2023届江西省上饶市鄱阳县油墩街中学高三下学期一模物理试题(含答案)

高中部2023届第一次结业水平考试

物理试题

一、选择题(1-8为单选，9-12为多选，每空4分，共48分)

1．用绿光照射一个光电管能发生光电效应，欲使光电子从阴极逸出的最大初动能增大，下列方法中正确的是（    ）

A．改用紫外线照射 B．改用红外线照射

C．改用强度较大的绿光照射 D．改用强度较大的红光照射

2．关于静电场，下列说法正确的是（　　）

A．电场强度为零的点，电势一定为零

B．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加

C．在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相等的

D．两个电势不同的等势面可以相交

3．在竖直墙壁间有质量分别是m和2m的半圆球A和圆球B，其中B球球面光滑，半球A与左侧墙壁之间存在摩擦．两球心之间连线与水平方向成30°的夹角，两球能够一起以加速度a匀加速竖直下滑，已知a＜g（g为重力加速度），则半球A与左侧墙壁之间的动摩擦因数为（ ）

A． B． C． D．

4．如图所示，用细线将一个质量为m的小球悬挂在车顶，车厢底板上放一个质量为M的木块，车厢底板与木块间的动摩擦因数为。当小车沿水平面直线运动时，小球细线偏离竖直方向角度为，木块和车厢保持相对静止，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　）

A．汽车可能向右匀减速运动 B．汽车的加速度大小为

C．细线对小球的拉力大小为 D．木块受到的摩擦力大小为

5．鳄鱼头内有一个竖直的半径为12cm的神经元圆环，移动头时能够检测到地磁场磁通量的变化。假设一条在北半球的鳄鱼最初时面向北方且圆环垂直于地磁场的水平分量，在2.7s的时间内将它的头转动90°直到面向东方，已知地磁场的水平分量为30μT。下列说法正确的是

A．在此圆环中的平均感应电动势大小约为5.0×10-7V

B．鳄鱼头转过30°时穿过圆环的磁通量为开始时的一半

C．鳄鱼头转动过程中，穿过圆环的磁通量不断变大

D．鳄鱼头转过45°的位置时，从东北往西南方向看，圆环中电流方向沿顺时针方向

6．如图所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的感应电动势的图象，根据图象可知

A．此感应电动势的瞬时表达式为e=200sin(0.02t)V

B．此感应电动势的解时表达式为e=200sin(50πt)V

C．t=0.01s时，穿过线圈的磁通量为零

D．t=0.02s时，穿过线圈的磁通量的变化率为零

7．如图所示为探究影响平行板电容器电容大小因素的实验过程，甲图中保持极板电荷量和两板间距不变，减小极板正对面积；乙图中保持极板电荷量和两板正对面积不变，增大两板间距，则（　　）

A．甲图中两极板电容增大 B．乙图中两极板电容增大

C．甲图中静电计指针偏角减小 D．乙图中静电计指针偏角增大

8．如图所示，质量为m，长为L的金属棒两端用等长的轻质细线水平悬挂，静止于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。已知棒中通过的电流大小为I，两悬线与竖直方向夹角，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）。

A．金属棒中的电流由N流向M

B．匀强磁场的磁感应强度

C．若仅改变磁场的方向，其他条件不变，则磁感应强度B的最小值为

D．若仅改变磁场的方向，其他条件不变，则磁感应强度B的值可能为

9．探月工程三期飞行试验器在中国西昌卫星发射中心发射升空，最终进入距月球表面h的圆形工作轨道。已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　）

A．在飞行试验器的工作轨道处的重力加速度为

B．飞行试验器绕月球运行的周期为

C．飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为g（R＋h）

D．月球的平均密度为

10．甲、乙两物体沿同一条直线运动，如图是它们相对于同一参考点的s–t图象，下列说法中正确的是（    ）

A．甲物体比乙物体早出发时间

B．甲物体做匀减速直线运动，乙物体出发后做匀加速直线运动

C．甲、乙两物体沿同一方向做匀速直线运动

D．甲、乙两物体在距坐标原点处相遇

11．如图，斜面上放置一个长木板B，木板上放了一个物体A，用一个沿斜面向上的拉力作用在物体A上，使A沿着木板B向上匀速滑动，而此过程中，木板B一直保持静止状态，下列说法正确的是（　　）

A．木板B可能不受斜面对它的摩擦力作用

B．木板B的上下两个表面受到的摩擦力方向一定相反

C．若拉力变大一些，则木板B受到斜面的摩擦力大小和方向都不会发生改变

D．物体A滑离木板B后，木板B受到斜面的摩擦力的大小可能不改变

12．如图所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与 A球相连，A、B间由一轻质细线连接，B、C间由一轻杆相连。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、细线与轻杆均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（　　）

A．A 球的加速度沿斜面向上，大小为2gsinθ

B．B、C球的受力情况未变，加速度为0

C．B、C两球的加速度均沿斜面向下，大小均为 gsinθ

D．B、C之间杆的弹力大小不为0

二、实验题(共16分)

13．（1）某实验小组利用电磁打点计时器和如图的其他器材开展多项实验探究，选择了一条符合实验要求的纸带，数据如图（相邻计数点的时间为），回答下列问题：

①按装置安装器材时，纸带应穿过电磁打点计时器的限位孔从复写纸的____(填“上”或“下”)表面通过.

②若是探究重力做功和物体动能的变化的关系.需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度，试写出在点时重锤运动的瞬时速度______________（用题中字母表示）.

③若是测量重力加速度. 为减少实验的偶然误差，采用逐差法处理数据，则加速度大小可以表示为_____________（用题中字母表示）.

④如果研究重锤在运动过程中机械能守恒时，重锤增加的动能总是小于减小的重力势能，造成实验误差的主要原因是______________(只写一条).

14．为了较精确地测量一节新电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：

理想电压表V（量程0～3V，），电流表A（具有一定内阻，量程0～0.6A，），

定值电阻R0（R0=1.50Ω），

滑动变阻器R1（0～10Ω），

滑动变阻器R2（0～200Ω）， 开关S．

实验电路原理为图（a）

(1)为方便调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用______（填“R1”或“R2”）．

(2)用笔画线代替导线在图(b)中完成实物连接图________________．

(3)定值电阻R0在电路中作用是_____________（只要求写出一点）

(4)实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，在给出的U-I图线如图（c）所示，则干电池的电动势__________ V,  干电池的内阻r=_________Ω．（结果保留两位有效数字）

三、解答题(共36分)

15．如图甲所示，在平直公路上以速度v=12m/s匀速行驶的货车运输规格相同的圆柱形钢管，每根钢管长度L=10m，质量m=3000kg，一共装载了两层，底层钢管固定在车厢里，上层堆放在底层钢管上，图乙是车尾的截面图，已知钢管间的动摩擦因数为，重力加速度g=10m/s2。

(1)求图乙中，钢管A、B之间的弹力大小；

(2)若货车突然以加速度a=6 m/s2匀加速直线运动，上层钢管经过多长时间会掉下来?

16．在倾角为30°的光滑斜面底端固定一挡板，质量均为m的物块B、C通过轻弹簧连接，且均处于静止状态，此时弹簧的压缩量为x0，O点为弹簧的原长位置．在斜面上距物块B的距离为3x0的P点由静止释放一质量也为m的物块A，A与B相碰（不粘连）后立即一起沿斜面向下运动，并恰好能返回到O点．物块A、B、C均可视为质点，重力加速度为g．

（1）求A、B碰前弹簧具有的弹性势能Ep；

（2）若物块A从P点以一定的初速度沿斜面下滑，两物块A、B返回O点时还具有沿斜面向上的速度，此后恰好可以使C离开挡板而不上滑，求物块A在P点的初速度v0．

17．如图所示为O-xyz坐标系，在xOz平面内x轴下方半径为d的圆形区域内有匀强磁场，磁场沿y轴负方向，磁感应强度大小为B，圆形区域与z轴相切于C点。在z轴右侧空间同时存在沿x轴正方向的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为B，电场强度大小为Bd。在圆心A处有一粒子源，某时刻沿z轴方向发射一正粒子，粒子初速度大小为，粒子比荷为，粒子恰好能从O点射入空间的电、磁场中。不计粒子重力，求：

（1）粒子从A射出到达O点所用时间；

（2）粒子经O点开始计时，t时刻的速度大小；

（3）粒子经O点开始计时，t时刻z轴的位置坐标。

1．A

【详解】AB．根据

知紫光的频率大于绿光的频率，则光电子的最大初动能增大，红外线的频率小于绿光的频率，则用红外线照射，光电子的最大初动能减小或者不发生光电效应，故A正确，B错误；

CD．光电子的最大初动能与入射光的强度无关，入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，故CD错误。

故选A。

2．B

【详解】A．静电场中，电势具有相对性，电势的零点可人为选取，电场强度与电势没有直接关系，所以电场强度为零的点，电势不一定为零，故A错误；

B．负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，电势能增加，故B正确；

C．在同一个等势面上各点的电势相等，但场强大小不一定相等，故C错误；

D．若两个不同的等势面相交，则在交点处存在两个不同的电势值，与事实不符，故D错误。

故选B。

3．A

【详解】隔离光滑均匀圆球Q，对Q受力分析如图所示

可得

FN=Fcosθ

Mg-Fsinθ=Ma

解得

FN=M（g-a）cotθ

对两球组成的整体有

（m+M）g-μFN=（M+m）a

联立解得

故A正确，BCD错误。

4．C

【详解】A．对小球受力分析可知，小球所受的合外力向右，则加速度向右，汽车可能向左匀减速运动或向右匀加速，选项A错误；

B．对小球

则汽车的加速度大小为

选项B错误；

C．细线对小球的拉力大小为

选项C正确；

D．木块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为

选项D错误。

故选C。

5．A

【详解】A．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为

故A正确。

B．鳄鱼头转过30°时穿过圆环的磁通量为：

此时磁通量为开始时的，故B错误。

C．鳄鱼头转动过程中，穿过圆环的磁通量不断减小，故C错误。

D．磁感应强度向北，鳄鱼头转过45°的位置时，由楞次定律可知，从东北往西南看，圆环中的电流方向沿逆时针方向，故D错误。

故选A。

6．D

【详解】AB、由图象知周期T=0.02s，所以频率f=50Hz，由图象知电动势最大值为200V，角速度为，所以感应电动势的瞬时表达式为e=200sin100πt，故AB错误；

C、t=0.01 s时，感应电动势为零，则穿过线圈的磁通量最大，故C错误；

D、t=0.02 s时，感应电动为零，则穿过线圈的磁通量的变化率也为零，故D正确；

故选D．

【点睛】从图象得出电动势最大值、周期，从而算出频率、角速度，进而得出感应电动势的瞬时表达式；当磁通量最大时电动势为零，磁通量为零时电动势最大．

7．D

【详解】AC．甲图中保持极板电荷量和两板间距不变，减小极板正对面积，根据

可知两极板电容减小，根据

可知，两极板电压变大，则静电计指针偏角变大，选项AC错误；

BD．乙图中保持极板电荷量和两板正对面积不变，增大两板间距，根据

可知两极板电容减小，根据

可知，两极板电压变大，则静电计指针偏角变大，选项B错误，D正确。

故选D。

8．D

【详解】A.由左手定则得金属棒中的电流由M流向N。故A错误。

B.由平衡条件得

解得

故B错误；

CD.若仅改变磁场的方向，其他条件不变，棒的受力情况如下

可知当安培力与拉力垂直时，安培力最小，即磁感应强度最小。则

解得

则磁感应强度范围为

故C错误，D正确。

故选D。

9．AD

【详解】A．飞行试验器绕月球做匀速圆周运动，工作轨道处的重力加速度，由牛顿第二定律有

得工作轨道处的重力加速度为

利用黄金代换

A正确；

B．飞行试验器绕月球做匀速圆周运动，则有

利用黄金代换

可得

B错误；

C．飞行试验器绕月球做匀速圆周运动，则有

利用黄金代换

可得

C错误；

D．由黄金代换

得月球的质量为

月球的平均密度为

D正确。

故选AD。

10．AD

【详解】A．由图象可知，甲物体比乙物体早出发t1时间．故A正确；

BC．甲的位移随时间均匀减小，做匀速直线运动，乙的位移随时间均匀增大，做匀速直线运动，图线斜率的正负表示速度的方向，由图可以看出甲的速度沿负方向，乙的速度沿正方向，故甲乙两物体运动方向相反．故BC错误；

D．图象的交点表示相遇，则甲、乙两物体在距坐标原点处相遇．故D正确．

故选AD.

【点睛】解决本题的关键掌握位移时间图象的物理意义，知道图线的斜率表示速度，斜率的符号表示速度方向；两直线的交点为相遇点.

11．ACD

【详解】A．A沿着木板B向上匀速滑动，则A给B的滑动摩擦力沿斜面向上，当其大小与木板B的重力沿斜面方向的分力相等时，则B与斜面之间没有摩擦力作用，故A正确；

B．由上分析，可知，木板B的下表面不一定受到的摩擦力，故B错误；

C．若拉力变大一些，由于A与B之间的摩擦力是滑动摩擦力，因此其大小不会变化，如果一开始斜面对B有摩擦力作用，则木板B受到斜面的摩擦力大小和方向都不会发生改变，故C正确；

D．物体A滑离木板B前，若木板B受到斜面沿斜面向下的静摩擦力；而当物体A滑离木板B后，斜面对木板B的静摩擦力方向为沿斜面向上，因此两者摩擦力的大小可能相等，故D正确；

故选ACD。

12．AC

【详解】A．据题意，对A球受力分析，受到重力GA、垂直斜面向上的支持力NA、沿斜面向上的弹力F和B、C球对它的拉力TA，由于A球处于静止状态，则据平衡条件有

现将细线烧断，据弹簧弹力具有瞬间保持原值的特性，则有

可得A球此时加速度

故A正确；

BCD．细线烧断后，把B、C球看成一个整体，它们只受到重力和支持力，它们以相同的加速度a=gsinθ沿斜面向下，所以B、C之间杆的弹力大小为零，故B、D选项错误，而C选项正确；

故选AC。

13．     下               重锤克服阻力做功（或阻力对重锤做负功）

【详解】① 按装置安装器材时，纸带应穿过电磁打点计时器的限位孔从复写纸的下表面通过.

②点时重锤运动的瞬时速度等于DF之间的平均速度，即

③根据可得：；；，且，解得：

④造成实验误差的主要原因是重锤克服阻力做功（或阻力对重锤做负功）；

14．     R1          保护电路     2.0     1.0

【详解】（1）为方便调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用阻值较小的R1．

（2）实物连接图．

（3）定值电阻R0在电路中作用是保护电路；

（4）根据图像可知，干电池的电动势E=2.0V；干电池的内阻

15．；

【详解】解：(1)对A受力分析，设AB间弹力为，根据平衡条件可得：

解得钢管A、B之间的弹力大小：

(2)设A在滑动中加速度为，则有：

钢管滑落下来，货车与钢管的位移差为：

代入数据解得：，

16．（1）mgx0（2）

【详解】（1）A从P下滑3x0过程，由机械能守恒定律得：mg•3x0sin30°=mv2

A与B碰撞过程，取沿斜面向下为正方向，根据动量守恒定律得：mv=2mv′

A、B整体从压缩弹簧到运动到O点的过程，对A、B及弹簧构成的系统，由机械能守恒定律得：×2mv′2+Ep=2mgx0sin30°．

联立以上三式解得：A、B碰前弹簧具有的弹性势能为：

Ep=mgx0

（2）A以初速度v0从P下滑3x0过程，由机械能守恒定律得：

mg•3x0sin30°=mv12-mv02

A与B碰撞过程，取沿斜面向下为正方向，根据动量守恒定律得：

2mv2=mv1．

初态时，弹簧的压缩量为：x1==x0

C恰好离开挡板而不上滑时，弹簧的弹力大小等于C的重力沿斜面向下的分力大小，弹簧的伸长量为：x2=

所以x1=x2=x0，初、末状态弹簧的弹性势能相等，设为Ep；

A、B整体从压缩弹簧到运动到O点的过程，对A、B及弹簧构成的系统，由机械能守恒定律得：×2mv22+Ep=2mgx0sin30°+×2mv32

对B及弹簧，在B从O点到最高点的过程中，由机械能守恒定律得

mv32=mgx0sin30°+Ep

联立解得：v0=

【点睛】本题的关键要分析清楚物体的运动过程，把握每个过程的物理规律，如碰撞的基本规律：动量守恒定律．物体压缩弹簧的过程，系统遵守机械能守恒定律，并要找出状态之间的联系．

17．(1) ；(2) ；(3)

【详解】(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，如图所示

由洛伦兹力提供向心力

可得

所以粒子运动的圆心角为60°，粒子从A射出到达O点时速度与z轴负方向夹角60°，粒子在磁场中运动时间为

出射点到O点的距离为

则出射点到O的运动时间为

粒子从A射出到达O点所用时间

(2)粒子进入复合场后，沿x轴的初速度为

沿x轴方向做匀加速直线运动，加速度为

速度为

沿z轴的速度为

沿z轴方向不受电场力，粒子在洛伦兹力的作用下，在平行yOz平面内做匀速圆周运动，所以粒子在t时刻的速度大小为

(3) 粒子在沿x轴方向做匀加速直线运动，在平行yOz平面内做匀速圆周运动， 如图

由

可得

设t时刻粒子与y轴的夹角为α，则有

所以在z轴的坐标为