绝密启用前 3．“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空 110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星
的使用寿命。假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，其运动方向与地球自转
2024 届高三 1 月大联考考后强化卷（新高考卷）（新教材） 方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是
A．“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的 5 倍
物 理 B．“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的 5 倍
C．站在赤道上的人可观察到“轨道康复者”向东运动
本卷满分 100 分，考试时间 75 分钟。 D．“轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救
注意事项： 4．如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球（视为质点），某次乒乓球与墙壁上的 P 点碰撞后水平弹离，恰
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 好垂直落在球拍上的 Q 点。取重力加速度大小 g 10 m / s2 ，不计空气阻力。若球拍与水平方向的夹角
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 为 45，乒乓球落到球拍前瞬间的速度大小为 4 m / s ，则 P、Q 两点的高度差为
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．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、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，只有一项是符合题目要
求的。
．现代核电站主要是通过可控链式裂变反应来实现核能的和平利用， 235U 是核裂变的主要燃料之一、铀核
1 92 A．0.1 m B．0.2 m C．0.3 m D．0.4 m
裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出 3 个中子，核反应方程是 5．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源 S，它发出的是两种不同颜色的 a 光和 b 光，在水面上形成了
235 144 89 1
92 U X 56 Ba 36 Kr 30 n 。关于该核反应，下列说法正确的是 一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由 a、b 两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状单
A． X 是质子，质子是卢瑟福通过实验最先发现的 色光区域，且为 a 光的颜色（见图乙）。则下列说法正确的是
235 144 89 235
B． 92 U 与 56 Ba 、 36K 相比， 92 U 核子数最多，结合能最大，最稳定
235 235
C． 92 U 有放射性，经过一个半衰期，1 000 个 92 U 只剩下 500 个未衰变
D．该核反应中，X 的速度不能太快，否则铀核不能“捉”住它，不能发生核裂变
2．用一根轻质细绳将一幅重力为 G 的画框对称悬挂在墙壁上，挂钉摩擦及墙壁摩擦忽略不计，栓接点位置 A．a 光的频率大于 b 光的频率
不变，关于绳上的力，下列说法正确的是 B．a 光的折射率小于 b 光的折射率
C．a 光在水中的传播速度比 b 光小
D．a 光在水中发生全反射的临界角小于 b 光在水中发生全反射的临界角
6．近日，潍坊中心城区的 14 条主干道进行平峰绿波调试。在非高峰期时段，只要车匀速保持某速度范围内
行驶，就会一路绿灯，大大提高了通行效率。假设某路每隔 1 000 m 设置一个信号灯，每盏信号灯显示绿
灯的时间间隔都是 60 s ，显示红灯（含黄灯）的时间间隔共 40 s 。每个路口信号灯变红（含黄灯）10 s
A．绳长越长，绳上的拉力越大
后下一个路口信号灯变绿。一辆匀速行驶的汽车，通过第一盏信号灯时刚显示绿灯，则此汽车能不停顿
B．绳长越短，绳上的拉力越大
地通过以后三盏信号灯的最小速率
C．由于画框重力不变，绳上拉力与绳长无关
A． 40 km/h B． 45 km/h C． 50 km/h D． 55 km/h
… 学校： ______________ 姓名：_____________ 班级： _______________ 考号： ______________________D．挂钉所受绳的拉力的合力大于画框重力 G
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……………… ……………… 外 ……………… ……………… 装 ……………… ……………… 订 ……………… ………………线 ……………… ……………………………… ……………… 内 ……………… ………………装 ……………… ………………订 ……………… ………………线 ……………… ………………
……………… 线 ……………… ……………… 订 ……………… ……………… 装 ……………… ……………… 外 ……………… ……………… ………………
……………… 线 ……………… ……………… 订 ……………… ……………… 装 ……………… ……………… 内 ……………… ……………… ………………
7．如图所示，一对完全相同的线圈 A、B 分别固定在水平薄板的上、下两侧，圆形线圈 P 静置在水平薄板上 10．匀强电场中有一与电场方向平行的扇形 AOB 区域，如图所示，圆心角 = 120 ，半径 R 1 m ，其中
与 A、B 共轴平行等距。设从上往下看顺时针方向为正方向，现给线圈 P 通入正方向的电流，忽略薄板对 C、D、F 将圆弧 AB 四等分。已知A 9 V ，B 0 ，O 3 V ，以下说法正确的是
磁场的影响，若使线圈 P 恰好能离开薄板，可能的办法是 封 密 不 订 装 只 卷 此
A．D 6 V B．F 3 V
C．电场方向沿 AO 连线方向 D．场强大小为 3 V/m
A．线圈 A、B 通入等大且同为负方向的电流
三、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
B．线圈 A、B 通入等大且同为正方向的电流
11．（6 分）某实验小组用如图所示装置验证牛顿第二定律，水平轨道上安装两个光电门 1、2，两个光电门中心
C．线圈 A、B 通入等大且分别为正方向、负方向的电流
距离为 L，小车上的挡光板宽度为 d，小车上装有力传感器，小车和力传感器总质量为 M，细线一端与力传
D．线圈 A、B 通入等大且分别为负方向、正方向的电流
感器连接，另一端跨过滑轮挂上物块。实验时，保持轨道水平，当物块质量为 m 时，小车恰好匀速运动。
二、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，有多项是符合题目要求
的。全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
8．“波”字最早用于描述水纹起伏之状，唐代诗人韦应物有“微风动柳生水波”的描述。“微风动柳”在水面引起
2
水波向四周传播，如图是 t0 时刻水波沿 x 轴方向传播的部分波形图，A 点的纵坐标 y cm，此后
A 2
质点 A 比质点 B 先回到平衡位置且时间差为 0.1 s。下列说法正确的是 （1）该实验过程中，__________（选填“不需要”或“需要”）物块的质量远小于小车的质量；
（2）某次实验测得小车通过光电门 1、2 时，挡光时间分别为 t1 和 t2，计算出小车的加速度 a=_______。
（用题中物理量的字母表示）
（3）保持 M 不变，改变物块的质量，得到多组力传感器示数 F，通过计算求得各组小车的加速度，描
出 a-F 图像，下列图像可能正确的是__________。
A．水波沿 x 轴正方向传播 B．水波的振幅为
2 cm A． B． C． D．
C．水波的周期为 0.4 s D．水波的波长为 8 cm
9．如图所示，理想自耦变压器副线圈接有滑动变阻器 R 和定值电阻 R1，Q 是滑动变阻器 R 的滑动触头，原 12．（10 分）某实验小组用多用电表、电流表 G 和电阻箱进行一系列实验，分别是练习使用多用电表、测量
线圈两端接电压有效值恒定的交变电流，所有电表均为理想电表，则 电流表的内阻、改装电压表，实验器材如下：
A．多用电表
B．电流表 G（满偏电流 Ig=15 mA，内阻未知）
C．标准电流表 G0
D．电阻箱 R（最大阻值为 9 999.9 ）
E．电源（电动势 E=3.0 V，内阻可忽略不计）
A．保持 P 的位置不变，Q 向右滑动，R1 消耗的功率变小
F．导线、开关若干
B．保持 P 的位置不变，Q 向右滑动，两表示数都变小
（1）用多用电表欧姆挡粗略测量电流表的内阻；
C．保持 Q 的位置不变，P 向下滑动，R1 消耗的功率变大
（2）精确测量电流表 G 的内阻 Rg；
D．保持 Q 的位置不变，P 向上滑动，两表示数都变大
物理试题 第3 页（共6 页） 物理试题 第4 页（共6 页）
按如图甲所示的电路图连接好电路，先将电阻箱 R 的阻值调到最大，闭合开关 S1，断开开关 S2， （1）初始时封闭空气的压强大小；
1 （2）第一次充完气后，活塞缓慢上升的高度；
调节电阻箱 R，使标准电流表 G 的示数大于量程的 ，且两电流表的示数都没有超过量程，读出
0 3
（3）充气 45 次之后，缸内空气的压强大小。
标准电流表 G0 的示数为 I0，电阻箱的示数为 R1；
14．（13 分）如图所示，在 xOy 坐标系所在的平面内，第一象限内有沿 x 轴负方向的匀强电场，第二、三象
限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。在 x 轴上 C 点沿 y 轴正方向发射一比荷为 k 的带正电粒子，粒子初
速度为 v 0，C 点坐标为（d，0），粒子从 y 轴上的 D 点离开电场，D 点坐标为（0，2d），粒子经磁场
后再次到达 y 轴时刚好从坐标原点 O 处经过。不计粒子重力。求：
保持开关 S1 闭合，再闭合开关 S2，调节电阻箱 R，使标准电流表 G0 的示数仍为 I0，读出电阻箱
的示数为 R2。
（3）用该电流表 G 和电阻箱 R 改装一个电压表；
根据实验回答以下问题：
用多用电表欧姆挡“10 ”挡测量电流表 G 的阻值，指针如图乙所示，那么电流表阻值为_____。
电流表 G 内阻的表达式为 Rg=__________（用 R1、R2 表示）。
（1）匀强电场的场强 E 的大小和匀强磁场的磁感应强度 B 的大小；
（2）粒子从 C 运动到 O 经历的时间。
15．（15 分）在光滑水平面上有两个静止的、可视为质点的相同物块 A、B，某时刻给物块 A 一个向右的初速
度 v0=10 m/s，物块 A 与物块 B 发生弹性碰撞，碰后物块进入与水平面平滑连接的光滑圆形轨道。圆形
通过以上测量得到电流表 G 内阻为 Rg=100 ，用电流表 G 和电阻箱 R 改装成量程为 0~6V 的电 轨道右侧的光滑水平面平滑连接着一个倾角 =37且足够长的粗糙斜面，斜面与物块间的动摩擦因数为
压表，应将电阻箱 R 与电流表 G__________（选填“串联”或“并联”），将电阻箱R 的阻值调到
0 0.5 ，重力加速度 g 取 10 m/s，sin37=0.6，cos37=0.8。
__________。
13．（10 分）如图所示装置是一个高为 H 、底面积为 S 的圆柱体导热汽缸的截面图。汽缸顶部安装有挡柱，
底部通过阀门（大小不计）连接一个充气泵，厚度不计的活塞封闭有一部分空气，活塞距离汽缸底部高
1 p S
度 h H ，质量 M 0 ，活塞与汽缸之间的摩擦可忽略。大气压强为 p ，空气可视为理想气体。现
3 2g 0
1
用充气泵给汽缸充气，每次可往容器中充入压强为 p 、体积为 SH 的空气，充气过程中汽缸内空气温 （1）求物块 A 与物块 B 碰后瞬间，物块 B 的速度大小；
0 30
（2）为保证物块第一次进入圆形轨道的过程中不脱离轨道，求圆形轨道半径 R 的取值范围；
度视为保持不变。求：
（3）若圆形轨道半径 R=1.8 m，求物块 B 第一次滑上斜面时在斜面上的最大位移 s1 。
… 学校： ______________ 姓名：_____________ 班级： _______________ 考号： ______________________
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……………… ……………… 外 ……………… ……………… 装 ……………… ……………… 订 ……………… ………………线 ……………… ……………………………… ……………… 内 ……………… ………………装 ……………… ………………订 ……………… ………………线 ……………… ………………
2024 届高三 1 月大联考考后强化卷（新高考卷）（新教材）
物理全解全析
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D B C D B A C ACD AD ABC
1．D 【解析】据质量数和电荷数守恒可知，X 的质量数为 1，电荷数为 0，故 X 是中子，中子是查德威克
235 144 89
通过实验最先发现的，A 错误； 92 U 核子数最多，结合能最大，但 56 Ba 、 36K 比结合能较大，较稳定，
235
B 错误；半衰期针对的是大量原子核的统计规律，对于 1 000 个 92 U 不适用，C 错误；核裂变中，中子
的速度不能太快，否则铀核不能“捉”住它，不能发生核裂变，D 正确。
2．B 【解析】设两绳夹角为 ，根据平衡条件 2T cos mg ，绳长越长，夹角越小，绳拉力越小，绳长越
2
短，夹角变大，绳上的拉力越大，故 AC 错误，B 正确；挂钉所受绳的拉力的合力等于画框重力 G，因
为画框始终处于平衡状态，故 D 错误。
GMm v2 GM
3．C【解析】根据 m ，得 v ，“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的 5 倍，A 错误；
r 2 r r
GMm GM
根据 ma ，得 a ，“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的 25 倍，B 错误；因为“轨
r 2 r 2
道康复者”绕地球做匀速圆周运动的周期小于同步卫星的周期，即小于地球自转的周期，站在赤道上的
人观察到“轨道康复者”向东运动，C 正确； “轨道康复者”可在高轨道上减速，做近心运动，以实现对低
轨道上卫星的拯救，D 错误。
4．D【解析】乒乓球恰好垂直落在球拍上的 Q 点，球拍与水平方向的夹角为 45，乒乓球落到球拍前瞬间
v2
的速度大小为 4 m / s ，则有 v v cos 45 2 2 m / s ，则 P、Q 两点的高度差为 h y 0.4 m ，
y 2g
故选 D。
1
5．B【解析】a 光照射的面积较大，知 a 光的临界角较大，根据sinC ，知 a 光的折射率较小，根据光的
n
c
折射率越小，频率也越小，可知 a 光的频率小于 b 光的频率，故 AD 错误，B 正确；根据 v ，可知 a
n
光在水中传播的速度较大，故 C 错误；故选 B。
6．A 【解析】从第一盏信号灯变绿开始计时，第二盏信号灯变绿经过的时间为 60 s+10 s=70 s；第三盏信
号灯变绿经过的时间为 70 s+60 s+10 s=140 s，第四盏信号灯变绿经过的时间为 210 s，则当汽车能不停
3L
顿地经过后三盏信号灯，需要的最长时间为 t=210 s+60 s=270 s，则最小速率为 v 40 km/h ，A 正确。
t
7．C【解析】线圈 P 通入正方向的电流，线圈 P 恰好能离开薄板时，水平薄板对线圈 P 向上的支持力为零，
可知线圈 A、B 对线圈 P 的安培力均向上，根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，可能的办法是
线圈 A、B 通入等大且分别为正方向、负方向的电流。故选 C。
物理全解全析 第1 页（共5 页）
8．ACD 【解析】质点 A 比质点 B 先回到平衡位置且时间差为 0.1 s，根据“平移法”可知，水波沿 x 轴正方
x
向传播，A 正确；质点 A 比质点 B 先回到平衡位置且时间差为 0.1 s，波速 v 20 cm/s ，根据图像
t
2
可知，波长为 8 cm，周期T 0.4 s ，C、D 正确；根据题意 y Asin x ，将（3，0）代
v 4
入，解得 A 1 cm ，B 错误。
9．AD【解析】当 P 不动时，自耦变压器输出的电压不变，所以电压表的示数不变；当 Q 向右移动时，滑
I n
动变阻器接入电路的电阻增大，所以电路中的电流减小，根据变流比公式 1 2 ，变压器的输入电流也
I2 n1
减小，故电流表的读数减小；流过电阻 R1 的电流减小，故 R1 消耗的功率减小，故 A 正确，B 错误；保
U1 n1
持 Q 的位置不变，P 向下滑动，根据变压比公式 ，变压器的输出电压减小，故流过电阻 R1 的电
U2 n2
流减小，故 R1 消耗的功率减小，故 C 错误；保持 Q 的位置不变，P 向上滑动，根据变压比公式
U1 n1
，变压器的输出电压增加，故流过电阻 R1 的电流增加，变压器的输出功率增加，而输入功率等
U2 n2
于输出功率，故输入功率也增加，根据 P=U1I1，输入电流增加，故两表示数都变大，D 正确。
10．ABC【解析】AB．连接 AB、OC、OD、OE，交点分别为 I、H、G， OIG 为等边三角形， OAI 、
OBG 为等腰三角形，如图所示。由几何关系可得 AI=IG=GB，即 I、G 为 AB 的三等分点，由于匀强电
场电势均匀变化，可得I 6 V ，G 3 V ，故 OF 为电势 3 V 的等势面，由几何关系可得 DI 连线垂
直于 OA，与 OF 平行，为电势 6 V 的等势面，即D 6 V ，F 3 V ，故 AB 正确；电场方向垂直于
U
等势面指向电势较低一侧，故沿 AO 连线方向，C 正确；场强大小为 E AO 6 V/m ，故 D 错误。
R
d 2 d 2
11．（1）不需要（2 分） （2） 2 2 （2 分） （3）A（2 分）
2Lt2 2Lt1
【解析】（1）实验装置中力传感器可以直接得到拉力大小，故无需满足物块的质量远小于小车的质量；
d d 2 2
（2）通过光电门 1 的速度为 v1 ，通过光电门 2 的速度为 v2 ，根据 v2 v1 2ax ，可得
t1 t2
2 2
d d
2 2 ；
t2 t1 d d
a = 2 2
2L 2Lt2 2Lt1
物理全解全析 第2 页（共5 页）
1
（3）当物块的质量为 m 时，小车恰好匀速运动，可得此时拉力为 F mg ，此时拉力与阻力大小相
2
1 F 1
等即 F F mg ，改变物块的质量，根据牛顿第二定律可知 F F ma ，整理为 a g ，根据
f 2 f m 2
函数关系可知 a-F 图像应为直线且横截距大于 0，故 A 正确。
12．（3）110（2 分） R2 R1 （3 分） 串联（2 分） 300（3 分）
【解析】电流表阻值为 R 1110 110 ；第一次和第二次电流表读数相同，说明两次电路
中总电阻相同，闭合开关 S2 后电流表 G 短路，则电阻箱的阻值要增大，电阻箱增大的阻值，即为电流
表 G 的 内 阻 ， 即 Rg R2 R1 ；改装电压表应将电阻箱 R 与 电 流 表 G 串 联 ， 串 联 的 电 阻 为
U 6
R Rg 3 100 =300 ，故电阻箱阻值调到 300 。
Ig 1510
13．（1）对活塞受力分析，由平衡条件得 p0S Mg p1S （2 分）
3
解得 p p （1 分）
1 2 0
1
（2）第一次充完气，对充进部分的空气研究，有 p0 SH p1 Sh1 （2 分）
30
1
解得 h H （1 分）
1 45
（3）活塞与汽缸顶部的挡柱刚好接触时，有
H h
n 30 次 （1 分）
h1
则前 30 次气体做等压变化，后 15 次充气气体做等容变化，有
p1 15h1 H S p2 HS （2 分）
解得 p2 2 p0 （1 分）
14．（1）粒子在电场中做类平抛运动，设经历时间为 t1，则竖直方向
2d v0t1 （1 分）
1 qE
水平方向 d t 2 （1 分）
2 m 1
v2
解得 E 0 （1 分）
2kd
设粒子离开电场时速度大小为 v，与 y 轴夹角为 ，则粒子从 C 到 D 由动能定理知
1 1
qEd mv2 mv2 （1 分）
2 2 0
v
cos 0 （1 分）
v
解得 v 2v0 ， 45（1 分）
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为 R，则洛伦兹力提供向心力
物理全解全析 第3 页（共5 页）
v2
qvB m （1 分）
R
由几何关系
2Rsin 2d （1 分）
v
解得 B 0 （1 分）
kd
2d
（2）由（1）可知，t1 ， 45（1 分）
v0
3 3 2m
所以粒子在磁场中运动的时间 t T （1 分）
2 4 4 qB
tCO t1 t2 （1 分）
(4 3)d
解得 tCO （1 分）
2v0
15．（1）由动量守恒定律得 mv0 mvA mvB （1 分）
1 1 1
由机械能守恒定律得 mv 2 mv 2 mv 2 （1 分）
2 0 2 A 2 B
解得 vB 10m/ s ， vA 0 （2 分）
1
（2）若碰后物块 B 恰好能达到与圆心等高的点，则 mv 2 mgR （1 分）
2 B
解得 R 5m （1 分）
为保证物块第一次进入圆形轨道的过程中不脱离轨道，圆形轨道半径
R 5m
若碰后物块 B 恰好能经过圆形轨道最高点，则
v 2
mg m m （1 分）
R
1 1
由机械能守恒定律得 mv 2 2mgR mv 2 （1 分）
2 B 2 m
解得 R 2m （1 分）
为保证物块第一次进入圆形轨道的过程中不脱离轨道，圆形轨道半径
R 2m
综合以上两种情况可知，为保证物块第一次进入圆形轨道的过程中不脱离轨道，圆形轨道半径 R 5m
或 R 2m （1 分）
（3）圆形轨道半径 R 1.8m 2m （1 分）
可知物块 B 能做完整的圆周运动，以 vB 10 m / s 的速度滑上斜面，第一次滑上斜面，由牛顿第二定
律得 0mg cos mg sin ma1 （1 分）
2
解得 a1 10m/ s （1 分）
物理全解全析 第4 页（共5 页）
s 2
第一次滑上斜面的最大位移为 1 ，由 vB 2a1s1 （1 分）
解得 s1 5m （1 分）
物理全解全析 第5 页（共5 页）