2024-2025学年江苏省南京市金陵中学高三（上）期中调研考试物理（含答案）

2024-2025学年江苏省南京市金陵中学高三（上）期中调研考试
物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.据报道，日本核电站排放的核污水中含有大量的氚以及碘、碳、锶等几十种放射性元素。已知氚的半衰期约为年，其反应方程为，则
A. 的比结合能比的比结合能小 B. 粒子是氚原子的核外电子
C. 该反应是衰变 D. 个氚核经过年后还剩余个
2.关于下列各图说法正确的是
A. 图甲中，实验现象说明薄板材料是非晶体
B. 图乙中液体和管壁表现为不浸润
C. 图丙中，对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
D. 图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
3.某人拿着绳子左侧上下做简谐运动，时刻，绳波的图像如图所示，、为绳波中的两质点。关于该绳波，下列说法正确的是
A. 该绳波为纵波 B. 质点的振动速度正在增大
C. 质点的加速度正在增大 D. 若波源振动减慢，则波长将减小
4.某地地磁场的磁感应强度的竖直分量的大小随距离地面高度的变化关系如图所示，方向竖直向上，直升机将一始终保持水平的闭合金属导线框竖直向上匀速吊起，下列说法正确的是
A. 线框中有顺时针方向的感应电流俯视 B. 线框中的感应电流不断减小
C. 线框的四条边有向内收缩的趋势 D. 线框的四条边有向外扩张的趋势
5.如图所示的振荡电路中，已知某时刻电流的方向指向板，则
A. 若仅增大线圈的自感系数，振荡频率增大 B. 若仅减小电容器的电容，振荡频率减小
C. 若正在减小，则线圈两端电压在增大 D. 若正在增大，此时板带正电
6.人体含水量约为，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电。某脂肪测量仪如图所示，其原理就是根据人体电阻的大小来判断人体脂肪所占比例。( )
A. 人体电阻很大，所以测量时，人体中没有电流通过
B. 消瘦的人脂肪含量少，人体电阻小
C. 肥胖的人钠、钾离子多，导电性能好，所以电阻小
D. 激烈运动之后、沐浴之后测量，不会影响测量数据
7.一群处于第能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极的金属上，只能测得条电流随电压变化的图像如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是( )
A. 图乙中的光是氢原子由第能级向基态跃迁发出的
B. 图乙中的光光子能量为
C. 动能为的电子能使处于第能级的氢原子电离
D. 阴极金属的逸出功可能为
8.如图所示，小球、大小相同，质量分别为和，竖直悬挂在丝线下方。现整个装置受到水平向右的恒定风力影响，则两球达到平衡后的位置可能是( )
A. B. C. D.
9.图示为钱学森先生所著星际航行概论中给出的一种发射卫星的“最优”轨道。若近地点及以上位置的空气阻力不考虑，不考虑卫星的质量变化，则按此轨道发射的卫星
A. 从远地点进入卫星轨道，重力势能减小
B. 加速段空气阻力做负功，机械能增大
C. 从近地点到远地点的时间大于在卫星轨道上周期的一半
D. 与地心连线在相同时间扫过的面积始终相等
10.如图所示，某无限长、竖直放置的粗糙绝缘直杆与等量异种电荷连线的中垂线重合，直杆上有、、三点，其中为等量异种点电荷连线的中点，。现有一质量为的带电小圆环从杆上点以初速度向点滑动，滑到点时速度恰好为。重力加速度大小为，关于小圆环从运动到的过程，下列说法正确的是( )
A. 电场力先做正功后做负功 B. 小圆环的加速度先减小后增大
C. 摩擦力对小圆环做功为 D. 小圆环运动到点时的动能为
11.A.两个小球固定在一轻杆的两端，杆套在光滑的水平转轴上，使两球可以在竖直面内绕点做圆周运动，球的质量是球质量的倍，。给球竖直向下初速度，、在竖直面内运动，取点所在高度为重力势能参考面，从如图水平开始计时，在轻杆转过过程中，能正确描述轻杆对球做功，球动能、势能、机械能随转过角度关系的是( )
A. B. C. D.
二、实验题：本大题共1小题，共12分。
12.用如图甲所示的电路测量待测电阻的阻值，实验室提供的器材有：
A. 待测电阻约几百欧
B. 灵敏电流计量程，内阻
C. 定值电阻
D. 滑动变阻器
E. 滑动变阻器
F. 单刀单掷开关
G. 单刀双掷开关
H. 学生电源
I. 导线若干
为使操作更方便，实验中应选择滑动变阻器________选填“”或“”。
请按照如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物器材连线补充完整。
下列实验操作步骤，正确顺序是________。
将滑动变阻器置于适当位置
改变滑动变阻器滑片位置，重复上述步骤，多次实验
保持滑动变阻器滑片不动，将接端，记录此时电流计的示数
将开关接端，改变滑动变阻器滑片位置，记录此时电流计的示数
闭合开关
实验中数据记录如下表：
实验次数
根据表中数据在图丙中作出图像，根据图像求得待测电阻________。结果保留三位有效数字
若考虑在、间切换时对电路的影响，则的测量值________选填“”“”或“”真实值。
三、计算题：本大题共4小题，共44分。
13.如图所示，一电荷量为的带电粒子以一定的初速度由点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直。粒子从点射出电场时，其速度方向与电场线成角。已知匀强电场的宽度为，方向竖直向上，、两点间的电势差为，不计粒子重力，点的电势为零。求：
带电粒子在点的电势能；
此匀强电场的电场强度大小。
14.如图所示，在水平面上放置一半径为的半圆槽，、为槽左、右两端的最高点且位于同一水平线上，为圆槽最低点。现让一个小球可视为质点从槽右侧最高点无初速释放。已知小球的质量和半圆槽的质量分别为和，不计一切摩擦阻力，取重力加速度为。求：
小球第一次通过点时的速度的大小以及半圆槽对小球的支持力的大小；
整个运动过程中，半圆槽向右运动的最大距离。
15.我国早在年前就发明了辘轳，其简化模型如图所示，辘轳的卷筒可绕水平轻轴转动，卷筒质量为、厚度不计。某人转动卷筒通过细绳从井里吊起装满水的薄壁柱状水桶，水桶的高为，空桶质量为，桶中水的质量为。井中水面与井口的高度差为，重力加速度为，不计辐条的质量和转动轴处的摩擦。
若人以恒定功率转动卷筒，装满水的水桶到达井口前已做匀速运动，求水桶上升过程的最大速度；
空桶从桶口位于井口处由静止释放并带动卷筒自由转动，求水桶落到水面时的速度大小；
水桶从图示位置缓慢上升高度，忽略提水过程中水面高度的变化，求此过程中人做的功。
16.如图所示，三个矩形区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，分别存在有界的匀强电场或磁场，为水平中轴线，其中区域Ⅰ、Ⅲ中有大小相等、方向相反的匀强电场，电场强度大小为，区域Ⅱ中存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。在区域Ⅰ的中线上，将比荷为的带正电的粒子从距离边界线为未知的点由静止释放，粒子恰好能够进入区域Ⅲ运动。已知区域Ⅱ的水平宽度为，区域Ⅰ、Ⅲ的水平宽度足够大，不考虑电磁场的边界效应，不计粒子的重力。
求的值；
若释放点到边界的距离为，求粒子前两次经过边界的时间间隔；
若释放点到边界的距离为，且粒子恰能经过点，求区域Ⅰ的竖直高度。
参考答案
1.
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10.
11.
12.；
；
；均可

13.解：由题图可知，带电粒子的轨迹向上弯曲，则粒子受到的静电力方向竖直向上，与电场方向相同，所以该粒子带正电，、两点间的电势差为，所以
其中
所以
根据电势能与电势的关系可知，带电粒子在点的电势能为
根据类平抛运动知识可知点速度的反向延长线过水平位移的中点，则
可得、两点间的竖直距离为
根据电场强度的定义式可知，此匀强电场的电场强度大小为

14.从点释放后到点有，设在点时圆槽的速度为，根据水平方向动量守恒有，
根据机械能守恒有，
解得
，
根据牛顿第二定律有
解得：；
由水平方向动量守恒有
，
可得
，
同时
，
可得
。
15.设水桶做匀速运动时受到细绳的拉力为，则当水桶受力平衡时，上升时的速度最大，即：，
解得：
水桶由静止下落的过程中，水桶和卷筒组成的系统机械能守恒，则有：
解得：
设水桶在水中受到的浮力为，桶口运动到井口的过程中，由动能定理得：，
解得：
答：水桶上升过程的最大速度为；
空桶从桶口位于井口处由静止释放并带动卷筒自由转动，水桶落到水面时的速度大小为；
水桶从图示位置缓慢上升高度，忽略提水过程中水面高度的变化，此过程中人做的功为。
16.解：设粒子的质量为 ，电荷量为 ，根据牛顿第二定律可得
又 联立可得
设粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为 ，根据运动学公式可得
解得
粒子在磁场中运动时，根据洛伦兹力提供向心力可得
粒子恰好能够进入区域时，在磁场中做圆周运动的半径为 ，联立解得
当 点到边界 的距离为 时，由可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径 ，粒子在区域Ⅱ、Ⅲ中的运动轨迹如图所示，由几何关系知，粒子在磁场中做圆周运动的圆心角 ，粒子做圆周运动的速度
粒子在区域Ⅱ中运动第一段圆弧的时间
粒子在区域Ⅲ中运动的时间
则粒子前两次经过边界 的时间间隔
粒子前两次经过边界 时在磁场中的偏移
粒子前两次经过边界 时在电场中的偏移
区域Ⅰ的竖直高度 ，其中
解得 ，其中

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