2024年江苏省高三物理下学期5月模拟真题练习
2024.5
注意事项：
考生在答题前请认真阅读本注意事项
1．本试卷包含选择题和非选择题两部分．考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效．全卷共16题，本次考试时间为75分钟，满分100分．
2．答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案．答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效．
3．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
一、单项选择题：共11小题，每小题4分，计44分．每小题只有一个选项最符合题意．
1．（2024·高三·湖南） 单位是测量过程中的重要组成部分，根据单位制，以下公式表述可能正确的是（ ）
A．（P为压强） B．（P为功率）
C． D．
2．（2024高三·湖南） 2024年11月23日《中国日报》消息，11月23日18时00分04秒，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭及远征三号上面级成功将互联网技术试验卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如果互联网技术试验卫星的轨道半径为r，周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，则（ ）
A．地球的质量为 B．地球的质量为
C．地球的密度为 D．地球的密度为
3．（2024高三·浙江模拟） 如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则（ ）
A．时刻小球向上运动
B．时刻光源的加速度向上
C．时刻小球与影子相位差为
D．时刻影子的位移为
4．（2024·昆明模拟）地球的公转轨道接近圆，但哈雷彗星的绕日运动轨道则是一个非常扁的椭圆，如图所示。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是1986年。已知哈雷彗星轨道半长轴约为（地球和太阳之间的距离为）。预计哈雷彗星下次回归将在（ ）
A．2024年 B．2049年 C．2061年 D．2081年
5．（2024·邯郸模拟）速度选择器装置如图所示，粒子（）以速度自O点沿中轴线射入，恰沿做匀速直线运动。所有粒子均不考虑重力的影响，下列说法正确的是（ ）
A．粒子（）以速度自点沿中轴线从右边射入也能做匀速直线运动
B．电子（）以速度自O点沿中轴线射入，恰沿中轴线做匀速直线运动
C．氘核（）以速度自O点沿中轴线射入，动能将减小
D．氚核（）以速度2自O点沿中轴线射入，动能将增大
6．（2024高三下·成都模拟） 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1：n2=2：1，原线圈电路中接入正弦交流电压，电流表为理想交流电表。已知R1=8Ω，R2=R3，开关S闭合前、后电流表示数之比为3：4。下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻R2=1Ω
B．开关断开时，副线圈磁通量变化率的最大值为
C．开关S闭合时，原线圈的输入功率最大
D．开关断开时，电路中消耗的总功率为1512.5W
7．（2024高三下·惠州模拟）如图为某风力发电机简易模型图。在风力作用下，风叶通过转轴带动条型磁铁转动，在线圈L中产生感应电动势的瞬时表达式为（V），将线圈L与一电阻R相连，则（ ）
A．磁铁转到图示位置时，线圈L中的磁通量最小
B．线圈L中感应电动势的有效值为44V
C．风叶每转动一圈，电阻R中电流方向改变两次
D．若风叶的转速不变，增大R的阻值，则电阻R上消耗的功率一定增大
8．（2024高三·河南模拟）章鱼是一种温带软体动物，生活在水中。一只悬浮在水中的章鱼，当外套膜吸满水后，它的总质量为M，突然发现后方有一只海鳗，章鱼迅速将体内的水通过短漏斗状的体管在极短时间内向后喷出，喷射的水力强劲，从而迅速向前逃窜。若喷射出的水的质量为m，喷射速度为 ，则下列说法正确的是（ ）
A．章鱼喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统机械能守恒
B．章鱼喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统动量增加
C．章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为
D．章鱼喷水的过程中受到的冲量为
9．（2024高三下·湖南模拟） 氢原子的能级图如图甲所示，大量处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，放出频率不同的光子。其中频率最高的光照射图乙电路中光电管阴极K时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。电子的电荷量大小为e，质量为m，可见光光子的能量范围为1.62~3.11eV，则下列说法正确的是（ ）
A．这群氢原子跃迁时最多可放出4 种可见光
B．从n=4跃迁到n=3能级放出光子的频率最高
C．用图乙实验电路研究光电效应，要测遏止电压，滑片P应向b端滑动
D．若频率最高的光子能量为E0，可求出光电管阴极 K 的逸出功为（E0-eU1）
10．（2024高三下·广东模拟） 图甲是磁电式电表的内部构造，其截面如图乙，两软铁间的磁场可看作是均匀辐射分布的，圆柱形软铁内部的磁场可看作是平行的。若未通电的线圈在P、Q位置的磁通量分别为、，则（ ）
A． B． C． D．
11．（2024高三下·广东模拟） 如图为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将电压为的高压电进行降压；动力车厢内的理想变压器再把电压降至，为动力系统供电，此时动力系统的电流为，发电厂的输出电流为；若变压器的匝数，则下列关系式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、非选择题：共5小题，计56分．其中第13题~第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）
（2024·浙江模拟）某同学自己在家里做单摆测定重力加速度的实验，由于没有摆球，他用一块不规则的石块代替，用细线将石块系好，结点为A，细线上端固定于O点，如图甲所示，然后用刻度尺测量细线的长度L作为摆长，将石块拉开一个小角度（约）并由静止释放，石块摆到最低点时开始计时，用秒表测量完成50次全振动的总时间t，由求出周期，改变OA间细线的长度，再做几次实验，记下相应的L和T如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
摆线长L（cm）
50次全振动时间t（s）
周期T（s）
（1）第4次实验时的秒表示数如图乙所示，它的示数为 s；
（2）该同学根据实验数据作出的图像如图丙所示，图丙中图像没有通过原点的原因是 ；
（3）取，由图丙求出重力加速度 （结果保留三位有效数字）；
（4）把细线的长度作为摆长，并由图丙求出的g值 （选填“大于”“小于”或“等于”）当地的真实值。
13．（6分）
（2024·贵州模拟）如图所示，足够长的水平传送带以v=8m/s的恒定速度逆时针转动。在传送带的左端有一足够长的光滑水平面，一质量mA=3kg的小物块A在水平面上以v0=8m/s的速度向右运动，与静止在水平面右端质量mB=1kg的小物块B发生正碰后，两物块均无能量损失地滑上传送带，经过4s两物块再次发生正碰。已知B与传送带的动摩擦因数μB=0.5，重力加速度g=10m/s2，A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且时间极短。
（1）求A、B第一次碰撞后的速度vA、vB的大小；
（2）求A与传送带的动摩擦因数μA；
（3）分析A、B是否会发生第三次碰撞。
14．（8分）
（2024高三下·广东模拟）某同学制作了一个简易的环境温度监控器，如图所示，汽缸导热，缸内温度与环境温度可以认为相等，达到监控的效果。汽缸内有一质量不计、横截面积S=10cm2的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物。当缸内温度为T1=300K时，活塞与缸底相距H=3cm，与重物相距h=2cm。环境空气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度大小g=10m/s2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。
（1）当活塞刚好接触重物时，求缸内气体的温度T2；
（2）若重物质量为m=2kg，当轻绳拉力刚好为零，警报器开始报警，求此时缸内气体温度T3。
15．（12分）
（2024高三下·深圳模拟） 中国第一台高能同步辐射光源（HEPS）将在2024年辐射出第一束最强“中国光”，HEPS工作原理可简化为先后用直线加速器与电子感应加速器对电子加速，如图甲所示，直线加速器由多个金属圆筒（分别标有奇偶序号）依次排列，圆筒分别和电压为U0的交变电源两极相连，电子在金属圆筒内作匀速直线运动。一个质量为m、电荷量为e的电子在直线加速器0极处静止释放，经n次加速后注入图乙所示的电子感应加速器的真空室中，图乙中磁极在半径为R的圆形区域内产生磁感应强度大小为B1=kt（k>0）的变化磁场，该变化磁场在环形的真空室中激发环形感生电场，使电子再次加速，真空室内存在另一个变化的磁场B2“约束”电子在真空室内做半径近似为R的圆周运动，已知感生电场大小为（不考电子的重力和相对论效应，忽略电子通过圆筒狭缝的时间），求：
（1）电子经第一次加速后射入1号圆筒的速率；
（2）电子在感应加速器中加速第一周过程中动能的增加量，并计算电子运动第一周所用的时间；
（3）真空室内磁场的磁感应强度B2随时间的变化表达式（从电子刚射入感应加速器时开始计时）。
16．（15分）
（2024·广东模拟）如图所示，平面直角坐标系xOy中，第一象限内半径为R、圆心为O'的圆形区域刚好与x轴、y轴相切，S是其与x轴的切点，Q是其与y轴的切点，P是其边界上的一点，且∠PO'Q=，圆形区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场；第二象限有沿一y方向的匀强电场。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以速度v0从P点垂直磁场方向沿PO'射入圆形区域，经Q点进入第二象限，到达x轴上M点时速度方向与－x方向的夹角为。不计粒子重力。
（1）求圆形区域内磁感应强度大小B1和电场强度大小E；
（2）求粒子从P→Q→M运动的总时间t；
（3）若要让粒子从M点离开后能够沿再次进入圆形磁场，可以在x轴下方整个区域加垂直坐标平面的匀强磁场。求所加磁场磁感应强度B2的大小和方向。
答案解析部分
一、单项选择题：共11小题，每小题4分，计44分．每小题只有一个选项最符合题意．
1．C
2．A
3．D
4．C
5．B
6．A
7．C
8．C
9．D
10．C
11．D
二、非选择题：共5小题，计56分．其中第13题~第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．（1）95.9
（2）以细线长作为摆长
（3）9.77
（4）等于
13．（1）解：由于A、B发生的是弹性正碰，有
解得
（2）解：设B的加速度为aB，经过时间t，B的速度与传送带速度相同
解得
B刚好与传送带速度相同时与A相碰，此时B的位移为
解得
设A的加速度为aA
解得
（3）解：设A、B第二次碰前A的速度为vA1，碰后A、B的速度分别为vA2、vB2
解得
AB发生第二次弹性正碰，以向左为正
解得
假设A向左匀加速离开传送带时速度为vA3
解得
假设成立
假设B向左匀加速离开传送带时速度为vB3
解得
说明B是以速度离开传送带，因此，A、B一定发生碰撞
14．（1）从开始到活塞刚接触重物，气体为等压变化过程，则
解得
（2）从刚接触重物到绳子拉力刚好为零，有
解得
15．（1）对电子经第一次加速后射入1号圆筒的过程由动能定理有
解得
（2）根据题意，设电子在感应加速器中加速第一周的时间为，该过程中感生电场
该过程属于变力做功，则由动能定理有
解得
设加速圆周运动的切向加速度为，由牛顿第二定律有
解得
直线加速次后，由动能定理有
解得
加速一周后由能量守恒可得
解得
则加速一周的时间
（3）刚进入感应电子加速器时（即），根据洛伦兹力充当向心力有
解得
设经过任意时间后电子的速度变化量大小为，则由动量定理有
对任意时刻由洛伦兹力充当向心力有
解得
则
由此可得
则有
16．（1）由于粒子从P点垂直磁场沿P方向射入圆形磁场区域，所以离开圆形磁场区域时沿Q方向，即垂直于y轴。作P垂线交y轴于O1，即为粒子在匀强磁场B1中做匀速圆周运动的圆心，设其半径为r1，则
解得
设粒子在M点速度大小为vM，则
解得
（2）设粒子在B1中做匀速圆周运动的周期为T1，从P→Q圆弧对应的圆心角为θ，运动时间为t1，则
θ=
（或）
从Q→M，粒子做类平抛运动，在y轴方向通过距离为R，设运动时间为t2，在M点沿y轴方向速度大小为vy，则
解得
，，，
（3）设O与M点间距离为xOM，则
连接与S点，延长交轴于点，设S点与点间距离为xSN，N点与M点间距离为xMN，则
分别作速度vM方向和N的垂线交于圆心O2，设粒子在匀强磁场B2中做匀速圆周运动的半径为r2，则
解得
，，，
方向垂直纸面向里
