南通市海门区2023-2024学年高三上学期第二次调研考试（期中）
物理试卷
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分．每题只有一个选项最符合题意．
潜水钟是一种水下作业工具．将潜水钟的大铁罩倒扣在水面后使之下沉，如图是潜水钟缓慢下沉的示意图，不计下沉过程中水温的变化，关于潜水钟内封闭的气体说法正确的是
A．单位体积内分子数保持不变
B．气体分子间斥力变大
C．气体分子速率分布规律不变
D．该过程气体对外界做功
2． A、B两种光子的能量之比2:1，它们都能使某种金属发生光电效应．则下列说法正确的是
A． A、B在真空中波长之比1:2
B． A、B光对应的饱和电流之比为2 :1
C． A、B光产生的光电子最大初动能之比为1:2
D． A、B光对应的遏止电压之比为2:1
3． 在月球上的宇航员，手头有一个质量为m的砝码，如果已知引力常量G和月球半径R，若要估测月球质量M，则只需要一个
A．秒表
B．刻度尺
C．弹簧测力计
D．长1m轻质细线
4．如图所示，某健身者用右手拉着把手缓慢水平移动，使重物上升，不计绳子质量和一切摩擦，则重物上升过程中
A．绳子的拉力逐渐增大
B．健身者对地面的压力逐渐增大
C．健身者对地面的摩擦力逐渐减少
D．健身者所受合外力逐渐增大
5．如图所示电路中，电源输出电压始终保持不变， 初态时R1=R2=R3=R4，现将R4变为原来的两倍，当电路稳定时，下列说法正确的是
A．电路总电流变大
B．通过R1的电流变小
C．R4两端的电压变大
D．电容器上极板带负电
6．如图为商场中一种投币器，它是由发射线圈L1与接收线圈L2组成，硬币可竖直通过两线圈中间的狭缝．当发射线圈接有频率为f、电压为U1的低频交流电时，接收线圈有电压U2输出，下列说法正确的是
A．无硬币通过时，投币器可看作理想变压器
B．无硬币通过时，线圈L2频率为f
C．硬币通过时，穿过硬币中的磁通量不变
D．硬币通过时，线圈L2频率降低
7．如图，在相同高度处甲以速度v1将篮球A斜向上抛出，乙以速度v2将篮球B竖直向上抛出，B到达最高点时恰被A水平击中．不计空气阻力，两球均可视为质点，重力加速度为g，则
A．A在最高点的速度为0
B．A的速度变化率小于B的速度变化率
C．若AB之间距离变大，B也可能被击中
D．若AB之间距离变小，B可能不会被击中
8．如图，倾角为30°的光滑斜面底端有一质量为m的物体，现对物体施加一沿斜面向上的恒定拉力F，使物体由静止开始沿斜面向上运动，在此过程中物体的动能与重力势能始终相等，已知物体克服重力做功为W1，拉力F做功为W2．取水平面为零势能面，则
A．F=mg
B．F=2mg
C．W1=W2
D．W1=2W2
9．两个相同的带电金属圆环同轴相隔某一距离固定放置，如图甲所示，轴线上电势φ的变化如图乙所示，在O点静止释放电荷量为-e的电子，下列说法中正确的是
A．两金属圆环均带正电
B．两圆环相距2a
C．电子在运动过程中电势能一直变小
D．电子的最大动能为eφm
10． 如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动，在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，取最高点为零势能位置，则小木块的速度v、重力势能EP、动能Ek、机械能E随时间t变化的图像可能正确的是
二、非选择题：共5题，60分．其中第12题~第15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．
11．某同学在实验室发现了一卷电线,上面标有电阻率为ρ，他想通过身边的实验器材估算其长度，于是用螺旋测微器测出其直径d，并用两种方法测出其电阻R，请回答下列问题：
写出这卷合金长度的表达式 ▲ （用题干中字母表示）
将电阻连入多用电表时发现其示数如甲图，为了更准确地测量其电阻，他应该如何操作 ▲
A 旋转K B 旋转L C 旋转M至×1 D 旋转M至×100
为了较精确的测量该合金的电阻，他利用乙图的电路进行测量，其中滑动变阻器的最大阻值为10Ω，电压表内阻约为3KΩ，电流表内阻约为2Ω，请你帮忙完成实物连接 ▲
改变滑动变阻器的，得到如下数据，请在坐标纸上画出U-I图象 ▲
U/V 0.30 0.50 1.00 1.50 2.00 2.40
I/mA 0.40 0.69 1.32 2.00 2.68 3.20
经过计算，发现计算得出的长度大于实际长度，请你分析原因 ▲
12．(8分）两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x1＝－0.2m和x2＝1.2m处，两列波的频率f1=f2=1HZ，两波源的振幅A1=1cm和A2=3cm．图示为0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x3＝0.2m和x4＝0.8m的P、Q两质点刚开始振动．质点M的平衡位置处于x＝0.5m处．求：
（1）两列波相遇的时刻．
（2）质点M开始振动后的振动方程．
13．(8分）如图甲所示，椭圆体有这样的光学特性：从椭圆的某一焦点发出的光线经椭圆反射后必经过另一焦点．如图乙为透明椭球体的截面图，焦距为2f，长轴为2a，左焦点F1处有一光源发出的光射向C点恰好发生全反射，已知光在真空中的速度为c，求：
（1）椭球体的折射率n；
（2）光线第一次返回左焦点F1的时间t．
14．(13分）如图所示，足够大的水面上漂浮着质量分布均匀的圆柱体AB，其横截面积为S，长L，水面以下部分长为kL，水的密度为ρ，现用竖直向下的外力F缓慢将圆柱体压入水中．已知重力加速度为g，运动过程中不计一切阻力且圆柱体始终保持竖直．求：
（1）当圆柱体上表面恰好没入水面时外力F的大小；
（2）松手后，圆柱体在水中看做简谐运动，k需要满足什么条件圆柱体才不会离开水面；
（3）若，当圆柱体上表面恰好没入水面时松手，则B离开水面的最大高度H．
15．(16分）利用电磁场偏转离子是在科学仪器中广泛应用的技术．如图所示，在Oxy平面（纸面）的第一象限内有边界平行于x轴的区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，宽度均为L，区域Ⅰ为匀强电场，场强大小为E，方向沿y轴负方向，区域Ⅱ、Ⅲ为匀强磁场，方向均垂直纸面向里．一群速度大小不同的离子由（0,3L）处沿x轴正方向进入电场，已知离子质量为m、电荷量为+q，不计离子重力，忽略磁场的边界效应．求：
（1）恰从（L,2L）处进入区域Ⅱ离子的初速度；
（2）若要使初速度为0的离子不进入区域Ⅲ，B1的范围；
（3）若,且，经过处离子的初速度范围．南通市海门区2023-2024学年高三上学期第二次调研考试（期中）
物理参考答案
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题只有一个选项符合题意．
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C A C B C B C A D D
二、非选择题：共5题，共60分．其中第12～15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．
11.(15分），每格3分）
1. （1）
（2）D（B）
（3）如图
（4）如图
（5）电流表分压、或直径测量值偏大
12．(8分）
解：（1）两列波的波速 v=f1λ=0.4m/s （2分）
两列波同时传到M点，传播距离Δx=0.3m
由得，两列波相遇的时刻=0.75s （2分）
（2）两列波传到M点时振动方向相反，
振幅为 A=A1-A2=2cm,周期T=1s (2分）
振动方程为:y=2sin2πt cm 或:y=2cos2πt cm (2 分）
13．(8分）
解：（1）由全反射条件：
（1分）
由平面几何： （1分）
联立，解得： （2分）
（2）光在椭球体内的速度： （1分）
第一次返回F1的光程： （1分）
第一次返回F1的时间：t （2分）
14．(13分=4+4+5）
解：（1）开始时对静止的圆柱体： (1分）
解得：
恰好压入水中时对圆柱体： （1分）
解得： （2分）
（2）松手瞬间圆柱体AB的加速度最大，对圆柱体： （1分）
当圆柱体在水中向上运动至最高点时，由简谐运动的对称性有：
方向竖直向下
由于圆柱体不会离开水面，故有： （1分）
从圆柱体上表面与水面相切开始运动，到圆柱体的下表面与水面相切的过程中，
根据简谐运动的对称性，k= , （1分）
所以k的范围为 （1分）
（3） 时，柱体会离开水面，由动能定理：
（2分）
解得： （1分）
故： （2分）
15．(16分=5+5+6）
解：（1） （2分）
（1分）
解得 （2分）
（2）当初速为0的粒子轨迹恰好与Ⅱ、Ⅲ边界相切时，B1为最小值
此时，粒子进磁场时， （2分）
（1分）
r=L （1分）
解得 即B1的范围为 （1分）
（3）设某一初速度释放的粒子，其轨迹与相切。运动中经电场偏转后进入Ⅱ区域时，速度与竖直方向的夹角为θ，经Ⅱ区域偏转后进入第Ⅲ区域时，其半径与水平方向夹角为α，粒子在Ⅱ区域的半径为r1，Ⅲ区域的半径为r2,
由，可得，
r2=2r1 (1分）
（1分）
（1分）
解得θ=30°
粒子在电场中做类平抛运动
（1分）
则，即 （1分）
经过处粒子的初速度范围 （1分）
