2023届江西省南昌市高三下学期第一次模拟考试理综物理试卷（含解析）

2023届江西省南昌市高三下学期第一次模拟考试理综

物理试卷

一、单选题

1．以6m/s的速度在水平面上运动的小车，如果获得3m/s2与运动方向同向的加速度，它的速度增加到15m/s所经历的时间为（　　）

A．2s B．3s C．5s D．7s

2．在圆轨道上质量为m的人造地球卫星，它到地球表面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度取g，则下列说法中错误的是（  ）

A．卫星的线速度小于

B．卫星的线速度大小为

C．卫星运行的周期为

D．卫星运动的加速度为

3．如图所示，宽h=4cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子（不计重力）从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=10cm，则（　　）

A．右边界：4cm<y<8cm有粒子射出

B．右边界：y<8cm有粒子射出

C．左边界：y>8cm有粒子射出

D．左边界：0<y<16cm有粒子射出

4．如图，水平放置的光滑平行金属导轨右端与电阻R连接，金属棒ab垂直置于导轨上，导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场．棒获得初速度v后开始向右运动．则ab棒中感应电流的方向和ab棒的速度

A．由a指向b，变大

B．由a指向b，变小

C．由b指向a，变大

D．由b指向a，变小

5．如图所示，质量均为m的木块A和B用一劲度系数为k的轻弹簧相连，竖直放置在光滑的水平面上，木块A上放有质量为2m的木块C，三者均处于静止状态，现将木块C迅速移开，若重力加速度为g。则下列说法中正确的是（　　）

A．木块C移开的瞬间，地面对木块B的支持力为2mg

B．木块C移开的瞬间，木块A的加速度大小为3g

C．木块A向上运动的距离为时，A的动量最大

D．木块B可能离开地面向上运动

二、多选题

6．下列说法正确的是______

A．衰变现象说明电子是原子核的组成部分

B．在中子轰击下生成和的过程中，原子核中的平均核子质量变小

C．太阳辐射能量主要来自太阳内部的聚变反应

D．卢瑟福依据极少数粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型

E．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小

7．静止在光滑水平面上质量为1kg的物体，受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化的图像如图所示，则下列说法中正确的是

A．4s末物体的速度大小为2m/s

B．0～4s内拉力对物体做功为零

C．0～4s内物体的位移为零

D．4s末物体的动量为零

8．如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，板间有匀强电场，质量为m、电荷量为－q的带电粒子(不计重力)，以初速度v0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N板，如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的处返回，则下述措施能满足要求的是(　　)

A．使初速度为原来

B．使M、N间电压提高到原来的2倍

C．使M、N间电压提高到原来的4倍

D．使初速度和M、N间电压都减为原来的

9．一定质量的理想气体经历了如图所示的A→B→C→D→A循环，该过程中的每个状态都可视为平衡态，各状态参数如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．A→B的过程中，气体从外界吸热，内能不变

B．B→C的过程中，气体的压强增大，单位体积内的分子数不变

C．C→D的过程中，气体的压强不变，气体从外界吸热

D．状态C时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比状态D时的多

10．如图甲所示为一列简谐横波在t=2 s时波的图像，P为介质中的一个质点。图乙是质点P的振动图像，下列判断合理的是（　　）

A．质点P的振幅是4cm

B．质点P的周期是2s

C．该波的传播速度为v＝1.0 m/s

D．该波沿x轴负方向传播

三、实验题

11．用如图甲的装置“验证机械能守恒定律”

（1）下列物理量需要测量的是______，通过计算得到的是______。（填写字母代号）

A．重锤质量

B．打点计时器所接交流电源的电压大小

C．重锤下落的高度

D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度大小

（2）设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g。图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点。根据图乙测得的、、、，写出打点计时器在打B点到打D点过程中重锤重力势能减少量______，以及动能增加量______。

12．现代社会人们倡导绿色生活，电瓶车已经进入千家万户。沈明同学尝试测量电瓶车上一节蓄电池的电动势和内阻，已知一节蓄电池的电动势约为12V，内阻较小。

（1）为了使电压表示数变化得比较明显，沈明在思考后决定将的定值电阻串入电路中，他想到了图甲中A、B两种实验电路图，你认为应该选择______（填“A”或“B”）电路。

（2）该同学连接正确的实验电路后，多次调节滑动变阻器R的阻值，读出相应的电压表和电流表示数U和I，将测得的数据描绘出如图乙所示的图像。则一节蓄电池的电动势E＝______V、内阻r＝______。（均用a、b、c和表示）

（3）该实验中由于电流表和电压表均为非理想电表，从而引起系统实验误差。图丙中，实线是根据本实验的数据描点作图得到的图像，虚线是该电源在没有电表内阻影响的理想情况下所对应的图像。其中正确的是______。

A． B．

C． D．

四、解答题

13．如图所示，光滑绝缘斜面高度h＝0.45m，斜面底端与光滑绝缘水平轨道用小圆弧连接，水平轨道边缘紧靠平行板中心轴线。正对的平行板和电阻及输出电压恒定为U的电源，构成如图所示电路，平行板板长为L＝0.9m，板间距离d＝0.6m，定值电阻阻值为R0（未知），可以看作质点的带电小球电量q＝－0.02C、质量m＝0.03kg，从斜面顶端静止下滑，重力加速度g=10m/s2。

（1）若S断开，小球刚好沿平行板中心轴线做直线运动，求电源的电压U；

（2）在（1）的条件下，若S闭合，调节滑动变阻器，使其接入电路的电阻R1=6Ω，小球离开平行板右边缘时，速度偏转角正切值tanα=0.5，求电阻R0的阻值。

14．如图所示，水平地面上左侧有一固定的圆弧斜槽，斜槽左端是四分之一光滑圆弧，圆弧半径为，右端是粗糙的水平面，紧挨着斜槽右侧有一足够长的小车P，小车质量为，小车左端和斜槽末端C平滑过渡但不粘连，在C点静止放置一滑块N（可视为质点），滑块质量为，最右边有一固定的竖直墙壁，小车右端距离墙壁足够远。已知斜槽段长度为，由特殊材料制成，从B点到C点其与小球间的动摩擦因数随到B点距离增大而均匀减小到0，变化规律如下图甲所示。滑块N与小车的水平上表面间的动摩擦因数为，水平地面光滑，现将一质量为小球M（可视为质点的）从斜槽顶端A点静止滚下，经过后与静止在斜槽末端的滑块N发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞后滑块滑上小车，小车与墙壁相碰时碰撞时间极短，每次碰撞后小车速度方向改变，速度大小减小为碰撞前的一半，重力加速度取，则求：

（1）小球运动到C点时（还未与滑块碰撞）的速度大小；

（2）小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第2次碰撞前瞬间的过程中，滑块与小车间由于摩擦产生的热量；

（3）小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第5次碰撞前瞬间的过程中，小车运动的路程。

15．如图所示，质量为M的绝热活塞在绝热气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸间摩擦可忽略不计，气缸底部连接一U形细管（管内气体的体积忽略不计）。初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为h0，细管内两侧水银柱存在高度差。已知水银密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为S，重力加速度为g。

（1）求U形细管内两侧水银柱的高度差；

（2）通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞上升Δh0，求此时的温度；若加热过程中，气体吸收的热量为Q，求气体内能的变化量。

16．有一截面为正方形物体ABCD静止浮在水面上，刚好有一半在水下，正方形边长， AB侧前方的水面处有一障碍物。一潜水员从障碍物前方的水面处竖直下潜到深度为的P处时，看到A点刚好被障碍物挡住。已知水的折射率。求：

（1）深度h1；

（2）在P点下方处的Q点有一点光源，其发出的光恰好不能从CD右侧水面射出，则h2为多少？

参考答案

1．B

【详解】根据

v=v0+at

可得

故选B。

2．C

【详解】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得

在地球表面，根据万有引力等于重力，得

可得，

联立解得

周期

加速度

故ABD正确，C错误。

3．D

【详解】根据左手定则可知，正粒子在匀强磁场中将沿逆时针方向转动，由轨道半径r=10cm画出粒子的两种临界运动轨迹，如图所示

则

由几何知识求得

由轨迹图可知左边界：0<y<16cm有粒子射出，右边界：-8cm<y<8cm有粒子射出，故选D。

4．D

【详解】根据右手定则可以判断，感应电流方向为b指向a，根据左手定则判断，导体棒受安培力向左，所以导体棒减速运动，ABC错误D正确．

5．C

【详解】A．在木块C被移开前，以ABC整体为对象，进行受力分析可知，地面对B的支持力为4mg，木块C移开的瞬间，弹簧的弹力不变，地面对B的支持力保持不变，所以木块C移开的瞬间，地面对木块B的支持力为4mg，故A错误；

B．在木块C被移开前，对A进行受力分析，可知A受到C的压力、弹簧的支持力和重力，弹簧的支持力和重力的合力大小等于C的重力大小，当木块C移开的瞬间，弹簧的支持力和重力的合力保持不变，所以A受到的合力大小等于C的重力大小，根据牛顿第二定律可知

故B错误；

C．当A所受合力为0时，A的速度最大，动量最大。当木块C被移开前，弹簧的形变量为

当A所受合力为0时，弹簧的形变量为

木块A向上运动的距离为

所以木块A向上运动的距离为时，A的动量最大，故C正确；

D．由C项分析和对称性可知，木块A可以继续上升的高度为Δx，此时弹簧的伸长量为

此时弹簧的弹力为

可知木块B刚好与地面的弹力刚好为0，但不可能离开地面向上运动，故D错误。

故选C

6．BCD

【详解】A．衰变放出的电子是由中子转变成质子而产生的，不是原子核内的，故A错误；

B．裂变反应，原子核中的平均核子质量变小，有质量亏损，以能量的形式释放出来，故B正确；

C．太阳辐射能量主要来自太阳内部的轻核的聚变反应，故C正确；

D．卢瑟福依据极少数粒子发生大角度散射，绝大多数不偏转，从而提出了原子核式结构模型，故D正确；

E．玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，且原子总能量增大，故E错误。

故选BCD。

7．BD

【详解】由图可知，物体在4s内先做匀加速后做匀减速运动，4s末的速度为零，故A错误；在0～2s时间内，设位移为x，方向与力的方向相同，故拉力做正功，2s末的速度为v，则物体在2s～4s内的位移也为x，方向与力的方向相反，4s末的速度为零，则拉力在4s内的功，故B正确，C错误；4s末的速度为零，故动量为零，故D正确；故选BD．

【点睛】物体先加速运动后减速运动，根据运动的对称性可以求得物体的位移的大小和速度大小，力的大小是恒定的，对于恒力做功的大小可以直接用功的公式W=FL来计算，根据动量的表达式判断动量是多大．

8．BD

【详解】A.在粒子刚好到达N板的过程中，由动能定理得－qEd＝0－，所以，令带电粒子离开M板的最远距离为x，则使初速度减为原来的，x＝，故A错误；

B.使M、N间电压提高到原来的2倍，电场强度变为原来的2倍，x＝，故B正确；

C.使M、N间电压提高到原来的4倍，电场强度变为原来的4倍，x＝，故C错误；

D.使初速度和M、N间电压减为原来的，电场强度变为原来的一半，x＝，故D正确．

9．AB

【详解】A．A→B的过程中，由于温度不变，气体的内能不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，A正确；

B．B→C的过程中，气体的体积不变，单位体积内的分子数不变，气体的温度升高，根据理想气体的状态方程可知，气体的压强增大，B正确；

C．C→D的过程中，由图可知，保持不变，故气体的压强不变，气体的体积变小，外界对气体做功，气体的温度降低，气体的内能减小，根据热力学第一定律可知，气体向外界放热，C错误；

D．C→D的过程中，气体的压强不变，温度降低，气体分子的平均动能减小，根据气体压强的微观意义可知单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数变多，即状态C时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比状态D时的少，D错误。

故选AB。

10．BC

【详解】AB．由图乙可得振幅

A=2cm

周期

T=2s

故A错误，B正确；

C．由图甲可得波长

λ=2m

所以波速为

故C正确；

D．由图乙可得t=2s时，质点P向上振动；故由图甲可得：波沿x轴正方向传播，故D错误。

故选BC。

11．     C     D         

【详解】（1）[1][2]A．验证机械能守恒的等式为

质量可以约去，所以重锤质量不需要测量和计算；

B．使用打点计时器只需要确定交流电的频率，从而得到打点计时器的打点周期，交流电的电压不需要测量和计算；

C．需要测量重锤下落的高度，用以确定重力势能减少量；

D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度是通过纸带数据计算得到的，不需要测量。

综上分析可得：需要测量物理量的是C，需要计算得到的物理量是D。

（2）[3]重锤由B点到D点重力势能减少量的表达式为

[4]BD两点的速度分别为

动能变化为

12．     A     a          C

【详解】（1）[1]根据闭合电路欧姆定律

若路端电压变化小，是由于电源内阻较小，则定值电阻应串联在干路等效为电源内阻，故选A。

（2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律

图像纵轴截距等于电动势，斜率大小等于电源内阻，即

，

得

（3）[4]由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，因此虚线在实线的上方，当电压表示数为0 时，电流测量值与真实值相等，所以虚线与实线在横轴相交。

故选C。

13．（1）9V；（2）

【详解】（1）当S断开时，极板电势差即为电源电压U，由平衡条件得

代入数据得

（2）小球下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得

代入数据得

当S闭合时，带电小球做类平抛运动，水平方向

竖直方向

又因为

代入数据得

对带电小球，由牛顿第二定律

其中

代入数据得

当S闭合，时，和串联，电容器与并联，两端电压

根据串联分压

代入数据得

14．（1）；（2）48J；（3）10.625m

【详解】（1）若小球到C点的速度为，B到C过程中小球克服阻力做功为，由图甲可知过程摩擦力在均匀减小，则有

小球由A到C过程中，由动能定理可得

解得

（2）小球与滑块弹性碰撞过程中，由于小球与滑块质量相等，故速度交换即碰后滑块速度大小为，滑块滑上小车后达到的共同速度为，滑块和小车第一次碰前，由动量守恒有

第一次碰前小车和滑块速度均为，碰后小车变为，滑块速度仍为，碰后通过动量守恒，达到共同速度为，则由动量守恒有

由分析可知，当滑块和小车第二次共速后恰好发生第二次碰撞；小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第2次碰撞前过程中，滑块与小车间产生的热量为Q，根据能量守恒得

联立得

（3）以小车第一次碰后为即时起点，根据牛顿第二定律有，滑块与小车运动过程中加速度大小分别为

，

小车速度随时间变化的图像如图所示

由图像易知，每次碰撞前两者恰好达到共同速度。

小车与墙壁第1次碰撞到第2次碰撞过程中，路程

解得

同理小车与墙壁第2次碰撞到第3次碰撞过程中，

第3次碰撞到第4次碰撞过程中，

第4次碰撞到第5次碰撞过程中，

小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第5次碰撞前瞬间的过程中，小车运动的路程s

15．（1）；（2），

【详解】（1）设被封气体压强为p，对活塞分析，由受力平衡

对U型管内水银柱分析可知

由以上两式可得

（2）升温过程被封气体等压膨胀

可得

外界对气体做功为

由热力学第一定律

代入数据得

16．（1）；（2）

【详解】（1）根据题意，设过P点光线恰好被障碍物挡住时，入射角、折射角分别为、，画出光路图，如图所示

则由折射率定义式可得

由几何关系式可得

，

联立解得

（2）根据题意可知，点光源和点连线，延长后相交于水面，它与竖直方向的法线夹角恰好为临界角，则有

由几何关系有

联立解得