高三物理联考试题及详细解析

高三物理联考试题及详细解析前言同学们，高三的学习生涯已然过半，每一次联考都是检验我们阶段性学习成果、查漏补缺的重要契机。物理学科作为一门以实验为基础、逻辑严密的学科，不仅要求我们掌握扎实的基础知识，更强调对物理概念的深刻理解和物理规律的灵活运用。本次联考试题严格依据高考大纲要求，注重考查学科核心素养，力求全面反映同学们当前的物理学习水平。希望通过这份试题及解析，大家能够进一步明确复习方向，巩固知识薄弱环节，提升解决复杂物理问题的能力。---高三物理联考试题一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。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.关于物理学史及物理学研究方法，下列说法正确的是（）A.伽利略通过理想斜面实验，得出“力是维持物体运动状态的原因”这一结论B.牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量的数值C.法拉第首先提出了“场”的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场D.用质点替代有质量的物体，采用了微元法2.如图所示，某质点做直线运动的v-t图像，关于该质点在0~t₃时间内的运动情况，下列说法正确的是（）（假设有一个v-t图像：从原点出发，斜向上到t₁时刻速度达到v₁，然后水平向右到t₂时刻，再斜向下到t₃时刻速度减为0，t₃时刻在t₂之后）A.在0~t₁时间内和t₂~t₃时间内的加速度大小相等，方向相反B.在t₁~t₂时间内质点静止C.在0~t₃时间内质点的平均速度大小为(v₁)/2D.在0~t₃时间内质点的位移方向始终不变3.如图所示，在竖直平面内，一根不可伸长的轻绳两端分别固定在同一水平线上的A、B两点，一个质量为m的小球（可视为质点）套在绳上，静止时轻绳呈“V”形，A、B两点间的距离为d，绳长为L（L>d）。已知重力加速度为g，则静止时绳中的张力大小为（）A.mgL/(2√(L²-d²))B.mgL/(√(4L²-d²))C.mg√(L²-d²)/(2L)D.mg√(4L²-d²)/(2L)4.空间某区域存在着匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里。一带电粒子（不计重力）以某一初速度由左向右进入该区域，恰好能沿直线运动。则关于粒子的电性和初速度大小，下列判断正确的是（）A.粒子一定带正电，初速度大小为E/BB.粒子一定带负电，初速度大小为B/EC.粒子可能带正电，初速度大小为E/BD.粒子可能带负电，初速度大小为B/E5.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n₁:n₂=2:1，原线圈接在u=Uₘsinωt的交流电源上，副线圈接有R₁=R、R₂=2R的两个电阻和一个理想二极管（正向电阻为0，反向电阻为无穷大）。则下列说法正确的是（）A.副线圈两端电压的有效值为Uₘ/2B.通过电阻R₁的电流的有效值为Uₘ/(4R)C.电阻R₂消耗的电功率为Uₘ²/(16R)D.原线圈中的电流的有效值为3Uₘ/(16R)6.关于机械振动与机械波，下列说法正确的是（）A.机械波传播的速度等于振源振动的速度B.机械波的频率等于振源振动的频率C.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向D.同一机械波在不同介质中传播时，波长与波速成正比7.如图所示，光滑水平面上有一质量为M的长木板，木板左端放有一质量为m的小滑块（可视为质点）。现给滑块一个水平向右的初速度v₀，滑块与木板之间的动摩擦因数为μ。在滑块向右运动的过程中，下列说法正确的是（）A.滑块和木板组成的系统动量守恒B.滑块和木板组成的系统机械能守恒C.滑块克服摩擦力做的功等于滑块动能的减少量D.摩擦力对木板做的功等于木板动能的增加量8.氢原子的能级示意图如图所示。一群处于n=3能级的氢原子，在向低能级跃迁的过程中，下列说法正确的是（）A.最多能辐射出三种不同频率的光子B.从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光子波长最长C.从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光子能使逸出功为1.9eV的金属发生光电效应D.从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光子动量大于从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光子动量二、非选择题（共62分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13~14题为选考题，考生根据要求作答）（一）必考题（共47分）9.（6分）某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。（1）实验中，为了使细线对小车的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，应满足的条件是砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。（2）图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E为计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，测得AB=s₁，BC=s₂，CD=s₃，DE=s₄。则打C点时小车的速度大小为(s₂+s₃)/(2T)，小车的加速度大小为(s₃+s₄-s₁-s₂)/(4T²)。（用题中所给物理量的符号表示）10.（9分）某同学要测量一个未知电阻Rₓ的阻值（约为几十欧姆），实验室提供的器材有：电源E（电动势约为3V，内阻不计）电流表A₁（量程0~100mA，内阻r₁=10Ω）电流表A₂（量程0~20mA，内阻r₂约为50Ω）滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）定值电阻R₀=90Ω开关S一个，导线若干（1）由于没有电压表，该同学想利用所给的两个电流表和定值电阻R₀设计一个能测量电压的装置，你认为应该将电流表A₂与定值电阻R₀串联（选填“串联”或“并联”），改装后作为电压表使用，改装后电压表的量程为2V。（2）为了尽可能准确地测量Rₓ的阻值，且要求测量过程中电表的示数变化范围尽可能大一些，请在虚线框内画出实验电路图，并在图中标明所用器材的符号。（3）若某次测量中，电流表A₁的示数为I₁，电流表A₂的示数为I₂，则Rₓ的表达式为Rₓ=(I₂(R₀+r₂))/(I₁-I₂)-r₁。（用题中所给物理量的符号表示）11.（12分）如图所示，在光滑的水平桌面上，质量为m₁=0.2kg的物块A以v₀=5m/s的速度向右运动，与静止的质量为m₂=0.3kg的物块B发生正碰。碰撞后，物块B滑上与桌面等高的光滑曲面CDE，已知曲面CDE的DE部分是半径为R=0.4m的光滑半圆轨道，g取10m/s²。（1）若A、B碰撞为弹性碰撞，求碰撞后瞬间物块B的速度大小；（2）若A、B碰撞为完全非弹性碰撞，求物块B到达半圆轨道最高点E时对轨道的压力大小。12.（16分）如图所示，在xOy平面内，x轴上方存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E；x轴下方存在两个有界匀强磁场，磁场I（0≤x≤a）的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外；磁场II（x>a）的磁感应强度大小为2B，方向垂直于纸面向里。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子从y轴上的P点（0，h）以初速度v₀沿x轴正方向射出。粒子第一次经过x轴时，恰好从原点O进入磁场I，不计粒子重力。求：（1）P点到原点O的距离h；（2）粒子在磁场I中运动的半径r₁和运动时间t₁；（3）粒子从O点进入磁场后，第一次到达x轴上x>a的某点Q时，求Q点的坐标。13.（12分）如图所示，倾角为θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面顶端有一轻质定滑轮，一根不可伸长的轻绳跨过定滑轮，两端分别与质量为m的物块A和质量为M的物块B相连，物块A放在斜面上，物块B悬挂在斜面外侧。开始时，物块A静止在斜面底端，物块B距离地面的高度为H，此时轻绳恰好伸直且无张力。现将物块B由静止释放，当物块B下落到地面时，物块A恰好到达斜面顶端，且速度大小为v。已知重力加速度为g，不计滑轮的摩擦和空气阻力。求：（1）物块B下落的加速度大小；（2）物块A到达斜面顶端时，物块B的速度大小；（3）物块A的质量m与物块B的质量M之比。（二）选考题（共15分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分）14.[物理——选修3-3]（15分）（1）（5分）下列说法正确的是（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小C.晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D.一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小E.第二类永动机不可能制成，是因为它违反了热力学第二定律（2）（10分）如图所示，一个内壁光滑的气缸竖直放置，气缸内有一个质量为m、横截面积为S的活塞，活塞与气缸底部之间封闭着一定质量的理想气体。开始时，活塞处于静止状态，封闭气体的体积为V₀，温度为T₀。已知大气压强为p₀，重力加速度为g，不计活塞与气缸壁之间的摩擦。现对封闭气体缓慢加热，使活塞上升的高度为h。求：①加热前封闭气体的压强p₁；②活塞上升h时，封闭气体的温度T。15.[物理——选修3-4]（15分）（1）（5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形图如图所示，此时平衡位置在x=1m处的质点P正在向y轴正方向运动，经Δt=0.2s质点P第一次到达波峰。则该简谐波的波长λ=4m，波速v=5m/s，t=0.4s时刻，平衡位置在x=3m处的质点Q的位移为0m。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）（2）（10分）如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束单色光从球体的最高点A以入射角i=60°射向球体，光在球体内经一次反射后从球体的B点射出，出射光线与水平面的夹角θ=30°。已知光在真空中的传播速度为c。求：①透明球体的折射率n；②光在透明球体中传播的时间t。---详细解析一、选择题1.答案：C解析：伽利略通过理想斜面实验，得出“力不是维持物体运动状态的原因”，而是改变物体运动状态的原因，A错误；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量的数值，B错误；法拉第首先提出了“场”的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场，C正确；用质点替代有质量的物体，采用了理想模型法，D错误。2.答案：D解析：v-t图像的斜率表示加速度。0~t₁时间内斜率为正，t₂~t₃时间内斜率为负，说明加速度方向相反，但题目中没有给出两段时间内图像斜率的绝对值关系，因此无法判断加速度大小是否相等，A错误；t₁~t₂时间内质点速度为v₁保持不变，做匀速直线运动，并非静止，B错误；平均速度等于总位移除以总时间。0~t₃时间内的位移为v-t图像与时间轴所围的“面积”。由于不知道t₁、t₂、t₃的具体比例关系，无法确定该“面积”是否等于(v₁t₃)/2，因此平均速度不一定为v₁/2，C错误；在0~t₃时间内，速度始终为正值，说明质点一直沿正方向运动，位移方向始终不变，D正确。3.答案：A解析：设小球静止时，左右两段绳与竖直方向的夹角均为θ。对小球进行受力分析，小球受到竖直向下的重力mg和两段绳沿绳方向的拉力T。根据对称性，两段绳的拉力大小相等。由平衡条件可知，两段绳拉力的合力与重力等大反向。在竖直方向上，2Tcosθ=mg。几何关系：设每段绳长为L/2，A、B两点间距离的一半为d/2，则sinθ=(d/2)/(L/2)=d/L，因此cosθ=√(1-sin²θ)=√(L²-d²)/L。联立解得T=mg/(2cosθ)=mgL/(2√(L²-d²))，A正确。4.答案：C解析：粒子在复合场中做直线运动，所受合力为零。电场力Fₑ=qE，方向与电场方向相同（正电荷）或相反（负电荷）；洛伦兹力Fᵦ=qvB，方向由左手定则判断。若粒子带正电，电场力向右，洛伦兹力需向左才能平衡，由左手定则，洛伦兹力向左时，粒子速度方向向右，满足条件。此时qE=qvB=>v=E/B。若粒子带负电，电场力向左，洛伦兹力