小球紧靠固定挡板，由静止释放，光电计时器记录小球经过光电门和光电门所用的时间、，测出两光电门间的高度
差，则测得的重力加速度______________（用测得的物理量的符号表示）。

(3)将光电计时器记录小球通过光电门的时间改为记录小球从光电门运动到光电门所用的时间，保持光电门的位置不变，多次改变光电门的位置，每次均让小球从紧靠固定挡板由静止释放，记录每次两光电门间的高度差及小球从光电门运动到光
电门所用的时间，求出每次的，作出图像如图丙所示，若图像斜率的绝对值为，则当地的重力加速度
为_______________。

第(2)题
某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律．主要实验步骤如下：
①将斜槽固定在水平桌面上，调整末端切线水平；
②将白纸固定在水平地面上，白纸上面放上复写纸；
③用重锤线确定斜槽末端在水平地面上的投影点；
④让小球紧贴定位卡由静止释放，记录小球的落地点，重复多次，确定落点的中心位置；
⑤将小球放在斜槽末端，让小球紧贴定位卡由静止释放，记录两小球的落地点，重复多次，确定两小球落点的中心位
置；
⑥用刻度尺测量距点的距离；
⑦用天平测量小球质量；
⑧分析数据，验证等式是否成立，从而验证动量守恒定律．
请回答下列问题：
（1）步骤⑤与步骤④中定位卡的位置应__________________________；
（2）步骤④与步骤⑤中重复多次的目的是________________________；
（3）为了使小球与碰后运动方向不变，质量大小关系为__________（选填“”、“”或“”）；
（4）如图乙是步骤⑥的示意图，则步骤④中小球落点距点的距离为___________________．
四、解答题 (共3题)
第(1)题
真空中的平面直角坐标系xOy第一象限存在沿y轴正方向的匀强电场，其余象限存在垂直纸面向里的匀强磁场。

如图所示，一质量为m、电荷量为）的带电粒子，从y轴上的P点以速度平行于x轴射入第一象限，然后从x轴上的Q点进入第四象限，经第三象限后通过x负半轴上的M点，之后从y轴上的点（图中未画出）再次进入匀强电场，又从x轴上的点（图中未画
出）第二次进入第四象限。

已知，，，点关于原点对称，不计粒子受到的重力。

（1）求匀强电场的电场强度大小E；
（2）求匀强磁场的磁感应强度大小B；
（3）试分析点有没有可能与P点重合，若不可能，点应该在P点上方还是下方？点有没有可能与Q点重合？若不可能，
点应该在Q点左侧还是右侧？
第(2)题
如图所示，间距的平行金属导轨放置在绝缘水平面上，导轨左端连接恒流源，能确保电路中的电流I恒为。

空间分布两个宽度分别为和、间距的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，两磁场磁感应强度大小均为，方向均竖直
向下。

质量、电阻为的导体棒静止于区域Ⅰ左边界，质量、边长为、电阻的正方形单匝线框的右边紧靠区域Ⅱ左边界，一竖直固定挡板与区域Ⅱ的右边界距离为。

某时刻闭合开关，导体棒开始向右运动。

已知导体棒与线框、线框与竖直挡板之间均发生弹性碰撞，导体棒始终与导轨接触并且相互垂直，不计一切摩擦和空气阻力。

求：（1）导体棒第一次离开区域Ⅰ时的速度大小；
（2）线框与导体棒从第1次碰撞至它们第2次碰撞过程中，线框产生的焦耳热；
（3）导体棒在磁场区域Ⅰ中运动的总时间。

第(3)题
中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。

图甲是北斗导航系统卫星分布示意图，乙所示为其中一颗北斗卫星的轨道示意图。

已知该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，地球表面附近的重力加速度为g，引力常量
为G。

（1）求地球的质量M；
（2）求该卫星的轨道距离地面的高度h；
（3）请推导第一宇宙速度v1的表达式，并分析比较该卫星的运行速度v与第一宇宙速度v1的大小关系。