2024年江西省高考物理模拟试卷10
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.年至年间，约里奥居里夫妇用粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为，反应生成物像天然放射性元素一样衰变，放出正电子，且伴随产生中微子，核反应方程为。则下列说法正确的是( )
A. 当温度、压强等条件变化时，放射性元素的半衰期随之变化
B. 中微子的质量数，电荷数
C. 正电子产生的原因可能是核外电子转变成的
D. 两个质子和两个中子结合成一个粒子，则质子与中子的质量之和一定等于粒子的质量
2.如图所示，光滑绝缘水平面上有三个质量均为的带电小球，、球带正电，电荷量均为。有一水平拉力作用在球上，如果三个小球能够保持边长为的正三角形“队形”一起沿拉力方向做匀加速直线运动，已知静电力常量为，则下列说法正确的是( )
A. A、之间的库仑力大小为 B. A、之间的库仑力大小为
C. 球带负电，且电荷量为 D. 球带正电，用电荷量为
3.一半径为的四分之一圆弧轨道固定于竖直平面内，圆心为，最高点与等高，如图所示，其中为的中点，、是的等分点，现在竖直线上各点水平抛出小球，重力加速度为，下列说法中正确的是( )
A. 从段水平抛出的小球，都不可能垂直落于圆弧轨道上
B. 从段水平抛出的小球，都可能垂直落于圆弧轨道上
C. 从点水平抛出的小球，要使其能垂直落于圆弧轨道上，其初速度应为
D. 从点水平抛出的小球，要使其能垂直落于圆弧轨道上，其初速度应为
4.某三棱镜的横截面为等腰三角形，，边长为，空气中一束包含、两种单色光的细光束沿平行于方向照射到边的中点，经三棱镜折射后分成、两束单色光部分光路图如图所示。其中，单色光从点入射后的折射光平行于。已知光在真空中传播速度为。不考虑面的反射下列结论正确的是( )
A. 在该三棱镜中，单色光的传播速度比大
B. 单色光在该三棱镜中发生全反射的临界角满足
C. 若用单色光、分别通过同一单缝衍射装置，单色光的中央亮纹间距比的大
D. 仅改变入射光在边上入射点的位置，光在该三棱镜中的传播时间始终为
5.气压式升降椅通过气缸上下运动来支配椅子升降，其简易结构如图乙所示，圆柱形气缸与椅面固定连接，柱状气动杆与底座固定连接。可自由移动的气缸与气动杆之间封闭一定质量的理想气体，设气缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。设气体的初始状态为，某人坐上椅面保持不动，椅子缓慢下降一段距离后达到稳定状态，此过程温度不变。然后开空调，一段时间后，室内温度降低到设定温度，稳定后气体状态为；接着人离开座椅，椅子重新处于另一个稳定状态。则气体从状态到状态的过程中，关于、、的关系图或叙述中正确的是( )
A.
B.
C. 从状态到状态，气体向外放出的热量大于外界对气体做的功
D. 与状态相比，处于状态时，单位时间内碰撞单位面积容器壁的分子数减少
6.太阳系中某行星运行的轨道半径为，周期为，但科学家在观测中发现，其实际运行的轨道与圆轨道存在一些偏离，且每隔时间发生一次最大的偏离．天文学家认为形成这种现象的原因可能是外侧还存在着一颗未知行星，它对的万有引力引起行星轨道的偏离，假设其运动轨道与在同一平面内，且与的绕行方向相同，由此可推测未知行星绕太阳运行的圆轨道半径为( )
A. B. C. D.
7.如图所示，半径为的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场图中未画出，磁感应强度大小，圆形磁场边界上有、、三点，一个比荷为、带正电的粒子粒子重力可忽略不计，从点以的速度垂直于直径射入磁场，恰好从点射出，且，则
A. 带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为
B. 带电粒子在磁场中运动的轨迹圆心一定不在圆形磁场的边界上
C. 若带电粒子改为在圆形磁场边界上的点以相同的速度入射，则粒子一定从点射出
D. 若要实现带电粒子从点以原速度入射、从点出射，则该圆形磁场的最小面积为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.理想变压器的原线圈连接一只理想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头调节，如图所示，在副线圈上连接了定值电阻和滑动变阻器，为滑动变阻器的滑片，原线圈两端接在电压为的交流电源上。则( )
A. 保持的位置不动，将向上滑动时，电流表的读数变小
B. 保持的位置不动，将向上滑动时，电流表的读数变大
C. 保持的位置不动，将向上滑动时，电流表的读数变大
D. 保持的位置不动，将向上滑动时，电流表的读数变小
9.有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点。该电场可等效为两等最异种电荷产生的电场、下列说法正确的是( )
A. 、两点的电场强度相同
B. 点的电势大于点的电势
C. 将带正电的试探电荷从点移到点，其电势能增加
D. 负电荷在点的电势能小于在点的电势能
10.霍尔推进器某局部区域可抽象成如图所示的模型．平面内存在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度为质量为、电荷量为的粒子从点沿轴正方向水平入射．入射速度为时，粒子沿轴做直线运动；入射速度小于时，粒子的运动轨迹如图中的虚线所示，且在最高点与在最低点所受的合力大小相等．不计重力及粒子间相互作用．下列说法正确的是
A. 电场场强大小，粒子带负电
B. 若粒子入射速度为，最高的速度为
C. 若粒子在点无初速释放，电场力做功最大值
D. 若粒子在点无初速释放，一个周期内洛伦兹力的冲量
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上如图所示，单缝保持竖直方向，并选用缝间距为的双缝屏从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为接通电源使光源正常工作．
组装仪器时，单缝与双缝的空间关系应该为 ．
A.代表单缝，代表双缝
B.代表双缝，代表单缝
C.二者相互垂直放置
D.二者相互平行放置
将红色滤光片改为绿滤速光片，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，则 ．
A.条纹为竖条纹
B.条纹为横条纹
C.与红光相比条纹间距变窄
D.与红光相比条纹间距变宽
经计算可得两个相邻明纹或暗纹间的距离为，则这种色光的波长表达式为 用题中所给字母表示．
12.要描绘一个标有“ ”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加，且尽量减小实验误差．已选用的器材除导线、开关外，还有：
电池组电动势为，内阻约
电流表量程为，内阻约为
电压表量程为，内阻约为
滑动变阻器最大阻值，额定电流
实验电路应选用图中的______填字母代号．
按照中选择的电路进行连线，如图所示，其中应该去掉的连线是______选填相应的字母．
闭合开关前滑动变阻器的滑片应该置于最______端选填“左”或“右”．
以电压表的读数为横轴，以电流表的读数为纵轴，根据实验得到的多组数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线，如图所示．由图可知：随着电压的增大，小灯泡的电阻______选填“增大”或“减小”，其发生变化的原因______．
如果将这个小灯泡接到电动势为内阻为的电源两端．电路接通后小灯泡两端的电压是______
如图所示为二极管的伏安特性曲线，下列说法正确的是______．
A.二极管是非线性元件
B.只要加正向电压二极管的电阻就为零
C.只要加反向电压二极管中就没有电流通过
D.给二极管加正向电压时，随着电压升高，它的电阻增大
E.正确使用欧姆表的不同倍率测得二极管的正向电阻往往不同．
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.将吸管水平放置，将弹珠放在吸管的边缘靠近嘴巴的一侧，用力吹气弹珠就可以飞出较远的距离。假如不计弹珠与吸管的摩擦力与弹珠飞行的阻力。若已知吸管的长度为，弹珠落地点相对射出口的水平距离为，吸管口相距地面的高度为，小弹珠的质量为；
小弹珠离开吸管口的速度大小；
人吹气所形成的平均作用力大小。
14.如图所示，一长方体的封闭绝热气缸固定在水平面上，其中可自由水平移动的绝热活塞将内部封闭理想气体分为完全相同的、两部分，并锁定活塞。初始时、两部分气体的压强均为、热力学温度均为，体积均为，现仅对缓慢加热到压强为时停止加热，已知或气体的内能与热力学温度的关系为其中为正的常量，不计一切摩擦。
求加热后的内能；
若解锁活塞，活塞重新平衡时测得气体的体积为，求此时气体的温度。
15.涡流制动是一种利用电磁感应原理工作的新型制动方式，它的基本原理如图甲所示。水平面上固定一块铝板，当一竖直方向的条形磁铁在铝板上方几毫米高度上水平经过时，铝板内感应出的涡流会对磁铁的运动产生阻碍作用。涡流制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式。某研究所制成如图乙所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的涡流制动过程。车厢下端安装有电磁铁系统，能在长为，宽的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场，磁感应强度可随车速的减小而自动增大由车内速度传感器控制，但最大不超过，将铝板简化为长大于，宽也为的单匝矩形线圈，间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为，每个线圈的电阻为，导线粗细忽略不计。在某次实验中，模型车速度为时，启动电磁铁系统开始制动，车立即以加速度做匀减速直线运动，当磁感应强度增加到时就保持不变，直到模型车停止运动。已知模型车的总质量为，空气阻力不计。不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响。
电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度为多大？
模型车的制动距离为多大？
为了节约能源，将电磁铁换成若干个并在一起的永磁铁组，两个相邻的磁铁磁极的极性相反，且将线圈改为连续铺放，如图丙所示，已知模型车质量减为，永磁铁激发的磁感应强度恒为，每个线圈匝数为，电阻为，相邻线圈紧密接触但彼此绝缘。模型车仍以的初速度开始减速，为保证制动距离不大于，至少安装几个永磁铁？
1.
2.
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11.；；。
12.；；左；增大；随着电压升高，灯丝电阻的温度升高，电阻率增大；；
13.解：小弹珠离开吸管口后做平抛运动，设小弹珠离开吸管口的速度大小为，平抛运动时间为，水平位移为，竖直位移为，则有
联立方程，代入数据解得：
设人吹气所形成的平均作用力大小为，弹珠在吸管内可视为做匀加速直线运动设加速度大小为、运动时间为，设吸管的长度为，则有
联立方程，代入数据解得：
答：小弹珠离开吸管口的速度大小为；
人吹气所形成的平均作用力大小为。
14.解：气体的状态参量：，，，
气体发生等容变化，由查理定律得：，
解得：，
气体的内能：；
重新平衡后的体积：，则的体积：，
重新平衡后两部分气体压强相等，由理想气体状态方程得：
对气体：，
对气体：，
气缸与活塞都是绝热的，解锁后活塞向右移动，
当活塞重新平衡时，汽油桶内能的减少量等于气体内能的增加量，
即：，
解得：；
答：加热后的内能为。
若解锁活塞，活塞重新平衡时测得气体的体积为，此时气体的温度为。
15.解：假设电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度为则
由式并代入数据得。
由第问的方法同理得到磁感应强度达到最大以后任意速度时，安培力的大小为
对速度后模型车的减速过程用动量定理得
由并代入数据得。
假设需要个永磁铁；当模型车的速度为时，每个线圈中产生的感应电动势为
每个线圈中的感应电流为，每个磁铁受到的阻力为
个磁铁受到的阻力为
由第问同理可得
由并代入已知得
即至少需要个永磁铁。
