江西省南昌市2021-2022学年高三下学期3月第一次模拟考试理综物理含解析

南昌市2022届高三第一次模拟测试卷

理科综合能力测试

本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分；共14页。时量150分钟，满分300分。

本试卷参考相对原子质量：H∶1 He∶4 C∶12 O∶16 Na∶23 C1∶35.5

第I卷（选择题共21题，每小题6分，共126分）

一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。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. “南昌之星”摩天轮的转盘直径为153米，转一圈的时间大约是30分钟。乘客乘坐观光时，其线速度大约为（　　）

A. 5.0m/s

B. 1.0m/s

C. 0.50m/s

D. 0.25m/s

【答案】D

【解析】

【详解】乘客做圆周运动半径，周期，根据匀速圆周运动各物理量间的关系可得

带入数据得

故选D。

2. 如图为电子感应加速器基本原理图，电磁铁通有电流，上、下两电磁铁的磁极之间的外围有一个环形真空室，真空室中存在使电子做圆周运动的磁场（图中未画出）。为使电子沿图示逆时针方向加速运动，采取控制电磁铁中电流的办法，可行的是（　　）

A. 图示中的电流方向和大小都保持不变

B. 图示中的电流方向不变，大小不断减小

C. 图示中的电流方向不变，大小不断增大

D. 图示中的电流方向和大小作周期性变化

【答案】C

【解析】

【详解】由安培定则可知，上方电磁铁的下边为S极，下方电磁铁的上边为N极；真空室内的磁场方向向上（从上往下看为“∙”）；为使电子沿图示逆时针方向做加速运动，因为电子所受电场力的方向与场强的方向相反，说明感生电场的方向是沿顺时针方向，根据楞次定律可知，要产生顺时针方向的感生电场，可以让图示中的电流方向不变，使其大小增大，故ABD错误，C正确；
故选C。

3. 研究光电效应的实验电路图如图（a）所示，实验中得到的光电流I与光电管两端电压U的关系图像如图（b）所示。关于甲乙丙三束单色光频率的大小关系，正确的是（　　）

A. 甲<乙<丙 B. 甲>乙>丙 C. 甲=乙<丙 D. 甲<乙>丙

【答案】C

【解析】

【详解】由光电效应方程和动能定理可得

由图b可知：丙的遏制电压Uc最大，甲乙遏制电压相等，由于被照射阴极材料相同，所以逸出功W0相等，带入上式可得

甲=乙<丙

故ABD错误，C正确。

故选C。

4. 如图所示，边长为L的正方形ABCD边界内有垂直纸面向里的匀强磁场B，E为AD上一点，ED= 。完全相同的两个带电粒子a、b以不同速度分别从A、E两点平行AB向右射入磁场，且均从C点射出磁场。已知a粒子在磁场中运动的时间为t，不计粒子的重力和相互作用，则b粒子在磁场中运动的时间为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据题意可知粒子做圆周运动的轨迹如图所示

由图可知a粒子运动轨迹所对的圆心角为

根据几何知识有

得b粒子的轨道半径

所以b粒子运动轨迹所对的圆心角为

根据

，

所以

b粒子在磁场中运动的时间为

故选C。

5. 已知M、N两星球的半径之比为2∶1，在星球表面竖直上抛物体时，其上升的最大高度h与初速度平方v2的关系如图所示（不计空气阻力），M、N两星球的密度之比为（　　）

A. 1∶1 B. 1∶4 C. 1∶8 D. 1∶16

【答案】B

【解析】

【详解】由竖直上抛运动和题图可知

，

所以

根据

， ，

得

所以

故选B。

6. “套圈”是老少皆宜的游戏。如图所示，某同学先后两次在A点把小环水平抛出，分别直接套中位于水平地面B、C两点处的目标物。不计空气阻力，下列说法正确的有（　　）

A. 两小环在空中的飞行时间相同

B. 两小环抛出时的初速度相同

C. 两小环落地时的末速度相同

D. 两小环在空中飞行过程中速度的变化量相同

【答案】AD

【解析】

【详解】A．根据

可得

两次的抛出点相同，故两小环在空中的飞行时间相同，故A正确；

B．根据

可知

由图可知，两次的水平位移不同，则两小环抛出时的初速度不同，故B错误；

C．根据

可知

则落地速度为

有B分析可知，初速度不同，则落地速度不同，故C错误；

D．根据

由于两次飞行的加速度和时间都相同，则两小环在空中飞行过程中速度的变化量相同，故D正确。

故选AD。

7. 如图所示，竖直平面内有匀强电场，a、b、c、d为沿竖直方向的等势线，且a等势线电势高于d等势线的电势。一带负电的微粒从b等势线O点在此平面上以某一初速度沿竖直平面向右上方发射，初速度方向与水平方向成θ=37°。粒子运动到其轨迹的最高点时，速度大小与O点速度大小相等，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则可判断在此过程中（　　）

A. 电场力对带电微粒一定做正功

B. 微粒运动轨迹的最高点可能在b等势面上

C. 微粒受到的电场力与它的重力的比值为3∶1

D. 电场力对微粒做功与微粒的重力势能增量的比值为3∶1

【答案】AC

【解析】

【详解】A．当微粒运动到其轨迹最高点时，其竖直方向的分速度为零，该过程中重力对微粒做负功，微粒的速度大小不变，则动能不变，根据动能定理可知，电场力一定对带电微粒做正功，故A正确；

B．因为a等势线电势高于d等势线电势，所以匀强电场场强的方向向右，则带负电的微粒受到的电场力的方向向左，电场力一定对该带电微粒做正功，所以微粒运动轨迹的最高点一定在b等势线的左侧，故B错误；

C．由题意可知带电微粒在水平方向上先做右匀减速运动，速度减为零后反向匀加速，其水平初速度和竖直初速度的大小分别为

，

设电场力为F，取水平向左为正方向，根据牛顿第二定律可知微粒在水平方向的加速度大小为

根据运动学公式可得微粒从开始到运动至最高点所需的时间为

由题意可知

联立式解得

故C正确；

D．重力对微粒做负功，电场力对该微粒做正功，由于微粒的动能不变，则重力做功的绝对值与电场力做的功大小相等，所以静电力对微粒做的功与微粒重力势能增量相等，它们的比值为1∶1，故D错误。

故选AC。

8. 如图所示，在两光滑水平金属导轨上静止放置a、b两根导体棒，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。用水平恒力F拉动a棒，在运动过程中，a、b棒始终与导轨接触良好，若不计导轨电阻，下列说法正确的是（　　）

A. 拉力F做的功等于a、b棒增加的动能与a、b棒中产生的焦耳热之和

B. 安培力对b做的功等于b棒增加的动能与b棒中产生的焦耳热之和

C. 安培力对a、b棒做功的代数和的绝对值小于a、b棒中产生的焦耳热之和

D. a棒克服安培力做功等于b棒增加的动能与a、b棒中产生的焦耳热之和

【答案】AD

【解析】

【详解】A．对a、b棒整体，根据能量守恒得

①

故A正确；

B．对b棒，只有安培力做功，运用动能定理得

②

故B错误；

C．对a棒，拉力和安培力做功，运用动能定理得

③

联立①②③式得，安培力对a、b棒做功的代数和为

所以，安培力对a、b棒做功的代数和的绝对值等于a、b棒中产生的焦耳热之和，故C错误；

D．联立①②③式得，a棒克服安培力做的功为

故D正确。

故选AD。

第II卷（非选择题，共174分）

三、非选择题：包括必做题和选做题两部分。第22题~第32题为必做题，每个试题考生都必须做答。第33题~第38题为选做题，考生根据要求做答。

（一）必做题（11题，共129分）

9. 某同学利用如图甲所示的装置测量物块与水平面之间的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，初始时给物块一初速度，物块在平面上运动一段距离后停下，物块运动过程中所得的纸带的一部分如图乙所示，图中标出了若干个连续的计数点，其中每相邻两计数点之间有四个计时点未标出。（计算结果均保留两位小数）

（1）根据题意可知，纸带上靠近______________（填入“A”或“G”）点一端连接着物块；

（2）打点计时器在打C点时，物块的速度为_____________m/s；

（3）已知当地重力加速度的数值为g=9.8m/s2，则物块与平面之间的摩擦系数为_____________。

【答案】    ①. G    ②. 1.35    ③. 0.05

【解析】

【详解】（1）[1]根据题意可知，物块做减速运动，则相等时间内，位移越来越小，故G点一端连接物体；

（2）[2]根据题意，由纸带数据可知，打点计时器在打C点时，物块的速度为

（3）[3]根据逐差法可得物块的加速度为

对物块，根据牛顿第二定律有

解得

10. 某同学需测量一电源的电动势E和内阻r，但是发现实验室没有合适的电压表，于是他利用实验室的两电流表设计了如图甲所示的电路。其中电流表A1内阻为RA1，电流表A2内阻为RA2。R0为定值电阻的阻值，Rp为阻值范围适当的滑动变阻器。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动触头至某一位置，读出电流表A1和A2的示数分别为I1和I2。多次改变滑动触头的位置，利用所测数据描点作出I2-I1图像。

（1）电流表A2是该同学利用一灵敏电流计（满偏电流Ig=100mA，内阻R g=39Ω）改装而成，该同学希望改装后的电流表量程为4A，则该同学改装电表过程中所使用的定值电阻，你认为他应该选（      ）

A.1Ω         B.3.9Ω        C.15.2Ω        D.39Ω

（2）该同学正确改装电流表A2且正确操作和测量后，测量数据描点如图乙所示，请你根据乙图上的点作出I2-I1图线_______；

（3）已知电流表A1量程、内阻RA1=5 ，定值电阻R0=45Ω，则结合图像可求出被测电源的电动势E=____________V，电源的内阻r=_________Ω（保留两位有效数字）。

【答案】    ①. A    ②.     ③. 2.0    ④. 0.50

【解析】

【详解】（1）[1] 把灵敏电流计改装成大量程电流表需要并联一个电阻，则

带入数据得

故选A；

（2）[2] 连线时让数据点尽可能在直线上,偏离明显一点的分居直线两侧且两侧个数差不多,偏离太大的点直接舍去。I2-I1图线如图所示

（3）[3] [4]根据闭合电路欧姆定律

整理得

结合I2-I1图线可得

，

代入数据得

，

11. 康乐棋是一种玩法类似桌球的非传统棋类游戏。如图所示，某次比赛时，母棋位于水平桌面上A点，目标棋子位于B点，洞口位于A、B连线延长线上的C点，且A、B间距与B、C间距均为L。比赛选手用旗杆撞击母棋，使母棋瞬间获得大小为v的初速度，母棋运动至B点与目标棋子发生对心正碰，碰后瞬间目标棋子速度大小为0.6v，之后目标棋子恰好落入洞中。已知两棋子质量均为m且可看作质点，它们与桌面间动摩擦因数相同，重力加速度为g。求：

（1）棋子与水平桌面之间的摩擦因数；

（2）母棋与目标棋子碰后瞬间，母棋的动能。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）目标棋从B到C由动能定理

解得

（2）母棋从A到B由动能定理

母棋与目标棋碰撞时

碰后瞬间母棋的动能

代入数据解得

12. 如图所示，一质量的绝缘长木板静止于水平地面上，在距其最左端处存在宽度、方向竖直向下的匀强电场区域，电场强度。一质量、带电量的物块放在长木板的最左端，物块在的水平向右恒力作用下从静止开始运动，在物块刚离开电场右边界时撤去外力，物块最终未从长木板末端滑离。若物块与长木板之间的动摩擦因数为，长木板与地面之间的动摩擦因数为，重力加速度，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：

（1）物块刚进入电场区域时的速度大小；

（2）长木板从开始运动至与物块共速所用时间；

（3）整个过程长木板的总位移。

【答案】（1）；（2）1.25s；（3）

【解析】

【详解】（1）对物块，由牛顿第二定律有

解得

对木板，由牛顿第二定律有

解得

则物块未进入电场之前，木板保持静止，对物块，根据运动学公式有

代入数据解得

（2）物块进入电场后，对物块，有

解得

则物块在电场中匀速运动，根据

解得物块在电场中的运动时间为

对木板，有

解得

当物块刚要离开电场时，木板的速度为

物块离开电场后，对物块，有

解得

对木板，有

木板匀速，离开电场后，物块与木板共速的时间为，则有

解得

则长木板从开始运动至与物块共速所用时间

（3）物块与木板共速之前，木板的位移为

物块与木板共速后，对整体有

根据运动学公式有

联立解得

则整个过程长木板的总位移

（二）选做题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

13. 分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示（取无穷远处分子势能Ep=0），下列说法正确的是（　　）

A. 在图中的A位置，分子势能最小

B. 在图中的B位置，分子间斥力大于引力

C. 在图中A位置，分子间斥力小于引力

D. 两分子从无穷远处靠近的过程中分子势能先减小后增大

E. 分子间距从图中的A点变化到B点的过程中，分子间的引力和斥力都在不断减小

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．由图可知，在图中的A位置，分子势能最小，选项A正确；

B．在图中的B位置，r<r0，分子力表现为斥力，分子间斥力大于引力，选项B正确；

C．在图中的A位置，r=r0，分子间斥力等于引力，选项C错误；

D．由图像可知，两分子从无穷远处靠近的过程中分子势能先减小后增大，选项D正确；

E．分子间距从图中的A点变化到B点的过程中，分子距离减小，则分子间的引力和斥力都在不断增大，选项E错误。

故选ABD。

14. 如图所示为我国上海某精密器械工程公司的科研人员开发的一种气压型“体积测量仪”的工作原理简化示意图，该测量仪可以测量不规则物体的体积。A（压气筒）和B（测量罐）均为高L、横截面积S的导热气缸，中间用体积可忽略不计的细管连接，C为质量m、润滑良好且厚度不计的密闭活塞，将缸内的理想气体（氮气）封闭。外界大气压为，环境温度为27℃，此时活塞正好在压气筒A的顶部。现在C活塞上放置一质量5m的重物，活塞缓慢下移，待缸内温度再次和环境温度相等时，测量活塞与缸底的间距为0.55L，求：

（1）放上重物之前，缸内气体的压强；

（2）不规则物体的体积。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）放上重物之前，由于活塞处于平衡状态，则缸内气体的压强为

（2）放上重物之后，缸内气体的压强为

设不规则物体的体积为 ，根据理想气体状态方程，有

因为     

即

得

15. 如图所示，有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方向互相垂直的平面波相遇发生干涉，两列波的传播方向如图中箭头所示。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，a为波谷与波谷相遇点，b、c为波峰与波谷相遇点，d为波峰与波峰相遇点，e、g是a、d连线上的两点，其中e为连线的中点，则下列描述正确的是（　　）

A. a、d处的质点振动加强，b、c处的质点振动减弱

B. 图示时刻，e正处于波峰位置

C. 从图示时刻经过半个周期，e处质点将处于平衡位置

D. e处的质点振幅为2A

E. 图示时刻，g处质点正向波峰位置移动

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．a为波谷与波谷相遇点，b、c为波谷与波峰相遇点，d为波峰与波峰相遇点，故a、d处的质点振动加强，b、c处的质点振动减弱。故A正确；

BCE．依题意由图可知，图示时刻，e为两列波的平衡位置相遇点，处于平衡位置向下运动，故图示时刻g处质点位移为正，在向平衡位置运动。从图示时刻经过半个周期，e仍为两列波的平衡位置相遇点处，仍处于平衡位置。故BE错误；C正确；

D．根据几何关系可知，两波的波谷同时传到e点，故e为振动加强点，振幅为2A。故D正确。

故选ACD。

16. 一节日彩灯的结构图如图所示，半径为R的圆柱形透明灯柱其折射率为n= ，B为透明灯柱的背板，在灯柱的边缘内侧AA'位置有一贴片式线光源，光源发出的光线经透明灯柱传播和折射后投影在背板B上，求：

（1）灯柱上有光线出射的圆弧面对应的圆心角φ；

（2）背板上有光线照射的宽度d。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）A点发出的光恰好射出圆弧面的光路如图所示

根据全反射定律

所以临界角

则

根据几何关系可知，C点以上有光线出射，则灯柱上有光线出射的圆弧面对应的圆心角

（2）根据几何关系可知，背板上有光线照射的宽度

得

即