2024届江西省景德镇市高三下学期第三次质量检测（二模）物理试题（含答案）

届江西省景德镇市高三下学期第三次质量检测（二模）物理试题一、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，有错选的得0分。1．如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是（）A．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B．由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光的频率最小C．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应D．由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光波长最大2．中国在西昌卫星发射中心成功发射“亚太九号”通信卫星，该卫星运行的轨道示意图如图所示，卫星先沿椭圆轨道1运行，近地点为Q，远地点为P。当卫星经过P点时点火加速，使卫星由椭圆轨道1转移到地球同步轨道2上运行，下列说法正确的是（）A．卫星在轨道1和轨道2上运动时的机械能相等B．卫星在轨道1上运行经过P点的速度大于经过Q点的速度C．卫星在轨道2上时处于超重状态D．卫星在轨道1上运行经过P点的加速度等于在轨道2上运行经过P点的加速度3．利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小。实验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后小球由静止释放，同时开始计时，利用传感器和计算机获得弹性绳的拉力随时间的变化如图乙所示。根据图像提供的信息，下列说法正确的是（）A．t3时刻小球的速度不是最大的 B．tC．t3、t4时刻小球的运动方向相同 4．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻0~25m区间的波形图如图中实线，经过Δt=0.3s时该区间波形图如图中虚线，已知虚线上波峰对应的平衡位置的横坐标为12.5m，质点A平衡位置的横坐标为xA．y=10sin2.5πt−π4cmC．y=10sin2.5πt+π4cm5．M、N是某电场中一条电场线上的两点，一个电子从M点以一定的初速度向N点运动，电子仅受电场力的作用，其电势能随位移变化的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．电子的速度在不断地减小B．电子的加速度在不断地增大C．M点的电场强度大于N点的电场强度D．M点的电势高于N点的电势6．电磁炮是利用电磁力对弹体加速的新型武器．某小组用图示装置模拟研究电磁炮的原理．间距为0.1m的水平长导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为0.5T，左端所接电池电动势1.5V、内阻0.5Ω．长0.1m、电阻0.1Ω的金属杆ab静置在导轨上．闭合开关S后，杆ab向右运动，在运动过程中受到的阻力恒为0.05N，且始终与导轨垂直且接触良好．导轨电阻不计，则杆abA．先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动B．能达到的最大速度为12m/sC．两端的电压始终为0.25VD．达到最大速度时，ab两端的电压为1V7．如图所示，水平虚线MN上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．大量带正电的相同粒子，以相同的速率沿位于纸面内水平向右到竖直向上90°范围内的各个方向，由小孔O射入磁场区域，做半径为R的圆周运动．不计粒子重力和粒子间相互作用．下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中正确的是A． B．C． D．8．如图甲所示，水平冰面上有两位同学，A同学的质量为50kg，B同学静止站在冰面上，A以一定的初速度向B滑去，抱住B同学后两人一起向右运动。以向右为正方向，A同学的位移—时间图像如图乙所示，不计空气和冰面对人的阻力，则下列说法正确的是（）A．同学B对A的冲量为250N⋅sB．同学A和B的质量之比为2∶3C．两人相抱过程中损失的动能为375JD．两人相抱过程中相互间的作用力做功之比为1∶19．如图所示，一下端封闭、上端开口的粗细均匀的玻璃管竖直静置，长度L2=16cm的水银柱封闭了一段空气（视为理想气体）柱，空气柱的长度L1=10cm。外界大气压强恒为p0A．管内空气的压强增加了16cmHg B．管内空气柱的长度减少了1.6cmC．管内空气的压强增加了8cmHg D．管内空气柱的长度减少了0.8cm10．如图所示，正方体空心框架ABCD﹣A1B1C1D1下表面在水平地面上，将可视为质点的小球从顶点A在∠BAD所在范围内（包括边界）沿不同的水平方向分别抛出，落点都在ΔBA．小球初速度的最小值与最大值之比是1：2B．落在C1点的小球，运动时间最长C．落在B1D1线段上的小球，落地时机械能的最小值与最大值之比是1：2D．轨迹与AC1线段相交的小球，在交点处的速度方向都相同二、非选择题：本题共5小题，共54分。11．使用如图所示的装置探究物体沿斜面下滑的运动特点，操作步骤如下：①让滑块从距离挡板s处由静止下滑，同时打开水箱阀门，让水流到量筒中（假设水流是均匀稳定的）②当滑块碰到挡板时立即关闭阀门；③记录量筒收集的水量V；④改变s，重复以上操作；⑤记录测得的数据并填写如下表格中。次数sV14.509524.008933.508443.007752.5071根据表中数据得到s与（选填“V”、“V”或“V2”）成正比，由此可得滑块沿斜面向下做若保持下滑的距离s不变，仅增大滑块的质量，水量V将（选填“增大”、“不变”或“减小”）（实验允许有误差）12．要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：A．待测电压表V（量程3V，内阻约几千欧）B．电流表A（量程3A，内阻0.01ΩC．定值电阻R（阻值2kΩ，额定电流50mAD．蓄电池E（电动势略小于3V，内阻不计）E．多用电表F．开关K1、K有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：（1）先用多用电表进行粗测，选用×100倍率，操作方法正确。若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是Ω。（2）为了更精确地测出此电压表内阻，在如图所示的乙、丙实验电路中，该同学选择丙图的电路进行实验，其理由是。（3）在图丁中，用笔画线代替导线，按照丙图的电路把实物连接好。（4）利用丙图的电路进行实验时，简述实验的主要步骤（在所测量的物理量后写上相应的字母符号）：；（5）用上述所测及已知的物理量的字母符号表示电压表的内阻RV=13．在折射率为n=2的液体内部有一个可移动的点光源S，光源S在初始位置时，从液面上观察到半径为R=0.2m（1）求点光源S初始位置的深度h；（2）让点光源S向某个方向做匀速直线运动，发现圆形光斑最右侧边缘一点B位置未动，而最左侧边缘一点D在向左移动，光源运动2s时，D点向左移动了x=0.4m，如下图所示，求点光源S运动的速度大小和方向。14．一电动玩具小车放在水平地面上，从静止开始运动，在一段时间内其速度与牵引力的功率随时间变化的函数关系图像分别如图甲、乙所示，地面对小车的摩擦力恒定，2s以后小车以速度v0（1）2s时小车的速度v0（2）甲图阴影部分的面积。15．如图甲所示，在xOy平面的第Ⅰ象限内有沿x轴正方向的匀强电场E1；第Ⅱ、Ⅲ象限内同时存在着竖直向上的匀强电场E2和垂直纸面的磁场B1，E1=0.2N/C，E2=0.25N/C，磁场B1随时间t变化的规律如图乙所示，B0=0.5T，t0=π（1）求液滴第一次到达O点时速度v的大小；（2）求液滴在0~π（3）若在t=π8s时撤去电场E1、E2和磁场B1，同时在整个空间区域加竖直向上的匀强磁场

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．根据数学组合公式，大量氢原子在不同能级释放出光子的种数m=可知，当n=4时，会释放6种不同频率的光，故A错误；BD．根据E=Em可知，跃迁过程中释放的光的能量越小，其释放的光的频率就越小，波长就越大，显然从n=4能级跃迁到n=3能级时释放的光的能量最小，即放出的光的频率最小，而从n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光的能量最大，频率就最大，波长最小，故BD错误；C．氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级时辐射的光的能量为E=则可知，用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应，故C正确。故选C。

【分析】本题主要考察氢原子的能级跃迁以及光电效应的条件。解决本题的关键是掌握能极差与光子频率的关系，以及知道光电效应的条件，即入射光的频率大于金属的极限频率。判断一群氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子种类；由高能级向低能级跃迁，辐射的光子能量等于两能级间的能级差；当光子的能量大于逸出功，即可发生光电效应。2．【答案】D【解析】【解答】A．卫星从椭圆轨道1的P点加速后，才能变轨到地球同步轨道2。在这个过程中，卫星的机械能是增加的。所以，卫星在轨道1和轨道2上运动时的机械能不相等，A选项错误。；B．根据开普勒第二定律，卫星在椭圆轨道上运行时，近地点（Q点）的速度大于远地点（P点）的速度，B错误；C．卫星在轨道2上时处于失重状态，C错误；D．根据牛顿第二定律和万有引力定律得G所以卫星在轨道2上经过P点的加速度等于在轨道1上经过P点的加速度，D正确。故选D。

【分析】卫星在椭圆轨道上运动时在近地点做离心运动，在远地点做近心运动，根据相应运动条件判断速度大小问题，卫星在轨道上运动的加速度由万有引力产生，决定加速度的大小是万有引力的大小。3．【答案】A【解析】【解答】A．把小球举高到绳子的悬点O处，让小球自由下落，t1时刻绳子刚好绷紧，此时绳子还没有产生拉力，小球的速度在不断增大。故t1时刻小球的速度不是最大。同理，t3时刻小球的速度也不是最大，故A正确；B．t2时刻绳子的拉力最大，物体处于超重状态，小球运动到最低点，速度为零，动能最小；同理，t5时刻小球的动能也最小，故B错误；C．t2、t5时刻小球都到达最低点，t3时刻小球速度方向向上，t4时刻小球速度向下，两个时刻之间物体只受重力作用，t3、t4时刻小球的运动方向相反，故C错误；D．t3～t4时间内与t6～t7时间内小球都做竖直上抛运动，由于t3时刻的速度大于t6时刻的速度，由竖直上抛运动的时间t=可知t故D错误。故选A。

【分析】把小球举高到绳子的悬点O处，让小球自由下落，t1时刻绳子刚好绷紧，分析小球的运动情况，判断什么时刻小球的速度最大。小球到达最低点时动能最小。4．【答案】C【解析】【解答】横波的图象：纵坐标表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，横坐标表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置。它反映了在波传播的过程中，某一时刻介质中各质点的位移在空间的分布。简谐波的图象为正弦（或余弦）曲线。由波形图可知，波长为λ=20m波沿x轴正方向传播，则Δ解得T=则波速v=n=0时，波速最小，此时T=0.8s则ω=质点A的振动方程y=10质点A在零时刻向上振，可知θ=故质点A的振动方程y=10当n=9时，有v=625m/s故选C。

【分析】由图可知波的波长，而由图可得波形相距的时间与周期的关系，则可得出波速的表达式；由波速可知周期的表达式，则可得出质点的路程及位移及质点的振动方程。5．【答案】C【解析】【解答】A．电子仅受电场力的作用，由于电势能随位移增加而减小，根据功能关系可知，电场力做正功，根据动能定理可以得出：电子的动能在不断增加，电子的速度也在不断地增加，故A错误；BC．根据动能定理有eEx=0−由于图像的斜率反映了电场强度的变化，由于图像斜率逐渐减小，所有电场强度逐渐减小，所以M点的电场强度大于N点的电场强度，根据F=qE则电子在M点受到的电场力大于N点的电场力，根据牛顿第二定律F=ma可知电子的加速度在不断地减小，故C正确，B错误；D．由图像可知电子的电势能逐渐减小，根据电势能和电势的关系有：E由于粒子带负电，可知M点的电势低于N点的电势，故D错误。故选C。

【分析】利用电势能的变化结合功能关系可以判别电场力做功，结合动能定理可以判别电子的速度变化；利用图像斜率可以判别电场强度的变化，结合牛顿第二定理可以判别加速度的大小变化；利用电势能结合电性可以判别电势的变化。6．【答案】D【解析】【解答】A.通电瞬间安培力大于阻力，导体棒向右加速运动，感应电动势产生的电流方向与通电电流方向相反，所以电流强度逐渐减小，设内阻为r，杆的电阻为R，设速度为v时，有

F安=BIL=BE−BLvR+rL

B.当匀速时

F安=BE−BLvR+rL=f

CD.根据闭合电路欧姆定律求解电压。根据选项A可知，回路电流

I=E−BLvR+r

ab两端电压

U=E−E−BLvR+rr

随着速度变大，电压在变化，当达到最大速度vm=18m/7．【答案】B【解析】【解答】C．由小孔O射入磁场区域，做半径为R的圆周运动，因为粒子带正电，根据左手定则可知粒子将向左偏转，故C错误；

ABD．因为粒子以相同的速率沿位于纸面内水平向右到竖直向上90°范围内的各个方向发射，由O点射入水平向右的粒子恰好应为最右端边界且ON=R；在竖直方向上有最远点为2R，由O点竖直向上射入的粒子，打在最左端且距离为OM=2R，但是左侧因为没有粒子射入，所以中间会出现一块空白区域，故B正确，AD错误。

故选B。【分析】本题考查分析和处理粒子在磁场中运动的轨迹问题，难点在于分析运动轨迹的边界，可以运用极限分析法分析。粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据粒子在磁场中做圆周运动的对称性画出极限情况的运动轨迹图进行分析即可。8．【答案】B,C【解析】【解答】AB．根据图像的斜率得出同学的速度，结合动量守恒定律和动量定理得出同学B对A的冲量以及两位同学的质量之比。由图乙可知同学A的初始速度为v由图乙可知同学A抱住同学B后两人的速度为v=由动量守恒定律得m解得m对A由动量定理得I同学A和B的质量之比为mA错误，B正确；C．两人相抱过程中损失的动能为ΔC正确；D．根据动能定理得出两人相抱过程中相互间的作用力做功的比值关系。两人相抱过程中相互间的作用力做功之比为WD错误。故选BC。

【分析】本题主要考查了动量守恒定律的相关应用，理解图像的物理意义，结合动能定理和动量定理联立等式即可完成分析。9．【答案】C,D【解析】【解答】AC．玻璃管竖直静置时，对水银柱，分析受力，根据平衡条件求管内空气的压强，设静止时管内空气的压强为p1p根据牛顿第二定律求出管内空气的压强p2，再根据玻意耳定律求稳定后管内空气柱的长度，设玻璃管向上加速时管内空气的压强为p2，管的横截面积为Sp解得p可知，管内空气的压强增加了Δ故A错误，C正确；BD．由于空气温度保持不变，由玻意耳定律有p解得L可知，管内空气柱的长度减少了0.8cm，故B错误，D正确。故选CD。

【分析】玻璃管竖直静置时，对水银柱，分析受力，根据平衡条件求管内空气的压强p1，若使玻璃管向上做加速度大小a=5m/s2的匀加速直线运动，稳定后，对水银柱，根据牛顿第二定律求出管内空气的压强p2，再根据玻意耳定律求稳定后管内空气柱的长度。10．【答案】A,D【解析】【解答】B．解决本题的关键要掌握平抛运动的研究方法，掌握分位移公式。小球做平抛运动，由h=得t=下落高度相同，平抛运动的时间相等，故B错误；

A．小球落在A1C1线段中点时水平位移最小，落在C1时水平位移最大，由几何关系知水平位移的最小值与最大值之比是1：2，由于运动时间t相等，水平位移之比即为初速度之比，由x=得小球初速度的最小值与最大值之比是1：2，故A正确；

C．平抛运动的性质：平抛运动可以看成水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。落在B1D1线段中点的小球，落地时机械能的最小，落在B1D1线段上D1或B1的小球，落地时机械能的最大。设落在B1D1线段中点的小球初速度为v1，水平位移为x1，落在B1D1线段上D1或B1的小球初速度为v2，水平位移为x2。由几何关系有x由x=v0t得v落地时机械能等于抛出时的机械能，分别为EE可知落地时机械能的最小值与最大值之比不等于1：2．故C错误。

D．求出速度与竖直方向夹角的正切值进行分析判断。设AC1的倾角为α，轨迹与AC1线段相交的小球，在交点处的速度方向与水平方向的夹角为θ。则有

tanα=tanθ=则tan可知θ一定，则轨迹与AC1线段相交的小球，在交点处的速度方向相同，故D正确。

故选AD。【分析】小球做平抛运动，水平分运动为匀速直线运动，竖直分运动为自由落体运动。运动时间由下落的高度决定。由分位移公式求初速度。由机械能守恒定律研究落地时机械能。11．【答案】V2；匀变速直线；不变【解析】【解答】想探究滑块在斜面上的运动性质，需要计时工具。水流均匀稳定，水量就可以做计时用了。在表格中计算出V、V2次数sVVV14.50959.75902524.00899.43792133.50849.17705643.00778.77592952.50718.435041从表格数据可以得出s与V2s=k由于水流均匀稳定，水量就可以做计时用了，则量筒中收集的水量V和时间t成正比，所以s∝由此可得滑块沿斜面向下做匀变速直线运动。位移s与体积V的二次方是成正比，与滑块的质量无关，所以若保持下滑的距离s不变，仅增大滑块的质量，水量V将不变。

【分析】本题是一道探究性实验题目，一定要搞清楚实验原理与实验目的。想探究滑块在斜面上的运动性质，需要计时工具，水流均匀稳定，水量就可以做计时用了，滑块下滑的时间与质量大小无关，据已有的知识就可以确定s与V的关系。12．【答案】（1）3000（2）乙图中电流表的示数太小，误差太大。丙图中R的阻值与电压表阻值较为接近，误差小。（3）（4）闭合K1，再闭合K2，读得电压表示数U1；再断开K2，读得电压表示数U2（5）U【解析】【解答】（1）阻值等于档位乘以指针示数，根据题意，由图甲可知，电阻的测量值为R（2）电动势太小，电流太小，电流表几乎不偏转。根据题意可知，电源的电动势约为3V，电压变内阻为几千欧，乙图中电流表的示数太小，误差太大。丙图中R的阻值与电压表阻值较为接近，误差小。（3）按照丙图的电路把实物连接好，电压表串联接入电路，如图所示（4）利用丙图的电路进行实验时，根据实验原理，实验的主要步骤为闭合K1，再闭合K2，读得电压表示数U1；再断开K2，读得电压表示数U2。（5）根据串联分压，电压之比即为电阻之比，求得电压表之比内阻。闭合K1，再闭合K2，读得电压表示数U1，则有U再断开K2，读得电压表示数U2，则有U联立解得RV=U2U1−U2R

【分析】（1）根据选择倍率求出测量的结果，阻值等于档位乘以指针示数；（1）根据题意，由图甲可知，电阻的测量值为R（2）根据题意可知，电源的电动势约为3V，电压变内阻为几千欧，乙图中电流表的示数太小，误差太大。丙图中R的阻值与电压表阻值较为接近，误差小。（3）按照丙图的电路把实物连接好，如图所示（4）利用丙图的电路进行实验时，实验的主要步骤为闭合K1，再闭合K2，读得电压表示数U1；再断开K2，读得电压表示数U2。（5）闭合K1，再闭合K2，读得电压表示数U1，则有U再断开K2，读得电压表示数U2，则有U联立解得R13．【答案】解：（1）在B处发生全反射，如图临界角C满足

sinC