2024屆江西省五市九校協(xié)作體高三下學(xué)期第二次聯(lián)考物理試卷（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1江西省五市九校協(xié)作體2024屆高三第二次聯(lián)考物理試題考試時(shí)間：75分鐘考試分值：100分1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(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)題目的〖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(wú)效。3.考試結(jié)束后，將本試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題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8-10題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)給6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1．2022年8月9日，世界首條永磁磁浮空軌試驗(yàn)線在江西贛州投入使用。如圖所示，該列車和軌道應(yīng)用新型稀土材料，僅憑磁力就可使列車自然懸浮和驅(qū)動(dòng)。已知列車質(zhì)量為m，空氣阻力不可忽略。當(dāng)列車水平直線行駛時(shí)，則列車（

）A．勻速行駛時(shí)，軌道對(duì)列車的作用力大小為mgB．加速行駛時(shí)，軌道對(duì)列車的作用力沿水平方向C．以加速度a加速行駛時(shí)，列車受到的合外力大小為maD．減速行駛時(shí)，軌道對(duì)列車的作用力小于mg2．2023年5月23日，中國(guó)空軍八一飛行表演隊(duì)時(shí)隔14年換裝新機(jī)型，殲10C飛出國(guó)門，在大馬航展上騰空而起，特技表演驚艷全場(chǎng)。如圖所示，飛機(jī)在豎直平面內(nèi)經(jīng)一段圓弧向上加速爬升，飛機(jī)沿圓弧運(yùn)動(dòng)時(shí)（）A.飛機(jī)所受合力指向圓弧的圓心 B.飛機(jī)的向心加速度大小不變C．飛機(jī)克服重力做功的功率變小 D．飛機(jī)所受合力方向與速度方向成銳角3．農(nóng)耕時(shí)代往往采用畜牧力，如圖甲所示，牛通過(guò)兩根耙索拉耙沿水平方向勻速耙地。如圖乙所示，兩根耙索等長(zhǎng)且對(duì)稱，延長(zhǎng)線的交點(diǎn)為，夾角，拉力大小均為F，平面與水平面的夾角為（為AB的中點(diǎn)），忽略耙索質(zhì)量，下列說(shuō)法正確的是（）兩繩對(duì)耙拉力的合力為，地對(duì)耙阻力為兩繩對(duì)耙拉力的合力為，地對(duì)耙阻力為C．兩繩對(duì)耙拉力的合力為F，地對(duì)耙阻力為D．兩繩對(duì)耙拉力的合力為F，地對(duì)耙阻力為4．10月6日，杭州第19屆亞運(yùn)會(huì)藝術(shù)體操個(gè)人全能資格賽暨個(gè)人團(tuán)體決賽在黃龍?bào)w育中心體育館舉行。中國(guó)隊(duì)以總分313.400獲團(tuán)體銅牌。下圖為中國(guó)隊(duì)選手趙樾進(jìn)行帶操比賽。某段過(guò)程中彩帶的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為沿x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，時(shí)的波形圖如圖甲所示，質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像如圖乙所示。下列判斷正確的是（）A．簡(jiǎn)諧波沿x軸負(fù)方向傳播 B．該時(shí)刻P點(diǎn)的位移為C．再經(jīng)過(guò)0.25s，P點(diǎn)到達(dá)平衡位置D．質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為5．如圖所示陰影部分為某玻璃磚的截面圖，是正方形，是半圓弧的直徑，O是其圓心，一束單色光從邊的E點(diǎn)射入玻璃磚，入射角為i，折射光線正好照射到半圓弧的頂端P，并且在P點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，反射光線正好經(jīng)過(guò)邊的F點(diǎn)。已知，光在真空中的傳播速度為c，則該單色光在玻璃磚中的傳播速度為（）A． B． C． D．6．《天問(wèn)》是屈原筆下的不朽詩(shī)篇，而“天問(wèn)”行星探索系列代表著中國(guó)人對(duì)深空物理研究的不懈追求。如下圖所示，半徑均為R的兩球形行星A、B的密度之比為，A、B各有一個(gè)近地衛(wèi)星C、D，其繞行周期分別為：、。站在行星表面的宇航員從距A行星表面高為h處以水平拋出一物體a，從距B行星表面高為2h處以水平拋出另一物體b。下列說(shuō)法正確的是（）A．C、D繞A、B運(yùn)行的速度之比為B．C、D繞A、B運(yùn)行的周期滿足C．由于不知道a與b的質(zhì)量，所以無(wú)法求出二者落地時(shí)速度之比D．a(chǎn)、b兩物體從拋出到落地的位移之比為7．如圖甲，足夠長(zhǎng)木板靜置于水平地面上，木板右端放置一小物塊。在時(shí)刻對(duì)木板施加一水平向右的恒定拉力，作用后撤去，此后木板運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙。物塊和木板的質(zhì)量均為，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度，下列說(shuō)法正確的是（）A．拉力的大小為B．物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為C．時(shí)刻，物塊的速度減為0D．物塊最終停止時(shí)的位置與木板右端間的距離為8．钚-238是钚的同位素。钚的半衰期為86.4年，它用作核電池的熱源，也可用作空間核動(dòng)力和飛船的電源。镎-237（）吸收一個(gè)中子得到钚-238（），其核反應(yīng)方程為。衰變時(shí)只放出射線，半衰期為88年，下列說(shuō)法正確的是（

）A．X為電子B．的衰變方程為C．160個(gè)原子核經(jīng)過(guò)88年后剩余80個(gè)D．外界溫度降低，的半衰期不會(huì)變化9．如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬軌道MN、PQ水平放置，軌道間距為L(zhǎng)。現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab垂直于軌道放置，且與軌道接觸良好，導(dǎo)體棒和軌道電阻均可忽略不計(jì)。有一電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源通過(guò)開(kāi)關(guān)S連接到軌道左端，另有一個(gè)定值電阻R也連接在軌道上，且在定值電阻右側(cè)存在著垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B?，F(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)體棒ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則下列敘述中正確的有（）A．導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EB．導(dǎo)體棒先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到最大時(shí)導(dǎo)體棒中無(wú)電流導(dǎo)體棒所能達(dá)到的最大速度為D．導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)電源的輸出功率10．電子槍除了加速電子外，同時(shí)還有使電子束會(huì)聚或發(fā)散作用，其原理可簡(jiǎn)化為如圖所示。一球形界面外部空間中各處電勢(shì)均為，內(nèi)部各處電勢(shì)均為，，球心位于z軸上O點(diǎn)。一束靠近z軸且關(guān)于z軸對(duì)稱的電子以相同的速度平行于z軸射入該界面，電子質(zhì)量為m，電子電荷量為e，由于電子在界面處只受到法線方向的作用力，其運(yùn)動(dòng)方向?qū)l(fā)生改變，不考慮相對(duì)論相應(yīng)和電子之間相互作用力。某電子射到界面方向與法線的夾角為，它射入球形界面后的運(yùn)動(dòng)方向與法線的夾角（圖中未標(biāo)出），下列描述正確的是（

）A．電子束匯聚到O點(diǎn)B．電子束運(yùn)動(dòng)方向C．電子通過(guò)界面動(dòng)能增加了D．電子束運(yùn)動(dòng)方向二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.（7分）如圖1所示為某實(shí)驗(yàn)小組“探究加速度與物體所受合力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，氣墊導(dǎo)軌上滑塊（含遮光條）的質(zhì)量為，遮光條的寬度為，兩光電門間的距離為，滑塊在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)可以忽略導(dǎo)軌的摩擦力，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，圖中滑輪均為輕質(zhì)滑輪。（1）本實(shí)驗(yàn)（填“需要”或“不需要”）滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量；（2）將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，再調(diào)整氣墊導(dǎo)軌上連接滑塊的細(xì)繩沿水平方向，氣源開(kāi)通后滑塊在鉤碼重力的作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，遮光條先后通過(guò)兩個(gè)光電門所用的時(shí)間分別為和，則滑塊加速度的表達(dá)式為（用已知量表示）；（3）保持滑塊（含遮光條）的質(zhì)量不變，多次改變鉤碼的質(zhì)量，記錄相應(yīng)的彈簧秤讀數(shù)，通過(guò)（2）步驟計(jì)算各組的加速度，描繪出圖像如圖2所示（圖中和為已知量），則滑塊質(zhì)量的表達(dá)式為（用已知量表示）；（4）根據(jù)圖中的和可以推算出，當(dāng)加速度大小為時(shí)，所掛鉤碼質(zhì)量的表達(dá)式為_(kāi)__________（用已知量表示）。12．(8分)某課外活動(dòng)小組用銅片、鋁片和自來(lái)水制作了由多個(gè)自來(lái)水電池構(gòu)成的電池組。為了測(cè)量電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，他們選用數(shù)字電壓表(內(nèi)阻大于10MΩ)、電阻箱(0～9999Ω)以及開(kāi)關(guān)與該電池組連接成電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）請(qǐng)?jiān)趫D1的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。（2）按照設(shè)計(jì)的電路圖連接電路后，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值R，并同時(shí)記錄數(shù)字電壓表的讀數(shù)U。以為縱軸、為橫軸建立直角坐標(biāo)系，描出數(shù)據(jù)點(diǎn)，得到圖2所示的圖線。已知圖線在縱軸上的截距為b，斜率為k，由此可以求得電池組的電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻。（用b和k表示）（3）該小組的同學(xué)想用上面數(shù)字電壓表和電阻箱探究某光伏電池的特性。他們通過(guò)查閱資料知道，光伏電池在特定光照條件下的伏安特性曲線如圖3所示，則他們得到的U-R圖像可能是圖4中的。四、解答題13．（10分）如圖所示，水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑，活塞的厚度不計(jì)，在A、B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng)，A左側(cè)汽缸的容積為，A、B之間汽缸的容積為，開(kāi)始時(shí)活塞在A處，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為（為大氣壓強(qiáng)，恒定不變），熱力學(xué)溫度?，F(xiàn)對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱，使活塞向B處移動(dòng)。求：（1）活塞剛要離開(kāi)A處時(shí)，缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度；（2）活塞剛到達(dá)B處時(shí)缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度T；（3）缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p。14．（12分）如圖，xOy平面內(nèi)有區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，其中區(qū)域Ⅰ存在以原點(diǎn)O為圓心的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域Ⅱ存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)：電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向沿y軸負(fù)方向；兩區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向均垂直坐標(biāo)平面向里。某帶電粒子以速度v0從M點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，從N點(diǎn)離開(kāi)區(qū)域Ⅰ并立即進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，之后沿x軸運(yùn)動(dòng)。已知，M點(diǎn)坐標(biāo)為（0，0.1），粒子的比荷，不計(jì)粒子的重力。（1）求粒子的速度v0；（2）求電場(chǎng)強(qiáng)度E；（3）某時(shí)刻開(kāi)始電場(chǎng)強(qiáng)度大小突然變?yōu)?E（不考慮電場(chǎng)變化產(chǎn)生的影響），其他條件保持不變，一段時(shí)間后，粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，P點(diǎn)的縱坐標(biāo)，求粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度大小。15．（17分）第25屆哈爾濱冰雪大世界于2023年12月18日開(kāi)園迎賓，2024年2月15日閉園，它用冰雪展現(xiàn)了哈爾濱沉淀60年的冰雪文化與魅力。一冰雕師把位于水平草墊上的正方體冰塊沿如圖所示虛線切割，切割后分為A、B兩部分，切割面與水平面的夾角為37°。已知正方體冰塊質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，重力加速度大小為g，，A、B的質(zhì)量、，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)為，不計(jì)草墊厚度，下滑過(guò)程中A不會(huì)翻轉(zhuǎn)。（1）若將A從圖示位置由靜止釋放，在A下滑的過(guò)程中B一直保持靜止，求釋放A的瞬間，草墊對(duì)B的摩擦力大小；（2）若將正方體冰塊置于光滑水平面上，A從圖示位置由靜止釋放，沿著切割面滑下，直至剛與水平面接觸，求整個(gè)過(guò)程中B移動(dòng)的距離；（3）在第（2）問(wèn)情境中，若不計(jì)冰與冰之間的摩擦，求該過(guò)程中A對(duì)B做的功W?！飬⒖即鸢浮铩?．C【詳析】A．由于空氣阻力不可忽略，則列車勻速行駛時(shí)，軌道對(duì)列車的作用力大小大于mg，故A錯(cuò)誤；B．加速行駛時(shí)，列車所受的合力沿水平方向，但由于空氣阻力不可忽略，則軌道對(duì)列車的作用力不沿水平方向，故B錯(cuò)誤；C．以加速度a加速行駛時(shí)，列車受到的合外力大小為ma，故C正確；D．減速行駛時(shí)，軌道對(duì)列車的作用力在豎直方向的分量等于重力，則軌道對(duì)列車的作用力不可能小于mg，故D錯(cuò)誤。故選C。2．D【詳析】A．飛機(jī)做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理可得合外力所做的功等于動(dòng)能的改變，則飛機(jī)的合外力做正功，故飛機(jī)所受合力方向與速度方向的夾角為銳角，合外力方向不能指向圓心，故A錯(cuò)誤；B．飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)看做是加速圓周運(yùn)動(dòng)，沿半徑方向有飛機(jī)沿圓弧向上加速運(yùn)動(dòng)，則速度變化，故向心加速度發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；C．飛機(jī)在豎直方向的速度為θ增大，豎直方向的速度增大，所以克服重力做功的功率越來(lái)越大，故C錯(cuò)誤。故選D。3．A【詳析】?jī)衫K對(duì)耙拉力的合力為耙沿水平方向勻速耙地，所以地對(duì)耙的水平阻力大小為故選A。4．C【詳析】A．時(shí)，Q點(diǎn)在平衡位置沿y軸正方向振動(dòng)，根據(jù)“上下坡法”可知簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播。故A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，質(zhì)點(diǎn)振幅，周期，由圖甲可知波的波長(zhǎng)為，從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)P點(diǎn)的振動(dòng)方程為時(shí)P點(diǎn)的位移為故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)時(shí)，P點(diǎn)的位移為即P點(diǎn)到達(dá)平衡位置。故C正確；D．時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q從平衡位置向下振動(dòng)，故質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為故D錯(cuò)誤。故選C。5．B【詳析】在P點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，根據(jù)幾何關(guān)系可知，在E點(diǎn)的折射角與臨界角C互余。根據(jù)折射定律，解得單色光在玻璃磚中的傳播速度為故選B。6．D【詳析】A．近地衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力可得可得可知C、D繞A、B運(yùn)行的速度之比為故A錯(cuò)誤；B．近地衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力可得可得可知C、D繞A、B運(yùn)行的周期之比為故B錯(cuò)誤；C．在行星表面有可得可知行星A、B的表面重力加速度之比為對(duì)于物體a，根據(jù)動(dòng)能定理可得可得對(duì)于物體b，根據(jù)動(dòng)能定理可得可得則有故C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)、b兩物體在空中的時(shí)間分別為，a、b兩物體的水平位移分別為，聯(lián)立可得則a、b兩物體從拋出到落地的位移之比為故D正確。故選D。7．D【詳析】AB．由圖像可知，撤去拉力F前，物塊在木板上一直有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，否則，撤去拉力F后，木板的圖像不可能是兩段折線。在內(nèi)，物塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，則有設(shè)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，由牛頓第二定律有解得撤去拉力后木板做勻減速，由圖乙可知對(duì)木板，由牛頓第二定律有解得撤去拉力F前，木板的加速度對(duì)木板，根據(jù)第二定律有得故AB錯(cuò)誤；CD．在內(nèi)，物塊位移為木板位移為由于可知，在后，物塊與木板間仍有相對(duì)滑動(dòng)，物塊的加速度大小木板的加速度大小為，則有解得物塊到停止的時(shí)間還需木板到停止的時(shí)間還需所以木板比物塊先停止運(yùn)動(dòng)，在到物塊停止，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為物塊的位移為木板位移為物塊最終停止時(shí)的位置與木板右端間的距離為由上述分析可知，物塊從開(kāi)始到停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3s，2s時(shí)的速度不為0，故D正確，C錯(cuò)誤。故選D8．AD【詳析】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，吸收一個(gè)中子后還應(yīng)釋放一個(gè)電子才能得到，核反應(yīng)方程為故A正確；Ｂ．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，衰變方程為故B錯(cuò)誤；C．半衰期是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)大量原子核適用，對(duì)少量原子核不適用，故C錯(cuò)誤；D．半衰期是由原子核內(nèi)部自身的因素決定的，與物理、化學(xué)環(huán)境無(wú)關(guān)，故D正確故選AD9．BC【詳析】A．導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒中電流為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電源兩端的路端電壓相等，即故A錯(cuò)誤。B．閉合開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)體棒受到安培力向右同時(shí)導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且方向與電源電動(dòng)勢(shì)相反，電流減小，安培力減小，加速度減小，當(dāng)導(dǎo)體棒的電動(dòng)勢(shì)和定值電阻R兩端電壓大小相等時(shí)，導(dǎo)體棒中電流為零，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最大，故B正確；C．由B分析可知得故C正確；D．導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)電源的輸出功率為故D錯(cuò)誤；故選BC10．BCD【詳析】設(shè)電子穿過(guò)界面后的速度為，由于電子只受法線方向的作用力，其沿界面切線方向速度不變。則電子穿過(guò)界面的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理或能量守恒，則可解得則動(dòng)能增加量為故選BCD。11．不需要【詳析】（1）[1]滑塊受到的拉力可以用彈簧秤測(cè)出，不需要滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量；（2）[2]由勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與位移關(guān)系式知代入得（3）[3]根據(jù)牛頓第二定律知由圖像知代入數(shù)據(jù)得（4）[4]根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)m有對(duì)M有代入得12．B【詳析】（1）[1]電路如圖所示（2）[2][3