江蘇省南通市名校聯(lián)盟2024~2025學(xué)年高三上學(xué)期暑期學(xué)情調(diào)研暨選考模擬考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1江蘇省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試（模擬卷）高三物理一、單選題（本題共11題，每題4分，滿分44分）1.宇宙速度是從地球表面向宇宙空間發(fā)射人造地球衛(wèi)星、行星際和恒星際飛行器所需的最低速度．下列關(guān)于宇宙速度的說法正確的是（）A.第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度B.若飛行器的發(fā)射速度大于第二宇宙速度，則飛行器將繞地球做橢圓運動C.若飛行器的發(fā)射速度大于第三宇宙速度，則飛行器將繞太陽運動D.衛(wèi)星繞地球做圓周運動的速率可能大于第一宇宙速度〖答案〗A〖解析〗AD．第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是地球衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度，故A正確，D錯誤；B．第二宇宙速度是在地面上發(fā)射物體，使之成為繞太陽運動或繞其他行星運動的人造衛(wèi)星所必需的最小發(fā)射速度，故B錯誤；C．第三宇宙速度是在地面上發(fā)射物體，使之飛到太陽系以外的宇宙空間所必需的最小發(fā)射速度，故C錯誤。故選A。2.下列物理量對應(yīng)單位的符號正確的是（）A.電勢，V B.功率，J C.電場強度，C/N D.電容，C〖答案〗A〖解析〗A．電勢單位伏特（V），故A正確；B．功率的單位是瓦特（W），故B錯誤；C．電場強度的單位應(yīng)該是N/C，故C錯誤；D．電容的單位是F，故D錯誤。故選A。3.關(guān)于機械波的說法正確的是（）A.機械波可在真空中傳播 B.聲波從空氣進入水中時，頻率變大C.質(zhì)點的振幅越大，波長越長D.利用多普勒測速儀可以測量水在海底的流速〖答案〗D〖解析〗A．機械波傳播需要介質(zhì)。故A錯誤；B．聲波從空氣進入水中時，頻率不變。故B錯誤；C．質(zhì)點的振幅與波長之間沒必然聯(lián)系。故C錯誤；D．利用多普勒測速儀可以測量水在海底的流速。故D正確。故選D。4.彈球游戲裝置結(jié)構(gòu)如圖，輕質(zhì)彈簧下端固定在光滑斜面底部，彈簧處于原長時上端在O點。小球?qū)椈蓧嚎s到A點（未栓接）由靜止釋放后，運動到B點速度為零。以O(shè)點為坐標原點，沿斜面向上為正方向建立x軸，小球上升過程的速度v、加速度a、動能Ek及其機械能E隨位置坐標x的變化規(guī)律可能正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗A．設(shè)O點速度為v小球由O到B的過程中由動能定理可知解得圖像中過O點后應(yīng)為曲線，故A錯誤；B．設(shè)A點的彈性勢能為，小球在恢復(fù)原長過程中由能量定理可知整理可得可知在O點前圖像應(yīng)為開口向下的拋物線由O到B的過程中動能定理可知圖像為直線，故B正確；C．設(shè)彈簧原長為小球由A運動到O點的過程中受力分析可知隨著彈簧形變量減小，彈簧彈力減小，小球加速度逐漸變??；當(dāng)a=0時物體達到最大速度此時受力分析可知此后小球會做變減速運動直至到達O點受力分析可知分析可知加速度逐漸變大；小球由O到B的過程中，彈簧彈力為零受力分析可知從O點開始物體做勻減速直線運動圖像應(yīng)為直線，故C錯誤；D．設(shè)A點的彈性勢能為,小球在恢復(fù)原長過程中由能量定理可知整理可得圖像為開口向下的拋物線，故D錯誤。故選B。5.如圖所示，質(zhì)量為2kg木板M放置在足夠大光滑水平面上，其右端固定一輕質(zhì)剛性豎直擋板，能承受的最大壓力為4N，質(zhì)量為1kg的可視為質(zhì)點物塊m恰好與豎直擋板接觸，已知M、m間動摩擦因數(shù)，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。初始兩物體均靜止，某時刻開始M受水平向左的拉力F作用，F(xiàn)與M的位移x的關(guān)系式為（其中，F(xiàn)的單位為N，x的單位為m），重力加速度，下列表述正確的是（）A.m的最大加速度為B.m的最大加速度為C.豎直擋板對m做的功最多為48JD.當(dāng)M運動位移為24m過程中，木板對物塊的沖量大小為〖答案〗C〖解析〗AB．m與木板M之間的最大靜摩擦力為N＝5Nm受到的向左的力最大為靜摩擦力與彈力的和，所以最大加速度為am==m/s2=9m/s2選項AB錯誤；C．F隨x的增大而增大，整體的加速度逐漸增大，當(dāng)擋板的彈力達到最大時，F(xiàn)最大，對整體由牛頓第二定律得F的最大值為又解得當(dāng)m的加速度最大時的位移此過程由積累的關(guān)系可得由動能定理即可求出系統(tǒng)的動能為由此即可求出m的最大速度當(dāng)摩擦力達到最大靜摩擦力時有此時對整體有解得又解得當(dāng)摩擦力達到最大靜摩擦力時的位移由動能定理即可求出系統(tǒng)的動能為由此即可求出此時m的速度之后擋板開始對物塊有力的作用，根據(jù)動能定理有解得豎直擋板對m做的功最多為選項C正確；D．當(dāng)位移為24m時m速度，則物塊受到合外力的沖量大小合外力的沖量包括豎直擋板、摩擦力、支持力以及重力對物塊的沖量，而木板對物塊的沖量大小不包括重力的沖量，因此大小不為，選項D錯誤。故選C。6.霍爾元件是一種重要的磁傳感器，可用在多種自動控制系統(tǒng)中。長方體半導(dǎo)體材料厚為a、寬為b、長為c，以長方體三邊為坐標軸建立坐標系xyz，如圖所示。半導(dǎo)體中有電荷量均為e的自由電子與空穴兩種載流子，空穴可看作帶正電荷的自由移動粒子，單位體積內(nèi)自由電子和空穴的數(shù)目分別為n和p。當(dāng)半導(dǎo)體材料通有沿+x方向的恒定電流后，某時刻在半導(dǎo)體所在空間加一沿方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，于是在z方向上很快建立穩(wěn)定電場，稱其為霍爾電場，已知電場強度大小為E，沿方向。則關(guān)于這種霍爾材料認識正確的是（）A.建立穩(wěn)定霍爾電場后兩種載流子在z方向形成的電流大小相等、方向相反B.建立穩(wěn)定霍爾電場后兩種載流子在z方向上受到洛倫茲力和霍爾電場力的合力都為零C.建立穩(wěn)定霍爾電場后兩種載流子在z方向上受到洛倫茲力和霍爾電場力的合力方向相反D.若自由電子定向移動在沿方向上形成的電流為，自由電子在z方向上受到的洛倫茲力和霍爾電場力合力大小為〖答案〗A〖解析〗A．由題意，恒定電流沿+x方向，則自由電子沿-x方向，空穴沿+x方向，根據(jù)左手定則知電子受到的洛倫茲力方向向上，空穴受到洛倫茲力方向向上，所以電子產(chǎn)生電流方向沿z軸負方向，空穴產(chǎn)生電流沿z軸正向。設(shè)時間內(nèi)運動到導(dǎo)體上表面的自由電子數(shù)和空穴數(shù)分別為、，設(shè)兩粒子沿z軸方向的速度為、則有則霍爾電場建立后，半導(dǎo)體z方向的上表面電荷量不再發(fā)生變化，即即在相等時間內(nèi)運動到導(dǎo)體上表面的自由電子數(shù)和空穴數(shù)相等，則兩種載流子在z方向形成的電流大小相等、方向相反，故A正確；BC．因為電子受到的洛倫茲力方向向上，空穴受到洛倫茲力方向向上，霍爾電場沿z軸負方向，所以電子受到霍爾電場的電場力向上，即電子在z方向上受到洛倫茲力和霍爾電場力的合力向上且不為零。而空穴受到霍爾電場的電場力方向向下，且小于所受的洛倫茲力，故空穴在z方向上受到洛倫茲力和霍爾電場力的合力向上且不為零，故BC錯誤；D．設(shè)自由電子沿x軸方向的速度為，則滿足所以自由電子受到洛倫茲力大小為又因為霍爾電場力為所以自由電子在z方向上受到的洛倫滋力和霍爾電場力合力大小為故D錯誤。故選A。7.摩擦傳動是傳動裝置中的一個重要模型，如圖所示的兩個水平放置的輪盤靠摩擦力傳動，其中O、O＇分別為兩輪盤的軸心，已知兩個輪盤的半徑比，且在正常工作時兩輪盤不打滑。今在兩輪盤上分別放置兩個同種材料制成的滑塊A、B，兩滑塊與輪盤間的動摩擦因數(shù)相同，兩滑塊距離軸心O、O＇的間距。若輪盤乙由靜止開始緩慢地轉(zhuǎn)動起來，且轉(zhuǎn)速逐漸增加，則下列敘述正確的是（）①滑塊A和B在與輪盤相對靜止時，角速度之比為②滑塊A和B在與輪盤相對靜止時，向心加速度的比值為③轉(zhuǎn)速增加后滑塊B先發(fā)生滑動④轉(zhuǎn)速增加后滑塊A先發(fā)生滑動A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④〖答案〗A〖解析〗摩擦傳動的物體邊緣線速度相等，則輪盤甲乙邊緣的線速度相等。A、B與輪盤相對靜止時，分別和輪盤甲乙做同軸轉(zhuǎn)動，則A、B做勻速圓周運動運動時，角速度分別等于甲乙輪盤的角速度。①根據(jù)解得①正確；②根據(jù)可得滑塊A和B在與輪盤相對靜止時，向心加速度的比值②正確；③④AB物體受到的摩擦力提供圓周運動的向心力，則物體恰好與輪盤相對滑動時，解得AB物體恰好與輪盤相對滑動時，此時乙對應(yīng)角速度分別為所以轉(zhuǎn)速增加后滑塊B先發(fā)生滑動，③正確，④錯誤。故選A。8.如圖所示在豎直y軸上固定兩個點電荷，電荷量為+Q的點電荷在2y0處、電荷量為-4Q的點電荷在3y0處。將質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從坐標原點O靜止釋放，經(jīng)過A點后，能到達最低點B。以y0處為電勢能零點、2y0處為重力勢能零點，小球可視為點電荷。小球在此運動過程中的重力勢能、機械能、動能及電勢能隨y變化的圖像可能正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗初末速度0，中間過程不為0，所以動能先增加后減小。設(shè)正電荷Q的正上方x處電場強度為0，則解得即A點場強為0，結(jié)合圖可知，A點上方場強方向向下，A點到正電荷場強方向向上。則小球從O點到B點，電場力先做正功后做負功，電勢能先減小后增加，處為0。在B點，小球總能量為分析可知，在A、B點之間動能最大，設(shè)為C點，則由于，則即電勢能最大值大于動能最大值。電場力先做正功后做負功，則電勢能先減小后增加，機械能先增加后減小。而重力一直做正功，重力勢能一直減小，最后不為0。故選B。9.中學(xué)階段一般不考慮滑輪質(zhì)量，但實際上其質(zhì)量對研究的問題有影響。如圖，滑輪用固定桿豎直吊在天花板上，滑輪質(zhì)量為m，輕質(zhì)細線纏繞在滑輪邊緣，下方拴一質(zhì)量為的物體，細線與滑輪間不打滑，滑輪與中心轉(zhuǎn)軸無摩擦。物體釋放后，帶動滑輪轉(zhuǎn)動。請用所學(xué)知識和思想方法判斷細線拉力的表達式可能正確的是（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗根據(jù)牛頓運動定律和轉(zhuǎn)動定律列方程，對物體有對滑輪有由運動學(xué)關(guān)系有聯(lián)立，解得將a代入物體牛頓運動定律方程解得故選D。10.如圖所示，勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一質(zhì)量為的小木塊放置在粗糙程度相同的水平面上的點，此時彈簧長度為彈簧原長。一顆質(zhì)量為的子彈以水平速度擊中木塊，木塊和子彈一起向左側(cè)運動到點后向右運動，最遠到達點，然后在點兩側(cè)往復(fù)運動。已知之間的距離為，小木塊與水平面的動摩擦因數(shù)為，取重力加速度為，下列選項正確的是（）A.子彈打入小木塊后，子彈和木塊共同運動的速度為B.小木塊從開始運動到第一次回到點的過程中克服摩擦力做功為C.間的距離為D.小木塊第一次從A點運動到點的時間為〖答案〗C〖解析〗A．子彈打入小木塊時，子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，可得解得A錯誤；B．根據(jù)公式可得，小木塊從開始運動到第一次回到點的過程中克服摩擦力做功為B錯誤；C．從過程中，為平衡位置，如圖所示則有規(guī)定向右為正向，滑塊運動過程中的合力滿足其中為滑塊偏離平衡位置的位移，由此可知從過程中小滑塊做簡諧運動，簡諧運動的振幅為，可知間的距離為C正確；D．根據(jù)簡諧振動的規(guī)律可得，從過程中滑塊的振動可以表示為其中為振動角頻率，滿足從過程中，點處為位移為解得D錯誤。故選C。11.如圖所示，一電阻可忽略的U形光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺上，ab、dc足夠長，一根電阻為R的導(dǎo)體棒MN置于金屬框上，用水平恒力F向右拉動金屬框，運動過程中，裝置始終處于豎直向下的勻強磁場中，MN與金屬框保持良好接觸，且與bc邊保持平行。則金屬棒速度v、加速度a、兩端電壓UMN、回路中電流強度i隨時間t變化的關(guān)系圖像正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗金屬框在恒力F作用下向右加速，由右手定則可知，bc邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流從c流向b，由左手定則可知，導(dǎo)體棒受到向右的安培力作用，導(dǎo)體棒向右做加速運動，設(shè)金屬框的加速度為a1，導(dǎo)體棒的加速度為a2，設(shè)金屬框的速度為v1，導(dǎo)體棒的速度為v2，設(shè)導(dǎo)體棒的電阻為R，回路的感應(yīng)電流設(shè)金屬框的質(zhì)量為M，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，對金屬框，牛頓第二定律得對導(dǎo)體棒MN，由牛頓第二定律得金屬框與導(dǎo)體棒都做初速度為零的加速運動，v1、v2都變大，a1從開始減小，導(dǎo)體棒的加速度a2從0開始增大，當(dāng)金屬框與導(dǎo)體棒的加速度相等時，即a1=a2=a解得加速度保持不變，回路感應(yīng)電流此后金屬框與導(dǎo)體棒的速度差保持不變，感應(yīng)電流不變，兩端電壓UMN不變且不為0，導(dǎo)體棒所受到的安培力不變，加速度不變，金屬框與導(dǎo)體棒以相等的加速度做勻加速直線運動，故A正確，BCD錯誤。故選A。二、非選擇題（56分）12.小明利用如圖甲所示的電路測量小燈泡的電功率，其中實驗器材有：2節(jié)新干電池，額定電壓為的小燈泡，其電阻約為，“”的滑動變阻器，已調(diào)零且準確的電流表和電壓表，開關(guān)，若干導(dǎo)線。（1）小明連完如圖甲所示的電路，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，緊接著他下一步的操作應(yīng)該是__________。（2）第一次實驗中，小明看到電壓表的示數(shù)為，要使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)向__________端移動滑片，直到電壓表的示數(shù)為，然后再讀出電流表的示數(shù)如圖乙所示，最后還應(yīng)觀察__________。（3）完成了上述實驗后，小明還想測量一只額定電壓為的小燈泡正常發(fā)光時的電阻，但發(fā)現(xiàn)電流表已損壞。他利用阻值已知的定值電阻，設(shè)計了如圖所示的電路，并進行了如下操作：①依據(jù)電路圖連接好電路，只閉合開關(guān)S、，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為；②保持滑動變阻器的滑片位置不變，只閉合開關(guān)S、，讀出電壓表的示數(shù)為。③則小燈泡正常發(fā)光時的電阻表達式__________（用、和表示）。（4）小明同學(xué)為什么不能用甲圖繼續(xù)探究“電流與電壓關(guān)系”____________________。（5）小明同學(xué)又找來、、、的四個定值電阻，想要繼續(xù)探究“電流與電阻關(guān)系”。在圖甲所示的電路中，先將的定值電阻代替小燈泡連入電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器使定值電阻兩端電壓為。接下來斷開開關(guān)，保持滑片位置不變，取下的定值電阻換成的定值電阻，則閉合開關(guān)后，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向__________移動?！即鸢浮剑?）移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光（2）左小燈泡的亮度（3）（4）小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個定值（5）右〖解析〗【小問1詳析】小明連完如圖甲所示的電路，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，緊接著他下一步的操作應(yīng)該是移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光，發(fā)光則電路連接正確，不發(fā)光說明電路有故障?！拘?詳析】[1][2]第一次實驗中，小明看到電壓表的示數(shù)為，要使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)向左端移動滑片，使總電阻減小，電流增大，直到電壓表的示數(shù)為，然后再讀出電流表的示數(shù)如圖乙所示，最后還應(yīng)觀察小燈泡的亮度。【小問3詳析】根據(jù)電路關(guān)系解得小燈泡正常發(fā)光時的電阻表達式【小問4詳析】小明同學(xué)之所以不能用甲圖繼續(xù)探究“電流與電壓關(guān)系”，是因為小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個定值?！拘?詳析】探究電流與電阻關(guān)系，應(yīng)該保持電壓不變，當(dāng)把的定值電阻換成的定值電阻，應(yīng)該讓滑動變阻器也相應(yīng)調(diào)大，才能使定值電阻分得的電壓保持不變，故應(yīng)該將滑動變阻器的滑片向右滑。13.貫徹新發(fā)展理念，我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅猛，2020年我國風(fēng)力發(fā)電量高達4000億千瓦時。某種風(fēng)力發(fā)電機的原理如圖所示，發(fā)電機的線圈固定，磁體在葉片驅(qū)動下繞線圈對稱軸轉(zhuǎn)動，已知磁體間的磁場為勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為，線圈的匝數(shù)為100、面積為，電阻為，若磁體轉(zhuǎn)動的角速度為，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為。求：（1）線圈中感應(yīng)電動勢的有效值E；（2）線圈的輸出功率P?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）電動勢的最大值有效值解得帶入數(shù)據(jù)得（2）輸出電壓輸出功率解得代入數(shù)據(jù)得14.如圖，在場強大小為E、水平向右的勻強電場中，一輕桿可繞固定轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動．桿的兩端分別固定兩電荷量均為q的小球A、B；A帶正電，B帶負電；A、B兩球到轉(zhuǎn)軸O的距離分別為2l、l，所受重力大小均為電場力大小的倍，開始時桿與電場夾角為（）．將桿從初始位置由靜止釋放，以O(shè)點為重力勢能和電勢能零點，求：（1）初始狀態(tài)的電勢能；（2）桿在平衡位置時與電場間的夾角；（3）桿在電勢能為零處的角速度?！即鸢浮剑?）；（2）30°；（3）當(dāng)時，；當(dāng)時，或〖解析〗（1）初態(tài)（2）平衡位置如圖設(shè)小球的質(zhì)量為m，合力矩為由此得解得（3）電勢能為零時，桿處于豎直位置，當(dāng)初始時OA與電場間夾角時，A恰好能到達O正上方，在此位置桿的角速度為0，當(dāng)時，A位于O正下方處電勢能為零．初態(tài)末態(tài)能量守恒解得代入數(shù)據(jù)可得當(dāng)時，電勢能為0有兩處，即A位于O正下方或正上方處，當(dāng)A位于O正下方時當(dāng)A位于O正上方時解得15.一種離心測速器的簡化工作原理如圖所示。細桿的一端固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的O點，并可隨軸一起轉(zhuǎn)動。桿上套有一輕質(zhì)彈簧，彈簧一端固定于O點，另一端與套在桿上的圓環(huán)相連。當(dāng)測速器穩(wěn)定工作時，圓環(huán)將相對細桿靜止，通過圓環(huán)的位置可以確定細桿勻速轉(zhuǎn)動的角速度。已知細桿長度，桿與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角a始終為，彈簧原長，彈簧勁度系數(shù)，圓環(huán)質(zhì)量；彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小取，摩擦力可忽略不計（1）若細桿和圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，求圓環(huán)到O點的距離；（2）求彈簧處于原長時，細桿勻速轉(zhuǎn)動的角速度大小；（3）求圓環(huán)處于細桿末端P時，細桿勻速轉(zhuǎn)動的角速度大小。〖答案〗（1）0.05m；（2）；（3）〖解析〗（1）當(dāng)細桿和圓環(huán)處于平衡狀態(tài)，對圓環(huán)受力分析得根據(jù)胡克定律得彈簧彈力沿桿向上，故彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧此時的長度即為圓環(huán)到O點的距離（2）若彈簧處于原長，則圓環(huán)僅受重力和支持力，其合力使得圓環(huán)沿水平方向做勻速圓周運動。根據(jù)牛頓第二定律得由幾何關(guān)系得圓環(huán)此時轉(zhuǎn)動的半徑為聯(lián)立解得（3）圓環(huán)處于細桿末端P時，圓環(huán)受力分析重力，彈簧伸長，彈力沿桿向下。根據(jù)胡克定律得對圓環(huán)受力分析并正交分解，豎直方向受力平衡，水平方向合力提供向心力，則有，由幾何關(guān)系得聯(lián)立解得16.現(xiàn)代科技中常用電場和磁場來控制帶電粒子的運動。如圖甲所示，在豎直平面內(nèi)建立坐標系，在區(qū)域存在磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場，在O點沿y軸正方向放置足夠長的熒光屏A。第三象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場，在點處沿x軸正方向射出速度為的粒子，恰好以的速率從O點射入磁場、粒子的質(zhì)量為m，電荷量為，不計粒子的重力及粒子間的相互作用。，。求：（1）該粒子擊中熒光屏A的位置Q；（2）該粒子從P運動到Q的時間；（3）如圖乙所示，移去熒光屏A，在處，平行于x軸放置一足夠長的檔板C，在電場中P、O兩點之間有一連續(xù)分布的曲線狀粒子源，其形狀的曲線方程為，。該粒子源沿x軸正方向以速度持續(xù)發(fā)射與P點處相同的粒子，粒子按y坐標均勻分布，粒子源發(fā)射一段時間后停止發(fā)射，粒子擊中擋板C立即被吸收。求擊中擋板C的粒子數(shù)與發(fā)射的總粒子數(shù)之比?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）如圖所示，粒子在第一象限做勻速圓周運動，設(shè)速度方向與y軸正方向成夾角由可知得由幾何關(guān)系知聯(lián)立解得Q點坐標（2）粒子在電場中P→O，x方向勻速直線運動粒子在磁場中勻速圓周運動周期粒子在場中O→Q聯(lián)立解得粒子從P到Q的時間（3）經(jīng)分析，所有粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后均從O點進入磁場，且均經(jīng)過Q點進入第二象限。如圖所示設(shè)發(fā)射粒子的初始位置縱坐標為，從O點進入第一象限與x軸正方向夾角為，其軌跡恰好與擋板相切，粒子經(jīng)過O點速度粒子圓周運動的半徑由聯(lián)立解得粒子在電場中做勻變速曲線運動，由得且聯(lián)立解得所以江蘇省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試（模擬卷）高三物理一、單選題（本題共11題，每題4分，滿分44分）1.宇宙速度是從地球表面向宇宙空間發(fā)射人造地球衛(wèi)星、行星際和恒星際飛行器所需的最低速度．下列關(guān)于宇宙速度的說法正確的是（）A.第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度B.若飛行器的發(fā)射速度大于第二宇宙速度，則飛行器將繞地球做橢圓運動C.若飛行器的發(fā)射速度大于第三宇宙速度，則飛行器將繞太陽運動D.衛(wèi)星繞地球做圓周運動的速率可能大于第一宇宙速度〖答案〗A〖解析〗AD．第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是地球衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度，故A正確，D錯誤；B．第二宇宙速度是在地面上發(fā)射物體，使之成為繞太陽運動或繞其他行星運動的人造衛(wèi)星所必需的最小發(fā)射速度，故B錯誤；C．第三宇宙速度是在地面上發(fā)射物體，使之飛到太陽系以外的宇宙空間所必需的最小發(fā)射速度，故C錯誤。故選A。2.下列物理量對應(yīng)單位的符號正確的是（）A.電勢，V B.功率，J C.電場強度，C/N D.電容，C〖答案〗A〖解析〗A．電勢單位伏特（V），故A正確；B．功率的單位是瓦特（W），故B錯誤；C．電場強度的單位應(yīng)該是N/C，故C錯誤；D．電容的單位是F，故D錯誤。故選A。3.關(guān)于機械波的說法正確的是（）A.機械波可在真空中傳播 B.聲波從空氣進入水中時，頻率變大C.質(zhì)點的振幅越大，波長越長D.利用多普勒測速儀可以測量水在海底的流速〖答案〗D〖解析〗A．機械波傳播需要介質(zhì)。故A錯誤；B．聲波從空氣進入水中時，頻率不變。故B錯誤；C．質(zhì)點的振幅與波長之間沒必然聯(lián)系。故C錯誤；D．利用多普勒測速儀可以測量水在海底的流速。故D正確。故選D。4.彈球游戲裝置結(jié)構(gòu)如圖，輕質(zhì)彈簧下端固定在光滑斜面底部，彈簧處于原長時上端在O點。小球?qū)椈蓧嚎s到A點（未栓接）由靜止釋放后，運動到B點速度為零。以O(shè)點為坐標原點，沿斜面向上為正方向建立x軸，小球上升過程的速度v、加速度a、動能Ek及其機械能E隨位置坐標x的變化規(guī)律可能正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗A．設(shè)O點速度為v小球由O到B的過程中由動能定理可知解得圖像中過O點后應(yīng)為曲線，故A錯誤；B．設(shè)A點的彈性勢能為，小球在恢復(fù)原長過程中由能量定理可知整理可得可知在O點前圖像應(yīng)為開口向下的拋物線由O到B的過程中動能定理可知圖像為直線，故B正確；C．設(shè)彈簧原長為小球由A運動到O點的過程中受力分析可知隨著彈簧形變量減小，彈簧彈力減小，小球加速度逐漸變??；當(dāng)a=0時物體達到最大速度此時受力分析可知此后小球會做變減速運動直至到達O點受力分析可知分析可知加速度逐漸變大；小球由O到B的過程中，彈簧彈力為零受力分析可知從O點開始物體做勻減速直線運動圖像應(yīng)為直線，故C錯誤；D．設(shè)A點的彈性勢能為,小球在恢復(fù)原長過程中由能量定理可知整理可得圖像為開口向下的拋物線，故D錯誤。故選B。5.如圖所示，質(zhì)量為2kg木板M放置在足夠大光滑水平面上，其右端固定一輕質(zhì)剛性豎直擋板，能承受的最大壓力為4N，質(zhì)量為1kg的可視為質(zhì)點物塊m恰好與豎直擋板接觸，已知M、m間動摩擦因數(shù)，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。初始兩物體均靜止，某時刻開始M受水平向左的拉力F作用，F(xiàn)與M的位移x的關(guān)系式為（其中，F(xiàn)的單位為N，x的單位為m），重力加速度，下列表述正確的是（）A.m的最大加速度為B.m的最大加速度為C.豎直擋板對m做的功最多為48JD.當(dāng)M運動位移為24m過程中，木板對物塊的沖量大小為〖答案〗C〖解析〗AB．m與木板M之間的最大靜摩擦力為N＝5Nm受到的向左的力最大為靜摩擦力與彈力的和，所以最大加速度為am==m/s2=9m/s2選項AB錯誤；C．F隨x的增大而增大，整體的加速度逐漸增大，當(dāng)擋板的彈力達到最大時，F(xiàn)最大，對整體由牛頓第二定律得F的最大值為又解得當(dāng)m的加速度最大時的位移此過程由積累的關(guān)系可得由動能定理即可求出系統(tǒng)的動能為由此即可求出m的最大速度當(dāng)摩擦力達到最大靜摩擦力時有此時對整體有解得又解得當(dāng)摩擦力達到最大靜摩擦力時的位移由動能定理即可求出系統(tǒng)的動能為由此即可求出此時m的速度之后擋板開始對物塊有力的作用，根據(jù)動能定理有解得豎直擋板對m做的功最多為選項C正確；D．當(dāng)位移為24m時m速度，則物塊受到合外力的沖量大小合外力的沖量包括豎直擋板、摩擦力、支持力以及重力對物塊的沖量，而木板對物塊的沖量大小不包括重力的沖量，因此大小不為，選項D錯誤。故選C。6.霍爾元件是一種重要的磁傳感器，可用在多種自動控制系統(tǒng)中。長方體半導(dǎo)體材料厚為a、寬為b、長為c，以長方體三邊為坐標軸建立坐標系xyz，如圖所示。半導(dǎo)體中有電荷量均為e的自由電子與空穴兩種載流子，空穴可看作帶正電荷的自由移動粒子，單位體積內(nèi)自由電子和空穴的數(shù)目分別為n和p。當(dāng)半導(dǎo)體材料通有沿+x方向的恒定電流后，某時刻在半導(dǎo)體所在空間加一沿方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，于是在z方向上很快建立穩(wěn)定電場，稱其為霍爾電場，已知電場強度大小為E，沿方向。則關(guān)于這種霍爾材料認識正確的是（）A.建立穩(wěn)定霍爾電場后兩種載流子在z方向形成的電流大小相等、方向相反B.建立穩(wěn)定霍爾電場后兩種載流子在z方向上受到洛倫茲力和霍爾電場力的合力都為零C.建立穩(wěn)定霍爾電場后兩種載流子在z方向上受到洛倫茲力和霍爾電場力的合力方向相反D.若自由電子定向移動在沿方向上形成的電流為，自由電子在z方向上受到的洛倫茲力和霍爾電場力合力大小為〖答案〗A〖解析〗A．由題意，恒定電流沿+x方向，則自由電子沿-x方向，空穴沿+x方向，根據(jù)左手定則知電子受到的洛倫茲力方向向上，空穴受到洛倫茲力方向向上，所以電子產(chǎn)生電流方向沿z軸負方向，空穴產(chǎn)生電流沿z軸正向。設(shè)時間內(nèi)運動到導(dǎo)體上表面的自由電子數(shù)和空穴數(shù)分別為、，設(shè)兩粒子沿z軸方向的速度為、則有則霍爾電場建立后，半導(dǎo)體z方向的上表面電荷量不再發(fā)生變化，即即在相等時間內(nèi)運動到導(dǎo)體上表面的自由電子數(shù)和空穴數(shù)相等，則兩種載流子在z方向形成的電流大小相等、方向相反，故A正確；BC．因為電子受到的洛倫茲力方向向上，空穴受到洛倫茲力方向向上，霍爾電場沿z軸負方向，所以電子受到霍爾電場的電場力向上，即電子在z方向上受到洛倫茲力和霍爾電場力的合力向上且不為零。而空穴受到霍爾電場的電場力方向向下，且小于所受的洛倫茲力，故空穴在z方向上受到洛倫茲力和霍爾電場力的合力向上且不為零，故BC錯誤；D．設(shè)自由電子沿x軸方向的速度為，則滿足所以自由電子受到洛倫茲力大小為又因為霍爾電場力為所以自由電子在z方向上受到的洛倫滋力和霍爾電場力合力大小為故D錯誤。故選A。7.摩擦傳動是傳動裝置中的一個重要模型，如圖所示的兩個水平放置的輪盤靠摩擦力傳動，其中O、O＇分別為兩輪盤的軸心，已知兩個輪盤的半徑比，且在正常工作時兩輪盤不打滑。今在兩輪盤上分別放置兩個同種材料制成的滑塊A、B，兩滑塊與輪盤間的動摩擦因數(shù)相同，兩滑塊距離軸心O、O＇的間距。若輪盤乙由靜止開始緩慢地轉(zhuǎn)動起來，且轉(zhuǎn)速逐漸增加，則下列敘述正確的是（）①滑塊A和B在與輪盤相對靜止時，角速度之比為②滑塊A和B在與輪盤相對靜止時，向心加速度的比值為③轉(zhuǎn)速增加后滑塊B先發(fā)生滑動④轉(zhuǎn)速增加后滑塊A先發(fā)生滑動A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④〖答案〗A〖解析〗摩擦傳動的物體邊緣線速度相等，則輪盤甲乙邊緣的線速度相等。A、B與輪盤相對靜止時，分別和輪盤甲乙做同軸轉(zhuǎn)動，則A、B做勻速圓周運動運動時，角速度分別等于甲乙輪盤的角速度。①根據(jù)解得①正確；②根據(jù)可得滑塊A和B在與輪盤相對靜止時，向心加速度的比值②正確；③④AB物體受到的摩擦力提供圓周運動的向心力，則物體恰好與輪盤相對滑動時，解得AB物體恰好與輪盤相對滑動時，此時乙對應(yīng)角速度分別為所以轉(zhuǎn)速增加后滑塊B先發(fā)生滑動，③正確，④錯誤。故選A。8.如圖所示在豎直y軸上固定兩個點電荷，電荷量為+Q的點電荷在2y0處、電荷量為-4Q的點電荷在3y0處。將質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從坐標原點O靜止釋放，經(jīng)過A點后，能到達最低點B。以y0處為電勢能零點、2y0處為重力勢能零點，小球可視為點電荷。小球在此運動過程中的重力勢能、機械能、動能及電勢能隨y變化的圖像可能正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗初末速度0，中間過程不為0，所以動能先增加后減小。設(shè)正電荷Q的正上方x處電場強度為0，則解得即A點場強為0，結(jié)合圖可知，A點上方場強方向向下，A點到正電荷場強方向向上。則小球從O點到B點，電場力先做正功后做負功，電勢能先減小后增加，處為0。在B點，小球總能量為分析可知，在A、B點之間動能最大，設(shè)為C點，則由于，則即電勢能最大值大于動能最大值。電場力先做正功后做負功，則電勢能先減小后增加，機械能先增加后減小。而重力一直做正功，重力勢能一直減小，最后不為0。故選B。9.中學(xué)階段一般不考慮滑輪質(zhì)量，但實際上其質(zhì)量對研究的問題有影響。如圖，滑輪用固定桿豎直吊在天花板上，滑輪質(zhì)量為m，輕質(zhì)細線纏繞在滑輪邊緣，下方拴一質(zhì)量為的物體，細線與滑輪間不打滑，滑輪與中心轉(zhuǎn)軸無摩擦。物體釋放后，帶動滑輪轉(zhuǎn)動。請用所學(xué)知識和思想方法判斷細線拉力的表達式可能正確的是（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗根據(jù)牛頓運動定律和轉(zhuǎn)動定律列方程，對物體有對滑輪有由運動學(xué)關(guān)系有聯(lián)立，解得將a代入物體牛頓運動定律方程解得故選D。10.如圖所示，勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一質(zhì)量為的小木塊放置在粗糙程度相同的水平面上的點，此時彈簧長度為彈簧原長。一顆質(zhì)量為的子彈以水平速度擊中木塊，木塊和子彈一起向左側(cè)運動到點后向右運動，最遠到達點，然后在點兩側(cè)往復(fù)運動。已知之間的距離為，小木塊與水平面的動摩擦因數(shù)為，取重力加速度為，下列選項正確的是（）A.子彈打入小木塊后，子彈和木塊共同運動的速度為B.小木塊從開始運動到第一次回到點的過程中克服摩擦力做功為C.間的距離為D.小木塊第一次從A點運動到點的時間為〖答案〗C〖解析〗A．子彈打入小木塊時，子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，可得解得A錯誤；B．根據(jù)公式可得，小木塊從開始運動到第一次回到點的過程中克服摩擦力做功為B錯誤；C．從過程中，為平衡位置，如圖所示則有規(guī)定向右為正向，滑塊運動過程中的合力滿足其中為滑塊偏離平衡位置的位移，由此可知從過程中小滑塊做簡諧運動，簡諧運動的振幅為，可知間的距離為C正確；D．根據(jù)簡諧振動的規(guī)律可得，從過程中滑塊的振動可以表示為其中為振動角頻率，滿足從過程中，點處為位移為解得D錯誤。故選C。11.如圖所示，一電阻可忽略的U形光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺上，ab、dc足夠長，一根電阻為R的導(dǎo)體棒MN置于金屬框上，用水平恒力F向右拉動金屬框，運動過程中，裝置始終處于豎直向下的勻強磁場中，MN與金屬框保持良好接觸，且與bc邊保持平行。則金屬棒速度v、加速度a、兩端電壓UMN、回路中電流強度i隨時間t變化的關(guān)系圖像正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗金屬框在恒力F作用下向右加速，由右手定則可知，bc邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流從c流向b，由左手定則可知，導(dǎo)體棒受到向右的安培力作用，導(dǎo)體棒向右做加速運動，設(shè)金屬框的加速度為a1，導(dǎo)體棒的加速度為a2，設(shè)金屬框的速度為v1，導(dǎo)體棒的速度為v2，設(shè)導(dǎo)體棒的電阻為R，回路的感應(yīng)電流設(shè)金屬框的質(zhì)量為M，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，對金屬框，牛頓第二定律得對導(dǎo)體棒MN，由牛頓第二定律得金屬框與導(dǎo)體棒都做初速度為零的加速運動，v1、v2都變大，a1從開始減小，導(dǎo)體棒的加速度a2從0開始增大，當(dāng)金屬框與導(dǎo)體棒的加速度相等時，即a1=a2=a解得加速度保持不變，回路感應(yīng)電流此后金屬框與導(dǎo)體棒的速度差保持不變，感應(yīng)電流不變，兩端電壓UMN不變且不為0，導(dǎo)體棒所受到的安培力不變，加速度不變，金屬框與導(dǎo)體棒以相等的加速度做勻加速直線運動，故A正確，BCD錯誤。故選A。二、非選擇題（56分）12.小明利用如圖甲所示的電路測量小燈泡的電功率，其中實驗器材有：2節(jié)新干電池，額定電壓為的小燈泡，其電阻約為，“”的滑動變阻器，已調(diào)零且準確的電流表和電壓表，開關(guān)，若干導(dǎo)線。（1）小明連完如圖甲所示的電路，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，緊接著他下一步的操作應(yīng)該是__________。（2）第一次實驗中，小明看到電壓表的示數(shù)為，要使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)向__________端移動滑片，直到電壓表的示數(shù)為，然后再讀出電流表的示數(shù)如圖乙所示，最后還應(yīng)觀察__________。（3）完成了上述實驗后，小明還想測量一只額定電壓為的小燈泡正常發(fā)光時的電阻，但發(fā)現(xiàn)電流表已損壞。他利用阻值已知的定值電阻，設(shè)計了如圖所示的電路，并進行了如下操作：①依據(jù)電路圖連接好電路，只閉合開關(guān)S、，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為；②保持滑動變阻器的滑片位置不變，只閉合開關(guān)S、，讀出電壓表的示數(shù)為。③則小燈泡正常發(fā)光時的電阻表達式__________（用、和表示）。（4）小明同學(xué)為什么不能用甲圖繼續(xù)探究“電流與電壓關(guān)系”____________________。（5）小明同學(xué)又找來、、、的四個定值電阻，想要繼續(xù)探究“電流與電阻關(guān)系”。在圖甲所示的電路中，先將的定值電阻代替小燈泡連入電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器使定值電阻兩端電壓為。接下來斷開開關(guān)，保持滑片位置不變，取下的定值電阻換成的定值電阻，則閉合開關(guān)后，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向__________移動。〖答案〗（1）移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光（2）左小燈泡的亮度（3）（4）小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個定值（5）右〖解析〗【小問1詳析】小明連完如圖甲所示的電路，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，緊接著他下一步的操作應(yīng)該是移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光，發(fā)光則電路連接正確，不發(fā)光說明電路有故障?！拘?詳析】[1][2]第一次實驗中，小明看到電壓表的示數(shù)為，要使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)向左端移動滑片，使總電阻減小，電流增大，直到電壓表的示數(shù)為，然后再讀出電流表的示數(shù)如圖乙所示，最后還應(yīng)觀察小燈泡的亮度?！拘?詳析】根據(jù)電路關(guān)系解得小燈泡正常發(fā)光時的電阻表達式【小問4詳析】小明同學(xué)之所以不能用甲圖繼續(xù)探究“電流與電壓關(guān)系”，是因為小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個定值?！拘?詳析】探究電流與電阻關(guān)系，應(yīng)該保持電壓不變，當(dāng)把的定值電阻換成的定值電阻，應(yīng)該讓滑動變阻器也相應(yīng)調(diào)大，才能使定值電阻分得的電壓保持不變，故應(yīng)該將滑動變阻器的滑片向右滑。13.貫徹新發(fā)展理念，我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅猛，2020年我國風(fēng)力發(fā)電量高達4000億千瓦時。某種風(fēng)力發(fā)電機的原理如圖所示，發(fā)電機的線圈固定，磁體在葉片驅(qū)動下繞線圈對稱軸轉(zhuǎn)動，已知磁體間的磁場為勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為，線圈的匝數(shù)為100、面積為，電阻為，若磁體轉(zhuǎn)動的角速度為，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為。求：（1）線圈中感應(yīng)電動勢的有效值E；（2）線圈的輸出功率P?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）電動勢的最大值有效值解得