江西省“三新”协同教研体2024-2025学年高三上学期12月联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024年“三新”协同教研共同体高三联考物理试卷本试卷满分100分，考试用时75分钟。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。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3.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10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10小题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得物理概念和物理规律，推动物理学的发展。以下是四幅课本插图，其中涉及了相同的物理思想方法的是（）A.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丁 D.丙和丁【答案】C【解析】甲图是等效替代的思想，乙图和丁图是微小量放大法，丙图是实验和逻辑推理相结合的科学思维方法。故选C。2.玻尔意识到经典理论在解释原子结构方面的困难后，提出了自己的原子结构假说，他的理论很好地解释了氢原子光谱。已知大量氢原子处于能级上，如图所示，这些氢原子在能级跃迁过程中发出的光中有、、三种光，其频率分别为、、，则下列选项中频率关系正确的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】由氢原子的能级图可知，，则有可得故选D。3.如图甲所示，坐标原点处固定有电荷量为的负点电荷，、点固定有电荷量为的正点电荷。轴上、、三点的横坐标分别为、、，轴上电势随坐标的变化曲线如图乙所示，其中为图线最高点对应的横坐标，下列说法正确的是（）A.、、三点的电场强度方向都是沿着轴正方向B.沿轴正方向从到，电场强度逐渐减小C.、两点的电场强度方向不同但大小相等D.轴上到点之间存在电场强度为零的点【答案】B【解析】A．图像斜率代表电场强度，沿电场线方向电势逐渐降低，点的电场强度沿轴负方向，点场强为0，点电场强度沿轴正方向，故A错误；B．从到图线斜率减小，所以电场强度逐渐减小，故B正确；C．、两点对应图线斜率的绝对值不相等，，故C错误；D．轴上到点之间电场线沿轴正方向，不存在电场强度为零的点，故D错误。故选B。4.气候和环境恶化是现阶段全人类面临的共同问题，全球经济发展造成的碳排放迅猛增长，对生命系统造成了严重的威胁。为了减少二氧化碳排放量，需加快调整优化能源结构，发展新能源，促进节能减排。将传统路灯替换成使用风能和太阳能的风光互补路灯是节能减排的一项重要措施，图为某公司生产的风光互补LED路灯外形图和电路原理图。已知每燃烧一吨标准煤可以发电3000度（即3000kW⋅h），排放二氧化碳2.6吨，若将江西省内的10万只传统路灯替换成该风光互补路灯，结合生活常识、按每只传统路灯功率200W估算，这一措施一天可减少二氧化碳的排放量最接近（）A.2×104kg B.8×104kg C.2×105kg D.1×106kg【答案】C【解析】按照每只路灯一天工作12h算，10万只传统路灯一天消耗电能这一措施一天可减少二氧化碳的排放量5.如图所示，在均匀介质中，A、B是两个完全相同的波源，其简谐运动的表达式为，波源的振动方向垂直于ABP所在的平面，形成的机械波的波速都是2m/s。介质中P点与A、B两波源间的距离分别为7m和9m。t=0时A、B波源同时开始振动，则0~7s内P点通过的路程是（）A.4.8m B.4.0m C.3.6m D.0.8m【答案】D【解析】根据表达式可知，简谐运动的周期为所以简谐波的波长为A波源振动形成的波传到P点历时B波源振动形成的波传到P点历时P点到A、B两波源的路程差为所以两列波发生干涉时P点为振动减弱点，且干涉相消，所以0~3.5s和4.5~7s内P点不动，3.5~4.5s内P点振动半个周期，路程为6.如图所示，建筑工地上有一工人背起一块质量为m的砖块，将后背看做斜面，后背与水平面的夹角为θ，工人背起砖块后由静止开始沿水平面做匀加速直线运动，加速度大小为a，砖块与工人之间始终保持相对静止，砖块与工人后背之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则在工人向前运动L距离的过程中，工人对砖块做的功为（）A.maL B.maLcosθ C.μmgLcos2θ D.【答案】A【解析】由牛顿第二定律，砖块受到的合力方向水平向前，所以人对砖块的作用力（支持力和静摩擦力的合力）F与水平方向成α角，如图所示所以工人对砖块做的功为故选A。7.如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，滑块Q的质量为3m。一开始用手托住重物Q，使轻绳恰好伸直但张力为0，然后由静止释放重物Q，使P从图中A点由静止沿竖直杆上下运动，滑块P经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小恰好相等，已知OA与水平面的夹角θ=53°，OB与AB垂直，OB长为3L，弹簧劲度系数为k，不计滑轮的摩擦力，重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。当滑块P运动至B点时，其速度大小为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】P经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小恰好相等，所以弹簧在A点的压缩量x等于在B点的拉伸量x，且弹性势能也相等，开始手托住重物Q，使轻绳恰好伸直但张力为0，所以从释放Q到P运动至B点过程，由P、Q及弹簧三者组成的系统机械能守恒得P、Q二者沿着绳子方向速度大小相等得解得代入可得故选C。8.如图所示，人造地球卫星1在圆形轨道I上运行，人造地球卫星2在椭圆轨道II上运行，其中椭圆轨道上的A点为远地点，B点为近地点（B点离地面的高度可忽略不计），设地球表面重力加速度为，地球半径为，两轨道相切于A点，下列说法正确的是（）A.卫星1的运行周期大于卫星2的运行周期B.卫星2在轨道II上从A点运动到B点的过程中动能逐渐增大C.卫星1和卫星2在相同时间内与地球连线扫过的面积相等D.卫星2在轨道II上运行时经过B点的速度小于【答案】AB【解析】A．由开普勒第三定律可知可知A正确；B．卫星2在轨道II上从A点运动到B点的过程中万有引力做正功，动能逐渐增大，B正确；C．由开普勒第二定律可知，相同时间内卫星1与地球连线扫过的面积与卫星2与地球连线扫过的面积不相等，C错误；D．近地卫星的速度等于，近地卫星要想进入椭圆轨道II，需在B点加速，所以在轨道II上运行时经过B点的速度大于，D错误。故选AB。9.图为一超重报警装置示意图，高为L、横截面积为S、质量为m、导热性能良好薄壁容器竖直倒置悬挂，容器内有一厚度不计、质量为m的活塞，稳定时正好封闭一段长度为的理想气柱。活塞可通过轻绳连接受监测重物，当活塞下降至离容器底部处的预警传感器处时，系统可发出超重预警。已知初始时环境热力学温度保持为T0，大气压强为p0，重力加速度为g，不计摩擦阻力，下列说法正确的是（）A.刚好触发超重预警时所挂重物的质量为B.刚好触发超重预警时所挂重物的质量为C.刚好触发超重预警时，若环境温度缓慢降低5%，活塞上升至位于离容器底部0.65LD.刚好触发超重预警时，若环境温度缓慢降低5%，活塞上升至位于离容器底部0.76L【答案】BD【解析】AB．不挂重物时，对活塞有平衡方程封闭气体的初始压强挂上重物刚好触发超重预警时平衡方程为封闭气体压强气体发生等温变化有即解得A错误，B正确；CD．刚好触发超重预警时，若环境温度缓慢降低5%，即温度变为0.95T0，气体发生等压变化即又所以解得C错误，D正确。故选BD。10.如图所示的xOy平面内，x<0的区域内有竖直向上的匀强电场，电场强度大小为，在区域内，处于第一象限的匀强磁场，磁感应强度为B1；处于第四象限的匀强磁场，磁感应强度为B2，大小关系为，均垂直于纸面向外。一质量为m、带电荷量为+q的粒子，在t=0时刻，从P点（P点的横坐标为x=-2L）以速度v0沿x轴正向水平射出，恰好从坐标原点进入第一象限，最终垂直磁场右边界射出磁场，不计粒子的重力。下面说法正确的是（）A.P点坐标为（-2L，-L）B.磁感应强度B1的最小值C.若，整个过程粒子运动的时间D.粒子在磁场中运动的最短时间为【答案】AC【解析】A．电场中水平方向匀速运动有竖直方向做匀变速运动，有代入数据得故A正确；B．在点，有所以，粒子进入磁场后，第一次恰好垂直磁场右边界射出，此时B最小，如图所示由几何关系知又有解得故B错误；C．粒子在电场中运动的时间粒子在磁场中运动，如图由洛伦兹力提供向心力有则有且满足关系（n=1，2，3……）由洛伦兹力提供向心力有解得，又所以粒子在磁场中运动时间整个过程粒子运动的时间解得故C正确；D．由于（n=1，2，3……）可知，（n=1，2，3……）所以粒子在磁场中运动的时间（n=1，2，3……）当n=1时，粒子在磁场中运动的时间最短为故D错误。故选AC。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.明同学在学习了动量守恒定律后，想根据所学知识来测量子弹从玩具枪中射出后的初速度，他准备了如图所示的实验装置：气垫导轨、光电门、安装有挡光片和橡皮泥的小车、玩具枪、子弹，实验步骤如下：（1）测量出小车（含挡光片和尾部橡皮泥）、子弹的质量分别为、；（2）用游标卡尺测量挡光片宽度，如图乙所示，则图中读数为_____cm；（3）调整轨道倾斜角让小车匀速先后通过光电门A和B，通过光电门A的时间为，通过光电门B的时间为，若有，则应调高_____（选填“左端”或“右端”）；（4）调整好轨道后，子弹从离车很近的位置水平射入小车尾部的橡皮泥中，之后与小车一起运动，通过光电门A的时间为，则子弹的初速度_____（用、、、表示）。【答案】（2）1.08（3）左端（4）【解析】（2）游标卡尺读数规则，挡光片宽度为（3）由于，所以小车经过B时速度更快，从A到B加速运动，左端偏低需要调高。（4）根据子弹与车碰撞前后动量守恒，可得解得12.图甲为小华同学设计的简易多用电表电路原理图，已知电流表G满偏电流、内阻。该多用电表具有直流量程电流表、直流量程电流表、直流量程电压表及欧姆表四种挡位。（1）下列说法正确的是_____。A.测量时红表笔应接插孔，黑表笔应接插孔B.用多用电表的欧姆挡位测导体的电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则测量值偏小C.测量某二极管的反向电阻时，应使表笔接二极管的正极D.用多用电表的欧姆挡测电阻时，若指针偏转角度很小，则应换倍率更大的挡进行测量（2）由已知条件可以算出电阻_______________。（3）小华同学欲测量多用电表欧姆挡内部总电阻和电池的电动势，他手边正好有电压表和电阻箱，于是设计了图乙所示的电路，将电阻箱和电压表并联后接在两表笔上，内部总电阻远小于电压表的内阻。实验的主要步骤为：①将两表笔分别插入多用电表正确的插孔，选择开关转至欧姆挡，进行欧姆调零。②改变电阻箱的阻值，小华分别读出6组电压表和电阻箱的示数、，将、的值算出并记录在表格中，请根据数据的对应点在图丙中作出图线_____。组数123456100.050.025.016.712.59.10.010.020.040.060.080.111.200.950.740.600.500.400.831.051.351.672.002.50③根据图线得到电动势_____，欧姆挡内部总电阻_____。（结果保留两位有效数字）【答案】（1）BD（2）192991（3）②③1.4（1.3~1.5均可）23（22~24均可）【解析】【小问1解析】A．多用电表使用时电流从红表笔流进电表，从黑表笔流出电表，故黑表笔应接插孔，红表笔应接插孔，A错误；B．两手同时分别接触两表笔的金属杆，相当于将人体与待测电阻并联，会使测量值偏小，B正确；C．测量某二极管反向电阻时，应使表笔接二极管的负极，C错误；D．指针偏转角度很小，说明电阻很大，需换大倍率挡位，D正确故选BD。【小问2解析】依题意，选择开关接时对应量程电流表接时对应量程电流表，解得选择开关接时对应量程电压表解得【小问3解析】用平滑的直线把对应的坐标点连接起来，得到如下图像根据欧姆定律得解得根据图像得解得13.如图所示，一块足够大的平面镜与一块横截面为半圆形的玻璃砖平行放置，玻璃砖圆心为O，半径为R，圆心O点正下方P点可向平面镜发出单色细光束，P点到B点的距离为R。调整光束方向，可使得光线经平面镜反射后进入玻璃砖，恰好从沿垂直于玻璃砖直径AB的方向射出，且射出点为OA中点D。已知玻璃砖对该光的折射率为。求：（1）光线进入玻璃砖时的入射角；（2）平面镜与玻璃砖直径AB之间的距离。【答案】（1）60°（2）【解析】【小问1解析】光路图如图所示光从F点射入玻璃有D为AO的中点，则所以【小问2解析】反射光EF的延长线过A，则由于所以14.如图所示，有一个可视为质点的质量为m的带正电小物块，电荷量为q，从光滑绝缘平台上的A点水平抛出，到达C点时，恰好以速度v无碰撞地进入固定在水平地面上的光滑绝缘圆弧轨道，整个圆弧轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强。随后小物块滑上紧靠圆弧轨道末端D点的质量为2m的绝缘长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数为µ，圆弧轨道的半径为r，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=60°，m、q、v、µ、r以及重力加速度g均为已知量，不计空气阻力。求：（1）小物块从A点抛出时的速度大小以及A、C两点的高度差；（2）小物块刚到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力大小；（3）要使小物块不滑出长木板，木板的长度L的最小值。【答案】（1），（2）（3）【解析】【小问1解析】依题意有所以【小问2解析】小物块从C运动到D，由动能定理有D点向心力方程为解得，根据牛顿第三定律可得，压力大小为小问3解析】临界条件：小物块到达板左端时恰好共速，此时对应木板长度最小，由动量守恒定律可得由能量守恒定律可得解得15.如图所示，相距的平行金属导轨，左侧部分水平，分布着竖直向上的匀强磁场，右侧部分倾斜，倾角为，倾斜导轨上的、两点处各有一小段绝缘导轨（长度可忽略不计），在连线到连线之间分布着垂直