江西省金太阳联考2023-2024学年高三下学期3月月考物理试卷含答案.pdf

学科网（北京）股份有限公司高三物理试卷高三物理试卷本试卷满分本试卷满分 100 分，考试用时分，考试用时 75 分钟。注意事项：分钟。注意事项：1答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4本试卷主要考试内容：高考全部内容。一、选择题：本题共本试卷主要考试内容：高考全部内容。一、选择题：本题共 10 小题，共小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的四个选项中，第 17 题只有一项符合题目要求，每小题题只有一项符合题目要求，每小题 4 分；第分；第 810 题有多项符合题目要求，每小题题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对的得分，全部选对的得 6分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。1航母上通常要安装电磁弹射器来帮助舰载机起飞。若在静止的航母上，某舰载机从静止开始匀加速运动100m 达到 80ms 的起飞速度，则该过程的时间为A3.2s B2.8s C2.5s D2.0s2已知普朗克常量346.6 10J sh，真空中的光速83.0 10 m/sc。极紫外线是光刻机用来制造先进芯片的光源，某金属板的极限波长为83.3 10 m，若用波长为 11nm 的极紫外线照射锌板，则锌板逸出光电子的最大初动能kE为A191.2 10JB171.2 10JC192.4 10J D172.4 10J3如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸中，活塞的面积为 S，质量为03p Sg（0p为大气压强，g 为重力加速度大小），活塞与汽缸底部相距为 L。汽缸和活塞绝热性能良好，初始时气体的温度与外界大气温度均为0T。现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向上移动 0.5L 后停止，整个过程中气体吸收的热量为04p SL。忽略活塞与汽缸间的摩擦，则该过程中理想气体A压强逐渐减小 B压强逐渐增大 C内能的增加量为06p SL D内能的增加量为02p SL4某海浪发电原理示意图如图所示，其发电原理是海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。转子带动边长为 L 的正方形线圈逆时针匀速转动，并向外输江西省金太阳联考2023-2024学年高三下学期3月月考物理试卷学科网（北京）股份有限公司出电流。已知线圈的匝数为 n，匀强磁场的磁感应强度大小为 B，线圈转动周期为 T。下列说法正确的是A线圈转动到如图所示的位置（磁场方向与线圈平面平行）时，感应电动势最大B线圈转动到如图所示的位置（磁场方向与线圈平面平行）时，b 端电势高于 a 端电势C线圈感应电动势的有效值为222nBLTD若仅增大线圈转动周期，则线圈感应电动势的最大值变大5如图所示，在排球比赛中，发球员在底线中点距离地面高1h处将排球水平击出，已知排球场的长为1l，宽为2l，球网高为2h，重力加速度大小为 g。为使排球能落在对方球场区域，则发球员将排球击出后，排球初速度的最大值可能为A22121(2)122gllh B221212(2)122()gllhh C22121(4)12gllh D22121(4)122gllh6如图所示，北斗系统主要由离地面高度约为 6R（R 为地球半径）的地球同步轨道卫星和离地面高度约为3R 的中轨道卫星组成，地球表面重力加速度大小为 g。下列说法正确的是A地球同步轨道卫星的向心加速度大小约为36g学科网（北京）股份有限公司B中轨道卫星的运行周期约为8177天C地球同步轨道卫星的线速度大于中轨道卫星的线速度D若要使卫星从中轨道变轨到同步轨道，则卫星需向前方喷气减速7如图所示，实线是沿 x 轴传播的一列简谐横波在0t 时刻的波形图，虚线是这列波在1.5st 时刻的波形图。已知该波的波速6m/sv，则下列说法正确的是A0t 时刻，4mx 处的质点沿 y 轴负方向运动B该横波若与频率为 1.5Hz 的波相遇可能发生干涉C1st 时刻，2mx 处的质点位于平衡位置且沿 y 轴负方向运动D在 03s 内，4mx 处的质点通过的路程为 48cm8如图所示，真空中，一带负电的粒子从平行金属板 A、B 的左侧边缘的中间 O 点，以一定的初速度 v 沿OQ 方向进入偏转电场，偏转电压为 U。图中虚线是金属板 A、B 的中心线，粒子最终将打在光屏上 Q 点正下方的 P 点。不计粒子受到的重力，下列说法正确的是AA 板带负电，B 板带正电 B若只把 B 板下移少许，则粒子将打在 P 点下方C若只把 U 增大少许，则粒子将打在 P 点下方 D若只把 v 增大少许，则粒子将打在 P 点下方9一滴雨滴从天空中竖直落下，雨滴可视为球形，所受空气阻力大小可近似为22fk r v，其中 k 为比例系数，r 为雨滴半径，v 为雨滴速度（v 未知），水的密度为，雨滴下落的高度足够高，最终雨滴落到水平地面上。重力加速度大小为 g，雨滴落到地面经 t 时间速度变为零（t 足够小且雨滴不反弹），则下列说法正确的是A雨滴匀速下落前，先处于失重状态，后处于超重状态B雨滴匀速下落前，一直处于失重状态C雨滴对地面的平均冲击力大小约为34 93rgrtk学科网（北京）股份有限公司D雨滴对地面的平均冲击力大小约为38 39rgrtk10如图所示，磁感应强度大小为 B 的匀强磁场方向垂直纸面向里，足够长的平行且光滑的金属导轨 MN、PQ 放置在匀强磁场中，导轨的间距为 L、电阻不计。质量为 2m 的导体棒 1 和质量为 5m 的导体棒 2 静置于导轨上，两导体棒相距为 x，导体棒 1 和导体棒 2 的电阻分别为 4R 和 5R。现分别给导体棒 1 和导体棒 2 向左和向右、大小为0v和02v的初速度，两导体棒始终与导轨垂直且接触良好。关于导体棒 1 和导体棒 2 以后的运动，下列说法正确的是A初始时刻，闭合回路感应电流的方向为顺时针方向B导体棒 1 和导体棒 2 构成的回路，初始时刻的电动势为0BLvC初始时刻导体棒 1 所受的安培力大小为2203B L vRD当导体棒 1 的速度为 0 时，导体棒 2 的速度大小为01.6v，方向向右二、非选择题：本题共二、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 54 分。分。11（7 分）为了探究物体质量一定时“加速度与力的关系”，某小组采用了如图甲所示的实验装置。（1）实验时，_（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；_（填“需要”或“不需要”）满足“小车的质量 M 远大于所挂钩码的总质量 m”这一条件。（2）将小车靠近打点计时器，先接通电源（频率为 50Hz），再释放小车，得到一条清楚的纸带，从 0 点开始每隔四个点取一个计数点，0、1、2、3、4 均为计数点，各计数点到 0 点的距离如图乙所示。小车的加速度大小为_2m/s（结果保留两位有效数字），同时记录力传感器的示数。学科网（北京）股份有限公司（3）仅改变所挂钩码的个数，测出多组加速度 a 与力传感器的示数 F 后，以 F 为横坐标、a 为纵坐标，作出的aF图像是一条直线，如图丙所示，若图像的斜率为 k，则小车的质量M _。12（8 分）用如图甲所示的电路测量电池组的电动势和总内阻。（1）闭合开关，发现电压表指针不偏转，小明用多用电表的直流电压挡来检测故障，保持开关闭合，将_（填“红”或“黑”）表笔始终接触 b 位置，另一表笔依次试触 a、c、d、e、f、g 六个接线柱，发现试触 a、f、g 时，多用电表均有示数，试触 c、d、e 时多用电表均无示数。若电路中仅有一处故障，则故障是_。A接线柱 b、c 间短路 B接线柱 d、e 间断路 C定值电阻断路（2）排除故障后按规范操作进行实验，改变电阻箱 R 的阻值，分别读出电压表和电阻箱的示数 U、R。某一次测量，电压表的示数如图乙所示，该示数为_V。（3）作出11UR图线如图丙所示，根据图中数据可得电池组的电动势E _V、总内阻r _。（计算结果均保留两位小数）13（10 分）如图所示，某光学元件是一个半径为 R 的球，O 点为球心。球面内侧 S 处有一单色点光源，其发出的一条光线射到球面上的 A 点，该光线恰好不从球内射出。已知SAR，光在真空中的传播速度为 c。求：学科网（北京）股份有限公司（1）该光学元件的折射率 n；（2）该光线从 S 点发出到第一次回到 S 点的时间 t。14（11 分）如图所示，在水平地面上的 A、B 两点间的距离114mL，半径0.5mR 的光滑半圆轨道与水平地面相切于 B 点。质量0.1kgm 甲的物块甲向右运动与静止在水平地面上 A 点的质量0.3kgm 乙的物块乙发生弹性正碰，碰撞后瞬间乙的速度大小4m/sv乙。碰后乙立即受到一水平向右的恒定推力，经10st 撤去该推力，之后乙与静止在 B 点处的质量0.3kgm丙的物块丙发生碰撞，碰后乙、丙粘在一起，乙、丙恰好能通过半圆轨道的最高点。乙与地面间的动摩擦因数0.2，所有碰撞时间极短，甲、乙、丙均可视为质点，取重力加速度大小210m/sg。求：（1）甲与乙碰撞前瞬间甲的速度大小；（2）水平向右的恒定推力的大小。15（18 分）如图所示，xOy 平面内，x 轴下方充满垂直于纸面向外的匀强磁场，x 轴上方充满竖直向下的匀强电场（图中未画出），其他部分无电场。从 P 点水平向右向电场内发射一个比荷为qm的带电粒子，粒子的速度大小为0v，仅在电场中运动时间 t，从 x 轴上的 N 点与 x 轴正方向成 角（未知）斜向下进入磁场，之后从原点 O 第一次回到电场。已知 P、N 两点间的电势差2032PNmvUq，忽略边界效应，不计粒子受到的重力。求：学科网（北京）股份有限公司（1）粒子第一次通过 N 点的速度大小 v 及角度；（2）匀强电场的电场强度大小 E 及匀强磁场的磁感应强度大小 B；（3）粒子从 P 点发射到第 2024 次从 x 轴上方进入磁场的时间2024t。高三物理试卷参考答案高三物理试卷参考答案1C 【解析】本题考查匀变速直线运动，目的是考查学生的理解能力。【解析】本题考查匀变速直线运动，目的是考查学生的理解能力。由题知，舰载机从静止开始弹射，匀加速运动 100m 达到 80ms 的起飞速度，则根据2xvt，解得2.5st，选项 C 正确。2B 【解析】本题考查光电效应，目的是考查学生的创新能力。【解析】本题考查光电效应，目的是考查学生的创新能力。设锌板的极限波长为c，逸出功为0W，0cccWhh，解得1806 10JW，根据光电效应方程有k00cEhWhW，解得17k1.2 10JE，选项 B 正确。3D 【解析】本题考查热力学第一定律，目的是考查学生的推理论证能力。【解析】本题考查热力学第一定律，目的是考查学生的推理论证能力。活塞缓慢移动，所以受力平衡，则10p Sp Smg，理想气体的压强不变，选项 A、B 错误；气体对外界做的功100.52Wp SLp SL，根据热力学第一定律UQ W，解得02Up SL，选项 C 错误、D 正确。4A 【解析】本题考查交变电流，目的是考查学生的推理论证能力。【解析】本题考查交变电流，目的是考查学生的推理论证能力。线圈转动到题图所示的位置时穿过线圈的磁通量最小，感应电动势最大，选项 A 正确；根据右手定则可知，此时线圈内部电流从 b 到 a，则线圈转动到题图所示的位置时 a 端电势高于 b 端电势，选项 B 错误；线圈感应电动势的有效值22nBLET，选项 C 错误；增大线圈转动周期，线圈感应电动势的最大值2m2nBLET变小，选项 D 错误。5D 【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的推理论证能力。【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的推理论证能力。排球恰好落在对方球场区域左边两个边角中的其中一个时排球的初速度最大，根据平抛运动规律，可得2112hgt，2221max()2llvt，解得排学科网（北京）股份有限公司球初速度的最大值2212max1(4)122gllvh，选项 D 正确。6B 【解析】本题考查万有引力定律，目的是考查学生的推理论证能力。【解析】本题考查万有引力定律，目的是考查学生的推理论证能力。设 M 为地球的质量，对在地球表面质量为 m 的物体进行分析，有2GMmmgR，同步轨道卫星由万有引力提供向心力，有2(6)GMmmaRR，解得同步轨道卫星的向心加速度大小约为49ga，选项 A 错误；根据万有引力提供向心力有2224GMmmrrT，可得32rTGM，则有3381()677TRRTRR中同，选项 B 正确；根据万有引力提供向心力有22GMmmvrr，解得GMvr，因为同步轨道卫星的轨道半径大于中轨道卫星的轨道半径，所以同步轨道卫星的线速度小于中轨道卫星的线速度，选项 C 错误；因为同步轨道卫星的轨道半径大于中轨道卫星的轨道半径，所以卫星从中轨道变轨到同步轨道，需向后方喷气加速做离心运动，选项 D 错误。7D 【解析】本题考查机械波，目的是考查学生的推理论证能力。【解析】本题考查机械波，目的是考查学生的推理论证能力。由波形图可知波长12m，根据波形平移位移公式可知，1.5st 时，39m4xvt，根据波的平移可知，该波一定沿 x 轴正方向传播，0t 时刻4mx 处的质点沿 y 轴正方向运动，选项 A 错误；该波的周期2sTv，频率10.5HzfT，故与频率为 1.5Hz 的波相遇不可能发生干涉，选项 B 错误；经过1st 时间，波传播的距离116m2xvt，根据波的平移可知1st 时刻，2mx 处的质点位于平衡位置下方，选项 C 错误；由题意可知33s2Tt，一个周期内所有质点的路程都为 4A，即648cmsA，选项 D 正确。8AC 【解析】本题考查带电粒子在电场中的运动，目的是考查学生的推理论证能力。【解析】本题考查带电粒子在电场中的运动，目的是考查学生的推理论证能力。粒子由于带负电，向下偏转，电场方向向上，A 板带负电，B 板带正电，选项 A 正确；粒子在 A、B 板间偏转，水平方向上有Lvt，竖直方向上有212yat，其中qUamd，可得222qULymdv，若只把 B 板下移少许，则粒子将打在P 点上方，选项 B 错误；若只把 U 增大少许，则粒子将打在 P 点下方，选项 C 正确；若只把 v 增大少许，则粒子将打在 P 点上方，选项 D 错误。9BD 【解析】本题考查动量定理，目的是考查学生的推理论证能力。【解析】本题考查动量定理，目的是考查学生的推理论证能力。雨滴匀速下落前，一直处于失重状学科网（北京）股份有限公司态，选项 A 错误、B 正确；雨滴下落的速度最大时有mgf，即32243mr gk r v，解得233mgrvk，由动量定理得0mF tmv ，解得38 39rgrFtk，选项 C 错误、D 正确。10CD 【解析】本题考查电磁感应，目的是考查学生的模型建构能力。【解析】本题考查电磁感应，目的是考查学生的模型建构能力。根据右手定则可知，初始时刻导体棒 1 和导体棒 2 中感应电流的方向为逆时针方向，所以总感应电动势的大小1203EEEBLv，选项 A、B 错误；初始时刻，回路中电流093BLvEIRR，导体棒 1 所受的安培力大小2203B L vFBLIR，选项 C正确；导体棒 1 和导体棒 2 所受的安培力大小相等、方向相反，则导体棒 1 和导体棒 2 组成的系统所受的合外力为零，动量守恒，取向右为正，根据动量守恒定律有0022525mvmvmv，解得201.6vv，选项D 正确。11（1）需要（1 分）不需要（1 分）（2）0.40（3 分）（3）1k（2 分）【解析】本题考查匀变速直线运动，目的是考查学生的理解能力。【解析】本题考查匀变速直线运动，目的是考查学生的理解能力。（1）虽然实验装置采用了力传感器，但是该实验也需要平衡摩擦力，否则力传感器的示数不等于小车所受的合力大小；实验中，根据力传感器的读数可以直接测出小车受到的拉力，不需要满足“小车的质量 M 远大于所挂钩码的总质量 m”这一条件。（2）由题知，相邻两计数点间的时间间隔0.1sT，根据逐差法，可得22224022216.01 7.207.2010 m/s0.40m/s44 0.1xxaT。（3）对小车受力分析，根据牛顿第二定律有FMa，解得1aFM，所以aF图像的斜率1kM，解得小车的质量1Mk。12（1）红（1 分）C（1 分）（2）2.10（2 分）（3）2.94（2 分）0.37（2 分）【解析】本题考查测量电池组的电动势和总内阻，目的是考查学生的实验探究能力。【解析】本题考查测量电池组的电动势和总内阻，目的是考查学生的实验探究能力。（1）b 与电源正极相连，电势较高，应将红表笔始终接触 b 位置。试触 a、f、g 时，多用电表均有示数，试触 c、d、e 时多用电表均无示数。说明接线柱 e、f 间断路，选项 C 正确。（2）电池组电动势为 3V 左右，电压表量程应选 03V，最小分度值为 0.1V，电压表的示数为 2.10V。（3）由欧姆定律可知UIR，0EIRRr，可得0111rRUERE，结合题中图像可知学科网（北京）股份有限公司100.7050.340A0.20rRE，110.340VE，解得电动势2.94VE、总内阻0.37r。13【解析】本题考查光的全反射，目的是考查学生的推理论证能力。【解析】本题考查光的全反射，目的是考查学生的推理论证能力。（1）因为SAR，根据几何关系可知，入射角60根据折射定律有1sinn 解得2 33n。（2）如图所示，根据几何关系可知，该光线从 S 点射出到第一次回到 S 点，共经历了 5 次全反射光在光学元件中的传播速度大小cvn 6Rtv 解得4 3Rtc14【解析】本题考查动量守恒定律，目的是考查学生的模型建构能力。【解析】本题考查动量守恒定律，目的是考查学生的模型建构能力。（1）甲、乙发生弹性碰撞，由动量守恒定律有0m vm vm v甲甲 甲乙 乙由机械能守恒定律有2220111222m vm vm v甲甲 甲乙 乙解得甲与乙碰撞前瞬间甲的速度大小08m/sv。（2）设乙与丙碰撞后瞬间的速度大小为1v，在半圆轨道的最高点时的速度大小为2v乙、丙在半圆轨道的最高点时，由向心力公式有22()()vmmgmmR乙乙丙丙由机械能守恒定律有221211()()2()22mmvmmgRmmv乙乙乙丙丙丙 解得15m/sv 乙、丙发生碰撞的过程中，由动量守恒定律有1()Bm vmmv乙乙丙 解得10m/sBv 对乙分析，有推力 F 作用时，由牛顿第二定律有Fm gm a乙乙该过程中乙的位移大小212xv tat乙乙从 A 点运动到 B 点的过程，由动能定理有221122BFxm gLm vm v乙乙乙 乙 解得0.9NF。学科网（北京）股份有限公司15【解析】本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，目的是考查学生的模型建构能力。【解析】本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，目的是考查学生的模型建构能力。（1）对粒子从 P 点到 N 点的运动过程，根据动能定理有2201122PNqUmvmv 解得02vv粒子在电场中做类平抛运动，粒子沿水平方向做匀速直线运动，有01cos2vv 解得60。（2）粒子沿水平方向的分位移大小10sv t粒子在 N 点沿竖直方向的分速度大小10sin3vvv在电场中，粒子在竖直方向上做匀加速直线运动，对应的分位移大小2101322svtv t电场强度大小2PNUEs 解得03mvEqt由洛伦兹力提供向心力有2vqvBmr由几何关系有1sin2sr 解得2 3mBqt。（3）粒子在磁场中运动的周期233rtTv粒子每次在磁场中运动的时间240360tT 20242023(2)tttt 解得20244046 3(4047)9tt。