2024 年宜荆荆随恩高三 1 月联考
高三物理答案
1.B
c
【详解】A． 由图可知，a光的截止电压大，根据逸出功表达式W0 h 0 h
所以 a光频率大，a光波长短，故 A错误；
B. a光频率大，故单个光子能量高
C. 有饱和光电流存在，光电流不能不断增大
D．反向遏止电压与光强无关。
2．D
【详解】A．陀螺仪处于完全失重状态，故 A错误；
B.高轨低速大周期，故 B错误；
C．虽然“天链一号”03星和“天链二号”01星在同一轨道上具有相同的线速度，但由于他们的质量不一定相
同，他们的动能也不一定相同，故 C错误；
D．所有的地球同步卫星只能分布在赤道的正上空，他们的环绕周期相同，约为 24h，故 D正确；
3．D
【详解】A．若保持原副线圈匝数不变，要增大副线圈两端的电压，则必须增加原线圈两端的电压，而根
据手电筒的发电原理可知，推动手柄使线圈 a切割磁感线产生感应电动势，设线圈 a的半径为 r，由 v t图
2
像可得，产生的感应电动势的瞬时值的表达式为u NB 2 rv sin (V)0 T ，而原线圈两端电压的有效值为0
U Em NB 2 rv01 ，由此可知，减小线圈 a的匝数原线圈两端的电压减小，旧灯泡不能恢复之前的亮度，2 2
故 A错误；B．根据电阻定律 R
L
，可知，当灯丝变细后其横截面积变小，灯丝的电阻增大，而要使
S
其恢复原来的亮度，则需要增大灯泡两端的电压，使通过灯丝的电流达到其额定值，因此需要增大变压器
U1 n1
副线圈两端的电压，而若保持原线圈两端的电压不变，则根据变压器电压与匝数之间的关系 U n ，可2 2
n2
得U 2 U1 n ，可知，增加副线圈的匝数或减小原线圈的匝数才能使副线圈两端的电压增大，故 B错误；1
C．增大推动手柄时的周期T0并不会影响原线圈两端电压的有效值，不能使副线圈两端的电压增大，因此
不能使灯泡恢复原来的亮度，故 C错误；
D．增大推动手柄时的最大速度 v0，则原线圈两端电压的有效值增大，从而使副线圈两端电压的有效值增
大，灯泡可以恢复之前的亮度，故 D正确。
4．C
宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理答案第 1 页 共 6 页
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mv
【详解】由于电子在运动的过程中，速度大小不变，根据 r qB，可知在 F点处轨道半径较小，磁感强度
较大，一定是导线 CD中通有电流，由于电子带负电荷，根据左手定则可知，F处的磁场方向垂直纸面向
内，由安培定则可知，导线 CD中电流的方向从 C到 D。
5．C
【详解】沿斜面方向对 M列平衡方程得T Mg sin 30 ，对结点 O受力分析，竖直方向 2T cos60 mg，联
立解得 M=2m，A错误；
B．剪断定滑轮与 a之间轻绳的瞬间，a有下滑趋势，由于不知道 M与斜面之间的动摩擦因数，无法判断
其运动情况，即无法求 a的加速度，故 B错误；
C．设轻绳与水平方向夹角为 ，定滑轮处到 P点轻绳长度为 L，竖直杆到斜面的水平距离为 d，则 L cos d
将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，则 d变大，L不变， cos 变大，所以 角减小， 2T sin mg
所以轻绳拉力T 变大，产生了沿斜面向下的摩擦力，C正确；
D．将 P端缓慢向上移动一小段距离，根据对 C项分析可得 d、L不变，则cos 不变，即角度不变，所以
绳子的拉力不变，那么 a的运动状态不变，所受摩擦力依然为零，D错误。
6.【答案】D
【详解】在 P点恰好发生全反射，根据几何关系可知，在 E点的折射角与临界角 C互余。根据折射定律
n sin i sin i
2 s
， sinC 1 c 3，解得 n ，单色光在玻璃砖中的传播速度为 ， t ，
sin r cosC v cn 3 n 2 v
2 1 L 4L
s 2 nL，得 t ，故选 D。
sinC 3c
7、【答案】C
1
【详解】A 2．带电粒子 X和 Y，经电压为 U的电场加速过程中，由动能定理得 qU mv
2
v2 1 2mU
在磁场中偏转，洛伦兹力提供向心力，有 qvB m ，联立解得 R
R B q
依题意，根据粒子在磁场中运动轨迹，如图
cos53 RY RX RX 2 qX qY 1由几何关系得 ，解得 ，因此比荷之比为 : 2 :
1
25 : 4
R R 5 m m R R 2 ，故 A正确；Y Y X Y X Y
1
B 2 2qU．在磁场中运动的速度与电场加速后速度相同，根据 qU mv ，可得 v ，可知速度大小之比为
2 m
5:2，故 B正确；
宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理答案第 2 页 共 6 页
{#{QQABQQCAggioAAAAAAgCAwUaCEIQkBEACCoORFAIIAAACAFABAA=}#}
1
C 2．洛伦兹力不做功，刚离开磁场区域时的动能与进入磁场时相等，根据 qU mv E
2 k
可知动能之比与电荷量成正比，但两粒子电荷量未知，故动能之比无法求解，故 C错误，故选 C；
D.由 t T ，知时间之比为 72∶265，故 D正确
2
8. 【答案】AC
【详解】
A、结合两个图像可得 A正确。
B、质点不会随波迁移。
C、去整留零，4.55s时，质点正从平衡位置向负向最大位移处运动，故 C正确。
D、任意 0.5s即 1.25个周期，位移不一定是 5A
9．【答案】BC
【详解】由于不清楚电场强度的方向，故无法确定微粒的电性，故 A错误；
由题图可知，0～3 s内电势能增加 9 J，则 0～3 s静电力做的功为－9 J，故 B正确；
由题图可知，电势能均匀增加，即静电力做的功与时间成正比，说明微粒沿静电力方向做匀速直线运动，
同理，沿重力方向也做匀速直线运动，则微粒的合运动为匀速直线运动，所以运动过程中速度不变，动能
不变，故 C正确；
由功能关系可知，0～3 s内重力势能与电势能共减少 6J，又微粒的动能不变，故 0～3 s内除静电力和重力
外所受其他力对微粒做的功为 6 J，故 D不正确.
10、【答案】CD
【详解】A.mgsin =k 1时，物块的速度最大，此时型变量为
2mg，故 A错。
2
B.最低点时重力势能全部转化为弹性势能 mgxsin =1k
2 (
3 2mg)2,解得，最大位移为 9 2mg，故 B错。
2 4
2 2
1 3 2mg 1 2mg 3 2mg 2mg
C.由能量守恒 k k mg sin 45
E 解得
2 2k 2 2k 2k 2k
km
E m
2g2
km ，故 C正确。k
D. 物块开始压缩弹簧后，到分离前做简谐振动，从开始接触到最短经历 + ,解得 D正确。
12 4
h
11、【答案】 （1）C （2） （3）大 （4）大
x
【详解】（1）依题意，设物块在倾斜木板上滑行的距离 L，水平木板上滑行的距离为 l，倾斜木板与水平面
的夹角为 ，根据动能定理有mgh mgcos L mgl 0
h
，又因为 L cos l x，联立可得
x
所以，实验中还需要再测出的一个物理量是 P、Q两点间的水平距离 x，故选 C。
h
（2）由（1）问可知
x
宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理答案第 3 页 共 6 页
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（3）若物块经过两木板连接处时仍然有能量损失，则导致 x的测量值比实际偏小，使得测出的物块与木
板间的动摩擦因数比真实值偏大。
（4）因为物体做圆周运动时有向心力，造成支持力大于重力垂直于切面的分力，从而摩擦力偏大，在曲
面处摩擦力做功相比更多，导致 x的测量值比实际偏小。
12. （1）0.6 （2） 2.60 （3）2.92 /2.93 / 2.94 0.7 等于
【详解】（1）要并联的电阻R
IGrG 200 1.20
1 0.6 I IG 600 200
（2）电压表的最小刻度为 0.1V，则读数为 2.60V
（3）由图像纵轴截距可知，电源电动势为 2.92 /2.93 / 2.94 ，通过电源的电流等于通过电流计电阻的 3倍，
则当电流计电流为 160mA时，通过电源的电流为 3×160mA=480mA=0.48A，改装后的电流表内阻为 0.4Ω，
U 2.94 2.40
则电源内阻 r RA 0.4 0.7 ，由此知电源内阻测量值等于真实值。 I 0.48
13．（1）50.5cm （2）9.5cm
【详解】（1）由玻意耳定律，有 p0L0S p1L1S ————————2分
p 1.05 105解得 1 Pa
又 p1 p0 gh————————2分
解得 h 50cm
洗衣缸内的水面上升的高度 H=(50+10.5-10)cm=50.5cm————————2分
p0L0S p2L S
（2 2）由理想气体状态方程有 T T ————————2分0 2
根据题意知 p2 p1 1.05 10
5Pa
解得L 9.5cm————————2分
14. 【答案】（1） vB 2 5m/s；（2）FN=5.25N；（3）P 0.375W
【详解】（1）在小物块从 A运动到 B的过程中，由动能定理有
Eql 1 2AB mglAB mvB ——————————2分2
解得 vB 2 5m/s——————————1分
（2）从 B到 C的过程，对小物块由动能定理有
EqR mgR 1 mv2 1 mv2C B———————————1分2 2
解得 vB 3 2m/s————————————1分
物块在 C点，设轨道对其支持力为 FN ，由牛顿第二定律有
F Eq mv
2
CN ——————————1分R
解得 FN=5.25N——————————1分
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{#{QQABQQCAggioAAAAAAgCAwUaCEIQkBEACCoORFAIIAAACAFABAA=}#}
1 2 1 2
小物块从 B点到 D点，由动能定理有 mg 2R mvD mv B ，————————1分2 2
解得 vD 2m/s——————————1分
小物块从 D点飞离轨道后在竖直方向只受重力，可知在竖直方向做自由落体运动，在水平方向受到与速度
方向相反的电场力，因此可知，在水平方向做匀变速直线运动，根据运动的独立性与等时性，设物块落地
时所用的时间为 t，则在竖直方向有
2R 1 gt 2，t=0.4s——————————1分
2
1
在水平方向有 x v 2Dt at ，——————————1分2
其中 a
Eq
，—————————1分
m
联立解得 x=0.2m——————————1分
电场力做功W=—qEx=—0.15J，——————————1分
W
平均功率 P 0.375W——————————1分
t
1 2 2
15、（1）Uab BLv
5
0 （2）Q mv
2
（3） a B L v 0 （4） t 3x mR 0
2 32 0 8mR 2v B2L20
15答案：（1）M刚进磁场，E BLv0 ，————————1分
U R E，————————1分
R R
由右手定则知 a b ——————1分
U 1故 ab U BLv0————————1分2
1
（2）M、N系统动量守恒 2mv0 2mv1 m v0，———————1分2
v 31 v0———————1分4
Q 1 1 2m 2v 1 1 1 （ 0）
2 2m v2 m（ v ）2 ———————1分
2 2 2 1 2 2 0
Q 5 mv20———————1分32
3 1
（3）E BL v0 BL v0，———————1分4 2
I E ，BIL ma———————1分
2R
B2L2a v 0 ———————1分
8mR
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{#{QQABQQCAggioAAAAAAgCAwUaCEIQkBEACCoORFAIIAAACAFABAA=}#}
—
（4 1）对 N：BL I t m v ，———————1分
2 0
— —
I BL vm BL v n
2R
B2L2 x x m 1联立得 v ———————1分
2R M N 2 0
又 x x mRvN 0 ，得 xM x 00 2 2 ———————1分B L
由 2mv0 t 2mvM t mvN t———————1分
得 2mv0t 2mxM mx0 ，———————1分
t 3x mR代入得 0 2 2 ———————1分2v0 B L
双向细目表
题号 知识点
1 原子物理
2 万有引力
3 交变电流
4 磁场
5 力的平衡
6 几何光学
7 带电粒子在组合场中运动
8 机械振动机械波
9 电场
10 功能关系、机械振动
11 力学实验
12 电学实验
13 热学
14 功能关系与曲线运动
15 电磁感应
宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理答案第 6 页 共 6 页
{#{QQABQQCAggioAAAAAAgCAwUaCEIQkBEACCoORFAIIAAACAFABAA=}#}2024 年宜荆荆随恩高三 1 月联考
高三物理试卷
考试时间：2024 年 1 月 23 日上午 10：30-11：45 试卷满分：100 分
注意事项:
1. 答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准
考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2. 选择题的作答:每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写
在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3. 非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸
和答题卡上的非答题区域均无效。
一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 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，第 8～10 题有多项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选对但不全的得
2 分，有选错的得 0 分。
1． 图像可以直观地反映物理量之间的关系，如图所示，是光电效应实验中 a、b两种单色光的
光电流与电压的关系图像，下列说法正确的是（ ）
A．在同一介质中 a光的波长大于 b光的波长
B．a光单个光子的能量比 b光单个光子的能量大
C．若正向电压不断升高，则光电流不断增大
D．若增大光强，则反向遏止电压增大
2． 2023年 9月 21日 15时 45分，“天宫课堂”第四课在轨道高度约为 400km 的空间站问天实验
舱开讲，地面传输中心调用两颗轨道高度约为 36000km 的地球同步静止卫星“天链一号”03
星和“天链二号”01星实现太空授课，下列说法正确的是（ ）
A.在空间站问天实验舱内的宇航员手中的陀螺仪释放后，将看到陀螺仪作自由落体运动
B．空间站问天实验舱的角速度小于“天链一号”03星的角速度
C．“天链一号”03星和“天链二号”01星动能一定相同
D．“天链一号”03星和“天链二号”01星只能分布在赤道的正上方，且两星相对静止
宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理试卷（共 6 页）第 1 页
{#{QQABQQCAggioAAAAAAgCAwUaCEIQkBEACCoORFAIIAAACAFABAA=}#}
3． 图甲和图乙是某手动发电的手电筒内部发电机的两个截面示意图，多匝线圈 a处于辐向的磁
场中，线圈 a连接理想变压器的原线圈，副线圈接一小灯泡，当推动手柄使线圈 a沿轴线做
振幅一定的往复运动，其 v t图像为如图丙所示的正弦曲线时，小灯泡恰好能正常发光。该
小灯泡长期使用导致灯丝变细，要使旧灯泡恢复之前的亮度，下列措施可行的是（ ）
A．仅减小线圈 a的匝数
B．仅增加变压器原线圈的匝数
C．增大推动手柄时的周期T0
D．增大推动手柄时的最大速度 v0
4． 如图所示，在纸面内水平放置两根长直导线 AB和 CD，只有一条导线中通有恒定电流。在
纸面内，一电子由 E点开始经过 F运动到 G的轨迹如图中曲线所示，阻力忽略不计。下列
说法中正确的是（ ）
A．导线 AB中通有从 A到 B方向的电流
B．导线 AB中通有从 B到 A方向的电流
C．导线 CD中通有从 C到 D方向的电流
D．导线 CD中通有从 D到 C方向的电流
5． 如图所示，倾角为 30°的粗糙斜面固定在水平地面上，一根轻绳的一端与斜面上的物块 a相
连，另一端绕过光滑的定滑轮系在竖直杆上的 P点，用光滑轻质挂钩把物块 b挂在 O点，此
时竖直杆与绳 OP间的夹角为 60°，a与斜面之间恰好没有摩擦力且保持静止。已知物块 a
的质量为 M，物块 b的质量为 m，重力加速度为 g。下列判断正确的是（ ）
A．M=3m
B．剪断轻绳的瞬间，a的加速度大小为 0.5g
C．将竖直杆缓慢向右移动一小段距离（此过程中 a始终保持
静止），a将受到沿着斜面向下的摩擦力
D．将 P端缓慢向上移动一小段距离（此过程中 a始终保持静止），a将受到沿着斜面向下的
摩擦力
6． 如图所示阴影部分为某玻璃砖的截面图， ABCD是边长为 L的正方
形，DC是半圆弧CPD的直径，O是其圆心，一束单色光从 AD边
的 E点射入玻璃砖，入射角为 i，折射光线正好照射到半圆弧的顶端
P，并且在 P点恰好发生全反射，反射光线正好经过BC边的 F点。
已知 sin i 3 ，光在真空中的传播速度为 c，则该单色光在玻璃砖
3
中的传播时间为（ ）
4L 2L 3L 4L
A． B． C． D．
c c 2c 3c
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7. 如图所示，重力不计、初速度可忽略的带电粒子 X和 Y，经电压为 U的电场加速后，从 F
点（F为磁场左边界 AB的中点）垂直 AB和磁场方向进入足够长的边界平行的匀强磁场区域。
已知 X在磁场中转过 90°后从磁场上边界射出，Y在磁场中转过 53°后也从磁场上边界射出
（sin 53°=0.8）。则 X和 Y在电场和磁场中运动时，下列说法错误的是（ ）
A．比荷之比为 25∶4
B．在磁场中运动的速度大小之比为 5∶2
C．刚离开磁场区域时的动能之比为 1∶4
D．在磁场中的运动时间之比为 72∶265
8． 一简谐横波沿 x轴方向传播，已知 t＝0.1 s时的波形如图甲所示，图乙是 x＝4 m处的质点的
振动图象，则下列说法正确的是（ ）
A．该简谐波沿 x轴负方向传播
B．再经过 1s，x＝2 m处质点向前传播 10m
C．在 t＝4.55 s时，x＝2 m处的质点速度方向
与位移方向相同
D．经过任意 0.5 s的时间，x＝2 m处的质点经过的路程一定为 25cm
9． 空间中有水平方向上的匀强电场，一质量为 m、带电荷量为 q的微粒在竖直平面内运动，其
电势能和重力势能随时间的变化如图所示，则该微粒（ ）
A．一定带正电
B. 0～3 s内静电力做的功为－9 J
C. 运动过程中动能不变
D. 0～3 s内除静电力和重力外所受其他力对微粒做的功为 12 J
10. 如图，一光滑斜面固定在水平地面上，斜面倾角为 45°，其底端固定一轻质弹簧，将质量为
m 3 2mg的物块从斜面顶端由静止释放，弹簧的劲度系数为 k，弹簧的最大压缩量为 。已知，
2k
弹簧弹性势能为 E
1
p kx
2 m
，其中 x是形变量，弹簧振子简谐运动的周期T 2 ，则下列
2 k
说法正确的是（ ）
A 2．速度最大时的弹簧压缩量为 mg
2
B 5 2mg．物块下滑的最大位移为
4k
m2g2C．物块的最大动能为
k
D 2 m．物块从与弹簧接触到速度第一次为零的时间为
3 k
宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理试卷（共 6 页）第 3 页
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二、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。
11. （8分）某兴趣小组用如图所示装置测定物块与完全相同的两固定木板间的动摩擦因数μ。实
验时，将物块从倾斜木板上 P点由静止释放，物块最终停在水平木板上的 Q点，测得 P点
距水平木板的高度为 h。
（1）要测出物块与木板间的动摩擦因数μ，实验中还需要再测出的一个物理量是 。
A．物块在倾斜木板上滑行的距离 L
B．倾斜木板与水平面间的夹角θ
C．P、Q两点间的水平距离 x
（2）所测得的物块与木板间的动摩擦因数 = （用第（1）问中所给字母表达）；
（3）由于实验时两木板连接处不是平滑的，物块经过此处时会有能量损失，这会导致测出的物
块与木板间的动摩擦因数比真实值 ；（选填“大”或“小”）
（4）为了消除小铁块在转接点处的机械能损失，兴趣小组中某位同学建议将倾斜段做成曲面，
其末端与水平段相切，如图所示，仍然通过上述方法求得动摩擦因数．该方案动摩擦因数
的测量值比真实值 ；（选填“大”或“小”“相等”）
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12．（10分）某实验小组用图甲所示电路测量电源 E的电动势和内阻（要求尽可能精确），图甲
中电压表V 的最大量程为3V，虚线框内为用电流计G改装的电流表。
（1）已知电流计G的满偏电流 IG 200mA、内阻 rG 1.20 ，电路中已将它改装成量程为600mA
的电流表，则 R1 。
（2）通过移动变阻器 R的滑片，得到多组电压表V 的读数U和电流计G的读数 I ，作出如图乙
的图像。某次测量时，电压表 V如图丙所示，则电压表示数为 V 。
（3）请根据图乙求出电源的电动势 E等于 V（此空保留到小数点后两位），电源内阻
等于 （此空保留到小数点后一位），电源内阻测量值 （“大于”
“小于”“等于”）真实值。
13．（10分）如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气
（视为理想气体）。粗细均匀的细管上端的压力传感器能感知细管中的空气压力，从而控制
进水量。初始时，洗衣缸和细管内的水面等高。封闭的空气长度L0 10.5cm，周围环境的热力
学温度为 300K。已知管内空气温度始终保持与周围环境的温度相同，水的密度
1.0 103kg/m3，大气压强恒为 p0 1.0 10
5Pa，取重力加速度大小 g 10m/s2。
（1）当封闭的空气长度 L1 10cm时，洗衣缸刚好停止进水，求洗衣缸内的水面上升的高度；
（2）若周围环境的温度变为 285K，且注水结束时洗衣缸和细管内的水面高度差和（1）中
的相同，求此时细管内空气的长度。
宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理试卷（共 6 页）第 5 页
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14．（15 分）如图所示，固定竖直面内半径为 R=0.4m 的光滑半圆轨道与动摩擦因数为μ=0.25
的粗糙水平面平滑相连，整个区域有水平向右、大小为 E=750V/m 的匀强电场，一质量为
m=0.1kg，电量为 q=0.001C的可视为质点带正电的小物块从 A点静止开始运动，已知 AB的
长度为 lAB 2m，重力加速度 g 10m/s2 。求：
（1）小物块运动到 B点的速度为多大；
（2）小物块运动轨道最右边 C点时，轨道对小物块的支持力；
（3）小物块从 D点离开到落地过程中克服电场力做功的平均功率。
15．（17分）如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为 L。abcd区域有匀强磁场，
磁感应强度大小为 B，方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属杆 M以初速度 v0向右运动。
磁场内的细金属杆 N处于静止状态，且到 cd的距离为 x0.两杆在磁场内未相撞且 N出磁场时
1
的速度为 v0，两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。金属杆M质量为 2m，2
金属杆 N质量为 m，两杆在导轨间的电阻均为 R，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不
计。
（1）求 M刚进入磁场时 M两端的电势差 Uab；
（2）N在磁场内运动过程中 N上产生的热量；
（3）N在磁场内运动过程中的最小加速度的大小；
（4）N在磁场内运动的时间 t。
宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理试卷（共 6 页）第 6 页
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