江西省部分學(xué)校2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期3月聯(lián)考物理試題（解析版）

2024屆高三第五次聯(lián)考物理試卷（本試卷共100分，考試時間75分鐘）注意事項：1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整，筆跡清楚。3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4.本試卷主要考試內(nèi)容：必修第一冊、必修第二冊、動量、機械振動與機械波、電場、電路、磁場、電磁感應(yīng)（50％）＋交變電流、電磁波、傳感器、光、分子動理論、氣體、原子物理、波粒二象性（50％）。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.在研究光電效應(yīng)的實驗中，兩個實驗小組用強度相同的綠光和紫光分別照射同一種金屬的表面，結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng)，對這兩組實驗，下列判斷正確的是（）A.光電子的最大初動能相同B.逸出功相同C.因為照射的是同一種金屬，所以遏止電壓相同D.繪制的圖像的斜率可能不同【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)光電效應(yīng)方程紫光的頻率較大，故紫光的光電子的最大初動能較大，故A錯誤；B．同一種金屬，逸出功相同，故B正確；C．根據(jù)動能定理可知紫光的遏止電壓較大，故C錯誤；D．根據(jù)整理可得圖像的斜率為故繪制的圖像的斜率相同，故D錯誤。故選B。2.圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中有磁感應(yīng)強度方向垂直于紙面向外的磁場。圖中四種粒子的徑跡，可能是α粒子的是（）A.a、b B.b、c C.c、d D.a、d【答案】C【解析】【詳解】磁感應(yīng)強度方向垂直于紙面向外，a、b粒子向上偏轉(zhuǎn)，c、d粒子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則，可知a、b粒子帶負(fù)電，c、d粒子帶正電，α粒子帶正電，故可能是α粒子的是c、d粒子。故選C。3.方向隨時間周期性變化的電流叫作交變電流。某交流電源產(chǎn)生的電壓隨時間變化的關(guān)系圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.該交流電電壓的有效值為16.5VB.該交流電的頻率為100HzC.若在該電源兩端接入10Ω的電阻，則電阻的熱功率為60.5WD.若在該電源兩端接入10Ω的電阻，則該電阻在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為1815J【答案】D【解析】【詳解】AB．取一個周期T內(nèi)，根據(jù)電流的熱效應(yīng)得解得根據(jù)圖像可知，故頻率故AB錯誤；CD．若在該電源兩端接入10Ω的電阻，電阻的熱功率為1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為故C錯誤，D正確。故選D。4.關(guān)于核反應(yīng)方程（為釋放的核能，X為新生成的粒子），已知的半衰期為1.2min，核的質(zhì)量為，核的質(zhì)量為，X的質(zhì)量為，真空中的光速為c，則（）A.X為α粒子B.C.D.核經(jīng)過3.6min還有核尚未衰變【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，核反應(yīng)方程為故X為電子，故A錯誤；B．核反應(yīng)方程放出能量，有質(zhì)量虧損，則故B錯誤；C．根據(jù)質(zhì)能方程，核反應(yīng)方程放出能量為故C正確；D．經(jīng)過3.6min即3個半衰期，剩余的原子核的質(zhì)量為故D錯誤。故選C。5.總質(zhì)量為m的返回式人造地球衛(wèi)星沿半徑為R的圓軌道繞地球運動到某點時，向原來運動方向噴出氣體以降低衛(wèi)星的速度，隨后衛(wèi)星轉(zhuǎn)到與地球相切的橢圓軌道，要使衛(wèi)星相對地面的速度變?yōu)樵瓉淼膋倍（k＜1），則衛(wèi)星在該點將質(zhì)量為的氣體噴出的對地速度大小應(yīng)為（將連續(xù)噴氣等效為一次性噴氣，地球半徑為，地球表面重力加速度為g）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】設(shè)原本速度，由萬有引力提供向心力噴出后速度，相對地球速度，由動量守恒又解得故選C。6.由折射率為n的透明材料制成、半徑為R的半圓柱形透明磚平放在桌面上，t＝0時刻，將激光束垂直AC面射到A點，在激光束沿AC方向以速度v勻速向C點平移的過程中，沒有光從圓弧面ABC射出的時間為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】沒有光從圓弧面射出，光路圖如圖由全反射的臨界角由幾何關(guān)系可知，沒有光束從圓弧面射出對應(yīng)在OA段的長度根據(jù)對稱性，在OC段，沒有光束從圓弧面所對應(yīng)的長度也為，則沒有光從圓弧面射出的時間為故選A。7.水平面內(nèi)固定有半徑為R的光滑圓環(huán)，質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上。一根原長為R的輕彈簧一端固定在處于B點的靜止小球上，另一端固定在圓環(huán)的A點，AB恰好為圓環(huán)的一條直徑，如圖所示?，F(xiàn)給小球微小擾動，小球從B由靜止開始沿逆時針方向運動，運動過程中小球的最大動能為E，下列說法正確的是（）A.小球與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機械能不守恒B.小球運動的弧長為時，其動能最大C.小球的動能最大時，小球所受的合力大小為D.小球的動能最大時，其相對圓環(huán)圓心的角速度大小為【答案】C【解析】【詳解】A．小球與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)，除重力和彈簧彈力外，沒有其他力做功，機械能守恒，A錯誤；B．拉力沿圓切向的分力與重力沿圓切向的分力相等時，小球動能最大。令此時彈簧與豎直方向的夾角為，可得因不知道勁度系數(shù)，因此彈簧和豎直方向的夾角求不出，即不知道彈簧此時的具體位置，運動的弧長求不得。B錯誤；C．小球的動能最大時，小球所受合力為C正確；D．小球的動能最大時，其相對圓環(huán)圓心的角速度大小為D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.某人設(shè)計了如圖所示的裝置，用來檢測車輛是否超載。車輛底座上裝有電容器，電容器承受的壓力隨車輛重力的增大而增大，且電容器兩板之間的距離隨壓力的增大而減小。電容器接在如圖甲所示的電路上，將開關(guān)從a撥到b時，構(gòu)成LC振蕩電路而向外輻射電磁波，再使用調(diào)諧電路來接收圖甲振蕩電路中的電磁波，這樣就可通過測量乙中接收到的頻率而獲知甲中的發(fā)射頻率，以確定電容器的電容C的值（L值已知），從而測量車輛重力。下列分析判斷正確的是（）A.當(dāng)裝置中的電源使用很久，電動勢減小時，頻率的測量值偏小B.當(dāng)裝置中的電源使用很久，電動勢減小時，頻率的測量值不變C.車輛重力增大時，LC回路中電流的振蕩頻率變小D.車輛重力增大時，LC回路中電流的振蕩頻率變大【答案】BC【解析】【詳解】AB．根據(jù)振蕩電路的振蕩頻率公式L和C與電動勢無關(guān)，可知電動勢減小時，對頻率的測量值沒有影響，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)電容的決定式可知車輛重力增大時電容器兩板之間的距離減小，此時電容增大，故回路中電流的振蕩頻率變小，故C正確，D錯誤。故選BC。9.速度接近光速的電子在磁場中偏轉(zhuǎn)時，會沿圓弧軌道切線發(fā)出電磁輻射，這個現(xiàn)象最初是在同步加速器上觀察到的，稱為“同步輻射”。同步輻射光具有光譜范圍寬（從遠(yuǎn)紅外到X光波段，波長范圍為，對應(yīng)能量范圍為）、光源亮度高、偏振性好等特點，應(yīng)用十分廣泛。已知接近光速運動的單個電子的能量約為，回旋一圈輻射的總能量約為。下列說法正確的是（）A.同步輻射的機理與氫原子發(fā)光的機理一樣B用同步輻射光照射氫原子，可以使氫原子電離C.蛋白質(zhì)分子的線度約為，能用同步輻射光得到其衍射圖樣D.電子在磁場中偏轉(zhuǎn)發(fā)出電磁輻射，回旋一圈后能量會明顯減小【答案】BC【解析】【詳解】A．速度接近光速的電子在磁場中偏轉(zhuǎn)時，會沿圓弧軌道切線發(fā)出電磁輻射，這是“同步輻射”。處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，會自發(fā)地向能量較低的能級躍遷，放出光子，這是原子發(fā)光的機理，二者發(fā)光的機理不同，A錯誤；B．使基態(tài)的氫原子電離需要的能量是，單個電子回旋一圈輻射的總能量約為，所以用同步輻射光照射氫原子，能使氫原子電離，B正確；C．同步輻射光具有光譜范圍寬（從遠(yuǎn)紅外到光波段，波長范圍約為），蛋白質(zhì)分子的線度約為，可以用同步輻射光得到其衍射圖樣，C正確；D．回旋一圈輻射的總能量約為，占單個電子能量的十萬分之一，所以電子回旋一圈后能量不會明顯減小，D錯誤。故選BC。10.如圖甲所示，光滑絕緣水平面上方足夠大空間內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小B＝1T的水平勻強磁場，帶正電的物塊A靜置于水平面上，電荷量q＝0.2C。t＝0時，水平力F作用在物塊A上，物塊A由靜止開始運動，其對水平面的壓力隨時間的變化圖像如圖乙，重力加速度，則（）A.物塊A的質(zhì)量m＝3kg B.水平力F不斷增大C.水平力F的大小為70N D.物塊A做勻加速直線運動【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)得故A錯誤；BD．物塊A對水平面的壓力物塊A對水平面的壓力不斷增大，則洛倫茲力不斷增大，速度不斷增大，做加速運動，結(jié)合圖像可知，速度均勻增大，則做勻加速運動，水平力F不變，故B錯誤，D正確；C．根據(jù)圖乙圖像斜率代入數(shù)據(jù)得故C錯誤。故選D。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某物理興趣小組通過自由落體運動測量重力加速度。該小組利用“手機物理工坊”軟件中的聲學(xué)秒表功能記錄物體的運動時間。該小組在鐵架臺上固定一個鐵圈，充入空氣的氣球下方懸掛一個物體，放在鐵圈上，如圖甲所示。用針刺破氣球時發(fā)出爆破音，手機上的傳感器接收到聲音信號開始計時，物體同時做自由下落。物體落地后發(fā)出聲音，傳感器再次接收到信號停止計時，記錄了物體下落的時間t，如圖乙所示。（1）要想計算重力加速度，還需要測量的物理量是_____________；（2）重力加速度的表達(dá)式為_________（用測量的物理量表達(dá)）；（3）為減少實驗誤差，改變鐵圈的固定位置，多次測量。以為橫坐標(biāo)，_________為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，圖線的斜率為重力加速度?！敬鸢浮竣?物體下端距地面的高度②.③.【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)可知要計算重力加速度，還需要測量物體下端距地面的高度；（2）[2]根據(jù)可得（3）[3]根據(jù)整理可得可知為減少實驗誤差，改變鐵圈的固定位置，多次測量。以為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，圖線的斜率為重力加速度。12.學(xué)習(xí)小組想設(shè)計一款一氧化碳報警器，經(jīng)查閱資料，發(fā)現(xiàn)人體所處的環(huán)境中一氧化碳濃度超過，便容易發(fā)生一氧化碳中毒。他們網(wǎng)購了一款氣敏電阻，其阻值會隨著一氧化碳濃度的變化而變化，產(chǎn)品說明書中提供了該氣敏電阻阻值隨一氧化碳濃度變化的關(guān)系圖像，如圖甲所示。（1）該學(xué)習(xí)小組找來量程為3V的電壓表（內(nèi)阻很大），并將表盤的0～1V區(qū)域涂成紅色，然后將氣敏電阻、電源（電動勢E＝4V，內(nèi)阻可忽略不計）、電壓表和調(diào)好阻值的電阻箱連接成如圖乙所示的電路。將整個電路置于密閉容器中，充入一氧化碳?xì)怏w，隨著一氧化碳濃度的增加，電壓表的示數(shù)逐漸________（選填“增大”或“減小”），當(dāng)濃度達(dá)到時，電壓表指針恰好指到表盤紅色區(qū)的右邊緣即1V處，則他們調(diào)好的電阻箱的阻值是________Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。要使該裝置在一氧化碳濃度更低時，指針就指到紅色區(qū)，應(yīng)將電阻箱的阻值適當(dāng)________（選填“調(diào)大”或“調(diào)小”）。（2）為了使報警效果更好，他們?nèi)サ綦妷罕?，改用綠燈泡指示燈、蜂鳴器報警相結(jié)合的方式。電路如圖丙所示，綠色燈泡電阻為18Ω，電壓達(dá)到0.9V燈泡才會發(fā)光，P為光控開關(guān)，有光照時開關(guān)斷開，無光照時開關(guān)接通，光控開關(guān)P正對綠色燈泡，電源為（1）中電源。要實現(xiàn)當(dāng)一氧化碳濃度不高于時綠色燈泡指示燈亮，當(dāng)濃度超過時綠色燈泡指示燈滅，蜂鳴器報警的功能，電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)到________Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）①.減小②.767③.調(diào)?。?）63.7【解析】【小問1詳解】[1]根據(jù)圖甲可知，隨著一氧化碳濃度增加，氣敏電阻變大，電壓表的示數(shù)減小。[2]當(dāng)濃度達(dá)到時，由圖甲氣敏電阻阻值為，則解得電阻箱的阻值[3]氣敏電阻和電阻箱串聯(lián)，根據(jù)要使在一氧化碳濃度更低時，即氣敏電阻更小時，指針就指到紅色區(qū)域，應(yīng)將電阻箱阻值適當(dāng)調(diào)小。【小問2詳解】[1]由解得電阻箱的阻值【點睛】13.某家用便攜式氧氣瓶容積為1000mL，其內(nèi)盛有溫度為7℃、壓強為7個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的氧氣。在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強、溫度為27℃的環(huán)境中吸氧時，旋開斷流閥，瓶內(nèi)的氧氣就會定速流出，可持續(xù)10分鐘，氧氣可看作理想氣體。求：（1）用該氧氣瓶吸氧時，單位時間流出氧氣的體積。（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）10分鐘后氧氣瓶中氧氣密度與吸氧前的密度之比?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）初狀態(tài)，，末狀態(tài)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得代入數(shù)值解得當(dāng)氧氣瓶中壓強與外界壓強相等時不再有氧氣流出，可供吸氧的體積為故用該氧氣瓶吸氧時，單位時間流出氧氣的體積為（2）10分鐘后氧氣瓶中氧氣密度與吸氧前的密度之比為故密度之比為。14.足夠長的傳送帶與水平面間的夾角，傳送帶以的速度沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動。用膠水把質(zhì)量的兩個完全相同的物塊上下粘在一起形成一個組合體，時，把組合體無初速度放在傳送帶的頂端，如圖所示。已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)，重力加速度，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求：（1）整個過程物塊和傳送帶由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能；（2）下面物塊在粘接處給上面物塊的作用力的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）見解析【解析】【詳解】（1）把組合體無初速度放在傳送帶的頂端，根據(jù)牛頓第二定律可得解得組合體的加速度為組合體從放在頂端到與傳送帶公式所用時間為組合體與傳送帶共速前發(fā)生的相對位移為由于可知組合體與傳送帶共速后相對靜止一起勻速運動，故整個過程物塊和傳送帶由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為（2）組合體與傳送帶共速前，以上面物塊為對象，有，解得則組合體與傳送帶共速前，下面物塊在粘接處給上面物塊