江西省名校教研聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期2月開學(xué)考試物理試卷（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1（江西卷）物理試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將〖答案〗寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試題卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1．我國玲龍一號(hào)（ACP100）是全球首個(gè)陸上商用模塊化小型核反應(yīng)堆，被稱為“核能移動(dòng)充電寶”，可以作為我國將來的核動(dòng)力航母的動(dòng)力和電能來源。下列說法正確的是（）A．玲龍一號(hào)核反應(yīng)堆的核燃料是取自海水中的氘B．玲龍一號(hào)原理是利用輕核的聚變釋放核能C．玲龍一號(hào)是利用重核裂變釋放的核能來發(fā)電D．玲龍一號(hào)是利用比結(jié)合能大的核變成比結(jié)合能小的核來獲得核能2．2023年11月16日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的文章顯示我國高海拔宇宙線觀測(cè)站“拉索”精確測(cè)量了迄今最亮的伽馬射線暴GRB221009A的高能輻射能譜，揭示了宇宙背景光在紅外波段的強(qiáng)度低于預(yù)期，開啟了新物理探索之門?！袄鳌庇涗浀绞飞献盍恋馁ゑR射線暴GRB221009A產(chǎn)生的光子，其最高能量達(dá)（萬億電子伏特）。已知普朗克常量，下列說法正確的是（）A．射線在真空中的傳播速度小于光速B．紅外線的波長比射線短C．的光子能量約為D．的光子頻率約為3．2023年10月28日，中國科學(xué)院院士褚君浩展示了利用特殊材料實(shí)現(xiàn)的下半身“隱身”，其原理是柱鏡光柵：由一排排微小圓柱狀凸透鏡排列組成柱鏡光柵，每一根柱狀凸透鏡把背后的物體壓縮成一個(gè)細(xì)條，透鏡數(shù)量足夠多時(shí)，物體被分解成無數(shù)個(gè)相同的細(xì)條，讓人仿佛看不見了，從而在視覺上達(dá)到“隱身”效果。褚君浩院士還展示了其他的隱身方式：當(dāng)使用高硼硅玻璃材質(zhì)的物體在與之折射率相同的甘油中運(yùn)動(dòng)時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)隱身效果。下列說法正確的是（）A．院士的腿隱身利用的原理是光的折射成像B．使柱鏡與褚君浩院士的腿垂直時(shí)才能讓腿“隱身”C．如果薄膜做成緊貼院士腿的隱身衣也能實(shí)現(xiàn)“隱身”D．高硼硅玻璃材質(zhì)的物體在甘油中隱身利用的是光的全反射4．2023年11月23日，空軍“雙20”編隊(duì)接運(yùn)在韓志愿軍烈士遺骸回家，機(jī)場(chǎng)安排最高禮儀“過水門”為英雄接風(fēng)洗塵，向英烈致以最崇高的敬意。如圖，相距L的兩輛消防車以45°角斜向上噴出水柱，兩水柱在距離地面高度為h的最高點(diǎn)相接形成水門，水柱射出時(shí)初速度為，重力加速度為g，不考慮風(fēng)力及其他阻力，下列說法正確的是（）A． B． C． D．5．如圖，真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷固定在同一直線上，電荷量分別為和點(diǎn)和三個(gè)點(diǎn)電荷的連線與點(diǎn)電荷所在直線的夾角分別為、和。若位于點(diǎn)的某負(fù)點(diǎn)電荷在這三個(gè)電荷的靜電力作用下平衡，，則三個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量可能為（）A． B．C． D．6．2023年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予“為研究物質(zhì)中的電子動(dòng)力學(xué)而產(chǎn)生阿秒光脈沖的實(shí)驗(yàn)方法”的三位科學(xué)家。1阿秒（as）為秒，阿秒激光的脈沖持續(xù)時(shí)間在阿秒量級(jí)，因而能用于觀測(cè)和控制原子、分子和固體中電子的超快動(dòng)態(tài)過程。阿秒激光的產(chǎn)生過程主要依賴于高次諧波生成（HHG）技術(shù)，在強(qiáng)激光場(chǎng)的作用下，氣體原子的電子可吸收多個(gè)光子的能量躍遷到高能級(jí)，回到低能級(jí)時(shí)可發(fā)射頻率為原始激光頻率整數(shù)倍的高能光子。已知?dú)湓影霃郊s，下列說法正確的是（）A．在1as時(shí)間內(nèi)，光傳播，相當(dāng)于約3個(gè)緊緊排在一起氫原子的長度B．若一個(gè)電子在強(qiáng)激光的照射下能吸收200個(gè)頻率為的光子躍遷到高能級(jí)，回到低能級(jí)時(shí)可能發(fā)出一個(gè)頻率為的光子C．電子繞氫原子核旋轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間約為D．一個(gè)脈沖寬度為、波長為的激光脈沖包含3個(gè)完整波長7．圖甲是我國自主研發(fā)的載人深海探測(cè)器“奮斗者號(hào)”，已安全下潛，坐底馬里亞納海溝最深處，標(biāo)志著中國的深海探測(cè)達(dá)到世界頂尖水平。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)內(nèi)部物體引力為零，若將地球看成質(zhì)量均勻的球體，地球半徑，忽略地球自轉(zhuǎn)，設(shè)海水在各處的密度均為，海面上壓一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，不計(jì)水的阻力，下列說法錯(cuò)誤的是（）圖甲圖乙A．水下處的重力加速度等于地面上重力加速度的倍B．奮斗者號(hào)探測(cè)器外殼在萬米深海處承受約1001倍的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓C．因重力加速度隨深度變化，奮斗者號(hào)在排水完畢加速上浮階段，探測(cè)器的加速度隨深度變化關(guān)系如圖乙D．因重力加速度隨深度變化，奮斗者號(hào)在儲(chǔ)水完畢加速下沉階段，探測(cè)器的加速度隨深度的增加均勻減小8．2023年11月16日，中國北斗系統(tǒng)正式加入國際民航組織標(biāo)準(zhǔn)，成為全球民航通用的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)空間段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星等組成。將地球看成質(zhì)量均勻的球體，若地球半徑與同步衛(wèi)星的軌道半徑之比為k，下列說法正確的是（）A．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星有可能每天同一時(shí)刻在北京的正上方B．地球靜止軌道衛(wèi)星有可能總在北京正上方與我們相對(duì)靜止C．地球赤道重力加速度大小與北極的重力加速度大小之比為D．地球北極重力加速度大小與赤道的重力加速度大小之比為9．如圖，把秋千簡化為如圖模型，四根完全相同的桿支撐輕質(zhì)水平橫梁，固定在地面上。秋千兩側(cè)各用一根等長的輕繩系于橫梁下，人和座椅總質(zhì)量為，人和座椅整體的重心與橫梁的距離為，重力加速度為，若秋千前后擺起的最大角度為，關(guān)于每根繩子拉力的最小值和四根桿對(duì)橫梁的作用力的最大值，下列正確的是（）A． B．C． D．10．如圖所示，平面（紙面）第一象限內(nèi)有足夠長且寬度均為、邊界均平行軸的區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，其中區(qū)域Ⅰ存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域Ⅱ存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域Ⅱ的下邊界與軸重合。位于處的離子源能釋放出質(zhì)量為、電荷量為、速度方向與軸夾角為的正離子束，沿紙面射向磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)離子的重力及離子間的相互作用，并忽略磁場(chǎng)的邊界效應(yīng)。下列說法正確的是（）A．速度大小為的離子不能進(jìn)入?yún)^(qū)域ⅡB．速度大小為的離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為C．恰能到達(dá)軸的離子速度大小為D．恰能到達(dá)軸的離子速度大小為二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11．（7分）2023年9月21日，神舟十六號(hào)博士乘組在天宮空間站微重力環(huán)境演示兩球碰撞實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證碰撞過程中動(dòng)量是否守恒，初狀態(tài)靜止的小鋼球質(zhì)量，大鋼球質(zhì)量為，半徑為，朱楊柱老師將大球以一定的初速度向右投向靜止的小球，碰撞過程近似看成正碰，圖中十字交叉線的為碰前相鄰2幀記錄的大球球心的水平位置，為小球的球心初始位置，為碰后相鄰2幀記錄的大球球心的水平位置，為碰后記錄的相鄰2幀小球球心的水平位置，與同時(shí)刻，與同時(shí)刻，這一次碰撞比較接近正碰。（1）還必須要測(cè)量以下_________數(shù)據(jù)。A．的長度 B．的長度C．的長度（2）如果動(dòng)量守恒，應(yīng)該滿足關(guān)系式_________。（用已知和測(cè)得長度，如“”的字母寫表達(dá)式）（3）請(qǐng)說明根據(jù)你的測(cè)量結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_________。（4）分析可能的誤差主要來源：_________（回答一條即可）。12．（9分）某科技小組設(shè)計(jì)如圖1所示電路測(cè)量未知電阻、電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，定值電阻，電阻箱。圖1圖2（1）根據(jù)圖1中的電路，在圖2給出的實(shí)物圖中畫出連線。（2）若只閉合，改變電阻箱阻值，測(cè)得多組對(duì)應(yīng)的電壓表的值，畫出圖為傾斜直線。若電壓表的內(nèi)阻非常大，圖線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)坐標(biāo)為，圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)坐標(biāo)為，則電源的電動(dòng)勢(shì)等于_________，內(nèi)阻等于_________。（3）若同時(shí)閉合開關(guān)，再改變電阻箱的阻值，測(cè)得多組對(duì)應(yīng)電壓表的電壓值，畫出圖的傾斜直線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)坐標(biāo)為，則_________。由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，的測(cè)量值比真實(shí)值_________（選填“偏大”“偏小”或“相等”）。13．（9分）一端封閉粗細(xì)均勻的足夠長導(dǎo)熱性能良好的細(xì)玻璃管內(nèi)有一段長為的水銀柱，如圖甲，玻璃管開口斜向上在傾角的光滑斜面上以一定的初速度上滑，穩(wěn)定時(shí)被封閉的空氣柱長為，此時(shí)環(huán)境溫度為，已知大氣壓強(qiáng)始終為，重力加速度，設(shè)水銀柱密度在本題情況中均與標(biāo)準(zhǔn)狀況下相同，封閉氣體看成理想氣體，不計(jì)水銀與試管壁摩擦。圖甲圖乙（1）求此時(shí)被封閉氣體的壓強(qiáng)。（2）若開口斜向下在傾角的光滑斜面上用外力使其以的加速度加速上滑，且被封閉氣體長度仍為，則環(huán)境溫度要變化多少℃？14．（13分）如圖，燈泡左側(cè)存在水平向右的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，長為的金屬棒繞豎直軸在磁場(chǎng)中以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且始終平行于。兩個(gè)分別以為圓心、半徑的光滑金屬圓環(huán)上下平行水平放置，分別與金屬棒上下端接觸，理想自耦變壓器原線圈串聯(lián)燈泡由金屬棒供電，燈泡的阻值始終為與定值電阻的阻值始終均為。滑動(dòng)變阻器的全值電阻，在滑片從端滑動(dòng)到端的過程中，兩個(gè)燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，不計(jì)圓環(huán)、金屬棒和導(dǎo)線的電阻，開始位于原副線圈的匝數(shù)比為處。（1）將移動(dòng)到何處時(shí)最大？（2）求的最大值；（3）若在第（1）問求得的位置，將觸頭移動(dòng)到原副線圈匝數(shù)比為多少時(shí)，副線圈電路中消耗的功率最大？15．（16分）如圖所示，傾斜角為的等腰三角形斜面固定在水平面上，斜面足夠長，一足夠長的輕質(zhì)綢帶跨過斜面的頂端鋪放在斜面的兩側(cè)，綢帶與斜面間無摩擦?，F(xiàn)將質(zhì)量分別為的小物塊同時(shí)輕放在斜面兩側(cè)的綢帶上。兩物塊與綢帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度。（1）末，的速度大小分別為多少？（2）內(nèi)系統(tǒng)機(jī)械能的損失量為多少？（3）后重新開始計(jì)時(shí)，給施加一個(gè)平行于斜面向右下的力，給施加一個(gè)平行于斜面向右上隨時(shí)間變化的力，則當(dāng)兩物塊速度大小相等時(shí)，求二者的速度大小。

——★參考答案★——1．〖答案〗C〖解析〗玲龍一號(hào)是利用重核的裂變釋放的核能來發(fā)電，用中子轟擊鈾核裂變成中等質(zhì)量的核，同時(shí)放出幾個(gè)中子，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C正確：中等質(zhì)量的核比結(jié)合能最大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2．〖答案〗D〖解析〗射線是電磁波，在真空中的傳播速度等于光速，A錯(cuò)誤；紅外線的波長比射線長，B錯(cuò)誤；，C錯(cuò)誤；，得頻率約為，D正確。3．〖答案〗A〖解析〗院士的腿隱身的原理是柱鏡通過折射成縮小實(shí)像，選項(xiàng)A正確；根據(jù)光的折射原理，物體與圓柱較遠(yuǎn)且平行時(shí)才能成與圓柱平行的縮小的細(xì)條像，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；折射率相同的透明物體放在一起，光通過界面不折射也不反射，直線前進(jìn)，好像不存在界面一樣，達(dá)到隱身目的，不是利用光的全反射，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4．〖答案〗D〖解析〗從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)相當(dāng)于平拋偏轉(zhuǎn)角為，得，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；，得，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。5．〖答案〗C〖解析〗負(fù)點(diǎn)電荷在點(diǎn)能平衡，說明這三個(gè)電荷在點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為零。選項(xiàng)A、B的電荷均為正和均為負(fù)，則根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加法則可知，點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不可能為零，A、B錯(cuò)誤；設(shè)間的距離為，則，，若在點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為零，則產(chǎn)生的電場(chǎng)應(yīng)與產(chǎn)生的合電場(chǎng)大小相等、方向相反，則為同種電荷，與電性不同，根據(jù)矢量三角形與幾何三角形相似，，可得數(shù)值大小關(guān)系：，C正確。6．〖答案〗B〖解析〗，氫原子半徑約，三個(gè)氫原子直徑總長，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；強(qiáng)激光場(chǎng)光子密度大，一個(gè)電子可吸收幾百光子的能量躍遷到較高能級(jí)，與原子作用會(huì)產(chǎn)生數(shù)倍于驅(qū)動(dòng)激光光子能量的高能光子，選項(xiàng)B正確；1as的時(shí)間不夠光繞氫原子的“赤道”跑一圈，電子速度小于光速，所以不能繞一周，據(jù)，可求得氫原子中電子繞核旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間約為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；脈沖寬度的激光，只包含波長為的激光脈沖的1個(gè)完整波長，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7．〖答案〗C〖解析〗水下深處的萬有引力等于以地心為球心，以為半徑的小球體對(duì)物體的引力，，得，地面上：，故，選項(xiàng)A正確；深海處，重力加速度略微減小，忽略重力加速度隨水深的變化，取，水下10000米深處的壓強(qiáng)，選項(xiàng)B正確；因重力加速度隨水深變化，奮斗者號(hào)受到合外力，其中為常量，圖為傾斜向下的直線，上浮過程減小，加速度增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因重力加速度隨水深變化，下沉過程合外力，選項(xiàng)D正確。8．〖答案〗AC〖解析〗傾斜地球同步軌道衛(wèi)星周期仍然是24小時(shí)，但軌道與赤道平面有夾角，如果某時(shí)刻在北京正上方，則24小時(shí)后就又在北京正上方，A正確；地球靜止軌道衛(wèi)星只可能在赤道的正上方，不可能在北京正上方，B錯(cuò)誤；根據(jù)衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)可得地球密度，根據(jù)地球赤道和北極的重力加速度差別，可知地球密度，可知，C正確，D錯(cuò)誤。9．〖答案〗BC〖解析〗秋千擺到最高點(diǎn)時(shí)向心力為零，此時(shí)每根繩子拉力最小為，此時(shí)每根桿受到的壓力最小為，人和座椅整體受向心力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；秋千擺到最低點(diǎn)時(shí)每根繩子拉力大為，最低點(diǎn)，人和座椅整體受向心力，從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，據(jù)動(dòng)能定理，，輕質(zhì)橫梁合力為零，所以，得，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10．〖答案〗ABC〖解析〗當(dāng)離子不進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ速度最大時(shí)，軌跡與邊界相切，如圖1，則由幾何關(guān)系，解得，根據(jù)，解得，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期，所有速度小于的離子都未進(jìn)入Ⅱ區(qū)，速度偏轉(zhuǎn)角都為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間都為，選項(xiàng)A、B正確；，且磁場(chǎng)Ⅱ方向向外，則離子進(jìn)磁場(chǎng)Ⅱ后順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，離子恰到軸時(shí)速度與軸平行，如圖2，取水平向右為正方向，全過程根據(jù)水平方向動(dòng)量定理，，解得，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。圖1圖211．（1）B（2）（或者寫成（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在誤差允許的范圍內(nèi)，認(rèn)為此過程系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒。（4）記錄小球球心位置可能不準(zhǔn)確；天宮手持相機(jī)可能不穩(wěn)導(dǎo)致攝像視頻位置不準(zhǔn)確；攝像視頻圖像呈球形彎曲導(dǎo)致視覺差；小球在坐標(biāo)格子前方一段距離，相機(jī)不動(dòng)時(shí)球移動(dòng)時(shí)在視頻中在格子上投影并不始終是垂直投影有視差；小球的碰撞不是完全的對(duì)心碰撞；開始小球可能不是真正的靜止；記錄數(shù)據(jù)測(cè)量誤差，存在空氣阻力等。（2分，回答一條即可）〖解析〗（1）設(shè)相鄰2幀時(shí)間為，則大球碰前速度，碰后，小球碰后速度，若動(dòng)量守恒，則，得，所以選B。（2）前面已證得。（3）用刻度尺測(cè)量的長度，發(fā)現(xiàn)，說明在誤差允許的范圍內(nèi)，認(rèn)為此過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒。（4）記錄小球球心位置可能不準(zhǔn)確是誤差的主要來源，比如手持?jǐn)z像機(jī)不穩(wěn)定，攝像球形變形，視差，小球運(yùn)動(dòng)過程攝像是模糊的等都可能導(dǎo)致小球球心位置記錄不準(zhǔn)確，測(cè)量誤差，存在空氣阻力，小球開始可能不是嚴(yán)格的靜止，可能有極小的速度，記錄數(shù)據(jù)測(cè)量誤差，存在空氣阻力等。12．（1）（2）20.2（3）0.5相等〖解析〗（1）實(shí)物圖如圖（見〖答案〗）（2）若電壓表內(nèi)阻無窮大，據(jù)閉合電路歐姆定律：，變形得：，所以縱坐標(biāo)應(yīng)?。划?dāng)時(shí)，可知圖像的橫截距為，所以時(shí)，，得縱截距為，故；（3）同時(shí)閉合，考慮電壓表內(nèi)阻不是無窮大，，變形得，可知縱截距為，則，所以，與電壓表的內(nèi)阻無關(guān)。電壓表的內(nèi)阻不影響的測(cè)量值。13．〖答案〗（1）（2）降低12℃