江苏省2023-2024学年高三上学期11月仿真模拟（二）
物理试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟，满分100分
一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44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．激光打标机是利用激光对工件进行局部照射，使工件表面材料瞬间熔化甚至汽化留下标记的机器。激光打标利用了激光的下列哪种特性（ ）
A．亮度高 B．偏振 C．平行度好 D．相干性好
2．氚在自然界中存量极少，工业上一般用中子轰击锂获取氚，其核反应方程为，已知氚的半衰期为年，下列说法正确的是（ ）
A．X与互为同位素 B．X的质子数是3，中子数是2
C．10个核，经过年后一定还剩5个 D．上述获取氚的核反应是裂变反应
3．如图所示，圆柱体B放在水平地面上，它与竖直墙面之间放着一个斜面体A，斜面体A未接触地面，整个装置在水平推力F作用下处于静止状态，所有接触面均光滑。现推动物体B缓慢向左移动一小段距离，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水平推力F逐渐减小 B．地面对圆柱体B的支持力逐渐增大
C．斜面体A对圆柱体B的压力逐渐增大 D．墙面对斜面体A的支持力保持不变
4．如图所示为双缝干涉实验原理图，单缝、双缝中点O、屏上的点位于双缝和的中垂线上，入射光波长为600nm，实验屏上和P处为两条相邻的亮条纹。下列说法正确的是（ ）
A．双缝和到P点的距离差为300nm
B．减小双缝和之间的距离，条纹间距将随之减小
C．若换成波长为400nm的入射光，则P处将形成暗条纹
D．遮住，则屏上不能形成明暗相间的条纹
5．当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学称之为“木星冲日”。2022年9月27日出现了“木星冲日”的天文奇观，木星离地球最近最亮。木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动。不考虑木星与地球的自转，相关数据如表所示。则
质量 半径 与太阳间距离
地球 m R r
木星 约320m 约11R 约5r
A．木星运行的加速度比地球运行的加速度大
B．木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度大
C．下一次“木星冲日”的时间大约在2027年7月份
D．在木星表面附近发射飞行器的速度至少为
6．如图所示，截面为直角三角形的玻璃砖放置在水平面上，其中，现有一束平行于BC边的单色光，从AB边上的中点D射入玻璃砖并从AC边射出，已知玻璃砖对该单色光的折射率为，不考虑光线在玻璃砖内的多次反射，下列说法正确的是（ ）
A．光在AB边的入射角为 B．光在BC边的入射角为
C．光垂直于边射入空气 D．增大光在D点的入射角，光可能在AB边发生全反射
7．手机无线充电装置的设计利用了电磁感应原理。图甲所示是市场上某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，送电线圈未与手机连接。当ab间接正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流实现给手机充电。下列说法正确的是（ ）
A．该装置主要运用了自感现象
B．送电线圈回路中的电流为零时，受电线圈两端的电压也为零
C．增大送电线圈和受电线圈的间距，受电线圈输出电压的频率改变
D．减小送电线圈和受电线圈的间距，受电线圈输出电压增大
8．如图甲是儿童非常喜欢的弹跳球。儿童双脚站在弹跳球的水平跳板上，用力向下压弹跳球，形变的弹跳球能和儿童一起上下跳跃，从而达到锻炼身体的目的，如图乙所示。关于儿童跳跃过程中，下列说法正确的是（ ）
A．地面对弹跳球的弹力，是因为弹跳球的形变产生的
B．儿童能够夹着弹跳球跳起来，是因为儿童消耗生物能对弹跳球做正功
C．儿童向上运动过程中所受重力对他做负功，他的动能一直减少
D．在上下跳跃的过程中，儿童和弹跳球整体只有动能和重力势能相互转化，机械能守恒
9．固定在水槽中的振动发生器能够产生水波。已知振源的振动方向垂直于水面，其部分振动图像如图所示，形成的水波在水槽内以的速度传播。下列说法正确的是（ ）
A．振源沿y轴负方向起振 B．水波传播时振动的质点随波迁移
C．水波的波长为 D．振源的振动方程为
10．超远距离输电通常采用特高压直流输电的方式，某段直流输电线路中三根水平导线a、b、c平行且间距相等，其中a、b导线位于同一水平面内，通入的电流大小为，方向如图所示。已知通电直导线周围磁感应强度（r为磁场中某点到直导线的距离，k为常数），下列说法正确的是（ ）
A．a、b两根导线相互排斥
B．b、c两根导线对a的安培力的合力方向竖直向下
C．a、b两根导线对c的安培力的合力方向竖直向下
D．三根导线在图中三角形中心处产生的磁场磁感应强度为零
11．“高铁”作为一种时尚快捷的交通工具，正受到越来越多人的喜爱。若高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动且所受阻力大小不变，则该阶段列车的位移x、牵引力的功率P随时间t及列车的速度v、动能随位移x的关系图像，正确的是（ ）
A． B． C． D．
二、非选择题：本题共5小题，共56分。其中第13~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12．（15分）某同学用如下器材来测量电压表的内阻。
A．待测电压表（量程0~3V，内阻为几千欧）
B．电池组（电动势约3V，内阻可忽略）
C．电阻箱R（）
D．开关和导线若干
（1）图甲所示为该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路，请指出该同学在器材操作上存在的两个不妥之处________，________。
（2）某次测量中电压表示数如图乙所示，其读数为________V。
（3）该同学进行后续测量，改变电阻箱的阻值R，测得多组电压表的示数U，请根据表中所示数据在图丙中作出之间的关系图线。
根据图线，可求得电源的电动势________V，电压表内阻________（结果均保留两位有效数字）。
（4）若实验中电池组内阻不可忽略，则以上电压表内阻的测量值________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
13．（6分）为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液。如图所示，某种药瓶的容积为5mL，瓶内装有3mL的药液，瓶内空气压强为，护士先把注射器内2mL、压强为的空气注入药瓶，然后抽出2mL的药液。若瓶内、外温度相同且保持不变，忽略针头体积，空气视为理想气体。求：
（1）抽出药液后瓶内空气的压强；
（2）注入的空气与瓶中原有空气质量之比。
14．（8分）在粗糙绝缘水平桌面上，以O点为原点建立如图所示的平面直角坐标系xOy，在坐标为的M点和的N点处分别固定电荷量为和的带电体（可视为点电荷），在坐标为处有一带电荷量为的滑块（可视为质点），滑块通过长为l的绝缘轻细绳与O点相连。给滑块一沿x轴正方向的初速度，使滑块绕O点逆时针做圆周运动，在此过程中，当滑块运动到图中a点时速度达到最大值，此时，当滑块运动到b点（图中未标出）时滑块的电势能最小，此时。已知静电力常量为k，，。求：
（1）运动过程中滑块受到的滑动摩擦力大小；
（2）滑块的电势能最小时，的值（可用根号表示）。
15．（12分）图甲是半径为R的四分之一圆柱面阴极MN和位于圆柱轴线上的阳极构成的光电管的示意图，某单色光照射阴极，逸出的光电子到达阳极形成光电流。已知阴极材料的逸出功为，光电子的最大初速度为，电子电荷量为、质量为m，真空中光速为c，普朗克常量为h。
（1）求入射光的波长和遏止电压；
（2）图乙是光电管横截面示意图，在半径为R的四分之一圆平面内加垂直纸面向外的匀强磁场，只研究在该截面内运动的光电子，仅考虑洛伦兹力作用，要使从阴极上N点逸出的光电子运动到阳极，速度至少为，求磁感应强度B的大小；
（3）在（2）问所述情况下，若阴极表面各处均有光电子逸出，求能到达阳极的光电子逸出区域与整个阴极区域的比值k。
16．（15分）如图所示，倾角的粗糙斜面AB与光滑水平面BD在B点平滑连接，倾角的足够长的传送带在电动机的带动下以的速度沿逆时针方向匀速转动，传送带的下端与水平面的右端D点通过一小段圆弧连接，质量的小物块b放在水平面上的C点，质量的小滑块a从A点由静止释放，小滑块a滑到水平面上后与小物块b发生弹性正碰，已知以后小滑块a与小物块b的碰撞都发生在水平面上，小滑块a与斜面间的动摩擦因数，A、B间距离，小物块b与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取，，。求：
（1）小滑块a第一次与小物块b碰撞前瞬间的速度大小；
（2）第一次碰撞后瞬间小滑块a与小物块b的速度大小；
（3）小物块b从第一次经过D点到第二次经过D点的过程中电动机额外做的功。
江苏省2023-2024学年高三上学期11月仿真模拟（二）
物理参考答案及评分意见
1．A 【解析】激光的亮度高，它的能量高度集中，能在极小区域内产生极高的温度，这样的高温会使工件表面材料瞬间熔化甚至汽化，这样便能在工件表面留下标记，A正确，B、C、D错误。
2．A 【解析】根据核反应的质量数守恒与电荷数守恒可知，X的质子数为，质量数为，则X的中子数为，所以X为，X与互为同位素，A正确，B错误；半衰期描述的是大量原子核衰变的统计规律，对于少数原子核来说没有意义，C错误；上述获取氚的核反应是原子核的人工转变，D错误。
3．D 【解析】设斜面体A的斜面与竖直面的夹角为，以A为研究对象，由平衡条件可知，墙面对A的支持力，圆柱体B对斜面体A的支持力，现缓慢向左推动圆柱体B，保持不变，所以、保持不变，D正确；以整体为研究对象，水平推力F的大小等于墙面对A的支持力的大小，则F保持不变，A错误；以整体为研究对象，地面对圆柱体B的支持力等于A、B重力之和，保持不变，B错误；根据牛顿第三定律，可知斜面体A对圆柱体B的压力等于圆柱体B对斜面体A的支持力，保持不变，C错误。
4．C 【解析】和P处为两条相邻的亮条纹，则双缝和到P点的距离差为600nm，A错误;
根据，可知减小双缝和之间的距离，条纹间距将随之增大，B错误；若换成波长为400nm的入射光，则双缝和到P点的距离差为半波长的3倍，P处将形成暗条纹，C正确；遮住会发生衍射现象，也能在屏上形成明暗相间的条纹，D错误。
5．B 【解析】太阳对行星的引力充当行星做圆周运动的向心力，则，可得，木星与太阳间距离比地球与太阳间距离大，木星运行的加速度比地球运行的加速度小，A错误；行星对表面物体的万有引力等于物体受到的重力，则，可得，木星质量是地球质量的320倍，木星半径是地球半径的11倍，则木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度大，B正确；据开普勒第三定律，则年，设相邻两次木星冲日的时间间隔为t，则，解得年，所以下一次“木星冲日”的时间大约在2023年11月份，C错误；绕行星表面做圆周运动的飞行器，则，木星质量是地球质量的320倍，木星半径是地球半径的11倍，所以在木星表面发射的飞行器的最小速度大于地球表面发射的飞行器最小速度（），D错误。
6．C 【解析】如图所示，由于入射光平行于BC边，可知光在AB边的入射角，A错误;
由折射率，可得折射角，由数学知识可得光在BC边的入射角，B错误;
由数学知识可知，则出射光线与AC边的夹角，所以光垂直于AC边射入空气，C正确；
光在从折射率大的介质射入折射率小的介质时才会发生全反射，故在AB面不会发生全反射，D错误。
7．D 【解析】该装置主要利用了电磁感应中的互感现象，A错误；当送电线圈的电流为0，此时电流变化率最大，磁通量变化率也最大，故受电线圈中磁通量变化率也最大，其感应电动势最大，B错误；增大送电线圈和受电线圈的间距，不会改变受电线圈端电压的频率，C错误；在匝数和线圈直径不变的情况下，由于漏磁现象，导致穿过两个线圈的磁通量不相等，若减小送电线圈和受电线圈的间距，穿过受电线圈的磁通量变大，受电线圈输出电压将会变大，D正确。
8．B 【解析】地面对弹跳球的弹力，是因为地面的形变产生的，A错误；儿童能够夹着弹跳球跳起来，是因为儿童消耗生物能对弹跳球做正功，B正确；儿童向上运动过程中所受重力对他做负功，弹跳球对他的弹力做正功，他的动能先增加后减少，C错误；儿童和弹跳球在上下跳跃的过程中，儿童和弹跳球整体有生物能和机械能相互转化，故组成的系统机械能不守恒，D错误。
9．C 【解析】根据振动图像可知振源沿y轴正方向起振，A错误；机械波在介质中传播时，各质点只在平衡位置附近振动，并不会随波的传播而迁移，B错误；由振动图像可知，该波的周期，水波的波长，C正确;
振源的振幅，振源的振动方程为，D错误。
10．B 【解析】由题图可知a、b两根导线通入的电流方向相同，则a、b两根导线相互吸引，A错误；如图甲所示为右侧视图，b、c两根导线对a的安培力分别为吸引力和排斥力，根据，，可得，，则有，解得，则b、c两根导线对a的安培力的合力方向竖直向下，B正确；
由于a、b两根导线对c的安培力均为排斥力，且，则a、b两根导线对c的安培力大小相等，a、b两根导线对c的安培力的合力方向竖直向上，C错误；
根据安培定则，如图乙所示，可知三根导线在图中三角形中心处产生的磁场磁感应强度不为零，D错误。
11．D 【解析】高铁列车在做初速度为零的匀加速直线运动，位移与时间的关系满足，位移x与时间t为二次函数关系，A错误；
由速度与位移的关系式可知，速度—位移图像是曲线，C错误；
由牛顿第二定律得，牵引力的功率则图像应是过原点的倾斜直线，B错误；
由动能定理得，即，所以图像是一条过原点的倾斜直线，D正确。
12．（1）开关未断开（2分）电阻箱阻值未调至最大（2分）（2）（2分）（3）见解析（2分）（范围内均可，2分）（范围内均可，2分）（4）偏大（3分）
【解析】（1）在连接电路时开关未断开，电阻箱阻值未调至最大。
（2）电压表量程选择3V，电压表读数为。
（3）根据表中数据描点作图，如图所示。
由闭合电路欧姆定律得，解得，图线的纵轴截距等于电动势的倒数，即，解得电源的电动势；根据图线的斜率可知，解得电压表内阻。
（4）若实验中电池组内阻不可忽略，由闭合电路欧姆定律可得，解得，可见图像的斜率不变，不计电源内阻时测量的电动势，所以若实验中电池组内阻不可忽略，则以上电压表内阻的测量值偏大。
13．（1）（2）
【解析】（1）由玻意耳定律得 （1分）
（1分）
解得（1分）
（2）注入的空气与瓶中原有空气质量之比为（2分）
解得（1分）
14．（1）（2）
【解析】（1）根据库仑定律有，（2分）
对滑块受力分析，如图甲所示。当滑块运动到图中a点时速度达到最大值，可知所受的滑动摩擦力等于两电荷对滑块的库仑力在切线方向的分力的合力，大小为
（2分）
（2）刚开始时，静电力（库仑力合力）与速度方向成锐角，做正功，电势能减小，直到静电力与速度方向垂直时，静电力做正功最多，电势能减至最小。故此时库仑力的合力沿绳子反方向，如图乙所示。
Mb之间的距离，Nb之间的距离（1分）
则（1分）
，（1分）
联立解得（1分）
15．（1）
（2）
（3）
【解析】（1）由爱因斯坦光电效应方程（1分）
解得（1分）
由动能定理得（1分）
解得（1分）
（2）速度为的电子刚好能到达阳极的临界轨迹如图甲所示，即从N点沿切线方向进入磁场的电子在磁场中的轨迹是半圆弧，ON为其直径，所以（1分）
由洛伦兹力提供向心力可得（1分）
解得（1分）
（3）设速度为的电子半径为，则（1分）
解得，即电子以最大速度与ON成角进入磁场时刚好到达阳极O，从N点射入的电子速度方向合适，在之间均可到达阳极O处（1分）
当电子从P点以最大速度与OP成方向射出，电子运动轨迹刚好与磁场边界OM相切，即能到达阳极O处的光电子只分布在NP之间，如图乙所示（1分）
根据以上分析可知（2分）
16．（1）10m/s（2）5m/s 5m/s（3）
【解析】（1）在AB斜面上有，（1分）
解得
则（2分）
（2）设小滑块a、小物块b碰撞后的速度大小分别为、，
根据动量守恒有（1分）
根据能量守恒有（1分）
解得（2分）
（3）物块b在传送带上先做匀减速运动，后做匀加速运动，最后匀速运动，根据牛顿第二定律有（1分）
，，，（2分）
，，，（2分）
，，（1分）
（2分）
