精品解析：江西省重点高中部分学校2024-2025学年高三上学期1月联考物理试卷

高三物理考试 本试卷满分100分，考试用时75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。 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。 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. 三星堆遗址出土了大量文物，青铜神树等文物应用磷元素的焊接技术令人震撼，通过测量文物中碳14衰变的程度，可推算出距今约3200年至3000年商代文明的存在。碳14的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. 衰变前、后电荷量不守恒 B. 衰变前、后核子的质量守恒 C. 衰变前、后核子质量数不守恒 D. 该衰变的实质是核内一个中子转化为一个电子和一个质子 2. 如图所示，光导纤维由内，外两种材料制成，一束光信号与界面成α角由内芯射向外芯时恰好发生全反射，当光信号与界面的夹角大于α时将出现漏光现象，下列说法正确的是（　　） A. 内芯的折射率小于外芯的折射率 B. 图中入射光线与反射光线的夹角为2α C. 光导纤维在扭曲过度时会出现漏光现象 D. 激光在内芯中的传播速度大于在外芯中的传播速度 3. 冰壶是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，被大家喻为冰上的“国际象棋”。如图所示，运动员投掷出的冰壶甲运动一段时间后，与静止在大本营中心的冰壶乙发生碰撞，已知两冰壶完全相同，则碰撞后两冰壶最终甲停止的位置不可能是（　　） A. B. C. D. 4. 一列简谐横波沿直线传播，在波的传播方向上有A、两点，时刻，A、两点间形成如图甲所示的波形，时刻，A、两点间第一次形成如图乙所示的波形，已知A、两点间的距离，则该波的波速可能为（ ） A. B. C. D. 5. 探究两个可以视为点电荷带电小球之间的作用力，带电荷量为的小球固定在绝缘支架上，用轻质绝缘细线将带电荷量为的小球悬挂在铁架台上，平衡时两小球连线水平，之间的距离为，悬挂小球的细线与竖直方向的夹角为，如图所示。已知小球的质量为，静电力常量为，则剪断细线的瞬间，小球的加速度大小为（ ） A. B. C. D. 6. 随着新能源汽车的发展，市面上的电车品牌越来越多，为了更好地帮助消费者选择适合自己的座驾，对电车的测评也变得越来越全面，电车的百公里能耗作为一项关键指标是人们买车时的重要参考。图为某品牌汽车在不同速度下匀速行驶时的用电功率图，试根据图中数据分析该款汽车最经济的驾驶速度约为（　　） A. 20km/h B. 50km/h C. 80km/h D. 110km/h 7. 如图所示，某条河流两岸笔直，河水流速不变，甲、乙两艘船在静水中航行的速度分别为4m/s和2.4m/s，两船从同一渡口A同时向河对岸开去，甲船用最短时间渡河，乙船以最短航程渡河，结果两船均沿直线先、后抵达对岸的同一渡口B，乙船比甲船晚到64s，下列说法正确的是（　　） A. 水流的速度大小为2.5m/s B. 乙船渡河的时间为120s C. 两渡口的距离为180m D. 两岸的距离为121m 8. 空间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，两根相距为的平行长直金属导轨水平放置，左端接电容为的电容器，一根导体棒放置在导轨上，如图甲所示。起初开关闭合，导体棒在水平向右的恒力作用下开始运动，时刻速度增加到，此时断开开关，导体棒继续加速，时刻速度增加到，图像如图乙所示，已知导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计电路中的电阻及导体棒与导轨间的摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 时刻电容器所带的电荷量为 B. 时间内通过导体棒的电流为 C. 时间内导体棒受到安培力大小为 D. 恒力 9. 未来人类设计的真空列车隧道，可使列车在地球表面任意两地间的运行时间缩短到42min。如图所示，把地球看作质量均匀分布、半径为R的球体，在不考虑地球自转的情况下，质量为m的列车（不需要引擎）从A点由静止进入隧道，从地球另一端的B点离开隧道，此过程中列车做简谐运动，所用的时间等于地球表面近地卫星周期的一半，与地心О到隧道的距离h无关，图中O'为隧道的中点，已知质量均匀分布的球壳对内部物体的引力为零，地球表面的重力加速度大小为g，物体做简谐运动的最大速度等于振幅乘以角速度，即，下列说法正确的是（　　） A. 列车的动能不超过 B. 列车从A点运动到B点的时间为 C. 列车在O'点受到的支持力大小为 D. 列车在O'点的速度大小为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 10. 某同学做验证向心力与线速度关系的实验装置如图所示，一根长度为L的轻质细线上端固定在拉力传感器上，下端悬挂一小钢球，实验步骤如下： ①将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为F； ②将钢球拉到细线与竖直方向的夹角θ60°处由静止释放，力传感器示数的最大值为2F。 已知当地重力加速度大小为g，回答下列问题： （1）钢球的质量m=__________。 （2）钢球的最大速度v=__________。 （3）该实验测得的数据__________（填“存在”或“不存在”）误差。 11. 某探究小组找到一块6F22方块电池，该电池内部由6节碱性干电池串联而成，小组成员欲测量该电池的电动势和内阻，可供选择的器材如下： A．待测方块电池（电动势约为，内阻约为）； B．电流表A（量程为，内阻）； C．电压表V（量程为0~3V，内阻）； D．定值电阻； E．定值电阻； F．定值电阻； G．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为）； H．滑动变阻器（，允许通过最大电流为）； I．导线若干、开关。 探究小组设计了如图甲所示的实验方案。请回答下列问题： （1）滑动变阻器应选择________，①处应选择________，②处应选择________。（均填写器材前序号） （2）探究小组测得多组、数据，绘制出如图乙所示的图线，则该方块电池的电动势________，内阻________。（结果均保留一位小数） 12. 粗细均匀、导热良好的形管右端封闭左端开口，两段水银封闭两段理想气体，当环境的热力学温度时，两段水银液面A、、、等高，液面上方封闭气柱的长度，如图甲所示；环境温度缓慢升高，当液面A上升到管口时，液面上方封闭气柱的长度，如图乙所示。已知外界大气压强恒为，求： （1）图乙中液面上方封闭气体的压强； （2）图乙对应的热力学温度。 13. 如图所示，倾角、足够长的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端有一质量的物块，时刻物块在沿斜面向上的恒力作用下，从斜面底端由静止开始运动，时撤去，时物块恰好返回斜面底端，取重力加速度大小，求： （1）撤去后物块的加速度大小； （2）恒力对物块做的功。 14. 如图所示，平面直角坐标系横轴上的点有一粒子发射源，粒子源能沿坐标平面、与轴正方向的夹角不超过的方向，向第二象限发射速率相同、带电荷量均为、质量均为的正粒子。由于第二象限某区域内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场（图中未画出），因此粒子源发射的所有粒子均能垂直经过轴。已知当磁场充满整个空间时，恰好没有粒子能进入第一象限，不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用。 （1）求粒子的速度大小； （2）求第二象限内磁场的最小面积； （3）若磁场区域的右侧边界在轴上，求粒子进入磁场时对应的边界方程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高三物理考试 本试卷满分100分，考试用时75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。 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。 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. 三星堆遗址出土了大量文物，青铜神树等文物应用磷元素的焊接技术令人震撼，通过测量文物中碳14衰变的程度，可推算出距今约3200年至3000年商代文明的存在。碳14的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. 衰变前、后电荷量不守恒 B. 衰变前、后核子的质量守恒 C. 衰变前、后核子的质量数不守恒 D. 该衰变的实质是核内一个中子转化为一个电子和一个质子 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．碳14衰变前后电荷数和质量数都守恒，核子的质量不守恒，故ABC错误； D．该衰变为β衰变，其实质是核内一个中子转化为一个电子和一个质子，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，光导纤维由内，外两种材料制成，一束光信号与界面成α角由内芯射向外芯时恰好发生全反射，当光信号与界面夹角大于α时将出现漏光现象，下列说法正确的是（　　） A. 内芯的折射率小于外芯的折射率 B. 图中入射光线与反射光线的夹角为2α C. 光导纤维在扭曲过度时会出现漏光现象 D. 激光在内芯中的传播速度大于在外芯中的传播速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．当内芯的折射率比外套的大时，光传播时在内芯与外套的界面上才能发生全反射，故A错误； B．因入射角等于反射角，则图中入射光线与反射光线的夹角为 故B错误； C．光纤弯折过大的地方因为截面的扭曲可能会破坏全反射发生的条件，因此会有折射光透出来，但剩余的反射光线在经过这个弯折处后会继续在光纤内传播至末端，故C正确； D．因内芯的折射率更大，由可知激光在内芯中的传播速度小于在外芯中的传播速度，故D错误。 故选C。 3. 冰壶是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，被大家喻为冰上的“国际象棋”。如图所示，运动员投掷出的冰壶甲运动一段时间后，与静止在大本营中心的冰壶乙发生碰撞，已知两冰壶完全相同，则碰撞后两冰壶最终甲停止的位置不可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图中选项可知，两质量相等的冰壶发生的是非对心碰撞，碰撞点在原乙所在位置，后方冰壶碰撞后的速度可能大于前方冰壶的速度，但不可能反向，C选项中甲碰撞后速度反向，C不可能，所以答案应选C 故选C。 4. 一列简谐横波沿直线传播，在波的传播方向上有A、两点，时刻，A、两点间形成如图甲所示的波形，时刻，A、两点间第一次形成如图乙所示的波形，已知A、两点间的距离，则该波的波速可能为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】若该简谐横波向右传播，由图可知，波在内传播了，波速为 若该简谐横波向左传播，由图可知，波在内传播了，波速为 故选A。 5. 探究两个可以视为点电荷的带电小球之间的作用力，带电荷量为的小球固定在绝缘支架上，用轻质绝缘细线将带电荷量为的小球悬挂在铁架台上，平衡时两小球连线水平，之间的距离为，悬挂小球的细线与竖直方向的夹角为，如图所示。已知小球的质量为，静电力常量为，则剪断细线的瞬间，小球的加速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】带电小球与之间库仑力 根据受力分析，由平衡条件可得，细线中的拉力大小 剪断细线的瞬间，小球受重力和库仑力作用力，它们的合力大小与原拉力的大小相等，即，此时根据牛顿第二定律有 解得加速度大小 故选A。 6. 随着新能源汽车的发展，市面上的电车品牌越来越多，为了更好地帮助消费者选择适合自己的座驾，对电车的测评也变得越来越全面，电车的百公里能耗作为一项关键指标是人们买车时的重要参考。图为某品牌汽车在不同速度下匀速行驶时的用电功率图，试根据图中数据分析该款汽车最经济的驾驶速度约为（　　） A. 20km/h B. 50km/h C. 80km/h D. 110km/h 【答案】B 【解析】 【详解】由定义可知，百公里能耗 即图中点与原点连线的斜率，如图所示 故该款汽车最经济的驾驶速度约为50km/h，选项B正确。 故选B。 7. 如图所示，某条河流两岸笔直，河水流速不变，甲、乙两艘船在静水中航行的速度分别为4m/s和2.4m/s，两船从同一渡口A同时向河对岸开去，甲船用最短时间渡河，乙船以最短航程渡河，结果两船均沿直线先、后抵达对岸的同一渡口B，乙船比甲船晚到64s，下列说法正确的是（　　） A. 水流的速度大小为2.5m/s B. 乙船渡河的时间为120s C. 两渡口的距离为180m D. 两岸的距离为121m 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，甲、乙两船的实际速度方向相同，根据如图所示的几何关系有 ， 联立解得 联立以上可得 代入题中数据，解得 故A错误； B．设乙船渡河的时间为，则有 解得 故B错误； C．两渡口的距离 故C正确； D．两岸的距离 故D错误。 故选C。 8. 空间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，两根相距为的平行长直金属导轨水平放置，左端接电容为的电容器，一根导体棒放置在导轨上，如图甲所示。起初开关闭合，导体棒在水平向右的恒力作用下开始运动，时刻速度增加到，此时断开开关，导体棒继续加速，时刻速度增加到，图像如图乙所示，已知导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计电路中的电阻及导体棒与导轨间的摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 时刻电容器所带的电荷量为 B. 时间内通过导体棒的电流为 C. 时间内导体棒受到的安培力大小为 D. 恒力 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据题中图像可知，导体棒的运动为两个连续的匀加速直线运动，时刻电容器两极板间的电压为 电容 解得 故A正确； B．时间内导体棒受到的安培力不变，电容器单位时间内增加的电荷不变，根据电流的定义可知 故B正确； C．时间内导体棒受到的安培力大小 故C错误； D．设导体棒的质量为，根据牛顿运动定律，时间内有 时间内有 联立解得 故D错误 故选AB。 9. 未来人类设计的真空列车隧道，可使列车在地球表面任意两地间的运行时间缩短到42min。如图所示，把地球看作质量均匀分布、半径为R的球体，在不考虑地球自转的情况下，质量为m的列车（不需要引擎）从A点由静止进入隧道，从地球另一端的B点离开隧道，此过程中列车做简谐运动，所用的时间等于地球表面近地卫星周期的一半，与地心О到隧道的距离h无关，图中O'为隧道的中点，已知质量均匀分布的球壳对内部物体的引力为零，地球表面的重力加速度大小为g，物体做简谐运动的最大速度等于振幅乘以角速度，即，下列说法正确的是（　　） A. 列车的动能不超过 B. 列车从A点运动到B点的时间为 C. 列车在O'点受到的支持力大小为 D. 列车在O'点的速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．如图所示，当列车经过地心O时动能最大，此时列车的运动为近地卫星的一个分运动（匀速圆周运动可分解为两个正交的简谐运动），列车经过地心时的速度等于第一宇宙速度，所以列车的动能不超过 故A正确； B．在地球表面近，卫星的周期T满足 在地表附近有 联立解得 所以列车从A点运动到B点的时间为 故B错误： C.将地球看作两部分，一部分是以O为球心，h为半径的小球，另一部分即剩余的球壳，球壳对处的引力为零，列车在点受到的支持力大小 故C错误； D．列车在点的速度大小 选D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 10. 某同学做验证向心力与线速度关系的实验装置如图所示，一根长度为L的轻质细线上端固定在拉力传感器上，下端悬挂一小钢球，实验步骤如下： ①将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为F； ②将钢球拉到细线与竖直方向的夹角θ60°处由静止释放，力传感器示数的最大值为2F。 已知当地的重力加速度大小为g，回答下列问题： （1）钢球的质量m=__________。 （2）钢球的最大速度v=__________。 （3）该实验测得的数据__________（填“存在”或“不存在”）误差。 【答案】（1） （2） （3）存在 【解析】 【小问1详解】 [1]钢球静止时，根据受力分析可知，拉力等于重力，故 得到 【小问2详解】 根据功能关系知，钢球在最低点时速度最大，此时力传感器示数的最大，根据题意钢球拉到细线与竖直方向的夹角θ60°处由静止释放，力传感器示数的最大值为2F，根据牛顿第二定律 联立解得 【小问3详解】 测量摆线的长度时有误差。 11. 某探究小组找到一块6F22方块电池，该电池内部由6节碱性干电池串联而成，小组成员欲测量该电池的电动势和内阻，可供选择的器材如下： A．待测方块电池（电动势约，内阻约为）； B．电流表A（量程为，内阻）； C．电压表V（量程为0~3V，内阻）； D．定值电阻； E．定值电阻； F．定值电阻； G．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为）； H．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为）； I．导线若干、开关。 探究小组设计了如图甲所示的实验方案。请回答下列问题： （1）滑动变阻器应选择________，①处应选择________，②处应选择________。（均填写器材前序号） （2）探究小组测得多组、数据，绘制出如图乙所示的图线，则该方块电池的电动势________，内阻________。（结果均保留一位小数） 【答案】（1） ①. G ②. D ③. E （2） ①. 9.2 ②. 5.1 【解析】 【小问1详解】 [1]为多测量几组数据，减少实验误差，应选最大较小的滑动变阻，因为其敏度更高，故滑动变阻器应选； [2] [3]方块电池的电动势约为，则电压表V量程较小，串联R2，量程扩大为 可知电压表的量程为即可，电流表A量程较小，并联后，量程扩大为 故改装后的电流表量程为，若②处选择F，改装后的电压表的量程偏大，影响实验精度，①处应选择D，②处应选择E。 【小问2详解】 [1][2]电压表的读数为时，电流表的读数为，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 结合题中图像可得 ， 解得 ， 12. 粗细均匀、导热良好的形管右端封闭左端开口，两段水银封闭两段理想气体，当环境的热力学温度时，两段水银液面A、、、等高，液面上方封闭气柱的长度，如图甲所示；环境温度缓慢升高，当液面A上升到管口时，液面上方封闭气柱的长度，如图乙所示。已知外界大气压强恒为，求： （1）图乙中液面上方封闭气体的压强； （2）图乙对应的热力学温度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设题图乙中液面、上方封闭气体的压强为，根据平衡条件有 ， 解得 【小问2详解】 根据理想气体状态方程有 解得 13. 如图所示，倾角、足够长的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端有一质量的物块，时刻物块在沿斜面向上的恒力作用下，从斜面底端由静止开始运动，时撤去，时物块恰好返回斜面底端，取重力加速度大小，求： （1）撤去后物块的加速度大小； （2）恒力对物块做的功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 撤去后物块仅受重力和支持力作用，有 解得 【小问2详解】 设物块在恒力作用下的加速度大小为，物块到达点时的速度大小为，令，根据运动学规律有 ， 根据牛顿第二定律有 则恒力对物块做的功 联立解得 14. 如图所示，平面直角坐标系横轴上的点有一粒子发射源，粒子源能沿坐标平面、与轴正方向的夹角不超过的方向，向第二象限发射速率相同、带电荷量均为、质量均为的正粒子。由于第二象限某区域内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场（图中未画出），因此粒子源发射的所有粒子均能垂直经过轴。已知当磁场充满整个空间时，恰好没有粒子能进入第一象限，不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用。 （1）求粒子速度大小； （2）求第二象限内磁场的最小面积； （3）若磁场区域的右侧边界在轴上，求粒子进入磁场时对应的边界方程。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当磁场充满整个空间时，粒子的运动临界轨迹如图甲所示 设粒子运动轨迹的半径为，根据几何关系有 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 【小问2详解】 当磁场的边界为如图乙所示的圆弧时，存在最小面积 根据几何关系有 解得 【小问3详解】 粒子沿与轴正方向成角的方向发射时的运动轨迹如图丙所示 粒子做圆周运动的圆心角也为，设粒子运动轨迹与磁场下边界的交点坐标为，根据几何关系有 ， 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$