江蘇省無錫中學(xué)2024高三第二學(xué)期期初考試（物理）202402

2024屆高三第二學(xué)期調(diào)研考試物理學(xué)科試題2024.02本試卷滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。一．單項(xiàng)選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1．如圖所示，某人在河谷堤岸上以一定初速度水平拋出一小石塊，拋出的小石塊可能落在拋出點(diǎn)左側(cè)的任何位置，落地速度與水平方向的夾角成為偏向角，下列說法正確的是A．初速度越大，落地時(shí)間越長 B．初速度越大，落地時(shí)間越短C．初速度越大，偏向角越小D．初速度不同，偏向角可能相等2．現(xiàn)在市場上的調(diào)光電燈、調(diào)速風(fēng)扇是用可控硅電子元件來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的。如圖為一個(gè)經(jīng)過元件調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，加在電燈上的電壓是A．B．C．D．3．2023年8月13日，我國“陸地探測四號01星”衛(wèi)星入軌成功，這顆衛(wèi)星在高達(dá)3萬公里的高空，全天候掃描亞太地區(qū)。衛(wèi)星發(fā)射后先在橢圓過渡軌道運(yùn)動，在近地點(diǎn)A的速度為vA，遠(yuǎn)地點(diǎn)P的速度為vP。飛行一定時(shí)間后在P點(diǎn)點(diǎn)火，進(jìn)入正圓運(yùn)行軌道，在正圓軌道速度為vB。則A．B．C．D．4．2023年6月，神舟十五號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸。返回艙經(jīng)歷一系列減速過程后，在距離地面高度只有1米時(shí)，返回艙的速度為7m/s，此時(shí)底部的反推火箭將瞬間點(diǎn)火，讓返回艙的速度快速降至2m/s，從而實(shí)現(xiàn)軟著陸。已知返回艙的總質(zhì)量約為3噸，重力加速度取10m/s2，火箭點(diǎn)火時(shí)間約為0.15秒，則點(diǎn)火過程返回艙受到的反向推力約為A．7.0×104NB．1.0×105NC．1.3×105ND．1.6×105N5．如圖所示，電源電動勢E＝6V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，直流電動機(jī)內(nèi)阻R1＝1.0Ω。調(diào)節(jié)滑動變阻器R2，使得額定電壓為U0＝4V、額定機(jī)械輸出功率為P0＝4W電動機(jī)剛好正常工作，則R2連入電路中的阻值為A．2.0ΩB．1.5ΩC．1.0ΩD．0.5Ω6．如圖甲所示為牛頓環(huán)裝置意識圖，將一塊曲率半徑較大的平凸透鏡放在一塊玻璃平板上，用單色光照射透鏡與玻璃板，就可以觀察到一些明暗相間的同心圓環(huán)，如圖乙所示。如果將下方的玻璃平板換成凸面朝上的平凸透鏡，如圖丙，則觀察到的條紋可能是（已知A選項(xiàng)中的同心圓環(huán)條紋與乙圖完全相同）7．如圖所示為某彈跳玩具，底部是一個(gè)質(zhì)量為m的底座，通過彈簧與頂部一質(zhì)量M=2m的小球相連，同時(shí)用輕質(zhì)無彈性的細(xì)繩將底座和小球連接，穩(wěn)定時(shí)繩子伸直而無張力。用手將小球按下一段距離后釋放，小球運(yùn)動到初始位置處時(shí)，瞬間繃緊細(xì)繩，帶動底座離開地面，一起向上運(yùn)動。某次游戲時(shí)發(fā)現(xiàn)，底座離開地面后能上升h高，則A．用手將小球按下一段距離后，彈簧的彈性勢能B．繩子繃緊前的瞬間，小球的動能為C．繩子繃緊瞬間，系統(tǒng)損失的機(jī)械能為D．玩具離開地面上升到最高點(diǎn)的過程中，重力做功8．食鹽（NaCl）晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示，由帶電荷量為+e的鈉離子和帶電荷量為-e的氯離子組成。圖中面abcd和面ijmn為立體晶體的兩個(gè)中垂面，o、p兩點(diǎn)分別為圖示立方體上、下表面的中心。取無窮遠(yuǎn)處為零勢能點(diǎn)，則A．圖中a、b兩點(diǎn)的電勢相同B．圖中a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同C．沿圖中op線段，電場強(qiáng)度的大小先減小后增大D．沿圖中op線段，電勢先減小后增大9．2023年11月，我國第三艘國產(chǎn)航母福建艦在長興島成功進(jìn)行了首次電磁彈射測試。電磁彈射的原理可簡化為如圖所示結(jié)構(gòu)，電容為C的電容器充滿電后板間電壓為U0，導(dǎo)體軌道abcd處存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，金屬牽引桿開始時(shí)靜止在ac處，接通電路，電容器通過軌道和金屬桿放電。金屬桿和軌道電阻可忽略不計(jì)，金屬桿在安培力作用下開始加速，已知ac=L。金屬桿的質(zhì)量為m，所受阻力忽略不計(jì)，金屬桿在運(yùn)動到bd之前已經(jīng)勻速，速度大小為v，則A．整個(gè)過程電容器放出的電荷量為B．整個(gè)過程電容器放出的電荷量為C．金屬桿勻速運(yùn)動的速度可表示為D．金屬桿勻速運(yùn)動的速度可表示為10．我國的空間站上安裝有四臺LHT霍爾推進(jìn)器來維持空間站軌道高度?；魻柾七M(jìn)器噴射管的結(jié)構(gòu)如圖。在噴射管中存在沿+x方向的勻強(qiáng)電場E和沿+z（圖中垂直紙面向外）方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，燃料氙氣在O處被電離為氙離子，氙離子的質(zhì)量為m，電量為+q，初速度可視為0，經(jīng)電場加速和磁偏轉(zhuǎn)后從噴口噴出，為空間站提供持續(xù)、方向可控的動力。已知電磁場區(qū)域長度為L，則A．氙離子穿越場區(qū)的過程中，洛倫茲力對氙離子做正功B．氙離子出射速度的方向延長線過OO’的中點(diǎn)C．氙離子穿越場區(qū)的時(shí)間D．氙離子噴出的速度偏向角θ滿足11．（15分）水的硬度主要與水中溶解的鈣、鎂離子濃度有關(guān)，水的硬度也將影響水的電阻率。為測量樣品水質(zhì)的電阻率，檢測員將水樣注滿一絕緣性能良好的圓柱形塑料容器，容器兩端用固定的圓形金屬電極密封（如圖甲所示）。粗測水樣電阻Rx約有幾萬歐姆。已知容器金屬電極間距離為L=10.00cm，用游標(biāo)卡尺測量容器內(nèi)直徑時(shí)讀數(shù)如圖乙所示。（1）乙圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是d=______________cm；（2）在測定水樣電阻Rx后，水樣的電阻率的表達(dá)式為_______________（用題中測得物理量L、d、Rx表達(dá)）（3）若測得水樣的電阻率越大，則說明水中溶解的離子濃度越__________（填“大”或“小”）；（4）用如圖丙電路圖測量水樣的電阻Rx。將開關(guān)S2置于a處，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使靈敏電流計(jì)讀數(shù)為I1=100μA；將開關(guān)S2置于b處，保持滑動變阻器不動，調(diào)節(jié)電阻箱，為保證在轉(zhuǎn)換開關(guān)S2和調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動變阻器的分壓幾乎不變，在提供的兩款滑動變阻器：R1=5Ω和R2=5000Ω，檢測員應(yīng)該選用（填R1或R2）。（5）操作時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)電阻箱阻值為R0=50000Ω時(shí)靈敏電流計(jì)讀數(shù)I2=62μA，若已知靈敏電流計(jì)內(nèi)阻為RG=500Ω，根據(jù)測量可知所取水樣的電阻為Rx=Ω。12．有一列振幅為4.0cm的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻位于0點(diǎn)的波源開始振動。t=0.4s時(shí)的波形如圖所示，此時(shí)波傳播到x=4.4m處，波源的坐標(biāo)為y=2.0cm，試求：（1）該簡諧波傳播的速度v；（2）該簡諧波的波長λ。13．一種反射式光纖位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)微小位移測量，其部分原理簡化如圖所示。兩光纖可等效為圓柱狀玻璃絲M、N，相距為d=4a，直徑均為2a，折射率為。M、N下端橫截面平齊且與被測物體表面平行。激光在M內(nèi)多次全反射后從下端面射向被測物體，經(jīng)被測物體表面鏡面反射至N下端面，測量前先調(diào)節(jié)光纖內(nèi)光路，使得從M下端面出射的光與豎直方向的夾角θ達(dá)到最大。（1）求此最大偏角的正弦值；（2）被測物體自上而下微小移動，使N下端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮，求被測物體下移的距離Δb（只考慮在被測物體表面反射一次的光線）。（結(jié)果用a表示）

14．如圖所示裝置，兩根光滑細(xì)桿與豎直方向夾角都是θ，上面套有兩個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球之間用勁度系數(shù)為k的彈簧相連。靜止時(shí)，兩小球靜止在A、B處，當(dāng)整個(gè)裝置繞中心軸線OO’緩慢加速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)角速度為ω時(shí)，不再加速，保持穩(wěn)定，此時(shí)兩小球處于C、D位置，且此時(shí)彈簧中彈力與小球靜止在A、B處時(shí)的彈力大小相等，試求：（1）小球靜止在A、B位置時(shí)彈簧的彈力大小F；（2）穩(wěn)定在C、D位置時(shí)彈簧的長度LCD；（3）整個(gè)過程中細(xì)桿對彈簧小球系統(tǒng)做的功W。15．清華大學(xué)研究的新型SSMB-EUV光刻技術(shù)，用于提供高強(qiáng)度、可調(diào)波長的極紫外光源。方案中的同步軌道如圖所示，密度分布非常均勻的穩(wěn)流電子束被導(dǎo)入同步軌道。同步軌道上存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，電子在磁場控制下沿著固定半徑的軌道做勻速圓周運(yùn)動，每轉(zhuǎn)一周，穿越一次加速腔，從中獲得能量，如圖所示。同步加速器中磁感應(yīng)強(qiáng)度隨電子速度的增加而增加。已知圓形軌道半徑為R，電子的質(zhì)量為m，電荷量為-e，加速腔ab的長度為L，L<<R，當(dāng)電子進(jìn)入加速腔時(shí)，加速電壓的大小始終為U，離開加速腔后，加速腔的電壓變?yōu)?，加速電場的頻率與電子的回旋頻率保持同步。已知加速腔外無電場，腔內(nèi)無磁場，不考慮重力、相對論效應(yīng)以及粒子間相互作用。（1）當(dāng)電子在同步軌道的動能為Ek時(shí)，求軌道處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??？（2）長度為d（d<L）、初動能為Ek的電子束，經(jīng)加速腔加速一次后長度變?yōu)槎嗌伲浚?）注入初動能為Ek，長度為d的電子束，最多可以被加速腔加速幾次？2024屆高三第二學(xué)期調(diào)研考試答案單選題每題4分，共40分1．D2．B3．B4．C5．D6．B7．C8．A9．D10．D填空題每空3分，共15分11．（1）1.150cm