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江蘇省蘇州市2024-2025學年高三（下）（第三次）模擬考試物理試卷（5月）
一、單選題：本大題共11小題，共44分。
1.某放射性元素的半衰期為天，現有該元素，經過天后，剩余未衰變的質量是
A. B. C. D.
2.已知鈣和鉀的截止頻率分別為和，在某種單色光的照射下兩種金屬均發生光電效應，比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的( )
A. 波長 B. 頻率 C. 能量 D. 動量
3.讓兩個完全相同的金屬球各自帶電后，用兩相同絕緣繩懸掛于點，兩球靜止時狀態如圖所示，下列說法正確的是
A. 兩球帶異種電荷 B. 兩球所帶電荷量一定相同
C. 若絕緣繩縮短相同長度，兩繩夾角增大 D. 若兩球相碰后分開，再次靜止時夾角減小
4.向水面上扔一個石塊，形成如圖所示的波形，已知相鄰實線間的距離等于一個波長，不考慮水波的反射，可大致描述水波通過孔和后傳播情況的是( )
A. B.
C. D.
5.將一小球可視為質點懸掛于點，拉開一個小角度后靜止釋放，不計空氣阻力，下列說法正確的是
A. 小球質量越大，擺動周期越小
B. 拉開角度越小，擺動周期越小
C. 小球擺動過程中機械能守恒
D. 擺動過程中，繩的拉力與重力的合力充當回復力
6.鉗形電流測量儀的結構圖如圖所示，其鐵芯在捏緊扳手時會張開，可在不切斷被測載流導線的情況下，通過內置線圈中的電流值和匝數獲知載流導線中的電流大小，下列說法正確的是
A. 該測量儀可測量直流電的電流
B. 載流導線中電流大小
C. 若鉗形部分鐵芯沒有完全閉合，測量出的電流將大于實際電流
D. 若將載流導線在鐵芯上多繞幾匝，鉗形電流測量儀的示數將變大
7.如圖所示為地球和哈雷彗星繞太陽運行的示意圖，若哈雷彗星在近日點與太陽中心的距離為，線速度大小為，加速度大小為；在遠日點與太陽中心的距離為，線速度大小為，加速度大小為，下列說法正確的是
A. 小于
B.
C. ：
D. 地球與太陽連線和哈雷彗星與太陽連線在相同時間內掃過的面積相等
8.如圖所示，一條圓柱形的光導纖維，長為，它的玻璃芯的折射率為，外層材料的折射率為，光在空氣中的傳播速度為下列說法正確的是
A. 折射率小于折射率
B. 光在光纖中傳播的速度
C. 光在內外層的臨界角滿足
D. 光從它的一端射入經全反射后從另一端射出所需的最長時間為
9.某同學用如圖所示的電路做“觀察電容器的充放電”實驗．將開關先與“”端閉合，對電容器進行充電，充電完畢后再將開關與“”端閉合，電容器放電．傳感器測得的電流和電壓隨時間變化的圖像，正確的是
A. B.
C. D.
10.電子感應加速器是利用感生電場使電子加速的設備，它的基本原理如圖甲所示，上、下為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一個環形真空室，當電磁鐵線圈電流按圖乙變化時，真空室中產生磁場，電子在真空室中做圓周運動．以圖甲中電流方向為正方向，電子能在真空室中沿逆時針方向俯視，做加速圓周運動的時間段是( )
A. B. C. D.
11.圖甲是某科技館的一件名為“最速降線”的展品，在高度差一定的不同光滑軌道中，小球滾下用時最短的軌道叫做最速降線軌道．軌道Ⅰ的末端與水平面相切，如圖乙所示，將相同的小球和分別從Ⅰ、Ⅱ兩軌道的起點同時靜止釋放，則小球先到達終點；并且發現小球從Ⅰ軌道的不同位置靜止釋放，到達末端的時間都相同．現將小球和同時從起點靜止釋放，下列說法正確的是
A. 小球沿Ⅰ軌道運動到點的速度大
B. 從起點到終點，兩球的動量變化量相同
C. 若在兩球釋放的同時，將小球平拋恰好也落在點，三個球相比仍是先到達
D. 若軌道不光滑且與兩球滑動摩擦因數相同，小球沿Ⅰ軌道運動到點的速度小
二、實驗題：本大題共1小題，共10分。
12.為測量充電寶作為電源使用時的電動勢與內阻，某小組進行了如下實驗：
實驗器材：充電寶個，定值電阻，多用電表個，滑動變阻器、開關、導線若干．
先用多用電表測量充電寶的輸出電壓，如圖甲所示，多用電表的讀數為
該小組設計如圖乙所示的電路，并按電路圖連接電路如圖丙所示，閉合開關前，檢查電路，發現有一處接線錯誤，其所在區域為 ．
正確接線后，調節滑動變阻器，得到多組電壓和電流讀數，并將所得數據整理成圖像如圖丁所示，可知充電寶的電動勢為，內阻為
關于本實驗誤差原因和誤差結果說法正確的有 ．
A.電流表分壓，電動勢測量值偏大 電流表分壓，內阻測量值偏大
C.電壓表分流，電動勢測量值偏小 電壓表分流，內阻測量值偏小
選用最大阻值不同的滑動變阻器，仍使用該電路進行實驗．將滑片的可移動長度記為，取滑動變阻器接入阻值為處為起點，記錄滑片移動的距離，以及相應的電流表讀數根據實驗數據，得到圖像如圖戊所示．在本實驗中，應選用的滑動變阻器為 選填、或，請說明理由．
三、計算題：本大題共4小題，共46分。
13.一間教室長寬高分別為，，，假設教室內的氣體處于標準狀況，已知阿伏伽德羅常數為每摩爾氣體在標準狀況下的體積為以上所有單位均已取國際單位
請估算教室內的空氣分子個數；
請估算教室內的空氣分子平均距離．
14.如圖為教室中的有軌黑板與磁吸黑板擦，黑板處在豎直平面內且可以沿軌道水平移動，磁吸黑板擦與黑板間存在相互吸引力，黑板擦的質量為，重力加速度為，最大靜摩力大小等于滑動摩擦力大小．
勻速推動黑板，黑板擦與黑板保持相對靜止，求兩者間動摩擦因數的最小值；
若黑板擦與黑板間動摩擦因數為，推動黑板，使兩者一起沿水平勻加速運動，求黑板的最大加速度．
15.如圖所示，兩物體和并排靜置于光滑水平地面，它們的質量均為質量的子彈以的水平速度從左邊射入，射出物體時的速度，子彈緊接著射入中，最終子彈未從中穿出．子彈在物體和中所受阻力相同且一直保持不變，的長度為，不計空氣阻力，取．
求物體最終的速度大小；
求子彈穿過的過程中摩擦產生的熱量；
求物體的最小長度．
16.在平面存在垂直于紙面向里且范圍足夠大的勻強磁場，磁感應強度大小為在軸有一離子源，其坐標為，向平面內各個方向均勻發射質量為，電量為，速率為且帶正電的粒子．現沿軸放置一足夠長且不可穿過的擋板，擋板上有、兩點，點橫坐標，點橫坐標，不考慮帶電粒子的重力以及粒子間的相互作用力．
若出射方向沿軸正方向，求粒子打到擋板上的軸坐標；
求所有出射粒子中能夠打到區間的占比；
若在擋板上不同位置放一些微型粒子探測器可視為質點，發現在一些位置上粒子只會從一個方向進入探測器，而在另一些位置上粒子會從兩個方向進入探測器，試確定能從兩個方向進入探測器的位置所在區間．
答案和解析
1.【答案】
【解析】半衰期是天，經過天即個半衰期后，還有未衰變，故B正確。
2.【答案】
【解析】
根據愛因斯坦光電效應方程得：，
又：，
聯立得：，
鈣的截止頻率比鉀的截止頻率大，由上式可知：從鈣表面逸出的光電子最大初動能較小，由，可知該光電子的動量較小，根據可知，波長較大，由可知頻率較小，故A正確，BCD錯誤。
故選A。
3.【答案】
【解析】A.兩個球相互排斥，帶同種電荷，A錯誤；
B.兩球間的庫侖力大小，由庫侖定律，兩球之間的庫侖力肯定是相同的，但是兩球所帶電荷量不一定相同，B錯誤；
C.假設絕緣繩縮短后，角度不變，那么兩個小球之間的距離變短，根據庫侖定律可知。庫侖力變大，角度肯定會變大，所以若絕緣繩縮短相同長度，兩繩夾角增大，C正確；
D.若兩球相碰前電量不相同，由于兩球相碰后各自電荷量相同，庫侖力變大，再次靜止時夾角變大，D錯誤。
4.【答案】
【解析】由題圖可知，孔跟波長相比相差不多，因此，從孔傳出的波有明顯的衍射現象；孔跟波長相比相差較大，因此，從孔傳出的波無明顯的衍射現象。在畫通過孔的衍射波時要強調畫出的同心半圓都是以孔為圓心的；而從孔傳出的波只沿直線傳播，故正確，錯誤。
5.【答案】
【解析】根據單擺周期公式可知擺動周期與小球質量和拉開角度無關，故AB錯誤；
小球擺動過程中，只有重力做功，機械能守恒，故C正確；
擺動過程中，重力的切向分力提供回復力，故D錯誤。
故選C。
6.【答案】
【解析】A.鉗形電流測量儀實質上是一個升壓變壓器，原理為電磁感應，只能測量交流電的電流，故A錯誤；
B.根據，得載流導線中電流大小，故B錯誤；
C.若鉗形部分鐵芯沒有完全閉合，載流導線中電流產生的磁場減弱，磁通量變化率減小，在內置線圈產生的感應電動勢減小，感應電流減小，則測量出的電流將小于實際電流，故C錯誤。
D.根據知若將載流導線在鐵芯上多繞幾匝，即變大，、不變，則鉗形電流測量儀的示數將變大，故D正確。
故選D。
7.【答案】
【解析】A、根據開普勒第二定律，設 ，掃過的面積可認為是直角三角形，在近地點和遠地點有 可得： ，因 ，故大于，故A錯誤；
、在近日點，由萬有引力定律和牛頓第二定律可得，；在遠日點，由萬有引力定律和牛頓第二定律可得，，故：；哈雷彗星在遠日點做近心運動，則有，所以，故B錯誤，C正確；
D、哈雷彗星與太陽連線在相同時間內掃過相等的面積，哈雷彗星與太陽連線掃過的面積和地球與太陽連線掃過的面積不相等，故D錯誤。
8.【答案】
【解析】如圖所示，欲使光在和的界面上發生全反射，需有：
為臨界角，光在介質中的傳播最長路程為：
傳播速度為：
光在內外層的臨界角滿足：，故，
故最長時間為：，
故B正確，ACD錯誤。
9.【答案】
【解析】充電過程中，電壓越來越大，且增加的越來越慢，切線斜率減小，放電過程中，電壓越來越小，且減小的越來越慢，切線斜率減小，故AB錯誤；
充電過程中，電流越來越小，且減小的越來越慢，放電過程中，電流越來越小，且減小的越來越慢，切線斜率均越來越小，故C正確，D錯誤。
10.【答案】
【解析】在內，穿過環形真空室的磁場方向豎直向上，由圖乙可知，電流增大即電流產生的磁場增大，根據楞次定律可知，在環形真空室中生的電場從上向下看為順時針，電子在電場作用下沿逆時針方向俯視做加速圓周運動，故正確；
在內，穿過環形真空室的磁場方向豎直向上，由圖乙可知，電流減小即電流產生的磁場減小，根據楞次定律可知，在環形真空室中生的電場從上向下看為逆時針，電子在電場作用下沿順時針方向俯視做減速圓周運動，故錯誤；
在內，穿過環形真空室的磁場方向豎直向下，由圖乙可知，電流增大即電流產生的磁場增大，根據楞次定律可知，在環形真空室中生的電場從上向下看為逆時針，電子在電場作用下沿順時針俯視做加速圓周運動，故錯誤；
在內，穿過環形真空室的磁場方向豎直向下，由圖乙可知，電流減小即電流產生的磁場減小，根據楞次定律可知，在環形真空室中生的電場從上向下看為順時針，電子在電場作用下逆時針方向俯視做減速圓周運動，故錯誤。
11.【答案】
【解析】A、對小球，由到過程，根據動能定理可得：，故小球沿兩軌道運動到點時的速度大小相等，A錯誤；
B、由于兩小球到達點時速度方向不同，故從起點到終點，兩球的動量變化量不同，故B錯誤；
C、由于小球從Ⅰ軌道的不同位置靜止釋放，到達末端的時間都相同，故小球在Ⅰ軌道的運動可視為一個擺長特別大的單擺運動的一部分，小球從到運動時間，小球從到的運動時間為，則有，解得，若在兩球釋放的同時，將小球平拋恰好也落在點，則有，解得，其中為所對的圓周角，由于很大，小球做單擺運動，故，故可知，即三個球相比，先到達點，故C錯誤；
D、若軌道不光滑且與兩球滑動摩擦因數相同，由于小球運動過程克服阻力做功更多，因此小球沿Ⅰ軌道運動到點的速度小，故D正確。
12.【答案】；
；
；
；
；其可調節的電流范圍相對較大，且滑片移動相同的距離，電流變化相對穩定，便于調節。
【解析】 多用電表測直流電壓，讀數為；
滑動變阻器接線錯誤，其所在區域為；
圖像上取兩點和，充電寶內阻和之和等于圖像斜率絕對值，內阻；
實驗誤差來源于電壓表分流，由圖乙可知，當外電路短路時，電流的測量值等于真實值，除此之外，由于電壓表的分流作用，電流的測量值小于真實值，
電源的圖象如圖所示，
由圖象可知，電源電動勢和內阻的測量值均小于真實值，選項CD正確；
由圖像戊可知，選用的滑動變阻器，其可調節的電流范圍相對較大且滑片移動相同的距離，電流變化相對穩定，便于調節．
13.【答案】解：教室內氣體的物質的量
教室里面的空氣分子個數
解得：；
教室內每個分子占據的平均空間
將分子占據空間當作立方體模型
解得。
14.【答案】最小時靜摩擦力為最大靜摩擦：
對黑板擦受力分析：

15.【答案】解：從最初到最終共速，由動量守恒
解得
從子彈射入到穿出，由動量守恒
解得
解法一：由能量守恒
解得
解法二：圖像法
由圖像可得
解得
加速度
阻力
解法一：
子彈從射入到共速時
解得
由得
解法二：
圖像法：

16.【答案】
解得
如圖所示，根據幾何關系，打到擋板上的粒子坐標為
如圖所示
與負軸成出射的粒子打到擋板上的位置恰為點
沿負軸出射的粒子打到擋板上的位置恰為點
在此角度范圍內出射的粒子可以打到區間
它們占所有出射粒子的比例為
如圖所示
當出射粒子速度為方向時，粒子剛好打到板上點
由幾何關系知：方向與軸正向夾角為
打到板上的坐標值為
出射粒子速度從方向逆時針逐漸轉到方向
當粒子打到擋板上的位置據點距離變大
當出射方向為，打到擋板上的位置據點最遠為
最遠點的橫坐標
出射粒子速度從方向逆時針逐漸轉到方向
粒子剛好再次打到板上點
綜上判斷，在區間的探測器能夠探測到粒子從兩個方向進入探測器
相應區間為
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