备战2024年高考模拟考试物理试卷(江苏专用)(后附参考答案与解析).pdf

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的是(),,【答案】C【详解】,都只受重力作用,因此都为失重状态,AB错误;,在水平位移相同时,OA段高度差小,时间短,因此球刚离开A点时的水平速度大于刚到达B点时:..的水平速度,C正确D错误。故选C。,游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目。钢绳一端系着座椅,另一端固定在水平转盘边缘,转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。在开始启动的一段时间内,转盘逐渐加速转动,在转盘角速度增大的过程中,对飞椅和游客整体受力分析,不计空气阻力,下列说法正确的是()【答案】C【详解】设飞椅和游客的总质量为m,悬点到转轴的距离为r,悬索的长度为l,悬索与竖直方向的夹角为?,由牛顿第二定律得mgtan??m(lsin??r)?2在转盘角速度增大的过程中,?越大,线速度越大,则动能越大,飞椅和游客运动位置越高,重力做负功,根据动能定理可知,拉力做正功,由?E?W可知,机械能增大。其它故选C。,被誉为“中国天眼”的世界最大单口径射电望远镜(简称FAST)在贵州省平塘县落成启用,开始接收来自宇宙深处的电磁波。中国天眼的存在,使得深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星,对探索宇宙的起源和地外文明具有重要意义。如果为天眼配备一部发射功率为P的发射机,其发射的无线电波波长为λ。那么该发射机每秒钟发射的光子数量是()c?Ph??.?hcc【答案】C【详解】光子能量为hcE?h???设该发射机每秒钟发射的光子数量是n,则有:..可得P?n?hc故选C。,绝缘的水平面上固定有两条平行的光滑金属导轨,导轨电阻不计,两条相同金属棒a、b垂直导轨放置,其右侧矩形区域内存在恒定的匀强磁场,磁场方向竖直向上。现两金属棒a、b分别以初速度2v和v同时沿导00轨自由运动,先后进入磁场区域。已知a棒离开磁场区域时b棒已经进入磁场区域,则a棒从进入到离开磁场区域的过程中,电流i随时间t的变化图像可能正确的有().【答案】A【详解】?2vi?00Ra棒受安培阻力做变加速直线运动,感应电流也随之减小,安培力随之减小,速度大小的变化率减小,i的变化率减小,即i?t图像的斜率逐渐变小;设当b棒刚进入磁场时a棒减速的速度为v,此时的瞬时电流为1Blvi?11R若v?v,即10Blvii?0?01R2此时双棒双电源反接,电流为零,不受安培力,两棒均匀速运动离开,i?t图像中无电流的图像,故A正确,C错误;:..?v,即10Blvii?1?01R2此时双棒双电源的电动势不等要抵消一部分,因b棒的速度大,电流方向以b棒的流向,与原a棒的流向相反,即为负,大小为Bl(v?v)ii?01?0R2ib棒通电受安培力要减速,a棒受安培力而加速,则电流从小于0的值逐渐减小,故BD错误。2故选A。四、解答探究题(共56分,计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和计算过程,直接写出结果不能得分),某校学生进行分组实验研究:(1)第一实验小组用图甲所示电路测量电源的电动势和内阻。实验小组根据电压表和电流表测量的数据作出U-I图像,如图乙所示,根据图像可得电源的电动势E=V,内阻r=Ω。(结果均保留两位有效数字)(2)第二实验小组计划先学****使用多用电表测量定值电阻R的阻值,再设计电路利用多用电表测量电源的电动势0和内阻。①对多用电表完成机械调零后,先将选择开关调到电阻×10Ω挡,再进行欧姆调零,将红、黑表笔分别与定值电阻R两端相连,多用电表指针位置如图丙所示,则应将选择开关调到电阻(选填“×1”或“×100”)挡,再次进0行欧姆调零后重新测量。用多用电表测量定值电阻R时,电流应该从(选填“红”或“黑”)表笔流入多用0电表。②用多用电表测量电源电动势E和内阻r:实验小组设计电路如图丁所示,电路连接实物后闭合开关S,调节电阻1111箱R,读出多用电表示数U,测得多组R和U并做好记录,以为纵坐标,为横坐标,画出?的关系图线,URUR11根据电路原理图推导出和的函数关系为(用U、R、E、r、R表示);用该方案测出电源UR0内阻比真实值(选填“偏大”“偏小”“不变”)。1r?R11【答案】?1红?0??偏小UERE【详解】(1)[1]在电源的U-I图像中,纵轴截距就是电源的电动势,图像斜率的绝对值就是内阻根据图乙可知,电源的电动势为E?[2]内阻为:..U???21?Ω??(2)①[3]用×10Ω挡测量时发现指针偏转角度过大,即读数太小,说明倍率挡选择过高,则应换用更小倍率测量,即“×1”挡[4]多用电表两表笔在使用时,电流总是“红进”“黑出”,可知电流应该从红表笔流入②[5]根据闭合电路的欧姆定律E?U?I(r?R)0UI?R联立整理得1r?R11?0??UERE[6]由于电压表的分流,导致该实验方案测出电源内阻比真实值偏小。,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气(视为理想气体),粗细均匀的细管上端的压力传感器能感知细管中的空气压力,从而控制进水量初始时,洗衣缸和细管内的水面等高,封闭的空气长度L?21cm,水的热力学温度为300K。已知管内空气温度与水的温度相同,水的密度???103kg/m3,0大气压强恒为p??105Pa,取重力加速度大小g?10m/s2。0(1)当封闭的空气长度L?20cm时,洗衣缸刚好停止进水,求洗衣缸内的水面上升的高度;1(2)若注入水的温度较低,使水的热力学温度变为285K(细管中的空气柱温度也为285K),且注水结束时,洗衣缸和细管内的水面高度差和(1)中的相同,求此时细管内空气的长度。【答案】(1)51cm;(2)19cm【详解】(1)由玻意耳定律,有pLS?pLS0011解得p??105Pa1又p?p??gh10:..解得h?50cm洗衣缸内的水面上升的高度H?(50?21?20)cm?51cm(2)由理想气体状态方程有pLSpLS00?22TT02根据题意知p?p??105Pa21解得L?、B的平衡位置位于x轴上,坐标分别为0和x=,波速B为v=20cm/s,波长大于20cm,振幅为y=1cm,=0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同,运动方向相反,此后每隔Δt=、(t>0),:(1)从t时刻开始,质点B最少要经过多长时间位于波峰;1(2)【答案】(1)(2)-【解析】(1)因为波长大于20cm,λ所以波的周期T=>,=n·,解得T=s,2n因为T>,所以n=1,即T==vT=24cm在t时刻(t>0),、B距离小于一个波长,质点B位于波峰最快是质点A处的波峰传过去,11x所以从t时刻开始,质点B运动到波峰所需要的最少时间t=AB=(2)在t时刻(t>0),A位于波峰,B与A相距16cm,故质点B偏离平衡位置的位移为1116×2πy′=ycos24cm=-,棱长为L、质量为m的正方体放在水平面上,现沿图中虚线将正方体切割成A、B两部分,切割面37?m:m?3:5g与水平面的夹角为,A、B的质量,A从图示位置由静止相对B下滑,已知重力加速度为,不计AB所有接触面之间的摩擦,sin37??,cos37??。(1)当A的加速度为a时,求A受到的合力大小F;:..(2)求A与地面接触前瞬间A、B的速度平方v2、v2的关系;AB(3)求从A开始下滑到与地面接触前瞬间的过程中A对B做的功W。345【答案】(1)ma;(2)6v2?10v2?3gL;(3)W?mgL8AB2432【详解】(1)正方体的质量为m,A、B的质量之比为m:m?3:5,则可得AB35m?m,m?mA8A8当A的加速度为a时,则A受到的合力大小为3F?ma?maA8(2)A、B系统机械能守恒,有L11mg??mv2?mv2A42AA2BB解得6v2?10v2?3gLAB(3)设A刚与水平面接触时速度方向与水平方向的夹角为?,以向右方向为正方向,A、B系统在水平方向上动量守恒,有mvcos??mvAABBA、B系统机械能守恒,有L11mg??mv2?mv2A42AA2BBA、B在垂直于切割面方向上的速度相同,有vsin???37???vsin37?AB联立解得9v?gLB152从A开始下滑到与地面接触前瞬间的过程中A对B做的功为145W?mv2?,建立空间直角坐标系,位于P点(0,0,15R)的静止碳14原子核14C发生β衰变形成一个粒子6源,在P点下方放置一半径为13R的足够长金属圆柱筒(圆柱筒接地且电阻不计),筒的轴线与y轴重合,圆柱筒外存在方向沿y轴正向的匀强磁场。已知衰变生成的电子的速率为v,质量为m,电荷量为e,不计粒子所受的重力、:..阻力和粒子间的相互作用。(1)写出衰变方程,求某次衰变生成的电子和新原子核在xoz平面内做圆周运动的半径之比;(2)若该粒子源在xoz平面内向各个方向均匀发射n个电子和n个新原子核,且磁感应强度B可以保证所有新原00子核恰好都无法打到圆筒上。①求满足要求的磁感应强度B;0②圆筒上某区域内的同一位置先后两次接收到电子,该区域称为“二次感光区”,求打在“二次感光区”的电子总数n;(3)若满足(2)问中的磁感应强度,使粒子源在与xoy平面平行的各个方向发射电子,某电子的运动轨迹恰与圆筒相切,求切点坐标。rmv143??14C14N0ee7Bn?n0,43?R?2k?1?,13R,?k?0,,12??【答案】(1)??,?;(2)?,;(3)67?1r07eR3600N【详解】(1)核反应方程14C?14N?0e67?1根据v2qvB?mr动量守恒mv?mvNNee得re?7rN(2)氮原子核沿a轴正向打入磁场,轨迹与圆筒相切如图:..mvr?R?N7eB0所以mvB?07eRr?7Re二次感光区如图所示由余弦定理可得?20R?2?7R?2?15R?2??cos????20R?7R得??37o由下图几何关系知速度夹角与半径夹角相等,有180???n?n360?0故143n?n3600(3)运动轨迹为如图所示的螺旋线,与y轴相切的时间:..T?mt??2k?1????2k?1?2eB0mvsin?1R??sin??eB70故43cos??7如图所示所以切点y轴坐标y?vcos??t?43?R?2k?1?,?k?0,1,2????????切点空间坐标为0,43?R2k?1,13R,k?0,,12?