广东省深圳实验，湛江一中，珠海一中2023-2024学年高三12月联考物理试题

深圳实验、湛江一中、珠海一中2024届高三三校联考试题物理（满分：100分，时间：75分钟）一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中只有一项满足题目要求，选对得4分；不选、错选或多选不得分。）1．第十四届中国航展于2022年11月8日至13日在珠海举行，中国自主研发的具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机歼-20在航展亮相。歼-20战机在空中飞行表演结束后，降落至跑道并打开了阻力伞，直至减速到零。已知歼-20战机落地至停止一直沿直线运动，该过程歼-20战机运动的速度一时间图像如图所示，以战机降落到地面的时刻记作零时刻，落地速度为，那么下列关于歼-20战机运动过程的说法正确的是（    ）A．歼-20战机在时间内的平均速度为B．歼-20战机在时间内运动的加速度逐渐增大C．歼-20战机在时间内受到的阻力逐渐增大D．阻力在时间内对歼-20战机做功的功率大小逐渐减小2．港珠澳大桥旅游试运营于2023年12月15日开通。大桥全长约55公里，是目前全球最长的跨海大桥。“飞虹”连天堑、织经纬，“珠联璧合”映落神州。作为连接粤港澳三地的超级工程和全国爱国主义教育基地，游客可经大桥珠海公路口岸出发，参团游览大桥，感受大国重器的魅力。风帆造型的九洲航道桥部分如图所示，这部分斜拉桥的一根塔柱两侧共有8对钢索每一对钢索等长。每一条钢索与塔柱成α角，若不计钢索的自重，且假设每条钢索承受的拉力大小相同为F，则该塔柱所承受的8对钢索的合力为（ ） B． C． D．3．2023年10月，华为发布全液冷超级充电桩，可实现“一秒一公里”充电速度，在该领域上遥遥领先。若该充电桩工作电压为1000V，最大输出功率为600kW，现给某新能源汽车上的超级电容进行充电，则在充电过程中（ ）A．最大电流为600AB．电容器电容逐渐增大C．电容器两极板间的电压逐渐变小D．充电电流一直保持不变4．2023年9月21日，“天宫课堂”第四课正式开讲，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课（图甲）。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载：“以磁石磨针锋，则能指南”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图乙所示。以下关于磁场的说法正确的是（ ）A．图甲，从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言并通过实验验证存在的B．将中国古代的四大发明之一司南置于赤道，据乙图可知，磁勺尾（S极）静止时指向地理北方C．环形导线通电方向如图丙所示，小磁针最后静止时N极指向为垂直于纸面向外D．丁图中，放在通电螺线管内部的小磁针，静止时N极水平向左5．岭南茶文化是中国茶文化重要系列之一。传统炒青是指在制作茶叶的过程中利用微火在锅中使茶叶萎凋的手法，通过人工揉捻令茶叶水分快速蒸发，阻断了茶叶发酵的过程，并使茶汁的精华完全保留的工序。如图，制茶师傅从热锅底将质量为m的茶叶以初速度v0竖直扬起，空气阻力不可忽略，以锅底为重力势能零势能面，则茶叶从锅底位置离开手开始，在空中重心上升h到最高点过程中（ ）A．重力做功为mghB．合外力做功为-mghC．最高点茶叶的动能为D．最高点茶叶的机械能小于6．早在2018年，中国科学院光电技术研究所研制“超分辨光刻装备研制”项目已通过验收。近些年我国的光刻机研制发展迅速，成果斐然。其中一种“浸没式光刻”光刻机原理是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长，提高分辨率的技术，如图所示。若浸没液体的折射率为1.5，当不加液体时（空气中）光刻胶的曝光波长为，则加上液体后，该曝光光波（ ）A．在液体中的传播频率变为原来的倍B．在液体中的传播速度与空气中相等C．在液体中的曝光波长约为D．在液体中传播相等的距离，所需的时间变为原来的倍7．我国的“人造太阳”即核聚变实验反应堆技术世界领先。在“人造太阳”中发生的一种核聚变反应为两个氘核以相等的动能对心碰撞发生核聚变，方程为。已知氘核的质量为，氦核的质量为，中子的质量为，假设核反应释放的核能与两个氘核的碰前总动能之和全部转化为碰后生成两个新粒子的总动能，下列说法正确的是（    ）A．氦核和中子的质量数之和小于两个氘核的质量数之和B．该核反应释放的能量为C．核反应后氦核的动能为D．核反应后中子的动能为二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中至少有两项满足题设要求，选对得6分；选对但不全的得3分；不选、错选或多选不得分。）8．我国快递物流行业近几年发展迅速，传送带等设备的应用贡献巨大。如图所示，电动机带动水平传送带以速度v匀速运动，一质量为m的物体轻放在传送带上，经过一段时间后物体与传送带相对静止。已知物体与传送带间的动摩擦因数为μ，g为重力加速度，则对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是（ ）A．物体运动的时间为B．传送带克服摩擦力做的功为C．物体在传送带上的划痕长度为D．电动机增加的功率为我国发射的“嫦娥四号”登月探测器，首次造访月球背面，成功实现对地对月中继通信。如图所示，“嫦娥四号”从距月面高度为100km的环月圆轨道Ⅰ上的P点实施变轨，进入近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ，由近月点Q落月。关于“嫦娥四号”下列说法正确的是（ ）A．沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期B．沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度小于在Q点的加速度C．沿轨道Ⅰ运动至P时，需制动减速才能进入轨道ⅡD．在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，重力势能（这里也可以说是引力势能）减小，机械能不变10．中国象棋是起源于中国的一种棋，属于二人对抗性游戏的一种，在中国有着悠久的历史。由于用具简单，趣味性强，成为流行极为广泛的棋艺活动。如图所示，5颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第5颗棋子最左端与水平面上的a点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将水平向右的恒力F作用在第3颗棋子上，恒力作用一小段时间后，五颗棋子的位置情况可能是（图中虚线用于辅助看位置情况）（    ）  A．   B．  C．  D．  三、实验题（每空2分，8空共16分。）11．在学习完毕传统的“验证机械能守恒定律”的实验后，同学们采用传感器等设备重新设计了一套新的实验装置。实验中，将完全相同的挡光片依次固定在圆弧轨道上，摆锤上内置了光电传感器，可测出摆锤经过挡光片时间，测出部分数据如表，表中高度h为0的位置为重力势能的零势能点：若挡光片的宽度极小且为d，挡光时间为，则摆锤经过挡光片时的速度大小为（用题目给的符号表示）。（2）表中A处数据应为J（写具体数值）。（3）另一小组记录了每个挡光板所在的高度h及其相应的挡光时间后，绘制了四幅图像。其中可以说明机械能守恒的图像最合适的是。A．B．C．  D．12．太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”或“光电池”，只要光照达到一定的强度，瞬间就可输出电压。我国在该领域深耕多年，目前中国在全球太阳能领域处于领先地位。某兴趣小组利用下面的器材测量某光电池的电动势和内阻（相同光照强度下该光电池的电动势不变）。（1）一同学在某次实验中，连接好电路（如图甲所示），闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则（填选项前的字母）。A．导线ab断路        B．滑动变阻器断路       C．导线cd断路      D．滑动变阻器短路（2）另一同学根据所给器材设计合理的实验电路：①定值电阻应选（填“R1”或“R2”），在图乙所示方框中画出合理的电路图（图上需要用符号标注各个器件）。待测光电池（电动势约为3V、内阻约为10Ω）开关S，导线若干电流表A1（量程为0~3mA、内阻）电流表A2（量程为0~600mA、内阻约为1Ω）定值电阻定值电阻滑动变阻器R（0~200Ω）②实验Ⅰ：该同学用一定强度的光照射该电池，闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值，读出电流表A1的读数I1和电流表A2的读数I2，得到该电池的曲线为图丙中曲线a。若改装的电压表可视为理想电压表，由图可知，该电池的电动势为V（保留3位有效数字）③实验Ⅱ：减小实验Ⅰ中光的强度，重复实验，测得曲线b。改装的电压表可视为理想电压表，当滑动变阻器的电阻为某值不变时，若实验Ⅰ中的电流表A1的读数I1为1.50mA，则实验Ⅱ中滑动变阻器消耗的电功率为mW（保留2位有效数字）计算题（本题共3小题，第12题12分，第13题12分，第14题14分，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。）在电视剧《西游记》中，孙悟空为朱紫国国王悬丝诊脉，中医悬丝诊脉悬的是“丝”，“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如示意图所示，假设在0点脉搏跳动产生了一列沿x轴正方向传播简谐横波。在时，波传播到轴上的质点B，在它的左边质点A位于正的最大位移处，在时，质点A第一次出现在负的最大位移处，求：（1）该波的周期；（2）该波的波速大小；（3）从时开始到质点E刚刚振动时，经历的时间及在该段时间内质点A通过的路程。  14．光刻机是半导体行业中重中之重的利器，我国上海微电子装备公司（SMEE）在这一领域的技术近年取得了突破性进展。电子束光刻技术原理简化如图所示，电子枪发射的电子经过成型孔后形成电子束，通过束偏移器后对光刻胶进行曝光。某型号光刻机的束偏移器长L=0.02m，间距也为L，两极间有扫描电压，其轴线垂直晶圆上某芯片表面并过中心O点，该轴线也是束偏移器的一条对称轴。芯片到束偏移器下端的距离为。若进入束偏移器时电子束形成的电流大小为，单个电子的初动能为Ek0=1.6×10-14J。不计电子重力及电子间的相互作用力，忽略其他因素的影响，电子到达芯片即被吸收。（e=1.6×10-19C）（1）若扫描电压为零，电子束在束偏移器中做何种运动？电子束到达芯片时的落点位置？（2）若扫描电压为多少时，电子束刚好打在束偏移器的下边界不能离开束偏移器？（3）若某时刻扫描电压为15kV，则电子束到达芯片时的位置离O点的距离为多少？15．在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。2023年6月从中国电子科技集团有限公司获悉，该集团旗下中电科电子装备集团有限公司（简称电科装备）已实现国产离子注入机28纳米工艺制程全覆盖，有力保障我国集成电路制造行业在成熟制程领域的产业安全。如图所示是离子注入简化工作原理的示意图。静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后，沿图中半径为R的虚线通过圆弧形静电分析器（静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从P点沿竖直方向进入半径为r的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外。该圆形磁场区域的直径PQ与竖直方向夹角为15°，经磁场偏转，离子最后垂直打在竖直放置的硅片上。已知离子的质量为m、电荷量为q，不计重力。求：（1）离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小；（2）静电分析器通道内虚线处电场强度的大小E；（3）匀强磁场的磁感应强度B的大小。