2023-2024学年江西省八校联考高三物理试卷（4月）(含详细答案解析)

2023-2024学年江西省八校联考高三物理试卷（4月）

一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.1898年居里夫妇发现了放射性元素车卜d°P。）。若元素朴发生某种衰变，其半衰期是138天，衰变方程

为盆°P。-第6pb+y+y，下列说法正确的是（）

A.该元素发生的是S衰变

B.y原子核含有3个核子

C.y射线可用于肿瘤治疗

D.200g的Po经276天，己发生衰变的质量为100g

2.2022年6月5日，神舟十四号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接。空间站、同步卫星

绕地球的运动均可视为匀速圆周运动。已知空间站的运行轨道半径为义,同步卫星的运行轨道半径为

口2窜2>%），下列说法正确的是（）

A.空间站处于平衡状态

B.空间站的角速度比同步卫星的小

C.空间站与同步卫星的运行周期之比为1

D.空间站与同步卫星的运行速率之比为«2

Ri

3.如图（a）,直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴。。'上，其所在区域存在方向垂直指向

。0'的磁场，与。0'距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图（6）所示。导线通

以电流/，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为心下列说法正确的是（）

图(a)图(b)

A.当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由N指向M

B.电流/增大，静止后，导线对悬线的拉力不变

C.tane与电流/成正比

D.sin。与电流/成正比

4.如图所示为单反相机的取景五棱镜原理图，光线a经平面镜反射后以垂直面的方向射入五棱镜，以

平行于面的方向射出五棱镜。已知玻璃相对空气的折射率为1.5,面与4B面的夹角为30。，4ABC=

90°o已知sin42°=|,下列说法正确的是（）

A.光线在F点的折射角的正弦值为0.5

B.光线在尸点发生全反射

C.调节C。面与A8面的夹角，使得光线a由CQ面射向空气时，恰好发生全反射，调整后C。面与A8面

的夹角为42°

D.如果左下角的三角形表示一正立的物体，经过多次反射后在取景窗中得到的是正立的像

5.如图甲，某型号的发电机产生的电动势e随时间f呈正弦规律变化，发电机线圈电阻为10。，将一个电

阻为100。的小灯泡接入其中，并且与一个理想电压表并联，如图乙。不考虑小灯泡电阻随温度的变化，下

列说法正确的是（）

A.电压表示数为220VB.小灯泡消耗的功率为440W

C.电路中的电流方向每秒改变50次D.发电机线圈每秒产生的焦耳热40J

6.2023年12月18日在甘肃临夏州积石山县发生了6.2级地震，让人感觉地球处于“活跃”的时期。地震

波既有横波，也有纵波，若我国地震局截获了一列沿x轴正方向传播的地震横波，在t（图中实线）与（t+

0.5）s（图中虚线）两个时刻无轴上-3〜3kni区间内的波形图如图所示，关于该地震波，以下判断正确的是

A.波速可能为u=8km/s

B.质点振动的周期可能为T=1.0s

C；时刻位于久=1/OTI的质点沿y轴正向振动

D.从/时刻开始计时，%=2.5ATH处的质点比x=2/crn处的质点先回到平衡位置

7.北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从。处由静止自由滑下，到6处起跳,

c点为。、6之间的最低点，八c两处的高度差为九要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所

受重力的左倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力，则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于

（）

777777777777777777777777

C-T

二、多选题：本大题共3小题，共12分。

8.如图所示是某手机防摔装置，商家宣传只要手机摔落角度合适，可以保证从2根高处自由摔落而不破,

下列有关手机与地面相互作用的过程中说法正确的是（）

A.防摔装置可以减小手机的动量的变化量B.防摔装置可以减小手机的动量的变化率

C.防摔装置可以减小手机的动能的变化量D.防摔装置可以增加地面对手机的作用时间

9.如图为两点电荷0、。'的电场等势面分布示意图，Q、。位于无轴上，相邻等势面的电势差为3V。若x

轴上的M点和N点位于0V等势面上，尸为某等势面上一点，贝女）

A.N点的电场强度大小比M点的大B.。为正电荷

C.M点的电场方向沿龙轴负方向D.尸点与M点的电势差为12V

10.如图，两根光滑细杆固定放置在同一竖直面内，与水平方向的夹角均为45。。质量均为0.2kg的两金属

小球套在细杆上，用一劲度系数k=20N/m的轻质弹簧相连。将两小球同时由相同的高度静止释放，此时

弹簧处于原长，小球释放的位置距杆的最低点的竖直高度差为12cm,运动过程中弹簧始终在弹性限度

内，已知弹簧弹性势能为?k/,尤为弹簧的形变量，取g=10m/s2,下列说法正确的是（）

A.小球运动过程中的机械能守恒

B.两小球在两杆上运动的过程中，两小球的最大总动能为0.1J

C.小球不会从杆的最低点脱落

D.两小球在两杆上运动的过程中，弹簧的最大弹性势能为0.4J

三、实验题：本大题共2小题，共18分。

11.某同学在实验室用传感器做“一定质量的气体在体积不变时，其压强与温度的关系”实验，实验装置

如图，压强传感器通过软管与试管内密闭气体连通。

（1）（单选）实验中，该同学的以下做法中正确的是（）

A无需测量被封闭气体的体积

A密封气体的试管大部分在水面之上

C.每次加入热水后，用温度传感器搅拌使水温均匀

。每次加入热水后，立即读数

（2）该同学记录了不同热力学温度T时的压强p,在操作正确的情况下，描绘出来的图像可能是（）

（3）该同学记录下了初始时封闭气体压强po和摄氏温度0,随后逐渐加热水升高温度，并记录下每次测量结

果与初始值的差值dp和在实验过程中压强传感器软管突然脱落，他立即重新接上后继续实验，其余操

作无误。贝必的关系图可能是（）

12.（1）测一段阻值约为50银铭丝电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示，则图中的导线。端应与

（选填“0.6”或“3”）接线柱连接，6端应与（选填、“0.6”或“3”）接线柱连

接。开关闭合前，图1中滑动变阻器滑片应置于（选填“左”或“右”）端。

（2）该同学进一步用银铭丝将满偏电流=300/M的表头G改装成量程为9加4的电流表，如图2所示，表

头G两端并联长为工的保铭丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为/。改变L重复上述步

骤，获得多组/、L数据，作出图像如图3所示。若图像斜率k=2.9nM-zn。则需要把长为

m的银铭丝并联在表头G两端。（结果保留两位有效数字）

四、计算题：本大题共3小题，共30分。

13.为提高冰球运动员的加速能力，教练员在水平冰面上与起跑线距离S。和［o处分别设置一个挡板和一面

小旗，如图所示。训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度为击出，使冰球在冰面

上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板，到达挡板时的速度为冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线

从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做

匀加速运动，重力加速度为g,求

挡板

S。小旗

Iif

，起跑线

冰球运动员

(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数；

(2)满足训练要求的运动员的最小加速度。

14.如图所示，平行的光滑金属导轨和尸。平行，间距L=1.0zn,与水平面之间的夹角a=37。，匀强

磁场磁感应强度B=2.07,方向垂直于导轨平面向上，间接有阻值R=4。的电阻，质量m=0.5kg、

电阻r=40的金属杆垂直导轨放置。现用恒力尸沿导轨平面向上拉金属杆ab,t=0时使其由静止开始

运动，当金属杆上滑的位移s=3.8小时达到最大速度1.0m/s,取g=10m/s2,sin37°=0.6,导轨足够

长，且电阻不计。求：

(1)恒力厂的大小；

(2)若在0〜1s内通过电阻R的电荷量q=0.1C,求1=1s时金属杆的速度大小；

(3)从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，金属杆上产生的焦耳热。

15.现代科技中经常用电场和磁场来控制带电粒子的运动，某种粒子收集装置如图所示，在第二象限中存

在一水平向右的匀强电场，一曲线形放射源不停地沿y轴负方向以初速度%释放电量为+q质量为m的粒

子，己知放射源的两端点位置为(0,0)和(-0.5a,a),所有电荷均从原点进入第四象限，在第四象限中存在

垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度为B=华，运动过程中忽略粒子的重力和粒子间的相互作用力，

qb

sin53°=0.8,求:

(-0.5a,a)

XXXX

XXX

XXX

XXXXXX

(1)放射源在(0,0)位置释放的粒子离开匀强磁场时的位置坐标和在磁场中运动的时间；

(2)电场强度的大小和放射源的曲线方程；

(3)假设放射源连续发射粒子稳定后，粒子经过原点时按照角度均匀分布，在第四象限中放置一长度为［b

的竖直收集板(粒子打到板上即被收集)，一端紧靠x轴，将收集板置于x=位置时，收集率是多少？(结

果用分数表示)

答案和解析

1.【答案】c

【解析】【分析】

根据电荷数守恒和质量数守恒得出y原子核的电荷数和质量数，从而得出核子数。根据半衰期的公式求衰

变的质量。

解决本题的关键知道核反应过程中电荷数、质量数守恒，以及知道核子数等于质量数，同时注意y射线是

伴随着a衰变，或0衰变产生的。

【解答】

AB,根据质量数守恒和电荷数守恒，可知y的电荷数为2,质量数为4,则核子数为4,y是④He,此衰变

为a衰变，而y射线是伴随着a衰变产生的，A3错误；

C、y射线在医疗上作为伽马手术刀可以精准切除肿瘤组织，故C正确；

。、根据m=恤《）"，其中71=。=粤=2,可知，200g的经276天，还剩余50g,故已发生衰变的

Z1loo

质量为150g,故。错误。

2.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查万有引力定律的应用。对于绕地做匀速圆周运动的卫星，由万有引力提供向心力分析圆周运动的

物理量。

【解答】

A.空间站绕地球做匀速圆周运动，所受合外力不为零，处于不平衡状态。

区空间站、同步卫星都绕地球做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可得G翳=mR32

化简可得3=由于R2>R「因此空间站的角速度比同步卫星的大，故B错误;

p3n3

C.设空间站、同步卫星的运行周期分别为T1、72,根据开普勒第三定律可得胃=胃

整理可得加故C错误;

。设空间站、同步卫星的运行速率分别为巧、以，根据牛顿第二定律可得G^=小搐

化简可得”咫，因此空间站与同步卫星的运行速率之比相=蒲，故。正确。

3.【答案】D

【解析】A.当导线静止在图(a)右侧位置时，对导线做受力分析有

①0(0)

可知要让安培力为图示方向，则导线中电流方向应由M指向N,A错误；

BCD.由于与。0'距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，有

.八BIL「八

sm。=—,FT=mgcosB

则可看出sin。与电流/成正比，当/增大时8增大，则cosJ减小，静止后，悬线对导线的拉力/减小，由牛

顿第三定律可知导线对悬线的拉力减小，错误，。正确。

故选。。

4.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查单反相机的取景五棱镜原理。解决问题的关键是清楚发生全反射的条件，知道折射率与临界角的

关系，结合光路图分析判断。

【解答】

4B.已知玻璃相对空气的折射率为1.5,则发生全反射的临界角C满足sinC=*

由几何关系可知光线在尸点的入射角为30。，因为sin30。=^＜白

所以入射角小于临界角，不能发生全反射，设折射角为a,则当=n=1.5

解得sina=0.75

故A2错误；

C.调节C。面与A8面的夹角，使得光线a由C。面射向空气时，恰好发生全反射，调整后C。面与面

的夹角为42。，故C正确；

。从三角形下方作出光线，如图所示

取景窗

由图可知在取景窗中得到的是倒立的像，故D错误。

5.【答案】D

【解析】【分析】

对于正弦式交流电，有效值是最大值的亲，结合闭合电路欧姆定律求出输出电压的有效值，再根据电功率

公式求小灯泡的电功率，根据焦耳定律求线圈每秒产生的焦耳热。注意正弦式交流电每个周期电流方向改

变两次。

【解答】

A由图甲可知，电动势的有效值为220匕由闭合电路欧姆定律可得电路中的电流为/=表=益14=

R+r100+10

2A

输出电压有效值U=E-/r=220-2X1OV=200V

则电压表示数为200V,A错误;

及由电功率公式可得小灯泡消耗的功率为P=!=熏皿=400VT

K1UU

B错误；

C.由图甲可知，交流电的周期为T=2xl0-2s,可知电路中的电流方向每一个周期改变2次，可得每秒改

变100次，C错误；

。由焦耳定律可得发电机线圈每秒钟发热Q=12rt=22x10X1/=40],。正确。

故选。。

6.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查波的图像，根据图像得出波长，结合波的传播特点分析周期，根据波速公式求波速，根据平移法

分析质点的振动方向。

【解答】

员由题意结合图像可得=0.5s=(?1+步(n=0,1,2…)

可得周期为7=』s(n=0,1,2-)

当n=0时，T=Is,故B正确；

A.由图可知波长为2=4km

1

T=^-rs(n=0,1,2-)

波速u=*=4(2n+l)kni/s(7i=0,1,2•­"),故A错误；

C.波沿无轴正方向传播，根据波形平移法可知，r时刻位于工=lkm的质点沿y轴负向振动，故C错误；

。从f时刻开始计时，根据波形平移法可知，久=2.5kni处的质点向上振动，故久=2/OTI处的质点比x=

2.5ton处的质点先回到平衡位置，故。错误。

故选8。

7.【答案】D

【解析】解：从。到。根据动能定理有：mgh-^mv2

2

在C点根据牛顿第二定律有：N—mg=*

联立解得：R=/，由于N<kmg,所以有R>当

N—mgdk—1

故ABC错误，。正确；

故选：D。

根据动能定理计算速度，再结合牛顿第二定律求解。

本题以滑雪为考查背景，主要考查了学生对于运动的理解，主要涉及竖直圆周运动，同时要结合动能定理

和牛顿第二定律完成答题。

8.【答案】BD

【解析】【分析】

手机从2相处落地，由其速度变化结合动量变化得解；由动量定理及动量的变化率得解；由动能的变化得

解。

本题主要考查对动量定理的理解与应用，熟悉动量定理及动量的变化率是解题的关键，难度不大。

【解答】

依题意，根据动量定理=可得F=当，可知防摔装置的作用是延长了手机与地面的接触时间43

从而减小手机所受到的合外力，即减小手机动量的变化率累，而手机动量的变化量未发生变化。由于

高度不变，则动能的变化量保持不变。故AC错误，8。正确。

9.【答案】AD

【解析】解：A、等差等势线的疏密程度体现场强的大小，由图可知N点的等差等势线比M点更密，则N

点的电场强度大小比M■点的大，故A正确；

8、沿着电场线电势逐渐降低，由图可知电场线由N指。，则。为负电荷，故8错娱；

C、沿者电场线电势逐渐降低，结合各等势线的电势高低关系可知/点的电场方向沿x轴正方向，故C错

误；

D、M点与N点等势均为0V,尸点与N点的等势线间隔四个，而相邻等势面的电势差为3V,则尸点与M

点的电势差为12V,故。正确。

故选：ADo

根据等差等势面的疏密程度得出场强的大小；沿着电场线方向电势逐渐降低，由此分析出电荷的电性；根

据等势面的数值关系得出尸点和M点的电势差的大小。

本题主要考查了电势的相关应用，理解电势与电场线的特点，结合题目条件即可完成分析，难度不大。

10.【答案】BCD

【解析】【分析】

小球加速度为零时，速度最大，根据平衡条件求解弹簧的压缩量和此过程中两个小球下降的高度，由系统

机械能守恒定律求解两小球的最大总动能；由假设法分析当两球速度为零时小球下落的高度，结合题中数

据分析是否脱离两杆，根据弹性势能的计算公式求解最大弹性势能。

本题主要是考查了功能关系，首先要选取研究过程，分析运动过程中小球的受力情况和能量转化情况，根

据功能关系结合弹性势能的计算公式列方程解答。

【解答】

A小球运动过程中弹簧弹力做功，故机械能不守恒，故A错误；

3.小球加速度为零时，速度最大，设此时弹簧压缩量为X],有?ngsin45°=kxicos45。

此过程中两个小球下降的高度均为h=当=5cm,由系统机械能守恒可得X苴=+Ekm

解得两小球的最大总动能为以机=0.17,故B正确；

C.设小球下落高度为H时速度减为零，贝=3似2//)2,解得H=10cm<12cm,小球不会从杆最低

点脱落，故C正确；

。当两小球下落高度10加时弹簧的弹性势能最大，此时弹簧的压缩量为0.2小，则有埒=0.4/,

故。正确。

故选BCD.

11.【答案】(1)4(2)B(3)C

【解析】【解析】

解：

(1)力、因为实验是在体积不变的条件下，测量压强与温度的关系，气体体积保持不变即可，不需要测量具

体的体积数值，故A正确；

3、研究对象是试管内气体，改变气体温度是通过改变试管所在水的温度来实现，需要将使试管中封闭气

体完成浸没与水中，故2错误；

CD.每次加热水后，要让管内气体与热水通过热传递达到热平衡再测量水温，这时温度才等于气体的温

度，故CD错误；

故选：Ao

(2)根据一定质量的理想气体状态方程PIZ=cr,当体积不变时，P=是，尸与T的图像是过原点的直线，

B正确；

(3)根据尹霁，又4t=47,可知/p与小成正比，在实验过程中软管脱落，质量减小，但之后的压强变化

与温度变化还是成正比，重新接上压强传感器时，封闭气体压强为po。与初始封闭气体压强po相等，此时

4P=0,故C正确，A8O错误；

故选：Co

(1)根据实验原理掌握正确的实验操作；

(2)根据一定质量的理想气体的状态方程pH=CT分析；

(3)根据一定质量的理想气体的状态方程，结合题意和图像完成分析。

本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，根据实验原理掌握正确的实验操作，根据公式pl/=CT

联合图像的物理意义即可完成分析。

12.【答案】(1)0.6；0,6；左；(2)0.33

【解析】【解析】

(1)实验中用两节干电池供电，则图中的导线。端应与“0.6”接线柱连接，电压表测电阻两端的电压，则

金属丝的电阻较小，电流表外接误差较小，故6端应与“0.6”接线柱连接。为了保护电表，开关闭合前，

图1中滑动变阻器滑片应置于左端。

⑵由题可知/一程图像斜率为2.9*1-爪

由电路可知

（、L

Ig%=（，-/g）。亍

解得

j[JgrgS1

/="丁z

则

§g=k=2.9mA-m

P

若要把该满偏电流为300必1表头G改装成量程为9mA的电流表，则并联的电阻

R，-o"-19rg

解得

L'«0.33m

本题考查测金属丝的电阻率实验，明确实验原理是解题关键，根据电路特点连接实验电路，根据欧姆定律

变形得到图线的函数表达式结合图像数据求解。

13.【答案】解：(1)设冰球质量为相，冰球与冰面间的动摩擦因数为〃，对冰球应用动能定理得-“rngso=

扣(4)2-分嗯

解得〃=普。

ogs()

(2)设冰球到达挡板处所用的时间为t,则so=里土=苧3

解得”鬻。

3v0

设运动员的最小加速度为a,则以=3ar,

解得。=器

【解析】本题主要考查匀变速直线运动规律的应用，分析清楚物体的运动过程，找到运动员和冰球间的关

联，并能灵活选取运动学公式是关键。

(1)根据动能定理(或位移速度公式求出冰球的加速度，结合牛顿第二定律)求解动摩擦因数；

(2)抓住两者运动时间相等，得出运动员到达小旗处的最小速度，结合速度位移公式求出最小加速度。

14.【答案】解：(1)当金属杆稳定匀速运动时

电动势：E=BLv

闭合电路欧姆定律：/=-^―

K+r

牛顿第二定律：F-BIL-mgsinO=0

解得：F=3.5N

(2)在Osis时间内，对金