物理-【新高考卷】名校教研联盟2024届高三3月联考试题和答案

绝密★启用前（新高考卷）物理试卷注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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，将本试题卷和答题卡一并交回。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。1.2023年12月8日，百亿级中核核能产业园签约落地成都，助力打造国家级核能产业集聚战略高地。核能是通过核反应从原子核释放的能量，如氦3与氘核的核反应方程是He+Hx+H+ΔE，方程中ΔE为释放的核能。已知氘核的比结合能为E1，氦核的比结合能为E2，则下列说法中正确的是A.该反应为核裂变反应，生成的新核x是HeB.氦4核中有4个质子2个中子，氦4核与氦3核不是互为同位素C.该反应中氦3的比结合能为D.该反应生成物的质量数将小于反应物的质量数2.在杭州亚运会女子排球决赛中，中国队战胜日本队获得冠军。如图所示，在决赛中，一运动员将排球从A点斜向上以速度v₁击出，排球沿轨迹ABC运动；另一运动员将该排球从C点以水平速度v₂击回，排球沿轨迹CDA运动，恰好落回出发点A。不计空气阻力，则排球A.沿轨迹CDA运动的最大速度可能为v1B.沿轨迹ABC运动的最小速度为v2C.沿轨迹ABC和轨迹CDA运动过程的速度变化量大小相同D.沿轨迹ABC和轨迹CDA运动过程的平均速度大小可能相同3.一质点做简谐运动，其相对于平衡位置的位移x与时间t的关系图线如图所示，由图可知A.该简谐运动的周期是2.5×10-2s，振幅是7cmB.该简谐运动的表达式可能为x=7sin(100πt+)cmC.t=0.5×10-2s时振子的速度最大，且方向向下D.t=0.25×10-2s时振子的位移为-5cm4.如图所示，真空中A、B、C三点的连线构成一个等腰三角形，OC为AB连线的中垂线，O为连线中点。A的电荷物理试题（新高考卷）第1页（共6页）+q的点电荷放置在AB连线的中垂线上距O点为x=l的C点处，此时+q所受的静电力大小为A. kQq2l2B.kQql2 kQql2D.2kQql25.如图所示，在光滑平台上放置一长度l=0.32m，质量M=280g的文具盒，在文具盒最左端放有可视为质点的质量m=140g的墨水瓶，墨水瓶与文具盒间动摩擦因数μ=0.2。开始时两者均静止，现对文具盒施加F=1.12N、水平向左的恒力，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。墨水瓶在文具盒上运动的时间为A．0.2sB．0.4sC．0.8sD．1.6s6．2023年12月11日消息，北斗在国内导航地图领域已实现主用地位，每天使用次数超过3600亿次。北斗卫星导航系统由若干静止轨道卫星、中地球轨道卫星组成，如图所示，若地球半径为R，其中中地球轨道卫星A绕地球做匀速圆周运动的半径为4R，静止轨道卫星B绕地球做匀速圆周运动的半径为7R。已知地球表面的重力加速度大小g=10m/s2，第一宇宙速度大小为7.9km/s，忽略地球自转。下列说法正确的是A.卫星A的运行周期与卫星B的运行周期之比为B.卫星A的向心加速度大小为0.625m/s2C.卫星B在6h内转动的圆心角是45°D.卫星B在轨运行速度一定大于7.9km/s477．以下四幅图片中，图甲是单色光的衍射图样，图乙是双缝干涉示意图，图丙是一束复色光进入水珠后传播的示意图，图丁是自然光通过偏振片M、N的实验结果，右边是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化。下列说法中错误的是A.图甲中，中央条纹特别宽特别亮，两侧的亮纹比较窄比较暗B.图乙中，若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小C.图丙中，a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度D.图丁中，这种现象表明光波是横波物理试题（新高考卷）第2页（共6页）8.如图所示，固定斜面的倾角θ=30°,轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点，用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮左侧绳子与斜面平行，A的质量是B的质量2倍，初始时物体A到C点的距离L＝1m，现给A、B一初速度v0＝3m/s，使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A向下运动刚到C点时的速度大小v＝2m/s，物体A将弹簧压缩到最短后，物体A又恰好能弹回到C点。已知弹簧的最大弹性势能为6J，重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力，整个过程中轻绳始终处于伸直状态。则A.物体A与斜面之间的动摩擦因数μ=B.物体A向下运动到C点的过程中，A的重力势能转化为B的重力势能C.弹簧的最大压缩量x＝0.4mD.B的质量为2kg9.某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知发电机线圈ABCD的匝数N=100匝，面积S=0.03m2，线圈匀速转动的角速度ω=100πrad/s，匀强磁场的磁感应强度大小B=T，输电导线的总电阻为R=10Ω,升压变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=1∶8，降压变压器原、副线圈的匝数比n3∶n4=10∶1，若理想交流电流表的示数I4=40A，降压变压器副线圈两端电压U4=220V。发电机线圈电阻r不可忽略。下列说法正确的是A.输电线路上损耗的电功率为180WB.升压变压器副线圈两端电压为2240VC.升压变压器的原线圈输入功率为7890WD.交流发电机线圈电阻r上消耗的热功率为640W10.如图所示，边长为a的正方形MNPQ区域内有一方向垂直正方形平面向里的匀强磁场，NP边上有一点S，SN=。两个质量相同、带等量异种电荷的粒子均从S点平行于MN方向射入磁场。带正电粒子甲与带负电粒子乙重力均不计，不考虑甲、乙两粒子间的作用。下列说法正确的是A.若两粒子在磁场中运动的时间相等，则甲与乙的初速度大小之比一定为1∶3B.若两粒子的初速度相同，则甲与乙在磁场中运动的时间之比可能为1∶2C.若其中一个粒子垂直PQ边射出磁场，则甲与乙在磁场中运动时间之比一定不大于2∶1D.若两粒子分别从M、Q两点射出磁场，则甲与乙的初速度大小之比恰好为2∶1物理试题（新高考卷）第3页（共6页）二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.（8分）某小组用如图甲所示的气垫导轨研究小车的匀变速直线运动，回答下面的问题：（1）测量遮光条宽度时游标卡尺的示数如图乙所示，则遮光条的宽度d=cm。（2）滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间Δt1＝0.156s，通过第二个光电门的时间Δt2＝0.078s。遮光条通过第一个光电门的速度大小为v1＝m/s，遮光条通过第二个光电门的速度大小为v2＝m/s。（3）遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门经历的时间为Δt＝0.5s,则估算滑块的加速度大小为m/s2。（计算结果保留一位有效数字）12.（10分）某实验小组在“测量金属丝电阻率”的实验中，先用多用电表进行粗测电阻，再采用“伏安法”较准确地测量未知电阻，后计算金属丝电阻率。（1）在使用多用电表测电阻时，以下说法正确的是。（选填相应序号字母）A.每换一次挡位，不必重新进行欧姆调零B.指针越接近刻度盘中央，误差越小C.在外电路中，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔D.测量时，若指针偏角较小，说明这个电阻的阻值较大，应换倍率较大的挡位来测量（2）先用多用表的欧姆挡“×1”按正确操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，读数应记为Ω。甲乙（3）用螺旋测微器测量金属丝直径，某次测量示数如图乙所示，该金属丝直径的测量值d=mm。（4）实验室提供的器材如下：A.待测金属丝的电阻Rx；B.电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω);物理试题（新高考卷）第4页（共6页）C.电流表A2（量程0~3A，内阻约0.01Ω);D.电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ);E.电压表V2（量程0~15V，内阻约20kΩ);F.滑动变阻器R（0~20Ω);G.电源E（电动势为3.0V，内阻不计）；H.开关、若干导线。为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选（填“B”或“C”），电压表应选（填“D”或“E”）。（5）请你根据图丙所示电路图用笔画线代导线，将图丁所示的实验电路连接完整。（6）若金属丝接入电路的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ=（用题目所给字母表示）。13.（8分）图甲为气压式升降椅，它通过活塞上下运动来控制椅子的升降，图乙为其核心部件模型简图，圆筒形导热气缸开口向上竖直放置在水平地面上，活塞（连同细连杆）与椅面的总质量m=8kg，活塞的横截面积S=8×10－4m2，气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸之间无摩擦且不漏气，活塞上放有一个质量M=16kg的物块，气柱高度h=0.65m。已知大气压强p0=1×105Pa，重力加速度大小g=10m/s2。求：（1）若拿掉物块活塞上升到如图虚线所示位置，求此时气柱的高度；（2）拿掉物块后，如果缓慢降低环境温度，使活塞从虚线位置下降6cm，此过程中气体放出热量24J，求气体内能的变化量ΔU。14.（12分）如图所示，空间有一宽度为2d的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。一边长为d、电阻分布均匀的正方形导体框MNPQ，导体框总电阻值为R。从导体框MN边进入磁场开始计时，导体框以恒定的速度大小v向右匀速穿过磁场区域的过程中，求：物理试题（新高考卷）第5页（共6页）（1）当MN边刚进入磁场时，M、N两端的电势差，并指明哪端电势高；（2）导体框穿过磁场的过程中，导体框中产生的焦耳热；（3）试分析在0-时间内M、N两点的电势差UMN随时间t变化的情况，并在乙图中画出变化的图像。1516分）如图所示，一根长R=1.44m不可伸长的轻绳，一端系一小球P，另一端固定于O点。长l=3m绷紧的水平传送带始终以5m/s恒定的速率沿逆时针方向运行，传送带左侧半径r=0.5m的竖直光滑圆轨道在D点与水平面平滑连接，现将小球拉至悬线（伸直）与水平位置成θ=30°角由静止释放，小球到达最低点时与小物块A作弹性碰撞，碰后小物块A向左运动到B点进入圆轨道，绕行一圈后到达E点。已知小球与小物块质量相等均为m=0.3kg且均视为质点，小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.25，其他摩擦均忽略不计，重力加速度大小g=10m/s2。求：（1）小球运动到最低点与小物块碰前的速度大小和对轻质细绳拉力大小；（2）小物块在传送带上运动时，因相互间摩擦产生的热量；（3）小物块通过圆轨道最高点C时对轨道的压力大小。物理试题（新高考卷）第6页（共6页）绝密★启用前（新高考卷）物理参考答案1.【答案】C【解析】该反应为核聚变反应，根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程为He+H喻He+H+ΔE，可知生成的新核x是He，选项A错误；氦4核中有2个质子2个中子，质子数相同的称为同位素，氦4核与氦3核是互为同位素，选项B错误；根据3E3+2E1+ΔE=4E2，可得氦3的比结合能为E3=，选项C正确；核反应过程的前后，反应体系的质量数守恒，选项D错误。2.【答案】A【解析】根据图像可知，轨迹ABC最高点大于轨迹CDA最高点，分析在最高点往左运动，根据平抛规律可知h=gt2，vx=，轨迹ABC运动时间长，但水平位移小，所以轨迹ABC水平分速度小，竖直分速度v2=2gh，轨迹ABC的大，所以沿轨迹CDA运动的最大速度可能为v1，沿轨迹ABC运动的最小速度即水平速度小于v2，选项A正确，B错误；沿轨迹ABC和轨迹CDA运动过程的速度变化量Δv=gΔt不同，因为运动时间不同，选项C错误；沿轨迹ABC和轨迹CDA运动过程的平均速度大小不同，因为位移大小相同，但时间不同，选项D错误。3.【答案】B【解析】由题图知，该简谐运动的周期T=2根10-2s，振幅A=7cm，选项A错误；由ω==100πrad/s，又因为Q=或Q=-，所以振子做简谐运动的表达式为x=7sin(100πt+)cm或x=7sin(100πt-)cm，选项B正确；t=0.5根10-2s时振子位于平衡位置，速度最大，由“爬坡法”知质点在向上运动，选项C错误；当-2s时位移为x=7sin(100πt+)cm=-cm，选项D错误。4.【答案】D 【解析】如图所示，C处+q受到的电场力为F=2FAcosθ,方向由B指向A。根据几何关系有cosθ=，则有F=，x=l，则F=，选项D正确。物理参考答案（新高考卷）第1页（共7页）5.【答案】C【解析】设墨水瓶脱离文具盒前，墨水瓶的加速度为a1，文具盒的加速度为a2，墨水瓶脱离文具盒的时间为t，则由牛顿第二定律有μmg=ma1，F-μmg=Ma2，代入数据解得a1=2m/s2，a2=3m/s2，由墨水瓶与文具盒之间的位移关系可得a2t2-a1t2=l，代入数据解得墨水瓶在文具盒上运动的时间t=0.8s，只有选项C正确。6.【答案】B【解析】设M表示地球的质量，m表示卫星的质量，联立可得卫星A向心加速度大小为a=0.625m/s2，选项B正确；卫星B在6h内转动的圆心角为2π根=，2父，第一宇宙速度为7.9km/s，故卫星B在轨运行速度一定小于7.9km/s，选项D错误。7.【答案】B【解析】图甲是单色光的衍射图样，单缝衍射条纹分布不均匀，中央条纹最宽、最亮，故A正确；图乙中，根据双缝干涉相邻条纹间距公式Δx=λ,可知若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离Δx将增大，故B错误；根据折射率和光的传播速度之间的关系n=可知，折射率越大，传播速度越小，从图中可以看出，b光线在水中偏折得厉害，即b的折射率大于a的折射率，则a在水中的传播速度大于b的传播速度，故C正确；只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故D正确。8.【答案】ACD【解析】设B的质量为m，在物体A向下运动刚到C点的过程中，对A、B组成的系统应用能量守恒定律可得μ·2mgcosθ·L＝×3mv02－×3mv2＋2mgLsinθ-mgL，得μ=，选项A正确；物体A向下运动到C点的过程中，A的重力势能及AB的动能都减小，转化为B的重力势能和摩擦生热，选项B错误；对A、B组成的系统分析，在物体A从C点压缩弹簧至将弹簧压缩到最大压缩量，又恰好返回到C点的过程中，系统动能的减少量等于因物理参考答案（新高考卷）第2页（共7页）摩擦产生的热量，即×3mv2－0=μ·2mgcosθ·2x，其中x为弹簧的最大压缩量，得x＝0.4m，选项C正确；从C点到弹簧最大压缩量过程中由能量守恒定律可得×3mv2＋2mgxsinθ-mgx=μ·2mgcosθ·x＋Epm，得B的质量为m＝2kg，选项D正确。9.【答案】BDΔP=IR=160W，选项A错误；根据理想变压器的变压比可知=，得U3=2200V，升压变压器副线升压变压器的原线圈输入功率P1=ΔP+P用，降压变压器输出功率为P用=I4U4=8800W，得P1=8960W，选项C错误；根据P1=U1I1，解得I1=32A，根据正弦式交变电流产生规律可知，最大值为Em=NBS负，代入数据解得Em=300V，有效值E==300V，电机线圈内阻上消耗的热功率P内=I1E-I1U1，得P内=640W，选项D正确。10.【答案】BC【解析】设匀强磁场的磁感应强度为B，带电粒子的电荷量为q，质量为m，初速度为v，运动半径为r，根据可得r=，根据匀速圆周运动规律可得粒子运动周期为T=。若粒子运动轨迹所对应的圆心角为α,则粒子在磁场中运动时间为t=2πBq。若两粒子在磁场中运动的时间相等，则两粒子在磁场中的转过的圆心角（或弦切角）必定相等，可能分别从左右边射出；可能正粒子从左边射出，负粒子从上边射出；可能都从下边射出，例如此时圆心角均为180°,即均从NP边射出，则对于正粒子有0＜<，解得，对于负粒子同理可知其初速度v2需满足0＜v2<3av v 2v2可以取任意值，不一定为 ,=，对应正粒子恰好从N点射出，且负粒子恰好从P点射出的特殊情况，故A错误；若两粒子的初速度相同，则两粒子的运动半径相同，当正粒子的运动半径为时，它将垂直MN边射出，转过的圆心角为90°;而负粒子将从NP边射出，转过的圆心角为物理参考答案（新高考卷）第3页（共7页）180°,所以二者在磁场中运动的时间之比为1∶2，故B正确。若其中一个粒子（即负粒子）垂直PQ边射出磁场，则其转过的圆心角为90°,而正粒子转过的圆心角最大值为180°,所以正粒子与负粒子在磁场中运动的时间之比一定不大于2∶1，故C正确。若两粒子分别从M、Q两点射出磁场，设正、负粒子半径分别为r1和r2，-222-2=a，所以正粒子与负粒子在磁场中运动的初速度大小之比恰好为==，故D错误。11.【答案】（8分）（1）1.56（2分2）0.1（2分）0.2（2分3）0.2（2分）【解析】（1）游标卡尺的主尺读数为1.5cm，游标读数为6×0.1mm=0.6mm=0.06cm，所以最终读数为1.5cm+0.06cm=1.56cm。（2）遮光条通过第一个光电门的平均速度大小v1==1.-2m/s=0.1m/s，这个速度就是通过第一个光电门中间时刻的速度，即记时0.078s时的瞬时速度；遮光条通过第二个光电门的平均速度大小-2m/s=0.2m/s，这个速度就是通过第二个光电门中间时刻的速度，即第二个光电门记时0.039s时的瞬时速度。（3）滑块的加速度大小a==m/s2~0.2m/s2。12.【答案】（10分）（1）BD（2分，每个1分）（2）6.0（或61分）（3）3.707（3.705～3.709均可2分）（4）B（1分）D（1分）（5）如图（2分）πd2U4Il（6πd2U4Il【解析】（1）用多用电表测电阻时，每换一次挡位，都必须重新进行欧姆调零，A错误；指针越接近刻度盘中央，误差越小，B正确；在外电路中，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔，C错误；测量时，若指针偏角较小，说明这个电阻的阻值较大，应换倍率较大的挡位来测量，D正确。（2）该同学选用欧姆表“×1”挡，由图甲可知，对应的读数是Rx＝6.0×1Ω=6.0Ω。物理参考答案（新高考卷）第4页（共7页）（3）螺旋测微器固定刻度为3.5mm，可动刻度为20.7x0.01mm=0.207mm，则该次金属丝直径的测量值（4）电源电动势为3.0V，因此电压表选择电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ);测量金属丝的电阻阻值约为6Ω,则电路中的最大电流I==A=0.5A，因此电流表应选电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω)。即电流表应选B，电压表应选D。（5）由于电流表内阻约0.1Ω较小，因此应选用电流表外接法，如答图所示。（6）根据欧姆定律有R=，根据电阻定律有R=p=p=p，联立解得p=。13.（8分）【解析】（1）拿掉活塞上的物块，气体做等温变化初态：V1=hS，气缸内封闭气体的压强p1=+p0（1分）代入数据解得p1=4x105Pa（1分）05Pa（1分）由气体状态方程得p1Sh=p2Sh,（1分）整理得h,=2h=1.3m（1分）（2）在降温过程中，气体做等压变化，外界对气体作功为W=p2SΔh=9.6J（1分）由热力学第一定律ΔU=W+Q（1分）可得ΔU=9.6J+(-24J)=-14.4J（1分）14.（12分）（1分）【解析】（1）MN切割磁感线产生的感应电动势E=（1分）回路中的感应电流I=（1分）MN两端的电势差UMN=I.R=Bdv（2分）M端电势高（1分）（2）设线框从MN边刚进磁场到PQ边刚进磁场所用时间为t由焦耳定律有Q=2I2Rt（1分）物理参考答案（新高考卷）第5页（共7页）解得导体框穿过磁场的过程中，导体框中产生的焦耳热Q=2B2d3vR（1分）（3）在0-时间内M、N两点的电势差UMN随时间t变化的情况可分为三段：第一段：在0-时间内，线框中产生的电动势E=Bdv，MN边相当于电源，电流由N流向M，M、N两点的电势差相当于路端电压，大小为UMN44（1分）d2d时间内，线框完全在磁场中运动，穿过线框的磁通量没有变化，不产生感应电流，MN边仍然在切割磁感线，M、N两点的电势差大小为UMN=Bdv（1分）第三段：在2d3d时间内，线圈开始出磁场，MN边离开磁场，只有PQ边切割磁感线，此时PQ边相当于电源，MN边中的电流由M流向N