江西省多所学校2024-2025学年高三上学期第一次大联考物理试题（原卷版+解析版）

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高三物理试卷
满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
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题目的答案标号涂黑。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．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。
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. 我国“曦和号”探日卫星首次在轨获得了太阳H-α谱线，H-α谱线是巴尔末线系中能量最小的发射谱线，如图为氢原子的能级示意图，由图可知H-α谱线的光子能量约为（ ）
A. 1.89eVB. 2.55eVC. 2.86eVD. 3.4eV
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知，谱线是巴尔末线系中氢原子从能级跃迁到能级辐射出的谱线，其光子能量为
故选A。
2. 春节期间，市面上出现了一种烟花炮仗，把其放在支架上点燃，向后喷出烟花的同时主体可以在支架上转圈，几秒后炸裂成两部分，其中一部分直冲云霄，又在空中爆炸形成非常好看的烟花，烟花炮仗在炸裂成两部分的过程中，下列物理规律不适用的是（ ）
A. 动量守恒定律B. 能量守恒定律
C. 牛顿运动定律D. 机械能守恒定律
【答案】D
【解析】
【详解】A．烟花炮仗在炸裂成两部分的过程中，内力远大于外力，动量守恒，动量守恒定律适用，A不符合题意；
BD．炸裂过程中，炸药的化学能转变为机械能，总能量守恒，机械能增加，能量守恒定律适用，机械能守恒定律不适用，B不符合题意，D符合题意；
C．炸裂的过程中，两部分的运动速度远低于光速，牛顿运动定律适用，C不符合题意。
故选D。
3. 如图甲，燃气灶具有四个相同的支撑架，每个支撑架均匀分布。假设支撑架上部分为一光滑斜面，斜面与竖直方向的夹角为θ，如图乙所示。现将一质量为m的半球形锅正放在支撑架的斜面上，重力加速度大小为g，则每个斜面给锅的支持力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设每个斜面与锅之间的弹力为，则弹力与水平方向的夹角为，竖直方向根据平衡条件可得
每个支撑架给锅的弹力大小为
故选B。
4. 电鳗瞬时放电时可产生高达800V的电压，电流通过水介质传导足以击晕大型猎物或敌人，如图甲。电鳗瞬时放电时周围的电场可简化为如图乙，P、Q两点间的电势差为500V，下列说法正确的是（ ）
A. P点的电场强度小于Q点的电场强度
B. 一电子从P点移到Q点，电场力做功-500eV
C. 一质子从P点由静止释放，质子将沿PQ间的电场线运动到Q点
D. 一条小鱼分别靠近P、Q点，小鱼在Q点处体内形成的电流大
【答案】B
【解析】
【详解】A．点电场线分布密集，点的电场强度大于点的电场强度，A项错误；
B．点电势高，一电子从点移到点，电场力做功
B项正确；
C．间的电场线不是直线，电场强度方向不断改变，质子受到的电场力方向不断改变，轨迹不可能是间的电场线曲线，C项错误；
D．由于点电势高于点，一条小鱼分别靠近点，由于小鱼方位未知，电势差、电阻大小无法判断，所以电流大小无法比较，D项错误。
故选B
5. 位于景观湖水面之下的小灯泡发出的红光，在水面形成一个个漂亮的发光区域，若小灯泡位于水深h处，水对红光的折射率为n，则单个小灯泡发出的红光在水面上形成的发光区域面积大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】水面的发光区域对应的面积是圆面积，设红光的发光区域半径为，设临界角为C，则
解得
故选A。
6. 如图时刻，处的波源从平衡位置向y轴正方向开始振动，形成一列简谐横波沿x轴正方向运动，经过时部分波形图如图，且，则该列波波长λ和波速v的大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由波形图可知振幅
时刻，处的波源从平衡位置向y轴正方向开始振动，经过，波源运动到了
处。又
经分析可知
解得
由波形图可知
解得
由此可得波的传播速度大小为
故选B。
7. 如图，人类发射一探测器探索某颗未知行星，探测器观察到行星的最大视角为2θ，在时间内探测器绕行星转过的角度为α，探测器运行轨道为圆形，不考虑行星的自转，引力常量为G，π已知，则行星的平均密度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设行星的半径为，探测器做圆周运动的轨道半径为，探测器的角速度为
根据题意有
由牛顿运动定律有
行星的平均密度为
联立解得
故选C。
8. 在一期《加油向未来》节目中，节目组组装了三根长均为8.8m的竖直轨道，上部分4m均为相同的木质轨道，下部分分别为粗细相同的铜、铝和不锈钢轨道，且电阻率关系为，轨道上端均有三个22kg的相同小车（可视为质点），车内装有强磁铁，外壳为铝制框架，主持人触动装置按键，让小车同时静止释放，不计一切摩擦和空气阻力，不锈钢未被磁化，小车下落过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 前4m三个小车均做匀加速直线运动
B. 三个小车外壳中始终有感应电流
C. 下落4m时三根轨道中的感应电动势相等
D. 不锈钢轨道上的小车最先落地
【答案】ACD
【解析】
【详解】A B．前4m，小车只受重力，做自由落体运动，故A正确，B错误；
C．小车下落4m时，根据自由落体运动的规律
得
速度相同，由
可得此时感应电动势相同，故C正确；
D．但是三根轨道的电阻不同，铜质轨道的电阻小，感应电流大，受到的安培力大，根据牛顿第三定律得小车受到的反作用力大，小车减速的加速度大，所以铜轨道上的小车最后落地，同理不锈钢轨道上的小车最先落地，故D正确。
故选ACD。
9. 石磨豆子制成的豆花很受人们的喜爱，如图为机器代替手工推动石磨装置，电机带动转轴1，转轴1带动三角支架2转动，2带动转轴3转动，3带动石磨匀速转动，三角支架上有P、Q两质点，石磨上有一相对于石磨静止的豆子M，下列说法正确的是（ ）
A. P、Q两点的角速度不相同B. Q受相邻质点的作用力与重力平衡
C. M受到合力不做功D. 三角支架对石磨做正功
【答案】CD
【解析】
【详解】A．转轴1带动三角支架2转动，两点同轴转动，角速度相同，A项错误；
BC．质点做匀速圆周运动，合力充当向心力，相邻质点的作用力与重力的合力水平指向圆心；同理，受到合力充当向心力，合力不做功，Ｂ项错误，C项正确；
D．三角支架对石磨有沿切向的作用力，该作用力做正功，D项正确。
故选CD。
10. 小明同学学习了变压器后，他设计如图电路研究变压器的原理和特点，图中变压器视为理想变压器，均为电阻箱，在原线圈端接入有效值为的正弦交流电，当的阻值分别调为12Ω和3Ω时，测得消耗的电功率分别为3W、12W，下列说法正确的是（ ）
A.
B. 原、副线圈的匝数之比为2∶1
C. 保持的阻值为12Ω，增大的阻值，则消耗的功率变小
D. 保持的阻值为12Ω，增大的阻值，则消耗的功率变大
【答案】AC
【解析】
【详解】B．当的阻值调为时，有
解得
当的阻值调为时，有
解得
根据变压器电流与匝数关系有
故B错误；
A．当的阻值分别调为和时，对原线圈端有
故A正确；
CD．保持的阻值为，增大的阻值，设原、副线圈中的电流分别为，则
，
消耗的功率
显然增大的阻值，减小。故C正确；D错误。
故选AC。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某兴趣小组同学研究无人机悬挂重物在空中某段时间的运动情况，他们在空中某位置为坐标原点并开始计时，以水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立直角坐标系，每经过1s记录无人机的位置坐标，获得了无人机的轨迹，如图，小组同学对图像作了分析。
（1）认为无人机竖直方向上做匀变速直线运动，其理由是____________；根据所给数据得出无人机的加速度大小为____________；时，无人机的速度大小为____________m/s。
（2）若研究的该段时间内，通过轻绳悬挂的重物受到沿x轴负方向的恒定风力作用，重物和无人机保持相对静止，不计空气阻力和浮力，则悬挂重物的轻绳的状态应该为_____。
A. B. C. D.
【答案】（1） ①. 无人机竖直方向上连续相等的1s内位移的差值都为0.5m ②. 0.5 ③. 5
（2）B
【解析】
【小问1详解】
[1]由图像可知，无人机竖直方向上连续相等的1s内位移的差值都为0.5m，故无人机竖直方向上做匀变速直线运动；
[2]根据
解得
[3]根据
选取，代入上式解得
时，无人机竖直速度大小
由图像可知无人机水平方向做匀速直线运动，水平速度大小为
时，无人机速度大小为
【小问2详解】
无人机做匀变速曲线运动，加速度竖直向上，合力竖直向上，轻绳的水平分力要与沿轴负方向的风力平衡，B项正确。
12. “圆梦”小组同学在物理实验室进行电学实验探究，老师给出的实验器材如下：
电流表G（量程1mA，内阻约为几十欧）
电阻箱（最大阻值999.9Ω）
电阻箱（最大阻值999Ω）
滑动变阻器R（最大阻值4kΩ）
电池组（电动势约3V，内阻未知）
导线、开关若干
（1）有同学设计了如图所示的电路测量电流表G的内阻，请完成以下实验内容：
①把滑动变阻器R滑片调到____________端（选填“a”或“b”）；
②闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器R的阻值，使电流表满偏；
③保持滑动变阻器的滑片不动，闭合开关，调节电阻箱的阻值，当时，电流表G的指针恰好指在满偏刻度的处，由此可知电流表G的内阻测量值为__________，该测量值与真实值相比____________（选填“偏大”“相等”或“偏小”）。
（2）小组同学利用该电路图测量电源的电动势和内阻，先把电阻箱的阻值调到较小值，把滑动变阻器换成电阻箱，闭合开关，改变的阻值，记录电流表G的示数I，得到一系列的数据，作出图像，若得到图像的斜率为k，纵截距为b，则电源电动势____________内阻____________（均用、、b、k表示）
【答案】（1） ①. ②. 80.0 ③. 偏小
（2） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①[1]电流表G的量程很小，为了保护电流表，主干电路电流就必须较小，根据欧姆定律得滑动变阻器连入电路中电阻要较大，故滑动变阻器滑片调到端。
③[2][3]根据并联电路特点，有
解得
实验操作过程保持滑动变阻器的滑片不动，认为闭合开关前后回路中电流不变，实际上回路中总电阻会变小，总电流会变大，电阻箱中流过的电流大于测量值小于真实值。
小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律，有
变形得
结合题意有
解得
13. 某食品工厂储物间的温度要求控制在范围，东东为其设计了一款温度报警装置，如图，导热良好的气缸通过可以自由移动的轻质活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与轻质绝缘细杆连接，轻杆上端固定两块不计质量的金属片m和n，m、n间有合适间距。储物间的温度为27℃时，活塞与气缸底部间距为，当储物间的温度为：37℃时，金属片n恰好与a、b两固定触点接触，电路接通，报警器报警，当储物间的温度为17℃时，金属片m恰好与a、b接触，报警器同样报警，外界大气压强为，活塞面积，不计一切摩擦。求：
（1）储物间温度为37℃时，活塞与气缸底部的间距；
（2）金属片m、n之间的间距。
【答案】（1）15.5cm；（2）1cm
【解析】
【详解】（1）由题意可得，储物间的温度由升高到过程，气体发生等压变化，有
解得
（2）储物间的温度由降低到过程，气体发生等压变化，有
解得
间间距为
14. 如图甲，货车拉管、拉卷时，在紧急刹车时简化为下面的情景：如图乙，一带有挡板（车头）的长木板（车厢）放置在水平地面上，木板上距离挡板处有一物块（钢卷），初始时木板和物块一起以速度向右运动，某时刻木板在摩擦力作用下紧急制动减速，物块就会撞上木板前面的挡板，对挡板造成破坏，碰后两者粘在一起向前减速。已知木板质量，物块质量，。木板与水平地面间的动摩擦因数，物块与木板间的动摩擦因数，。重力加速度大小，物块可看作质点。
（1）求木板紧急制动减速过程中，木板和物块的加速度大小；
（2）求物块与挡板碰撞前瞬间的速度大小；
（3）若物块与挡板碰撞的时间，碰撞过程只考虑物块与挡板间的作用力，求此平均作用力的大小。
【答案】（1），；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）木板紧急制动减速过程中，对木板，根据牛顿运动定律有
解得
对物块，根据牛顿运动定律有
解得
（2）设木板从减速到木板与物块相碰撞，时间为，相碰前瞬间木板速度
物块速度为
根据运动学公式，有
解得
，，
（3）碰撞过程只考虑物块与挡板间的作用力，可以近似为木板与物块组成的系统动量守恒，有
解得
根据动量定理，对木板有
解得
15. 现代科技创新中，人们常常利用各种场来控制物体（或粒子）的运动轨迹，让其到达所需的位置。如图，某探究小组用下面装置来控制物体（粒子）的运动，在空间中建立三维直角坐标系（平面在水平面内），的区域内存在磁感应强度大小为B，方向沿z轴负方向的匀强磁场（未画出）。xOy平面内的轻弹簧一端固定在y轴上P点另一端连接一质量为的不带电小球a，将弹簧拉至水平后由静止释放a，a到达坐标原点O时速度恰好水平，其大小为。a到达坐标原点O时的瞬间与轻弹簧脱离做平抛运动，同时一带正电的粒子b从O点沿x轴正方向射入匀强磁场，速度为，粒子在磁场中运动的轨迹半径为R（未知），不计b粒子的重力，重力加速度大小为g。
（1）弹簧从水平摆至竖直过程中，求弹簧对a做的功；
（2）若某时刻a、b的速度相同且b粒子还未完成一次完整的圆周运动，求满足此情况下b的比荷；
（3）若b从O点出发时，在空间加上一沿z轴正方向的匀强电场，粒子将经过点，求匀强电场的大小。
【答案】（1）；（2）；（3）（n=0，1，2，3…）
【解析】
【详解】（1）弹簧从水平摆至竖直过程中，对进行分析，根据动能定理有
解得
（2）根据的运动规律和轨迹可知，a、b的速度相同时，运动的圆心角小于，a、b的偏转角相同，均设为。做平抛运动，当其速度为时，此时有
解得
根据速度分解有
对粒子有
，
其中
联立解得
（3）在空间加上一沿轴正方向的匀强电场，粒子在面内做匀速圆周运动，沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，粒子要经过点，则粒子运动的时间满足
（n=0，1，2，3…）
沿轴正方向有
根据牛顿第二定律有
联立解得
（n=0，1，2，3…）