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2024届江西省南昌二中等八所重点中学高三下学期4月联考物理试题（解析版）
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这是一份2024届江西省南昌二中等八所重点中学高三下学期4月联考物理试题（解析版），共10页。
(考试时间：75分钟，试卷满分：100分)
注意事项：
1.本试卷分第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，答题时间75分钟。答题 前，考生务必将自己的姓名、班级填写在答题卡上。
2.第 I 卷(选择题)答案必须使用2B铅笔填涂；第Ⅱ卷(非选择题)必须将答案写在答题卡上，
写在本试卷上无效。
3.考试结束，将答题卡交回，试卷由个人妥善保管。
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个 选项正确。)
1、1898 年居里夫妇发现了放射性元素钋 。若元素钋发生某种衰变，其半衰期是138天， 衰变方程为,下列说法正确的是( )
A、该元素发生的是β衰变
B.Y 原子核含有3个核子
C.γ 射线可用于肿瘤治疗
D.200g 的P经276天，已发生衰变的质量为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R₁, 同步卫星的 运行轨道半径为R₂(R₂>R₁), 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 D.空间站与同步卫星的运行速率之比为
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OO′ 上，其所在区域存在方 向垂直指向00’的磁场，与00’距离相等位置的磁感应强度大小相等，其截面图如图(b) 所示。导线通以电流I, 静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。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I 增大，静止后，导线对悬线的拉力不变
C.tanθ与电流I成正比
D.sinθ与电流I成正比
江西省八所重点中学2024 届高三联考物理试卷 第1页 共6页
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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AB 面的方向射入五棱 镜，以平行于AB面的方向射出五棱镜。已知玻璃相对空气的折射率为1.5,CD面与AB面的夹
角为20,Z40c-00。已加shn 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F 点发生全反射
C. 调节CD 面与AB面的夹角，使得光线a 由 CD 面射向空气时，恰好发生全反射，调整后CD 面与AB 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t呈正弦规律变化，发电机线圈电阻为102,
将一个电阻为1002 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( )
甲
A. 电压表示数为220V B. 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x 轴上-3~3km 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 v=8km/s
B. 质点振动的周期可能为T=1,0s
C.t 时刻位于x=1km 的质点沿y 轴正向振动
D. 从 t时刻开始计时，x=2.5km 处的质点比x=2km 处的质点先回到平衡位置
江西省八所重点中学2024届高三联考物理试卷 第2页 共6页
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a 处由静止自由滑下，到b 处起跳， c 点为a、b之间的一段小圆弧的最低点， a、c两处的高度差为h。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k 倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻 力，则c 点处这一段小圆弧雪道的半径应不小于( )
A、
B.
C.
D.
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选 项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得3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2m 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Q、Q 的等势面分布示意图， Q、Q 位于x 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，P 为某等势面上一点，则( )
A.N 点的电场强度大小比M 点的大 B.Q 为正电荷
C.M 点的电场方向沿x 轴负方向 D.P 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；
,*为弹黄的形变量，取g-lm,
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
江西省八所重点中学2024届高三联考物理试卷 第3页 共6页
三. 实验题(本题共2小题，共15分。将正确答案填在答题卡相应的空白位置上。)
11.(6分)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
B. 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
D. 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 ( )
A. B. C.
(3)该同学记录下了初始时封闭气体压强p和摄氏温度t, 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Ap和△t, 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。则Ap-△t的关系图可能是( )
A. B. C. D.
12.(9分)
图1 图2 图3
(1)测一段阻值约为5Q 镍铬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 a 端应与 (选填“0.6”或“3”)接线柱连接，b 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)该同学进一步用镍铬丝将满偏电流Ig=300μA的表头G 改装成量程为9mA 的电流表，如 图2所示，表头G 两端并联长为L的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头G 满偏，毫安表示
数为1.改变L, 重复上述步骤，获得多组人、L数据，作出， 图像如图3所示。若图
像斜率k=2.9mA·m。则需要把长为 m 的镍铬丝并联在表头G 两端。(结果保留两位有 效数字)
江西省八所重点中学2024届高三联考物理试卷 第4页 共6页
四 .计算题(本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和必要的演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)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 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；
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
(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。
冰球 运动员
14.(11分)如图甲所示，平行的光滑金属导轨MN和PQ 平行，间距L=1.0m, 与水平面之间的夹 角α=37°,匀强磁场磁感应强度B=2.0T, 方向垂直于导轨平面向上， MP 间接有阻值R=42 的 电阻，质量m=0.5kg、电阻r=42 的金属杆 ab 垂直导轨放置。现用恒力F 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=3.8m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F 的大小；
(2)若在0~1s 内通过电阻R的电荷量q=0.1C, 求 f=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。
江西省八所重点中学2024届高三联考物理试卷 第 5 页 共 6 页
15.(18分)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v 释放电量为+q 质量为m 的粒子，已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
,运动过程中忽略粒子的重力和粒子间的相互作用力， sin53°=0.8,求：
(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
位置时，收集率是多少?(结果用分数表示)
物理试卷参考答案
1．C
解析：AB．由电荷数守恒和质量数守恒得，Y的电荷数为2，质量数为4，则核子数为4，可知Y是24He，属于α衰变，故AB错误；
C．γ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；
D．根据m余=m原12tτ可得，200g的P经276天，还剩余14m原，则已衰变的质量为150g，故D错误。
2．D
解析：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。
B．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GMmR2=mRω2
化简可得ω=GMR3，由于R2>R1，因此空间站的角速度比同步卫星的大，故B错误；
C．设空间站、同步卫星的运行周期分别为T1、T2，根据开普勒第三定律可得R13T12=R23T22
整理可得T1T2=R13R23，故C错误；
D．设空间站、同步卫星的运行速率分别为v1、v2，根据牛顿第二定律可得GMmR2=mv2R
化简可得v=GMR，因此空间站与同步卫星的运行速率之比为v1v2=R2R1，故D正确。
3．D
解析：A. 导体受到向下的重力，沿悬线向左上的拉力，如要平衡安培力的方向一定朝右上方。对直导线MN进行受力分析，如图所示：根据左手定则可知，导线中电流方向应由M指向N，故A错误；
B. 直导线MN在悬线的拉力、安培力和重力的作用下处于平衡状态，当电流增大，安培力会变化，再次处于平衡状态时安培力与重力的合力发生了变化，相应的悬线对导线的拉力也要变化，由牛顿第三定律可知，导线对悬线的拉力会改变，故B错误；
CD、因为磁场的方向处处指向OO'，即磁场处处与悬线平行，故直导线MN受到的安培力始终与悬线垂直。根据几何关系可得：tanθ＝，由B可知当电流I发生变化时，悬线的拉力T也要变化，所以tanθ与电流I不成正比；同理sinθ＝，因为重力恒定，所以sinθ与电流I成正比，故C错误，D正确。
4．C
解析：AB．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=11.5
由几何关系可知光线在F点的入射角为30°，因为sin30°=12<11.5,所以入射角小于临界角，不能发生全反射，设折射角为α，则sinαsin30°=n=1.5，解得sinα=0.75，故A、B错误；
C．调节CD面与AB面的夹角，使得光线a由CD面射向空气时，恰好发生全反射，调整后CD面与AB面的夹角为42°，故C正确；
D．从三角形下方作出光线，如图所示由图可知在取景窗中得到的是倒立的像，故D错误。
5. D
解析：A．由图甲可知，电动势的有效值为220V，由闭合电路欧姆定律可得电路中的电流为
I=ER+r=220100+10A=2A,输出电压有效值U=E-Ir=220-2×10V=200V，
则电压表示数为200V，A错误；
B．由电功率公式可得小灯泡消耗的功率为P=U2R=2002100W=400W，B错误；
C．由图甲可知，交流电的周期为T=2×10−2s，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；
D．由焦耳定律可得发电机线圈每秒钟发热Q=I2rt=22×10×1J=40J，D正确。
6. B
解析：B．由题意结合图像可得Δt=0.5s=(n+12)T（n=0，1，2⋯）
可得周期为T=12n+1s（n=0，1，2⋯），故B正确；
A．由图可知波长为λ=4km，则波速为v=4（2n+1），故A错误；
C．波沿x轴正方向传播，根据波形平移法可知，t时刻位于x=1km的质点沿y轴负向振动，故C错误；
D．从t时刻开始计时，根据波形平移法可知，x=2.5km处的质点向上振动，故x=2km处的质点比x=2.5km处的质点先回到平衡位置，故D错误。
7. A
解析：解：从a到c根据动能定理有：mgh＝，在c点根据牛顿第二定律有：kmg﹣mg＝
联立解得：R＝，故A正确；
8. BD
解析：依题意，根据动量定理FΔt=Δp，可得F=ΔpΔt
可知防摔装置的作用是延长了手机与地面的接触时间Δt，从而减小手机所受到的合外力，即减小手机动量的变化率ΔpΔt，而手机动量的变化量Δp未发生变化。由于高度不变，则动能的变化量保持不变。
9. AD
解析：解：A、等差等势线的密度体现场强的大小，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；
B、沿着电场线电势逐渐降低，由图可知电场线由N指 Q，则Q为负电荷，故B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M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，P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P点与M点的电势差为12V，故D正确。
10. BCD
解析：A．小球运动过程中弹簧弹力做功，故机械能不守恒；
B．小球加速度为零时，速度最大，设此时弹簧压缩量为x1，有mgsin45°=kx1cs45°
此过程中两个小球下降的高度均为h=x12=5cm，由系统机械能守恒可得2mg×x12=12kx12+Ekm
解得两小球的最大总动能为Ekm=0.1J，故B正确；
B．设小球下落高度为H时速度减为零，则2mgH=12k2H2，解得H=10cm<12cm，小球不会从杆最低点脱落，故C正确；
D．当两小球下落高度10m时弹簧的弹性势能最大，此时弹簧的压缩量为0.2m，则有Ep=12kx2=0.4J
故D正确。
11. A（2分） B（2分） C（2分）
12. 0.6（2分） 0.6（2分） 左（2分） 0.33（3分）
13. （10分）解：（1）对冰球分析： 2分
v02-(12v0)2=2a1s0 2分
解得：μ=3v028gs0 1分
（2）冰球的运动：s0=v0+12v02t 2分
运动员的运动：s03=12a2t2 2分
解得:a2=3v028s0 1分
14. （11分）（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：I=ER+r 1分
牛顿第二定律：F-BIL-mgsinθ=0 1分
解得：F=3.5N 1分
（2）在0∼1s时间内，对金属棒由动量定理得：
（F﹣mgsin37°﹣）t＝mv1﹣0 2分
其中q＝t 1分
解得：v1=0.6m/s 1分
（3）从金属棒开始运动到达稳定，由动能定理得：
（F﹣mgsin37°）s+W安＝mv2﹣0
解得：W安＝-1.65J 2分
根据功能关系可得：Q＝|W安|＝1.65J
所以金属杆上产生的焦耳热：Qr＝Q=0.825J 2分
15. （18分）（1）（0，0）点入射的粒子
R=mv0qB 1分
解得：R=b 1分
离开磁场的位置坐标（2b，0） 1分
在磁场中运动的时间t=12T
T=2πmqB 1分
解得：t=πbv0 1分
（2）（-0.5a，a）入射的粒子做类平抛运动过原点
a=v0t1
0.5a=12a1t12 1分
a1=Eqm 1分
解得:E=mv02qa 1分
假设从坐标（x，y）射出的粒子，需要满足
y=v0t 1分
-x=12qEmt2 1分
两者联立可得轨迹方程x=-12ay2(-0.5a≤x≤0) 1分
（方程正确即可给分）
（3）粒子进入磁场时速度方向与x轴夹角在45°~90°范围内，设经过原点的粒子速度为v，与x轴夹角为θ，则粒子在第四象限的轨迹半径为R，则
qvB=mv2R 1分
所以粒子打到x轴的位置到原点距离为
x=2Rsinθ=2b 1分
与θ无关，所有粒子均从（2b，0）点射出
收集板位于x=b4时，与x轴夹角为α的粒子恰好打到收集板边缘，设粒子运动半径为R，根几何知识有
R2-b2+b42+3b42=R2 1分
可解得：R=54b 1分
由sinα=bR可得α=53° 1分
粒子进入磁场时速度方向与x轴夹角在45°~53°范围内的粒子可以打到收集板，则收集率
η=53°-45°90°-45°=845 2分
江西省八所重点中学2024届高三联考物理试卷 第 6 页 共 6 页1
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C
D
D
C
D
B
A
BD
AD
BCD
(考试时间：75分钟，试卷满分：100分)
注意事项：
1.本试卷分第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，答题时间75分钟。答题 前，考生务必将自己的姓名、班级填写在答题卡上。
2.第 I 卷(选择题)答案必须使用2B铅笔填涂；第Ⅱ卷(非选择题)必须将答案写在答题卡上，
写在本试卷上无效。
3.考试结束，将答题卡交回，试卷由个人妥善保管。
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个 选项正确。)
1、1898 年居里夫妇发现了放射性元素钋 。若元素钋发生某种衰变，其半衰期是138天， 衰变方程为,下列说法正确的是( )
A、该元素发生的是β衰变
B.Y 原子核含有3个核子
C.γ 射线可用于肿瘤治疗
D.200g 的P经276天，已发生衰变的质量为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R₁, 同步卫星的 运行轨道半径为R₂(R₂>R₁), 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 D.空间站与同步卫星的运行速率之比为
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OO′ 上，其所在区域存在方 向垂直指向00’的磁场，与00’距离相等位置的磁感应强度大小相等，其截面图如图(b) 所示。导线通以电流I, 静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。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I 增大，静止后，导线对悬线的拉力不变
C.tanθ与电流I成正比
D.sinθ与电流I成正比
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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AB 面的方向射入五棱 镜，以平行于AB面的方向射出五棱镜。已知玻璃相对空气的折射率为1.5,CD面与AB面的夹
角为20,Z40c-00。已加shn 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F 点发生全反射
C. 调节CD 面与AB面的夹角，使得光线a 由 CD 面射向空气时，恰好发生全反射，调整后CD 面与AB 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t呈正弦规律变化，发电机线圈电阻为102,
将一个电阻为1002 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( )
甲
A. 电压表示数为220V B. 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x 轴上-3~3km 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 v=8km/s
B. 质点振动的周期可能为T=1,0s
C.t 时刻位于x=1km 的质点沿y 轴正向振动
D. 从 t时刻开始计时，x=2.5km 处的质点比x=2km 处的质点先回到平衡位置
江西省八所重点中学2024届高三联考物理试卷 第2页 共6页
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a 处由静止自由滑下，到b 处起跳， c 点为a、b之间的一段小圆弧的最低点， a、c两处的高度差为h。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k 倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻 力，则c 点处这一段小圆弧雪道的半径应不小于( )
A、
B.
C.
D.
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选 项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得3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2m 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Q、Q 的等势面分布示意图， Q、Q 位于x 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，P 为某等势面上一点，则( )
A.N 点的电场强度大小比M 点的大 B.Q 为正电荷
C.M 点的电场方向沿x 轴负方向 D.P 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；
,*为弹黄的形变量，取g-lm,
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
江西省八所重点中学2024届高三联考物理试卷 第3页 共6页
三. 实验题(本题共2小题，共15分。将正确答案填在答题卡相应的空白位置上。)
11.(6分)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
B. 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
D. 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 ( )
A. B. C.
(3)该同学记录下了初始时封闭气体压强p和摄氏温度t, 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Ap和△t, 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。则Ap-△t的关系图可能是( )
A. B. C. D.
12.(9分)
图1 图2 图3
(1)测一段阻值约为5Q 镍铬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 a 端应与 (选填“0.6”或“3”)接线柱连接，b 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)该同学进一步用镍铬丝将满偏电流Ig=300μA的表头G 改装成量程为9mA 的电流表，如 图2所示，表头G 两端并联长为L的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头G 满偏，毫安表示
数为1.改变L, 重复上述步骤，获得多组人、L数据，作出， 图像如图3所示。若图
像斜率k=2.9mA·m。则需要把长为 m 的镍铬丝并联在表头G 两端。(结果保留两位有 效数字)
江西省八所重点中学2024届高三联考物理试卷 第4页 共6页
四 .计算题(本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和必要的演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)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 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；
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
(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。
冰球 运动员
14.(11分)如图甲所示，平行的光滑金属导轨MN和PQ 平行，间距L=1.0m, 与水平面之间的夹 角α=37°,匀强磁场磁感应强度B=2.0T, 方向垂直于导轨平面向上， MP 间接有阻值R=42 的 电阻，质量m=0.5kg、电阻r=42 的金属杆 ab 垂直导轨放置。现用恒力F 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=3.8m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F 的大小；
(2)若在0~1s 内通过电阻R的电荷量q=0.1C, 求 f=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。
江西省八所重点中学2024届高三联考物理试卷 第 5 页 共 6 页
15.(18分)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v 释放电量为+q 质量为m 的粒子，已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
,运动过程中忽略粒子的重力和粒子间的相互作用力， sin53°=0.8,求：
(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
位置时，收集率是多少?(结果用分数表示)
物理试卷参考答案
1．C
解析：AB．由电荷数守恒和质量数守恒得，Y的电荷数为2，质量数为4，则核子数为4，可知Y是24He，属于α衰变，故AB错误；
C．γ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；
D．根据m余=m原12tτ可得，200g的P经276天，还剩余14m原，则已衰变的质量为150g，故D错误。
2．D
解析：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。
B．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GMmR2=mRω2
化简可得ω=GMR3，由于R2>R1，因此空间站的角速度比同步卫星的大，故B错误；
C．设空间站、同步卫星的运行周期分别为T1、T2，根据开普勒第三定律可得R13T12=R23T22
整理可得T1T2=R13R23，故C错误；
D．设空间站、同步卫星的运行速率分别为v1、v2，根据牛顿第二定律可得GMmR2=mv2R
化简可得v=GMR，因此空间站与同步卫星的运行速率之比为v1v2=R2R1，故D正确。
3．D
解析：A. 导体受到向下的重力，沿悬线向左上的拉力，如要平衡安培力的方向一定朝右上方。对直导线MN进行受力分析，如图所示：根据左手定则可知，导线中电流方向应由M指向N，故A错误；
B. 直导线MN在悬线的拉力、安培力和重力的作用下处于平衡状态，当电流增大，安培力会变化，再次处于平衡状态时安培力与重力的合力发生了变化，相应的悬线对导线的拉力也要变化，由牛顿第三定律可知，导线对悬线的拉力会改变，故B错误；
CD、因为磁场的方向处处指向OO'，即磁场处处与悬线平行，故直导线MN受到的安培力始终与悬线垂直。根据几何关系可得：tanθ＝，由B可知当电流I发生变化时，悬线的拉力T也要变化，所以tanθ与电流I不成正比；同理sinθ＝，因为重力恒定，所以sinθ与电流I成正比，故C错误，D正确。
4．C
解析：AB．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=11.5
由几何关系可知光线在F点的入射角为30°，因为sin30°=12<11.5,所以入射角小于临界角，不能发生全反射，设折射角为α，则sinαsin30°=n=1.5，解得sinα=0.75，故A、B错误；
C．调节CD面与AB面的夹角，使得光线a由CD面射向空气时，恰好发生全反射，调整后CD面与AB面的夹角为42°，故C正确；
D．从三角形下方作出光线，如图所示由图可知在取景窗中得到的是倒立的像，故D错误。
5. D
解析：A．由图甲可知，电动势的有效值为220V，由闭合电路欧姆定律可得电路中的电流为
I=ER+r=220100+10A=2A,输出电压有效值U=E-Ir=220-2×10V=200V，
则电压表示数为200V，A错误；
B．由电功率公式可得小灯泡消耗的功率为P=U2R=2002100W=400W，B错误；
C．由图甲可知，交流电的周期为T=2×10−2s，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；
D．由焦耳定律可得发电机线圈每秒钟发热Q=I2rt=22×10×1J=40J，D正确。
6. B
解析：B．由题意结合图像可得Δt=0.5s=(n+12)T（n=0，1，2⋯）
可得周期为T=12n+1s（n=0，1，2⋯），故B正确；
A．由图可知波长为λ=4km，则波速为v=4（2n+1），故A错误；
C．波沿x轴正方向传播，根据波形平移法可知，t时刻位于x=1km的质点沿y轴负向振动，故C错误；
D．从t时刻开始计时，根据波形平移法可知，x=2.5km处的质点向上振动，故x=2km处的质点比x=2.5km处的质点先回到平衡位置，故D错误。
7. A
解析：解：从a到c根据动能定理有：mgh＝，在c点根据牛顿第二定律有：kmg﹣mg＝
联立解得：R＝，故A正确；
8. BD
解析：依题意，根据动量定理FΔt=Δp，可得F=ΔpΔt
可知防摔装置的作用是延长了手机与地面的接触时间Δt，从而减小手机所受到的合外力，即减小手机动量的变化率ΔpΔt，而手机动量的变化量Δp未发生变化。由于高度不变，则动能的变化量保持不变。
9. AD
解析：解：A、等差等势线的密度体现场强的大小，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；
B、沿着电场线电势逐渐降低，由图可知电场线由N指 Q，则Q为负电荷，故B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M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，P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P点与M点的电势差为12V，故D正确。
10. BCD
解析：A．小球运动过程中弹簧弹力做功，故机械能不守恒；
B．小球加速度为零时，速度最大，设此时弹簧压缩量为x1，有mgsin45°=kx1cs45°
此过程中两个小球下降的高度均为h=x12=5cm，由系统机械能守恒可得2mg×x12=12kx12+Ekm
解得两小球的最大总动能为Ekm=0.1J，故B正确；
B．设小球下落高度为H时速度减为零，则2mgH=12k2H2，解得H=10cm<12cm，小球不会从杆最低点脱落，故C正确；
D．当两小球下落高度10m时弹簧的弹性势能最大，此时弹簧的压缩量为0.2m，则有Ep=12kx2=0.4J
故D正确。
11. A（2分） B（2分） C（2分）
12. 0.6（2分） 0.6（2分） 左（2分） 0.33（3分）
13. （10分）解：（1）对冰球分析： 2分
v02-(12v0)2=2a1s0 2分
解得：μ=3v028gs0 1分
（2）冰球的运动：s0=v0+12v02t 2分
运动员的运动：s03=12a2t2 2分
解得:a2=3v028s0 1分
14. （11分）（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：I=ER+r 1分
牛顿第二定律：F-BIL-mgsinθ=0 1分
解得：F=3.5N 1分
（2）在0∼1s时间内，对金属棒由动量定理得：
（F﹣mgsin37°﹣）t＝mv1﹣0 2分
其中q＝t 1分
解得：v1=0.6m/s 1分
（3）从金属棒开始运动到达稳定，由动能定理得：
（F﹣mgsin37°）s+W安＝mv2﹣0
解得：W安＝-1.65J 2分
根据功能关系可得：Q＝|W安|＝1.65J
所以金属杆上产生的焦耳热：Qr＝Q=0.825J 2分
15. （18分）（1）（0，0）点入射的粒子
R=mv0qB 1分
解得：R=b 1分
离开磁场的位置坐标（2b，0） 1分
在磁场中运动的时间t=12T
T=2πmqB 1分
解得：t=πbv0 1分
（2）（-0.5a，a）入射的粒子做类平抛运动过原点
a=v0t1
0.5a=12a1t12 1分
a1=Eqm 1分
解得:E=mv02qa 1分
假设从坐标（x，y）射出的粒子，需要满足
y=v0t 1分
-x=12qEmt2 1分
两者联立可得轨迹方程x=-12ay2(-0.5a≤x≤0) 1分
（方程正确即可给分）
（3）粒子进入磁场时速度方向与x轴夹角在45°~90°范围内，设经过原点的粒子速度为v，与x轴夹角为θ，则粒子在第四象限的轨迹半径为R，则
qvB=mv2R 1分
所以粒子打到x轴的位置到原点距离为
x=2Rsinθ=2b 1分
与θ无关，所有粒子均从（2b，0）点射出
收集板位于x=b4时，与x轴夹角为α的粒子恰好打到收集板边缘，设粒子运动半径为R，根几何知识有
R2-b2+b42+3b42=R2 1分
可解得：R=54b 1分
由sinα=bR可得α=53° 1分
粒子进入磁场时速度方向与x轴夹角在45°~53°范围内的粒子可以打到收集板，则收集率
η=53°-45°90°-45°=845 2分
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