2024屆江西省五市九校協(xié)作體高三年級下冊第二次聯(lián)考物理試卷（解析版）

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

考試時間：75分鐘考試分值：100分

1.答卷前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦

干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。

3.考試結束后，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選項中，第1-7題只有一個選

項符合題目要求，每小題4分；第8-10題有多個選項符合題目要求，每小題6分，全部選對

給6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

1.2022年8月9日，世界首條永磁磁浮空軌試驗線在江西贛州投入使用。如圖所示，該列車和軌道應用新

型稀土材料，僅憑磁力就可使列車自然懸浮和驅動。已知列車質量為優(yōu)，空氣阻力不可忽略。當列車水平直

線行駛時，則列車（）

A.勻速行駛時，軌道對列車的作用力大小為

B.加速行駛時，軌道對列車的作用力沿水平方向

C.以加速度a加速行駛時，列車受到的合外力大小為，加

D.減速行駛時，軌道對列車的作用力小于相g

【答案】C

【解析】

【詳解】A.由于空氣阻力不可忽略，則列車勻速行駛時，軌道對列車的作用力大小大于機g,故A錯誤；

B.加速行駛時，列車所受的合力沿水平方向，但由于空氣阻力不可忽略，則軌道對列車的作用力不沿水平

方向，故B錯誤；

C.以加速度a加速行駛時，列車受到的合外力大小為〃皿，故C正確；

D.減速行駛時，軌道對列車的作用力在豎直方向的分量等于重力，則軌道對列車的作用力不可能小于相g,

故D錯誤。

故選Co

2.2023年5月23日，中國空軍八一飛行表演隊時隔14年換裝新機型，殲10C飛出國門，在大馬航展上騰

空而起，特技表演驚艷全場。如圖所示，飛機在豎直平面內(nèi)經(jīng)一段圓弧向上加速爬升，飛機沿圓弧運動時

)

A.飛機所受合力指向圓弧的圓心B.飛機的向心加速度大小不變

C.飛機克服重力做功的功率變小D.飛機所受合力方向與速度方向的夾角為銳角

【答案】D

【解析】

【詳解】AD.飛機做加速運動，根據(jù)動能定理可得合外力所做的功等于動能的改變，則飛機的合外力做

正功，故飛機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錯誤，D正確；

B.飛機的運動看做是加速圓周運動，沿半徑方向有

V2

m—=ma

Rn

飛機沿圓弧向上加速運動，則速度變化，故向心加速度發(fā)生變化，故B錯誤；

C.飛機在豎直方向的速度為

vy=vsin。

。增大，豎直方向的速度增大，所以克服重力做功的功率越來越大，故C錯誤。

故選D。

3.農(nóng)耕時代往往采用畜牧力，如圖甲所示，牛通過兩根耙索拉耙沿水平方向勻速耙地。如圖乙所示，兩根

耙索等長且對稱，延長線的交點為夾角44013=60。，拉力大小均為孔平面4旦8與水平面的夾角

為30°為AB的中點）,忽略耙索質量，下列說法正確的是（）

A

圖甲圖乙

A.兩繩對耙拉力的合力為凡地對耙阻力為1.5尸

B.兩繩對耙拉力的合力為凡地對耙阻力為百廠

C.兩繩對耙拉力的合力為由斤，地對耙阻力為1.5尸

D.兩繩對耙拉力的合力為Jir,地對耙阻力為Jir

【答案】c

【解析】

【詳解】兩繩對耙拉力的合力為

Fg.=2Fcos30°=^/3F

耙沿水平方向勻速耙地，所以地對耙的水平阻力大小為

/=%330°=1"

故選C。

4.10月6日，杭州第19屆亞運會藝術體操個人全能資格賽暨個人團體決賽在黃龍體育中心體育館舉行。中

國隊以總分313.400獲團體銅牌。下圖為中國隊選手趙概進行帶操比賽。某段過程中彩帶的運動可簡化為沿

x軸方向傳播的簡諧橫波，t=L0s時的波形圖如圖甲所示，質點。的振動圖像如圖乙所示。下列判斷正確

的是（）

A.簡諧波沿x軸負方向傳播

B.該時刻尸點的位移為5j§cm

C.再經(jīng)過0.25s,P點到達平衡位置

D.質點Q振動方程為y=10sin（R）cm

【答案】C

【解析】

【詳解】A.t=L0s時，。點在平衡位置沿y軸正方向振動，根據(jù)“上下坡法”可知簡諧波沿x軸正方向傳播。

故A錯誤；

B.由圖乙可知，質點振幅A=10cm,周期T=2s,由圖甲可知波的波長為2=8m,從該時刻開始計時

P點的振動方程為

3

yp=10sin|+—n|cm

4

片=0時/\點的位移為

yp=5后cm

故B錯誤；

C.當r=0.25s時，尸點的位移為

%=0

即尸點到達平衡位置。故C正確；

D./=0時刻質點。從平衡位置向下振動，故質點。的振動方程為

y=10sin（乃/+乃）cm

故D錯誤。

故選C。

5.如圖所示陰影部分為某玻璃磚截面圖，A3CD是正方形，。。是半圓弧的直徑，。是其圓心,

一束單色光從A。邊的E點射入玻璃磚，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

恰好發(fā)生全反射，反射光線正好經(jīng)過邊的廠點。已知sin,=走，光在真空中的傳播速度為c,則該

3

單色光在玻璃磚中的傳播速度為（）

【答案】B

【解析】

【詳解】在P點恰好發(fā)生全反射，根據(jù)幾何關系可知，在E點的折射角與臨界角C互余。根據(jù)折射定律

sinzsin，.「1

n=------=--------,sinC=—

sinrcosCn

解得

2

F

單色光在玻璃磚中的傳播速度為

cM

丫=一=——C

n2

故選B。

6.《天問》是屈原筆下的不朽詩篇，而“天問”行星探索系列代表著中國人對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QA：0B=1：2,A、B各有一個近地衛(wèi)星C、

D,其繞行周期分別為：及、丁口。站在行星表面的宇航員從距A行星表面高為〃處以%水平拋出一物體

a,從距B行星表面高為2/i處以2%水平拋出另一物體6。下列說法正確的是（）

A.C、D繞A、B運行的速度之比為1：2

B.C、D繞A、B運行周期滿足L=寫

C.由于不知道a與6的質量，所以無法求出二者落地時速度之比

D.a、b兩物體從拋出到落地的位移之比為1:2

【答案】D

【解析】

【詳解】A.近地衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力可得

GMmv2

———=m—

R2R

可得

4,

G?p個兀度

?夕:

v==JG0c

R

可知C、D繞A、B運行的速度之比為

%：%=以:而=1：0

故A錯誤；

B.近地衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力可得

GMm4〃之

可得

可知C、D繞A、B運行的周期之比為

及：6=-\/PA=叵1

故B錯誤；

C.在行星表面有

GMm

~^=ms

可得

4a

Gp—TrK

GM34a

8=^=$=G?夕3?尺戈夕

可知行星A、B的表面重力加速度之比為

—

SA.?<^BPA，PB-1?2

對于物體a,根據(jù)動能定理可得

mhmVmV

agA=^aa-^aO

可得

va=yJ^+2gAh

對于物體b,根據(jù)動能定理可得

m2

bgB.2/z=gmR-gm,(2v0)

可得

Vb="說+4gB〃=27VQ+2gAh

則有

%：腺=1：2

故C錯誤;

D.a、b兩物體在空中的時間分別為

2h4h

"a=J—，”

\gAgB

a、6兩物體的水平位移分別為

2hcc4/z

4=%%=%J一，xb=2M=2%.—

gASB

聯(lián)立可得

Xb=2xa

則a、b兩物體從拋出到落地的位移之比為

sjSb=J/+.:=上2

故D正確。

故選D。

7.如圖甲，足夠長木板靜置于水平地面上，木板右端放置一小物塊。在/=0時刻對木板施加一水平向右

的恒定拉力產(chǎn)，作用1s后撤去尸，此后木板運動的V—/圖像如圖乙。物塊和木板的質量均為1kg,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摩擦力，重力加速度g=10m/s2,下列說法

正確的是（）

A.拉力F的大小為24N

B.物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為〃=04

C.物塊最終停止時的位置與木板右端間的距離為3m

D./=2s時刻，物塊的速度減為0

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.由圖像可知，撤去拉力廠前，物塊在木板上一直有相對運動，否則，撤去拉力尸后，木板

的丫一/圖像不可能是兩段折線。在0?1.5s內(nèi)，物塊做勻加速運動，則有

設物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為〃],由牛頓第二定律有

/Jjng-max

解得

出=0.2

撤去拉力后木板做勻減速，由圖乙可知

22

a2=-^-=―—―m/s=10m/s

1.5—1

對木板，由牛頓第二定律有

Wig+4,2mg=ma2

解得

4—0.4

撤去拉力廠前，木板的加速度

a=—=8mzs2

QAt

對木板，根據(jù)第二定律有

F-(/^mg+//2?2mg)=ma。

得

F=18N

故AB錯誤;

CD.在4=1.5s內(nèi)，物塊位移為

2

_匕32

西二---m=2.25m

2q2x2

木板位移為

22/

VV-Vi

——tH----------=m=6.75m

222a222x10)

由于

<〃2

可知，在％=1.5s后，物塊與木板間仍有相對滑動，物塊的加速度大小

2

a[="1g=2m/s

木板的加速度大小為〃2，則有

4,2mg-^mg=ma；

解得

a；=6m/s2

物塊到停止的時間還需

_v,3

陽=一；"=下=1.5s

q乙

木板到停止的時間還需

依=3=0.5s

a2°

所以木板比物塊先停止運動，在。=L5s到物塊停止，運動的時間為

At=-r=1.5s

a2

物塊的位移為

J_V；32

；------m=2.25m

“2a2x2

木板位移為

2

x'=——=-----m=0.75m

2a；2x6

物塊最終停止時的位置與木板右端間的距離為

Av=42+%'—（玉+%；）=[6.75+0.75-（2.25+2.25）]m=3m

由上述分析可知，物塊從開始到停止運動的時間為3s,2s時的速度不為0,故C正確，D錯誤。

故選C。

8.杯-238是杯的同位素。杯的半衰期為86.4年，它用作核電池的熱源，也可用作空間核動力和飛船的電

源。鍵-237Np）吸收一個中子得到杯-238常Pu）,其核反應方程為翼Np+；n-拿pu+x。

；fPu衰變時只放出a射線，半衰期為88年，下列說法正確的是（）

A.X為電子

B.pu的衰變方程為腎Pufru+4He

C.160個Pu原子核經(jīng)過88年后剩余80個

D.外界溫度降低，曹pu的半衰期不會變化

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，”Np吸收一個中子后還應釋放一個電子才能得到答Pu,

核反應方程為

237,1、238?、,0八

93Np+°n-,94Pu十一1e

故A正確；

B.根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，衰變方程為

喬…凱+如

故B錯誤；

C.半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，對大量原子核適用，對少量原子核不適用，故C錯誤；

D.半衰期是由原子核內(nèi)部自身的因素決定的，與物理、化學環(huán)境無關，故D正確

故選AD?

9.如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬軌道MMPQ水平放置，軌道間距為心現(xiàn)有一個質量為相，長

度為L的導體棒演垂直于軌道放置，且與軌道接觸良好，導體棒和軌道電阻均可忽略不計。有一電動勢

為E、內(nèi)阻為r的電源通過開關S連接到軌道左端，另有一個定值電阻R也連接在軌道上，且在定值電阻

右側存在著垂直于軌道平面的勻強磁場，磁感應強度的大小為以現(xiàn)閉合開關S,導體棒湖開始運動，則

下列敘述中正確的有（）

M

當速度達到最大時導體棒中無電流

ER

B.導體棒所能達到的最大速度為血

E-R

C.導體棒穩(wěn)定運動時電源的輸出功率

(A+r)B2L2

D.導體棒穩(wěn)定運動時產(chǎn)生的感應電動勢為E

【答案】AB

【解析】

【分析】

【詳解】A.閉合開關S,導體棒受到安培力向右同時導體棒切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，且方向與電源

電動勢相反，電流減小，安培力減小，加速度減小，當導體棒的電動勢和定值電阻R兩端電壓大小相等

時，導體棒中電流為零，導體棒做勻速運動，速度達到最大，故A正確；

B.由A分析可知

D

E=BLv=--E

abmR+r

得

ER

v二---------------------

m(R+r)BL

故B正確;

C.導體棒穩(wěn)定運動時電源的輸出功率為

2

P=/R=(^)2R=ER

R+r(R+r)2

故c錯誤;

D.導體棒穩(wěn)定運動時導體棒中電流為零，感應電動勢與電源兩端的路端電壓相等，即

0=旦

R+r

故D錯誤。

故選AB?

10.電子槍除了加速電子外，同時還有使電子束會聚或發(fā)散作用，其原理可簡化為如圖所示。一球形界面

外部空間中各處電勢均為%,內(nèi)部各處電勢均為必，（%>01），球心位于Z軸上。點。一束靠近Z軸且

關于Z軸對稱的電子以相同的速度匕平行于Z軸射入該界面，電子質量為力,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，其運動方向將發(fā)生改變，不考慮相對論相應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4,它射入球形界面后的運動方向與法線的夾角％（圖中未標出）,

下列描述正確的是（）

A.電子束匯聚到。點

B.電子束運動方向*>%

C.電子通過界面動能增加了e3-中）

、sin”I

D.電子束運動方向/22e（%-9］）

Y1m

【答案】BCD

【解析】

【詳解】C.設電子穿過界面后的速度為V2,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

qsina=v2sin02

電子穿過界面的過程中，根據(jù)動能定理

2

故C正確;

ABD.上式解得

2Je飽甸

丫2=Jh+----------------

m

如圖所示

匕sin4

sing=

[2e（92-0）

v+

im

所以

a〉％

故A錯誤，BD正確。

故選BCD。

二、非選擇題：本題共5小題，共54分。

11.如圖1所示為某實驗小組“探究加速度與物體所受合力關系”的實驗裝置，氣墊導軌上滑塊（含遮光條）

的質量為M,遮光條的寬度為d,兩光電門間的距離為L,滑塊在氣墊導軌上運動時可以忽略導軌的摩擦

力，當?shù)氐闹亓铀俣葹間,圖中滑輪均為輕質滑輪。

a彈

112.:簧

3秤

4

5

光曹"—會光我"遮光條

卬氣墊導軌用「?，滑塊

4—:一

鉤碼調(diào)節(jié)旋鈕

圖1

（1）本實驗（填“需要”或“不需要”）滿足所掛鉤碼的總質量遠小于滑塊的質量；

（2）將氣墊導軌調(diào)至水平，再調(diào)整氣墊導軌上連接滑塊的細繩沿水平方向，氣源開通后滑塊在鉤碼重力的

作用下做勻加速運動，遮光條先后通過兩個光電門所用的時間分別為。和弓，則滑塊加速度。的表達式為

a=（用已知量表示）；

（3）保持滑塊（含遮光條）的質量M不變，多次改變鉤碼的質量，記錄相應的彈簧秤讀數(shù)產(chǎn)，通過（2）

步驟計算各組的加速度。，描繪出/圖像如圖2所示（圖中b和c為已知量），則滑塊質量M的表達式

為!M=（用已知量表示）；

（4）根據(jù)圖中的b和c可以推算出，當加速度大小為b時,所掛鉤碼質量加的表達式為加=（用

己知量表示）。

①.不需要②.啖”③.梟C

【答案】

2（g叫

【解析】

【詳解】（1）口］滑塊受到的拉力可以用彈簧秤測出，不需要滿足所掛鉤碼的總質量遠小于滑塊的質量;

（2）［2］由勻變速直線運動速度與位移關系式知

vf-vf=2aL

代入得

,八2z\2

aa

/J[/J_。2（片—考）

2L―2Lt；g

（3）［3］根據(jù)牛頓第二定律知

—=Ma

2

由圖像知

代入數(shù)據(jù)得

M=—

2b

（4）［4］根據(jù)牛頓第二定律，對楊有

F

mg-----=ma

對M有

——=Ma

2

代入得

c

2（g-6）

12.某課外活動小組用銅片、鋁片和自來水制作了由多個自來水電池構成的電池組。為了測量電池組的電

動勢E和內(nèi)阻廠，他們選用數(shù)字電壓表（內(nèi)阻大于10M。）、電阻箱（0?9999。）以及開關與該電池組連接

成電路進行實驗。

(1)請在圖1的方框中畫出實驗電路原理圖.

圖1

(2)按照設計的電路圖連接電路后，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值R,并同時記錄數(shù)字電壓表的讀數(shù)U。以

工為縱軸、工為橫軸建立直角坐標系，描出數(shù)據(jù)點，得到圖2所示的圖線。已知圖線在縱軸上的截距為

UR

b,斜率為也由此可以求得電池組的電動勢石=,內(nèi)阻廠=。(用6和％表示)

(3)該小組的同學想用上面數(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

0U

圖3

。R(J八。八u

ABCD

圖4

1

［答案］①.|---------(v)---------11k

-?.-?.B

1i1bb

/

【解析】

【詳解】(1)山電路如圖所示

1-------1/1---------1

L1/J

(2)⑵⑶根據(jù)

U

E=LrTH—r

R

則

1r11

X——1——

~U~~ERE

則

￡

b-

-E

_r

k-

"E

解得

(3)[4]根據(jù)圖3可知，開始隨著電壓的增大，但是電流是定值，根據(jù)

U=IR

則開始一段是一條過原點的直線，然后隨著電壓的增大，電流減小，電阻值增大，最后電壓達到一個定值

故選B。

四、解答題

13.如圖所示，水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑，活塞的厚度不計，在A、B兩處設有限制裝置，使活塞只能在

4、8之間運動，A左側汽缸的容積為％,A、B之間汽缸的容積為0.2%,開始時活塞在A處，缸內(nèi)氣體

的壓強為0.8%（區(qū)為大氣壓強，恒定不變），熱力學溫度”=300K?，F(xiàn)對缸內(nèi)氣體緩慢加熱，使活塞

向8處移動。求：

（1）活塞剛要離開A處時，缸內(nèi)氣體的熱力學溫度看；

（2）活塞剛到達8處時缸內(nèi)氣體的熱力學溫度T；

（3）缸內(nèi)氣體的熱力學溫度（=500K時，缸內(nèi)氣體的壓強心

【答案】(1)7]=375K；(2)T=450K；(3)P=—PQ

【解析】

【詳解】（1）經(jīng)分析可知，當活塞剛要離開A處時，缸內(nèi)氣體的壓強為外，從開始加熱到活塞剛要離開A

處的過程，缸內(nèi)氣體做等容變化，有

解得

Z=375K

（2）假設缸內(nèi)氣體的熱力學溫度《=500K時，活塞已到達3處，從活塞離開A處到活塞剛到達8處的

過程，缸內(nèi)氣體做等壓變化，有

%J+02%

解得

T=450K

（3）由于T＜《，因此假設成立，缸內(nèi)氣體的熱力學溫度（=450K時，活塞已到達8處，此后由于限

制裝置的作用，缸內(nèi)氣體做等容變化，有

P（L_P_

T~T2

解得

10

P=§P。

14.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。為圓心的圓形勻強磁場，區(qū)域II存在范圍

足夠大的勻強磁場和勻強電場：電場強度大小為E,方向沿y軸負方向；兩區(qū)域磁場的磁感應強度大小均

為B,方向均垂直坐標中面向里。某帶電粒子以速度物從加點沿y軸負方向射入?yún)^(qū)域I,從N點離開區(qū)域

I并立即進入?yún)^(qū)域H,之后沿x軸運動。已知3=0.051，M點坐標為（0,0.1）,粒子的比荷

■^=4xlO6C/kg,不計粒子的重力。

m

（1）求粒子的速度V0；

（2）求電場強度E；

（3）某時刻開始電場強度大小突然變?yōu)?E（不考慮電場變化產(chǎn)生的影響），其他條件保持不變，一段時間

后，粒子經(jīng)過尸點，尸點的縱坐標y=-0.2m,求粒子經(jīng)過尸點的速度大小力。

^y/m

l-XXX

IIB

XXX

N,x/m

X■

/XXX

f

E

【答案】（1）2xl04m/s；（2）1X103N/C;（3）6xl04m/s

【解析】

【詳解】（1）帶電粒子區(qū)域I中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律有

尤

qBv=m—

0r

又有

r=0.1m

且

幺=4xl(36c/kg

m

聯(lián)立解得

4

v0=2xl0m/s

(2)帶電粒子在區(qū)域II中做勻速直線運動，由平衡條件有

qBv0=qE

解得

E=lxlO