2024-2025学年江苏省泰州市高三（第四次）调研测试物理试卷（5月）
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.月壤中含有大量的氦，氦是一种清洁、安全和高效的核聚变发电的燃料．发生聚变反应的方程是：，以下说法正确的是
A. X是中子 B. X是正电子
C. 的结合能比的结合能大 D. 的比结合能比的比结合能小
2.标准泳池的长度为50 m，百米游泳比赛中，运动员位移x随时间t变化的图像可能是
A. B.
C. D.
3.某磁电式电流表结构如图甲所示，圆柱形铁芯上绕有匝数为n，长边长为l的矩形线圈如图乙所示．长边所在处磁感应强度大小为当线圈中电流为I时，电流表指针偏转的角度为，则一侧长边受到的安培力大小为
A. BIl B. nBIl C. D.
4.如图所示，一个固定的绝热容器被隔板K分成A、B两室，已知A内有一定质量的理想气体，B内为真空．抽开隔板K，最终达到平衡状态，该过程中
A. 气体对外界做功
B. 气体的温度不变
C. 每个气体分子的速率都减小
D. 单位时间单位面积气体分子与容器撞击的次数变多
5.一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，若每天上午同一时刻经过南京市东经，北纬正上方，则该卫星
A. 运行周期可能是12 h B. 一定是地球的静止轨道卫星
C. 运行的速度大于第一宇宙速度 D. 轨道平面与北纬平面共面
6.如图为研究光电效应实验的装置，用光照射K极，电流计指针发生偏转，则
A. 流过电流计的电流方向向右
B. 仅增大照射光的频率，电流计示数增大
C. 仅增大照射光的强度，电流计示数增大
D. 滑片从最左端滑至最右端的过程中，电流计示数先变大后不变
7.如图所示，理想变压器a、b两端与电压为的正弦交流电源相连，表示流过a、b端的电流，表示流过R的电流，表示R两端的电压有效值，P表示变压器输入电功率．将滑动触头从M点顺时针匀速转动到N点，从开始转动计时，上述物理量随时间变化的图像可能正确的是
A. B.
C. D.
8.如图所示，半圆弧两端点M、N分别固定着等量正电荷．A、B、C、D是半圆弧上的四个点， AB与MN平行，则
A. A、B两点场强相同
B. 半圆弧上，C点电场强度最小
C. 半圆弧上，C点电势最高
D. 电子沿直线由M点运动到N点，电势能先减小再增大
9.一列沿水平向左传播的纵波，某时刻波的图像如图所示，该时刻质点P
A. 振动方向向左 B. 速度增大 C. 加速度方向向右 D. 加速度增大
10.如图所示，水平地面上方有一竖直固定铺有复写纸的足够大硬纸板M，P为其左侧正前方的一点，小球从P点以大小相等的水平速度向右侧各个方向抛出不计阻力，打到M上的小球留下的印迹连线可能是
A. B.
C. D.
11.如图所示，两根光滑且平行的电阻不计长直金属导轨固定在水平桌面上，左端接入电容为C、带电荷量为Q的电容器和阻值为R的电阻．一质量为m、阻值也为R的导体棒MN垂直静置在导轨上且接触良好，整个系统处于竖直向下的匀强磁场中．闭合开关S后
A. 导体棒 MN中电流的最大值为
B. 导体棒MN向右先加速后匀速运动
C. 导体棒MN所受安培力最大时，速度也最大
D. 电阻R上产生的热量大于导体棒MN上产生的热量
二、实验题：本大题共1小题，共9分。
12.某同学测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的阻值，进行如下实验．
该同学用螺旋测微器测量该电阻的直径，示数如图甲所示，其读数为
用如图乙所示的电路测量该电阻的阻值．图中电流表的内阻为，定值电阻的阻值为先将置于位置1，闭合，多次改变电阻箱R的阻值，记下相应电流表的读数I，在图丙中绘制出图像．再将置于位置2，此时电流表读数为根据图丙中的图线可得 结果保留2位有效数字
根据图乙的电路和图丙中的图线，求得电源电动势 V，内阻 结果均保留2位有效数字
持续使用后，电源电动势降低、内阻变大．再次将该电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙中的图线得到该电阻的测量值会 选填“偏大”“偏小”或“不变”
三、计算题：本大题共4小题，共40分。
13.如图为一种使用摩擦传动的变速箱的内部结构简图，薄壁圆筒1和薄壁圆筒2均可绕自身的光滑平行转轴转动．起初圆筒1与圆筒2均静止，现给圆筒1一个瞬时作用，让圆筒1以角速度转动，由于摩擦，一段时间后两圆筒接触面间无相对滑动．已知圆筒1质量为m、半径为R，圆筒2质量为、半径为两圆筒相互作用过程中无其它驱动力，不计空气阻力．求：
两圆筒无相对滑动时圆筒2的角速度；
从圆筒2开始转动到无相对滑动过程中圆筒1对圆筒2摩擦力冲量I的大小．
14.如图，球心为O的盛有少量透明液体的球面凹面镜，静置在水平桌面上，液体折射率为，中心厚度CD为一束单色激光自凹面镜中心轴上距液面也为h的A点，以入射角斜射到液面上的B点，其折射光经凹面镜反射后沿原路径返回．已知光在真空中的速度为求：
光线在B点进入液体的折射角r及在液体中的速度v；
凹面镜半径
15.如图所示，质量分别为m和4m的尖劈和匀质圆柱，一起搁置在墙角．已知，墙壁竖直，地面水平，尖劈的尖角为，尖劈抵在墙角处，圆柱的半径为R，不计所有摩擦．给尖劈施加一个约束，使系统保持静止．已知重力加速度为
求圆柱与尖劈间的作用力大小N；
撤去对尖劈的约束，求圆柱下落的加速度a大小；
撤去约束后圆柱下落至地面，求此过程中圆柱对尖劈所做的功
16.如图所示，在xOy坐标平面第三象限存在着方向沿y轴正方向的匀强电场，在其它象限存在垂直纸面的匀强磁场，其中第一、二象限向外，第四象限向里，磁感应强度大小相等．一质量为m、电荷量为q的正电粒子从y轴上的A点，以初速度沿着x轴负方向射入匀强电场，经过一段时间从P点与x轴负方向成角进入磁场，已知P点坐标，粒子在运动过程中恰好不再返回电场，粒子重力忽略不计．求：
电场强度E大小；
磁感应强度B大小和粒子从离开A点至第二次到达x轴的时间t；
第四象限的磁感应强度增大为原来的k倍，放在x轴上图中Q点的粒子接收器能接收到粒子时k的值．
答案和解析
1.【答案】D
【解析】根据质量数守恒和电荷守恒定律可知，，故X是质子，故AB均错误；
C.结合能的大小由质量数决定，故的结合能比的结合能小，故C错误；
D.原子越稳定，比结合能越大，的比结合能比的比结合能小，故D正确。
2.【答案】C
【解析】因为比赛所用标准泳池的长度为50m，所以该运动员在100m自由泳比赛过程中，终点与起点在同一位置，则该运动员最后的位移为零，所以该运动员的位移大小先增大后减小，且离出发点最远处位移大小为50 m，只有C选项满足，故 C正确，ABD错误。故选：C
3.【答案】B
【解析】电流与磁场方向始终垂直，故一侧长边受到的安培力大小为，故B正确。
4.【答案】B
【解析】由于b内为真空，当抽开隔板K后，气体扩散，不做功，且由于为绝热系统，根据可知气体内能不变，气体温度不变，故 A错误， B正确；
由于气体温度不变，气体分子平均动能不变，气体体积变大，气体密度减小，根据压强微观意义可知，单位时间内单位面积上碰撞器壁的分子数减小;分子速率具有统计规律，故CD错误。
5.【答案】A
【解析】A.每天上午同一时刻经过南京市东经，北纬正上方，该卫星的周期，即可能是12 h，故A正确；
B.地球的静止轨道卫星只能在赤道的正上方，故B错误；
C.第一宇宙速度是卫星环绕的最大速度，故C错误；
D.轨道平面必过地球的球心，故D错误。
6.【答案】C
【解析】A.流过电流计的电流方向由A指向K，向左，故A错误；
B.仅增大照射光的频率，由光电效应方程可知，光子的最大初动能变大，光电流不一定增大，故B错误；
C.仅增大照射光的强度，单位时间内光电子的个数增加，由电流的微观式可知电流计示数增大，故C正确；
D.滑片从最左端滑至最右端的过程中，光电管两端的反向电压增大，电流计示数一直减小，故D错误。
7.【答案】A
【解析】A.设ab间的总匝数为，MN间的匝数为，滑动触头匀速转动过程中，MN之间线圈的匝数均匀减小到0，由变压器的变压比可得：，可得定值电阻R两端的电压均匀减小，故A正确；
B.通过定值电阻R的电流为，则均匀减小，故B错误；
C.根据可得，随时间均匀减小，则是时间t的二次函数，故C错误；
D.根据，可得P非均匀变化，故D错误。
8.【答案】B
【解析】A.A、B两点场强方向不相同，A、B两点场强不相同，A错误；
B.设半圆半径R，半圆上某点P与N点连线与MN夹角，，则P点场强
C点场强
联立可得
半圆弧上，C点电场强度最小，B正确；
C.等量同种点电荷电场中，根据电场线和等势面分布，越靠近正点电荷电势越高，可知C电势不是最高，C错误；
D.由M点到N点，电势先降低后升高，电子带负电，沿直线由M点运动到N点，电势能先增大后减小，D错误。
9.【答案】D
【解析】A.该时刻质点P振动方向向右，A错误；
B.该时刻质点P由平衡位置向振幅位置运动，速度减小，B错误；
C.该时刻质点P位移为负值向右，加速度方向向左，C错误；
D.该时刻质点P由平衡位置向振幅位置运动，位移增大，加速度增大，D正确。
10.【答案】C
【解析】
画俯视图如上图所示，PO为过抛出点作硬纸板的垂线，O为垂足，以O点为原点建立直角坐标系，以水平方向为x轴，竖直向下为y轴。垂线长为L。
打到M上的点的横坐标为x
从抛出到碰撞的时间：
下落的高度也就是纵坐标y为：
y是x二次函数，所以图像是抛物线。C正确，ABD错误。
11.【答案】D
【解析】在运动过程中，MN上的电流瞬时值为，当闭合的瞬间，，电流最大，故A错误;
当时，导体棒加速运动，当速度达到最大值之后，电容器与MN及R构成回路，由于一直处于通路的形式，由能量守恒可知，最后MN的速度为零，故B错误;
当时，MN上电流瞬时为零，安培力为零，此时，MN速度最大，故C错误;
在MN加速阶段，由于MN反电动势存在，故MN上电流小于电阻R上的电流，电阻R消耗的电能大于MN消耗的电能，故加速过程中，在MN减速为零的过程中，电容器的电流和导体棒的电流都流经电阻 R形成各自的回路，因此可知此时也是电阻R的电流大，综上分析可知全过程中电阻R上的热量大于导体棒上的热量，故D正确.
12.【答案】；
；
；；
偏大
【解析】螺旋测微器的分度值为，需要估读到分度值的下一位，则读数为；
由电路可知，当将置于位置1，闭合时由闭合电路的欧姆定律得：，整理得：，
图象的斜率，截距，解得电源电动势：，内阻；
再将置于位置2，此时电流表读数为，由闭合电路的欧姆定律得：，代入数据解得：解得：
持续使用后，电源内阻变大，根据原图像得到的电阻的测量值等于电阻的真实值与内阻变化量，故会偏大。
13.【答案】解：设筒1的速度为 ，两圆筒壁共速时速度为
由动量守恒：
对筒2，由动量定理：
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】解：根据光的折射定律
光线在B点进入液体的折射角满足
可知
；
因折射光经凹面镜反射后沿原路返回，可知折射光线垂直于凹面镜．如图所示，折射光线的反向延长线过凹面镜的圆心O，如图所示，由几何关系得 ，
由几何关系得凹面镜半径 。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】解：圆柱静止，对圆柱受力分析，在竖直方向上有，
得 ；
撤去对尖劈的约束后，尖劈后退，圆柱下落，对圆柱，在竖直方向上，有
，
对尖劈，在水平方向上，有 ，
画出微小时间的位移图发现，圆柱下降高度h与尖劈后退距离x之间的关系为，
两个物体都是做初速度为零的匀加速直线运动，所以有，
联立方程，解得 ；
圆柱从下落到落地下降高度 ，
圆柱下落过程中，系统机械能守恒，有 ，，
代入，有 ，
得 ，
对尖劈，由动能定理得，圆柱对尖劈所做的功。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
16.【答案】解：粒子在电场中做类平抛运动，
联立解得
在磁场中运动速度
轨迹如图
解得
再有
解得
在电场中运动
在磁场中运动
联立解得
由在第四象限内磁场为原来的k倍，
再由
解得 式中n只能取1，故
或
解得 式中n也只能取1，故
综上，粒子接收器能接收到粒子时k的值为2或4。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
