2024-2025学年江苏省盐城市、南京市高三（上）期末调研物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.年月中国科学院近代物理研究所的研究团队合成新核素钚，并测量了它的半衰期。已知钚的衰变方程为，则其中是
A. 粒子 B. 粒子 C. 质子 D. 中子
2.如图甲所示，某一均匀介质中，两列沿相反方向传播的横波，形状上下对称，振幅和波长均相同，质点的振动方向沿竖直方向。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙所示。则此刻( )
A. 、均向上运动 B. 、均静止不动
C. 向上运动、向下运动 D. 向下运动、向上运动
3.折射率是衡量材料光学性能的重要指标，下表是几种介质的折射率下列说法正确的是
介质 金刚石 二硫化碳 玻璃 水晶
折射率
A. 同一束单色光在水晶中的频率大于在金刚石中的频率
B. 一束单色光从水晶射入二硫化碳中，其传播速度将减小
C. 光从金刚石射向玻璃，在分界面上一定会发生全反射现象
D. 不同频率的光以相同的入射角从空气射入水晶，其折射角相同
4.一束单色光通过单缝，当单缝的宽度或者光的波长发生变化时，在光屏上得到甲、乙两个图样。下列说法正确的是( )
A. 两者都是干涉图样 B. 图样说明了光具有粒子性
C. 若光的波长不变，甲图对应的缝宽较大 D. 若缝的宽度不变，乙图对应光的波长较小
5.如图所示，用小锤击打弹性金属片后，球沿水平方向抛出，同时球自由下落。质量相等的、两球在运动过程中( )
A. 同一时刻动能相等 B. 同一时刻重力的功率相等
C. 相同时间内，速度变化量不同 D. 相同时间内，发生的位移相同
6.如图所示，甲、乙两个点电荷，带电量大小分别为、，为两点电荷连线的中垂线，点电场方向如图所示。则甲、乙是( )
A. 异种电荷，且 B. 异种电荷，且
C. 同种电荷，且 D. 同种电荷，且
7.如图所示，一段通以恒定电流的软导线处于匀强磁场中，导线两端位于同一高度。现将导线左端固定，右端水平向右缓慢移动。则磁场对通电导线的作用力( )
A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 先变大后变小
8.在边长为的等边三角形区域内存在着垂直纸面向外的匀强磁场，一个边长也为的等边三角形导线框在纸面上以某一速度向右匀速运动，底边始终与磁场的底边界在同一直线上，如图所示．取沿顺时针的电流为正，在线框通过磁场的过程中，其感应电流随时间变化的图象是( )
A. B. C. D.
9.木星有四颗卫星是伽利略发现的。小华同学打算根据万有引力的知识计算木卫二绕木星运动的周期，除已知万有引力常量外，他利用下列哪一组数据就能实现( )
A. 木星的质量、半径及自转周期 B. 木卫二的质量，绕木星运动的半径
C. 木卫二的质量，木星的半径和质量 D. 木星的质量，木卫二绕木星运动的半径
10.利用图示的实验器材探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，下列说法正确的是( )
A. 原线圈两端应与学生电源的直流挡相连接
B. 多用电表测量电压时，应先用最大电压挡试测
C. 实验时变压器的铁芯闭合与否对实验结果没有影响
D. 实验测量得到原、副线圈两端的电压比严格等于匝数比
11.如图所示，竖直轻质弹簧与竖直轻质杆相连，轻质杆可在固定的“凹”形槽内沿竖直方向向下移动。轻质杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且滑动摩擦力大小不变。将小球由距轻弹簧上端处静止释放，弹簧压缩至最短时，弹性势能为。若增大，重复此前过程，小球再次将弹簧压缩至最短时，弹簧的弹性势能为。弹簧始终处于弹性限度内，轻质杆底部与槽不发生碰撞则( )
A. 可能等于 B. 可能小于 C. 一定小于 D. 一定大于
二、实验题：本大题共1小题，共10分。
12.某实验小组按照图甲的电路测量两节干电池的电动势和内阻。
小组同学已将实验器材进行了部分连接，为减小系统误差，电压表上的另一根导线应接_______选填“”或“”接线柱上。
正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎么移动滑片，电压表的读数都不变，电流表无读数。则电路的故障可能是 。
A.电流表断路
B.开关接触不良
C.滑动变阻器短路
该实验小组的同学，按照图乙重新进行实验，闭合开关后，多次改变电阻箱的电阻，记下电压表与电阻箱的读数、。同学们想通过作图的方法求电源的电动势和内阻，其目的是为了减小_________选填“系统”或“偶然”误差。
如果以为纵坐标，以为横坐标，横坐标从开始，纵坐标从起，用实验测得的七组数据，在图丙中描点，该小组的两位同学分别作出了两条图线。则由更合理的图线得到电源电动势的测量值为_________。
有同学提出另一种方案：用一只电阻箱、一只电流表、开关、导线若干，测定电源的电动势和内阻。请你在虚线框中画出实验的电路图_______。
三、计算题：本大题共4小题，共46分。
13.如图所示，在水平固定的圆柱形导热容器内用活塞密封一部分气体，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为，将整个装置放在大气压恒为的空气中，开始时气体的温度为，活塞与容器底部的距离为，当活塞缓慢向左移动后再次平衡，气体向外放出热量。求：
外界空气的温度；
此过程中气体内能的变化量。
14.如图所示，在水平气垫导轨上安装了两个光电门，配有数字计时器，滑块上固定宽度为的遮光条。一根不可伸长的轻绳跨过光滑轻质定滑轮，两端分别与滑块和钩码相连接，滑块和滑轮间的轻绳与导轨平行。现将滑块从静止释放，测得遮光条先后通过两个光电门的时间分别为和，两光电门间的距离为。求：
滑块的加速度大小
轻绳中的拉力大小用滑块与遮光条的总质量、钩码质量、重力加速度表示。
15.如图所示，质量为的物体由半径为的光滑圆弧轨道和长为的粗糙水平轨道组成，静止于光滑水平地面。现将质量也为的小物块从圆弧轨道顶端点由静止释放，经时间到达圆弧轨道底端点后滑上水平轨道，恰好没有滑出。已知重力加速度大小为。
求小物块从到过程中重力的冲量；
求小物块从到过程中对物体做的功；
若小物块以水平初速度从物体的最右端滑上，最终不滑出，求初速度的最大值。
16.如图所示，虚线为匀强电场和匀强磁场的分界线，左侧存在水平向右的匀强电场，右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场。将质量为、电荷量为的带正电的小球，以初动能从点斜向上射入电场中，调节发射位置和出射角度可使小球恰好沿水平方向到达分界线，此后小球经过一速度转向器图中未画出，速度方向变为垂直纸面向外进入匀强磁场。以小球进入磁场位置为坐标原点，竖直向下建立轴。已知小球受到的电场力与重力大小相等，重力加速度大小为。求：
匀强电场的电场强度大小
小球电势能的最大变化量
小球在磁场中运动时经过轴的位置坐标。
答案解析
1.
【解析】根据质量数守恒与电荷数守恒可知，其衰变方程为，则可知为粒子。
故选A。
2.
【解析】由图看出，两列波的波峰与波谷叠加，振动减弱，两波的振幅相等，所以如图乙所示的时刻两列波“消失”；根据波形平移法判断可知，向右传播的波单独引起质点的振动方向向下，质点的振动方向向上，向左传播的波单独引起质点的振动方向向下，质点的振动方向向上，根据叠加原理可知，此时质点的振动方向是向下，质点的振动方向是向上，故D正确，ABC错误。
故选D。
3.
【解析】解：同一种光，在不同的介质中，频率不变，所以在水晶中的频率等于在金刚石中的频率，故A错误；
B.由表中数据可知，光在水晶中的折射率小于在二硫化碳中折射率，由公式可知，光在水晶中的传播速度大于在二硫化碳中传播的速度，故B正确；
C.由表中数据可知，光在金刚石中的折射率大于在玻璃中的折射率，发生全反射的条件：光线从光密介质射向光疏介质；入射角大于等于临界角，才会发生全反射现象，故C错误；
D.不同频率的光在同种介质中的折射率不同，所以不同频率的光以相同的入射角从空气射入水晶，其折射角不同，故D错误。
4.
【解析】A.两者都是光的衍射图样，选项A错误；
B.光的衍射说明了光具有波动性，选项B错误；
衍射图样乙说明了光的衍射比甲更加明显，则若光的波长不变，甲图对应的缝宽较大，乙对应的缝宽较小；若缝的宽度不变，乙图对应光的波长较大，选项C正确，D错误。
故选C。
5.
【解析】A. 设球水平的初速度为，经过时间后，球速度，球速度，显然速度不等，则同一时刻动能不相等，故A错误；
B. 经过时间后，重力的功率为，因为球的竖直方向为自由落体运动，即同一时刻两球的相等，则同一时刻重力的功率相等，故B正确；
C. 两球运动过程中均只受重力作用，加速度都为，则速度变化量均为，即相同时间内，速度变化量相同，故C错误；
D. 相同时间内，竖直方向发生的分位移相同，但位移不相同，故D错误。
故选B。
6.
【解析】根据点电场方向可知，甲带正电荷，乙带负电荷，且甲在点的场强大于乙在点的场强，如图
根据
可知
故选B。
7.
【解析】通电导线的有效长度为左右两端的距离，根据，随着右端水平向右缓慢移动，增大，安培力增大，故 C正确， ABD错误。
故选C。
8.
【解析】线框进入磁场后，切割的有效长度为
切割产生的感应电动势为：
所以感应电流为：
从开始进入磁场到与重合之前，电流与是成正比的，由楞次定律判得线框中的电流方向是顺时针的，此后线框切割的有效长度均匀减小，电流随时间变化仍然是线性关系，由楞次定律判得线框中的电流方向是逆时针的，综合以上分析可得B正确，ACD错误．
9.
【解析】设木星质量为 ，木卫二质量为 ，木卫二绕木星做匀速圆周运动的轨道半径为 ，由万有引力提供向心力有
可得木卫二绕木星运动的周期为
可知需要测量木星的质量和木卫二绕木星座做匀速圆周运动的轨道半径，D正确。
故选D。
10.
【解析】A.变压器只能改变交流电的电压，原线圈两端应与学生电源的交流挡相连接，故A错误；
B.多用电表测量电压时，为了保护电表，测量时应先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量，故B正确；
铁芯闭合与否，对“漏磁”程度有影响；实验避免不了会存在“漏磁”现象，所以测量得到原、副线圈两端的电压比并不严格等于匝数比，故CD错误。
故选B。
11.
【解析】若弹簧压缩至最短时，弹簧对轻杆的弹力小于等于轻质杆与槽间的最大静摩擦力，则轻杆不会滑动，小球的重力势能转化为弹簧的弹性势能，即
，越大，弹簧的压缩量越大，弹簧的弹性势能越大，即知增大，大于；
若弹簧压缩时，弹簧对轻杆的弹力大于轻质杆与槽间的最大静摩擦力，轻杆会向下滑动，当轻杆和小球的速度相等时，弹簧的弹性势能达到最大，此时小球的重力等于弹簧的弹力，即，不管如何增大，当弹性势能最大时，弹簧的形变量不变，弹簧的弹性势能不变，即可能等于，故BCD错误，A正确。
12.；
；
偶然；
；
【解析】解：为减小系统误差，电压表应测量路端电压，所以电压表上的另一根导线应接“”接线柱上。
闭合开关后，无论怎么移动滑片，电压表的读数都不变，电流表无读数，说明电路中存在断路且电压表仍能与电源连通，所以电路的故障可能是电流表断路；
故A正确，BC错误。
通过作图的方法求电源的电动势和内阻，其目的是为了减小偶然误差。
根据闭合电路欧姆定律，变形可得，进一步变形为，即；
当即，断路时，，所以在图像中，纵轴截距就是电源电动势；
由图像可知，更合理的图线应该是截距更大的那条，所以电源电动势的测量值为。
可以采用安阻法测量电源电动势和内阻，电路图如下：
将电流表、电阻箱、开关、电源串联起来，电流表测电路电流，电阻箱改变电路电阻。通过改变电阻箱的阻值，记录多组电流和电阻箱阻值的数据，然后根据闭合电路欧姆定律进行数据处理，求出电动势和内阻。
13.由等压变化规律可得
解得
由热力学第一定律得
【解析】详细解答和解析过程见答案
14.滑块通过光电门的速度分别为
设轻绳的拉力为
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.由冲量的定义式得
方向竖直向下
从到过程对物体做的功等于的动能的增加量
由、水平方向的动量守恒，最终、速度为零可得
当有最大初速度则恰好回到的右端，取水平向左的方向为正
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
16.由题意得
解得
设带电小球初速度为，与电场方向成角入射
电势能变化量的最大值为
带电小球水平进入磁场后，在水平面内做匀速圆周运动，竖直方向做自由落体运动，经整数个周期回到轴。
根据洛伦兹力提供向心力有
粒子运动周期
整理得
到达轴的时间为
解得、、、
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
第1页，共1页
