高三物理参考答案
一、选择题
1．C
【详解】AB．以点为对象，根据受力平衡可得
，
解得
，
故AB错误；
C．如果三根细线的材料相同，由于拉力最大，则逐渐增加物重先断，故C正确；
D．逐渐增加夹角（仍小于90°），根据
可知细线的拉力减小，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】由图可知，物体所受滑动摩擦力大小为14N，且拉力减小到零时物体刚好停止运动，因此可知物体减速滑行距离为7m，根据动能定理可得
拉力做功，为图像面积，因此可得物体匀速运动时的动能约为72J。
故B正确。
3．C
【详解】D．当传送带的速度大于4m/s时，物块平抛的水平位移发生变化，说明传送带速度小于4m/s时，物块匀减速运动规律不变，即当传送带速度为0时，物块到达B点的速度为4m/s，故D正确；
A．根据
，
物块到达B点的速度为4m/s，得
，
故A正确；
B．当传送带速度小于等于4m/s时，根据牛顿第二定律
又
其中，，得
故B正确；
C．如果传送带向左传送，物块所受滑动摩擦力向左，与传送带速度小于等于4m/s情况相同，不为虚线c，故C错误。
本题选不正确的，故选C。
4．C
【详解】A．甲用长度为3L的轻质绝缘细线悬挂在O点，乙用长度为5L的轻质绝缘细线也悬挂在O点，由于甲、乙静止时两条细线之间的夹角正好为53°，可根据几何关系可知甲、乙两球的高度一定相同，所受库仑力方向水平，若不等高，二者夹角不可能为53°，故A错误；
B．根据牛顿第三定律可知，甲、乙两球之间的作用力为相互作用力，大小相同方向相反，由图中可见两球相互排斥，两球带同种电荷，但不一定等量，故B错误；
C．根据平衡关系可知
解得
故C正确；
D．甲球竖直方向根据平衡条件可知
细线对甲球的拉力等于，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】
A．由图可知a光在玻璃中的折射角较小，则
可知，a光的折射率较大，则a光的频率大于b光的频率，选项A错误；
B．根据
可知，在同种玻璃中，a光的速度小于b光的的速度，选项B错误；
C．因光被反射再次射到玻璃上表面时的入射角等于射入玻璃中时的折射角，可知光从玻璃中出射时的折射角等于射入时的入射角，则出射光束a、b一定相互平行，选项C正确；
D．根据
可知，a、b两色光从同种玻璃射向空气时，a光折射率大，则发生全反射的临界角小，选项D错误。
故选C。
6．B
【详解】AB．根据
代入速度得
如图
Od与ac垂直，有几何关系可知，Od长为L，即最短弦长，对应最短时间，圆心角为，则最短时间为
又
得
A错误，B正确；
CD．粒子轨迹与ac相切时，交与bc边最远的e点，由几何关系可知，Oe长度为直径，则粒子能从bc边射出的区域eb的长度为，CD错误。
故选B。
7．C
【详解】A．原子核衰变过程系统动量守恒，由动量守恒定律可知，衰变生成的两粒子的动量方向相反，粒子速度方向相反，由左手定则可知，若生成的两粒子电性相反，则在磁场中的轨迹为内切圆，若电性相同则在磁场中的轨迹为外切圆，所以该原子核发生衰变，故A错误；
BD．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
由于p、B相同，则粒子电荷量q越大，轨道半径越小，由于新核的电荷量大，所以新核的轨道半径较小，所以右侧的小圆是衰变后新核的径迹，由于新核带正电，根据左手定则可知，新核沿顺时针方向做圆周运动，故BD错误；
C．若衰变方程是
由
且径迹1为新核的运动轨迹，则有
故C正确。
故选C。
8．BCD
【详解】AB．由匀变速直线运动位移差推论
解得
，
由于时间间隔不知道，故无法求出加速度的大小，故A错误，B正确；
C．根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，物体经过B点时的速度为
再根据速度位移公式有
解得
则有
故C正确；
D．根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则有
可得
故D正确。
故选BCD。
9．BC
【详解】A．由于是匀强电场，所以沿同一方向前进相同距离，电势的降低相等
代入数据解得
故A错误；
B．因为是匀强电场，所以沿同一方向前进相同距离，电势的降低相等可知，ab中点e的电势为连接Oe则为等势面，如图所示
由几何关系可知，ab垂直Oe，则ab为一条电场线，且方向由b指向a，电场强度为
故B正确；
C．该点电荷从O点移动到b点电场力做功为
故C正确；
D．从O→b做类平抛运动，有
解得
故D错误。
故选BC。
10．BC
【详解】A．设回旋加速器D形盒的半径为R，质子获得的最大速度为vm，根据牛顿第二定律有
解得
质子的最大动能为
可知Ekm与交流电压U无关，只增大交流电压U，质子获得的最大动能不变，A错误；
B．设质子在回旋加速器中加速的次数为n，根据动能定理有
解得
质子在回旋加速器中运行时间为
可知若只增大交流电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变短，B正确。
CD．质子每个运动周期内被加速两次，交流电源每个周期方向改变两次，所以交流电源的周期等于质子的运动周期，即
可知若磁感应强度B增大，交流电周期T必须适当减小才能正常工作，且由于α粒子和质子的比荷不同，所以不改变磁感应强度B和交流电频率T，该回旋加速器不能用于加速α粒子，D错误，C正确。
故选BC。
11．刻度尺 0.864 0.64/0.62/0.63/0.65/0.66 运动的初速度或A点的瞬时速度
【详解】（1）[1]实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、导线、交流电源、复写纸。本实验中还需要的器材是利用刻度尺测量纸带上计数点之间的距离。
（2）[2]纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，则相邻计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打下两点时小车的瞬时速度为
（3）[3]根据逐差法可得，小车的加速度为
（4）[4]某同学以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线，将图线延长和纵轴相交，交点代表的物理意义是：运动的初速度或A点的瞬时速度。
12．2.325 6.700 见解析 左
【详解】（1）[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知长度为
[2]螺旋测微器的精确值为，由图可知直径为
（2）[3]复合材料的电阻约为8千欧，远大于电流表内阻，则电流表采用内接法；由于滑动变阻器阻值较小，则滑动变阻器采用分压接法，实物连线如图所示
[4]闭合开关前，为了保证电表安全，滑动变阻器的滑片应置于左端。
（3）[5]根据电阻定律可得
又
，
联立可得电阻率为
13．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设滑块P经过B点的速度大小为，由平抛运动知识
得
（2）滑块从点到达最低点点的过程中，由机械能守恒
解得
经过C点时受轨道的支持力，有
解得
由牛顿第三定律可得对轨道的压力大小
（3）设弹簧的弹性势能的最大值为，根据动能定理有
代入数据可解得
14．（1）；（2）
【详解】（1）未加入液体前，一级衍射光束衍射角正弦值为
加入液体后，一级衍射光束衍射角的正弦值为
解得液体对激光的折射率为
（2）加入液体后，光从发出到打到b点通过的路程为
光在液体中的传播速度
光从发出到打到b点所需时间
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）温度为时，对活塞，根据平衡条件有
解得
（2）活塞恰好到达气缸顶部的过程中，气体压强体积温度都在变化，则末状态的压强关系为
解得
根据理想气体状态方程
解得
（3）第一解法：对活塞由动能定理
解得
根据热力学第一定律可得
第二解法：当气体温度为时，体积为0.5HS；当活塞恰好到达气缸顶部时，气体温度升高的过程中，气体做体积变大压强变大的变化，在这个过程中，压强关于上升高度成线性关系，故有气体对外做功为
根据热力学第一定律可得江西省2024届高三物理考试仿真模拟试卷
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．如图，轻细线和、把质量为的重物如图悬挂。平衡时是水平的，与水平面的夹角为。的拉力为，的拉力为。以下说法正确的是（ ）
A．
B．
C．如果三根细线的材料相同，则逐渐增加物重先断
D．逐渐增加夹角（仍小于90°），细线的拉力增大
2．一物体在恒定的水平拉力作用下在粗糙的水平面上做匀速运动，运动一段时间后拉力逐渐减小，当拉力减小到零时物体刚好停止运动，图中给出了拉力随物体位移变化的图象。则物体匀速运动时的动能约为（ ）
A． B． C． D．
3．物块以速度从A点沿水平方向冲上长为的传送带，并沿水平传送带向右滑到B点后水平抛出，落到地面上的P点，如图甲所示。平抛运动的水平距离记为，规定向右为速度正方向。在一定的情况下，改变传送带的速度，得到关系图像如图乙所示。已知，下列说法不正确的是（ ）
A．传送带平面到地面的高度为
B．物块与传送带间动摩擦因数为0.5
C．如果传送带向左传送，其图像为虚线
D．当传送带速度为0时，物块到达点的速度为
4．如图所示，甲、乙两个带电金属小球（均视为质点）的质量均为m，甲用长度为3L的轻质绝缘细线悬挂在O点，乙用长度为5L的轻质绝缘细线也悬挂在O点，甲靠在光滑绝缘的竖直墙壁上，甲、乙静止时两条细线之间的夹角正好为53°，重力加速度为g，静电引力常量为k， ，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两球的高度不相同
B．甲、乙两球一定带等量的同种电荷
C．甲、乙两球带电量的乘积等于
D．细线对甲球的拉力大于 mg
5．如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向两面平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为两束单色光射出，a、b分别为两束单色光的出射点，下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率小于b光的频率
B．在同种玻璃中，a光的速度大于b光的的速度
C．出射光束a、b一定相互平行
D．a、b两色光从同种玻璃射向空气时，a光发生全反射的临界角大
6．如图所示，在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，O为ab边的中点，在O处有一粒子源沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子，已知粒子的质量为m，电荷量为q，直角边ab长为，不计重力和粒子间的相互作用力。则（ ）
A．从ac边射出的粒子中在磁场中运动的最短时间为
B．从ac边射出的粒子中在磁场中运动的最短时间为
C．粒子能从bc边射出的区域长度为L
D．粒子能从bc边射出的区域长度为2L
7．大多数原子核是稳定的，通过对不稳定原子核的衰变、衰变的研究，可以了解原子核内部的相互作用。如图所示在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，新核和粒子在磁场中形成的轨迹圆半径分别为和。下列说法正确的是（ ）
A．原子核可能发生的是衰变，也可能发生的是衰变
B．左侧的大圆是衰变后新核的径迹
C．若衰变方程是，则
D．新核沿逆时针方向做圆周运动
8．如图所示，物体自点由静止开始做匀加速直线运动，、、、为其运动轨迹上的四点，测得，。且物体通过、、所用时间相等，、、各点的瞬时速度表示为、、，则下列说法正确的是（ ）
A．可以求出物体加速度的大小 B．可以求得两点间距离
C．可求得之间距离为1.125m D．可以确定
9．如图所示，匀强电场的方向平行于xOy平面，cd、cb分别垂直于x轴、y轴，a、b、c三点的电势分别为4V、8V、10V。现使一电荷量为q=-2×10-5C、质量的带电粒子从O点垂直ab斜向上运动恰好通过b点。已知该粒子仅受电场力作用，下列说法正确的是（ ）
A．坐标原点O的电势为8V
B．电场强度的大小为100V/m
C．该粒子从O点运动到b点过程中，电场力做功为4×10-5J
D．该粒子在O点速度大小为m/s
10．回旋加速器工作原理示意图如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U。周期为T的交流电源上，若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，下列说法正确的是（ ）
A．若只增大交流电压U，则质子获得的最大动能增大
B．若只增大交流电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变短
C．若磁感应强度B增大，交变电场周期T必须减小才能正常工作
D．不改变磁感应强度B和交变电场周期T，该回旋加速器也能用于加速粒子
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）在做“研究匀变速直线运动”的实验中：
（1）实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、导线、交流电源、复写纸。本实验中还需要的器材是 。
（2）如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔，其中、、、、、。
下表列出了打点计时器打下、、、时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下两点时小车的瞬时速度。
位置 B C D E F
速度（） 0.737 0.801 0.928 0.994
（3）根据（2）中的信息计算小车的加速度 （结果保留到小数点后第二位）
（4）某同学以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线，将图线延长和纵轴相交，交点代表的物理意义是 。
12．（5分）用欧姆表粗测得某圆柱复合材料的电阻约为8千欧，某实验小组通过以下实验测量其电阻率ρ。
（1）该实验小组分别用20分度的游标卡尺、螺旋测微器测量其长度L和直径D，某次测量结果如图甲、乙所示：长度L= cm，直径 D= mm。
（2）实验使用的滑动变阻器的阻值为0~20Ω，请将图丙所示的实际测量电路补充完整 。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 端（填“左”或“右”）。
（3）电压表的示数为U，电流表的示数为I，用实验测量的物理量L、D、U、I表示电阻率，则表达式为ρ= 。
13．（15分）某游乐场的游乐装置可简化为如图所示的竖直面内轨道，左侧为半径的光滑圆弧轨道，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，下端点C与粗糙水平轨道相切，为倾角的光滑倾斜轨道，一轻质弹簧上端固定在E点处的挡板上。现有质量为的小滑块P（可视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点之后继续沿水平轨道滑动，经过D点（不计经过D点时的能量损失）后沿倾斜轨道向上运动至F点（图中未标出），弹簧恰好压缩至最短。已知C、D之间和D、F之间距离都为，滑块与轨道间的动摩擦因数为，不计空气阻力。求：
（1）小滑块P经过圆弧轨道上B点的速度大小；
（2）小滑块P到达圆弧轨道上的C点时对轨道压力的大小；
（3）弹簧的弹性势能的最大值。
14．（10分）如图所示为某种测量液体折射率装置的俯视图，该实验装置外侧是边长为L的正方体，过正方体中心O、垂直上下两面放置—衍射光栅，激光束垂直光栅平面打到O点，未加入液体时，零级衍射光束打在后壁上的点，一级衍射光束打到a点；加入液体后，一级衍射光束打到b点．已知，，衍射光栅一级衍射光束满足，其中d为光栅常数，i为衍射角（衍射光束与原光束传播方向的夹角），为光的波长，光在真空中的速度为c，求：
（1）液体对激光的折射率；
（2）加入液体后，光从发出到打到b点所需的时间。
15．（16分）如图所示，一个内部带有气密性良好活塞的绝热气缸，在其顶部开口并带有卡环。忽略气缸壁及活塞的厚度，如果气缸高为H，横截面积为S。初始时，活塞位于气缸一半高度处且与两根已被压缩了0.25H的弹簧相连，缸内气体初始温度为，不计一切摩擦，其中每根弹簧劲度系数，活塞质量为。现在通过气缸内的电热丝加热气体，活塞缓缓上升，直至刚好到达气缸顶部，求：
（1）求初始状态时，被封闭气体的压强p；
（2）求活塞刚好到达气缸顶部时封闭气体的温度T；
（3）若已知在整个加热过程中，气体吸收热量为Q，求气体内能的变化量。
