物理-江西省“三新”协同教研共同体2023-2024学年高三上学期12月联考

江西省“三新”协同教研共同体2023-2024学年高三上学期12月联考物理试卷2023年“三新”协同教研共同体高三联考物理试卷本试卷满分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．轧钢厂热轧机上的射线测厚仪的示意图如图所示，该仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关．已知车间192采用放射性同位素77Ir作为放射源，通过衰变获得射线，半衰期为74天，适合透照厚度为20mm~100mm的钢板，下列说法正确的是（）A．若钢板厚度标准为50mm,则探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度小于50mmB．衰变过程遵循核电荷数守恒，但不遵循质量数守恒和动量守恒192C．若有12个放射性同位素77Ir原子，则经过148天后一定还剩3个没有衰变1921921920D．若衰变产生的新核用X表示，则77Ir的衰变方程为77Ir78X1e2．北京时间2023年10月5日8时24分，我国在西昌卫星发射中心使用“长征二号”丁遥八十四运载火箭成功将“遥感三十九号”卫星送入太空．其中“遥感三十九号”卫星的工作轨道高度约为700km,“遥感三十九号”卫星、地球同步卫星绕地球飞行的轨道如图所示．下列说法正确的是（）A．“遥感三十九号”卫星通过加速后在更高圆轨道稳定运行的速度小于在低轨道上运行的速度B．地球同步卫星在运行轨道上处于完全失重状态，该处的重力加速度为零C．地球同步卫星绕地球运行的线速度小于静止于赤道上的物体随地球自转的线速度D．同步卫星运行的角速度大于“遥感三十九号”卫星运行的角速度3．如图所示，竖直平面内固定着等量同种正点电荷P、Q,在P、Q连线的中垂线上的A点由静止释放一个负点电荷，该负点电荷仅在电场力的作用下运动，下列关于该负点电荷的速度-时间图像，可能正确的是（）A．B．C．D．4．某理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，原线圈与定值电阻R0串联后接入输出电压大小恒定的正弦交流电源，副线圈电路中接有理想交流电流表和滑动变阻器R（最大阻值为R0）,开始时滑片P位于滑动变阻器电阻丝的中央位置，如图所示．现将滑片P向下滑至电阻丝距下端长度四分之一处的a点时，电流表的示数记为I1,将滑片P向上滑至电阻丝距下端长度四分之三处的b点时，电流表的示数记为I2,已知I1:I21:2,则n1:n2为（）A．1:4B．4:1C．2:1D．1:25．如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B,边界分别是半径为R和2R的同心圆，Oq为圆心．在圆心O处有一粒子源（图中未画出），在纸面内沿各个方向发射出比荷为的带负电的粒子，速m度连续分布且粒子间的相互作用力可忽略不计，这些带电粒子受到的重力也可以忽略不计，已知sin370.6,cos370.8．若所有的粒子都不能射出磁场，则下列说法正确的是（）4mA．某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，其在磁场中运动的时间为（不考虑粒子再次进入磁场的情况）3qB127mB．某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，其在磁场中运动的时间为（不考虑粒子再次进入磁场的情90qB况）2qBRC．粒子速度的最大值为mqBRD．粒子速度的最大值为4m6．日晕是一种大气的光学现象，在一定的气象条件下，空气中的水蒸气会变成正六棱柱状的小冰晶．太阳光穿过小冰晶时发生折射，看上去在太阳的周围出现一个圆形的光圈，这就是日晕．日晕半径的视角最常见的是22，如图所示，太阳光沿截面方向射向正六棱柱状的小冰晶一侧面，从另一侧面射出，当最后的出射角等于最初的入射角时，偏向角D（光线经过冰晶折射偏转的角度）最小，这时出射光线若到达人的眼睛，人看到的就是22晕（偏向角为22），则冰晶的折射率n为（）A．2sin22B．1.8sin22C．1.8sin41D．2sin417．如图所示，水平面上O点的左侧光滑，右侧粗糙且足够长，有5个质量均为m的完全相同的滑块（均可视为质点），滑块间均用长度为L的水平轻质细杆相连，滑块1恰好位于O点，滑块2、3、4、5依次沿直线水平向左排开．现用水平恒力F作用在滑块1上，经观察发现第5个滑块到达O点时恰好静止，重力加速度大小为g,滑块与O点右侧水平面间的动摩擦因数均为，下列说法正确的是（）3gLA．滑块4刚进入水平面粗糙部分时，滑块5的速度大小为51B．滑块3进入且滑块4未进入水平面粗糙部分时，滑块3、4间的轻杆对滑块4的作用力大小为mg,方10向水平向右C．水平恒力F的大小为2mgD．滑块2进入且滑块3未进入水平面粗糙部分时，系统整体的加速度大小为0.5g8．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，质点a、b是传播介质中的两个质点，其振幅均为4cm,周期均为6s．已知在t0时刻，质点a的坐标为(5cm,4cm),质点b的坐标为(15cm,4cm)．下列说法正确的是（）A．质点b振动80cm的路程所用的时间为60sB．在t2.5s时，质点a沿y轴正方向运动C．质点a从位移为4cm处运动回到平衡位置的最短时间为1.5sD．该简谐横波的波长可能为25cm9．如图所示，两人各自用吸管吹黄豆，黄豆甲从吸管末端P点水平射出的同时黄豆乙从另一吸管末端M点斜向上射出．经过一段时间后两黄豆恰好在N点相遇，曲线1和2分别为黄豆甲、乙的运动轨迹．若M点在P点正下方，M点与N点位于同一水平线上，且PMMNL,不计空气阻力，可将两黄豆看成质点，则下列说法正确的是（）LA．黄豆乙相对于M点上升的最大高度为4B．黄豆甲在P点的速度等于黄豆乙在最高点的速度C．黄豆甲在P点的速率等于黄豆乙在M点的速率D．两黄豆在N点相遇时的速度大小相等10．“水往低处流”是一种自然现象，同一滴水在水面的不同位置具有相同的重力势能，即水面是等势面．通常稳定状态下的水面为水平面，但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度ω转动，稳定时，水面呈凹状，如图所示．这一现象依然可用等势面解释：以桶为参考系，桶中的水还多受到一个“力”，同时水还将具有一个与该“力”对应的“势能”．为便于研究，在过桶竖直轴线的平面上，以水面最低处为坐标原点O、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系，质量为m的小水滴（可视为质点）在这个坐标系下，因1该“力”具有的“势能”可表示为Em2x2．该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水px2会向总势能更低的地方流动，稳定时水面上的相同质量的水将具有相同的总势能．下列说法正确的是（）A．若增大桶的角速度ω，则稳定时，凹液面的最低，点位置应下降B．稳定转动时桶中水面的纵截面为双曲线的一部分C．小水滴距离y轴越远，该“势能”越小D．与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而减小二、非选择题：本题共5小题，共54分．11．（6分）某同学利用光电门和如图甲所示的遮光滑块测量匀变速直线运动的加速度．遮光滑块放在倾斜的导轨（图中未画出）上，用游标卡尺测得的遮光滑块两端的遮光片的宽度均为d,两遮光片间的距离为x,且xd．某次遮光滑块通过光电门时，左部的遮光片和右部的遮光片先后挡光，得到的电信号如图乙所示．已知电信号为零的区间对应光电门的挡光时间．当左部的遮光片通过光电门时，遮光滑块的速度大小为_________;从左部的遮光片开始挡光到右部的遮光片开始挡光，该段时间内遮光滑块的平均速度大小为_________;可得遮光滑块的加速度大小为_______________________．12．（8分）用如图甲所示的电路测某种电池的电动势和内阻，它的电动势E约为6V,内阻r为几欧．为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材有：A．电流表（量程为0.6A、内阻可忽略不计）；B．电压表（量程为6V、内阻约为20kΩ）;C．定值电阻R1（阻值为10）；D．定值电阻R2（阻值为150）；E．滑动变阻器R3（阻值范围为0~10、允许通过的最大电流为1A）;F．滑动变阻器R4（阻值范围为0~50、允许通过的最大电流为1A）;G．导线和开关若干．（1）为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选_________（填“R1”或“R2”）,滑动变阻器应该选_________（填“R3”或“R4”）．（2）接入符合要求的器材后，闭合开关S,调节滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数．取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．根据图线得出该电池的电动势E_________V,内阻r_________Ω．（结果均保留两位有效数字）13．（10分）医院用的氧气瓶（导热性良好）如图所示，氧气瓶通过细管和右边封闭的均匀玻璃直管（导热性良好，且其容积相对氧气瓶的容积可以忽略不计）相连，玻璃直管内用一很薄的水银片（质量和厚度不计）在玻璃管下方封闭了一段空气柱A,开始时瓶内氧气的压强为10个标准大气压，封闭的空气柱A的长度为8cm,随着氧气的使用，一段时间后发现水银片上升了12cm（未到达玻璃管顶部），使用过程中环境的热3力学温度变成了原来的，已知一个标准大气压为76cmHg,氧气与空气均视为理想气体．求：4（1）此时氧气瓶内的压强；（2）此时瓶内剩余氧气的质量占原来氧气总质量的百分比．14．（13分）如图所示，宽度L0.1m、足够长的平行导轨固定于绝缘水平面上，左端接有一个电动势E2.2V、内阻r1的电源，右端接有一个降压限流器件（当电路电流大于或等于1A时相当于一个可变电阻而保持电流恒为1A,电流小于1A时相当于电阻为0的导线）和一个R0.4的定值电阻，其他电阻不计，PQ是分界线且与左右两端足够远，导轨间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小B0.8T,导轨在P、Q点各有一个断路小缺口，不计电阻的金属杆ab从距PQ足够远处由静止释放，在PQ的左侧，金属杆与导轨间的动摩擦因数0.4．在PQ的右侧，金属杆与导轨间的摩擦可忽略不计．已知金属杆到达PQ之前已经在做匀速运动，且速度大小为15m/s,金属杆越过PQ时，由于有缺口，杆的速度大小立即减为原来的60%，取重力加速度大小g10m/s2．求：（1）金属杆ab的质量；（2）金属杆ab越过PQ后运动的距离；（3）整个过程中，通过降压限流器件上的电荷量．15．（17分）如图所示，平台和足够长的传送带处于同一高度，平台右端与传送带左端无缝连接，传送带在电动机的带动下沿顺时针方向匀速转动．传送带上方所在区域存在水平向左的匀强电场．在平台左端固定一个轻质短弹簧，一质量m1kg的带正电的物块B静止在平台右端，将另一个与物块B质量相同的绝缘物块A向左压缩弹簧（不拴连），在与物块B的距离l9m处由静止释放，物块A向右运动恰好能与物块B接触．将物块A沿竖直方向切去一半（设为A）,然后压缩弹簧仍从距物块B为l处由静止释放，物块A与物块B发生弹性正碰，碰撞前后物块B的电荷量不变，且碰撞时间极短，碰撞后物块B在传送带上运动，经过时间t10.4s后与传送带共速，此时物块B的速度大小为碰撞后瞬间速度大小的一半，AA、B与平台、传送带间的动摩擦因数均为0.2，取重力加速度大小g10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，两物块均可视为质点．物块A与物块B碰撞后撤去弹簧．（1）求物块A碰撞后滑行的距离；（2）求物块B沿传送带向右运动的过程中克服电场力做的功及与传送带摩擦产生的热能；（3）物块B能否与物块A再次相碰？通过计算说明．2023年“三新”协同教研共同体高三