2024届江西省重点中学盟校高三下学期第一次联考（二模）物理试卷（解析版）

这是一份2024届江西省重点中学盟校高三下学期第一次联考（二模）物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了本题共10小题，共46分，非选择题等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页，共100分，考试时长75分钟
一、本题共10小题，共46分。在每个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，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 如图所示，在某固定绝热容器中，左侧装有一定质量的某种理想气体，右侧为真空，某时刻把隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至达到新的平衡，气体的温度（ ）
A. 升高B. 不变C. 降低D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】气体自由膨胀，气体体积变大但并不对外做功；由热力学第一定律的表达式
气体不对外界做功
容器绝热可知内能为
即温度不变。
故选B
2. 2024年1月17日22时27分，天舟七号货运飞船乘坐长征七号运载火箭，从中国文昌航天发射场奔赴太空，为中国空间站送去物资。18日01时46分，天舟七号货运飞船采用快速交会对接方式，成功对接于空间站天和核心舱后向端口，空间站组合体再次形成三舱两船的构型。交会对接完成后，天舟七号将转入组合体飞行段，后续，神舟十七号航天员乘组进入舟七号货运飞船，按计划开展货物转运等相关工作。关于这次对接以及组合体运行，下列说法正确的是（ ）
A. 对接时天舟七号和天和核心舱因相互作用力而产生的加速度相同
B. 对接前宇航员所受地球的引力为零
C. 对接后空间站绕地球运行速度大于地球第一宇宙速度
D. 对接后空间站绕地球运行速度小于地球第一宇宙速度
【答案】D
【解析】
【详解】A．对接时天舟七号和天和核心舱相互作用力大小相等，但质量不同，所以加速度不同，故A错误；
B．对接前宇航员所受地球的引力不为零，故B错误；
CD．地球第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，则对接后空间站绕地球运行速度小于地球第一宇宙速度，故C错误，D正确。
故选D。
3. 高速铁路列车通常使用磁刹车系统，磁刹车工作原理可简述如下：将磁铁N极靠近一块正在以逆时针方向旋转的圆形铝盘，使磁感线总垂直射入铝盘时，铝盘随即减速，如图所示，圆中磁铁左方铝盘的甲区域朝磁铁方向运动，磁铁右方的乙区域朝离开磁铁方向运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 铝盘甲区域的感应电流会产生垂直纸面向里的磁场
B. 磁场与感应电流的作用力，会产生将铝盘减速旋转的阻力
C. 感应电流在铝盘产生的内能，是将铝盘减速的最主要原因
D. 若将实心铝盘转换成布满小空洞的铝盘，则磁铁对布满空洞的铝盘减速效果比实心铝盘的效果更好
【答案】B
【解析】
【详解】A．铝盘甲区域中的磁通量向里增大，由楞次定律可知，甲区域感应电流方向为逆时针方向，则此感应电流的磁场方向垂直纸面向外，故A错误；
BC．由“来拒去留”可知，磁场与感应电流的作用力，会产生将铝盘减速旋转的阻力，会使铝盘减速，故B正确，C错误；
D．改成空洞铝盘，电阻变大，电流变小，阻碍效果更差，故D错误。
故选B。
4. 伴随着低空空域管理改革及技术创新的驱动，深圳市《深圳经济特区低空经济产业促进条例》于2023年底获通过，孕育着万亿级的市场空间。据了解，初始阶段低空经济主要业务是利用无人机送快递，可以大大提高快递送达效率。一无人机某次将快递从甲地送往乙地，无人机飞行过程的水平方向速度和竖直向上的速度与飞行时间t的关系图线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 无人机在10s时刻达到最大速率为5m/sB. 无人机在0-10s时间内的加速度大小为
C. 无人机在10s末时刻上升至最高点D. 甲乙两地的水平位移为1470m
【答案】A
【解析】
【详解】A．无人机在10s时刻达到最大速率为水平速度与竖直速度合速度
故A正确；
B．0-10s内水平方向的加速度为
竖直方向加速度为
无人机在0-10s时间内的加速度大小为
故B错误；
C．无人机在0-10s 内向上匀加速运动，10-15s内向上匀减速运动，15s时上升到最高点，故C错误；
D．图像下与坐标轴围成的面积表示位移，甲乙两地的水平位移为
故D错误。
故选A。
5. 如图所示，粒子甲垂直ab边界进入垂直纸面向外的匀强磁场时发生核反应：甲→乙＋丙，产生的乙和丙粒子垂直经过磁场的轨迹如图所示。已知乙和丙的电荷量大小相等，轨迹半径之比为，不计重力及空气阻力，则（ ）
A. 甲带正电B. 乙带负电
C. 甲、乙的动量大小之比为D. 乙、丙的动量大小之比为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由左手定则判断，乙带正电，丙带负电，由乙和丙的电荷量大小相等结合电荷守恒，可知甲不带电，选项AB错误。
CD．根据
可得半径公式
因乙和丙的电荷量大小相等，轨迹半径之比为，可知乙和丙的动量之比
由动量守恒
可知甲乙丙的动量大小之比为
C正确，D错误。
故选C。
6. 甲图表示和两相干水波的干涉图样，设两列波的振幅均为，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别是和，B在平衡位置；乙图为一机械波源在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。两幅图中实线表示波峰，虚线表示波谷。下列关于两幅图的说法正确的是（ ）
A. 甲图中A、B两点的高度差为10cm
B. 从甲图所示时刻开始经，B点通过的路程为
C. 乙图表示的是波的衍射现象
D. 在E点观察到的频率与在F点观察到的频率相同
【答案】A
【解析】
【详解】A．甲图中A点是两水波波峰相遇处，B在平衡位置，甲图中A、B两点的高度差为
故A正确；
B．波的周期为
甲图中C点是两水波波谷相遇处，B点在A、C两点连线上，B点为振动加强点，从甲图所示时刻开始经，即，B点通过的路程为
故B错误；
C．乙图表示的是波的多普勒效应，故C错误；
D．在E点单位时间接收到的波面比在F点多，故在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高，故D错误。
故选A。
7. 两块完全相同的直角三角形玻璃砖，将其中一块倒置，使其斜面互相平行，且使平行斜面的区域填入某种均匀介质，如图所示，一道激光光束由左方垂直边界射入，若不考虑所有的反射光线，则右方哪些线条可能是折射光线（ ）
A. 1，2，3中任何一条都有可能B. 4，5，6中任何一条都有可能
C. 7，8，9中任何一条都有可能D. 1～9中的所有光线都有可能
【答案】B
【解析】
【详解】光线通过透明玻璃砖时，出射光线保持方向不变，仅发生侧移，故出射光线仍为水平光线，4，5，6中的一条。中间某种均匀介质折射率和玻璃的折射率大小未知，无法判断该种物质相对于玻璃是光密还是光疏介质，故可能出现不同的侧移方向，B正确。
故选B。
8. 图甲为某品牌家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器左侧电路电源为一节新的干电池时，转换器把直流电压按比例转换为图乙所示的正弦交流电压并加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匝数分别为、。当两点火针间电压瞬时值大于5000V就会产生电火花进而点燃燃气，闭合S，下列说法正确的是（ ）
A. 当时，才能点燃燃气
B. 在正常点燃燃气的情况下，两点火针间电压的有效值一定大于5000V
C. 电压表的示数为25V
D. 当燃气灶中的干电池使用太久，输出电压变小，可能会使燃气灶打不着火
【答案】AD
【解析】
【详解】A．原、副线圈的电压关系为
由于原线圈最大电压为50V，副线圈最大电压要大于5000V，可得
故A正确；
B．根据
在正常点燃燃气的情况下，两点火针间电压的峰值一定大于5000V，电压的有效值不一定大于5000V，故B错误；
C．电压表的示数为正弦交流电的有效值，电压表的示数为
故C错误；
D．干电池旧了，输出电压变小，转换器输出电压相应减小，两点火针最大电压达不到要求，会使燃气灶打不着火，故D正确。
故选AD。
9. 一块质量为M的长木板A静止放在光滑的水平面上，质量为m的物体B（视为质点）以初速度从左端滑上长木板A的上表面并从右端滑下，该过程中，物体B的动能减少量为，长木板A的动能增加量为，A、B间摩擦产生的热量为Q（不考虑空气阻力），关于，，Q的数值，下列三个数量关系一定不可能的是（ ）
A. ，，B. ，，
C. ，，D. ，，
【答案】CD
【解析】
【详解】设物体与木板间的摩擦力大小为，木块B的位移为，木板A的位移为，对A有
对B有
且
A和B运动的图像为
图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移，可看出
所以有
选不可能的，故选CD。
10. 带有一白点的黑色圆盘，绕过其中心且垂直于盘面的轴沿逆时针方向匀速转动，转速。某同学在暗室中用频闪光源照射圆盘，则（ ）
A. 如果频闪光源每秒闪光10次，该同学观察到白点逆时针转动
B. 如果频闪光源每秒闪光12次，该同学观察到白点顺时针转动
C. 如果频闪光源每秒闪光15次，该同学观察到白点顺时针转动，转速为5r/s
D. 如果频闪光源每秒闪光20次，该同学只能在圆盘上的两个位置观察到白点
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．如果频闪光源每秒闪光10次，则每两次闪光的时间间隔为0.1s，正好转了一圈，白点回到初始位置，视觉效果白点静止，A错误；
B．如果频闪光源每秒闪光12次，每两次闪光间隔内转了圈，视觉效果白点顺时针转动，B正确；
C．如果频闪光源每秒闪光15次，每两次闪光间隔内转了圈，视觉效果白点顺时针转了圈，故转速为5r/s，C正确；
D．如果频闪光源每秒闪光20次，每两次闪光间隔内转了圈，只能在圆盘上的上下两个位置观察到白点，D正确。
故选BCD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 先利用打点计时器测量小车的加速度大小为，把小车左侧的纸带取下，再将具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上，重新来测量小车加速度，如图（a）所示。让重物落下，直至小车接触到制动器后结束测量。在智能手机上显示了如图（b）所示的图像，图（b）中的纵轴为加速度，横轴为时间。智能手机测量的是以小车的前进方向为正方向的加速度。另外小车停止前的加速度超过了图表的显示范围。在测量的数据中，有些数据比较混乱，但仍假设运动中的小车在做匀加速运动。从测量结果可知加速度是。
（1）后一次用智能手机测量值比先前用打点计时器测量值小的主要原因是（ ）
A. 因为智能手机的质量比重物小
B. 因为在小车上放置了智能手机，整体的质量变大了
C. 因为在小车上放置了智能手机，摩擦力变小了
D. 即使在小车上放置了智能手机，但绳拉力也没有改变
（2）从图（b）中可以得知小车在以的加速度做匀加速运动的时间，根据这个加速度就可以求出小车快要与制动器碰撞前的速度大小______m/s，加速位移______m。（保留3位有效数字）
【答案】（1）B （2） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
ABC．设小车的质量为，重物质量为，以小车、智能手机、重物为整体，根据牛顿第二定律
手机测得的加速度之所以比纸带测得的加速度小，那是因为小车和手机的整体质量大于小车的质量，同时小车和手机的整体质量的增大还会导致小车摩擦力的增大，这两个因素都会引起手机测得的加速度的减小，故AC错误，B正确；
D．在小车上未放置智能手机，对重物，根据牛顿第二定律有
在小车上未放置智能手机，绳的拉力为
在小车上放置了智能手机，对重物，根据牛顿第二定律有
根据，可知在小车上放置了智能手机，绳的拉力为
可知在小车上放置了智能手机，绳的拉力增大，故D错误。
故选B。
【小问2详解】
[1]图像与坐标轴围成的面积表示速度，小车的加速度为，加速时间为1.7s，小车的末速度为
[2]加速位移为
12. 二十世纪初期对于光电效应有许多不同的解释，密立根通过实验证实爱因斯坦的光量子论，从而奠定了现代光电科技的基础，现代生活中常见的太阳能板，能将太阳能转换为电能，即是应用了此效应。令h代表普朗克常数，e代表一个电子电量。
（1）假设为光的频率，为光波长，c为光速，E为光量子能量，则下列表达式正确的是（ ）
A. B. C. D.
（2）为了测量普朗克常数h，同学设计了如图所示的实验电路图，其中电源______端为正极（填“a”或“b”）。
（3）若对同一金属实验，取某一入射光频率，并调节电源电压，当电路的光电流为______时，记录此时电压和对应频率的实验数据，然后改变入射光频率，重复以上步骤，得到多组数据。
（4）作出遏止电压U随入射光频率变化的图像，其斜率为k，可求得普朗克常数______。
【答案】12. AD 13. b
14. 0 15. ke
【解析】
【小问1详解】
根据
得
故选AD。
【小问2详解】
[1]根据电路图，结合逸出电子受到电场阻力时，微安表示数才可能为零，因只有b点电势高于a点，才能实现微安表示数为零。所以电源b端为正极。
【小问3详解】
[1]若对同一金属实验，取某一入射光频率，并调节电源电压，当电路的光电流为0时，记录此时电压和对应频率的实验数据，然后改变入射光频率，重复以上步骤，得到多组数据。
【小问4详解】
[1]根据
得
则
13. 如图所示，一垂直架设且固定于水平地面的圆环，内侧有一用绝缘材料制成的光滑轨道，轨道半径为R，圆心为O。设重力加速度为g，若将质量为m及带正电荷电量为q的小球（视为质点），从P点（与O点等高）以某一初速度沿轨道向下射出，则：
（1）要使小球能做完整的圆周运动，小球的初速度至少多大？
（2）若于此圆形轨道区域内施加竖直向下的场强大小为E的均匀电场，要使小球能做完整的圆周运动，小球的初速度至少多大？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）在最高点D
由P至D点
得
（2）在最高点D
从P点到D点
得
14. 篮球比赛中进攻球队的主力投手运球在三分线外，突然急停跳投，以与水平面夹角（）的仰角、初速度大小将球投出，并通过篮框中心入网，已知篮框距离水平地面的高度，篮球被投出时，距离地面的高度h（未知）、与篮框中心点的水平距离，若将篮球视为质点，且忽略篮球的旋转与空气阻力。（重力加速度），求：（答案可以用根号表示）
（1）篮球从被投出到入网经过了多长时间。
（2）篮球入网时的速度大小。
（3）篮球被投出时距离地面高度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）将正交分解，篮球水平方向的速度为
篮球从被投出到入网经过的时间为
（2）篮球竖直方向的初速度为
篮球入网时的竖直方向的速度为
篮球入网时的速度大小为
（3）由运动的独立性原理
解得篮球被投出时距离地面的高度为
15. 如图所示，物块A、B质量分别为，，用轻绳相连并用劲度系数的轻质弹簧系住挂在天花板上静止不动。B正下方有一个半径为的四分之一光滑固定圆弧轨道，其顶点a距离物块B的高度差。某时刻A、B间的绳子被剪断，然后A做周期的简谐运动，B下落并从a点平滑的进入光滑固定圆弧轨道。当A第1次到达最高点时，B恰好运动到圆弧末端，然后在圆弧末端与质量为的滑块C相碰，碰后B、C结合为滑块D。D平滑的滑上与圆弧末端等高的传送带，传送带的水平长度为，以的速度顺时针转动，D与传送带间的动摩擦因数为。传送带右端有一等高的固定水平平台，平台上表面光滑，平台上静止着2024个相距较近的质量为的小球，D能够平滑地滑上平台，且D与小球、相邻小球之间的碰撞均为弹性正碰（A、B、D小球均可以看作质点，重力加速度，忽略空气阻力）。（答案可以用根号表示）
（1）求物块A做简谐运动的振幅A；
（2）求光滑固定圆轨道对物块B的冲量大小I；
（3）求整个运动过程中D与传送带之间因摩擦产生的热量Q。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）初始状态下，弹簧伸长量为
细绳剪断后，A处于平衡位置时，弹簧伸长量为
振幅
（2）物块B做自由落体运动的时间
B落入a的速度
根据动能定理
得B在圆弧末端的速度
B在圆弧上的运动时间
向下为正方向，竖直方向的冲量
解出
水平方向冲量
故冲量
（3）根据动量守恒
分析D第一次滑过传送带有
得
，
物体D滑上平台后与第一个小球发生弹性正碰，撞前速度，规定向右为正方向，有
；
解得
，
之后小球依次与下一个小球发生弹性正碰，由于质量相等，速度交换，而物体D返回进入传送带，假设匀减速到速度为0
不会滑出传送带，因此D在传送带上反向加速，以
再次滑上平台，与第一个小球发生弹性正碰，之后的运动具有可类比性，物体D在与小球第一次碰后在传送带上运动过程中，运动时间
位移
在此过程中产生的热量为
同理可知，当物体D与小球发生第k次碰撞，设碰前D的速度大小为，碰后D的速度大小为，则有
，
得
在传送带上
，
又
所以