2024届江苏省决胜新高考高三下学期大联考物理试题及答案

决胜新高考——2024届高三年级大联考物理注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1．本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。3．请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确。4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。5．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。1.随着航天技术的不断发展，太空中的航天器数量越来越多。假设太空中的航天器围绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ꢀꢀ）A.航天器的转速一定大于地球的转速B.离地面越高的航天器向心加速度越小C.同一轨道上的航天器受到的地球引力相等D.同一轨道上的航天器一定不会发生碰撞现象2.某型号酒精测试仪的工作原理图如图所示，传感器R的阻值随气体中酒精浓度的增大而减小。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时（）A.传感器的电阻增大3.在恒星内部发生的核反应A.X、Y是同位素B.电流表的示数变小C.电压表的示数变大D.电源的总功率增大11HXY11HY5O和中，X、Y代表两种不同的原子核，则（）B.X的结合能比Y的大D.X的中子数为7158O相等C.Y的核子数与4.如图所示，在足够大的、磁感应强度为B的匀强磁场中，一匝数为N、面积为S的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，则当线框平面与中性面（）第1页/共6页A.垂直时，线框的四条边受到安培力C.重合时，线框产生的感应电动势最大B.垂直时，线框的磁通量变化率最大D.重合时，穿过线框的磁通量为NBS5.在光学元件的表面镀一层特定厚度的薄膜，可增加光的透射。某薄膜能增加一单色光的透射，该薄膜的最小厚度（）A.小于单色光波长的四分之一C.等于单色光波长的二分之一B.等于单色光波长的四分之一D.大于单色光波长的二分之一6.功率为P的白炽灯消耗的电功率有k%产生红光。已知红光的波长为，红光在真空中的光速为c，则该白炽灯1s内发出的红光光子数为（）k%hck%k%k%A.B.C.D.t时的波形图如图所示。介质中x2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式07.一列简谐横波在y10sint为，则（）A.这列波的波长为6mB.这列波的传播速度为1m/sC.t时，P处于平衡位置处D.x处质点的振动方程为2y10sint8.用插针法测量矩形玻璃砖折射率的实验中，入射光线和出射光线上大头针的位置均正确，则逆着出射光线观察到的4个大头钉的位置可能是（ꢀꢀ）第2页/共6页A.B.D.C.9.如图所示，外力使条形磁铁甲、乙静止于水平桌面上，已知甲的质量小于乙的质量，两者与桌面间的动摩擦因数相等。现同时释放甲、乙，两者均相对于桌面运动，在它们接近过程中的任一时刻（）A.甲的加速度比乙的小C.甲的动量比乙的小B.甲的动能比乙的大D.磁场力对甲、乙的功率相等10.如图所示，均匀带正电的薄球壳上有一小孔A，带正电的试探电荷（不计重力）从球心O以足够大的Ep初速度沿OA方向射出。取无穷远处的电势为0，则关于试探电荷受到的电场力大小F、电势能与离开球心的距离r的关系图像可能正确的是（）AB.C.D.二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。11.小华利用如图甲所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。先将木板左端垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力。然后小车右端用细绳跨过定滑轮和一个钩码相连，钩码下落，带动小车运动。第3页/共6页（1）补偿阻力时，小车左端______（选填“需要”或“不需要）和纸带相连。（2）实验得到的纸带和相关数据如图乙所示，图中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s。以打出A点时小车位置为初始位置，得到位移AB、AC、AD、AE、AF平均速度如下表：位移区间ABACADAE0.30.480AFt/s0.10.20.5vcm/s66.073.087.394.60请根据表中数据，在方格纸上补全实验点，作出vt图线。____（3）从实验结果可知，小车运动的vt图线可视为一条直线，从图线可得到打出A点时小车速度大小vA______cm/s。a（4）设vt图线的斜率为k，可得到小车的加速度大小______。（5）小明认为若再增加一个钩码，不改变其他条件，重新实验作出的vt图线的斜率为2k。请判断该观点是否正确，并简要说明理由。______12.一瓶内装有氧气。已知氧气的分子数为N，密度为，摩尔质量为M，温度为T。阿伏伽德罗常数为N。A（1）求瓶内氧气的体积V；（2）升高氧气温度并释放出瓶内部分氧气以保持瓶内压强不变，求氧气温度升至T时瓶内氧气的密度。第4页/共6页13.如图所示，两条相距为d的平行金属导轨位于竖直面内，其上端接一阻值为1的电阻，匀强磁场区域R的磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。质量为m、电阻为的金属杆在外力作用下静止在导轨2v上，当磁场区域（虚线以下足够大的空间）以速度竖直向下匀速运动后，释放金属杆。导轨的电阻不0计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终在磁场中，并与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度为g。求：（1）释放金属杆瞬间，杆中感应电流的大小I；（2）经过足够长的时间后，金属杆的速度大小v。14.如图所示，轻杆的一端固定在轻质竖直转轴上的O点，杆与轴的夹角a60，杆上套有一劲度系数k100N/m的轻质弹簧，弹簧一端固定于O点，另一端与套在杆上的质量m的圆环相连，杆和圆L0.15m0g10m/s，不2环均处于静止状态。已知弹簧原长，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度计一切摩擦。（1）求圆环静止时弹簧的长度L；（2）在外力作用下，杆随转轴缓慢加速转动，圆环始终未离开杆。①当弹簧处于原长时，求杆转动的角速度大小；0②求杆的角速度从0到的过程中，外力做的功W。015.如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于xOy平面向外。质量为m、电荷量为＋q的粒子从坐标v原点O垂直磁感线入射到磁场中，初速度大小为，方向与x轴正方向成30°角，粒子能经过x轴上的P0第5页/共6页点。不计粒子重力。（1）求点P的坐标；（2）若仅将磁场替换为在坐标平面内且沿y轴负方向的匀强电场，粒子仍能经过P点，题干中的B为已知量，其他条件不变。求电场强度的大小E；031vB（3）若仅在坐标平面内增加沿y轴正方向的匀强电场，电场强度，求粒子离x轴的最E2y远距离。m第6页/共6页决胜新高考——2024届高三年级大联考物理注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1．本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。3．请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确。4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。5．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。1.随着航天技术的不断发展，太空中的航天器数量越来越多。假设太空中的航天器围绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ꢀꢀ）A.航天器的转速一定大于地球的转速C.同一轨道上的航天器受到的地球引力相等【答案】BB.离地面越高的航天器向心加速度越小D.同一轨道上的航天器一定不会发生碰撞现象【解析】【详解】A．由万有引力提供向心力Gm222nrr解得GMn23r可知航天器的离地面的高度的大于或等于地球同步卫星的高度时，航天器的转速小于或等于地球的转速，故A错误；B．根据万有引力提供向心力，有Gr2得向心加速度GMar2第1页/共15页故离地面越高的航天器向心加速度越小，故B正确；C．根据万有引力公式MmFGr2又航天器的质量未知，所以同一轨道上的航天器受到的地球引力不一定相等，故C错误；D．由GMvr可知同一轨道上的航天器的线速度的大小相等，如果它们绕地球飞行的运转方向相反，它们会碰撞，故D错误。故选B。2.某型号酒精测试仪的工作原理图如图所示，传感器R的阻值随气体中酒精浓度的增大而减小。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时（）A.传感器的电阻增大【答案】DB.电流表的示数变小C.电压表的示数变大D.电源的总功率增大【解析】【详解】ABC．酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器R的阻值减小，则电流增大，根据UEI(0r)可知电压表示数变小，故ABC错误；D．根据功率的公式可知P可知电源的总功率增大，故D正确；故选D。11HXY11HY5O3.在恒星内部发生的核反应A.X、Y是同位素和中，X、Y代表两种不同的原子核，则（）B.X的结合能比Y的大D.X的中子数为7158O相等C.Y的核子数与第2页/共15页【答案】D【解析】11HXY可知，Y的电荷数比X的电荷数多1，所以X、Y不是同位素；Y的质量数【详解】AB．由比X的质量数大，所以Y的结合能比X的大，故AB错误；11HY5HY5OO158O少1，故C错误；C．由D．由可知，Y的核子数比1111HXY，，结合反应过程质量数和电荷数守恒，可知Y的质量数和电荷数分别为14、7；则X的质量数和电荷数分别为13、6，则X的中子数为1367故D正确。故选D。4.如图所示，在足够大的、磁感应强度为B的匀强磁场中，一匝数为N、面积为S的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，则当线框平面与中性面（）A.垂直时，线框的四条边受到安培力C.重合时，线框产生的感应电动势最大【答案】BB.垂直时，线框的磁通量变化率最大D.重合时，穿过线框的磁通量为NBS【解析】【详解】AB．当线框平面与中性面垂直时，上下两边不受安培力，此时线框的磁通量变化率最大，感应电动势最大，故A错误，B正确；CD．当线框平面与中性面重合时，线框产生的感应电动势最小为0，磁通量为故CD错误；故选B。5.在光学元件的表面镀一层特定厚度的薄膜，可增加光的透射。某薄膜能增加一单色光的透射，该薄膜的第3页/共15页最小厚度（）A.小于单色光波长的四分之一C.等于单色光波长的二分之一【答案】AB.等于单色光波长的四分之一D.大于单色光波长的二分之一【解析】1【详解】当薄膜的最小厚度等于该单色光在这种介质中的波长的时，两束反射光的光程差恰好是光在这41种介质中的波长的，则相遇时是波峰与波谷相叠加，实现干涉相消，即反射光的总强度接近于零，因而2大大减少了光的反射损失，从而增加了透视光的强度，所以该薄膜的最小厚度等于该单色光在这种介质中1的波长的；由于光进入介质后频率不变，波速减小，则波长减小，所以该薄膜的最小厚度小于单色光波4长的四分之一。故选A。6.功率为P的白炽灯消耗的电功率有k%产生红光。已知红光的波长为，红光在真空中的光速为c，则该白炽灯1s内发出的红光光子数为（）k%hck%k%k%A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】一个红光光子的能量为其中Ec白炽灯在时间1s内辐射的红光的能量为Pk%，辐射的光子数为Pk%lPk%nEhc故选A。t时的波形图如图所示。介质中x2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式07.一列简谐横波在y10sint为，则（）第4页/共15页A.这列波的波长为6mB.这列波的传播速度为1m/sC.t时，P处于平衡位置处D.x处质点的振动方程为2y10sint【答案】D【解析】【详解】A．如图，波长为4m，A错误；B．周期为Ts波速为4v10m/sT0.4B错误；C．由于1tT4P处于波峰或波谷处，C错误；t时，x处质点处于波谷，即初相为0，故x处质点的振动方程为D．22y10sintD正确。故选D。8.用插针法测量矩形玻璃砖折射率的实验中，入射光线和出射光线上大头针的位置均正确，则逆着出射光线观察到的4个大头钉的位置可能是（ꢀꢀ）A.B.C.第5页/共15页D.【答案】C【解析】【详解】设入射光线和出射光线上大头针分别为A、B和C、D，用插针法测量矩形玻璃砖折射率的实验中，入射光线和出射光线上大头针的位置均正确，说明出射光线上大头针C、D会挡住入射光线上上大头针A、B的像，则根据光路可逆性知，逆着出射光线观察到的4个大头钉的位置可能是C图。故选C。9.如图所示，外力使条形磁铁甲、乙静止于水平桌面上，已知甲的质量小于乙的质量，两者与桌面间的动摩擦因数相等。现同时释放甲、乙，两者均相对于桌面运动，在它们接近过程中的任一时刻（）A.甲的加速度比乙的小C.甲的动量比乙的小【答案】BB.甲的动能比乙的大D.磁场力对甲、乙的功率相等【解析】【详解】A．对甲、乙两条形磁铁分别做受力分析，如图所示根据牛顿第二定律有F甲gF乙ga甲a乙、m甲m乙可得甲的加速度比乙的大，故A错误；B．由于所以由于两物体运动时间相同，且同时由静止释放，甲的加速度较大，则甲的位移较大，根据动能定理有(F甲g)xEk可知甲的动能比乙的大，故B正确；C．对于整个系统而言，由于合力方向向右，合冲量方向向右，所以合动量方向向右，显然甲的动量大小第6页/共15页比乙的大，故C错误；D．根据功率的计算公式有P磁场力对甲、乙的功率不相等，故D错误。故选B。10.如图所示，均匀带正电的薄球壳上有一小孔A，带正电的试探电荷（不计重力）从球心O以足够大的Ep初速度沿OA方向射出。取无穷远处的电势为0，则关于试探电荷受到的电场力大小F、电势能与离开球心的距离r的关系图像可能正确的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】由于球壳内的场强处处为零，试探电荷在球壳内不受电场力，电场力不做功，试探电荷的电势能保持不变。球壳外的场强随离球心的距离r的增加而减小，带正电的试探电荷受到的电场力方向与速度方向相同，电场力做正功，试探电荷的电势能随r的增加而增加，但增加得越来越慢。故选C。二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。11.小华利用如图甲所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。先将木板左端垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力。然后小车右端用细绳跨过定滑轮和一个钩码相连，钩码下落，带动小车运动。第7页/共15页（1）补偿阻力时，小车左端______（选填“需要”或“不需要）和纸带相连。（2）实验得到的纸带和相关数据如图乙所示，图中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s。以打出A点时小车位置为初始位置，得到位移AB、AC、AD、AE、AF平均速度如下表：位移区间ABACADAEAF01t/s0.20.30.40.5vcm/s66.073.080.087.394.6请根据表中数据，在方格纸上补全实验点，作出vt图线。____（3）从实验结果可知，小车运动的vt图线可视为一条直线，从图线可得到打出A点时小车速度大小vA______cm/s。a（4）设vt图线的斜率为k，可得到小车的加速度大小______。（5）小明认为若再增加一个钩码，不改变其他条件，重新实验作出的vt图线的斜率为2k。请判断该观点是否正确，并简要说明理由。______【答案】①.需要②.③.58##59##60④.2k⑤.不正确。因为再增加一个钩码后，小车的加速度小于原来的2倍，即斜率小于2k【解析】1）[1]补偿阻力时，不仅补偿木板和小车之间的阻力，还需补偿纸带与打点计时器之间阻力，小车左端需要和纸带相连，故填“需要。第8页/共15页（2）[2]利用表格中的数据作出v—t图线，如图所示。（3）[3]由v—t图线知，纵轴的截距为A点的速度，（4）[4]小车做匀变速直线运动，有vs1。A1xvtat202变形可得故小车在xt1v02t时，即打出A点时小车的速度大小0vAba小车的加速度大小满足1ak2即a2kM（5）[5]如果不满足钩码质量远小于小车质量，则钩码质量不能忽略，则有mmgmMa变形得mgamM所以当不满足钩码质量远小于小车质量时，加速度变小，因为再增加一个钩码后，小车的加速度小于原来的2倍，即斜率小于2k。故不正确。12.一瓶内装有氧气。已知氧气的分子数为N，密度为，摩尔质量为M，温度为T。阿伏伽德罗常数为N。A（1）求瓶内氧气的体积V；（2）升高氧气温度并释放出瓶内部分氧气以保持瓶内压强不变，求氧气温度升至T时瓶内氧气的密度第9页/共15页。NMNATT2）【答案】（1）【解析】1）氧气的质量NmMNAm瓶内氧气的体积V，解得NMNAV（2）升高氧气温度并释放出瓶内部分氧气以保持瓶内压强不变，则VTVT质量相等，则解得VVTT13.如图所示，两条相距为d的平行金属导轨位于竖直面内，其上端接一阻值为1的电阻，匀强磁场区域R的磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。质量为m、电阻为的金属杆在外力作用下静止在导轨2v上，当磁场区域（虚线以下足够大的空间）以速度竖直向下匀速运动后，释放金属杆。导轨的电阻不0计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终在磁场中，并与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度为g。求：（1）释放金属杆瞬间，杆中感应电流的大小I；（2）经过足够长的时间后，金属杆的速度大小v。第10页/共15页012RR12I0【答案】（1）2）vB2d2【解析】1）感应电动势E0电流EI12解得012I（2）经过足够长的时间后，金属杆做匀速直线运动mgBId感应电动势电流vvE0EI12解得R2Rv10B2d214.如图所示，轻杆的一端固定在轻质竖直转轴上的O点，杆与轴的夹角a60，杆上套有一劲度系数第11页/共15页k100N/m的轻质弹簧，弹簧一端固定于O点，另一端与套在杆上的质量m的圆环相连，杆和圆L0.15m0g