2022-2023学年江西省五市八校协作体高三下第一次测试物理试题含解析.pdf

2023 年高考物理模拟试卷 请考生注意：1请用 2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用 05 毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2答题前，认真阅读答题纸上的注意事项，按规定答题。一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 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。1、下列说法中正确的是 A用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力 B在阳光照射下，可以观察到教室空气中飞舞的尘埃作无规则运动，属于布朗运动 C一定质量的理想气体温度升高其压强一定增大 D一定质量的理想气体温度升高其内能一定增大 2、某理想气体的初始压强 p0=3atm，温度 T0=150K，若保持体积不变，使它的压强变为 5atm，则此时气体的温度为（）A100K B200K C250K D300K 3、关于物理学史，正确的是（）A库仑利用扭秤实验，根据两电荷之间力的数值和电荷量的数值以及两电荷之间的距离推导得到库仑定律 B奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电磁感应 C法拉第通过实验总结出法拉第电磁感应定律 D欧姆通过实验得出欧姆定律，欧姆定律对金属和电解质溶液都适用，但对气体导电和半导体元件不适用 4、一圆筒内壁粗糙，底端放一个质量为 m 的物体（可视为质点），该物体与圆筒内壁间的动摩擦因数为,圆筒由静止沿逆时针方向缓慢转动直到物体恰好滑动，此时物体、圆心的连线与竖直方向的夹角为，如图所示，以下说法正确的是（）A在缓慢转动过程中物体受到的支持力逐渐增大 B在缓慢转动过程中物体受到的静摩擦力逐渐减小 C物体恰好滑动时夹角与的关系为tan D缓慢转动过程中，圆筒对物体的作用力逐渐增大 5、研究光电效应的实验规律的电路如图所示，加正向电压时，图中光电管的 A 极接电源正极，K 极接电源负极时，加反向电压时，反之当有光照射 K 极时，下列说法正确的是 AK 极中有无光电子射出与入射光频率无关 B光电子的最大初动能与入射光频率有关 C只有光电管加正向电压时，才会有光电流 D光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大 6、一列简谐横波沿x轴负方向传播，0t 时刻的波形图象如图所示，此时刻开始介质中1.0mx 的质点P经0.25s第一次回到平衡位置。则下列说法中正确的是（）A0t 时刻质点P向x轴正方向运动 B简谐横波的周期为0.8s C简谐横波传播的速度为4m/s D质点P经过平衡位置向上运动时开始计时的振动方程为1010sin(cm)3yt 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。7、如图甲，用强磁场将百万度高温的等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克。我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行 100 秒的成绩。多个磁场才能实现磁约束，其中之一叫纵向场，图乙为其横截面的示意图，越靠管的右侧磁场越强。尽管等离子体在该截面上运动的曲率半径远小于管的截面半径，但如果只有纵向场，带电粒子还会逐步向管壁“漂移”，导致约束失败。不计粒子重力，下列说法正确的是（）A正离子在纵向场中沿逆时针方向运动 B发生漂移是因为带电粒子的速度过大 C正离子向左侧漂移，电子向右侧漂移 D正离子向下侧漂移，电子向上侧漂移 8、如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时，线框的速度为v，方向与磁场边界成45，若线框的总电阻为R，则（）A线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为DCBA BAC刚进入磁场时线框中感应电流为2BavR CAC刚进入磁场时线框所受安培力大小为222B a vR D此进CD两端电压为34Bav 9、回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的 D 形金属盒半径为 R。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间忽略不计，磁感应强度为 B 的匀强磁场与盒面垂直。A 处粒子源产生质量为 m、电荷量为+q 的粒子，在加速器中被加速，加速电压为 U。下列说法正确的是（）A交变电场的周期为mBq B粒子射出加速器的速度大小与电压 U 成正比 C粒子在磁场中运动的时间为22BRU D粒子第 1 次经过狭缝后进入磁场的半径为12mUBq 10、如图所示，在光滑水平的平行导轨 MN、HG 左端接一阻值为2R的电阻0R（导轨电阻不计），两轨道之间有垂直纸面向里的匀强磁场。一电阻也为2R的金属杆，垂直两导轨放在轨道上。现让金属杆在外力作用下分别以速度 v1、v2由图中位置 1 匀速运动到位置 2，两次运动过程中杆与导轨接触良好，若两次运动的速度之比为1:2，则在这两次运动中下列说法正确的是（）AR0两端的电压之比为 U1:U21:2 B回路中产生的总热量之比 Q1:Q21:4 C外力的功率之比 P1:P21:2 D通过导体横截面的电荷量 q1:q21:1 三、实验题：本题共 2 小题，共 18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6 分）用如图 a 所示的电路测量铂热敏电阻的阻值与温度的关系（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至_端（填“A”或“B”）（2）实验测得不同温度下的阻值，并绘得如图 b 的 Rt-t 关系图线，根据图线写出该热敏电阻的 Rt-t 关系式：Rt=_（）（3）铂的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计请利用开关、导线、铂热敏电阻、图 a 中某一电表和图 c 所示的恒流源（调节旋钮时可以选择不同的输出电流，且输出电流不随外部条件的变化而变化），设计一个简易电阻温度计并在图 d 的虚线框内画出电路原理图_ （4）结合图 b 的关系图线，选择恒流源的输出电流为 0.15A，当选用的电表达到满偏时，电阻温度计所测温度为_如果要提高该温度计所能测量的最高温度值，请提出一种可行的方法：_ 12（12 分）某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材“验证力的平行四边形定则”，设计的实验装置如图固定在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮筋一端固定在量角器圆心 O 的正上方 A 点，另一端系绳套 1 和绳套 2。(1)实验步骤如下：弹簧测力计挂在绳套 1 上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达 O 点，记下弹簧测力计的示数 F；弹簧测力计挂在绳套 1 上，手拉着绳套 2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点达到 O 点，此时绳套 1 沿 0方向，绳套2 沿 120方向，弹簧测力计的示数为 F1；根据力的平行四边形定则计算绳套 1 的拉力 F1=_；比较_，即可初步验证力的平行四边形定则。(2)将绳套 1 由 0方向缓慢转动到 60方向，同时绳套 2 沿 120方向不变，此过程中保持橡皮筋的结点在 O 点不动，关于绳套 1 的拉力大小的变化，下列结论正确的是_。A逐渐增大 B先增大后减小 C逐渐减小 D先减小后增大 四、计算题：本题共 2 小题，共 26 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10 分）在某次的接力比赛项目中，项目组规划的路线如图所示，半径20mR 的四分之一圆弧PQ赛道与两条直线赛道分别相切于P和Q点，圆弧PQ为接力区，规定离开接力区的接力无效。甲、乙两运动员在赛道上沿箭头方向训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持 9m/s 的速率跑完全程，乙从起跑后的切向加速度大小是恒定的。为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中，甲在接力区前13.5ms 的 A 处作了标记，并以9m/sv 的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的 P 点听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相等时被甲追上，完成交接棒。假设运动员与赛道间的动摩擦因数为 0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，运动员（可视为质点）在直道上做直线运动，在弯道上做圆周运动，重力加速度 g=10m/s2，=3.14，求：(1)为确保在弯道上能做圆周运动，允许运动员通过弯道PQ的最大速率；(2)此次练习中乙在接棒前的切向加速度 a。14（16 分）如图所示，内壁粗糙、半径 R=0.4m 的四分之一网弧轨道 AB 在最低点 B 处与光滑水平轨道 BC 相切。质量 m2=0.4kg 的小球 b 左端连接一水平轻弹簧，静止在光滑水平轨道上，质量 m1=0.4kg 的小球 a 自圆弧轨道顶端由静止释放，运动到圆弧轨道最低点 B 的过程中克服摩擦力做功 0.8J，忽略空气阻力，重力加速度 g=10m/s2。求：(1)小球 a 由 A 点运动到 B 点时对轨道的压力大小；(2)小球 a 通过弹簧与小球 b 相互作用的过程中，a 球的最小动能；(3)小球 a 通过弹簧与小球 b 相互作用的整个过程中，弹簧对小球 b 的冲量 I 的大小。15（12 分）如图所示，光滑斜面 AB 与粗糙斜面 CD 为两个对称斜面，斜面的倾角均为，其上部都足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面 BEC 的两端相切，一个物体在离切点 B 的高度为 H 处，以初速度 v0沿斜面向下运动，物体与CD 斜面的动摩擦因数为 （1）物体首次到达 C 点的速度大小；（2）物体沿斜面 CD 上升的最大高度 h 和时间 t；（3）请描述物体从静止开始下滑的整个运动情况，并简要说明理由 参考答案 一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 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。1、D【解析】A 项：用打气筒打气时，里面的气体因体积变小，压强变大，所以再压缩时就费力，与分子之间的斥力无关，故 A 错误；B 项：教室空气中飞舞的尘埃是由于空气的对流而形成的；不是布朗运动；故 B 错误；C 项：由理想气体状态方程可知，当温度升高时如果体积同时膨胀，则压强有可能减小；故 C 错误；D 项：理想气体不计分子势能，故温度升高时，分子平均动能增大，则内能一定增大；故 D 正确。2、C【解析】理想气体体积不变，发生等容变化，则00ppTT，代入数据得：35=150T，解得：250TK故 C 项正确，ABD 三项错误【点睛】在理想气体状态方程和气体实验定律应用中，压强、体积等式两边单位一样即可，不需要转化为国际单位；温度的单位一定要用国际单位(开尔文)，不能用其它单位 3、D【解析】A库仑利用扭秤实验，得到两电荷之间的作用力与两电荷之间距离的平方成反比，与电量的乘积成正比，从而推导出库仑定律，但当时的实验条件无法测出力的数值和电荷量的数值，选项 A 错误；B奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应，不是电磁感应现象，选项 B 错误；C法拉第发现了电磁感应现象，纽曼和韦伯通过实验总结出了法拉第电磁感应定律，人们为了纪念法拉第，所以将其命名为法拉第电磁感应定律，故 C 错误；D欧姆定律是个实验定律，适用于金属导体和电解质溶液，对气体导电、半导体导电不适用。故 D 正确。故选 D。4、C【解析】AB对物体受力分析如图所示，正交分解，根据平衡条件列出方程 NcosFmg fsinFmg 随着的增大，NF减小，fF增大，选项 AB 错误；C当物块恰好滑动时fNFF得 tan 选项 C 正确；D缓慢转动过程中，圆筒对物体的作用力与重力等大反向，始终不变，D 错误。故选 C。5、B【解析】K 极中有无光电子射出与入射光频率有关，只有当入射光的频率大于 K 极金属的极限频率时才有光电子射出，选项 A错误；根据光电效应的规律，光电子的最大初动能与入射光频率有关，选项 B 正确；光电管加反向电压时，只要反向电压小于截止电压，就会有光电流产生，选项 C 错误；在未达到饱和光电流之前，光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大，达到饱和光电流后，光电流的大小与正向电压无关，选项 D 错误.6、D【解析】A简谐波沿x轴负方向传播，所以0t 时刻质点P向y轴正方向运动，故 A 错误；B简谐波沿y轴负方向传播，质点P第一次回到平衡位置时，即6mx 处质点的振动传播到P点，所需的时间50.2512tsT，解得 0.6sT 故 B 错误；C从题图上读出波长为12m，所以波速 20m/svT 故 C 错误；D根据图象可知，此列波的振幅10cmA，简谐波沿x轴负方向传播，0.6Ts，角速度 210rad/s3T 则质点P经过平衡位置向上运动时开始计时的振动方程为 1010sincm3yt 故 D 正确。故选 D。二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。7、AD【解析】A根据左手定则可判断出正离子在纵向场中沿逆时针方向运动，故 A 正确；B因为左右两边磁场强度不一样，导致左右的半径不同，所以发生偏移；CD根据 2mvqvBR 得 mvRqB 发现 B 越大，R 越小，所以右边部分的 R 大于左边部分的 R，结合左手定则判断出正离子就会向下侧漂移，电子向上侧漂移，故 C 错误，D 正确。故选 AD。8、CD【解析】线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向外，则感应电流的方向为ABCD 方向，故 A 错误；AC 刚进入磁场时 CD 边切割磁感线，AD 边不切割磁感线，所以产生的感应电动势EBav，则线框中感应电流为 EBavIRR，此时 CD 两端电压，即路端电压为3344RUEBavR，故 B 错误，D 正确；AC刚进入磁场时线框的 CD 边产生的安培力与 v 的方向相反，AD 边受到的安培力的方向垂直于 AD 向下，它们的大小都是FBIa，由几何关系可以看出，AD 边与 CD 边受到的安培力的方向相互垂直，所以 AC 刚进入磁场时线框所受安培力为 AD 边与 CD 边受到的安培力的矢量合，即2222B a vFFR合，故 C 正确。故选 CD。9、CD【解析】A为了能够使粒子通过狭缝时持续的加速，交变电流的周期和粒子在磁场中运动周期相同，即 2 mTqB A 错误；B粒子最终从加速器飞出时 2vqvBmR 解得 qBRvm 粒子飞出回旋加速器时的速度大小和U无关，B 错误；C粒子在电场中加速的次数为n，根据动能定理 212nqUmv 粒子在磁场中运动的时间 222221111 22222BRUq B RmtnTmqUmqB C 正确；D粒子第一次经过电场加速 2112qUmv 进入磁场，洛伦兹力提供向心力 2111vqv BmR 解得 11212mvmqUmURqBqBmBq D 正确。故选 CD。10、AD【解析】A两种情况下杆产生的电动势分别为 11EBLv、22EBLv 回路中的总电阻为R。故回路中两次的电流分别为 11BLvIR、22BLvIR 故电流之比为 112212IvIv 根据欧姆定律，R0两端的电压之比 112212UIUI 故 A 正确；B两次运动所用的时间为 12121221LtvvLtvv 故产生的热量之比为 2111222212QI RtQI Rt 故 B 错误；C由于棒做匀速直线运动，故外力的功率等于回路中的功率，故 21122214PI RPI R 故 C 错误。D两种情况下磁通量的变化量相同，则通过导体横截面的电荷量为 qIttt RR 故通过电阻横截面的电荷量为 q1:q2=1:1 故 D 正确。故选 AD。三、实验题：本题共 2 小题，共 18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、B 50+t 50 将恒流源的输出电流调小 【解析】（1）开关闭合前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，故滑片应移至 B 端；（2）由图象可知，铂丝电阻 Rt的阻值与温度的关系式：Rt50+t；（3）直流恒流电源正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，并且可读出其大小，电压表并联在铂丝电阻Rt的两端，如图所示：（4）当恒流源的输出电流为 0.15A，所以当电压表示数最大时，即 Rt两端的电压 Ut15V 时，铂丝电阻 Rt的阻值最大，由丙图中所画的 Rtt 图象可知，此时温度计所能测量的温度最高；由 IUR 得铂丝电阻 Rt的阻值为：Rt150.15100，则温度计所能测量的最高温度为：tRt501005050直流恒流电源正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，并且可读出其大小，电压表并联在铂丝电阻 Rt的两端，如图所示要提高该温度计所能测量的最高温度值，应使铂丝电阻 Rt的阻值增大或将恒流源的输出电流调小 12、33F F1与 F1的大小 D 【解析】(1)1根据力的平行四边形定则，计算绳套 1 的拉力 13tan303FFF 2比较 F1和 F2的大小，即可初步验证力的平行四边形器定则；(2)3保持绳套 2 方向不变，绳套 1 从图示位置向下缓慢转动 90，此过程中保持橡皮筋的结点在 O 处不动，说明两个细绳拉力的合力不变，作图如下 故绳套 1 的拉力先减小后增加，故 ABC 错误，D 正确。故选 D。四、计算题：本题共 2 小题，共 26 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)10m/s；(2)3m/s2【解析】(1)因为运动员弯道上做圆周运动，摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律有 2mvmgR 解得 10m/svgR(2)设经过时间 t，甲追上乙，甲的路程为 1xvt 乙的路程为 22vxt 由路程关系有 13.52vvtt 将 v=9m/s 代入得 t=3s 此时 27m31.4m2vtR 所以还在接力区内 根据 v=at 代入数据解得 a=3m/s2 14、(1)8N；(2)0；(3)0.8Ns【解析】(1)设 a 球运动到 B 点时的速度为Bv，根据动能定理有 211 B12fm gRWm v 解得 B2m/sv 又因为 2BN11vFm gmR 解得 N8NF 由牛顿第三定律知小球 a 对轨道的压力 NN8NFF(2)小球 a 与小球 b 通过弹簧相互作用整个过程中，a 球始终做减速运动，b 球始终做加速运动，设 a 球最终速度为1v，b 球最终速度为2v，由动量守恒定律和能量守恒得 1 B1 122m vm vm v 2221 B1 122111222mvmvm v 解得 10v 22m/sv 故 a 球的最小动能为 0。(3)由(2)知 b 球的最大速度为 2m/s，根据动量定理有 220.4kg2m/s0.8N sIm v 15、（1）202gHv (2)202sin2(sincos)gHvg (3)AB 段匀变速运动，BEC 变速运动，CD 段匀变速运动，可能停止于 CD 斜面上不动，也可能在 BC 间做等幅振动 【解析】（1）根据机械能守恒定律：2201122cmvmgHmv 202cvvgH（2）物体沿 CD 上升的加速度：sincosagg 22sinchva 解得：20(2)sin2(sincos)gHvhg（3）AB 段匀变速运动，BEC 变速运动，CD 段匀变速运动，最后可能停止于 CD 斜面上不动，也可能在 BC 间做等幅振动