江西省上饒市民校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期階段測試物理試題（解析版）

上饒市民校考試聯(lián)盟20232024學(xué)年上學(xué)期階段測試高三物理試題考試時間：75分鐘試卷滿分：100分注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。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．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折疊、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。第Ⅰ卷（選擇題，共46分）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.物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，在其發(fā)展過程中有許多杰出的物理學(xué)家做出了許多巧妙、改變?nèi)祟悮v史的實驗，赫茲就是其中著名代表之一。赫茲在研究電磁波的實驗中偶然發(fā)現(xiàn)，接收電路的電極如果受到光照，就更容易產(chǎn)生電火花。此后許多物理學(xué)家相繼證實了這一現(xiàn)象，即照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出。最初用量子觀點對該現(xiàn)象給予合理解釋的科學(xué)家是（）A.玻爾 B.康普頓 C.愛因斯坦 D.德布羅意【答案】C【解析】【詳解】A．玻爾引入量子化的觀念解釋了氫原子光譜，故A不符合題意；B．康普頓提出康普頓效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了光子不僅具有能量，還具有動量，證明了光具有粒子性，故B不符合題意；C．愛因斯坦提出光子說，從理論上解釋了光電效應(yīng)的實驗現(xiàn)象，故C符合題意；D．德布羅意提出一切物質(zhì)都具有波粒二象性，故D不符合題意。故選C。2.某眼動儀可以根據(jù)其微型線圈在磁場中隨眼球運動時所產(chǎn)生的電流來追蹤眼球的運動。若該眼動儀線圈面積為S，匝數(shù)為N，處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，線圈平面最初平行于磁場，經(jīng)過時間t后線圈平面逆時針轉(zhuǎn)動至與磁場夾角為θ處，則在這段時間內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢的大小和感應(yīng)電流的方向（從左往右看）為（）A.，逆時針 B.，逆時針C.，順時針 D.順時針【答案】A【解析】【詳解】經(jīng)過時間t，面積為S的線圈平面逆時針轉(zhuǎn)動至與磁場夾角為θ處，磁通量變化為由法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢的大小為由楞次定律可判斷出感應(yīng)電流方向為逆時針方向。故選A。3.2023年8月24日，日本為一已之私，不顧對全人類的危害，公然向太平洋排放核廢水，核廢水中含有大量的放射性元素成分，其中氚的含量最高，其次還有碳14、鈷60和鍶90，這些元素的降解時間長，會對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞。下列說法正確的是（）A.放射性元素經(jīng)過兩個完整的半衰期后，將完全衰變殆盡B.原子核衰變時電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)不守恒C.改變壓力、溫度或濃度，將改變放射性元素的半衰期D.過量放射性輻射對人體組織有破壞作用，會引起癌變和基因變異【答案】D【解析】【詳解】A．半衰期是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間，經(jīng)過兩個完整的半衰期后，還剩四分之一的原子核沒有衰變，故A錯誤；B．原子核衰變時電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，故B錯誤；C．半衰期由放射性原子核內(nèi)部本身的因素決定，與原子所處的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，故C錯誤；D．過量放射性輻射對人體組織有破壞作用，會引起癌變和基因變異，故D正確。故選D。4.在測試汽車的安全氣囊對駕乘人員頭部防護作用的實驗中，某小組得到了假人頭部所受安全氣囊的作用力隨時間變化的曲線（如圖）。從碰撞開始到碰撞結(jié)束過程中，若假人頭部只受到安全氣囊的作用，則由曲線可知，假人頭部（）A.速度的變化量等于曲線與橫軸圍成的面積 B.動量大小先增大后減小C.動能變化正比于曲線與橫軸圍成的面積 D.加速度大小先增大后減小【答案】D【解析】【詳解】AB．由題知假人的頭部只受到安全氣囊的作用，則F—t圖像的面積即合外力的沖量，再根據(jù)動量定理可知F—t圖像的面積也是動量的變化量，且圖線一直在t軸的上方，由于頭部有初動量，由圖可知，動量變化越來越大，則動量的大小一直減小到假人頭靜止，動量變化最大，AB錯誤；C．根據(jù)動量與動能的關(guān)系有，而F—t圖像的面積是動量的變化量，則動能的變化量與曲線與橫軸圍成的面積不成正比，C錯誤；D．由題知假人的頭部只受到安全氣囊的作用，則根據(jù)牛頓定律可知a∝F，即假人頭部的加速度先增大后減小，D正確。故選D。5.2023年10月9日，巴以戰(zhàn)爭重新爆發(fā)，以色列入侵巴基斯坦，尤其是在圍攻加沙的過程中，很多行為令世人不恥。2023年11月14日晚哈馬斯復(fù)仇開始，從加沙沿海向以色列首都特拉維夫及阿什凱隆瘋狂發(fā)射火箭彈。如圖所示，現(xiàn)有一枚導(dǎo)彈斜向上飛出，將導(dǎo)彈視為質(zhì)點，空氣阻力不計。用vy、P、Ek、E分別表示導(dǎo)彈的豎直方向分速度大小、重力的瞬時功率大小、動能大小、機械能大小，用t表示炮彈在空中的運動時間，下列圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】A．設(shè)導(dǎo)彈飛出時速度大小為v0，其與水平方向的夾角為θ，導(dǎo)彈在豎直方向做豎直上拋運動，則由此可知，vy隨時間均勻變化，先減小后反向增大，故A錯誤；B．重力的瞬時功率大小為所以重力的瞬時功率先減小后增大，且均勻變化，故B正確；C．導(dǎo)彈動能為由此可知，Ek與時間t的關(guān)系為開口向上的拋物線，Ek存在最小值，但最小值不為零，故C錯誤；D．由于導(dǎo)彈運動過程中只有重力做功，所以機械能不隨時間變化，故D錯誤。故選B。6.如圖，光導(dǎo)纖維是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光傳導(dǎo)工具，傳輸原理是光的全反射，前香港中文大學(xué)校長高錕首先提出光纖可以用于通訊傳輸?shù)脑O(shè)想，因此獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎，某光導(dǎo)纖維的橫截面為矩形，，其折射率為。一束單色光在紙面內(nèi)以的入射角從空氣射向MQ邊的中點O,則該束單色光（）A.在MQ邊的折射角為60° B.在MN邊的入射角為45°C.不能從MN邊射出 D.不能從NP邊射出【答案】C【解析】【詳解】A．光線從O點入射，設(shè)折射角為，由折射定律有解得即該束單色光在邊的折射角為，故A錯誤；B．設(shè)邊長，則，作出光路圖如圖所示由幾何關(guān)系可知光在邊的入射角為60°，故B錯誤；C．設(shè)光在玻璃磚與空氣界面發(fā)生全反射的臨界角設(shè)為C，有即，而光在MN邊的入射角大于，所以光在MN邊發(fā)生全反射，不能從邊射出，故C正確；D．根據(jù)幾何關(guān)系可知光在A點發(fā)生全反射后到達NP邊的B點時的入射角為30°，小于全反射臨界角，所以光在B點折射出玻璃磚，故D錯誤。故選C。7.如圖所示為某靜電場中x軸上各點電勢分布圖，一個帶電粒子在坐標(biāo)原點O由靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸正方向運動，則下列說法正確是（）A.粒子一定帶正電B.粒子運動到坐標(biāo)軸上處速度最大C.粒子從坐標(biāo)軸上處運動到處，動量的改變量為零D.粒子從坐標(biāo)軸上處運動到處，加速度先增大后減小【答案】B【解析】【詳解】A．由圖可知，從坐標(biāo)原點沿軸正方向電勢先升高后降低，因此電場方向先向左后向右，由于帶電粒子在坐標(biāo)原點由靜止沿抽正方向運動，可知，粒子帶負(fù)電，故A錯誤；B．粒子從到做加速運動，從向右做減速運動，因此粒子運動到坐標(biāo)軸上處速度最大，故B正確；C．粒子從到過程做加速運動，速度變大，動量的改變量不為零，故C錯誤；D．由可知，坐標(biāo)軸上處到處，電場強度一直減小，粒子的加速度一直減小，故D錯誤。故選B。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.以聲波作為信息載體的水聲通信是水下長距離通信的主要手段。水聲通信目前還面臨鏈路質(zhì)量差。極端多普勒效應(yīng)等棘手問題，但我國在該領(lǐng)域已達到世界領(lǐng)先水平。2020年11月10日，中國載人潛水器“奮斗者”號創(chuàng)造了10909米深潛紀(jì)錄。此次深潛作業(yè)利用了水聲通信和電磁通信等多種通信方式進行指令傳輸或數(shù)據(jù)交換，如圖所示。下列說法正確的是（）A.在“奮斗者”號與“探索一號”通信過程中，若“奮斗者”號正在下潛，它接收到的聲波頻率將降低B.“奮斗者”號與“滄海”號通信的信息載體屬于橫波C.“探索一號”與通信衛(wèi)星實時通信可以通過機械波實現(xiàn)D.“探索一號”與“探索二號”的通信過程也是能量傳播的過程【答案】ABD【解析】【詳解】A．由多普勒效應(yīng)可知，在“奮斗者”號與“探索一號”通信過程中，若“奮斗者”號正在下潛，它接收到的聲波頻率將降低，故A正確；B．由題知，“奮斗者”號與“滄?！碧柾ㄐ攀峭ㄟ^無線藍綠光來完成的，電磁波屬于橫波，即信息載體屬于橫波，故B正確；C．因為太空中沒有介質(zhì)，故機械波無法傳播，所以“探索一號”與通信衛(wèi)星的實時通信只能通過電磁通信來實現(xiàn)，故C錯誤；D．在傳遞信息的過程也是傳遞能量的過程，故“探索一號”與“探索二號”的通信過程也是能量傳播的過程，故D正確。故選ABD。9.2023年10月31日，神射六號載人飛行任務(wù)取得圓滿成功，航天英雄景海鵬、朱楊柱、桂海潮順利返航回家，我國載人航天事業(yè)已邁入“空間站時代”。若中國空間站繞地球近似做勻速圓周運動，運行周期為T，軌道半徑約為地球半徑的倍，已知地球半徑為R，引力常量為G，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，則（）A.漂浮在空間站中的宇航員不受地球的引力B.空間站繞地球運動的線速度大小約為C.地球的平均密度約為D.空間站繞地球運動的向心加速度大小約為地面重力加速度的倍【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，漂浮在空間站中的宇航員依然受地球的引力，所受引力提供做勻速圓周運動的向心力，處于完全失重，視重為零，故A錯誤；B．根據(jù)題意，由公式可得，空間站繞地球運動的線速度大小約為故B正確；C．根據(jù)萬有引力提供向心力有又有，整理可得故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力有在地球表面由萬有引力等于重力有聯(lián)立可得故D正確。故選BD。10.如圖，在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。大量質(zhì)量為m、電量為q的相同粒子從y軸上的點，以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁場，設(shè)入射速度方向與y軸正方向的夾角為。當(dāng)時，粒子垂直x軸離開磁場。不計粒子的重力。則（）A.粒子可能帶負(fù)電B當(dāng)時，粒子也垂直x軸離開磁場C.粒子入射速率為D.粒子離開磁場的位置到O點的最大距離為【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，當(dāng)時，粒子垂直x軸離開磁場，根據(jù)左手定則可知，粒子帶正電，故A錯誤；BC．當(dāng)時，粒子垂直軸離開磁場，運動軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可得，粒子運動的半徑為由洛倫茲力提供向心力有解得粒子入射速率若，粒子運動軌跡如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知可知，點不是圓心，即粒子離開磁場時與軸不垂直，故B錯誤，C正確；D．粒子離開磁場距離點距離最遠時，粒子在磁場中的軌跡為半圓，如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知解得故D正確。故選CD。第Ⅱ卷（非選擇題，共54分）三、實驗探究題：本題共2小題，共16分。將符合題意的內(nèi)容填寫在題目中的橫線上，或按題目要求作答。11.某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)，緩沖裝置如圖所示，固定在斜面上的透明有機玻璃管與水平面夾角為30°，彈簧固定在有機玻璃管底端。實驗過程如下：先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺，再將單個質(zhì)量為200g的鋼球（直徑略小于玻璃管內(nèi)徑）逐個從管口滑進，每滑進一個鋼球，待彈簧靜止，記錄管內(nèi)鋼球的個數(shù)n和彈簧上端對應(yīng)的刻度尺示數(shù)，數(shù)據(jù)如表所示。實驗過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。采用逐差法計算彈簧壓縮量，進而計算其勁度系數(shù)。n123456（1）利用計算彈簧的壓縮量：，，______cm，壓縮量的平均值______cm；（2）上述是管中增加______個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量；（3）忽略摩擦，重力加速度g取，該彈簧的勁度系數(shù)為______N/m。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】①.②.③.3④.【解析】【分析】【詳解】（1）[1]根據(jù)壓縮量的變化量為[2]壓縮量的平均值為（2）[3]因三個是相差3個鋼球的壓縮量之差，則所求平均值為管中增加3個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量；（3）[4]根據(jù)鋼球的平衡條件有解得12.某實驗小組使用多用電表和螺旋測微器測量一長度為電阻絲的電阻率，該電阻絲的電阻值約為，材料未知。實驗過程如下：（1）用螺旋測微器測量該電阻絲的直徑，示數(shù)如圖（a）所示。該電阻絲的直徑為___________。（2）對多用電表進行機械調(diào)零。（3）將多用電表的選擇開關(guān)旋至___________倍率的電阻擋（填“”“”“”或“”）。（4）將黑、紅表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻擋零刻度線。（5）將黑、紅表筆并接在待測電阻絲兩端，多用電表的示數(shù)如圖（b）所示。該電阻絲的電阻值為___________。（6）測量完成之后，將表筆從插孔拔出，并將選擇開關(guān)旋到“OFF”位置。（7）實驗測得的該電阻絲電阻率為___________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?②.③.160④.【解析】【詳解】（1）[1]該電阻絲的直徑為（3）[2]使用多用電表歐姆擋測電阻時，為了減小誤差，應(yīng)盡可能使指針偏轉(zhuǎn)至刻度盤中央附近，由于該電阻絲的阻值在100~200Ω，而表盤中央刻度在15~20左右，所以應(yīng)選擇×10倍率的電阻擋；（5）[3]15~20之間的分度值為1，所以該電阻絲的電阻值為（7）[4]根據(jù)電阻定律有解得該電阻絲的電阻率為四、計算題：本題共3小題，共38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體被活塞封閉在汽缸中，活塞的面積為S，與汽缸底部相距L，汽缸和活塞絕熱性能良好，氣體的壓強、溫度與外界大氣相同，分別為和?，F(xiàn)接通電熱絲加熱氣體，一段時間后斷開，活塞緩慢向右移動距離L后停止，活塞與汽缸間的滑動摩擦為f，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，整個過程中氣體吸收的熱量為Q，求該過程中（1）內(nèi)能的增加量；（2）最終溫度T。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）活塞移動時受力平衡氣體對外界做功根據(jù)熱力學(xué)第一定律解得（2）活塞發(fā)生移動前，等容過程活塞向右移動了L，等壓過程且解得14.新高考圍繞一核四層四翼評價體系為國家選拔人才，對學(xué)科素養(yǎng)，思維能力要求較高，其中類比是研究問題的常用方法。（1）情境1：物體從靜止開始下落，除受到重力作用外，還受到一個與運動方向相反的空氣阻力（k為常量）的作用。其速率v隨時間t的變化規(guī)律可用方程（①式）描述，其中m為物體質(zhì)量，G為其重力。求物體下落的最大速率。（2）情景2：如圖1所示，有一固定足夠長的光滑導(dǎo)軌，寬為L，傾角為，上端用阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌所處空間有垂直向上的勻強磁場，大小為B，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電阻為r的金屬桿從某處靜止釋放，類比①式，試寫出物體速度v隨時間t變化的方程。寫出對應(yīng)的k值（導(dǎo)軌電阻不計）。（3）情境3：如圖2所示，電源電動勢為E，線圈自感系數(shù)為L，電路中的總電阻為R。閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電路中電流I隨時間t的變化規(guī)律與情境1中物體速率v隨時間t的變化規(guī)律類似。類比①式，寫出電流I隨時間t變化的方程；求電路中的最大電流并在圖3中定性畫出圖線?！敬鸢浮浚?）；（2），；（3），，【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意可知，當(dāng)物體下落速度最大時，物體的加速度為零，則有解得（2）根據(jù)題意，類比①式可得，物體速度v隨時間t變化的方程為由題意可知，金屬桿下滑過程中受的阻力為安培力，金屬桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流安培力為又有可得（3）類比①式，由閉合回路歐姆定律有由自感規(guī)律可知，線圈產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流，使它逐漸變大，電路穩(wěn)定后自感現(xiàn)象消失，電流達到最大值，即解得根據(jù)可得由于不變，逐漸增大，則圖像的斜率逐漸減小，最后穩(wěn)定時電流最