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江苏省射阳中学2024-2025学年高三（下）模拟预测物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.年月日，日本福岛第一核电站启动核污染水排海。核污染水含高达种放射性元素，其中氚衰变过程中产生的电离辐射可损害，是致癌的高危因素之一，半衰期为年。其衰变方程为，下列说法正确的是 ( )
A. 衰变方程中，
B. 秋冬气温逐渐变低时，氚的衰变速度会变慢
C. 污染水排入大海经过稀释，氚的半衰期将减小
D. 经过年，氚将全部衰变结束
2.关于光学现象，下列说法正确的是( )
A. 图甲：光导纤维中，不管光的入射角多大，一定能发生全反射
B. 图甲：若光源是白光，则射出光导纤维的光一定是彩色的
C. 图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了衍射现象
D. 图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了干涉现象
3.食盐是我们生活中不可缺少的调味品，中国人大约在神农氏与黄帝的时期就开始煮盐。通过研究，我们知道了食盐的微观结构如图所示，则下列说法正确的是( )
A. 食盐晶体是正六面体形
B. 食盐所有的物理性质都具有各向异性
C. 食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，是非晶体
D. 食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能也不变
4.如图甲所示为以点为平衡位置，在、两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是( )
A. 在时，小球的加速度为正向最大
B. 在与两个时刻，小球的速度相同
C. 从到时间内，小球做加速度增大的减速运动
D. 在时，小球有最小位移
5.某实验小组用如图甲所示的向心力演示器探究向心力大小与半径的关系，将两个质量相等的钢球分别放在和位置，下列说法正确的是( )
A. 实验中应用了等效替代法 B. 变速塔轮应按图乙中第一层方式连接
C. 变速塔轮应按图乙中第二层方式连接 D. 变速塔轮应按图乙中第三层方式连接
6.如图所示，条形磁铁以速度向螺线管靠近。下列说法中正确的是( )
A. 螺线管会产生感应电流
B. 螺线管不会产生感应电流
C. 只有磁铁速度足够大，螺线管才会产生感应电流
D. 只有磁铁磁性足够强，螺线管才会产生感应电流
7.我国航天人发扬“两弹一星”精神砥砺前行，从“东方红一号”到“北斗”不断创造奇迹。“北斗”第颗卫星的发射迈出组网的关键一步。该卫星绕地球做圆周运动，运动周期与地球自转周期相同，轨道平面与地球赤道平面成一定夹角。该卫星( )
A. 运动速度大于第一宇宙速度
B. 运动速度小于第一宇宙速度
C. 轨道半径大于“静止”在赤道上空的静止卫星
D. 轨道半径小于“静止”在赤道上空的静止卫星
8.用如图模型研究斜拉桥的平衡：细杆固定在地面，从质量为的均匀平板正中央空洞内穿过。通过两根轻质细线、将平板水平悬挂，与竖直方向夹角分别为、。在同一竖直平面内．则下列说法正确的是
A. 绳上的拉力大小为
B. 绳上的拉力大小为
C. 保持平板水平，绳不动，逐渐缩短绳，使点在平板上左移，这一过程中绳上的拉力变大．
D. 保持平板水平，绳不动，逐渐伸长绳，使点在平板上左移，这一过程中绳上的拉力变小
9.一个带电粒子不计重力射入一点电荷的电场中，粒子运动的轨迹如图实线所示，图中虚线是同心圆弧，表示电场中的等势面，下列判断正确的是( )
A. 粒子在点的电势能一定大于在点的电势能
B. 粒子在点的速率一定大于在点的速率
C. 粒子在点和点的动能相等
D. 粒子在点所受的电场力小于在点所受的电场力
10.如图，理想变压器原线圈接有效值保持不变的正弦交流电压，电压表和电流表均为理想交流电表，为热敏电阻温度升高，电阻减小，、为定值电阻，为电容器，通电后随着温度升高，下列说法正确的是( )
A. 的示数和的示数都不变 B. 理想变压器的输入功率减小
C. 通过的电流始终为零，不消耗电能 D. 和的示数都减小
11.如图所示，光滑圆管竖直固定在水平匀强磁场中，一带正电小球从管口静止开始下落，圆管对小球的冲量随下落时间和下落高度关系图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
二、实验题：本大题共1小题，共10分。
12.材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小，某同学计划利用压敏电阻测量物体的质量，他先测量压敏电阻处于不同压力时的电阻值利用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，要求误差较小。
A.压敏电阻，无压力时阻值
B.滑动变阻器，最大阻值约为
C.滑动变阻器，最大阻值约为
D.灵敏电流计，量程，内阻为
E.电压表，量程，内阻约为
F.直流电源，电动势为，内阻很小
G.开关，导线若干
实验电路如图所示，滑动变阻器应选用 选填“”或“”；
实验中发现灵敏电流计量程不够，若要将其改装为量程的电流表，需要 选填“串联”或“并联”一个电阻， 结果保留两位有效数字；
多次改变压力，在室温下测出对应电阻值，可得到如图所示压敏电阻的图线，其中表示压力为时压敏电阻的阻值，表示无压力时压敏电阻的阻值；
若利用图所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量，需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量若质量，则应标在电压值 选填“较大”或“较小”的刻度上，该同学认为表示物体质量的示数刻度均匀，你是否同意他的观点？并说明理由．
三、计算题：本大题共4小题，共46分。
13.如图所示，氢原子的能级图。求：
处于激发态的氢原子电离需吸收的最小能量；
处在能级的大量氢原子，辐射波长最短的光照射到逸出功为的钾上，产生的光电子的最大初动能。
14.如图所示，在光滑水平面上的左侧存在一足够大的匀强磁场，一质量为、电阻为的单匝正方形线框在该平面内以大小初速度向右运动时，恰好可以滑出磁场，线框的边长为，且该过程中与始终保持平行，求：
该过程正方形线框产生的热量；
匀强磁场的磁感应强度。
15.如图所示，弹簧左端系于点，右端与质量为的小球接触但不连接。现用外力推动小球将弹簧压缩至点保持静止，此时弹性势能为为一已知常量，、之间的距离为。小球与水平轨道的动摩擦因数为。是固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道上端点的切线水平，圆心与轨道下端的连线与竖直墙面的夹角为。静止释放小球，小球进入圆弧轨道后恰好能沿着轨道运动，一段时间后从轨道下端处脱离，已知重力加速度为，求：
小球运动到点的速度大小；
轨道的半径；
在点下方整个空间有水平向左、大小为的恒定风力，求小球从点运动到点正下方时的动能。
16.如图所示，圆心为、半径为的圆形有界磁场。磁感应强度在一个周期内的变化规律如图所示周期满足，、、均未知，大小可调，时间磁场方向垂直纸面向里。边界点处有一电子枪，电子经电压加速后，于时刻沿直径进入磁场。电子的初速度、重力不计，比荷为。
若已知加速电压为，电子进入磁场后运动时间速度偏转打到边界上。求对应磁感应强度的大小；
保持中、不变，当时，调节加速电压，电子进入磁场后恰能击中磁场边界上的点，求加速电压与的关系；
若已知，调节加速电压为，电子进入磁场后经过一个周期恰能回到发射点，且运动过程中恰好不打到磁场边界，求加速电压。
答案和解析
1.【答案】
【解析】由电荷数与质量数守恒可得，，解得，，故A正确；半衰期由原子核内部因素决定，与原子核所处的物理环境和化学状态无关，故B、C错误；半衰期是原子核发生半数衰变所需的时间，经过年，即两个半衰期，剩余氚为原来的四分之一，并没有完全衰变完，故D错误。
2.【答案】
【解析】图甲：光导纤维中，只有光的入射角大于等于发生全反射的临界角，才能发生全反射；若光源是白光，如果所有颜色光在光导纤维均能发生全反射，则所有颜色光的传播路径完全相同，从光导纤维中射出的光仍然是白光，故AB错误；
图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了干涉现象，故C错误，D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】、根据食盐的微观结构，可知食盐晶体是正六面体形，故A正确；
B、食盐是单晶体，在某些物理性质具有各向异性，但并非所有的物理性质都具有各向异性，故B错误；
C、食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，成为多晶体，但仍属于晶体，故C错误；
D、食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，分子平均动能不变，分子势能增加，所以内能增加，故D错误。
故选：。
4.【答案】
【解析】 A.时，弹簧振子在位移最大处，根据 可知小球的加速度为负向最大，故A错误；
B.在图像中，斜率表示速度，在与两个时刻，弹簧振子的速度大小相等，方向相反，故B错误；
C.从到时间内，图像的斜率表示速度，由此可知弹簧振子的速度逐渐减小，因为位移增大，所以加速度也变大，即弹簧振子做加速度增大的减速运动，故C正确；
D.当时，小球有负方向的最大位移，故D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】A.本实验采用了控制变量法，故A错误；
由题知，将两个质量相等的钢球分别放在和位置，是在探究向心力大小与半径的关系，需控制小球质量、角速度相同，运动半径不同，应将传动皮带调至第一层塔轮，则塔轮的线速度大小相同和塔轮的半径相同，所以小球运动的角速度相同，故B正确，CD错误。
故选B。
6.【答案】
【解析】当条形磁铁以速度向螺线管靠近，穿过螺线管的磁通量增大，则螺旋管中会产生感应电流，与磁铁的速度、磁铁的磁性强弱无关故A正确， BCD错误。
故选A 。
7.【答案】
【解析】第一宇宙速度是指绕地球表面做圆周运动的速度，是环绕地球做圆周运动的所有卫星的最大环绕速度，该卫星的运转半径远大于地球的半径，可知运行线速度小于第一宇宙速度，选项A错误B正确；
根据
可知
因为该卫星的运动周期与地球自转周期相同，等于“静止”在赤道上空的静止卫星的周期，可知该卫星的轨道半径等于“静止”在赤道上空的静止卫星的轨道半径，选项CD错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】、选取平板为研究对象，受到重力，两根绳子的拉力。
竖直方向，
，
解得，，故AB错误；
C、设与竖直方向的夹角为，则，，
解得，随着变小，变小，则变大，故C正确；
D、设与竖直方向的夹角为，则，，
解得，随着变大，变小，则变大，故D错误。
故选C。
9.【答案】
【解析】、由图可知，粒子的运动轨迹向右弯曲，带电粒子所受的电场力方向向右，则带电粒子受到了静电排斥力作用，粒子从到过程中，电场力做负功，可知电势能增大，动能减小，则粒子在点的电势能一定大于在点的电势能，而粒子在点的速率和动能一定小于在点的速率和动能，故AB错误；
C、、两点处于同一等势面上，从到，电场力做功为零，则、两点动能相等，故C正确；
D、根据点电荷的等势面的特点可知，点电荷应在点的左侧，点电荷到点的距离小于到点的距离，根据库仑定律可知，粒子在点所受的电场力大于在点所受的电场力，故D错误。
故选：。
10.【答案】
【解析】理想变压器原线圈接有效值保持不变的正弦交流电压，则和的示数都不变，故 A正确；随着温度升高，电阻减小，输出电流变大，输入电流也变大，即、的示数都变大，根据可知理想变压器的输入功率和输出功率均增大，故B、D错误；根据电容器“通交流隔直流”的特点可知，有电流通过，消耗电能，故C错误。
11.【答案】
【解析】小球竖直方向只受重力，做自由落体运动，则有
水平方向根据受力平衡可得，圆管对小球的弹力大小为
可知圆管对小球的弹力大小随时间逐渐增大，由于 图像的切线斜率表示弹力大小，则 图像切线斜率应逐渐增大，故AB错误；
水平方向根据受力平衡可得，圆管对小球的弹力大小为
圆管对小球的冲量为
可知 图像为一条过原点的倾斜直线，故C正确，D错误。
故选C。
12.【答案】；并联；；较小；由于电压表示数与压敏电阻阻值不成正比，物体质量的示数不随刻度均匀变化。
【解析】由于待测电阻阻值远大于滑动变阻器的最大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选用；
把电流计改装为量程的电流表，需要并联一个分流电阻，并联电阻阻值。
由图所示图像可知，随压力增大，增大，而不变，则变小，即压力越大，压敏电阻的阻值越小。
若，则压敏电阻受到的压力，压敏电阻阻值，电压表测压敏电阻两端电压，电阻越小电阻分压越小，则，即应标在电压值较小的刻度上。
由图所示可知，，，
根据图所示电路图可知，电压表示数，将代入，发现与不成正比，刻度不均匀。
13.【解析】激发态的氢原子电离需吸收的最小能量为；
能级的氢原子辐射波长最短的光能量为
得出
根据光电效应方程
得出
14.【解析】线圈滑出磁场的过程由动能定理
解得；
线框滑出磁场过程
由动量定理
即
解得。

15.【解析】根据功能关系
解得
在点由牛顿第二定律
解得
在点及其下方，小球受水平向左的风力和竖直向下的重力，由角度关系可知，小球所受合力方向沿着小球速度方向，即沿点切线方向。从点到点正下方由动能定理可得
解得。
16.【解析】设电子进磁场时速度大小为，由动能定理有
又因为
联立解得
由于电子运动时间速度偏转打到边界上，可知电子轨道半径与磁场圆半径相等，即
又因为电子在磁场中
联立以上解得；
为使电子能击中磁场边界上的点，且当时，电子需运动个整周期才能回到虚线，故：
因为电子在磁场中
由可得
联立解得；
经过一个电流周期后恰能回到发射点，由图可知
为等边三角形，故，且运动过程中恰好不打到磁场上边界，故
且
又因为且
联立解得。
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