江苏省射阳中学2024-2025学年高三（上）模拟预测物理试卷（四）（含解析）

江苏省射阳中学2024-2025学年第三（上）模拟预测物理试卷（四）
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.年我国第一颗氢弹成功爆炸，氢弹爆炸的核反应方程为，下列说法中正确的是( )
A. 粒子为中子 B. 该核反应为裂变反应
C. 该核反应为衰变 D. 的比结合能小于的比结合能
2.下列四幅图所涉及的光学现象和相应的陈述中，错误的是( )
A. 图中的明暗相间的条纹，利用了薄膜干涉的原理
B. 图中的泊松亮斑，为光照射小圆孔得到的衍射图样
C. 图是内窥镜，利用了光的全反射把光传送到人体内部进行照明
D. 图是用偏振眼镜观看立体电影，说明光是一种横波
3.大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为的金属钾，能产生光电效应的光子种类数为( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
4.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
5.年月日时分，西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将遥感四十三号组卫星发射升空。发射过程简化如图所示：先将卫星送入近地点为、远地点为的椭圆轨道，在远地点将卫星送入预定圆轨道。则关于卫星的说法正确的是( )
A. 在圆轨道上运行过程中线速度保持不变
B. 在椭圆轨道上由点向点运动时速度减小
C. 在点应启动火箭发动机向前喷气才能进入轨道
D. 轨道上在点的加速度小于轨道上在点的加速度
6.如图所示，光滑水平桌面上，和两小球用细线相连，弹簧处于压缩状态且与小球不连接已知两小球的质量，则烧断细线后( )
A. 弹簧对小球冲量大 B. 弹簧对小球做功多
C. 小球空中飞行时间长 D. 小球落地时动能大
7.如图所示，汽车在拱形桥上由匀速率运动到，关于该段运动过程，以下说法正确的是( )
A. 汽车的重力势能不变
B. 汽车所受合外力始终为零
C. 合外力对汽车做正功
D. 牵引力对汽车做的功大于汽车克服阻力做的功
8.图甲为儿童玩具拨浪鼓，其简化模型如图乙，拨浪鼓上分别系有长度不等的两根细绳，绳一端系着小球，另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上；，两球相同，连接球的绳子更长一些，现使鼓绕竖直方向的手柄匀速转动，两小球在水平面内做周期相同的匀速圆周运动，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角
B. ，两球的向心加速度相等
C. 球的线速度小于球的线速度
D. 球所受的绳子拉力大于球所受的绳子拉力
9.如图所示为磁流体发电机原理图，平行金属板、之间有一个很强的磁场，将一束等离子体喷入磁场，、两板间便产生电压从而向外供电，下列说法正确的是
A. 板为发电机正极 B. 发电机能量来源于磁场能
C. 仅提高喷射的速度发电机电动势增大 D. 仅减小金属板间距发电机电动势增大
10.物体从某一高度做初速为的平抛运动，为物体重力势能，为物体动能，为下落高度，为飞行时间，为物体的速度大小。以水平地面为零势能面，不计空气阻力，下列图象中反映与各物理量之间关系可能正确的是( )
A. B. C. D.
11.在轴上关于坐标点对称的位置上有两个等量的正点电荷，其在平面上形成的电势分布沿轴的剖面图如图所示，则下列说法正确的是
A. 坐标点处的电势和场强均不为零
B. 在轴上与点电势相等的点有两个
C. 负电荷在点的电势能比在点低
D. 在轴任意位置处把正电荷沿轴正方向单向移动的过程中电场力均先做负功再做正功
二、实验题：本大题共1小题，共10分。
12.小明在做实验时，发现一个色环电阻的外漆脱落，如图所示，于是用多用电表测量该电阻。
正确的操作顺序是_____。
A.把选择开关旋转到交流电压最高挡
B.调节欧姆调零旋钮使指针到欧姆零点
C. 把红黑表笔分别接在两端，然后读数
D.把选择开关旋转到合适的挡位，将红、黑表笔接触
E. 把红黑表笔插入多用电表“、”插孔，用螺丝刀调节指针定位螺丝，使指针指
小明正确操作后，多用电表的指针位置如图所示，则_____。
小林认为用多用电表测量电阻误差较大，采用伏安法测量。图是部分连接好的实物电路图，请用电流表内接法完成接线并在图中画出_____。
小林用电流表内接法和外接法分别测量了该色环电阻的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到图上，如图所示。请你选择一组合理的数据点，求出该色环电阻的电阻为_____结果保留两位有效数字。
因电表内阻影响，测量值_____选填“偏大”或“偏小”或“不变”。
三、计算题：本大题共4小题，共46分。
13.如图所示，一自然长度小于的轻弹簧左端固定，在水平面的右侧，有一底端开口的光滑圆环，圆环半径为，圆环的最低点与水平轨道相切，用一质量为的小物块可看作质点压缩弹簧右端至点，点到圆环最低点距离为，小物块释放后，刚好过圆环的最高点，已知重力加速度为，小物块与水平面间的动摩擦因数为。
小物块刚好过圆环的最高点时的速度的大小；
弹簧的弹性势能为多大？
14.如图是一定质量的理想气体由状态变为状态的 图像。已知，由状态变为状态，系统吸收的热量为。求：
状态的温度；
该过程系统内能的变化量。
15.如图所示，为固定在地面上的铰链，球通过铰链用轻杆分别连接于、球。现对球施加水平推力，使系统处于静止状态，此时两杆间的夹角。撤去后，、在同一竖直平面内运动。已知两球质量均为，杆长均为，重力加速度为，忽略一切摩擦。求：
推力的大小；
两杆间的夹角变为时，球动能；
球落地时重力的功率。
16.如图所示，位于轴下方的离子源发射比荷为的一束正离子，其初速度大小范围为，这束离子经加速后的最大速度为，从小孔坐标原点沿与轴正方向夹角为射入轴上方区域。在轴的上方存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，轴下方距离处放置一平行于轴的足够长的探测板，探测板左边缘与对齐，在轴下方与探测板之间的区域存在大小为、方向垂直轴向上的匀强电场。假设离子首次到达轴上时均匀分布，忽略离子间的相互作用且不计重力。求：
加速电压；
离子首次到达轴的坐标范围；
到达探测板的离子数占发射的总离子数的比例。
答案和解析
1.
【解析】、氢弹爆炸的核反应方程为，此反应为核聚变，根据核反应方程质量数和核电荷数守恒可知，的质量数和核电荷数为，为中子，故A正确，BC错误；
D、该核聚变释放能量，生成物的原子核更稳定，的比结合能大于的比结合能，故D错误；
故选：。
2.
【解析】A.图是检测工件的平整度，观察到的明暗相间的条纹，利用了薄膜干涉的原理，故A正确，不符合题意；
B.图中的泊松亮斑，为光照射小圆盘得到的衍射图样，故B错误，符合题意；
C.图是内窥镜，可以把光传送到人体内部进行照明，是利用了光的全反射，故C正确，不符合题意；
D.图是用偏振眼镜观看立体电影，说明光是一种横波，故D正确，不符合题意。
故选B。
3.
【解析】一群氢原子处于的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，可以释放种不同能量的光子，
从跃迁到，辐射的光子能量为，
从跃迁到，辐射的光子能量为，
由跃迁到，辐射的光子能量为。
从跃迁到，辐射的光子能量为，
从跃迁到，辐射的光子能量为，
由跃迁到，辐射的光子能量为。
可见有种光子能量大于金属的逸出功，所以有种频率的光能使金属钾发生光电效应，故B正确，ACD错误；
故选：。
4.
【解析】A.绳波中质点的振动方向与波传播方向垂直，所以绳波为横波，故A错误；
B.波向右传播，由同侧法可知质点向下振动，振动速度增大，故B正确；
C.波向右传播，由同侧法可知质点向上振动，衡位置，回复力减小，则加速度减小，故C错误；
D.由于同种介质中传播速度相同，根据可知，波源振动减慢，频率减小，则波长增大，故D错误。
5.
【解析】A.在圆轨道Ⅱ上运行过程中线速度大小保持不变，方向时刻变化，故A错误；
B.根据开普勒第二定律可知，在椭圆轨道Ⅰ上由点向点运动时速度减小，故B正确；
C.低轨变高轨，在点应启动火箭发动机向后喷气加速才能进入轨道Ⅱ，故C错误；
D.根据，解得：，同一点，相同，故加速度相同，故D错误。
6.
【解析】因为系统初动量为零，且系统动量守恒，则两球分开时，与的动量大小相等，根据动量定理可知弹簧对两球的冲量大小相等，故A错误；
根据，大小相同，，则，根据动能定理可知弹簧对小球做功多，故B正确；
两球离开桌面后做平抛运动，因为下落高度相同，根据平抛运动在竖直方向为自由落体运动可知两球空中飞行时间一样长，故C错误；
从小球离开桌面到落地，根据机械能守恒可得，因为与数值的大小关系无法确定，所以无法判断小球落地动能大小，故D错误。
7.
【解析】A.汽车在拱形桥上由运动到，重力做负功，汽车的重力势能增大，故A错误；
B.汽车匀速率运动，速度大小不变，方向不断变化，加速度不为零，则所受合外力不为零，故B错误；
汽车在拱形桥上由匀速率运动到，动能不变，合外力做功为零，根据动能定理可得
即
故C错误，D正确。
故选D。
8.
【解析】A.小球在水平面内做匀速圆周运动，绳子拉力与重力的合力提供向心力，则有，可得
由于两球的角速度 相同， 相同，则 越大， 越大，故有
故A错误；
B.对两小球，分别根据牛顿第二定律可得 ，
解得 ，
由于 ，则有
故B错误；
C.由知，由于两球的角速度相等，球的轨道半径比球的轨道半径大，则球的线速度大于球的线速度，故C错误；
D.球所受的绳子拉力大小
球所受的绳子拉力大小
因 ，则有
故D正确。
9.
【解析】A、由左手定则知正离子向下偏转，所以下极板带正电，板是电源的负极，板是电源的正极，故A错误；
B、粒子偏向板后，板间形成电场，发电机能量来源于电场能，故B错误；
、根据得电动势的大小为：，仅提高喷射的速度发电机电动势增大，仅减小金属板间距发电机电动势减小，故C正确，D错误。
10.
【解析】A.平抛运动过程由机械能守恒定律，有
则 图像为倾斜直线，故A错误；
B.地面为零势能参考面，设抛出点的高度为 ，则重力势能为
则 图像为倾斜直线且为减函数，故B错误；
C.平抛的竖直分运动为自由落体运动，有
故有
则 图像为开口向下的抛物线，二者为二次函数关系，故C错误；
D.根据动能定理有
则有
则 图像为开口向下的抛物线，二者为二次函数关系，故D正确。
故选D。
11.
【解析】A.等量同种电荷在处的场强因矢量叠加抵消为零，但电势是标量叠加，故不为零，从图中也可以看出电势不为零，错
B.从图中可以看出，在轴上与点电势相等的点有两个， B正确
C.从图中可以看出，点的电势能比在点低，故负电荷在点的电势能比在点高，错
D.从图中可以看出，沿垂直于轴方向移动的过程中电势先升高再降低，再升高，再降低，故正电荷的电势能经历先升高再降低，再升高，再降低的过程，故电场力均先做负功再做正功再做负功再做正功， D错误。
12. ； ； ； 或 。
【解析】用多用电表测量该电阻时，应先进行机械调零使指针指，然后选择合适的档位，将红、黑表笔短接进行欧姆调零，再进行测电阻读数，测量完毕后要把选择开关旋转到交流电压最高挡，因此正确顺序为．
由图可知挡位选择，则．
电流表选用内接法，电压电流从零开始调节，滑动变阻器选用分压接法即可，电路连接如图：
∽
待测电阻阻值约为，因此电流表选用内接法更合理，
因电表内阻影响，测量值偏大，原因是电流表内阻分压，故选 A。
13.解析小物块恰好运动到轨道最高点时，由牛顿第二定律可得
所以
从小物块释放至运动到最高点的过程，由能量守恒定律可得
联立解得

14.解析：由图可知为等压变化
解得
由变为，气体对外做功
由热力学第一定律
得

15.对球运用力的合成法可知：，
再对球分析，水平推力。
两轻杆夹角为时，分别分解、两球速度，
得，
由系统机械能守恒得：，
则：球动能。
球落地前瞬间，球到达最左端，，
由能量守恒：，，
则球落地前瞬间重力的功率：。
16.由离子经加速后的最大速度为，初速度范围 ，显然初速度最大离子加速后速度最大，由动能定理有
解得；
由于粒子带正电，磁场垂直于纸面向外；可以做出离子在磁场中的轨迹。最小速度的轨迹圆最小，将出射点标记为。最大速度的轨迹圆最大，将出射点标记为。离子首次到达轴的范围在、之间。过入射点做入射速度方向的垂线，过出射点做出射速度方向的垂线，交汇于点，该点为最小轨迹圆的圆心，、为半径。如图所示
由于入射速度与轴正方向的夹角为 ，所以
由于、为轨迹圆半径，故 ，
所以的长度等于最小轨迹圆半径，入射速度为，由于向心力等于离子所受的洛伦兹力
解得
所以的坐标 ，同理，由于最大轨迹圆的入射速度方向不变，大小为。所以该轨迹圆的圆心角不变，半径大小为原来的倍。的坐标为 ，综上离子首次到达轴的坐标范围为；
由于探测板足够长，所以不用考虑粒子从水平方向离开探测板范围的可能性。仅需要考虑竖直方向的运动。电场强度方向向上，对正离子的作用力和加速度向上，大小为 ，
设出射速度为 的离子恰好达到探测板，该速度的离子竖直方向速度刚好在到达探测板时减为。当离子进入电场的速度大于等于该临界速度时能达到探测板，小于临界速度时不能达到。由于 为 所以出射速度与轴方向的夹角为 ，所以进入电场前竖直方向的速度为
根据离子竖直方向速度刚好在到达探测板时减为，列写运动学方程，，
所以当离子速度 ，不能到达探测板。当离子速度 ，能到达探测板。粒子首次到达轴上时分布均匀，所以。
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