2024届江西省南昌市新建区第二中学高三上学期考前模拟练习物理试题（解析版）

这是一份2024届江西省南昌市新建区第二中学高三上学期考前模拟练习物理试题（解析版），共16页。

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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，再选涂其它答案标号。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8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1至5题只有一项符合题目要求，第6至8题有两项或三项符合题目要求。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. 随着现代化社会的发展，射线和甲醛是白血病高发的重要诱因，其中来自瓷具，橱柜等释放的氡气（）具有放射性，的衰变方程为，测得氡核半衰期为天。下列说法正确的是（ ）
A. X是中子
B. 核的中子数大于核的中子数
C. 是电子
D. 若房屋经常通风或放置绿植可以减小氡核的半衰期
【答案】B
【解析】
【详解】AC．氡衰变为钋的过程，质量数减少，质子数减少，可判断发生了衰变，放出的粒子为粒子，故AC错误；
B.氡衰变为钋的过程，质量数减少，质子数减少，则中子数减少了个，所以核的中子数大于核的中子数，故B正确；
D.半衰期由原子核内部因素决定，与原子核所处的物理环境和化学状态无关，故D错误。
故选B。
2. 汽车现在已经成为大多数家庭必须的出行工具，现有四辆汽车甲、乙、丙、丁分别在道路上做直线运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲汽车在到这段时间内的位移大于
B. 乙汽车的加速度大小为
C. 丙汽车阴影面积表示到时间内物体的速度变化量
D. 丁汽车在时物体的速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A．若物体做初速度为、末速度为的匀加速直线运动，其平均速度为，根据图像与时间轴所围的面积表示位移，可知，该物体的位移小于匀加速直线运动的位移，故A错误；
B．由图得
根据公式
得
则得
加速度大小，故B错误；
C．根据，可知乙图像中，阴影面积表示到时间内物体的速度变化量，故C正确；
D．由图得
由，得
对比可得
，
则时物体的速度为
故D错误。
故选C。
3. 汽车的安全气囊是评价汽车安全性能的一个重要指标，电容式加速度传感器可用于汽车安全系统（如图）。平行板电容器由M、N两块极板组成，其中极板固定，极板可左右移动，汽车的加速度可通过间接测量电容器M、N两极板之间电压的变化得到。当汽车速度减少时，极板、的距离减小，若极板上电荷量保持不变，则该电容器（ ）
A. 极板间电场强度不变B. 极板间电压变大
C. 电容不变D. 极板间电场强度变小
【答案】A
【解析】
【详解】C．极板、间的距离减小时，由知，电容增大，故C错误；
B．由于极板所带的电荷量不变，由知，极板间的电压减小，故B错误；
AD．联立、和知，电场强度不变，故A正确，D错误。
故选A。
4. 中国第1颗人造地球卫星东方红一号在1970年4月24日发射成功，拉开了中国人探索宇宙奥秘，造福人类的序幕，因此4月24日定为“中国航天日”。现如今，东方红一号仍然在太空飞行，运行在近地点441千米，远地点2286千米的椭圆轨道上，运行周期114为分钟。则下列说法中正确的是（ ）
A. 东方红一号绕地球做圆周运动，其质量可以被算出
B. 东方红一号在近地点的运行速率比远地点小
C. 东方红一号在近地点受到地球的万有引力比远地点小
D. 东方红一号的运行周期小于同步卫星的运行周期
【答案】D
【解析】
【详解】A．东方红一号是环绕天体，其质量不可被算出，只有中心天体质量才可被算出，A错误；
B．根据开普勒第二定律知东方红一号与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，则东方红一号卫星在近地点的速率大于在远地点的速率，B错误；
C．根据，因为近地点到地心的距离小于远地点到地心的距离，则东方红一号在近地点受到地球的万有引力比远地点大，C错误；
D．根据开普勒第三定律，东方红一号轨道的半长轴小于同步卫星轨道的半径，则东方红一号的运行周期小于同步卫星的运行周期，D正确。
故选D。
5. 如图所示，金属导轨、在竖直平面内水平平行放置，、通过绕在竖直放置的铁芯上的导线连接，金属杆竖直放置，磁场方向垂直纸面向里，铁芯正上方有一水平放置的金属环，与导轨、垂直且始终接触良好，当金属杆突然向左运动时，下列说法正确的是（ ）
A. 中电流由A到B，铁芯中磁场竖直向上，环中有顺时针的电流（俯视）
B. 中电流由A到B，铁芯中磁场竖直向下，环中有顺时针的电流（俯视）
C. 中电流由B到A，铁芯中磁场竖直向上，环中有逆时针的电流（俯视）
D. 中电流由B到A，铁芯中磁场竖直向下，环中有逆时针的电流（俯视）
【答案】A
【解析】
【详解】当金属杆突然向左运动时，由右手定则可知电流由A到B，由安培定则可知铁芯中的磁场方向向上，因金属杆由静止开始向左运动，金属环中的磁通量增加，由楞次定律可知金属环中的感应电流将产生向下的磁场，根据安培定则，即环中有顺时针方向电流（俯视）。
故选A。
6. 把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。下述说法正确的是（ ）
A. 向心力由弹力提供，方向垂直于接触面
B. 向心力由重力和弹力的合力提供，方向水平指向圆心
C. 小球做的圆周运动平面越向上，壁对球的弹力不变
D. 小球做的圆周运动平面越向上，线速度越小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．向心力由重力和弹力合力提供，方向水平指向圆心，故A错误、B正确；
CD．根据牛顿第二定律得
得
对于小球，相同，则，知小球的圆周平面越向上，越大，则线速度越大。小球的弹力
知弹力不变，故D错误、C正确。

故选BC。
7. 核聚变具有极高效率、原料丰富以及安全清洁等优势，中科院等离子体物理研究所设计制造了全超导非圆界面托卡马克实验装置（EAST），这是我国科学家率先建成了世界上第一个全超导核聚变“人造太阳实验装置将原子核在约束磁场中的运动简化为带电粒子在匀强磁场中的运动，如图所示，磁场水平向右分布在空间中，所有粒子的质量均为m，电荷量均为q，且粒子的速度在纸面内，忽略粒子重力的影响，以下判断正确的是（ ）
A. 甲粒子受到洛仑兹力大小为qvB，且方向水平向右
B. 乙粒子受到洛仑兹力大小为0，做匀速直线运动
C. 丙粒子做匀速圆周运动，半径为
D. 所有粒子运动过程中动能不变
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．甲粒子速度方向与磁场方向垂直，则洛伦兹力大小为，由左手定则得，洛伦兹力方向垂直纸面向里。故A错误；
B．乙粒子速度方向与磁场方向平行，则洛伦兹力大小为0，做匀速直线运动。故B正确；
C．丙粒子速度方向与磁场方向不垂直，不做匀速圆周运动。故C错误；
D．洛伦兹力不做功，根据功能关系，所有粒子运动过程中动能不变。故D正确。
故选BD。
8. 如图，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体 A，A 的左端紧靠竖直墙，A 与竖直墙之间放一光滑圆球 B，整个装置 处于静止状态。把 A 向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则下列判 断正确的是（ ）
A. A 对地面压力减小B. B 对墙的压力增大
C. A 与 B 之间的作用力减小D. 地面对 A 的摩擦力减小
【答案】CD
【解析】
【详解】BC．小球B受重力、A的支持力F1和墙壁的压力F2．如下图所示：
将重力GB分解为G1和G2，则根据平衡可知

F2=G2=GBtanθ
当A向右移动少许，根据题意可知，A对小球B的作用力F1与竖直方向的夹角θ将减小，根据力图分析可知，因θ减小，所以csθ增大，tanθ减小，即墙壁对小球B的作用力将减小，A对小球B的支持力减小。根据牛顿第三定律可知，球B对墙壁的压力将减小，球B对A的压力亦减小，选项B错误，C正确；
AD．再对A进行受力分析知：
由于A的平衡，所以A受地面摩擦力f=F1sinθ，根据题意知，B对A的压力F1减小且F1与竖直方向的夹角θ减小，故A所受地面的摩擦力f减小。因
N=GA+F1csθ=GA+GB
则地面对A的支持力不变，即A 对地面的压力不变，选项A错误，D正确。
故选CD。
二、实验题：（共2题，共15分）
9. 某同学为了测绘小灯泡（2.5V 0.6A）的伏安特性曲线，到实验室找出了下列的实验器材：两个相同的电流表G（内阻Rg＝100Ω，满偏电流Ig＝1mA），
四个定值电阻：A：5900Ω，B：2900Ω，C：Ω，D：Ω；
两个滑动变阻器：E：最大阻值6Ω，2A，F：最大阻值200Ω，1A；
电源：电动势3V，内阻不计；开关导线若干。由于没有电压表和电流表，他设计了如图所示的测量电路。为了比较精确地测量小灯泡的电流和电压的值，则：
(1)电阻R1应该选择______，电阻R2应该选择______；
(2)请根据题目所给器材，将控制电路部分的电路图补充完整______；
(3)控制电路部分的滑动变阻器应该选择______；
(4)在测量过程中滑动变阻器调整到某一位置时，该同学发现两只表头指针偏转的角度完全相同，则此时小灯泡的电阻是______（结果保留两位有效数字）。
【答案】 ①. B ②. C ③. ④. E ⑤. 3.0Ω
【解析】
【详解】(1)[1] 电阻R1与电流表G串联当做电压表，由于小灯泡的额定电压是2.5V，所以选定值电阻B，得到量程为3V的电压表，是比较合适的。
[2] 电阻R2与电流表G并联当做电流表，由于小灯泡的额定电流是0.6A，所以选定值电阻C，得到量程为1A的电流表，是比较合适的。
(2) [3]由于要描绘伏安特性曲线，所以用分压电路。电路如图
(3)[4]用分压电路，分压电阻小一点方便调节，应选E。
(4)[5]根据新表量程与电流表G的量程的关系，设电流表G的读数为I（mA），则电压为3I(V)，电流为I（A），根据欧姆定律得电阻为3.0Ω。
10. 某同学利用如图甲所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒，在气垫导轨上安装了两个光电门、，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。
（1）用10分度游标卡尺测量遮光条宽度d如图乙所示，遮光条宽度d=________ cm。
（2）调整气垫导轨水平后，挂上细线和钩码进行实验，测出光电门1、2间的距离L。遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m。由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，则遮光条通过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=________；验证系统机械能守恒定律成立的表达式是________（用题中的字母表示，当地重力加速度为g）。
【答案】 ①. 0.38 ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]游标卡尺读数为
（2）[2]滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度。则滑块通过光电门1时速度大小为
[3]滑块通过光电门2时速度大小为
钩码的重力势能减少了
系统动能增加了
则系统机械能守恒成立的表达式是
三、计算题：（共4题，共43分）
11. 随着社会的发展，外卖配送也正踏入“无人+”领域。某天工作人员正在通过无人机将医疗物品送至用户家中，如图，在无人机的作用下，物品在水平地面上由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，经过t1=2s后做匀速直线运动，已知匀速直线运动时间t2=8s，然后再经匀减速直线运动t3=6s后到达用户窗台，此时物品恰好静止，离地高度h=96m。求：
（1）物品运动过程中的最大速率；
（2）匀减速阶段物品的加速度大小和位移大小。
【答案】（1）8m/s；（2）1.33m/s2，24m
【解析】
【详解】（1）
设最大速度为，在加速度阶段的上升的高度
匀速阶段的上升的高度
减速阶段的上升的高度
上升的总高度
解得最大速度
（2）在匀减速阶段加速度
匀减速阶段的位移
12. 如图所示，马桶吸由皮吸和汽缸两部分组成，下方半球形皮吸空间的容积为1000 cm3，上方汽缸的长度为40 cm，横截面积为50 cm2。小明在试用时，用手柄将皮吸压在水平地面上，皮吸中气体的压强等于大气压。皮吸与地面及活塞与汽缸间密封完好不漏气，不考虑皮吸与汽缸的形状变化，环境温度保持不变，汽缸内薄活塞、连杆及手柄的质量忽略不计，已知大气压强p0＝1.0×105 Pa，g＝10 m/s2。
①若初始状态下活塞位于汽缸顶部，当活塞缓慢下压到汽缸皮吸底部时，求皮吸中气体的压强；
②若初始状态下活塞位于汽缸底部，小明用竖直向上的力将活塞缓慢向上提起20 cm高度保持静止，求此时小明作用力的大小。
【答案】①3×105 Pa ②250 N
【解析】
【详解】①以汽缸和皮吸内的气体为研究对象，开始时封闭气体的压强为p0，
体积：
V1＝1000 cm3＋40×50 cm3＝3000 cm3
当活塞下压到汽缸底部时，设封闭气体的压强为p，体积为V2＝1000 cm3，
由玻意耳定律：p0V1＝p2V2
解得：
p2＝3p0＝3×105 Pa
②以皮吸内的气体为研究对象，开始时封闭气体的压强为p0，体积为V2＝1000 cm3，活塞缓慢向上提起20 cm高度保持静止时，设小明作用力的大小为F，封闭气体的压强为p3，体积为：
V3＝1000 cm3＋20×50 cm3＝2000 cm3
由玻意耳定律有：p0V2＝p3V3
又有：F＋p3S＝p0S
解得：
F＝250 N
13. 如图，三角形ABC为一直角三棱镜的横截面，有一细光束从BC边的中点射入三棱镜，且入射方向垂直于BC，该光束从AB边射出时传播方向与AC边平行．已知BC边长度为d，光在真空中传播速度为c，若不考虑AB边的反射，求光在棱镜中传播的速率及此光束从AB边射出时与AC边的距离．
【答案】光在棱镜中的传播速率为 到AC的距离为
【解析】
【详解】不考虑AB边的反射，细光束通过棱镜的光路如图所示．
光在AB边折射时，入射角
折射角
根据折射定律有
又光速与折射率的关系为
故光在棱镜中的传播速率为
图中
在等腰三角形△O2AO1中，O2到AC的距离为
点睛：本题的关键是能根据题意作出光路图，利用光的几何特性，来寻找角与角的关系，求解折射率以及光在介质中的速度.
14. 如图1所示，在坐标系中，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，紧靠极板的右边缘的有界匀强磁场区域由和矩形构成，其中，。磁场方向垂直于平面向里，D、A位于y轴上。位于极板左侧的粒子源沿轴向右接连发射质量为、电荷量为、速度相同的带电粒子，现在时间内两板间加上如图2所示的电压，已知时刻进入两板间的粒子，在时刻射入磁场时，恰好不会从磁场边界射出磁场区域且圆心在轴上，上述、、、为已知量，，不考虑P、Q两板电压的变化对磁场的影响，也不考虑粒子的重力及粒子间的相互影响，求：
（1）t=0时刻进入两板间的带电粒子射入磁场时的速度；
（2）匀强磁场的磁感应强度的大小及磁场区域的面积；
（3）t=t0时刻进入两板间的带电粒子在匀强磁场中运动的时间。
【答案】（1），与轴负方向夹角；（2），；（3）
【解析】
【详解】解：（1）t=0时刻进入电场的粒子时刻刚好射出电场，带电粒子沿轴分速度大小为
轴负方向偏移距离
设粒子离开电场沿轴负方向的分速度为，则有
可知
射入磁场的速度
与轴负方向夹角；
（2）设粒子在磁场中做匀变速圆周运动的半径为，由几何关系得
得
设长为，则由几何关系得
得
磁场区域的面积为：
（2）t0时刻进入两板间的带电粒子在两板间做匀速直线运动。在时刻沿轴方向进入磁场，进入磁场后做圆周运动，
设半径为，
得
由于，所以粒子不会从和边射出磁场。
粒子在磁场中运动的时间