2024届名校联盟全国优质校高三大联考（一模）物理试题含答案.pdf

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1、 学科网（北京）股份有限公司 保密保密启用前启用前 试卷类型：试卷类型：A 准考证号准考证号_ 姓名姓名_（在此卷上答题无效）（在此卷上答题无效）名校联盟全国优质校名校联盟全国优质校 2024 届高三大联考届高三大联考 物理试题物理试题 2024.2 本试卷共本试卷共 8 页，考试时间页，考试时间 75 分钟，总分分钟，总分 100 分。分。注意事项：注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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，回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把

2、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。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。写在本试卷上无效。3考试结束后，将答题卡交回。考试结束后，将答题卡交回。一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中只有一项分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。是符合题目要求的。12023 年 10 月 3 日，在杭州亚运会田径女子4 100m接力决赛中，位于第 8 道的中国队以 43 秒 3

3、9 的成绩夺得冠军，时隔 9 年重返亚洲之巅，其中第四棒运动员是福建选手葛曼棋。如图所示为4 100m跑道的起终点区域，部分赛道起点位置及比赛终点线如图中所标注，则在整个比赛中（）A43 秒 39 表示时刻 B每位运动员位移的大小都为 100m C中国队的平均速度约为 9.2m/s D中国队运动员的总位移比位于第 3 道的新加坡队大 2太阳发射出的高能带电粒子击穿大气层，并与大气中的分子和原子相碰撞，使被撞击的分子和原子处于激发状态，恢复常态时，其激发的能量就以光能的形式发射出来，从而形成了绚丽多彩的极光。受大地磁爆影响，2023 年 12 月 1 日北京上空罕见地出现了极光，已知此次出现的深

4、红色极光波长约为 630nm，真空中的光速为83 10 m/s，则（）A极光是由分子和原子从高能级向低能级跃迁时产生的 B大气层中的分子和原子可以吸收任意大小的能量发生跃迁 学科网（北京）股份有限公司 C深红色极光的频率约为114.8 10 Hz D对极光进行光谱分析可以推测太阳的物质组成 3如图甲所示，弹跳鞋是一种新型体育用品鞋，其底部装有弹簧。使用时人对弹簧施加压力，使弹簧形变后产生竖直向上的弹力，将人向上弹离地面。某次上升过程中人的动能kE随重心上升高度 h 变化的图像如图乙所示，上升高度为1h时动能达到最大值，图中23hh段为直线，其余部分为曲线，已知弹簧始终处于弹性限度内，空气阻力忽

5、略不计，则（）A上升高度为1h时，人的加速度达到最大值 B上升高度为2h时，弹跳鞋离开地面 C在20h的上升过程中，人的机械能先增大后减小 D在23hh的上升过程中，人处于超重状态 42023 年 12 月 1 日发生了大地磁爆，低层大气受热膨胀，导致高层大气密度增加，增大了对航天器的飞行阻力，造成风云三号 G 星的轨道高度单日降低了约 400m。已知风云三号 G 星质量33.6 10 kgm=，正常运行的轨道半径约66.8 10 mr=，地球质量246.0 10 kgM=，万有引力常量11226.7 10N mkgG=。已知质量为 m 的物体从距地心 r 处运动到无穷远处的过程中克服地球引力

6、所做的功为MmGr，轨道降低前后风云三号 G 星的运动均视为匀速圆周运动，则此次大地磁暴中风云三号 G 星单日损失的机械能约为（）A66.3 10 J B71.3 10 J C76.3 10 J D81.3 10 J 二、双项选择题：本题共二、双项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 24 分。每小题有两项符合题目要求，全部选分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得对的得 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。学科网（北京）股份有限公司 5如图所示，粗细均匀的金属棒 MN 两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，处于竖直向

7、上的匀强磁场中。棒中通有从 M 到 N 的电流，平衡时两细线与竖直方向的夹角均为，则以下情况中会使金属棒平衡时与竖直方向夹角变大的是（）A仅增大金属棒的质量 B仅增大通过金属棒的电流 C仅增大匀强磁场的磁感应强度 D仅让两轻质细线增加相同的长度 6如图甲所示为某品牌漏电保护器，其内部结构及原理如图乙所示，虚线框内为漏电检测装置，可视为理想变压器，其中原线圈由入户的火线、零线在铁芯上双线并行绕制而成，副线圈与控制器相连。当电路发生漏电时，零线中的电流小于火线，从而使副线圈中产生感应电流，通过控制器使线路上的脱扣开关断开，起到自动保护的作用。若入户端接入311sin100(V)ut=的交变电流，则

8、（）A入户端接入的交变电流方向每秒变化 100 次 B当用电器发生短路时，该漏电保护器会切断电路 C没有发生漏电时，通过副线圈的磁通量始终为 0 D没有发生漏电时，通过副线圈的磁通量随原线圈中电流的增加而增加 7如图甲所示，物块 A、B 相互紧靠着放置在光滑水平面上，劲度系数为 k 的轻质弹簧左、右端分别与墙壁和物块 A 连接，用外力向左缓慢推动物块 B 运动一段距离，使弹簧处于压缩状态。0t=时撤去外力，A 向右运动过程中，速度 v 随时间 t 变化的规律如图乙所示，已知13tt、时刻 A 的速度大小均为2v，2t时刻 A 的速度达到最大值 v，4t时刻 A 的速度减为 0，则（）学科网（北

9、京）股份有限公司 A213tt=B422tt=C214ttt=D()32432tttt=8如图甲所示，足够长的 U 型导轨放置在光滑水平绝缘桌面上，CD 长为 1m，导轨电阻不计。质量为 0.1kg、长为 1m、电阻为0.5的导体棒 MN 放置在导轨上，与导轨间的动摩擦因数为且始终接触良好。区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场；区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为 2B 的匀强磁场。0t=时，对导轨施加一个水平向右恒力 F，2st=时撤去 F，2s 前导轨与导体棒的vt图像如图乙所示。MN 与 CD 停止运动时分别位于区域和区域，已知重力加速度 g 取210m/s，最大

10、静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）A动摩擦因数0.2=B导轨质量为 0.2kg C恒力 F 做的总功为 2.4J D撤去 F 后通过导体棒的总电荷量为 2C 三、非选择题：本题共三、非选择题：本题共 8 题，共题，共 60 分。分。9（3 分）2023 年 4 月 12 日，由我国自主设计、研制的全超导托卡马克实验装置东方超环（EAST）成功实现稳态高约束模式等离子体运行 403 秒，创造了新的世界纪录。其内部的核反应方程之一为234112HHHeX+，则该反应中 X 为_（选填“质子”“中子”或“电子”），该反应属于_（选填“核聚变”“核裂变”或“衰变”）10（3 分）一定质量的理想气体经历了

11、ABCDA 的循环过程后回到状态 A，其PV图如图所示，则完成一次循环，气体内能_（选填“增加”“减少”或“不变”），气体_（选填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”）。学科网（北京）股份有限公司 11（3 分）如图甲所示，真空中有一半圆形玻璃砖 AB，一束单色光沿半径方向射向其圆心 O，入射光与直边 AB 的夹角为，另一侧放置可探测反射光强度的光学传感器 CD。通过实验测得反射光强度与角度的关系如图乙所示，则该单色光由玻璃砖AB射向真空时发生全反射的临界角为_，该单色光在玻璃砖AB中的折射率为_（已知：sin530.8=，cos530.6=）。12（6 分）某同学利用铁架台、打点计时器、刻度

12、尺等装置研究直径为 6cm 的空心塑料球竖直下落的运动规律。（1）该同学将打点计时器竖直安装在铁架台上，将纸带一端连接塑料球，另一端穿过打点计时器限位孔，接通电源后，即将释放纸带时的实验情景如图甲所示。指出一处该同学本次实验操作不当之处：_。（2）按正确操作得到一条纸带后，从纸带上选择便于测量的某点作为计数起点，每隔一个点选取一个计数点，并计算得到打下每个计数点时塑料球的速度大小如下表，其中打下计数点 6 时塑料球的速度尚未算出。计数点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 时刻（s）0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 0.32 0.36 0.40 学科网

13、（北京）股份有限公司 速度（1m/s）0.56 0.89 1.22 1.53 1.88 2.50 2.83 3.14 3.44 部分纸带如图乙所示，纸带上标记的数值为计数点 5、6、7 与计数起点的距离，由这些数据可计算出打下计数点 6 时塑料球的速度大小为_m/s（结果保留三位有效数字）。（3）在图丙中标出打下计数点 6 时塑料球的速度，并作出塑料球竖直下落的vt图像。（4）由作出的vt图像可知这段时间内塑料球近似做匀变速直线运动，根据图像计算出其加速度大小为_2m/s（结果保留两位有效数字），发现此加速度明显小于当地重力加速度，其原因可能是_。13（6 分）某同学用图甲所示的电路研究通过玩

14、具中小电动机的电流随电压变化规律。（1）根据图甲所示电路图将图乙中实物连线补充完整；学科网（北京）股份有限公司 （2）缓慢移动滑动变阻器滑片，使电动机两端的电压从零开始增大，同时观察电动机的运转状态并记录电压表示数 U 和电流表的示数 I，根据实验数据得到电动机的IU图像如图丙所示：（3）由图丙可知，该电动机的内阻约为_（结果保留两位有效数字）；（4）由图丙可知，当电动机两端电压在2 3V之间逐渐增大时，若该电动机内阻阻值变化忽略不计，则电动机的机械效率逐渐_（选填“增大”或“减小”）。14（12 分）为保证航海安全，海员需进行跳水训练。某次跳水训练中，质量75kgm=的海员从距水面5mh=的

15、跳台边缘处由静止自由下落，下落过程中双脚并拢，脚尖绷直，身体始终保持竖直。忽略空气阻力，重力加速度 g取210m/s（1）求海员从离开跳台到接触水面所用的时间：（2）已知海员本次跳水触水瞬间受到水的作用力方向竖直向上，大小2FCAv=，式中水的密度331.0 10 kg/m=，比例系数6C=，触水瞬间的有效面积321.0 10 mA=，求海员触水瞬间加速度的大小；学科网（北京）股份有限公司（3）若海员从触水到速度减为 0 用时2s，求该过程中水对海员平均作用力的大小。15（12 分）一离心调速装置如图所示，四根轻杆 a、b、c、d 与两小球 M、N 以及圆环 P 通过铰链连接，轻杆长均为 L，

16、M、N、P 的质量均为 m，轻杆 a、b 上端通过铰链固定在竖直转轴上的 O 点，套在转轴上的轻质弹簧连接在 O点与圆环 P 之间，弹簧原长为75L。装置静止时，轻杆与竖直方向的夹角均为 37，绕转轴转动该装置并缓慢增大转速，圆环缓慢上升，使轻杆与竖直方向的夹角均变为 53，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为 g，sin370.6,cos370.8=，求：（1）装置静止时，轻杆 a 对小球 M 弹力的大小；（2）弹簧的劲度系数；（3）轻杆与竖直方向夹角为53时该装置转动角速度的大小。16（15 分）如图所示，光滑水平地面上放置一质量为 m 的不带电绝缘长木板，空间中存在

17、水平向右的匀强电场 E 和垂直纸面向里的匀强磁场 B，E、B 大小均未知。0t=时，在木板上表面静止释放一个质量为 m 的带正电物块，物块所受电场力大小为 mg（g 为重力加速度），物块与木板间的动摩擦因数0.5=。1tt=（1t已知）时，物块速度为0v且恰好飞离木板，再经过0232vtg=时间，物块速度的水平分量第一次减到 0，且恰好到达右侧光滑竖直墙壁的 P 点。已知物块可视为质点，忽略木板厚度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块飞离木板前木板未与墙壁发生碰撞，求：学科网（北京）股份有限公司（1）电场强度与磁感应强度的大小之比；（2）1tt=时，木板速度的大小；（3）10t时间内，物块与木板

18、间摩擦发热量：（4）物块运动过程中距地面的最大高度。保密保密启用前启用前 试卷类型：试卷类型：A 名校联盟全国优质校名校联盟全国优质校 2024 届高三大联考届高三大联考 物理答案解析及评分标准物理答案解析及评分标准 2024.2 1答案：D 解析：43 秒 39 表示时间，运动轨迹存在曲线，不是每位运动员的位移皆为 100m，没有位移的确切数据不能计算出平均速度（9.2 约等于平均速率），全程总位移为起点位置指向终点线的有向线段，可知中国队的总位移大于位于第 3 道新加坡队。2答案：A 解析：极光是由分子和原子从高能级向低能级跃迁时产生的，故 A 正确；分子和原子不能吸收任意大小的能量发生跃

19、迁，故 B 错误；144.8 10 Hzcv=，故 C 错误；对极光进行光谱分析可以推测地球大气的物质组成，无法推测太阳的物质组成，故 D 错误。3答案：B 解析：上升过程中，kEh图像的斜率为人的合外力。由图可知，合外力先减小后反向增大，故加速度先减小后增大，故 A 错误。上升高度为1h时，此时人所受的合外力为 0，弹簧对人的弹力和人的重力相等，上升高度为2h时，由23hh段为直线知此时人和鞋离开地面，故 B 正确。上升高度为20h的过程中，弹簧弹力一直对人做正功，人的机械能不断增大，故 C 错误。上升高度为23hh的过程中，人做竖直上抛运动，处于失重状态，故 D 错误。4答案：C 解析：设

20、降低后的轨道半径为r，则对此过程地球引力所做的功为MmMmWGGrr=，在轨道做匀速圆周运 动 时：22MmvGmrr=，动 能：2122kMmEmvGr=，对 此 过 程 由 动 能 定 理 可 得：()221122fWWmvmv+=，式中 W 为克服阻力所做的功，即为损失的机械能，整理可得：学科网（北京）股份有限公司()222Mm rrMmMmEGGGrrr r=，代入数据得：76.3 10 JE=。5答案：BC 解析：作出金属棒侧视图，其受力分析如图所示，tanBILmg=，可知增大金属棒质量会使tan减小，变小；增大通过金属棒电流、增大匀强磁场的磁感应强度，均会使使tan变大，变大。大

21、小与细线长度无关。6答案：AC 解析：接入入户端的交变电流频率为 50Hz，电流方向每秒改变 100 次，故 A 正确；没有发生漏电时，原线圈双线绕法，火线、零线中电流方向始终相反且等大，故在铁芯中产生的磁场相互抵消，通过副线圈的磁通量始终为零，故 C 正确，D 错误；用电器发生短路时，双线中电流依然等大反向，副线圈中没有电流，漏保不会切断电源（这个时候应该工作的事空气开关或保险丝而非漏电保护器），故 B 错误。7答案：AD 解析：物块 A、B 分离瞬间，两者间弹力为零，加速度均为零，弹簧处于原长状态。分离前物块 A、B 向右的运动为简谐运动的一部分，从加速度最大到加速度为零，恰好为14周期；

22、分离后物块 A 向右的运动为简谐运动的一部分，但弹簧振子的质量发生了变化，物体振动的固有频率改变，周期21TT，因此，421432,tt ttt。20t为简谐运动，且1t时刻速度为2v，2t时刻速度为 v，故212tt；24tt为简谐运动，且3t时刻速度为2v，2t时刻速度为 v，故()32432tttt=。8答案：AD 解析：由图知，01s未产生电磁感应现象，为常规的滑块滑板模型。1st=时，导体棒12m/sv=，导轨24m/sv=，对导体棒分析，2111 111,2m/svm gm a at=，可得0.2=，A 正确；学科网（北京）股份有限公司 12s匀速，说明 CD 与 MN 同时进入磁

23、场，而且受力平衡，对导体棒分析1BILfm g=，对导轨分析2BILfF+=，可得30.6NFf=。在01s时间内，对导轨分析22Ffm a=，22114m/svat=，得导轨质量20.1km=，B 错误；在02s内，导轨位移2(12)4m6m2s+=，恒力做功23.6JFWF s=，C 错误；在12s内，电流122BLvBIvIR+=，金属棒平衡BILf=，解得0.1TB=。撤去恒力后，安培力冲量使得系统动量发生改变，有(2)BILBILtp+=总，整理得()1 1223()0BL Itm vm v=+，流过导体棒电量()1 12223m vm vqItCBL+=，D 正确。9答案：中子；核

24、聚变 解析：由质量数守恒及电荷守恒可写出核反应方程23411120HHHen+，可知 X 为中子，这是典型的核聚变反应。10答案：不变，放热 解析：回到初始状态 A，气体温度不变，内能不变。对一次循环，由热力学第一定律UWQ=+，外界对气体做功大于气体对外界做功，因此0W，因此0Q，气体放热。11答案：37；1.67 或53；解析：由图乙可知当小于53即入射角37大于时反射光强度最大且保持不变，说明全反射的临界角为37，故15sin373n=12（6 分）（1）塑料球应靠近打点计时器；手应抓住纸带末端并使纸带拉直；（1 分）（2）2.19（1 分）（3）如图所示（1 分）学科网（北京）股份有限

25、公司 （4）7.8-8.3（2 分）在塑料球下落的这段过程中，受到较为明显、大小稳定的阻力（1 分）13（6 分，每空 2 分）答案：（1）如图所示（滑动变阻器下端两接线柱连接正确即可得 1 分）；（2）5.0（4.95.1 之间均可）；（3）增大；解析：由IU图像分析可知，电压较小时电动机不转动，仅有线圈内阻接入，其电流随电压变化也表现为定值电阻特征，做出伏安特性曲线分析得电动机内阻约为5.0；电动机机械效率21IUI rIrIUU=，由图像可知，在23V之间，电动机已经转动，其IU的值逐渐减小，故电动机机械效率逐渐增大。14（12 分）解：（1）海员作自由落体运动至接触水面时：212hgt

26、=1st=（2）水的作用力：学科网（北京）股份有限公司 2100060.001 100600NsFCAv=smgFma=解得22m/sa=（3）海员作自由落体运动至接触水面时：22vgh=以竖直向上为正方向()0()Fmg tmv=解得1125NF=15（12 分）（1）装置静止时，小球 M 受力分析如图所示，对 M 12cos37Fmg=得：158Fmg=（2）装置静止时，小环 P 受力分析如图所示，对 P 112cos37mgFk x+=172 cos375xLL=得：10mgkL=学科网（北京）股份有限公司 （3）轻杆与竖直方向夹角为 53时，对 P 222cos53Fk xmg=+27

27、2 cos535xLL=得：252Fmg=小球 M 受力分析如图，对 M 322cos53cos53FmgF=+232sin53sin53sin53FFmL+=得：203gL=16（15 分）解：（1）设物块电量为 q，依题意得：Eqmg=物块刚好飞离木板，有：0qv Bmg=得0EvB=（2）对系统分析，由动量定理得：10Eqtmvmv=+得10vgtv=或隔离法：对物块分析，100fFqtImv=对木板分析，0fImv=学科网（北京）股份有限公司 得10vgtv=（3）10t时间内，对物块分析有：()EqmgqvBtm v=微元叠加有：110mglmglqBLmv+=得200 12vLv

28、tg=能量守恒：2201122EqLmvmvQ=+得22 20112Qmvmg t=（4）物块飞离木板后，物块在重力与洛伦兹力作用下做复杂的曲线运动，由于洛伦兹力始终垂直于速度，根据矢量分解思想有 x 轴的速度产生 y 轴的洛伦兹力，y 轴的速度产生x轴的洛伦兹力，水平与竖直动量定理有 x 方向()yxEqqv Btm v=20mgtqBymv=y 方向()xyqv Bmgtm v=2yqBxmgtmv=二式相加得0yqBxqBymvmv=能量守恒：2201122yEqxmgymvmv=解得：20031,2yvxyvvg=+=碰到墙壁之后，贴着墙壁竖直上升22022yvvygg=据地最大高度：203(1)2vhyyg=+解法二：将摆线运动分解成匀速直线运动与匀速圆周运动。学科网（北京）股份有限公司 0233 2334422mmvtTqBqBg=0mvRqB=qBttm=0 22cos45(1cos)xv tR=+0 22sin45sinyv tR=代入数据得20031,2yvxyvvg=+=碰到墙壁之后，贴着墙壁竖直上升22022yvvygg=据地最大高度：203(1)2vhyyg=+