2023江西省“红色十校”高三上学期第一次联考试题物理含解析

江西“红色十校”2023届高三第一次联考

物  理

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

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．小华家里装修，爸爸在网上购买了一条蓝光LED灯带（如图所示），该灯带的发光功率为10W。已知蓝光光子的能量范围为，则1s内该灯带发出的蓝光光子数的数量级为（    ）

A． B． C． D．

2．四川西岭雪山滑雪场是中国南方规模最大、档次最高、设施最完善的大型滑雪场。某段滑道建在一斜坡上，斜坡简化为一斜面，倾角，示意图如图所示。运动员从a点由静止自由滑下，到达c点飞离滑道，bc为一小段半径为R的圆弧且b点为圆弧的最低点，运动员视为质点，不计一切阻力，若要求运动员在b点对滑道沿斜面向下的作用力不超过自身重力的3倍，则a、b点间的高度差（    ）

A．不大于 B．不大于 C．不小于  D．不小于R

3．如图，两个相同的木箱A、B用水平细绳和拉力传感器（不计质量）连接放在光滑水平地面上，木箱A、B的质量均为M，在木箱A上放置物块C。现用水平恒力F向左拉木箱A，使A、B、C保持相对静止一起做匀加速直线运动，拉力传感器的示数为；现将木箱A上的物块C卸掉，其他条件不变，拉力传感器的示数变为，则物块C的质量为（    ）

A． B． C． D．

4．如图，一直线上有A、B、C三点，A点处固定一个电荷量为的点电荷，B点处固定另一电荷量为的点电荷，在点处由静止释放一个电荷量很小的试探电荷，发现试探电荷在该直线上做往复运动，不计点电荷的重力，下列说法正确的是（    ）

A．

B．刚释放试探电荷时，它一定向右运动

C．试探电荷与固定在A处的点电荷的电性一定相同

D．将试探电荷在A点左侧合适位置释放，它也可能做往复运动

5．2021年5月15日，中国首个火星探测器“祝融”号登陆红色星球火星，正式开始系外行星之旅，成为第二个登陆火星的国家，由此引发广大太空迷的关注。假设未来人类宇航员登陆火星后，在火星表面将小球竖直上抛，取抛出点位置O位移为0，从小球抛出开始计时，以竖直向上为正方向，通过计算机得出小球运动的的图像如图所示（其中a、b均为已知量）。设火星是半径为R的匀质球体，引力常量为G，忽略火星自转的影响。下列说法正确的是（    ）

A．小球竖直上抛的初速度为a B．小球从O点上升的最大高度为

C．火星的质量为  D．火星的第一宇宙速度为

6．如图，两个小朋友在幼儿园玩翘翘板，翘翘板与水平地面的最大夹角为30°，玩的时候老师先让质量为m的小朋友坐在翘翘板的左端，左端着地，然后老师将质量为1.5m的小朋友轻轻放到翘翘板的右端，两小朋友可视为质点且与转轴间的距离均为R，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则右端的小朋友与地面接触前的速度大小为（    ）

A． B． C． D．

7．如图，电源两端输出电压有效值为240V的正弦交流电，与原线圈串联的电阻，负载R的阻值为9Ω。通过移动滑动触头P的位置来改变理想变压器原副线圈的匝数比，则电阻R消耗的最大功率为（    ）

A．3600W B．3400W C．3000W D．2800W

8．某中学举行趣味运动会时，挑战用一支钢尺取出深盒子（固定不动）中的玻璃球，该游戏深受大家喜爱，参与者热情高涨。游戏中需要的器材和取球的原理分别如图甲和图乙所示。若忽略玻璃球与盒壁、钢尺间的摩擦力，在不损坏盒子的前提下，钢尺沿着盒子上边缘某处旋转拨动（钢尺在盒内的长度逐渐变短），使玻璃球沿着盒壁缓慢上移时，下列说法正确的是（    ）

A．钢尺对玻璃球的弹力逐渐减小 B．钢尺对玻璃球的弹力先增大后减小

C．盒壁对玻璃球的弹力逐渐减小 D．盒壁对玻璃球的弹力先减小后增大

9．如图甲，质量的子弹水平射入静置在水平地面上的木块并留在其中，此后木块运动的图像如图乙所示，其中x表示木块的位移，t表示木块运动的时间。已知木块的质量，重力加速度g取，下列说法正确的是（    ）

A．木块与水平地面之间的动摩擦因数为0.8

B．子弹射入木块过程中，子弹损失的机械能为792J

C．子弹射入木块过程中（未射出），木块的质量越大，子弹对木块的冲量越大

D．子弹射入木块过程中（未射出），子弹的质量越大，系统损失的机械能越少

10．O点为圆心、半径为R的圆形区域内以直径AB为分界线，左半圆内有垂直纸面向外的匀强磁场，右半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等。现有质量和电荷量均相同的两个粒子1、2，分别从A点和C点垂直磁场方向射入磁场，且从C点入射的粒子速度方向与AB平行，观察到它们的轨迹如图所示，两粒子在O点发生正碰。C点到AB的距离为0.5R，粒子的重力不计，不考虑两粒子间的作用力，下列说法正确的是（    ）

A．两粒子均带正电  B．1粒子应先进入磁场

C．1、2粒子在磁场中运动的半径之比为 D．1、2粒子速度大小之比为

二、非选择题：共60分。第11~15题为必考题，每个试题考生都必须作答。第16~17为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共45分。

11．（4分）如图所示为研究曲线运动的实验装置，在光滑水平桌面中间O处有一转轴，转轴上安有力传感器，力传感器与一根不可伸长的轻绳连接，轻绳另一端拴着一小物体，小物体可视为质点。现让小物体绕转轴O做匀速圆周运动，小物体刚运动到A点时，绳子断裂，然后经过桌面边缘B点飞出做平抛运动，落到沙坑中的D处，AB与桌面边缘垂直。不计空气阻力，重力加速度为g。

（1）研究小物体从离开桌面到落到沙坑的运动过程，运用的思想方法是______。

A．微元法 B．放大法 C．控制变量法 D．化曲为直法

（2）测出小物体质量为m，做匀速圆周运动时小物体到O点间的距离为r，沙坑平面到桌面间的距离为h，D点到桌面边缘B点正下方的距离为x，读出小物体做匀速圆周运动时力传感器的示数F，则上述所测的物理量间的关系是F=______。

（3）若桌面AB部分粗糙，保持力传感器F读数不变，则小物体落点到桌面边缘B点正下方的距离x将______（填“变大”“变小”或“不变”）。

12．（8分）某同学想精确测量某电阻R的阻值。

（1）他先用欧姆表的“×10”挡粗测电阻，进行欧姆调零后，被测电阻接在两表笔间，指针的位置如图甲所示，则电阻阻值为______Ω。

（2）为了精确测量该电阻的阻值，实验室提供了以下器材：

A．电源（电动势E约为1.5V，内阻）；

B．电流表（量程为0~5mA，内阻）；

C．电流表（量程为0~10mA，内阻）；

D．定值电阻；

E．定值电阻；

F．滑动变阻器（阻值范围为0~10Ω）；

G．滑动变阻器（阻值范围为0~150Ω）；

H．开关，导线若干。

实验要求尽可能多测量几组数据，定值电阻应选用______（填“”或“”），滑动变阻器应选用______（填“”或“”），根据选用的器材在图乙的方框内画出电路图，图上标出所选器材的符号。

（3）根据设计的电路图连接电路，调节滑动变阻器，测得多组电流表、的示数、，作出图像，如图丙所示，则被测电阻的阻值______Ω（结果保留1位小数）。

13．（8分）踢毽子是我国传统体育活动。如图所示，一爱好者将毽子竖直向上踢出，毽子达到最高点后又返回原处。若毽子向上运动的时间与向下运动的时间之比为1：2，运动过程中受到的阻力大小恒定，求毽子受到的阻力与其重力大小之比。

14．（11分）如图，间距为L的足够长的“”形金属线框abcd静置在光滑水平桌面上，质量为m的导体杆A平行bc边放置在线框上，且保持与金属线框接触良好，二者间的动摩擦因数为，导体杆A始终挡在两个固定小立柱M、N的左侧。空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。某时刻，对bc边施加一水平向右的拉力F（大小未知），当导体杆A离bc边距离恰好为L时，线框开始以速度v做匀速运动，并以此刻作为计时起点。已知导体杆和金属线框单位长度的电阻均为r，重力加速度为g。在t时刻，求：

（1）立柱M受到导体杆的压力大小；

（2）水平拉力F的大小；

（3）回路中的电功率。

15．（14分）如图，用水平传送带向右运送货物，传送带左、右端点A、B间距为，装货物的凹形薄木箱质量为、长度。现将质量的货物放入静止的木箱，木箱左侧位于A端。货物恰与木箱左侧壁接触。放入货物后，传送带由静止开始依次做匀加速运动、匀速运动和匀减速运动直到静止，木箱在传送带匀速运动中的某时刻与传送带共速，且停止运动时其右侧刚好到达B端，该过程中，传送带减速段、加速段的加速度大小均为，最大速度。已知木箱与货物间的动摩擦因数，木箱与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取，货物可视为质点，货物与木箱间的碰撞为时间极短的完全非弹性碰撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：

（1）传送带加速运动过程中，木箱侧壁对货物的作用力大小；

（2）传送带减速运动过程中，系统因摩擦产生的热量；

（3）传送带匀速运动的时间。

（二）选考题：共15分。请考生从给出的两道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

16．【物理——选修3-3】（15分）

（1）（5分）下列说法正确的是______。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分0分）

A．质量、温度、体积都相等的物体内能一定相等

B．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点

C．装在绝热容器中质量一定的理想气体向真空自由膨胀的过程中，气体对外界做功且内能减少

D．空调机在制冷过程中，向室外放出的热量大于从室内吸收的热量

E．用表示分子势能，r表示分子间距离，可能随r的增大而增大，也可能随r的增大而减小

（2）（10分）如图，U形细玻璃管竖直放置，管中有一段水银，左、右两竖直管中水银液面相平，AB管中封闭的气柱和水银柱的长度均为10cm，将U形管绕C点在竖直面内沿顺时针方向缓慢旋转53°时，AB管中气柱长为12.5cm，已知大气压强为75cmHg，环境温度为300K。

（ⅰ）求BC段玻璃管的长度；

（ⅱ）若玻璃管不转动，而使环境温度升高，使AB管中的气柱长也变为12.5cm，则升高后的环境温度为多少？

17．【物理——选修3-4】（15分）

（1）（5分）一列简谐横波沿x轴传播，时的波形图如图甲所示。平衡位置在处质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是______。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分0分）

A．波沿x轴正方向传播

B．波速为0.5m/s

C．时，平衡位置在处的质点位于波谷

D．时，平衡位置在处的质点振动方向沿y轴负方向

E．1.0~1.5s时间内，平衡位置在处质点运动的路程为5cm

（2）（10分）如图所示，AOB是截面为四分之一圆的玻璃砖，圆的半径为R，一束单色光从OA的中点G垂直OA射入，在圆弧面上的D点发生反射和折射，反射光线和折射光线分别照射到OB所在平面上的E点和F点，已知△EDF为直角三角形。

（ⅰ）求玻璃砖对光的折射率；

（ⅱ）若将入射光从G点向上平移，则向上平移多大距离，光照射到圆弧面上刚好发生全反射？

江西“红色十校”2023届高三第一次联考

物理参考答案

1．【答案】C

【解析】根据，可得，C项正确。

2．【答案】A

【解析】运动员从a点到b点，根据机械能守恒有，在b点，由圆周运动规律有，，联立解得，A项正确。

3．【答案】B

【解析】木箱A上有物块C时，根据牛顿第二定律有；木箱A上无物块C时，根据牛顿第二定律有；解得，B项正确。

4．【答案】A

【解析】试探电荷能在C点附近做往复运动，说明在C点附近存在一个点（设为D点），该点的电势与C点的电势相等，该点可能在C点的左侧，也可能在C点的右侧，不论在哪侧，在C、D之间存在一个电场强度为零的点（设为F点），设A、B之间的距离为l，F点与B点的距离为x，有，显然，A项正确；由于试探电荷的电性不确定，故无法判断刚释放试探电荷时它的运动方向，也无法确定试探电荷的电性，B、C项错误；由于，所以在A点左侧不存在电势相等的两个位置，试探电荷不可能做往复运动，D项错误。

5．【答案】D

【解析】设火星表面重力加速度为g，小球做竖直上抛运动的初速度为，竖直上抛运动位移，整理，在的图像中，得，，则，A项错误；小球竖直上抛的最大高度，B项错误；火星质量为M，由黄金代换公式，得，C项错误；火星表面发生卫星的第一宇宙速度，由万有引力提供向心力，有，得，D项正确。

6．【答案】C

【解析】两个小朋友同轴转动，角速度相等，转动的半径相同，由知两个小朋友的线速度大小始终相等，两小朋友组成的系统没有机械能与其他形式能的转化，因此系统的机械能守恒，由，解得，C项正确。

7．【答案】A

【解析】设理想变压器原副线圈的匝数比为k时，电阻R消耗的功率最大，此时通过R的电流为I，由得原线圈中的电流，变压器副线圈两端的电压为IR，原线圈两端的电压由得，由，联立得，由数学知识得当时，即时电阻R消耗的功率最大，电流的最大值为，由，得，A项正确。

8．【答案】AC

【解析】对玻璃球的受力分析如图所示，玻璃球受重力G，左侧钢尺对玻璃球的弹力，盒壁对玻璃球的弹力，玻璃球在3个力作用下处于动态平衡，玻璃球沿着纸盒壁缓慢上移时，利用图解法可知，和均逐渐减小，A、C项正确，B、D项错误。

9．【答案】AC

【解析】由得，结合图乙可知，。木块在水平地面上滑行过程，根据牛顿第二定律可得，解得，A项正确；子弹射入木块过程，动量守恒，有，得。系统损失的机械能，子弹损失的机械能，B项错误；由得，对木块由动量定理可得，可见，在m、v不变的情况下，M越大，I越大，C项正确；系统损失的机械能，可见，在M、v不变的情况下，m越大，越大，D项错误。

10．【答案】BC

【解析】由粒子的运动轨迹和左手定则可知，1粒子带负电，2粒子带正电，A项错误；由几何关系可得，1粒子轨迹圆心角为120°，2粒子轨迹圆心角为60°，根据可知从1粒子在破场中运动时间更长，要使两粒子在O点发生正碰，它应先进入磁场，B项正确；由几何关系可得，1粒子在磁场中的轨迹半径，2粒子在磁场中的轨迹半径，1、2粒子磁场中运动的半径之比为，C项正确：根据，可知射入磁场时的速度大小之比为，D项错误。

11．【答案】（1）D（1分）（2）（2分）（3）变小（1分）

【解析】（1）小物体从离开桌面到落到沙坑的运动过程是平抛运动，属于化曲为直的思想方法，D项正确。

（2）小物体从离开桌面到落到沙坑的运动过程中有，，小物体在桌面做匀速圆周运动有，综上可得。

（3）若桌面AB部分粗糙，小物体在AB部分运动要克服摩擦力做功，小物体做平抛运动的初速度将减小，由平抛运动的规律可得，小物体落点到桌面边缘B点正下方的距离x将变小。

12．【答案】（1）140（2分）（2）（1分）（1分）见解析（2分）（3）135.7（2分）

【解析】（1）欧姆表粗测被测电阻的阻值为140Ω。

（2）由于测量电路的最大电流，因此电流表在测量电路的干路上，内阻已知，量程是的一半，为了多测量几组数据，尽可能使所在支路的电阻与被测电阻的阻值接近，因此用与串联后再与并联，由于要尽可能多测量几组数据，滑动变阻器采用分压电路，选用最大阻值小的，电路图如图所示。

（3）由题意知，，则，即，解得。

13．解：设毽子上升的最大高度为h，则

（2分）

（2分）

其中（1分）

（1分）

（1分）

解得（1分）

说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。

14．解：（1）开始计时以后导体杆做匀速直线运动，感应电动势（1分）

回路的电阻（1分）

由闭合电路欧姆定律（1分）

导体杆受到的安培力大小为（1分）

方向水平向右

立柱M受到的压力大小（1分）

（2）由上可知，bc加边受到的安培力与导体杆受到的安培力大小相等

有（1分）

方向水平向左

导体杆对线框的摩擦力大小（1分）

由平衡条件可知，水平拉力大小（1分）

（3）回路中的电功率（1分）

（2分）

说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。

15．解：（1）传送带启动后向右做匀加速运动，货物和木箱一起相对传送带向左滑动，对于货物和木箱整体，由牛顿第二定律有（1分）

代人数据得

对于货物，因，仅靠静摩擦力提供的最大加速度为，所以木箱对货物的静摩擦力不仅达到最大值，且左侧壁对货物还施加有压力F

对于货物，由牛顿第二定律有 （1分）

代人数据得（1分）

（2）传送带减速运动过程中，货物一定相对于木箱向右滑动

对货物，由牛顿第二定律有（1分）

代人数据得

设木箱相对传送带滑动，则由牛顿第二定律有（1分）

代入数据得

因，所以木箱相对传送带静止且一起做减速运动，由题意，木箱停止运动时右侧在B端，可知此前传送带速度已经减为零且货物与木箱已经发生了碰撞，设传送带速度由减到零所用时间为t

由运动学规律有

代人数据得

此过程中，设货物、木箱发生的位移大小分别为、

由牛顿第二定律有，（1分）

代人数据得、

因，所以木箱速度第一次减小到零时，货物与木箱右侧刚好发生碰撞、此后一起减速运动

传送带减速运动过程中，因摩擦产生的热量为（1分）

代入数据解得（1分）

（3）货物与木箱间发生的是完全非弹性碰撞，设碰撞前后货物的速度分别为v和

由运动学规律有

由动量守恒定律有（1分）

代入数据得

设碰后到停止运动的过程中木箱发生的位移为

由动能定理有（1分）

代人数据得

设木箱在加速段发生的位移为，由运动学规律有（1分）

代入数据得

设木箱匀速运动的时间为，则有（1分）

代入数据得

传递带比木箱多匀速运动的时间为（1分）

代入数据得

所以，传送带匀速运动的时间为（1分）

说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。

16．（1）【答案】BDE

【解析】物体的内能与物质的量、温度、体积有关，质量、温度、体积都相等的物体其物质的量不一定相等，内能不一定相等，A项错误：液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，项正确；一定质量的理想气体向真空自由膨胀的过程中，气体对外界做功为零，气体的内能不变，项错误：空调机在制冷的过程中，除了从室内吸收热量，消耗的电能也转化为热量，所以向室外放出的热量大于从室内吸收的热量，D项正确；如果一开始分子间的距离小于，随着分子间距离的增大，分子的斥力做正功，分子势能减小，当分子间距大于后，随着分子间距离增大，分子引力做负功，分子势能增大，随着分子间距离减小，分子引力做正功，分子势能减小，E项正确。

（2）解：（ⅰ）开始时AB管中封闭气体的压强为（1分）

当转过53°时，设气体的压强为，则（2分）

解得（1分）

当转过53°时，左、右两管中水银液面高度差为15cm

设BC段玻璃管长为L，则

（1分）

解得（1分）

（ⅱ）设温度升高后的环境温度为，封闭气体的压强为

（1分）

根据理想气体状态方程有（2分）

解得（1分）

说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。

17．（1）【答案】ACD

【解析】由图乙可知平衡位置在处质点在时的振动方向沿y轴负方向，可得波沿x轴正方向传播，A项正确；由图甲知波长为，由图乙知波的周期，，B项错误；时刻，平衡位置在处的质点位于波谷，此振动状态向x轴正方向传播，经过传播的距离，即时，平衡位置在处的质点位于波谷，C项正确；时刻，平衡位置在处的质点位移为负，振动方向沿y轴正方向，反推半个周期，可知时，平衡位置在处的质点振动方向沿y轴负方向，D项正确；时刻，平衡位置在处质点的振动方向向下，经过，质点的路程小于一个振幅，E项错误。

（2）解：（ⅰ）设光在D点的入射角为i，根据几何关系

（1分）

由几何关系可知，（1分）

由于（1分）

设折射角为r，根据几何关系可知，折射角（1分）

则折射率（2分）

（ⅱ）设光线向上平移的高度，光线照射到圆弧面上时刚好发生全反射

这时光线在圆弧面上的入射角等于临界角C，（2分）

根据几何关系（1分）

解得（1分）

说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。